JPH0527041A - シンチレータの加工方法 - Google Patents
シンチレータの加工方法Info
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- JPH0527041A JPH0527041A JP3186429A JP18642991A JPH0527041A JP H0527041 A JPH0527041 A JP H0527041A JP 3186429 A JP3186429 A JP 3186429A JP 18642991 A JP18642991 A JP 18642991A JP H0527041 A JPH0527041 A JP H0527041A
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Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工時間が短く、加工経費が低廉であるとと
もに、従来のシンチレータと同等の特性が確保されたシ
ンチレータの加工方法を提供する。 【構成】 Bi4Ge3O12結晶2の表面のうち、少なくとも
シンチレーション光の出射面2aを固定砥粒を用いた切
削機で鏡面加工する。
もに、従来のシンチレータと同等の特性が確保されたシ
ンチレータの加工方法を提供する。 【構成】 Bi4Ge3O12結晶2の表面のうち、少なくとも
シンチレーション光の出射面2aを固定砥粒を用いた切
削機で鏡面加工する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばX線断層撮影装
置(X線CT)、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を構成するシンチレータ
の加工方法に関する。
置(X線CT)、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を構成するシンチレータ
の加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】放射線検出器のひとつに、光電子増倍管
とシンチレータとを接合したものがある。図1に示すよ
うに、この放射線検出器は光電子増倍管1にシンチレー
タ2として方形状の Bi4Ge3O12結晶(以下「BGO結
晶」という)を光学的に接合したものである。BGO結
晶2のシンチレーション光の出射面2aを除く露出面に
は光線を反射する反射層3が設けられている。
とシンチレータとを接合したものがある。図1に示すよ
うに、この放射線検出器は光電子増倍管1にシンチレー
タ2として方形状の Bi4Ge3O12結晶(以下「BGO結
晶」という)を光学的に接合したものである。BGO結
晶2のシンチレーション光の出射面2aを除く露出面に
は光線を反射する反射層3が設けられている。
【0003】BGO結晶2に入射したγ線4は光子に変
換され、そのシンチレーション光は出射面2aから直接
光電子増倍管1に入射する。あるいはシンチレーション
光は反射層3で一または複数回反射されて後に出射面2
を経て光電子増倍管1へ導かれる。BGO結晶2には、
入射したγ線4をできるだけ多くの光子に変換し、光電
子増倍管1へ最大限に伝達する能力が要求される。
換され、そのシンチレーション光は出射面2aから直接
光電子増倍管1に入射する。あるいはシンチレーション
光は反射層3で一または複数回反射されて後に出射面2
を経て光電子増倍管1へ導かれる。BGO結晶2には、
入射したγ線4をできるだけ多くの光子に変換し、光電
子増倍管1へ最大限に伝達する能力が要求される。
【0004】BGO結晶2の出射面2aには、シンチレ
ーション光を光電子増倍管1に効率良く伝達するために
鏡面加工が施されている。出射面2a以外の面も、一部
または全面が鏡面加工されていることが多い。反射率を
高めてできるだけ多くのシンチレーション光を光電子増
倍管1へ導くためである。
ーション光を光電子増倍管1に効率良く伝達するために
鏡面加工が施されている。出射面2a以外の面も、一部
または全面が鏡面加工されていることが多い。反射率を
高めてできるだけ多くのシンチレーション光を光電子増
倍管1へ導くためである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来、BGO結晶2表
面の鏡面加工は、コロイダルシリカを用いたポリッシン
グにより行なわれており、高精度な鏡面に仕上げられて
いる。しかし、この方法は高精度な鏡面が得られるもの
の、研磨速度が遅く、加工に長時間を要する。また、加
工時のスクラッチやキズを回避するために高価なコロイ
ダルシリカを使い捨てしており、加工経費が高額になる
という問題がある。
面の鏡面加工は、コロイダルシリカを用いたポリッシン
グにより行なわれており、高精度な鏡面に仕上げられて
いる。しかし、この方法は高精度な鏡面が得られるもの
の、研磨速度が遅く、加工に長時間を要する。また、加
工時のスクラッチやキズを回避するために高価なコロイ
ダルシリカを使い捨てしており、加工経費が高額になる
という問題がある。
【0006】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、加工時間が短く、加工経費が低廉であると
ともに、従来の方法で加工されたシンチレータと同等の
特性が確保されたシンチレータの加工方法を提供するこ
とを目的とする。
れたもので、加工時間が短く、加工経費が低廉であると
ともに、従来の方法で加工されたシンチレータと同等の
特性が確保されたシンチレータの加工方法を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明者らは、BGO結晶2の鏡面加工方法につい
て種々の検討を行った結果、加工装置として固定砥粒を
用いた研削機を用い、切込み量を調節し、管理すること
によって所望の鏡面が得られることを見い出し本発明を
完成するに至った。
めに本発明者らは、BGO結晶2の鏡面加工方法につい
て種々の検討を行った結果、加工装置として固定砥粒を
用いた研削機を用い、切込み量を調節し、管理すること
によって所望の鏡面が得られることを見い出し本発明を
完成するに至った。
【0008】本発明のシンチレータの加工方法は、BG
O結晶2の表面のうち少なくともシンチレーション光の
出射面2aを固定砥粒を用いた切削機で鏡面加工するこ
とを特徴としている。
O結晶2の表面のうち少なくともシンチレーション光の
出射面2aを固定砥粒を用いた切削機で鏡面加工するこ
とを特徴としている。
【0009】固定砥粒を用いた切削機としては、例えば
精密研削盤が好適である。
精密研削盤が好適である。
【0010】
【作用】本発明の加工方法によれば、BGO結晶2の表
面を、切削速度が速い固定砥粒を用いた切削機で加工し
て所望の鏡面を得ており、加工時間が短縮されるととも
に加工コストが低減される。得られたシンチレータは、
従来の方法で加工されたシンチレータと同等の特性を有
する。
面を、切削速度が速い固定砥粒を用いた切削機で加工し
て所望の鏡面を得ており、加工時間が短縮されるととも
に加工コストが低減される。得られたシンチレータは、
従来の方法で加工されたシンチレータと同等の特性を有
する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例として図1に示す放射
線検出器に用いるシンチレータを加工する例を説明す
る。この放射線検出器は、光電子増倍管1にシンチレー
タ2として方形状のBGO結晶を光学的に接合したもの
である。BGO結晶2の出射面2a以外の面には光線を
反射する反射層3が設けられている。
線検出器に用いるシンチレータを加工する例を説明す
る。この放射線検出器は、光電子増倍管1にシンチレー
タ2として方形状のBGO結晶を光学的に接合したもの
である。BGO結晶2の出射面2a以外の面には光線を
反射する反射層3が設けられている。
【0012】内周切断機を用いて40×10×30mmのBGO
結晶2を切り出し、全ての面にGC#600の砥粒で粗面仕上
げ加工を施す。さらに40×10mmの面のうちの一面2aに
鏡面加工を施して出射面を形成する。鏡面加工には、岡
本工作機械製作所(株)製の精密平面研削盤 PSG-52DX
を使用する。この装置は、水平な回転駆動軸に取付けら
れた円板状の回転砥石と、その下方に配置され水平方向
に往復運動可能なステージとで構成される。ステージに
被研削物をセットして往復運動させながら、その往復周
期に合わせて回転砥石を一定ピッチで下降すると、被研
削物の上面が研削されてゆく。
結晶2を切り出し、全ての面にGC#600の砥粒で粗面仕上
げ加工を施す。さらに40×10mmの面のうちの一面2aに
鏡面加工を施して出射面を形成する。鏡面加工には、岡
本工作機械製作所(株)製の精密平面研削盤 PSG-52DX
を使用する。この装置は、水平な回転駆動軸に取付けら
れた円板状の回転砥石と、その下方に配置され水平方向
に往復運動可能なステージとで構成される。ステージに
被研削物をセットして往復運動させながら、その往復周
期に合わせて回転砥石を一定ピッチで下降すると、被研
削物の上面が研削されてゆく。
【0013】鏡面加工は粗研削と精研削とに分けて行な
う。粗研削にはノリタケカンパニーリミテッド製の砥石
SD600J75B77を使用し、切込み量 0.5μm、総切込み量
4μmとした。精研削にはノリタケカンパニーリミテッ
ド製の砥石 SD2000J65B77 を使用し、切込み量 0.2μ
m、総切込み量1μmとした。粗研削、精研削ともに研
削液としてカストール DC-81を用い、砥石の回転数を28
00rpm に設定する。研削時間は粗研削、精研削とも約6
分間である。実施例1〜5として5個のBGO結晶2を
研削したところ、各BGO結晶2の研削に要した加工時
間は約 0.5時間であった。
う。粗研削にはノリタケカンパニーリミテッド製の砥石
SD600J75B77を使用し、切込み量 0.5μm、総切込み量
4μmとした。精研削にはノリタケカンパニーリミテッ
ド製の砥石 SD2000J65B77 を使用し、切込み量 0.2μ
m、総切込み量1μmとした。粗研削、精研削ともに研
削液としてカストール DC-81を用い、砥石の回転数を28
00rpm に設定する。研削時間は粗研削、精研削とも約6
分間である。実施例1〜5として5個のBGO結晶2を
研削したところ、各BGO結晶2の研削に要した加工時
間は約 0.5時間であった。
【0014】鏡面加工終了後、BGO結晶ブロックを20
%酸素雰囲気下で 850℃、 10時間の熱処理を行なう。B
GO結晶2の鏡面加工面2aを除く五つの面にテフロン
テープを巻いて厚さ 0.4mmの反射層3を設けると、図1
に示すシンチレータが完成する。
%酸素雰囲気下で 850℃、 10時間の熱処理を行なう。B
GO結晶2の鏡面加工面2aを除く五つの面にテフロン
テープを巻いて厚さ 0.4mmの反射層3を設けると、図1
に示すシンチレータが完成する。
【0015】比較のため、40×10×30mmに切り出したB
GO結晶2の全ての面を、上記の実施例と同様にGC#600
の砥粒で粗面仕上げ加工した後、40×10mmの面のうちの
一面2aにコロイダルシリカで鏡面加工を施して出射面
を形成した。この方法で5個のBGO結晶2を鏡面加工
したが、上記した実施例と同程度の鏡面を得るには、夫
々1時間を要した(比較例1〜5)。この加工時間は上
記した実施例の倍である。鏡面加工終了後は上記の実施
例と同様な熱処理を行ない、反射層3を設けてシンチレ
ータとする。
GO結晶2の全ての面を、上記の実施例と同様にGC#600
の砥粒で粗面仕上げ加工した後、40×10mmの面のうちの
一面2aにコロイダルシリカで鏡面加工を施して出射面
を形成した。この方法で5個のBGO結晶2を鏡面加工
したが、上記した実施例と同程度の鏡面を得るには、夫
々1時間を要した(比較例1〜5)。この加工時間は上
記した実施例の倍である。鏡面加工終了後は上記の実施
例と同様な熱処理を行ない、反射層3を設けてシンチレ
ータとする。
【0016】得られたシンチレータの鏡面加工面2a
を、図1に示すように光電子増倍管1の入射面1aに接
合して放射線検出器を組立て、シンチレーション光の光
量を図2に示す測定系を用いて測定した。この測定系
は、BGO結晶2にγ線4を照射して発生した光を光電
子増倍管1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。
符号8は電源である。
を、図1に示すように光電子増倍管1の入射面1aに接
合して放射線検出器を組立て、シンチレーション光の光
量を図2に示す測定系を用いて測定した。この測定系
は、BGO結晶2にγ線4を照射して発生した光を光電
子増倍管1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。
符号8は電源である。
【0017】表1に、各実施例および比較例で加工され
たシンチレータのエネルギ分解能と出力波高値の測定結
果を示す。図3に示すように、エネルギ分解能は、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に
より、次式 エネルギ分解能=ΔE/E(%) により算出される。
たシンチレータのエネルギ分解能と出力波高値の測定結
果を示す。図3に示すように、エネルギ分解能は、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に
より、次式 エネルギ分解能=ΔE/E(%) により算出される。
【0018】
【表1】
【0019】表1に示す測定結果によれば、実施例の加
工時間は比較例の1/2に短縮されており、生産効率が
高い。また、放射線検出器を構成した場合、本発明の方
法で加工されたシンチレータは、十分なエネルギ分解能
と出力波高値が得られ、従来の方法で加工されたシンチ
レータに比べて遜色ないことがわかる。
工時間は比較例の1/2に短縮されており、生産効率が
高い。また、放射線検出器を構成した場合、本発明の方
法で加工されたシンチレータは、十分なエネルギ分解能
と出力波高値が得られ、従来の方法で加工されたシンチ
レータに比べて遜色ないことがわかる。
【0020】また、上記の実施例ではシンチレータが単
一のBGO結晶2からなる例を説明したが、上記した例
以外にも、例えば、シンチレータとして複数個のBGO
結晶チップを反射材を挟んで光電子増倍管1上に並べる
場合の各BGO結晶チップの加工や、大きなBGOブロ
ックに切込み溝を形成して複数のBGO結晶チップに区
画されたシンチレータの加工にもこの加工方法を用いる
ことができる。
一のBGO結晶2からなる例を説明したが、上記した例
以外にも、例えば、シンチレータとして複数個のBGO
結晶チップを反射材を挟んで光電子増倍管1上に並べる
場合の各BGO結晶チップの加工や、大きなBGOブロ
ックに切込み溝を形成して複数のBGO結晶チップに区
画されたシンチレータの加工にもこの加工方法を用いる
ことができる。
【0021】なお上記した実施例では、反射層3の反射
材としてテフロンテープを使用したが、例えば BaSO4、
TiO2、 Al2O3、 MgOを使用しても良い。
材としてテフロンテープを使用したが、例えば BaSO4、
TiO2、 Al2O3、 MgOを使用しても良い。
【0022】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の加
工方法によれば、BGO結晶2の表面を、固定砥粒を用
いた切削速度が速い切削機で鏡面加工しているため、従
来の方法に比べて加工時間を大幅に短縮することができ
る。加工されたシンチレータは、エネルギ分解能、出力
波高値ともに従来のシンチレータと同等の特性が確保さ
れている。
工方法によれば、BGO結晶2の表面を、固定砥粒を用
いた切削速度が速い切削機で鏡面加工しているため、従
来の方法に比べて加工時間を大幅に短縮することができ
る。加工されたシンチレータは、エネルギ分解能、出力
波高値ともに従来のシンチレータと同等の特性が確保さ
れている。
【図1】本発明の加工方法により加工されたシンチレー
タを接合した放射線検出器の斜視図である。
タを接合した放射線検出器の斜視図である。
【図2】測定系を示すブロック図である。
【図3】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である。
波高値を示す特性図である。
1は光電子増倍管、1aは入射窓、2はBGO結晶、2
aは鏡面加工面、3は反射層、4はγ線、5は前置増幅
器、6は増幅器、7は計数器、8は電源である。
aは鏡面加工面、3は反射層、4はγ線、5は前置増幅
器、6は増幅器、7は計数器、8は電源である。
Claims (2)
- 【請求項1】 Bi4Ge3O12結晶の表面のうち、少なくと
もシンチレーション光の出射面を固定砥粒を用いた切削
機で鏡面加工することを特徴とするシンチレータの加工
方法。 - 【請求項2】 前記切削機が精密研削盤であることを特
徴とする請求項1に記載のシンチレータの加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3186429A JPH0527041A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | シンチレータの加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3186429A JPH0527041A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | シンチレータの加工方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0527041A true JPH0527041A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16188279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3186429A Pending JPH0527041A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | シンチレータの加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0527041A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11072843B2 (en) | 2016-09-27 | 2021-07-27 | Novelis Inc. | Systems and methods for non-contact tensioning of a metal strip |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP3186429A patent/JPH0527041A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11072843B2 (en) | 2016-09-27 | 2021-07-27 | Novelis Inc. | Systems and methods for non-contact tensioning of a metal strip |
US11821066B2 (en) | 2016-09-27 | 2023-11-21 | Novelis Inc. | Systems and methods for non-contact tensioning of a metal strip |
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