JPH0517224A - 水酸化物共沈法を用いたイツトリア−ガドリニアセラミツクシンチレータの製造方法 - Google Patents

水酸化物共沈法を用いたイツトリア−ガドリニアセラミツクシンチレータの製造方法

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JPH0517224A
JPH0517224A JP4031139A JP3113992A JPH0517224A JP H0517224 A JPH0517224 A JP H0517224A JP 4031139 A JP4031139 A JP 4031139A JP 3113992 A JP3113992 A JP 3113992A JP H0517224 A JPH0517224 A JP H0517224A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】半透明ないし透明の多結晶質イットリア−ガド
リニアシンチレータを製造するための簡単な方法を提供
する。 【構成】所望のイットリア−ガドリニア組成物の水酸化
物共沈物の水性懸濁液を調製し、次いでそれらの水酸化
物をシュウ酸塩に転化する。こうして得られたシュウ酸
塩を洗浄によって中和し、乾燥し、次いで粒状化するこ
とにより、微細なシュウ酸塩粉末が得られる。かかるシ
ュウ酸塩粉末をか焼することによって酸化物粉末が生成
される。かかる酸化物粉末を常温圧縮して圧縮体を形成
した後、この圧縮体を還元雰囲気または真空中において
焼結することにより、半透明ないし透明の多結晶質イッ
トリア−ガドリニアシンチレータが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、計算機断層撮影（ＣＴ）用途並
びにその他のＸ線、γ線および核放射線検出用途におい
て有用な希土類酸化物セラミックシンチレータの製造方
法に関するものである。更に詳しく言えば本発明は、半
透明ないし透明の多結晶質イットリア−ガドリニアシン
チレータの製造方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】計算機断層撮影装置（ＣＴスキャナ）は
医学診断装置であって、それによれば比較的平坦なＸ線
ビームが被験者に照射される。その場合、Ｘ線ビームの
強度は被験者の体内における複数の経路に沿ってのエネ
ルギー吸収度に直接に関連して変化することになる。そ
れらの経路に沿ってのＸ線強度（すなわち、Ｘ線吸収
度）を複数の相異なる視角から測定すれば、Ｘ線が通過
した人体の横断面内における様々な区域に関してＸ線吸
収係数を計算することができる。これらの区域は約１mm
×１mmの寸法を持ったほぼ正方形の部分から成るのが通
例である。こうして得られた吸収係数を使用すれば、Ｘ
線ビームが通過した対象物（たとえば、被験者の体内器
官または工業用装置の構造部材）の画像を構成すること
ができるのである。
【０００３】かかるＣＴスキャナ内に組込まれた重要な
一体部分として、検査すべき特定の物体を通過すること
によって変調されたＸ線を受光するＸ線検出器がある。
このＸ線検出器は、入射Ｘ線で励起された場合に光学波
長の輻射線を放射するシンチレータ材料を含むのが普通
である。典型的な医学用途または工業用途においては、
シンチレータ材料からの光出力は光電的に応答して電気
的な出力信号を発生する材料に入射させられる。こうし
て得られた信号の振幅は、入射Ｘ線の強度に直接に関連
している。このような電気信号を数字化してからディジ
タル計算機手段で処理すれば、陰極線管のスクリーンま
たはその他の永久媒体上に表示するのに適した形態で吸
収係数が求められることになる。
【０００４】計算機断層撮影用途は特定の厳しい要求条
件を有するから、Ｘ線またはγ線によって励起された場
合に光学波長の輻射線を放射するシンチレータ材料の全
てが計算機断層撮影用途に適するとは限らない。有用な
シンチレータ材料は、光電子増倍管やホトダイオードの
ごとき光検出器によって最も効率的に検出される電磁ス
ペクトル領域（すなわち、可視および近可視領域）内に
含まれる光学波長の輻射線にＸ線を効率的に変換するも
のでなければならない。また、かかるシンチレータ材料
は高い光学的透明度を有することも望ましい。そうすれ
ば、光学波長の輻射線は光学的トラッピングを受けるこ
となく効率的に伝達される結果、シンチレータ本体の深
部で発生した輻射線も外部に位置する光検出器によって
検出されることになる。このことは、十分な量子検出効
率および高いＳＮ比を維持しながら患者の被曝量を最少
限に抑えるために照射Ｘ線量をできるだけ少なくするこ
とが望ましい医学診断用途において特に重要である。
【０００５】シンチレータ材料に関するその他の望まし
い性質としては、残光の持続時間が短く、ヒステリシス
が小さく、Ｘ線阻止能が大きく、かつ分光直線性を示す
ことが挙げられる。残光とは、Ｘ線励起の終了後にも一
定時間にわたってシンチレータが光学波長の輻射線を放
射し続ける傾向を指す。運動する体内器官の撮影のごと
くに急速な逐次走査を必要とする用途においては、残光
の持続時間が短いことが極めて望ましい。ヒステリシス
とは、シンチレータの照射履歴に応じ、同じ励起Ｘ線に
対しても光出力が異なるというシンチレータ材料の性質
を指す。計算機断層撮影用途においては、各々のシンチ
レータセルからの光出力を正確に反復測定する必要があ
ると共に、シンチレータ本体に入射した同じＸ線に対し
て実質的に同じ光出力が得られなければならないことを
考えると、ヒステリシスの小さいことが望ましい。な
お、比較的早い速度で行われる多数の連続速度に関して
の典型的な検出精度は１／１０００程度である。また、
効率的なＸ線検出にとってはＸ線阻止能が大きいことが
望ましい。なぜなら、シンチレータによって吸収されな
かったＸ線は検出を免れてしまうからである。シンチレ
ータ材料のもう１つの重要な性質は分光直線性である
が、その理由はシンチレータに入射するＸ線が様々な波
長を有することにある。シンチレータはこのようなＸ線
波長の全てについて実質的に一様な応答を示さなければ
ならないのである。
【０００６】高い光学的透明度、高い密度、優れた均質
性、および立方晶系の結晶構造を有しかつＣＴスキャナ
において有用な多結晶質の希土類酸化物セラミックシン
チレータおよびそれらの製造方法は、米国特許第４４２
１６７１、４５１８５４５、４５２５６２８、４４６６
９２９、４４６６９３０および４７４７９７３号の明細
書中に開示されている。簡単に述べれば、かかる多結晶
質のセラミックシンチレータは立方晶系の結晶構造を生
成するＧｄ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｌｕ2 Ｏ3
およびそれらの混合物から成る群より選ばれた希土類酸
化物から成っている。かかる立方晶系の結晶構造が所定
の波長において発光するようにするため、上記の希土類
酸化物にユウロピウム、ネオジム、イッテルビウム、ジ
スプロシウム、テルビウムまたはプラセオジムのごとき
希土類賦活剤が添加される。更にまた、所望に応じ、セ
ラミックシンチレータの透明度を向上させるために十分
な量の透明度向上剤（たとえば、ＴｈＯ2 、ＺｒＯ2 ま
たはＴａ2 Ｏ5 ）並びにより高い光出力を生み出す光出
力回復剤（たとえば、ＣａＯまたはＳｒＯ）を添加する
こともできる。
【０００７】上記のごとき希土類酸化物セラミックシン
チレータを製造する際の重要な工程は、所望のシンチレ
ータ材料成分を含有する適当な粉末を調製することであ
る。適当な粉末は、サブミクロンないしミクロンの粒度
およびたとえば９９．９９〜９９．９９９９％の純度を
有するものである。高い光学的透明度を得るためにはサ
ブミクロンないしミクロンの粉末粒度が必要であって、
粒度がそれよりも大きくなると、粉末を焼結してシンチ
レータを製造した場合に高い気孔率および光学的透明度
の低下を生じることになる。所望の原料粉末を調製する
ための一方法として、湿式のシュウ酸塩共沈法が知られ
ている。それによれば、イットリウム、ガドリニウム、
ユウロピウム、ニオブ、イッテルビウム、ジスプロシウ
ム、テルビウムおよびプラセオジムの硝酸塩が所定のモ
ル比率で水に溶解される。こうして得られた所望のシン
チレータ材料成分の硝酸塩水溶液が、たとえば室温で８
０％の飽和度を有するシュウ酸溶液と混合される。その
結果として共沈したシュウ酸塩が洗浄され、中和され、
濾別され、次いで空気中において約１００℃で約８時間
にわたり乾燥される。その後、かかるシュウ酸塩を空気
中において約７００〜約９００℃で１〜４時間にわたり
か焼（すなわち、熱分解）することによって対応する酸
化物が生成される。通例、８００℃で１時間にわたり加
熱すれば十分である。粉末を焼結してシンチレータを製
造する場合には、光学的透明度を向上させるため、シュ
ウ酸塩または生成された酸化物をボールミル処理、コロ
イドミル処理および流体エネルギー処理のごとき方法の
いずれかによって微粉砕することが好ましい。
【０００８】次に、所定量の粉末から型圧縮によって粉
末圧縮体が形成される。あるいはまた、粉末圧縮体の密
度を更に高めるため、型圧縮に続いて等圧圧縮を施すこ
ともできる。その後、焼結操作、焼結＋ガス高温等圧圧
縮操作またはセラミック高温圧縮操作によって粉末圧縮
体が高密度化される。上記のごとき希土類酸化物セラミ
ックシンチレータを製造するための公知方法において
は、微粉砕されたシュウ酸塩または酸化物粉末を用いて
焼結シンチレータを製造した場合に光学的透明度が最も
向上する。
【０００９】本発明の１つの目的は、シュウ酸塩または
酸化物粉末を微粉砕する工程を実施することなしに光学
的透明度の高いイットリア−ガドリニアセラミックシン
チレータを製造するための簡単な方法を提供することに
ある。本発明のもう１つの目的は、水酸化物共沈物を生
成させた後に該水酸化物をシュウ酸塩に転化させるよう
な湿式の化学的方法によって微細なイットリア−ガドリ
ニアセラミックシンチレータ粉末を製造することにあ
る。
【００１０】本明細書中において使用される「透明」お
よび「半透明」という用語は、シンチレータ材料におけ
る様々な光学的透明度を表わすものである。本発明のシ
ンチレータ材料は、シンチレータ材料の研摩板をそれぞ
れのイオンの発光波長において試験する標準的な分光透
過率試験（すなわち、「狭角」透過率試験）によって測
定した場合、１００cm-1未満の光学的減衰係数を示すの
が通例である。最も望ましいシンチレータ材料はより低
い減衰係数を示し、従ってより高い光学的透明度を示
す。
【００１１】
【発明の概要】このたび、本発明者等は光学的透明度の
高いイットリア−ガドリニアセラミックシンチレータを
製造するための簡単な方法を見出した。本発明の方法に
よって製造されたシンチレータにおいては、微粉砕され
たシュウ酸塩粉末を用いる公知の方法によって製造され
たシンチレータの場合と同様な高い光学的透明度がシュ
ウ酸塩粉末の微粉砕を行うことなしに得られるのであ
る。
【００１２】半透明ないし透明の多結晶質イットリア−
ガドリニアシンチレータを製造するための本発明方法に
従えば、湿式の水酸化アンモニウム法によって所望のイ
ットリア−ガドリニア組成物の水酸化物共沈物の水性懸
濁液が調製される。かかる水酸化物懸濁液を攪拌しなが
ら、水酸化物をシュウ酸塩に転化させるのに有効な量の
シュウ酸を添加することによって水性シュウ酸塩懸濁液
が生成される。こうして得られたシュウ酸塩を洗浄によ
って中和し、乾燥し、次いで粒状化することにより、微
細なシュウ酸塩粉末が得られる。かかるシュウ酸塩粉末
を空気中においてか焼（すなわち、熱分解）してそれを
実質的に完全に酸化することにより、イットリア−ガド
リニア組成物の微細な酸化物粉末が生成される。かかる
酸化物粉末を常温圧縮して圧縮体を形成した後、この圧
縮体を還元雰囲気または真空中において焼結することに
より、半透明ないし透明の多結晶質イットリア−ガドリ
ニアシンチレータが得られる。
【００１３】
【発明の詳しい説明】本発明に従えば、イットリア−ガ
ドリニア組成物の水酸化物共沈物を生成させ、次いで水
酸化物をシュウ酸塩に転化させることにより、公知の方
法によって得られるシュウ酸塩共沈物よりも微細なシュ
ウ酸塩粉末が得られることが見出された。かかるシュウ
酸塩粉末が粒度の低下を示す結果、それから得られる微
細な酸化物粉末を焼結すれば、高い光学的透明度が得ら
れる。実際、本発明の方法によって製造されるイットリ
ア−ガドリニアシンチレータの光学的透明度は、公知の
方法に従って微粉砕されたシュウ酸塩または酸化物粉末
から製造されるイットリア−ガドリニアシンチレータの
光学的透明度に匹敵している。その結果、か焼工程また
は焼結工程に先立ってシュウ酸塩または酸化物粉末を微
粉砕する必要なしに光学的透明度の高いイットリア−ガ
ドリニアシンチレータを製造することができるのであ
る。
【００１４】本発明のシンチレータを構成するイットリ
ア−ガドリニア組成物は、イットリウムおよびガドリニ
ウムの酸化物と３価の希土類賦活剤の酸化物とから成っ
ている。更に詳しく述べれば、かかるイットリア−ガド
リニア組成物は約５〜５０モル％のＧｄ2 Ｏ3 、約０．
０２〜１２モル％の希土類賦活剤（たとえば、ユウロピ
ウム、ネオジム、イッテルビウム、ジスプロシウム、テ
ルビウムまたはプラセオジム）の酸化物、並びに残部の
Ｙ2Ｏ3 から成っている。約５モル％未満のＧｄ2 Ｏ3
を含有する組成物は多くの実用的な検出器用途にとって
不十分なＸ線阻止能を示す一方、５０モル％を越えるＧ
ｄ2 Ｏ3 を含有する組成物は立方晶系以外の結晶相の増
加のために光学的透明度の低下を示す。ユウロピウム、
ネオジム、イッテルビウム、ジスプロシウム、テルビウ
ムまたはプラセオジムのごとき３価の希土類元素の酸化
物は、シンチレータの発光効率を向上させるための賦活
剤としてイットリア−ガドリニア基本系に添加される。
本発明のシンチレータを構成する好適なイットリア−ガ
ドリニア組成物の実例としては、約２５〜３０モル％の
Ｇｄ2 Ｏ3 、約１〜６モル％のＥｕ2 Ｏ3 および残部の
Ｙ2 Ｏ3 から成る組成物、約３０モル％のＧｄ2 Ｏ3 、
約０．２５モル％のＮｄ2 Ｏ3 および残部のＹ2 Ｏ3 か
ら成る組成物、約４０モル％のＧｄ2 Ｏ3 、約０．１５
モル％のＴｂ 2 Ｏ3 および残部のＹ2 Ｏ3 から成る組成
物、並びに約４０モル％のＧｄ2 Ｏ3 、約０．２モル％
のＤｙ2 Ｏ3 および残部のＹ2 Ｏ3 から成る組成物が挙
げられるが、これが完全なリストでないことは言うまで
もない。
【００１５】上記のごときイットリア−ガドリニア組成
物は、シンチレータ材料の構造に高度の対称性を付与す
る立方晶系の結晶相を生成する。このような構造を有す
るシンチレータ材料は、計算機断層撮影用途にとって特
に望ましいものである。シンチレータ材料中において立
方晶系以外の結晶相（たとえば、単斜晶系の結晶相）が
増加すると、結晶粒界割れや結晶構造の不均一性のた
め、相対光出力が低下しかつ光学的透明度が劣ることに
なる。このような立方晶系以外の結晶構造を有するシン
チレータ材料は、光が透過する際の実効光路長が長いた
めに顕著な光の散乱や再吸収を示す。その結果、外部の
光検出器によって検出し得る光の量は減少することにな
る。
【００１６】上記のごときイットリア−ガドリニア組成
物においては、再構成された画像の歪みや画像中におけ
るアーティファクトの存在を引起こすことがあるので望
ましくないシンチレータ材料の残光を低減させるために
ある種の添加剤が有用である。すなわち、約０．１５〜
０．７モル％のＹｂ2 Ｏ3 、約０．１〜２モル％のＳｒ
Ｏ、および約０．１〜２モル％のＣａＯが残光低減剤と
して有用である。上記のごときイットリア−ガドリニア
組成物の粉末からは、焼結操作、焼結＋高温等圧圧縮操
作およびセラミック高温圧縮操作によってシンチレータ
を製造することができる。とは言え、かかるシンチレー
タの製造に先立ち、所望のシンチレータ材料成分を含有
する適当な粉末を調製することが必要である。
【００１７】本発明の方法においては、イットリア−ガ
ドリニア組成物の酸化物粉末が湿式の化学的方法によっ
て調製される。先ず最初に、湿式の水酸化アンモニウム
法に従い、イットリウム、ガドリニウム、ユウロピウ
ム、ネオジム、イッテルビウム、ジスプロシウム、テル
ビウム、プラセオジムおよびストロンチウムの硝酸塩ま
たは塩化物を所定のモル比率で水に溶解することによっ
て水性希土類溶液が調製される。あるいはまた、それぞ
れの酸化物を硝酸または塩酸の水溶液に溶解することに
よって水性希土類溶液を調製することもできる。なお、
かかる水性希土類溶液を濾過することによって不溶分を
除去した後、約０．１〜０．２モルの濃度になるように
蒸留水で希釈してもよい。かかる水性希土類溶液を攪拌
しながら、混合物のｐＨを８以上に上昇させるのに十分
な濃度を有する水酸化アンモニウム溶液が添加される。
本明細書中において使用される「水酸化アンモニウム溶
液」という用語は、８以上のｐＨを有する水酸化アンモ
ニウムまたは有機水酸化アンモニウム化合物（たとえ
ば、水酸化テトラメチルアンモニウム）の水溶液を意味
する。かかる攪拌は、得られる懸濁液を汚染しないよう
な任意の公知手段（たとえば、磁気攪拌、超音波攪拌、
または振盪のごとき機械的振動）によって行うことがで
きる。その結果、希土類水酸化物の水性懸濁液が生成さ
れると共に、副生物としてアンモニウム塩が生成され
る。その場合、実質的に全ての希土類元素が水酸化物と
して共沈するまでの時間（たとえば、約３０分間）にわ
たって攪拌が続けられる。
【００１８】こうして得られた水性水酸化物懸濁液を上
記のごとくにして攪拌しながら、水酸化物をシュウ酸塩
に転化させるのに有効な量のシュウ酸が添加される。そ
の場合、希土類イオン１モル当り約１．５モルのシュウ
酸を添加すれば適当であり、また水性水酸化物懸濁液の
ｐＨを３以下に低下させるのに十分な量のシュウ酸を添
加すれば好ましいことが判明した。こうして得られたシ
ュウ酸塩を洗浄し、中和し、次いで濾過することによ
り、過剰のシュウ酸およびアンモニウム塩副生物が除去
される。なお、シュウ酸塩を蒸留水で洗浄する際には、
洗浄後の水のｐＨが洗浄前の水のｐＨにほぼ等しくなる
まで洗浄を繰返すことが好ましい。また、洗浄中に水の
ｐＨが７を越えないことが一層好ましい。濾別されたシ
ュウ酸塩は、空気中において約７５〜１２５℃で約８時
間にわたり乾燥することができる。かかる乾燥の結果と
して砕け易いケークが得られるが、このケークは圧力を
加えながら（たとえば約２０メッシュの）ナイロンふる
いに通すことによって粒状化することができる。
【００１９】水酸化物を共沈させ、次いでそれらの水酸
化物をシュウ酸塩に転化させれば、得られるシュウ酸塩
粉末において粒度の低下を達成される。本発明の方法に
よって得られるシュウ酸塩粉末の粒度は、公知の方法に
従って微粉砕を行った後に得られる粒度にほぼ等しい。
たとえば、５ミクロン以下の粒度を有するシュウ酸塩粉
末を得ることができる。その結果、本発明の方法によっ
て得られたシュウ酸塩粉末を用いて焼結シンチレータを
製造する場合には、同等の高い光学的透明度を得るため
に微粉砕を行う必要はないのである。とは言え、焼結シ
ンチレータにおいて光学的透明度の一層の向上を達成す
るため、本発明の方法においてシュウ酸塩粉末の微粉砕
およびふるい分けを行うこともできる。たとえば、微小
サイズ（たとえば、１００〜３２５メッシュ）のナイロ
ンふるいを用いてシュウ酸塩粉末の乾式または湿式ふる
い分けを行うことにより、光学的透明度の向上が達成さ
れる。微粉砕はシュウ酸塩または酸化物粉末を汚染しな
いような手段を用いて行うことが好ましい。たとえば、
ジェットエアミル処理あるいは硬質有機重合体の粉砕媒
体または金属の粉砕媒体（たとえば、硬質有機重合体で
被覆された鋼球）を用いた高エネルギー振動ミル処理を
採用することができる。適当な硬質有機重合体の粉砕媒
体はＤスケールのショア押込み硬度計で測定した場合に
約４０以上の硬さを有するものであって、硬質有機重合
体の実例としては（ナイロンをはじめとする）ポリアミ
ド、ポリエチレン、アセチルおよびポリエステルが挙げ
られる。
【００２０】上記のごときシュウ酸塩粉末を空気中にお
いて約７００〜約９００℃で１〜４時間にわたりか焼
（すなわち、熱分解）することにより、対応する酸化物
粉末が生成される。通例、８００℃で１時間にわたり加
熱すれば十分である。かかる酸化物粉末を型圧縮するこ
とによって圧縮体が形成される。あるいはまた、圧縮体
の密度を更に高めるため、型圧縮に続いて等圧圧縮を施
すこともできる。なお、不要の反応および汚染を回避す
るため、シンチレータ材料成分に対して不活性な型材料
を使用することが好ましい。適当な型材料としては、ア
ルミナ、炭化ケイ素、並びにモリブデン、焼入れ鋼およ
びニッケル基合金のごとき金属が挙げられる。詳しく述
べれば、かかる圧縮体は約３０００〜１５０００psi の
圧力下で型圧縮を施すことによって形成される。あるい
はまた、圧縮体の密度を更に高めるため、型圧縮の後に
１００００〜６００００psi の圧力下で等圧圧縮を施す
こともできる。粉砕助剤、圧縮助剤、またはワックスの
ごとき潤滑剤が使用された場合には、焼結に先立って全
ての有機添加剤を除去するための酸化処理を行うことも
できる。その後、たとえばタングステン発熱体を具備し
た高温炉を使用しながら、真空または還元雰囲気（たと
えば、約２３℃の露点を有する湿性水素雰囲気）中にお
いて圧縮体が焼結される。その場合、圧縮体は約１００
〜７００℃／時の速度で１８００〜２１００℃の焼結温
度にまで加熱され、次いで約１〜３０時間にわたってそ
の焼結温度に保持される。その結果、圧縮体の顕著な高
密度化および光学的透明度の発現が達成されることにな
る。焼結後、圧縮体は約２〜１０時間にわたって室温に
まで冷却される。
【００２１】あるいはまた、最終焼結温度よりも低い温
度に圧縮体を保持する過程を含む加熱操作によって焼結
シンチレータを製造することもできる。通例、圧縮体は
３００〜４００℃／時の速度で１６００〜１７００℃の
保持温度にまで加熱される。約１〜２０時間にわたって
その温度に保持した後、圧縮体は約１８００〜２１００
℃の温度にまで加熱され、そして１〜１０時間にわたっ
て最終焼結が施される。なお、保持温度から最終焼結温
度までの昇温は約２５〜７５℃／時の速度で行われる。
好適な加熱操作は、圧縮体を５時間で約１７００℃の保
持温度にまで加熱し、８時間にわたって１７００℃に保
持し、それから４時間で１９１０℃にまで加熱し、次い
で２時間にわたって１９１０℃に保持して焼結を行うこ
とから成っている。
【００２２】本発明方法の様々な特徴および利点を一層
詳しく説明するため、以下に実施例を示す。
【００２３】
【実施例１】約６７モル％の酸化イットリウム、３０モ
ル％の酸化ガドリニウムおよび３モル％の酸化ユウロピ
ウムから成る約５０ｇの混合酸化物を約２００ｇの硝酸
および水に溶解することにより、５００mlの最終容積を
有する酸化物溶液を調製した。かかる酸化物溶液を濾過
し、そして蒸留水で３リットルに希釈した。こうして得
られた酸化物溶液を攪拌しながら、１００ｇの濃アンモ
ニア水を蒸留水で５００mlに希釈して成る水酸化アンモ
ニウム溶液をその中に滴下した。かかる混合物を約３０
分間にわたって攪拌したところ、希土類水酸化物の水性
懸濁液が得られた。なお、攪拌された混合物のｐＨは約
９．０であった。
【００２４】上記のごとき水酸化物懸濁液を攪拌しなが
ら、約８０ｇのシュウ酸を１リットルの水に溶解して成
るシュウ酸溶液をそれに添加した。約１〜２分後、混合
物のｐＨは約２．１に安定化した。水酸化物懸濁液とシ
ュウ酸溶液との混合物を１５分間にわたって攪拌するこ
とにより、水酸化物はシュウ酸塩に転化した。濾別後の
シュウ酸塩を４リットルの蒸留水で洗浄した後、空気中
において１０５℃で約３時間にわたり乾燥した。乾燥後
のシュウ酸塩粉末を加圧下で目の粗いナイロンふるいに
通すことによって粒状化した後、空気中において８２５
℃で２時間にわたりか焼することにより、イットリア−
ガドリニア組成物の微細な酸化物粉末が得られた。
【００２５】かかる酸化物粉末を鋼製の型に入れて圧縮
することによってペレットを形成し、次いでこのペレッ
トに６０ksi の圧力下で等圧圧縮を施した。次に、タン
グステン発熱体を具備した炉を使用しながら、圧縮後の
ペレットを流動する湿性水素雰囲気中において下記の条
件下で加熱した。すなわち、ペレットを５時間で１７０
０℃にまで加熱し、８時間にわたって１７００℃に保持
し、４時間で１９１０℃にまで加熱し、次いで２時間に
わたり１９１０℃に保持することによってペレットを焼
結した。こうして得られた焼結ペレットの可視光に対す
る光学的透明度をインライン透過率試験によって測定し
たところ、それは１mmの厚さについて６３％のインライ
ン透過率および２．５cm-1の減衰係数を有していた。
【００２６】
【実施例２】上記実施例１の場合と同様にして酸化物溶
液を調製した。１６７ｇのシュウ酸を３リットルの蒸留
水に溶解して成るシュウ酸溶液を攪拌しながら、それに
酸化物溶液をゆっくりと添加することによって対応する
シュウ酸塩の共沈物を生成させた。沈殿が完了するまで
（すなわち、約１分間にわたって）シュウ酸塩共沈物の
懸濁液を攪拌した後、それを約１６リットルの蒸留水と
共に攪拌して洗浄し、シュウ酸塩を沈降させ、次いで傾
瀉によって水を除去した。かかる洗浄−傾瀉操作を８回
繰返した。洗浄後のシュウ酸塩共沈物を濾過して液体を
除去した後、空気中において１０５℃で数時間にわたり
乾燥することによって砕け易いケークを得た。かかるケ
ークを加圧下で２０メッシュのナイロンふるいに通すこ
とによって粒状化した。乾燥後のシュウ酸塩粉末を実施
例１の場合と同様にしてか焼し、圧縮し、そして焼結す
ることにより、焼結ペレットが得られた。かかる焼結ペ
レットの光学的透明度を測定したところ、それは１mmの
厚さについて０．１％未満のインライン透過率および約
７０cm-1の減衰係数を有していた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サブラマニアム・ベンカタラマニ アメリカ合衆国、ニユーヨーク州、クリフ トン・パーク、サクソニー・ストリート、 ５番

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 (a) 湿式の水酸化アンモニウム法によっ
    て所望のイットリア−ガドリニア組成物の水酸化物共沈
    物の水性懸濁液を調製し、(b) かかる水酸化物懸濁液を
    攪拌しながら、前記水酸化物をシュウ酸塩に転化させる
    のに有効な量のシュウ酸を添加し、(c) 前記シュウ酸塩
    をか焼してそれらを実質的に完全に酸化することによ
    り、前記イットリア−ガドリニア組成物の粉末を生成さ
    せ、(d)前記粉末を常温圧縮して圧縮体を形成し、次い
    で(e) 還元雰囲気または真空中において前記圧縮体を焼
    結することによって半透明ないし透明の多結晶質イット
    リア−ガドリニアシンチレータを得る諸工程から成るこ
    とを特徴とする、半透明ないし透明の多結晶質イットリ
    ア−ガドリニアシンチレータの製造方法。
  2. 【請求項２】 水酸化物共沈物の水性懸濁液を調製する
    前記工程(a)が、前記イットリア−ガドリニア組成物の
    酸化物の混合物を塩酸または硝酸の水溶液に溶解し、次
    いでかかる酸溶液を攪拌しながら水酸化アンモニウム溶
    液を添加することにより、混合物のｐＨを少なくとも７
    に上昇させて前記水性懸濁液を得ることから成る請求項
    １記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記工程(b) において、得られたシュウ
    酸塩懸濁液のｐＨが安定化するまで前記攪拌が継続され
    る請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記工程(c) に先立ち、前記シュウ酸塩
    が水で洗浄される請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 洗浄中に前記水のｐＨが７を越えない請
    求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記シュウ酸塩を約７５〜１２５℃で乾
    燥して砕け易い塊状体とし、次いで前記工程(c) に先立
    って前記塊状体を粒状化する工程が含まれる請求項５記
    載の方法。
  7. 【請求項７】 前記工程(c) に先立ち、前記シュウ酸塩
    を微粉砕する工程が含まれる請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記微粉砕が硬質有機重合体の粉砕媒体
    を用いた振動ミル処理によって行われる請求項７記載の
    方法。
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