JP4851810B2 - Single crystal material for scintillator and manufacturing method - Google Patents

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Abstract

The present invention aims to obtain a novel single crystal material for scintillators by suppressing phase transition during the cooling and solidification process from the melting point in the production of a rare earth borate mainly containing Lu. Specifically, in a method for producing a single crystal material for scintillators wherein a mixture containing an Lu raw material and a boron oxygen raw material is melted and then cooled and solidified, the single crystal material for scintillators is obtained, while suppressing phase transition of a crystal material by adding an element raw material selected from the group consisting of Sc, Ga and In. By adding Sc or the like into a rare earth borate mainly containing Lu, phase transition can be suppressed while maintaining the radiation absorbing ability and the density at high levels.

Description

本発明は、放射線検出器などにシンチレータとして用いることができるシンチレータ用単結晶材料、中でも希土類元素に属するLu(ルテチウム)を主成分とする希土類硼酸塩からなるシンチレータ用単結晶材料及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a scintillator single crystal material that can be used as a scintillator in a radiation detector or the like, and more particularly to a scintillator single crystal material comprising a rare earth borate mainly composed of Lu (lutetium) belonging to a rare earth element, and a method for producing the same .

放射線検出器は、一般にX線やγ線などの放射線を受光して可視光に変換するシンチレータ部と、このシンチレータ部で変換され透過してきた可視光を検知して電気信号に変換するホトマルチプライヤチューブ(以下「ホトマル」という)やホトダイオードなどの光検出部とから構成される。シンチレータ部には、放射線を吸収して可視光に変換する機能のほか、変換した可視光を減衰させずに光検出部まで透過させる透明性が要求されるため、放射線検出器のシンチレータ材料には、放射線を吸収し発光するシンチレータとしての機能が必要であるほか、透明性で大きな結晶体であること、好ましくは単結晶材料であることが求められる。   A radiation detector generally includes a scintillator unit that receives radiation such as X-rays and γ rays and converts it into visible light, and a photomultiplier that detects visible light converted and transmitted by the scintillator unit and converts it into an electrical signal. It consists of a light detection unit such as a tube (hereinafter referred to as “photomal”) and a photodiode. In addition to the function of absorbing radiation and converting it into visible light, the scintillator part is required to have transparency that allows the converted visible light to pass through to the light detection part without being attenuated. In addition to a function as a scintillator that absorbs radiation and emits light, it is required to be a transparent and large crystal body, preferably a single crystal material.

この種の単結晶材料としては、従来、CdWO4、Bi4Ge312などの母材単結晶だけで発光する材料のほか、Tlを添加したNal(NaI:Tl)、Ceを添加したGd2SiO5(Gd2SiO5:Ce)、Ceを添加したLu2SiO5(Lu2SiO5:Ce)などのように母材単結晶に少量の発光元素を添加した材料が知られている。
例えばセリウムをドープしたガドリニウムシリケート(Ce:Gd2SiO5(Ce:GSO))単結晶(特許文献1)や、同じくセリウムをドープしたCe:Lu2SiO5:(Ce:LSO))或いはCeα(LuγGd2−γ2−αSiOで表せられる単結晶シンチレータが提案されている(特許文献2、特許文献3)。
Conventionally, as this type of single crystal material, in addition to materials that emit light only from a base material single crystal such as CdWO 4 , Bi 4 Ge 3 O 12 , Nd (NaI: Tl) added with Tl, Gd added with Ce There are known materials in which a small amount of a light emitting element is added to a single crystal of a base material such as 2 SiO 5 (Gd 2 SiO 5 : Ce), Lu 2 SiO 5 (Lu 2 SiO 5 : Ce) to which Ce is added. .
For example, cerium-doped gadolinium silicate (Ce: Gd 2 SiO 5 (Ce: GSO)) single crystal (patent document 1), cerium-doped Ce: Lu 2 SiO 5 : (Ce: LSO)) or Ce α (Lu gamma Gd 2-gamma) single crystal scintillator is expressed by the 2-alpha SiO 5 has been proposed (Patent documents 2 and 3).

また、特許文献4には、Ceα(LuγGd2−γ2−αSiOで表せられる単結晶シンチレータにおいて、Ta(タンタル)、W(タングステン)、Ca(カルシウム)、F(フッ素)を添加することが開示され、特許文献5には、放射線検出用シンチレータとしてPbWO4 単結晶を使用したシンチレータが開示されている。
また、特許文献6には、Ln2xSi(3x+2y)(Ln:希土類元素に属する元素)で表される化学組成を有する無機シンチレータが開示されており、特許文献7には、軽希土類フッ化物単結晶であって、REF3(REは、NdおよびPrから選択される少なくとも一種である)で表される放射線検出用フッ化物単結晶材料が開示されている。
Patent Document 4, in Ce α (Lu γ Gd 2- γ) single crystal scintillator is expressed by the 2-α SiO 5, Ta (tantalum), W (tungsten), Ca (calcium), F (fluorine) Patent Document 5 discloses a scintillator using a PbWO 4 single crystal as a scintillator for radiation detection.
Patent Document 6 discloses an inorganic scintillator having a chemical composition represented by Ln 2x Si y O (3x + 2y) (Ln: an element belonging to a rare earth element). Patent Document 7 discloses a light rare earth fluoride. A fluoride single crystal material for radiation detection represented by REF 3 (RE is at least one selected from Nd and Pr) is disclosed.

これら単結晶材料は、回転引上法(チョクラルスキー法)やブリッジマン(Bridgman)成長法、或いは徐冷法などのように、原料組成物を溶融し、溶融液から温度を下げて結晶を固化析出させて得る方法によって製造されている。   These single crystal materials can be obtained by melting the raw material composition and lowering the temperature from the melt to solidify and precipitate the crystals, such as the rotational pulling method (Czochralski method), the Bridgeman growth method, or the slow cooling method. It is manufactured by the method to get it.

特公昭62−8472号公報Japanese Examined Patent Publication No. 62-8472 特公平7−78215号公報Japanese Examined Patent Publication No. 7-78215 特開平9−118593号公報JP-A-9-118593 特表2001−524163号公報JP-T-2001-524163 特開2003−41244号公報JP 2003-41244 A 特開2005−206640号公報JP 2005-206640 A 特開2005−119952号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-119952

ところで、希土類硼酸塩(XBO3、X:希土類元素)は、従来から蛍光体として利用されてきた。例えば蛍光体粉末として紙やプラスチック基板に塗布して放射線の検知板やX線フィルム用の増感紙を形成するといった用途が提案されてきたが、単結晶を育成することが困難であったため、上述のような放射線検出器などに用いるシンチレータ材料としては利用できなかった。
しかし、このような希土類硼酸塩を、放射線検出器などに用いるシンチレータ材料として利用できたならば、発光量をより一層高めることが期待できる上、従来のシンチレータ材料に比べて融点が低いために製造コストを抑えて安価に提供できることも期待できる。
By the way, rare earth borate (XBO 3 , X: rare earth element) has been conventionally used as a phosphor. For example, it has been proposed that a phosphor powder is applied to a paper or plastic substrate to form a radiation detection plate or an intensifying screen for an X-ray film, but it has been difficult to grow a single crystal. It could not be used as a scintillator material used for the radiation detector as described above.
However, if such a rare earth borate can be used as a scintillator material used in radiation detectors, etc., it can be expected to further increase the amount of light emitted, and it is manufactured because the melting point is lower than that of conventional scintillator materials. It can also be expected that it can be provided at low cost with low costs.

さらに、例えばγ線検出器に用いられるシンチレータ材料においては、γ線がシンチレータ材料中の電子と相互作用することで吸収されるため、シンチレータ材料は電子密度が大きい材料、言い換えると、原子番号が大きい元素からなる材料であることが望ましい。よって、希土類元素の中でも原子番号の大きなLu(ルテチウム)を主成分とする希土類硼酸塩からシンチレータ用単結晶材料が開発できたならば、極めて有用である。例えばLuBO3は発光量が大きく、密度が大きいので、単結晶を製造することができれば、放射線検出器用として優れたシンチレータ材料として期待することができる。 Furthermore, for example, in a scintillator material used in a γ-ray detector, since γ-rays are absorbed by interaction with electrons in the scintillator material, the scintillator material has a high electron density, in other words, a large atomic number. A material made of an element is desirable. Therefore, it would be extremely useful if a single crystal material for scintillators could be developed from rare earth borates mainly composed of Lu (lutetium) having a large atomic number among rare earth elements. For example, LuBO 3 has a large light emission amount and a high density. Therefore, if a single crystal can be produced, it can be expected as an excellent scintillator material for a radiation detector.

しかし、LuBO3などの希土類硼酸塩は、融点と室温との間で相変化するため、融点から室温まで冷却させる過程で相変化を生じてクラックが入るなど、単結晶を製造することが難しいという重大な課題を抱えていた。 However, since rare-earth borates such as LuBO 3 change in phase between the melting point and room temperature, it is difficult to produce a single crystal because, for example, phase changes occur in the process of cooling from the melting point to room temperature, and cracks occur. I had a serious problem.

そこで本発明は、Luを主成分とする希土類硼酸塩の製造において、融点から冷却固化させる過程での相転移を抑制して単結晶を得ることができるようにすることにより、新たなシンチレータ用単結晶材料を提供せんとするものである。   Therefore, the present invention provides a new single scintillator single crystal by suppressing the phase transition in the process of cooling and solidifying from the melting point in the production of rare earth borates mainly composed of Lu. It is intended to provide crystalline material.

本発明は、新たなシンチレータ用材料の製造方法として、Lu原料と、少なくともSc、Ga及びInのいずれかの元素原料と、硼素及び酸素を含む原料(以下「硼素酸素原料」という。)と、発光元素原料とを混合及び加熱溶融する溶融工程と、溶融液を冷却固化させて単結晶を得る冷却固化工程とを備えたシンチレータ用材料の製造方法を提案する。
すなわち、本発明者の研究の結果、Luを主成分とする希土類硼酸塩に、少なくともSc、Ga及びInのいずれかの元素を含有させることで、放射線を吸収する能力と発光量を実用的に高いレベルに保ったまま、被添加材料(Luを主成分とする希土類硼酸塩)の相転移を抑制できることが判明したのである。
The present invention provides a new method for producing a scintillator material, a Lu raw material, an elemental raw material of at least one of Sc, Ga and In, and a raw material containing boron and oxygen (hereinafter referred to as “boron oxygen raw material”). A scintillator material manufacturing method comprising a melting step of mixing and heating and melting a light emitting element raw material, and a cooling and solidifying step of cooling and solidifying the melt to obtain a single crystal is proposed.
That is, as a result of the present inventors' research, the ability to absorb radiation and the amount of emitted light are practically achieved by adding at least one element of Sc, Ga and In to a rare earth borate containing Lu as a main component. It was found that the phase transition of the additive material (rare earth borate containing Lu as a main component) can be suppressed while maintaining a high level.

本発明はまた、新たなシンチレータ用単結晶材料として、組成式:(Lu1-x1 x)1-y2 yBO3(但し、0.02≦x<1、0.0001≦y≦0.1、M1:Sc、Ga及びInからなる群から選ばれる一種又二種以上の組合わせからなる元素、M2:発光元素)で表されるシンチレータ用単結晶材料を提案する。 The present invention also provides a new single crystal material for a scintillator having the composition formula: (Lu 1-x M 1 x ) 1-y M 2 y BO 3 (where 0.02 ≦ x <1, 0.0001 ≦ y A single crystal material for a scintillator represented by ≦ 0.1, M 1 : an element composed of one or a combination of two or more selected from the group consisting of Sc, Ga and In, and M 2 : a light-emitting element) is proposed.

組成式:(Lu1-x1 x)BO3(但し、0.02≦x<1、M1:Sc、Ga及びInからなる群から選ばれる一種又二種以上の組合わせからなる元素)で表される単結晶化合物は、化学的及び機械的に安定であり、これを母材結晶としてCeなどの発光元素(M2)を添加して単結晶材料とすると、放射線に対する発光量が大きく、発光寿命の短い、組成式:(Lu1-x1 x)1-y2 yBO3(但し、0.02≦x<1、0.0001≦y≦0.1、M1:Sc、Ga及びInからなる群から選ばれる一種又二種以上の組合わせからなる元素)で表される単結晶を得ることができる。
よって、本発明の新たなシンチレータ用材料は、医療用のPET(陽電子放射断層撮影装置)やTOF−PET(タイム・オブ・フライト陽電子放射断層撮影装置)、CT(コンピュータ断層撮影装置)のほか、空港などで使用される所持品検査装置など、各種放射線検出器のシンチレータ用材料として好適に使用することができ、これをシンチレータとして用いて各種放射線検出器を構成することができる。
しかも、本発明の新たなシンチレータ用材料は、Lu2SiO5(融点2150℃)などに比べて、融点が500℃以上低いため、製造に必要な加熱エネルギーが少ないという特徴を有している。また、合成炉に使う耐火物や坩堝の消耗が少なくて済むため、より経済的に製造することができる。
Composition formula: (Lu 1-x M 1 x ) BO 3 (where 0.02 ≦ x <1, M 1 : element composed of one or a combination of two or more selected from the group consisting of Sc, Ga and In) ) Is chemically and mechanically stable. When this is used as a base crystal and a light-emitting element (M 2 ) such as Ce is added to form a single-crystal material, the amount of light emitted is reduced. Large, short emission lifetime, composition formula: (Lu 1-x M 1 x ) 1-y M 2 y BO 3 (where 0.02 ≦ x < 1 , 0.0001 ≦ y ≦ 0.1, M 1 : Single element selected from the group consisting of Sc, Ga and In) or a combination of two or more of them can be obtained.
Therefore, the new scintillator material of the present invention includes medical PET (Positron Emission Tomography), TOF-PET (Time of Flight Positron Emission Tomography), CT (Computer Tomography), It can be suitably used as a material for scintillators of various radiation detectors such as personal belongings inspection devices used at airports and the like, and various radiation detectors can be configured using these as scintillators.
Moreover, the new scintillator material of the present invention has a feature that the heating energy required for the production is small because the melting point is 500 ° C. or more lower than Lu 2 SiO 5 (melting point 2150 ° C.) or the like. Moreover, since the consumption of the refractory and the crucible used in the synthesis furnace can be reduced, it can be manufactured more economically.

なお、本発明において「シンチレータ」とは、γ線やX線などの放射線を吸収し、可視光線又は可視光線に近い波長(光の波長域は近紫外〜近赤外にまで広がっていてもよい)の電磁波を放射する物質、並びに、そのような機能を備えた放射線検出器の構成部材を意味するものである。   In the present invention, the “scintillator” means that it absorbs radiation such as γ-rays and X-rays, and has a wavelength close to visible light or visible light (the wavelength range of light may extend from near ultraviolet to near infrared. ) And a component of a radiation detector having such a function.

発明を実施するための形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下に本発明の実施形態について詳細に述べるが、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described in detail below, but the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

本明細書において「X〜Y」(X、Yは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意であり、「好ましくはXより大きく、Yより小さい」の意を包含するものである。
また、本明細書において、「主成分」或いは「主たる相」とは、その成分或いは相の機能が影響する割合で含有される成分であり、その成分の機能を妨げない範囲で他の成分或いは他の相を含むことを許容する意を包含するものである。「主成分」或いは「主たる相」の含有割合は特に制限されるものではなく、「主成分」或いは「主たる相」の機能にもよるが、20質量%以上、特に30質量以上、中でも特に50質量%以上、さらに80質量%以上であるのが好ましい。
また、本明細書において、「希土類元素に属する元素」とは、3族元素のうち、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuを示す。
In this specification, “X to Y” (X and Y are arbitrary numbers) means “X or more and Y or less” unless otherwise specified, and “preferably larger than X and smaller than Y”. Is included.
Further, in the present specification, the “main component” or “main phase” is a component contained in a proportion that the function of the component or phase affects, and other components or It is intended to allow the inclusion of other phases. The content ratio of “main component” or “main phase” is not particularly limited, and depends on the function of “main component” or “main phase”, but it is 20% by mass or more, particularly 30% by mass or more, and especially 50%. It is preferable that it is at least 80% by mass.
In this specification, “elements belonging to rare earth elements” are Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er among group 3 elements. , Tm, Yb and Lu are shown.

(シンチレータ用単結晶材料)
本実施形態のシンチレータ用単結晶材料は、組成式:(Lu1-x1 x)1-y2 yBO3(但し、M1:Scなどの金属元素、M2:発光元素)で表される材料である。
(Single crystal material for scintillators)
The scintillator single crystal material of the present embodiment has a composition formula: (Lu 1-x M 1 x ) 1-y M 2 y BO 3 (where M 1 is a metal element such as Sc, M 2 is a light emitting element). The material represented.

この単結晶材料は、カルサイト(Calcite)相の単相単結晶、及びファーテライト(Vaterite)相の単相単結晶、並びにこれらが混合したもの、例えばカルサイト(Calcite)相を主たる相としてファーテライト(Vaterite)相を含むもの、及び、ファーテライト(Vaterite)相を主たる相としてカルサイト(Calcite)相を含むものを包含する。但し、ファーテライト(Vaterite)相は、高温相と低温相とを有し不安定であるため、これらの中でも、カルサイト(Calcite)相の単相単結晶或いはカルサイト(Calcite)相を主たる相としてファーテライト(Vaterite)相を含むものが好ましく、その中でも、カルサイト(Calcite)相の単相単結晶が構造の安定化(相転移を安定的に無くす)の点で特に好ましい。   This single crystal material is composed of a single phase single crystal of calcite phase, a single phase single crystal of Vaterite phase, and a mixture thereof, for example, calcite phase as a main phase. Including those containing a Vaterite phase and those containing a calcite phase with the Vaterite phase as the main phase. However, since the Vaterite phase is unstable with a high-temperature phase and a low-temperature phase, the single phase single crystal of the calcite phase or the calcite phase is the main phase. In particular, those containing a Vaterite phase are preferable, and among them, a single-phase single crystal of a calcite phase is particularly preferable in terms of stabilizing the structure (to stably eliminate the phase transition).

上記組成式において、M1として機能し得る金属元素は、Sc、Ga及びInからなる群から選ばれる一種又二種以上の組合わせからなる元素を挙げることができる。中でも、カルサイト(Calcite)相の単相単結晶を得ることができる点で、Sc及びInが特に好ましい。
なお、Sc、Ga及びIn以外の元素についても同様の効果を奏する元素が存在する可能性はあるが、少なくともScに代えてGdを添加して試験した結果、相転移を抑制することはできないことが確認されている。したがって、何が有効に機能するかは実験しなければ不明である。
但し、M1としての機能を妨げない範囲で、他の元素を添加することを妨げるものではなく、そのような添加元素を含む材料を本実施形態は包含し得るものである。
In the above composition formula, examples of the metal element that can function as M 1 include an element composed of one or a combination of two or more selected from the group consisting of Sc, Ga, and In. Among these, Sc and In are particularly preferable in that a single-phase single crystal of a calcite phase can be obtained.
There is a possibility that elements other than Sc, Ga, and In may have the same effect. However, as a result of testing by adding Gd instead of Sc, the phase transition cannot be suppressed. Has been confirmed. Therefore, what works effectively is unknown without experimentation.
However, the addition of other elements is not prevented as long as the function as M 1 is not hindered, and the present embodiment can include materials containing such additional elements.

1の含有割合、すなわち上記組成式におけるxの範囲は、0.02≦x<1であることが重要である。この際、特に0.02より少ないと相移転を生じるようになる。シンチレータとしての実用的な密度が得られ易いという観点を加味すると、0.02≦x≦0.5であることがより好ましく、実用化されている他の結晶密度も考慮すると0.02≦x≦0.2であることがさらに好ましく、その中でも、Scなどの添加量を抑制できるという観点から0.02≦x≦0.05であるのが特に好ましい。 It is important that the content ratio of M 1 , that is, the range of x in the composition formula is 0.02 ≦ x <1. At this time, phase transfer occurs particularly when the ratio is less than 0.02. Considering that a practical density as a scintillator can be easily obtained, it is more preferable that 0.02 ≦ x ≦ 0.5, and 0.02 ≦ x in consideration of other crystal densities in practical use. ≦ 0.2 is more preferable, and among them, 0.02 ≦ x ≦ 0.05 is particularly preferable from the viewpoint that the amount of addition of Sc or the like can be suppressed.

上記組成式におけるM2(発光元素)は、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Cr、Bi及びTlからなる群から選ばれる一種又二種以上の組合わせからなる元素であればよい。中でも、PETのように発光寿命(光を吸収してから発光するまでの時間)が短いことが特に求められる場合はCeが好ましい。 M 2 (light emitting element) in the above composition formula is one or more selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Cr, Bi and Tl. Any element consisting of a combination of these may be used. Among these, Ce is preferable when it is particularly required to have a short emission lifetime (time from light absorption to light emission) as in PET.

2の含有割合、すなわち上記組成式におけるyの範囲は、発光元素の種類やScなどの濃度にもよるが、例えば0.0001≦y≦0.1であることが重要であり、特にCeの場合には、実用的な観点から0.001≦y≦0.01であることが好ましく、その中でも発光強度の観点から0.003≦y≦0.007であることが特に好ましい。 The content ratio of M 2 , that is, the range of y in the above composition formula depends on the type of the light emitting element and the concentration of Sc, but is important to be, for example, 0.0001 ≦ y ≦ 0.1. In this case, 0.001 ≦ y ≦ 0.01 is preferable from a practical viewpoint, and among them, 0.003 ≦ y ≦ 0.007 is particularly preferable from the viewpoint of light emission intensity.

(用途)
上記のようなシンチレータ用単結晶材料は、原子番号の大きなLuが主成分である単結晶材料であり、密度が大きいために放射線の吸収能力に優れ、より薄いシンチレータ材料であっても十分に放射線を吸収することができる。よって、放射線検出器全体で見ると、機能を維持しつつ小型化(厚さを薄くする)することができる。
(Use)
The single crystal material for scintillator as described above is a single crystal material mainly composed of Lu having a large atomic number, and has a high density, so it has excellent radiation absorption capability, and even a thinner scintillator material has sufficient radiation. Can be absorbed. Therefore, when viewed from the whole radiation detector, it is possible to reduce the size (thinner thickness) while maintaining the function.

このような観点から、本実施形態のシンチレータ用単結晶材料を加工してシンチレータとし、ホトマルやホトダイオードなどの光検出部と組み合わせて、好適に放射線検出器を構成することができる。よって、医療用のPET(陽電子放射断層撮影装置)やTOF−PET(タイム・オブ・フライト陽電子放射断層撮影装置)、CT(コンピュータ断層撮影装置)のほか、空港などで使用される所持品検査装置など、各種放射線検出器のシンチレータ用材料として好適に使用することができ、これを用いて各種放射線検出器を構成することができる。   From such a point of view, the scintillator single crystal material of this embodiment can be processed into a scintillator and combined with a light detection unit such as a photomultiplier or a photodiode, so that a radiation detector can be suitably configured. Therefore, in addition to medical PET (positron emission tomography), TOF-PET (time-of-flight positron emission tomography), CT (computer tomography), personal belongings inspection equipment used in airports, etc. It can use suitably as a material for scintillators of various radiation detectors, and various radiation detectors can be constituted using this.

(製造方法)
次に、上記のようなシンチレータ用単結晶材料を製造する方法としての実施形態について説明する。但し、本発明のシンチレータ用単結晶材料の製造方法が次に説明する方法に限定される訳ではない。
(Production method)
Next, an embodiment as a method for manufacturing the scintillator single crystal material as described above will be described. However, the manufacturing method of the scintillator single crystal material of the present invention is not limited to the method described below.

本実施形態の製造方法は、Lu原料、M1元素原料、硼素酸素原料及びM2元素(発光元素)原料を混合及び加熱溶融する溶融工程と、溶融液を冷却固化させて単結晶を得る冷却固化工程と、必要に応じて得られた単結晶を所望の形状及び大きさに切り出す切断工程とを経てシンチレータ用単結晶材料を得ることを特徴とする。 The manufacturing method of this embodiment includes a melting process in which a Lu raw material, an M 1 element raw material, a boron oxygen raw material, and an M 2 element (light emitting element) raw material are mixed and heated and melted, and cooling that solidifies the molten liquid to obtain a single crystal. A scintillator single crystal material is obtained through a solidification step and a cutting step of cutting the single crystal obtained as necessary into a desired shape and size.

ここで、Lu原料及びM1元素原料は、Lu23やSc23のような酸化物のほか、炭酸塩や水酸化物など、温度を上げる間に蒸発する成分を含む化合物でもよい。
硼素酸素原料としては、H3BO3、B23などを挙げることができる。これらは吸湿性があるため、水分を含まないように製造・管理された原料を用いることが好ましい。
2元素(発光元素)原料としては、上記発光元素(M2)の元素単体或いは酸化物、或いは炭酸塩、水酸化物など温度を上げる間に蒸発する成分を含む化合物でもよい。
Here, the Lu raw material and the M 1 element raw material may be a compound containing a component that evaporates while raising the temperature, such as an oxide such as Lu 2 O 3 or Sc 2 O 3 , or a carbonate or hydroxide. .
Examples of the boron oxygen raw material include H 3 BO 3 and B 2 O 3 . Since these are hygroscopic, it is preferable to use raw materials manufactured and controlled so as not to contain moisture.
The M 2 element (light emitting element) raw material may be a single element or oxide of the light emitting element (M 2 ), or a compound containing a component that evaporates while raising the temperature, such as carbonate or hydroxide.

各原料の混合比率は、化学量論及び技術常識に基づいてそれぞれ上記組成範囲になるように秤量すればよいが、硼素酸素原料は、焼成或いは予備焼成後において蒸発し易いので、化学量論から算出される量よりも硼素が多くなるように混合することが必要である。   The mixing ratio of each raw material may be weighed so as to be within the above composition range based on the stoichiometry and technical common sense. However, since the boron oxygen raw material easily evaporates after firing or preliminary firing, It is necessary to mix so that the amount of boron is larger than the calculated amount.

原料の混合方法は、充分に混合することができれば特に混合方法を限定するものではない。例えばV型混合器で一晩程度混合すればよい。後工程で、最終的に全て融解するため、混合の程度に神経質になる必要はない。   The mixing method of the raw materials is not particularly limited as long as the mixing can be performed sufficiently. For example, it may be mixed overnight with a V-type mixer. It is not necessary to become nervous to the extent of mixing because all of it will eventually melt in the subsequent process.

溶融工程では、加熱溶融する前に予め、Lu原料と、M1元素原料と、硼素酸素原料と、M2元素(発光元素)原料とを混合し、加熱して予備焼成することにより、少なくとも前記硼素酸素原料よりも融点の高い反応物を焼成しておき、この反応物を加熱溶融するのが好ましい。この際の予備焼成は、硼素酸素原料の種類にもよるが800〜1300℃で行なうのが好ましい。
このように予備焼成することにより、焼き固めて嵩を小さくでき、取り扱いが容易になるばかりか、硼素の蒸発を抑えることができる。例えばLu23の融点は2400℃前後であるのに対し、B23の融点は577℃付近〜数百℃程度であるため、B23の蒸発を防ぐ方法を別途用意しない限りB23が徐々に蒸発してしまうが、このように予備焼成することにより、該B23よりも融点の高い反応物を得ることができるから、加熱溶融時に硼素の蒸発を抑制することができる。
なお、予備焼成は、酸素雰囲気(大気中含む)、無酸素雰囲気(真空雰囲気および不活性ガス雰囲気含む)のいずれの雰囲気で行なってもよい。空気や酸素雰囲気下では、例えばM2(発光元素)がCeの場合、イオン価数が発光しないイオン価数に酸化される。その上、母材が酸化物なので水素などの強還元雰囲気下では酸素欠損を生じ着色が生じるようになる。また、真空では、硼素が蒸発し易い上、製造コストが高くなるため窒素雰囲気が特に好ましい。
In the melting step, the Lu raw material, the M 1 element raw material, the boron oxygen raw material, and the M 2 element (light emitting element) raw material are mixed in advance and heated and pre-baked before heating and melting. It is preferable that a reactant having a melting point higher than that of the boron oxygen raw material is calcined and the reactant is heated and melted. The preliminary firing at this time is preferably performed at 800 to 1300 ° C., although it depends on the type of boron oxygen raw material.
By pre-firing in this way, it can be baked and hardened to reduce the bulk, and the handling becomes easy, and the evaporation of boron can be suppressed. For example, the melting point of Lu 2 O 3 is around 2400 ° C., whereas the melting point of B 2 O 3 is around 577 ° C. to several hundreds of degrees C. Unless a method for preventing the evaporation of B 2 O 3 is prepared separately. Although B 2 O 3 gradually evaporates, a reaction product having a melting point higher than that of B 2 O 3 can be obtained by pre-baking in this way, so that the evaporation of boron during heating and melting is suppressed. be able to.
Note that the preliminary firing may be performed in either an oxygen atmosphere (including air) or an oxygen-free atmosphere (including a vacuum atmosphere and an inert gas atmosphere). In an air or oxygen atmosphere, for example, when M 2 (light emitting element) is Ce, the ionic valence is oxidized to an ionic valence that does not emit light. In addition, since the base material is an oxide, oxygen deficiency occurs and coloring occurs in a strong reducing atmosphere such as hydrogen. Further, in a vacuum, a nitrogen atmosphere is particularly preferable because boron easily evaporates and the manufacturing cost increases.

加熱溶融は、原料混合物を坩堝に入れ、溶融温度や設備などに適した加熱手段により加熱溶融すればよい。
この際、充填しやすいように坩堝形状に合わせて成形プレスしてもよい。
また、坩堝は、イリジウムや白金などの貴金属坩堝を使用するのが好ましい。
原料の溶融(予備焼成する場合、予備焼成後の溶融)は、温度を融点付近に上げて全ての原料を溶融するようにすればよい。この際、室温から融点を超えない所定の温度、或いは融点を超えた所定の温度まで加熱するのが好ましい。具体的には、例えば1650℃〜1700℃程度まで加熱すればよい。この際、高周波誘導加熱によって坩堝を発熱させる場合には、白金の融点に近いため、白金坩堝は使用せず、より融点の高いイリジウム坩堝を使用するのが好ましい。但し、溶融温度域に限定するものではない。
加熱溶融は、酸素雰囲気(大気中含む)、無酸素雰囲気(真空雰囲気および不活性ガス雰囲気含む)のいずれの雰囲気で行なってもよいが、予備焼成と同じ理由で窒素雰囲気が好ましい。
In the heat melting, the raw material mixture may be put in a crucible and heated and melted by a heating means suitable for the melting temperature and equipment.
At this time, a molding press may be performed in accordance with the crucible shape so as to facilitate filling.
The crucible is preferably a noble metal crucible such as iridium or platinum.
The melting of the raw material (in the case of pre-baking, melting after the pre-firing) may be performed by raising the temperature to near the melting point and melting all the raw materials. At this time, it is preferable to heat from room temperature to a predetermined temperature not exceeding the melting point or a predetermined temperature exceeding the melting point. Specifically, it may be heated to about 1650 ° C. to 1700 ° C., for example. At this time, when the crucible is heated by high frequency induction heating, it is preferable to use an iridium crucible having a higher melting point without using the platinum crucible because it is close to the melting point of platinum. However, it is not limited to the melting temperature range.
Heating and melting may be performed in any atmosphere of an oxygen atmosphere (including in the air) or an oxygen-free atmosphere (including a vacuum atmosphere and an inert gas atmosphere), but a nitrogen atmosphere is preferable for the same reason as the preliminary firing.

溶融液を冷却固化させて単結晶を得る方法は、チョクラルスキー法やブリッジマン法、徐冷法などの周知の方法を採用することができる。
チョクラルスキー法は、坩堝内の溶融液面に上から種結晶を接触させ、回転しながらゆっくりと引上げ、種結晶に引き続いて所定量の結晶が育ったら、液面から切り離し、ゆっくり室温まで冷却する方法である。
他方、ブリッジマン法や徐冷法は、坩堝の端面からゆっくりと固化させ、固化が終わったら冷却する方法である。
いずれの方法も、溶融液に種結晶の少なくとも一部を浸漬し、種結晶を浸漬した溶融液を冷却固化させることにより、種結晶の所定の結晶面に沿って結晶を育成して単結晶インゴットを得ることができる。
As a method for obtaining a single crystal by cooling and solidifying the melt, known methods such as the Czochralski method, the Bridgeman method, and the slow cooling method can be employed.
In the Czochralski method, the seed crystal is brought into contact with the molten liquid surface in the crucible and slowly pulled up while rotating. When a predetermined amount of crystals grows following the seed crystal, it is separated from the liquid surface and slowly cooled to room temperature. It is a method to do.
On the other hand, the Bridgman method and the slow cooling method are methods of slowly solidifying from the end face of the crucible and cooling when the solidification is completed.
In any method, at least part of the seed crystal is immersed in the melt, and the melt in which the seed crystal is immersed is cooled and solidified to grow a crystal along a predetermined crystal plane of the seed crystal, thereby producing a single crystal ingot. Can be obtained.

切断工程は公知の方法を採用して行なえばよい。   The cutting process may be performed using a known method.

以下、本発明に関する実験(実施例及び比較例含む)について説明する。但し、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではない。   Hereinafter, experiments related to the present invention (including examples and comparative examples) will be described. However, the present invention is not limited to the contents described below.

(実験1)
組成式:Lu0.796Sc0.199Ce0.005BO3で表される希土類硼酸塩を作製した。
(Experiment 1)
A rare earth borate represented by a composition formula: Lu 0.796 Sc 0.199 Ce 0.005 BO 3 was prepared.

始めに原料として、日本イットリウム製4NのLu23を25.34g、同社製4NのSc23を2.20g、同社製4NのCeO2を0.14g、高純度化学研究所製4NのB23を5.85gそれぞれ秤量した。B23は焼成中に蒸発しやすいので、化学量論から算出される比率よりモル比で5%多めに秤量した。 First, 25.34g of 4N Lu 2 O 3 made by Yttrium Japan, 2.20g of 4N Sc 2 O 3 made by the company, 0.14g made by 4N CeO 2 made by the company, 4N made by High Purity Chemical Laboratory 5.85 g of B 2 O 3 was weighed. Since B 2 O 3 tends to evaporate during firing, it was weighed 5% more in molar ratio than the ratio calculated from stoichiometry.

秤量した原料をメノウ乳鉢に入れ、30分間混合した後、白金坩堝に移し、白金の蓋を軽くかぶせた。窒素雰囲気中、1500℃まで200℃/時間で昇温し、24時間保持して焼成した。その後、200℃/時間で室温に戻して焼成物を取り出し、メノウ乳鉢で30分粉砕した。
このようにして得た希土類硼酸塩の粉体のXRD、フォトルミネセンス及びDTAを次のように測定した。
The weighed raw materials were put in an agate mortar, mixed for 30 minutes, then transferred to a platinum crucible, and lightly covered with a platinum lid. In a nitrogen atmosphere, the temperature was raised to 1500 ° C. at 200 ° C./hour, held for 24 hours, and fired. Thereafter, the temperature was returned to room temperature at 200 ° C./hour, and the fired product was taken out and pulverized in an agate mortar for 30 minutes.
The XRD, photoluminescence, and DTA of the rare earth borate powder thus obtained were measured as follows.

XRD測定は、測定装置としてマックサイエンスMXP18を使用し、線源にはCuターゲットを用い、2θが5度から80度の範囲でXRDパターンを得た。
得られたパターンを同定したところ、LuBO3のCalcite相(JCPDS13-0477)と同じ構造を持つことが分った。(図1:XRD測定結果)
In XRD measurement, Mac Science MXP18 was used as a measuring device, a Cu target was used as a radiation source, and an XRD pattern was obtained in the range of 2θ from 5 degrees to 80 degrees.
The obtained pattern was identified and found to have the same structure as the LuBO 3 Calcite phase (JCPDS13-0477). (Figure 1: XRD measurement results)

フォトルミネセンス測定は、日立分光蛍光光度計F4500を用いて実施した。
励起波長及び蛍光強度に応じて、励起光の検出を抑えるためのフィルタや、蛍光強度のレンジを適切に保つためのフィルタを使用した。
結果、励起波長333nmにおいて、370nm付近に最大強度示す発光を確認した。(図2:フォトルミネセンス測定結果)
Photoluminescence measurement was performed using a Hitachi spectrofluorometer F4500.
Depending on the excitation wavelength and fluorescence intensity, a filter for suppressing detection of excitation light and a filter for appropriately maintaining the range of fluorescence intensity were used.
As a result, emission having a maximum intensity around 370 nm was confirmed at an excitation wavelength of 333 nm. (Figure 2: Photoluminescence measurement results)

熱分析は、SEIKO EXSTAR6000 TG/DTAを用いた。
30mgのサンプルを白金製の容器に入れ、最高到達温度の1400℃まで昇温速度+20℃/分で昇温し、その後、降温速度−20℃/分で100℃付近まで降温してDTAを測定した。
結果、室温から1400℃まで相転移は確認されなかった。(図3:DTA測定結果)
Thermal analysis used SEIKO EXSTAR6000 TG / DTA.
A 30 mg sample is placed in a platinum container, heated to a maximum temperature of 1400 ° C. at a heating rate of + 20 ° C./min, and then cooled to around 100 ° C. at a cooling rate of −20 ° C./min to measure DTA. did.
As a result, no phase transition was observed from room temperature to 1400 ° C. (Figure 3: DTA measurement results)

さらに、1400℃から融点までの相転移の有無を確認する為、高温で使用可能な簡易熱分析装置を作製した。簡単に説明すると、高温焼成可能な焼成炉に、サンプルを満たしたJIS10ccの白金坩堝を入れ、その坩堝の中にPR20−40熱電対を差し込んでおく。焼成炉を1700℃付近まで昇温してサンプルを溶かし、冷却して固める過程の熱電対の出力を記録する。相転移のような急激な熱の出入りがある場合、ピークとして検出できる。
このような簡易熱分析装置を用いて1400℃から1700℃までの相転移の有無を調べたところ、1400℃から融点1660℃の範囲において相転移は認められなかった。(図4:高温熱分析結果)
Furthermore, in order to confirm the presence or absence of a phase transition from 1400 ° C. to the melting point, a simple thermal analyzer that can be used at a high temperature was produced. Briefly, a JIS 10 cc platinum crucible filled with a sample is placed in a firing furnace capable of high-temperature firing, and a PR20-40 thermocouple is inserted into the crucible. The temperature of the firing furnace is raised to around 1700 ° C., the sample is melted, and the output of the thermocouple in the process of cooling and solidifying is recorded. When there is a sudden heat in / out such as a phase transition, it can be detected as a peak.
When such a simple thermal analyzer was used to examine the presence or absence of a phase transition from 1400 ° C. to 1700 ° C., no phase transition was observed in the range from 1400 ° C. to the melting point of 1660 ° C. (Figure 4: Results of high-temperature thermal analysis)

以上の結果から、組成式:Lu0.796Sc0.199Ce0.005BO3で表される希土類硼酸塩は室温から融点に至るまで相転移を持たないことが分った。これより、Sc添加によって融液からの単結晶育成が可能であることが分った。 From the above results, it was found that the rare earth borate represented by the composition formula: Lu 0.796 Sc 0.199 Ce 0.005 BO 3 has no phase transition from room temperature to the melting point. From this, it was found that single crystals can be grown from the melt by adding Sc.

(実験2)
実験1と同様に、組成式:(Lu1-xScx0.995Ce0.005BO3(x=1、0.75、0.5、0.25、0.05、0.03、0.02又は0.01)で表される希土類硼酸塩を作製した。
(Experiment 2)
Similar to Experiment 1, the composition formula: (Lu 1-x Sc x ) 0.995 Ce 0.005 BO 3 (x = 1, 0.75, 0.5, 0.25, 0.05, 0.03, 0.02 Or a rare earth borate represented by 0.01).

得られた希土類硼酸塩の粉体について、実験1と同様にしてXRD、DTAおよびをフォトルミネセンスを測定し、XRD及びDTAの測定結果は表1に示し、フォトルミネセンスの測定結果は表2に示した。   The XRD, DTA, and photoluminescence of the obtained rare earth borate powder were measured in the same manner as in Experiment 1. The XRD and DTA measurement results are shown in Table 1, and the photoluminescence measurement results are shown in Table 2. It was shown to.

Figure 0004851810
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Figure 0004851810
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XRD測定結果より、x=0.02では、Calcite相を主たる相として微量のVaterite相(JCPDS13-0481)を含むこと、また、x=0.01では、Calcite相とVatirite相の混合物となっていることが分った。
また、Sc添加量xの増加に伴い、発光波長が長波長側にシフトすることが分った。なお、x=0.01については、主たる相が異なる(Vatirite相)。そのため発光波長の比較を行わなかった。
DTA測定結果より、x=1〜0.02の範囲では、室温から1400℃までの範囲で相転移に起因するピークは確認されなかった。
以上の結果より、xが0.02≦x<1である組成式:(Lu1-xScx0.995Ce0.005BO3で表される希土類硼酸塩は、室温から融点まで相転移を持たないことが分った。
From the XRD measurement results, when x = 0.02, it contains a very small amount of Vaterite phase (JCPDS13-0481) as the main phase, and when x = 0.01, it becomes a mixture of Calcite phase and Vatirite phase. I found out.
Further, it has been found that the emission wavelength shifts to the longer wavelength side as the Sc addition amount x increases. For x = 0.01, the main phase is different (Vatirite phase). Therefore, the comparison of emission wavelength was not performed.
From the DTA measurement result, in the range of x = 1 to 0.02, no peak due to the phase transition was confirmed in the range from room temperature to 1400 ° C.
From the above results, the rare earth borate represented by the composition formula: (Lu 1-x Sc x ) 0.995 Ce 0.005 BO 3 where x is 0.02 ≦ x <1 does not have a phase transition from room temperature to the melting point. I found out.

(実験3)
Scの添加効果と比較するため、Sc以外の希土類元素であるGdを添加して組成式:(Lu1-xGdx0.995Ce0.005BO3(但し、x=1、0.75、0.5又は0.25)で表される希土類硼酸塩を作製した。
(Experiment 3)
In order to compare with the effect of addition of Sc, a rare earth element other than Sc, Gd, is added to the composition formula: (Lu 1-x Gd x ) 0.995 Ce 0.005 BO 3 (where x = 1, 0.75, 0. The rare earth borate represented by 5 or 0.25) was prepared.

例えばx=0.25の場合、日本イットリウム製4NのLu23を23.76g、同社製4NのGd23を7.21g、同社製4NのCeO2を0.14g、高純度化学研究所製4NのB23を5.85gそれぞれ秤量した。但し、B23は焼成中に蒸発しやすいので、化学量論よりモル比で5%多めに秤量した。
秤量した原料をメノウ乳鉢に入れ、30分間混合した後、白金坩堝に移し、白金の蓋を軽くかぶせた。窒素雰囲気中、1500℃まで200℃/時間で昇温し24時間保持して焼成した。その後、200℃/時間で室温に戻して焼成物を取り出し、メノウ乳鉢で30分粉砕した。
このようにして得た希土類硼酸塩の粉体のXRD、DTAを測定し、結果を表3にまとめた。
For example, when x = 0.25, 23.76 g of 4N Lu 2 O 3 made by Yttrium Japan, 7.21 g of 4N Gd 2 O 3 made by the company, 0.14 g of 4N CeO 2 made by the company, high purity chemical 5.85 g each of 4N B 2 O 3 manufactured by Research Laboratory was weighed. However, since B 2 O 3 tends to evaporate during firing, it was weighed 5% more in molar ratio than stoichiometric.
The weighed raw materials were put in an agate mortar, mixed for 30 minutes, then transferred to a platinum crucible, and lightly covered with a platinum lid. In a nitrogen atmosphere, the temperature was raised to 1500 ° C. at 200 ° C./hour and held for 24 hours for firing. Thereafter, the temperature was returned to room temperature at 200 ° C./hour, and the fired product was taken out and pulverized in an agate mortar for 30 minutes.
The XRD and DTA of the rare earth borate powder thus obtained were measured, and the results are summarized in Table 3.

XRD測定は、測定装置としてマックサイエンスMXP18を使用し、線源にはCuターゲットを用い、2θが5度から80度の範囲でXRDパターンを得た。
得られたパターンを同定したところ、LuBO3のVaterite相と同じ構造を持つことが分った。
In XRD measurement, Mac Science MXP18 was used as a measuring device, a Cu target was used as a radiation source, and an XRD pattern was obtained in the range of 2θ from 5 degrees to 80 degrees.
When the obtained pattern was identified, it was found that it had the same structure as the LuBO 3 Vaterite phase.

熱分析は、SEIKO EXSTAR6000 TG/DTAを用いて実施した。
30mgのサンプルを白金製の容器に入れ、最高到達温度の1400℃まで昇温速度+20℃/分で昇温し、その後、降温速度−20℃/分で100℃付近まで降温してDTAを測定した。
その結果、室温から1400℃までにおいて2つの相転移があることを確認した。
Thermal analysis was performed using SEIKO EXSTAR6000 TG / DTA.
A 30 mg sample is placed in a platinum container, heated to a maximum temperature of 1400 ° C. at a heating rate of + 20 ° C./min, and then cooled to around 100 ° C. at a cooling rate of −20 ° C./min to measure DTA. did.
As a result, it was confirmed that there were two phase transitions from room temperature to 1400 ° C.

Figure 0004851810
Figure 0004851810

以上の結果より、(Lu1-xGdx0.995Ce0.005BO3(x=1、0.75、0.5又は0.25)で表される希土類硼酸塩は、相転移のため融液からの単結晶育成が困難であることが分った。 From the above results, the rare earth borate represented by (Lu 1-x Gd x ) 0.995 Ce 0.005 BO 3 (x = 1, 0.75, 0.5 or 0.25) It was found that it was difficult to grow a single crystal from

(実験4)
実験1と同様に、組成式:Lu0.89551 0.0995Ce0.005BO3 (M1はAl、Ga、Inの中の1種)で表される希土類硼酸塩を作製した。
(Experiment 4)
As in Experiment 1, a rare earth borate represented by the composition formula: Lu 0.8955 M 1 0.0995 Ce 0.005 BO 3 (M 1 is one of Al, Ga, and In) was prepared.

実験1と同様にして、希土類硼酸塩の粉体のXRDを測定した。
XRD測定には、測定装置としてマックサイエンスMXP18を使用し、線源にはCuターゲットを用い、2θが5度から80度の範囲でXRDパターンを得た。
得られたパターンを同定したところ、Al添加ではVaterite相を主たる相としてわずかにCalcite相がみられた。Ga添加ではCalcite相を主たる相としてわずかにVaterite相がみられた。In添加ではCalcite相の単相であった。(表4)
In the same manner as in Experiment 1, the XRD of the rare earth borate powder was measured.
For XRD measurement, Mac Science MXP18 was used as a measuring device, a Cu target was used as a radiation source, and an XRD pattern was obtained in the range of 2θ from 5 degrees to 80 degrees.
When the obtained pattern was identified, a slight amount of Calcite phase was observed with Al addition as the main phase of Vaterite phase. When Ga was added, a slight Vaterite phase was observed with the Calcite phase as the main phase. When In was added, it was a single phase of Calcite phase. (Table 4)

Figure 0004851810
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実験1と同様の条件でGa添加のサンプルについて熱分析を行った。
30mgのサンプルを白金製の容器に入れ、最高到達温度の1400℃まで昇温速度+20℃/分で昇温し、その後、降温速度−20℃/分で100℃付近まで降温してDTAを測定した。
その結果、100℃から200℃にかけて脱水による吸熱ピークが見られたが、室温から1400℃までで相転移は確認されなかった。(図5:DTA測定結果)
Thermal analysis was performed on the Ga-added sample under the same conditions as in Experiment 1.
A 30 mg sample is placed in a platinum container, heated to a maximum temperature of 1400 ° C. at a heating rate of + 20 ° C./min, and then cooled to around 100 ° C. at a cooling rate of −20 ° C./min to measure DTA. did.
As a result, an endothermic peak due to dehydration was observed from 100 ° C. to 200 ° C., but no phase transition was observed from room temperature to 1400 ° C. (Figure 5: DTA measurement results)

以上の結果から、組成式:Lu0.89551 0.0995Ce0.005BO3 (M1はAl、Ga、Inの中の1種)で表される希土類硼酸塩は、M1がGa又はInの場合、Scと同様に相転移を抑制する効果を発揮する可能性があることが分った。
また、それらの元素を組み合わせることも考えられる。
From the above results, the rare earth borate represented by the composition formula: Lu 0.8955 M 1 0.0995 Ce 0.005 BO 3 (M 1 is one of Al, Ga, and In), when M 1 is Ga or In, It has been found that there is a possibility of exhibiting the effect of suppressing the phase transition similarly to Sc.
It is also possible to combine these elements.

(実験5)
実験1と同様に、組成式:Lu0.995Ce0.005BO3で表される希土類硼酸塩を作製した。
得られた希土類硼酸塩の粉体のXRD、フォトルミネセンス及びDTAを測定した。
(Experiment 5)
In the same manner as in Experiment 1, a rare earth borate represented by the composition formula: Lu 0.995 Ce 0.005 BO 3 was prepared.
XRD, photoluminescence and DTA of the obtained rare earth borate powder were measured.

XRD測定は、測定装置としてマックサイエンスMXP18を使用し、線源にはCuターゲットを用い、2θが5度から80度の範囲でXRDパターンを得た。
得られたパターンを同定したところ、LuBO3と同様のVaterite相を持つことが分った。(図6:XRD測定結果)
In XRD measurement, Mac Science MXP18 was used as a measuring device, a Cu target was used as a radiation source, and an XRD pattern was obtained in the range of 2θ from 5 degrees to 80 degrees.
When the obtained pattern was identified, it was found that it had the same Vaterite phase as LuBO 3 . (Figure 6: XRD measurement results)

フォトルミネセンス測定は日立分光蛍光光度計F4500を用いて実施した。励起波長及び蛍光強度に応じて、励起光の検出を抑えるためのフィルタや、蛍光強度のレンジを適切に保つためのフィルタを使用した。
結果、励起波長363nmにおいて、394nm、419nm付近に最大強度示す発光を確認した。(図7:フォトルミネセンス測定結果)
Photoluminescence measurement was performed using a Hitachi spectrofluorometer F4500. Depending on the excitation wavelength and fluorescence intensity, a filter for suppressing detection of excitation light and a filter for appropriately maintaining the range of fluorescence intensity were used.
As a result, emission having the maximum intensity was confirmed around 394 nm and 419 nm at an excitation wavelength of 363 nm. (Figure 7: Photoluminescence measurement results)

熱分析はSEIKO EXSTAR6000 TG/DTAを用いて実施した。
30mgのサンプルを白金製の容器に入れ、最高到達温度の1400℃まで昇温速度+20℃/分で昇温し、その後、降温速度−20℃/分で100℃付近まで降温してDTAを測定した。
結果、昇温過程で1030℃、降温過程で530℃付近に相転移が確認された。(図8:DTA測定結果)
Thermal analysis was performed using SEIKO EXSTAR6000 TG / DTA.
A 30 mg sample is placed in a platinum container, heated to a maximum temperature of 1400 ° C. at a heating rate of + 20 ° C./min, and then cooled to around 100 ° C. at a cooling rate of −20 ° C./min to measure DTA. did.
As a result, a phase transition was confirmed at 1030 ° C. during the temperature raising process and around 530 ° C. during the temperature lowering process. (Figure 8: DTA measurement results)

以上の結果より、組成式:Lu0.995Ce0.005BO3で表される希土類硼酸塩は相転移を持つため、融液からの単結晶育成が極めて困難であることが分った。 From the above results, it was found that the rare-earth borate represented by the composition formula: Lu 0.995 Ce 0.005 BO 3 has a phase transition, so that it is very difficult to grow a single crystal from the melt.

(実験6)
組成式:Lu0.796Sc0.199Ce0.005BO3で表される希土類硼酸塩の単結晶を作製した。
(Experiment 6)
A single crystal of rare earth borate represented by a composition formula: Lu 0.796 Sc 0.199 Ce 0.005 BO 3 was prepared.

始めに原料として、日本イットリウム製4NのLu23を142.53g、同社製4NのSc23を12.35g、同社製4NのCeO2を0.78g、高純度化学研究所製4NのB23を43.86gそれぞれ秤量した。B23は結晶育成中常に蒸発し続けるので、化学量論よりモル比で40%過剰に秤量した。 First, as raw materials, 142.53g of 4N Lu 2 O 3 from Yttrium Japan, 12.35g from 4N Sc 2 O 3 from the company, 0.78g from 4N CeO 2 from the company, 4N from High Purity Chemical Laboratory 43.86 g of B 2 O 3 was weighed. Since B 2 O 3 always evaporates during crystal growth, it was weighed 40% in excess of the stoichiometric molar ratio.

秤量した原料を全てポリ容器に入れ、蓋をした後、V型混合機を用いて12時間混合した。
混合した原料を白金製の坩堝に移し、窒素雰囲気中、1000℃まで200℃/時間で昇温し24時間保持して予備焼成した。その後、200℃/時間で室温まで冷却し、予備焼成済原料を取り出した。
この時、予備焼成済原料は完全に反応を終えて希土類硼酸塩(JCPDS13−0477)となっていることをXRD測定で確認した。
All the weighed raw materials were put in a plastic container, capped, and then mixed for 12 hours using a V-type mixer.
The mixed raw material was transferred to a platinum crucible, heated to 1000 ° C. at 200 ° C./hour in a nitrogen atmosphere, and maintained for 24 hours for preliminary firing. Then, it cooled to room temperature at 200 degreeC / hour, and took out the prebaked raw material.
At this time, it was confirmed by XRD measurement that the pre-fired raw material was completely reacted and became a rare earth borate (JCPDS13-0477).

取り出した予備焼成済原料をビニール製チャック袋に封入し、軽く叩きながらサラサラになるまで粉砕した。
次に、原料を専用のゴム袋に封入し、冷間等方圧加圧装置(CIP)を用いて2t/cm2の圧力で2分間圧縮して圧縮体原料とした。
The pre-baked raw material taken out was enclosed in a vinyl chuck bag and pulverized until it became smooth while tapping lightly.
Next, the raw material was sealed in a dedicated rubber bag and compressed using a cold isostatic press (CIP) at a pressure of 2 t / cm 2 for 2 minutes to obtain a compact raw material.

この圧縮体原料を、直径40mmφ、高さ35mmのIr坩堝に入れ、結晶育成装置にセットした。この結晶育成装置は、チョクラルスキー法による育成を行なうための装置である。
結晶育成は、窒素雰囲気中において、希土類硼酸塩を融点以上に加熱して原料を溶融し、融液のまま保持しながら行なった。Ir線を融液につけ、回転速度:15rpm、5mm/時間の速度で引き上げて育成した。結晶の長さが30mm程度に達したところで育成を終了し、充分に時間をかけて冷却した。
This compact material was placed in an Ir crucible having a diameter of 40 mmφ and a height of 35 mm, and set in a crystal growth apparatus. This crystal growth apparatus is an apparatus for performing growth by the Czochralski method.
Crystal growth was performed in a nitrogen atmosphere while heating the rare earth borate to the melting point or higher to melt the raw material and maintaining the melt. Ir wire was attached to the melt, and it was grown by rotating at a rotational speed of 15 rpm and a speed of 5 mm / hour. When the length of the crystal reached about 30 mm, the growth was terminated, and it was cooled sufficiently over time.

また、得られた結晶の一部を粉砕し、XRD測定を行なった(図9)。
また、得られた結晶の育成方向に沿って切断し、断面を露出させた。この断面について、背面反射ラウエ法による結晶性の評価を試みた。
Further, a part of the obtained crystal was pulverized and XRD measurement was performed (FIG. 9).
Moreover, it cut | disconnected along the growth direction of the obtained crystal | crystallization, and exposed the cross section. With respect to this cross section, an evaluation of crystallinity by the back reflection Laue method was attempted.

背面反射ラウエ法は、X線源のMoターゲットより30kV−15mAで放射されたX線を1mmφのコリメータにより収束してサンプルに照射し、反射X線をフィルムに撮影する方法で行なった。この際、フィルムとサンプルの距離は50mm、露出時間3分、フィルムにはポラロイド社製Type57を用いた。   The back reflection Laue method was performed by converging X-rays emitted from a Mo target of an X-ray source at 30 kV-15 mA with a 1 mmφ collimator and irradiating the sample, and taking the reflected X-rays on a film. At this time, the distance between the film and the sample was 50 mm, the exposure time was 3 minutes, and Polaroid Type 57 was used for the film.

結晶断面を2mm×2mmで区切り、結晶方位の分布を調べた結果、結晶育成の後半の部分で、育成方向に20mm−幅6mmの単結晶が成長していることが確認された。
よって、以上の実験により、組成式:Lu0.796Sc0.199Ce0.005BO3で表される希土類硼酸塩の単結晶が育成されたことが確認された。
As a result of examining the crystal orientation distribution by dividing the crystal cross section by 2 mm × 2 mm, it was confirmed that a single crystal having a width of 20 mm and a width of 6 mm was grown in the latter half of the crystal growth.
Therefore, the above experiment confirmed that a single crystal of rare earth borate represented by the composition formula: Lu 0.796 Sc 0.199 Ce 0.005 BO 3 was grown.

実験1で得られたLu0.796Sc0.199Ce0.005BO3のXRD測定結果(XRDパターン)を示す。The XRD measurement result (XRD pattern) of Lu 0.796 Sc 0.199 Ce 0.005 BO 3 obtained in Experiment 1 is shown. 実験1で得られたLu0.796Sc0.199Ce0.005BO3のフォトルミネセンス測定結果を結果を示す。The results of the photoluminescence measurement of Lu 0.796 Sc 0.199 Ce 0.005 BO 3 obtained in Experiment 1 are shown. 実験1で得られたLu0.796Sc0.199Ce0.005BO3のDTA測定結果を示す。It shows the DTA measurement results of the Lu 0.796 Sc 0.199 Ce 0.005 BO 3 in Experiment 1. 実験1で得られたLu0.796Sc0.199Ce0.005BO3の高温熱分析結果を示す。It shows the high-temperature thermal analysis results of the obtained Lu 0.796 Sc 0.199 Ce 0.005 BO 3 in Experiment 1. 実験4で得られたLu0.8955Ga 0.0995Ce0.005BO3のDTA測定結果を示す。It shows the DTA measurement results of the Lu 0.8955 Ga 0.0995 Ce 0.005 BO 3 in Experiment 4. 実験5で得られたLu0.995Ce0.005BO3のXRDパターンを示す。It shows the XRD pattern of the obtained Lu 0.995 Ce 0.005 BO 3 in Experiment 5. 実験5で得られたLu0.995Ce0.005BO3のフォトルミネセンス測定結果を示す。The photoluminescence measurement result of Lu 0.995 Ce 0.005 BO 3 obtained in Experiment 5 is shown. 実験5で得られたLu0.995Ce0.005BO3のDTA測定結果を示す。The DTA measurement result of Lu 0.995 Ce 0.005 BO 3 obtained in Experiment 5 is shown. 実験6で得られた結晶のXRD測定結果(XRDパターン)を示す。The XRD measurement result (XRD pattern) of the crystal obtained in Experiment 6 is shown.

Claims (11)

組成式:(Lu1-x1 x)1-y2 yBO3(但し、0.02≦x<1、0.0001≦y≦0.1、M1:Sc、Ga及びInからなる群から選ばれる一種又二種以上の組合わせからなる元素、M2:発光元素)で表されるシンチレータ用単結晶材料。 Composition formula: (Lu 1-x M 1 x ) 1-y M 2 y BO 3 (where 0.02 ≦ x < 1 , 0.0001 ≦ y ≦ 0.1, M 1 : from Sc, Ga and In A single crystal material for a scintillator represented by one or a combination of two or more elements selected from the group consisting of M 2 : a luminescent element. 組成式:(Lu1-xSc)1-y2 yBO3(但し、0.02≦x<1、0.0001≦y≦0.1、M2:発光元素)で表されるシンチレータ用単結晶材料。 A scintillator represented by a composition formula: (Lu 1-x Sc) 1-y M 2 y BO 3 (where 0.02 ≦ x <1, 0.0001 ≦ y ≦ 0.1, M 2 : luminescent element) Single crystal material. カルサイト(Calcite)相の単相単結晶からなるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のシンチレータ用単結晶材料。   The single-crystal material for scintillators according to claim 1 or 2, wherein the single-crystal material is a calcite phase single-phase single crystal. 上記組成式におけるM2が、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Cr、Bi及びTlからなる群から選ばれる一種又二種以上の組合わせからなる元素であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のシンチレータ用単結晶材料。 M 2 in the above composition formula is one or a combination of two or more selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Cr, Bi, and Tl. The single crystal material for scintillators according to any one of claims 1 to 3, wherein 上記組成式において、0.02≦x≦0.5であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のシンチレータ用単結晶材料。   The single crystal material for a scintillator according to any one of claims 1 to 4, wherein 0.02≤x≤0.5 in the composition formula. 請求項1〜5の何れかに記載のシンチレータ用単結晶材料をシンチレータとして用いてなる放射線検出器。   A radiation detector comprising the scintillator single crystal material according to claim 1 as a scintillator. Lu原料と、硼素及び酸素を含む原料とを含有する混合物を溶融させ冷却固化させることによってシンチレータ用結晶材料を得る工程を備えたシンチレータ用材料の製造方法において、少なくともSc、Ga及びInのいずれかの元素原料を添加することにより、被添加材料の相転移を抑制し、シンチレータ用単結晶材料を得ることを特徴とするシンチレータ用材料の製造方法。   In a method for producing a scintillator material comprising a step of obtaining a scintillator crystal material by melting and cooling and solidifying a mixture containing a Lu raw material and a raw material containing boron and oxygen, at least one of Sc, Ga and In A method for producing a scintillator material, characterized in that a single crystal material for a scintillator is obtained by adding the elemental raw material to suppress phase transition of the material to be added. Lu原料と、少なくともSc、Ga及びInのいずれかの元素原料と、硼素及び酸素を含む原料と、発光元素原料とを混合及び加熱溶融する溶融工程と、溶融液を冷却固化させて単結晶を得る冷却固化工程とを備えた請求項7に記載のシンチレータ用材料の製造方法。   A melting step of mixing and heating and melting a Lu raw material, an elemental raw material of at least one of Sc, Ga and In, a raw material containing boron and oxygen, and a light emitting element raw material; The manufacturing method of the material for scintillators of Claim 7 provided with the cooling solidification process obtained. Lu原料と、少なくともSc、Ga及びInのいずれかの元素原料と、硼素及び酸素を含む原料と、発光元素原料とを混合して加熱して予備焼成することにより、少なくとも前記硼素及び酸素を含む原料よりも融点の高い反応物を焼成し、この反応物を加熱溶融することを特徴とする請求項7又は8に記載のシンチレータ用材料の製造方法。   A Lu raw material, an element raw material of at least one of Sc, Ga and In, a raw material containing boron and oxygen, and a light emitting element raw material are mixed, heated, and pre-fired to include at least the boron and oxygen. The method for producing a scintillator material according to claim 7 or 8, wherein a reactant having a melting point higher than that of the raw material is fired and the reactant is heated and melted. 上記の硼素及び酸素を含む原料は、化学量論から算出される量よりも硼素が多くなるように混合することを特徴とする請求項7〜9の何れかに記載のシンチレータ用材料の製造方法。   The method for producing a scintillator material according to any one of claims 7 to 9, wherein the raw material containing boron and oxygen is mixed so that the amount of boron is larger than the amount calculated from stoichiometry. . 組成式:(Lu1-x1 x)1-y2 yBO3(但し、0.02≦x<1、0.0001≦y≦0.1、M1:Sc、Ga及びInからなる群から選ばれる一種又二種以上の組合わせからなる元素、M2:発光元素)で表されるシンチレータ用単結晶材料を得ることを特徴とする請求項7〜10の何れかに記載のシンチレータ用材料の製造方法。


Composition formula: (Lu 1-x M 1 x ) 1-y M 2 y BO 3 (where 0.02 ≦ x < 1 , 0.0001 ≦ y ≦ 0.1, M 1 : from Sc, Ga and In The scintillator single crystal material represented by one or a combination of two or more selected from the group, M 2 : luminescent element) is obtained. A method for manufacturing a scintillator material.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2175008B1 (en) 2007-07-03 2012-09-05 Hitachi Metals, Ltd. Single crystal scintillator material and method for producing the same
JP5203025B2 (en) * 2008-04-16 2013-06-05 株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ Heating device and hydrogen analyzer using the same
EP2336398A4 (en) 2008-09-29 2014-01-08 Hitachi Metals Ltd Single crystal scintillator material, method for producing same, radiation detector and pet system
JP2012049422A (en) * 2010-08-30 2012-03-08 Sanken Electric Co Ltd Light-emitting device
CN102061167A (en) * 2010-09-03 2011-05-18 中国科学院上海硅酸盐研究所 Preparation method and application of rare earth-doped calcite phase lutetium borate crystal
CN104927844B (en) * 2015-07-15 2016-08-17 中南大学 A kind of borate scintillation material
JP7033540B2 (en) * 2016-10-28 2022-03-10 大電株式会社 Ultraviolet light emitting phosphor, light emitting element, and light emitting device
CN114675316B (en) * 2022-03-24 2024-05-03 济南大学 Preparation method and application of fluoride-based flexible transparent scintillator film

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62148590A (en) * 1985-12-23 1987-07-02 Nichia Kagaku Kogyo Kk Indium borate fluorescent substance
WO1998008917A1 (en) * 1996-08-30 1998-03-05 Philips Electronics N.V. Low-pressure mercury discharge lamp
DE10238398A1 (en) * 2002-08-22 2004-02-26 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Device for producing images and/or projections used in medical X-ray diagnosis has a unit for acquiring starting radiation having an acquisition element containing a sensor with an activated scintillator, and a photodiode
JP2005298678A (en) * 2004-04-12 2005-10-27 Fuji Photo Film Co Ltd Cerium-activated lutetium borate-based photostimulable phosphor, radiographic image-converting panel and method for recording and reproducing radiographic image
JP2005325221A (en) * 2004-05-14 2005-11-24 Nec Tokin Corp Decorative material
JP4746299B2 (en) * 2004-07-16 2011-08-10 ジュズ インターナショナル ピーティーイー エルティーディー Method for producing metal oxide powder

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