JP7204862B2 - シンチレータアレイ、シンチレータアレイを製造する方法、放射線検出器、および放射線検査装置 - Google Patents
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Description
一般式:A2O2S:Pr…(1)
(式中、AはY、Gd、LaおよびLuからなる群より選ばれる少なくとも一つの希土類元素を表す)
で実質的に表される組成を有することが好ましい。
一般式:(Gd1-xA’x)2O2S:Pr…(2)
(式中、A’はY、La、およびLuからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を表し、xは0≦x≦0.1を満足する数である)
で実質的に表される組成を有することがより好ましい。
希土類酸硫化物蛍光体粉末をラバープレスにより成形し、この成形体を表1に示す条件で、HIP法、HP法、またはSPS法による焼結方法で焼結体を作製した。
Claims (13)
- 第1のシンチレータ素子と、
第2のシンチレータ素子と、
前記第1および第2のシンチレータ素子の間に設けられ、前記第1および第2のシンチレータ素子の間の幅が80μm以下である反射体と、を具備し、
前記第1および第2のシンチレータ素子のそれぞれは、希土類酸硫化物蛍光体を含有する多結晶体を備え、前記多結晶体が面積1mm以下×1mm以下の放射線入射面を有し、
前記多結晶体の結晶粒の平均結晶粒径は5μm以上30μm以下であり、前記平均結晶粒径が、走査型電子顕微鏡を用いて前記多結晶体を観察することにより得られる観察像上で測定される結晶粒の平均切片長により定義され、
前記結晶粒の切片長の最大値は、75.4μm以上84.8μm以下であり、
前記多結晶体の表面に存在する欠陥の最大長さまたは最大直径は、40μm以下であり、
超音波探傷を用い、周波数200MHz、焦点距離2.9mm、走査ピッチ2.5μm、走査面サイズ1mm×1mm、サンプル厚さ1mm、および検出下限欠陥長さ3μmを含む測定条件下で前記多結晶体の内部を検査することにより測定される、前記走査面の面積に対する前記走査面に存在する欠陥の合計面積の割合は、10%以下である、シンチレータアレイ。 - 前記多結晶体は直方体状であり、
前記放射線入射面の面積は0.5mm以下×0.5mm以下であり、
前記反射体の前記幅は50μm以下であり、
前記多結晶体の頂点の少なくとも一つを含む全ての辺に存在する前記欠陥の最大長さは、40μm以下であり、
前記シンチレータアレイの短辺方向の長さは20mm以上であり、
前記シンチレータアレイの長辺方向の長さは30mm以上であり、
前記シンチレータアレイの厚さは0.5mm以上である、請求項1に記載のシンチレータアレイ。 - 前記欠陥は、空孔、傷、前記希土類酸硫化物蛍光体と異なる成分を含む異物、前記希土類酸硫化物蛍光体と同じ成分であり結晶構造が異なる異相、および前記希土類酸硫化物蛍光体と異なる成分を含む異相からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む、請求項1または請求項2に記載のシンチレータアレイ。
- 前記希土類酸硫化物蛍光体は、
一般式:A2O2S:Pr
(式中、AはY、Gd、La、およびLuからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素である)または、
一般式:(Gd1-xA’x)2O2S:Pr
(式中、A’はY、La、およびLuからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素であり、xは0≦x≦0.1を満足する数である)
により表される、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のシンチレータアレイ。 - 前記希土類酸硫化物蛍光体は、セリウム、ジルコニウム、およびリンからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を含む、請求項4に記載のシンチレータアレイ。
- 希土類酸硫化物蛍光体を含有する材料を第1の温度で焼結して焼結体を形成する本焼結工程と、
前記本焼結工程の前に、前記第1の温度よりも50℃ないし300℃低い第2の温度で前記材料に対して熱処理を行う工程と、
前記焼結体を切断して第1のシンチレータ素子と第2のシンチレータ素子とを形成する工程と、
前記第1および第2のシンチレータ素子の間に幅80μm以下の反射体を挟んで前記第1および第2のシンチレータ素子を集積させる工程と、を具備し、
前記第1および第2のシンチレータ素子のそれぞれは、希土類酸硫化物蛍光体を含有する多結晶体を備え、前記多結晶体が面積1mm以下×1mm以下の放射線入射面を有し、
前記多結晶体の結晶粒の平均結晶粒径は5μm以上30μm以下であり、前記平均結晶粒径が、走査型電子顕微鏡を用いて前記多結晶体を観察することにより得られる観察像上で測定される結晶粒の平均切片長により定義され、
前記多結晶体の表面に存在する欠陥の最大長さまたは最大直径は、40μm以下であり、
前記結晶粒の切片長の最大値は、75.4μm以上84.8μm以下である、シンチレータアレイを製造する方法。 - 前記第1および第2のシンチレータ素子は、前記焼結体を複数回に分けてスライスまたは溝切加工することにより形成される、請求項6に記載の方法。
- 前記焼結体は、切断刃を用いて切断され、
前記焼結体の厚さT1、および前記切断刃による1回の切り込み量T2は、T2/T1≦0.95を満たす、請求項6または請求項7に記載の方法。 - 超音波探傷を用い、周波数200MHz、焦点距離2.9mm、走査ピッチ2.5μm、走査面サイズ1mm×1mm、サンプル厚さ1mm、および検出下限欠陥長さ3μmを含む測定条件下で前記多結晶体の内部を検査することにより測定される、前記走査面の面積に対する前記走査面に存在する欠陥の合計面積の割合は、10%以下である、請求項6ないし請求項8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記希土類酸硫化物蛍光体は、
一般式:A2O2S:Pr
(式中、AはY、Gd、La、およびLuからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素である)または、
一般式:(Gd1-xA’x)2O2S:Pr
(式中、A’はY、La、およびLuからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素であり、xは0≦x≦0.1を満足する数である)
により表される、請求項6ないし請求項9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記希土類酸硫化物蛍光体は、セリウム、ジルコニウム、およびリンからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を含む、請求項10に記載の方法。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のシンチレータアレイと、
前記シンチレータアレイからの光を電気に変換する光電変換器と、を具備する放射線検出器。 - 検査対象に放射線を照射する放射線源と、
前記検査対象を透過する放射線を検出する、請求項12に記載の放射線検出器と、を具備する、放射線検査装置。
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