JP5225051B2 - シンチレータ、放射線検出器、およびシンチレータの製造方法 - Google Patents
シンチレータ、放射線検出器、およびシンチレータの製造方法 Download PDFInfo
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Description
Fa(x)=Ksin2(αx)
Fb(x)=Kcos2(αx)
なお、上式においてKは定数、αはπ/(2L)、Lはシンチレータ幅である。
Fa(x,y)=Ksin2(αx)sin2(βy)
Fb(x,y)=Ksin2(αx)cos2(βy)
Fc(x,y)=Kcos2(αx)sin2(βy)
Fd(x,y)=Kcos2(αx)cos2(βy)
本発明者は、上述した実施形態に係るシンチレータ2Aを実際に作製した。作製時の条件は以下の通りである。
・レーザ光源…Yb:KGWレーザ
・レーザ光の波長…1030[nm]
・レーザ光のパルス幅…700[fs]
・レーザ光の繰り返し周波数…1[kHz]
・レーザ光の照射エネルギー…225[μJ]
・改質領域形成時のZ軸ステージ移動速度…1[mm/s]
・集光用レンズ…f=9[mm]、NA=0.4
図7は、上記実施形態の変形例として、シンチレータ2Bの内部構成を示す斜視図である。同図に示されるシンチレータ2Bは結晶塊30により構成されており、図2に示した結晶塊20の端面20a,20b及び側面20c〜20fと同様の形態を有する端面30a,30b及び側面30c〜30fを有している。この結晶塊30は、上記実施形態における結晶塊20と同じ材料によって好適に構成される。
図8は、上記実施形態の変形例として、シンチレータ2Cの内部構成を示す斜視図である。同図に示されるシンチレータ2Cは結晶塊40により構成されており、図2に示した結晶塊20の端面20a,20b及び側面20c〜20fと同様の形態を有する端面40a,40b及び側面40c〜40fを有している。この結晶塊40は、上記実施形態における結晶塊20と同じ材料によって好適に構成される。
図9は、上記実施形態の変形例として、シンチレータ2Dの内部構成を示す斜視図である。同図に示されるシンチレータ2Dは結晶塊50によって構成されており、図2に示した結晶塊20の端面20a,20b及び側面20c〜20fと同様の形態を有する端面50a,50b及び側面50c〜50fを有している。この結晶塊50は、上記実施形態における結晶塊20と同じ材料によって好適に構成される。
図10は、上記実施形態の変形例として、シンチレータ2Eの内部構成を示す斜視図である。同図に示されるシンチレータ2Eは結晶塊60によって構成されており、図2に示した結晶塊20の端面20a,20b及び側面20c〜20fと同様の形態を有する端面60a,60b及び側面60c〜60fを有している。この結晶塊60は、上記実施形態における結晶塊20と同じ材料によって好適に構成される。
Claims (17)
- 放射線の入射によりシンチレーション光を発生する結晶塊を備えるシンチレータであって、
前記結晶塊の内部にレーザ光を照射することにより形成され、前記結晶塊の内部において周囲と異なる屈折率を有する複数の改質領域を有し、
前記複数の改質領域は、所定の第1の方向を長手方向とする細長形状を各々呈しており、前記結晶塊における前記第1の方向と交差する二次元方向に互いに間隔をあけて配置されていることを特徴とする、シンチレータ。
- 前記複数の改質領域のそれぞれが、前記第1の方向における前記結晶塊の一端面と他端面との間で連続して延在することを特徴とする、請求項1に記載のシンチレータ。
- 前記複数の改質領域のそれぞれが、前記第1の方向における前記結晶塊の一端面と他端面との間で断続的に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のシンチレータ。
- 前記複数の改質領域のそれぞれが、前記第1の方向から見て格子点状に配列されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシンチレータ。
- 前記複数の改質領域のそれぞれが、前記第1の方向から見て不規則に分散して配置されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシンチレータ。
- 前記複数の改質領域とは別に、前記結晶塊の内部にレーザ光を照射することにより形成され、前記結晶塊の内部において周囲と異なる屈折率を有する複数の第2の改質領域を更に有し、
前記複数の第2の改質領域は、前記第1の方向と交差する所定の第2の方向を長手方向とする細長形状を各々呈しており、前記結晶塊における前記第2の方向と交差する二次元方向に互いに間隔をあけて配置されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のシンチレータ。 - 前記複数の改質領域のそれぞれは、前記結晶塊の内部において発生したシンチレーション光がその発生位置に応じた配分比率で該結晶塊の表面と光学的に結合される複数の光検出器それぞれにまたは位置検出型光検出器に配分されるように配置されていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のシンチレータ。
- 前記複数の改質領域は、屈折率が周囲より小さい領域、光を散乱する領域、および回折型レンズを構成する領域のうち少なくとも一つであることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のシンチレータ。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載のシンチレータと、
前記第1の方向における前記結晶塊の端面と光学的に結合された複数の光検出器または位置検出型光検出器と
を備えることを特徴とする、放射線検出器。 - 放射線の入射によりシンチレーション光を発生する結晶塊を備えるシンチレータを製造する方法であって、
前記結晶塊の内部にレーザ光を照射することにより、前記結晶塊の内部において周囲と異なる屈折率を有する複数の改質領域を形成する工程を含み、
上記工程において、所定の第1の方向を長手方向とする細長形状を各々呈するように、且つ前記結晶塊における前記第1の方向と交差する二次元方向に互いに間隔をあけて配置されるように、前記複数の改質領域を形成することを特徴とする、シンチレータの製造方法。
- 前記複数の改質領域のそれぞれを、前記第1の方向における前記結晶塊の一端面と他端面との間で連続して延在するように形成することを特徴とする、請求項10に記載のシンチレータの製造方法。
- 前記複数の改質領域のそれぞれを、前記第1の方向における前記結晶塊の一端面と他端面との間で断続的に形成することを特徴とする、請求項10に記載のシンチレータの製造方法。
- 前記複数の改質領域のそれぞれを、前記第1の方向から見て格子点状に配列させることを特徴とする、請求項10〜12のいずれか一項に記載のシンチレータの製造方法。
- 前記複数の改質領域のそれぞれを、前記第1の方向から見て不規則に分散して配置させることを特徴とする、請求項10〜12のいずれか一項に記載のシンチレータの製造方法。
- 前記複数の改質領域とは別に、前記結晶塊の内部にレーザ光を照射することにより、前記結晶塊の内部において周囲と異なる屈折率を有する複数の第2の改質領域を更に形成するとともに、
前記複数の第2の改質領域を、前記第1の方向と交差する所定の第2の方向を長手方向とする細長形状を各々呈するように、且つ前記結晶塊における前記第2の方向と交差する二次元方向に互いに間隔をあけて配置されるように形成することを特徴とする、請求項10〜14のいずれか一項に記載のシンチレータの製造方法。 - 前記複数の改質領域のそれぞれを、前記結晶塊の内部において発生したシンチレーション光がその発生位置に応じた配分比率で該結晶塊の表面と光学的に結合される複数の光検出器それぞれにまたは位置検出型光検出器に配分されるように配置することを特徴とする、請求項10〜15のいずれか一項に記載のシンチレータの製造方法。
- 前記複数の改質領域は、屈折率が周囲より小さい領域、光を散乱する領域、および回折型レンズを構成する領域のうち少なくとも一つであることを特徴とする、請求項10〜16のいずれか一項に記載のシンチレータの製造方法。
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