JP7361908B2 - 残光を低減するための多価カチオンを含むCsI(Tl)シンチレータ結晶、及びシンチレーション結晶を含む放射線検出装置 - Google Patents
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Description
図面と組み合わせた以下の説明は、本明細書に開示される教示の理解を助けるために提供される。以下の議論は、教示の特定の実施及び実施形態に焦点を当てている。この焦点は、教示の説明を助けるために提供されており、教示の範囲又は適用性に対する制限として解釈されるべきではない。
実施形態1.シンチレータ結晶は、ヨウ化セシウムのホスト材料と、タリウムカチオンを含む第1のドーパントであって、上記第1のドーパントのモル濃度が10%未満である、第1のドーパントと、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、カドミウム(Cd)、ジスプロシウム(Dy)、ツリウム(Tm)、タンタル(Ta)、及びエルビウム(Er)からなる群から選択される第2のドーパントであって、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、カドミウム(Cd)、ジスプロシウム(Dy)、ツリウム(Tm)、タンタル(Ta)、及びエルビウム(Er)からなる群から選択される元素のドーパント濃度が、少なくとも部分的にその3+又は2+又は4+又は5+の酸化状態にあり、シンチレータ中の上記第2のドーパントの量が1×10-7モル%から0.1モル%を含む、第2のドーパントと、を含むことができる。
本明細書に記載された概念は、例にさらに記載され、これらの例は、特許請求の範囲に記載された発明の範囲を限定しない。例は、異なる組成のシンチレーション結晶の性能を示す。この例のセクションに開示されている数値は、便宜上、複数の読み取り値から平均化されてもよく、近似されてもよく、又は四捨五入されてもよい。サンプルは、垂直ブリッジマン(vertical Bridgman)結晶成長技術を用いて形成した。
Claims (15)
- シンチレータ結晶であって、
ヨウ化セシウムのホスト材料と、
タリウムカチオンを含む第1のドーパントであって、前記第1のドーパントのモル濃度が10%未満である、第1のドーパントと、
クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、カドミウム(Cd)、ジスプロシウム(Dy)、ツリウム(Tm)、タンタル(Ta)、及びエルビウム(Er)からなる群から選択される第2のドーパントであって、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、カドミウム(Cd)、ジスプロシウム(Dy)、ツリウム(Tm)、タンタル(Ta)、及びエルビウム(Er)からなる群から選択される元素のドーパント濃度が、少なくとも部分的にその3+又は2+又は4+又は5+の酸化状態にあり、前記シンチレータ中の前記第2のドーパントの量が1×10-7モル%から0.1モル%を含む、第2のドーパントと、
を含み、
前記シンチレータ結晶が、X線照射への曝露後500msで、前記X線照射中に測定された光出力強度に対して0.3%未満の光出力強度を有する、シンチレータ結晶。 - 第3のドーパントをさらに含み、前記第2のドーパントが三価の酸化状態を含み、前記第3のドーパントが二価の酸化状態を含む、請求項1に記載のシンチレータ結晶。
- クロム(Cr)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、及びカドミウム(Cd)からなる群から選択される前記第2のドーパントが、少なくとも部分的にその2+の酸化状態にある、請求項1に記載のシンチレータ結晶。
- ジスプロシウム(Dy)、ツリウム(Tm)、及びエルビウム(Er)からなる群から選択される前記第2のドーパントが、少なくとも部分的にその3+の酸化状態にある、請求項1に記載のシンチレータ結晶。
- ジルコニウム(Zr)からなる群から選択される前記第2のドーパントが、少なくとも部分的にその4+の酸化状態にある、請求項1に記載のシンチレータ結晶。
- タンタル(Ta)からなる群から選択される前記第2のドーパントが、少なくとも部分的にその5+の酸化状態にある、請求項1に記載のシンチレータ結晶。
- 前記シンチレータ結晶が、少なくとも9×10-4モル%及び0.1モル%以下の前記第2のドーパントを含む、請求項1に記載のシンチレータ結晶。
- 前記シンチレータ結晶が、1×10-3モル%未満の第2のドーパントを含み、前記シンチレータ結晶が、X線照射への曝露後100msで、前記X線照射中に測定された光出力強度に対して0.5%未満の光出力強度を有する、請求項1に記載のシンチレータ結晶。
- 前記シンチレータ結晶が、1×10-3モル%未満の第2のドーパントを含む、請求項1に記載のシンチレータ結晶。
- 前記シンチレータ結晶が、結晶マトリックス内に1より大きい酸化状態で存在することができる1×10-6モル%を超える共ドーパントカチオンを含む、請求項1に記載のシンチレータ結晶。
- シンチレータ結晶であって、
ヨウ化セシウムのホスト材料と、
タリウムカチオンを含む第1のドーパントであって、前記第1のドーパントのモル濃度が10%未満である、第1のドーパントと、
クロムカチオンを含む第2のドーパントであって、前記第2のドーパントが残光が低減されたシンチレータをもたらす、第2のドーパントと、
を含み、
前記シンチレータ結晶が、X線照射への曝露後500msで、前記X線照射中に測定された光出力強度に対して0.3%未満の光出力強度を有する、シンチレータ結晶。 - 前記シンチレータ結晶中の前記クロムの量が、1×10-7モル%から1×10-3モル%のクロムを含む、請求項11に記載のシンチレータ結晶。
- 前記シンチレータ結晶が、1×10-3モル%未満のクロムを含み、前記シンチレータ結晶が、X線照射への曝露後100msで、前記X線照射中に測定された光出力強度に対して0.3%未満の光出力強度を有する、請求項11に記載のシンチレータ結晶。
- 前記シンチレータ結晶が、1×10-3モル%未満のクロムを含み、前記シンチレータ結晶が、X線照射への曝露後500msで、前記X線照射中に測定された光出力強度に対して0.2%未満の光出力強度を有する、請求項11に記載のシンチレータ結晶。
- ハウジングと、
前記ハウジング内のシンチレータとを含み、
前記ハウジング内のシンチレータが、
ヨウ化セシウムホスト材料と、
タリウムカチオンを含む第1のドーパントであって、前記第1のドーパントのモル濃度が10%未満である、第1のドーパントと、
クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、カドミウム(Cd)、ジスプロシウム(Dy)、ツリウム(Tm)、タンタル(Ta)、及びエルビウム(Er)からなる群から選択される第2のドーパントであって、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、カドミウム(Cd)、ジスプロシウム(Dy)、ツリウム(Tm)、タンタル(Ta)、及びエルビウム(Er)からなる群から選択される元素のドーパント濃度、前記第2のドーパントが、残光が低減されたシンチレータをもたらす、第2のドーパントと、
を含み、
前記シンチレータが、X線照射への曝露後500msで、前記X線照射中に測定された光出力強度に対して0.3%未満の光出力強度を有する、放射線検出装置。
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