JPH03239785A - シンチレータ、シンチレータの加工方法及びシンチレータを用いた放射線検出器 - Google Patents
シンチレータ、シンチレータの加工方法及びシンチレータを用いた放射線検出器Info
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- JPH03239785A JPH03239785A JP3365190A JP3365190A JPH03239785A JP H03239785 A JPH03239785 A JP H03239785A JP 3365190 A JP3365190 A JP 3365190A JP 3365190 A JP3365190 A JP 3365190A JP H03239785 A JPH03239785 A JP H03239785A
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Landscapes
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- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、例えばＸ線断層撮影装置（Ｘ綿ＣＴＬ陽電子
放出核種断層撮影装置（ポジトロンＣＴ）のような放射
線医療診断装置や高エネルギ物理学に用いられる放射線
検出器に関するものである。
放出核種断層撮影装置（ポジトロンＣＴ）のような放射
線医療診断装置や高エネルギ物理学に用いられる放射線
検出器に関するものである。
放射線検出器のひとつに、光電子増倍管にシンチレータ
としてＢｉ４ＧｅＪ□結晶（以下ｒＢＧｏ結晶」という
）を接合したものがある。ＢＧＯ結晶の表面には反射材
としてＢａＳＯ４粉末が塗布されている。シンチレーシ
ョン光を光電子増倍管に効率良く伝達するためである。 このＢＧＯ結晶は断層像の分解能を向上するために次第
に小型化され、一つの光電子増倍管上に複数のＢＧＯ結
晶チップを反射材を挟んで並べる構造がとられるように
なった。この構造は、第１図に示すようにＢＧＯ結晶２
のブロックに切込みｌＯを形成し、そこに反射材として
ＢａＳＯ４の粉末を充填しても同様の効果が得られる。 ところがＢａＳＯ４粉末を、幅の狭い切込み１０に入れ
ることは難しく、切込み１０の一部分にしか充填されな
いことが多いため、反射材としての機能が十分に発揮さ
れなかった。 また、切込みｌＯの加工に外周切断機を用いているため
に結晶に歪が加わり、シンチレータとしての特性が劣化
するという問題もあった。
としてＢｉ４ＧｅＪ□結晶（以下ｒＢＧｏ結晶」という
）を接合したものがある。ＢＧＯ結晶の表面には反射材
としてＢａＳＯ４粉末が塗布されている。シンチレーシ
ョン光を光電子増倍管に効率良く伝達するためである。 このＢＧＯ結晶は断層像の分解能を向上するために次第
に小型化され、一つの光電子増倍管上に複数のＢＧＯ結
晶チップを反射材を挟んで並べる構造がとられるように
なった。この構造は、第１図に示すようにＢＧＯ結晶２
のブロックに切込みｌＯを形成し、そこに反射材として
ＢａＳＯ４の粉末を充填しても同様の効果が得られる。 ところがＢａＳＯ４粉末を、幅の狭い切込み１０に入れ
ることは難しく、切込み１０の一部分にしか充填されな
いことが多いため、反射材としての機能が十分に発揮さ
れなかった。 また、切込みｌＯの加工に外周切断機を用いているため
に結晶に歪が加わり、シンチレータとしての特性が劣化
するという問題もあった。
本発明は上記の問題を解決するためなされたもので１反
射材の反射特性や接着性が優れ、シンチレーション光の
伝達効率が高い放射線検出器を提供することを目的とす
る。
射材の反射特性や接着性が優れ、シンチレーション光の
伝達効率が高い放射線検出器を提供することを目的とす
る。
上記の課題を解決するために本発明者らは、放射線検出
器の反射層を構成する反射材および接着剤について種々
の検討を行なった。反射材は、結晶のシンチレーション
である４８Ｏｎｍ付近の反射能力が大きく、切込みに挿
入し易くてＢＧＯ結晶との密着性の良いことが求められ
る。反射材を接着する接着剤としては、反射材をＢＧＯ
結晶に十分に接着でき、シンチレーション光を吸収しな
いことが必要である。 その結果、反射材としてポリテトラフルオロエチレン製
のテープ（テフロンテープ）、接着剤としてはシアナミ
ド系の瞬間接着剤が上記の条件に合致することを見出し
１本発明を完成するに至った。 即ち本発明のシンチレータは、実施例に対応する第１図
に示すように、ＢＧＯ結晶２のシンチレーション光の出
射面２ａから切込みｌＯが形成されている。その切込み
ｌＯの一部または全体に波長４８０ｎｍにおける光線反
射率が少なくとも９０％の反射材薄片１１が挿入され、
出射面２ａ以外の表面には反射層３が設けられている。 本発明のシンチレータの加工方法は、ＢＧＯ結晶２の一
面を遊離砥粒を用いた切削器で切削し、反射材薄片１１
を挿入する切込みｌＯを形成している。切削器としては
マルチバンドソーまたはワイアソーが好適である。 また、本発明の、シンチレータを用いた放射線光電子増
倍管１と、光電子増倍管ｌの入射窓１ａに接合するＢＧ
Ｏ結晶２と、その結晶２の光電子増倍管１との接合面２
ａ以外の面に設けられた反射層３とを有している。ＢＧ
Ｏ結晶２の光電子増倍管１側から切込みｌＯが形成され
、切込み１０の一部または全体に波長４８０ｎｍにおけ
る光線反射率が少なくとも９０％の反射材薄片１１が挿
入されている。 反射材薄片１１としてはテフロンテープを用いることが
好ましい。 また、反射材薄片１１の固定にはシアナミド系の接着剤
が好適である。シアナミド系の接着剤は１例えば東亜合
成化学■製、アロンアルファ（商標）が使用可能である
。 なお、波長４８０ｎｍにおける光線反射率が９０％未満
のときは光電子増倍管１へのシンチレーション光の伝達
が不十分になり、検出装置の精度が低下する。
器の反射層を構成する反射材および接着剤について種々
の検討を行なった。反射材は、結晶のシンチレーション
である４８Ｏｎｍ付近の反射能力が大きく、切込みに挿
入し易くてＢＧＯ結晶との密着性の良いことが求められ
る。反射材を接着する接着剤としては、反射材をＢＧＯ
結晶に十分に接着でき、シンチレーション光を吸収しな
いことが必要である。 その結果、反射材としてポリテトラフルオロエチレン製
のテープ（テフロンテープ）、接着剤としてはシアナミ
ド系の瞬間接着剤が上記の条件に合致することを見出し
１本発明を完成するに至った。 即ち本発明のシンチレータは、実施例に対応する第１図
に示すように、ＢＧＯ結晶２のシンチレーション光の出
射面２ａから切込みｌＯが形成されている。その切込み
ｌＯの一部または全体に波長４８０ｎｍにおける光線反
射率が少なくとも９０％の反射材薄片１１が挿入され、
出射面２ａ以外の表面には反射層３が設けられている。 本発明のシンチレータの加工方法は、ＢＧＯ結晶２の一
面を遊離砥粒を用いた切削器で切削し、反射材薄片１１
を挿入する切込みｌＯを形成している。切削器としては
マルチバンドソーまたはワイアソーが好適である。 また、本発明の、シンチレータを用いた放射線光電子増
倍管１と、光電子増倍管ｌの入射窓１ａに接合するＢＧ
Ｏ結晶２と、その結晶２の光電子増倍管１との接合面２
ａ以外の面に設けられた反射層３とを有している。ＢＧ
Ｏ結晶２の光電子増倍管１側から切込みｌＯが形成され
、切込み１０の一部または全体に波長４８０ｎｍにおけ
る光線反射率が少なくとも９０％の反射材薄片１１が挿
入されている。 反射材薄片１１としてはテフロンテープを用いることが
好ましい。 また、反射材薄片１１の固定にはシアナミド系の接着剤
が好適である。シアナミド系の接着剤は１例えば東亜合
成化学■製、アロンアルファ（商標）が使用可能である
。 なお、波長４８０ｎｍにおける光線反射率が９０％未満
のときは光電子増倍管１へのシンチレーション光の伝達
が不十分になり、検出装置の精度が低下する。
本発明の放射線検出器は、ＢＧＯ結晶２の切込みｌＯに
、波長４８０ｎｍにおける光線反射率が９０％以上の反
射材薄片１１を挿入したシンチレータを用いており、Ｂ
ＧＯ結晶２内で発生したシンチレーション光は最大限に
光電子増倍管ｌへ伝達される。そのため、光電子増倍管
１に達する光子数が多く、エネルギ分解能が優れている
。 また、本発明の加工方法によればＢＧＯ結晶２に遊離砥
粒を用いて切込みｌＯを形成しており、加工による歪発
生が回避される。
、波長４８０ｎｍにおける光線反射率が９０％以上の反
射材薄片１１を挿入したシンチレータを用いており、Ｂ
ＧＯ結晶２内で発生したシンチレーション光は最大限に
光電子増倍管ｌへ伝達される。そのため、光電子増倍管
１に達する光子数が多く、エネルギ分解能が優れている
。 また、本発明の加工方法によればＢＧＯ結晶２に遊離砥
粒を用いて切込みｌＯを形成しており、加工による歪発
生が回避される。
以下１本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明を適用する放射線検出器の実施例を示す
斜視図である。同図において、ｌは光電子増倍管、２は
光電子増倍管ｌの入射窓１ａに光学的に接合された直方
体のＢＧＯ結晶である。 ＢＧＯ結晶２の光電子増倍管ｌとの接合面を除く５面に
は、反射材と高分子系バインダとからなる反射層３が塗
設されている。 ＢＧＯ結晶２の出射面２ａには、出射面２ａに垂直で互
いに平行な複数の切込みｌＯが形成されている。夫々の
切込みｌＯにはテフロンテープ１１が挿入され、シアナ
ミド系の接着剤で固定されている。 本発明の放射線検出器は以下のようにして製造される。 ＢＧＯ結晶２から４０ｘ ＩＯＸ ３０ｍｍのブロック
を内周切断器で切り出し、全ての面にＧＣＪｉ６００の
砥粒で研磨加工を施す。さらに４０ＸｌＯ■請の面のう
ちの一面２ａを鏡面に仕上げる。粗面加工された頁面に
Ｂａ５Ｏｎ粉末Ｉ Ｋｇ、水５００ｇ、 ２．６％ポリ
ビニルアルコール水溶液６０ｇよりなる分散液と、アク
リル系樹脂（日本ペイント■製、ニラペイホームペイン
ト）とをｌ・１の容積比で混合した混合液をスプレーガ
ンで塗装し、厚さ４００Ａ＋＋ａの反射層３を設ける。 ＢＧＯ結晶２の鏡面加工面２ａに、マルチバンドソーを
用いて幅０．５＋ｓｍ 、深さ２５−ｍの切込みｌＯを
５１１１１間隔で７本形成する。夫々の切込みｌＯに厚
さ口４ｎ＋＋ａのテフロンテープ１１をが挿入し、シア
ナミド系の接着剤（東亜合成化学■製、アロンアルファ
）で固定する。 このＢＧＯ結晶２の鏡面加工面２ａを第１図に示すよう
に光電子増倍管２に接合すれば本発明の放射線検出器が
完成する。 得られた放射線検出器のシンチレーション光の光量を第
２図に示す測定系を用いて測定した。この測定系は、Ｂ
ＧＯ結晶２にγ線４を照射して発生した光を光電子増倍
管ｌで受けて前置増幅器５と増幅器６で増幅した後、計
数器７で発生した光子数を計数するものである。なお図
中の符号８は電源である。 ここでエネルギ分解能は第３図に示すように、γ線４の
入射によって生じたパルス波高値を横軸にとり、入射し
たγ線４の数を縦軸にとって、入射したγ線１個に対し
て生じたパルス波高値をプロットし、得られたピークに
おけるパルス波高値Ｅとそのピークの半値幅ΔＥより次
式によって算出される。 エネルギ分解能＝ΔＥ／Ｅ （％） このエネルギ分解能が小さいほど、γ線検出器としての
分解能が高いものとして取扱われる。 第２図の測定装置による測定結果によれば、本発明の放
射線検出器のシンチレーション光の光量は、外周カッタ
ーによる溝加工品に比べて多かった。 また、光電子増倍管を用いて光子の検出を行ない、出力
波高値、エネルギー分解能を測定し、テフロンテープ１
．１の反射能力を調べた。これを従来のＢａ５ｏ＜粉末
反射剤と比較したところ、溝加工部分で十分にシンチレ
ーション光が分離されていることがわかった。第４図に
テフロンテープ１１と ＢａＳＯ４粉末反射材とのエネ
ルギー分解能および発光量を示す。 なお上記した実施例では１反射層３の反射材としテＢａ
ＳＯ４ヲ使用シタカ、例えばＴｉ１ｔ、Ａ１ｍＯｓ、Ｍ
ｇＯのような公知のものも使用できる。バインダにはア
クリル系樹脂を用いたが、この他にも公知のものが使用
可能である。
斜視図である。同図において、ｌは光電子増倍管、２は
光電子増倍管ｌの入射窓１ａに光学的に接合された直方
体のＢＧＯ結晶である。 ＢＧＯ結晶２の光電子増倍管ｌとの接合面を除く５面に
は、反射材と高分子系バインダとからなる反射層３が塗
設されている。 ＢＧＯ結晶２の出射面２ａには、出射面２ａに垂直で互
いに平行な複数の切込みｌＯが形成されている。夫々の
切込みｌＯにはテフロンテープ１１が挿入され、シアナ
ミド系の接着剤で固定されている。 本発明の放射線検出器は以下のようにして製造される。 ＢＧＯ結晶２から４０ｘ ＩＯＸ ３０ｍｍのブロック
を内周切断器で切り出し、全ての面にＧＣＪｉ６００の
砥粒で研磨加工を施す。さらに４０ＸｌＯ■請の面のう
ちの一面２ａを鏡面に仕上げる。粗面加工された頁面に
Ｂａ５Ｏｎ粉末Ｉ Ｋｇ、水５００ｇ、 ２．６％ポリ
ビニルアルコール水溶液６０ｇよりなる分散液と、アク
リル系樹脂（日本ペイント■製、ニラペイホームペイン
ト）とをｌ・１の容積比で混合した混合液をスプレーガ
ンで塗装し、厚さ４００Ａ＋＋ａの反射層３を設ける。 ＢＧＯ結晶２の鏡面加工面２ａに、マルチバンドソーを
用いて幅０．５＋ｓｍ 、深さ２５−ｍの切込みｌＯを
５１１１１間隔で７本形成する。夫々の切込みｌＯに厚
さ口４ｎ＋＋ａのテフロンテープ１１をが挿入し、シア
ナミド系の接着剤（東亜合成化学■製、アロンアルファ
）で固定する。 このＢＧＯ結晶２の鏡面加工面２ａを第１図に示すよう
に光電子増倍管２に接合すれば本発明の放射線検出器が
完成する。 得られた放射線検出器のシンチレーション光の光量を第
２図に示す測定系を用いて測定した。この測定系は、Ｂ
ＧＯ結晶２にγ線４を照射して発生した光を光電子増倍
管ｌで受けて前置増幅器５と増幅器６で増幅した後、計
数器７で発生した光子数を計数するものである。なお図
中の符号８は電源である。 ここでエネルギ分解能は第３図に示すように、γ線４の
入射によって生じたパルス波高値を横軸にとり、入射し
たγ線４の数を縦軸にとって、入射したγ線１個に対し
て生じたパルス波高値をプロットし、得られたピークに
おけるパルス波高値Ｅとそのピークの半値幅ΔＥより次
式によって算出される。 エネルギ分解能＝ΔＥ／Ｅ （％） このエネルギ分解能が小さいほど、γ線検出器としての
分解能が高いものとして取扱われる。 第２図の測定装置による測定結果によれば、本発明の放
射線検出器のシンチレーション光の光量は、外周カッタ
ーによる溝加工品に比べて多かった。 また、光電子増倍管を用いて光子の検出を行ない、出力
波高値、エネルギー分解能を測定し、テフロンテープ１
．１の反射能力を調べた。これを従来のＢａ５ｏ＜粉末
反射剤と比較したところ、溝加工部分で十分にシンチレ
ーション光が分離されていることがわかった。第４図に
テフロンテープ１１と ＢａＳＯ４粉末反射材とのエネ
ルギー分解能および発光量を示す。 なお上記した実施例では１反射層３の反射材としテＢａ
ＳＯ４ヲ使用シタカ、例えばＴｉ１ｔ、Ａ１ｍＯｓ、Ｍ
ｇＯのような公知のものも使用できる。バインダにはア
クリル系樹脂を用いたが、この他にも公知のものが使用
可能である。
以上詳細に説明したように、本発明を適用するシンチレ
ータは、切込みに反射材として光線反射率の高いポリテ
トラフルオロエチレン製のテープが挿入されており、製
造が容易であるとともにシンチレーション光の伝達効率
が高い。そのため、このシンチレータを用いた放射線検
出器はエネルギ分解能を小さくして安定させることがで
き、高精度で放射綿を検出することができる。 また本発明のシンチレータの加工方法によれば、遊離砥
粒を用いて切込み加工を行なっているため、結晶に歪が
生じることがなく、シンチレータとしての特性が損なわ
れることがない。
ータは、切込みに反射材として光線反射率の高いポリテ
トラフルオロエチレン製のテープが挿入されており、製
造が容易であるとともにシンチレーション光の伝達効率
が高い。そのため、このシンチレータを用いた放射線検
出器はエネルギ分解能を小さくして安定させることがで
き、高精度で放射綿を検出することができる。 また本発明のシンチレータの加工方法によれば、遊離砥
粒を用いて切込み加工を行なっているため、結晶に歪が
生じることがなく、シンチレータとしての特性が損なわ
れることがない。
第１図は本発明の実施例を示す斜視図、第２図は測定系
を示すブロック図、第３図は入射したγ線の数とγ線に
よって生じたパルス波高値を示す特性図、第４図は反射
材の発光量とエネルギ分解能の関係を示す特性図である
。 ｌ・・・光電子増倍管 ２・・・ＢＧＯ結晶３・・
・反射層 Ｏ・・・切込み ｌ・・・テフロンテープ
を示すブロック図、第３図は入射したγ線の数とγ線に
よって生じたパルス波高値を示す特性図、第４図は反射
材の発光量とエネルギ分解能の関係を示す特性図である
。 ｌ・・・光電子増倍管 ２・・・ＢＧＯ結晶３・・
・反射層 Ｏ・・・切込み ｌ・・・テフロンテープ
Claims (8)
- １．Ｂｉ＿４Ｇｅ＿３Ｏ＿１＿２結晶のシンチレーショ
ン光の出射面から切込みが形成され、前記切込みの一部
または全体に波長４８０ｎｍにおける光線反射率が少な
くとも９０％の反射材薄片が挿入され、該出射面以外の
表面に反射層が設けられていることを特徴とするシンチ
レータ。 - ２．前記反射材薄片がポリテトラフルオロエチレンテー
プであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
シンチレータ。 - ３．前記反射材薄片がシアナミド系の接着剤でＢｉ＿４
Ｇｅ＿３Ｏ＿１＿２結晶に固定されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のシンチレータ。 - ４．Ｂｉ＿４Ｇｅ＿３Ｏ＿１＿２結晶の一面を遊離砥粒
を用いた切削器で切削し、反射材薄片を挿入する切込み
を形成することを特徴とするシンチレータの加工方法。 - ５．前記切削器がマルチバンドソーまたはワイアソーで
あることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のシン
チレータの加工方法。 - ６．光電子増倍管と、光電子増倍管の入射窓に接合する
Ｂｉ＿４Ｇｅ＿３Ｏ＿１＿２結晶と、該結晶の光電子増
倍管との接合面以外の面に設けられた反射層とを有する
放射線検出器において、Ｂｉ＿４Ｇｅ＿３Ｏ＿１＿２結
晶の光電子増倍管側から切込みが形成され、前記切込み
の一部または全体に波長４８０ｎｍにおける光線反射率
が少なくとも９０％の反射材薄片が挿入されていること
を特徴とするシンチレータを用いた放射線検出器。 - ７．前記反射材薄片がボリテトラフルオロエチレンテー
プであることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
シンチレータを用いた放射線検出器． - ８．前記反射材薄片がシアナミド系の接着剤でＢｉ＿４
ＧｅＯ＿１＿２結晶に固定されていることを特徴とする
特許請求の範囲第６項記載のシンチレータを用いた放射
線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3365190A JPH03239785A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | シンチレータ、シンチレータの加工方法及びシンチレータを用いた放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3365190A JPH03239785A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | シンチレータ、シンチレータの加工方法及びシンチレータを用いた放射線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03239785A true JPH03239785A (ja) | 1991-10-25 |
Family
ID=12392352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3365190A Pending JPH03239785A (ja) | 1990-02-16 | 1990-02-16 | シンチレータ、シンチレータの加工方法及びシンチレータを用いた放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03239785A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7138638B2 (en) | 2003-11-20 | 2006-11-21 | Juni Jack E | Edge effects treatment for crystals |
-
1990
- 1990-02-16 JP JP3365190A patent/JPH03239785A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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