JPH09132498A - ゲルマニウム酸ビスマス単結晶の評価方法 - Google Patents
ゲルマニウム酸ビスマス単結晶の評価方法Info
- Publication number
- JPH09132498A JPH09132498A JP31475095A JP31475095A JPH09132498A JP H09132498 A JPH09132498 A JP H09132498A JP 31475095 A JP31475095 A JP 31475095A JP 31475095 A JP31475095 A JP 31475095A JP H09132498 A JPH09132498 A JP H09132498A
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- JP
- Japan
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- bgo
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- single crystal
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- single crystals
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蛍光出力が高く、高品質のＢＧＯ単結晶を工
業的に有利に製造する。 【解決手段】 ゲルマニウム酸ビスマス単結晶のＪＩＳ
Ｚ８７２９（１９８０）におけるＬａｂ表色系色度図
のＬ値、ａ値及びｂ値を測定し、Ｌ＞４０．０、ａ＜
１．０、ｂ＜４．０である単結晶を選別することを特徴
とするゲルマニウム酸ビスマス単結晶の評価方法。
業的に有利に製造する。 【解決手段】 ゲルマニウム酸ビスマス単結晶のＪＩＳ
Ｚ８７２９（１９８０）におけるＬａｂ表色系色度図
のＬ値、ａ値及びｂ値を測定し、Ｌ＞４０．０、ａ＜
１．０、ｂ＜４．０である単結晶を選別することを特徴
とするゲルマニウム酸ビスマス単結晶の評価方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光出力が大き
く、高品質であり、シンチレータ材料等として利用する
ことができる放射線検出器用のゲルマニウム酸ビスマス
単結晶を工業的に有利に選別することができるゲルマニ
ウム酸ビスマス単結晶の評価方法に関する。
く、高品質であり、シンチレータ材料等として利用する
ことができる放射線検出器用のゲルマニウム酸ビスマス
単結晶を工業的に有利に選別することができるゲルマニ
ウム酸ビスマス単結晶の評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ゲルマ
ニウム酸ビスマス（化学式：Ｂｉ4Ｇｅ3Ｏ12、以下ＢＧ
Ｏという）単結晶は、放射線を検出するセンサ材料とし
て利用されている。この結晶は、本来は無色透明である
が、引き上げ法、ブリッジマン法によって単結晶を育成
する際に結晶中に気泡が入ったり、また、組成の微妙な
変動、原料及びルツボから溶出して結晶に混入した不純
物の影響によって微妙に着色してしまう。
ニウム酸ビスマス（化学式：Ｂｉ4Ｇｅ3Ｏ12、以下ＢＧ
Ｏという）単結晶は、放射線を検出するセンサ材料とし
て利用されている。この結晶は、本来は無色透明である
が、引き上げ法、ブリッジマン法によって単結晶を育成
する際に結晶中に気泡が入ったり、また、組成の微妙な
変動、原料及びルツボから溶出して結晶に混入した不純
物の影響によって微妙に着色してしまう。
【０００３】ＢＧＯ単結晶は、３００ｎｍ以下の波長の
紫外線及び放射線を吸収して４８０ｎｍの蛍光を出すも
のであるが、上記のように着色した結晶では、その際に
発光する光が結晶の着色中心に吸収されてしまい、蛍光
の発光量が低下することがある。
紫外線及び放射線を吸収して４８０ｎｍの蛍光を出すも
のであるが、上記のように着色した結晶では、その際に
発光する光が結晶の着色中心に吸収されてしまい、蛍光
の発光量が低下することがある。
【０００４】この場合、４８０ｎｍの発光スペクトル
は、ジャーナルアプライドフィジックス４４巻１１号５
４９５頁（１９７３）に記載されているように３５０ｎ
ｍ〜７００ｎｍと非常に幅の広い発光である。もしその
領域に吸収があると、蛍光出力が低下することは明らか
である。従って、蛍光出力の高いＢＧＯ単結晶のみを選
別する必要性が生じている。
は、ジャーナルアプライドフィジックス４４巻１１号５
４９５頁（１９７３）に記載されているように３５０ｎ
ｍ〜７００ｎｍと非常に幅の広い発光である。もしその
領域に吸収があると、蛍光出力が低下することは明らか
である。従って、蛍光出力の高いＢＧＯ単結晶のみを選
別する必要性が生じている。
【０００５】ところで、放射線１４巻１号４１頁（１９
８７）には、３２０ｎｍ及び４８０ｎｍの透過率と蛍光
出力との関係を調べた結果、これらには相関関係があ
り、いずれの波長においても透過率が大きいほど蛍光出
力が大きいことが示されている。また、結晶が黄色に着
色しているものは蛍光出力が低いこと、３６０ｎｍ以下
の光吸収端の形状が異なる場合でも蛍光出力が低いこと
も示されている。
８７）には、３２０ｎｍ及び４８０ｎｍの透過率と蛍光
出力との関係を調べた結果、これらには相関関係があ
り、いずれの波長においても透過率が大きいほど蛍光出
力が大きいことが示されている。また、結晶が黄色に着
色しているものは蛍光出力が低いこと、３６０ｎｍ以下
の光吸収端の形状が異なる場合でも蛍光出力が低いこと
も示されている。
【０００６】しかしながら、本発明者の検討によると、
４８０ｎｍの透過率や３６０ｎｍ以下の吸収端の形状が
良くても、ＢＧＯ単結晶がオレンジ色に着色して蛍光出
力が低下することがあった。また、そのときに吸収され
た波長は、４３０ｎｍ、５７５ｎｍなどと、常に同じ波
長とは限らないものであった。従って、このことから、
ＢＧＯ単結晶の蛍光出力は、３２０ｎｍ、４８０ｎｍ、
３６０ｎｍ以下の透過率のみに相関があるのでなく、Ｂ
ＧＯ単結晶の蛍光波長である３００〜７００ｎｍ全体の
光吸収に影響すると考えられるが、この範囲の吸収を定
量的に把握することは困難であった。
４８０ｎｍの透過率や３６０ｎｍ以下の吸収端の形状が
良くても、ＢＧＯ単結晶がオレンジ色に着色して蛍光出
力が低下することがあった。また、そのときに吸収され
た波長は、４３０ｎｍ、５７５ｎｍなどと、常に同じ波
長とは限らないものであった。従って、このことから、
ＢＧＯ単結晶の蛍光出力は、３２０ｎｍ、４８０ｎｍ、
３６０ｎｍ以下の透過率のみに相関があるのでなく、Ｂ
ＧＯ単結晶の蛍光波長である３００〜７００ｎｍ全体の
光吸収に影響すると考えられるが、この範囲の吸収を定
量的に把握することは困難であった。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、蛍光出力が大きく、高品質なＢＧＯ単結晶を工業的
に有利に選別することができるＢＧＯ単結晶の評価方法
を提供することを目的とする。
で、蛍光出力が大きく、高品質なＢＧＯ単結晶を工業的
に有利に選別することができるＢＧＯ単結晶の評価方法
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、引き上げ法、ブリッジマン法などにより育成された
ＢＧＯ単結晶のＪＩＳ（日本工業規格）Ｚ８７２９（１
９８０）におけるＬａｂ表色系色度図のＬ値、ａ値及び
ｂ値を測定すること、Ｌ＞４０．０、ａ＜１．０、ｂ＜
４．０である単結晶を選別した場合、この選別されたＢ
ＧＯ単結晶が蛍光出力の大きいものであることを知見し
た。
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、引き上げ法、ブリッジマン法などにより育成された
ＢＧＯ単結晶のＪＩＳ（日本工業規格）Ｚ８７２９（１
９８０）におけるＬａｂ表色系色度図のＬ値、ａ値及び
ｂ値を測定すること、Ｌ＞４０．０、ａ＜１．０、ｂ＜
４．０である単結晶を選別した場合、この選別されたＢ
ＧＯ単結晶が蛍光出力の大きいものであることを知見し
た。
【０００９】即ち、本発明者は、ＢＧＯの結晶の色を特
定波長の吸収を測定するのではなく、結晶表面の４００
〜７００ｎｍの可視光の反射量を測定し、その反射量を
積分することでＪＩＳ規格のＬａｂ表色系色度に変換
し、その値と結晶の蛍光出力との関係を調べた結果、こ
れらには相関関係があり、Ｌａｂ表色系色度のＬ、ａ、
ｂ値が上記範囲となるＢＧＯ単結晶を選んだ場合、蛍光
出力の大きい高品質のＢＧＯ単結晶が選別されることを
知見し、本発明をなすに至ったものである。
定波長の吸収を測定するのではなく、結晶表面の４００
〜７００ｎｍの可視光の反射量を測定し、その反射量を
積分することでＪＩＳ規格のＬａｂ表色系色度に変換
し、その値と結晶の蛍光出力との関係を調べた結果、こ
れらには相関関係があり、Ｌａｂ表色系色度のＬ、ａ、
ｂ値が上記範囲となるＢＧＯ単結晶を選んだ場合、蛍光
出力の大きい高品質のＢＧＯ単結晶が選別されることを
知見し、本発明をなすに至ったものである。
【００１０】従って、本発明は、ゲルマニウム酸ビスマ
ス単結晶のＪＩＳ Ｚ８７２９（１９８０）におけるＬ
ａｂ表色系色度図のＬ値、ａ値及びｂ値を測定し、Ｌ＞
４０．０、ａ＜１．０、ｂ＜４．０である単結晶を選別
することを特徴とするＢＧＯ単結晶の評価方法を提供す
る。
ス単結晶のＪＩＳ Ｚ８７２９（１９８０）におけるＬ
ａｂ表色系色度図のＬ値、ａ値及びｂ値を測定し、Ｌ＞
４０．０、ａ＜１．０、ｂ＜４．０である単結晶を選別
することを特徴とするＢＧＯ単結晶の評価方法を提供す
る。
【００１１】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明のＢＧＯ単結晶の評価方法は、上述したように、ＪＩ
Ｓ Ｚ８７２９（１９８０）におけるＬａｂ表色系色度
図のＬ、ａ、ｂ値を測定するものであり、その測定値の
うちＬ＞４０．０、ａ＜１．０、ｂ＜４．０、好ましく
はＬ＞４１．０、ａ＜０．５、ｂ＜３．５のものを蛍光
出力の高いものとして選別するものである。
明のＢＧＯ単結晶の評価方法は、上述したように、ＪＩ
Ｓ Ｚ８７２９（１９８０）におけるＬａｂ表色系色度
図のＬ、ａ、ｂ値を測定するものであり、その測定値の
うちＬ＞４０．０、ａ＜１．０、ｂ＜４．０、好ましく
はＬ＞４１．０、ａ＜０．５、ｂ＜３．５のものを蛍光
出力の高いものとして選別するものである。
【００１２】ここで、評価されるＢＧＯ単結晶として
は、引き上げ法やブリッジマン法などで得られたものが
挙げられる。
は、引き上げ法やブリッジマン法などで得られたものが
挙げられる。
【００１３】上記Ｌａｂ値の測定法としては、例えば、
評価すべきＢＧＯ単結晶を図１に示すように輪切りに切
断して試験片１を作成し、その切断面２を上にして試験
片１を白い紙、テフロン等の反射率の大きいシート３上
に乗せ、４００〜７００ｎｍの可視光に対する反射率を
測定できる分光測色計４を用いて上記切断面２の反射率
を測定する方法を採用することができる。この場合、切
断面２は、エメリー紙、研磨剤などで研磨して粗面状態
にすることができ、反射率を測定する場合、反射光は拡
散反射光であることが望ましい。なお、得られた反射率
は、分光感度にてらしてＬａｂ表色系色度に変換する。
評価すべきＢＧＯ単結晶を図１に示すように輪切りに切
断して試験片１を作成し、その切断面２を上にして試験
片１を白い紙、テフロン等の反射率の大きいシート３上
に乗せ、４００〜７００ｎｍの可視光に対する反射率を
測定できる分光測色計４を用いて上記切断面２の反射率
を測定する方法を採用することができる。この場合、切
断面２は、エメリー紙、研磨剤などで研磨して粗面状態
にすることができ、反射率を測定する場合、反射光は拡
散反射光であることが望ましい。なお、得られた反射率
は、分光感度にてらしてＬａｂ表色系色度に変換する。
【００１４】このように測定したＬａｂ表色系色度の値
がＬ＞４０．０、ａ＜１．０、ｂ＜４．０の範囲内にあ
るものは、蛍光出力の相対値が０．８〜１．０の範囲内
にあり、高品質の結晶である。
がＬ＞４０．０、ａ＜１．０、ｂ＜４．０の範囲内にあ
るものは、蛍光出力の相対値が０．８〜１．０の範囲内
にあり、高品質の結晶である。
【００１５】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、各例中の部はいずれも重量部であ
る。
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、各例中の部はいずれも重量部であ
る。
【００１６】〔実施例〕引き上げ法で作製した直径５０
ｍｍ、長さ１００ｍｍのゲルマニウム酸ビスマス単結晶
（Ｎｏ．１）を長さ３０ｍｍの大きさにダイヤモンドソ
ーにて輪切りにした。輪切りした表面はほぼ２μｍの表
面粗さとなった。その輪切りの粗面の下に光を反射し易
い白い紙、もしくはテフロンシートを敷いた。その輪切
りの粗面に対しミノルタ株式会社製分光測色計ＣＭ５０
８ｄを用いて４００〜７００ｎｍの結晶の反射率を測定
した。その結果、Ｌａｂ表色系色度でＬ＝４２．９、ａ
＝＋０．２６、ｂ＝＋２．２７という値が得られた。な
お、結晶の色はわずかにオレンジ色に着色していた。一
方、この単結晶の蛍光出力を測定した結果、相対値で２
４．８ｍＶであった。
ｍｍ、長さ１００ｍｍのゲルマニウム酸ビスマス単結晶
（Ｎｏ．１）を長さ３０ｍｍの大きさにダイヤモンドソ
ーにて輪切りにした。輪切りした表面はほぼ２μｍの表
面粗さとなった。その輪切りの粗面の下に光を反射し易
い白い紙、もしくはテフロンシートを敷いた。その輪切
りの粗面に対しミノルタ株式会社製分光測色計ＣＭ５０
８ｄを用いて４００〜７００ｎｍの結晶の反射率を測定
した。その結果、Ｌａｂ表色系色度でＬ＝４２．９、ａ
＝＋０．２６、ｂ＝＋２．２７という値が得られた。な
お、結晶の色はわずかにオレンジ色に着色していた。一
方、この単結晶の蛍光出力を測定した結果、相対値で２
４．８ｍＶであった。
【００１７】なお、蛍光出力は、図２に示すように測定
した。即ち、ＢＧＯ単結晶１１の一端面を鏡面加工し、
この鏡面加工面１２を除く各面にテフロンテープを巻
き、厚さ０．４ｍｍの反射層を設け、シンチレータを作
製する。このＢＧＯ単結晶シンチレータの鏡面加工面１
２を光電子増倍管１３に接合する。次いで、上記ＢＧＯ
単結晶にγ線１４を照射し、発生した光を光電子増倍管
１３で受け、前置増幅器１５、増幅器１６で増幅した
後、計数器１７で発生した光子数を測定する。なお、図
中１８は電源である。
した。即ち、ＢＧＯ単結晶１１の一端面を鏡面加工し、
この鏡面加工面１２を除く各面にテフロンテープを巻
き、厚さ０．４ｍｍの反射層を設け、シンチレータを作
製する。このＢＧＯ単結晶シンチレータの鏡面加工面１
２を光電子増倍管１３に接合する。次いで、上記ＢＧＯ
単結晶にγ線１４を照射し、発生した光を光電子増倍管
１３で受け、前置増幅器１５、増幅器１６で増幅した
後、計数器１７で発生した光子数を測定する。なお、図
中１８は電源である。
【００１８】次に、上記と同様の方法でＢＧＯ単結晶Ｎ
ｏ．２〜８のＬ，ａ，ｂ値及び蛍光出力を測定した。結
果を表１に示す。表１の結果より、Ｌ，ａ，ｂ値が本発
明範囲内のＢＧＯ単結晶はいずれも蛍光出力が４０ｎｍ
以上と高いことが確認された。
ｏ．２〜８のＬ，ａ，ｂ値及び蛍光出力を測定した。結
果を表１に示す。表１の結果より、Ｌ，ａ，ｂ値が本発
明範囲内のＢＧＯ単結晶はいずれも蛍光出力が４０ｎｍ
以上と高いことが確認された。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、ＢＧＯ単結晶の結晶の
色を反射率にて測定し、Ｌａｂ系にて定量的に表現し、
それが蛍光出力に大きく影響するため、その色度を規定
することで、高品質の結晶を評価できることが可能とな
る。
色を反射率にて測定し、Ｌａｂ系にて定量的に表現し、
それが蛍光出力に大きく影響するため、その色度を規定
することで、高品質の結晶を評価できることが可能とな
る。
【図１】本発明の色度を測定する方法を示す概略図であ
る。
る。
【図２】シンチレータの蛍光出力を測定する測定系を示
す概略図である。
す概略図である。
【符号の説明】 １ 試験片 ２ 切断面 ３ シート ４ 分光測色計 １１ ＢＧＯ単結晶 １２ 鏡面加工面 １３ 光電子増倍管 １４ γ線 １５，１６ 増幅器 １７ 計数器 １８ 電源
Claims (1)
- 【請求項１】 ゲルマニウム酸ビスマス単結晶のＪＩＳ
Ｚ８７２９（１９８０）におけるＬａｂ表色系色度図
のＬ値、ａ値及びｂ値を測定し、Ｌ＞４０．０、ａ＜
１．０、ｂ＜４．０である単結晶を選別することを特徴
とするゲルマニウム酸ビスマス単結晶の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31475095A JPH09132498A (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | ゲルマニウム酸ビスマス単結晶の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31475095A JPH09132498A (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | ゲルマニウム酸ビスマス単結晶の評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09132498A true JPH09132498A (ja) | 1997-05-20 |
Family
ID=18057140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31475095A Pending JPH09132498A (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | ゲルマニウム酸ビスマス単結晶の評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09132498A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6310387B1 (en) | 1999-05-03 | 2001-10-30 | Silicon Wave, Inc. | Integrated circuit inductor with high self-resonance frequency |
-
1995
- 1995-11-08 JP JP31475095A patent/JPH09132498A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6310387B1 (en) | 1999-05-03 | 2001-10-30 | Silicon Wave, Inc. | Integrated circuit inductor with high self-resonance frequency |
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