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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- 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)
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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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