JPH10293180A - シンチレ−タ及びその製造法 - Google Patents
シンチレ−タ及びその製造法Info
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- JPH10293180A JPH10293180A JP10330097A JP10330097A JPH10293180A JP H10293180 A JPH10293180 A JP H10293180A JP 10330097 A JP10330097 A JP 10330097A JP 10330097 A JP10330097 A JP 10330097A JP H10293180 A JPH10293180 A JP H10293180A
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Abstract
したシンチレ−タおよびその製造法を提供する。 【解決手段】 希土類珪酸塩単結晶をりん酸を使ったエ
ッチング処理をし、シンチレータの表面粗さがこのシン
チレータの蛍光波長に比べて小さく、このシンチレータ
の表面うねりがこのシンチレータの蛍光波長に比べて大
きくなるように加工する。
Description
放射線の検出器に使用されるシンチレータおよびその製
造法に関する。
線やγ線などの放射線をうけて発光するシンチレータと
シンチレータの発光を検出する光検出器（フォトマル）
とにより構成される。一般にシンチレータは、シンチレ
ータ内で発生した蛍光効率良く光検出器まで導くため
に、シンチレータの表面を鏡面加工されている。従来、
シンチレータの表面を鏡面にするためには、先ず粒度の
粗い研磨剤で粗研磨し、その後鏡面研磨する機械研磨に
よって行われてきた。また、シンチレータを鏡面にする
別の方法としてとしては、ＮａＩ（Ｔｌ）、ＣｓＩ（Ｔ
ｌ）、ＣｓＩ（Ｎａ）を無水アルコールでエッチングす
る方法が知られている。（特開昭５５−７１９６８号公
報）。また、酸化物単結晶をエッチング液に浸すことに
よって鏡面化させる方法としては、ＧＧＧ単結晶を２７
０−３００℃の温度の燐酸に浸して、鏡面化学研磨をす
るという方法が知られている。（高木、深沢「資料の作
製と評価」共立出版、Ｐ．３８１）。
光検出器の受光部分に比べて屈折率が大きいため（Ｇｄ
2ＳｉＯ5：Ｃｅの場合１．８６）、従来の機械研磨方法
で例えば四角柱のシンチレータを作製した場合、シンチ
レーション発光（１）した光の一部は図１に示すように
結晶（２）から外に出ることができず循環光（３）とな
り、フォトマル（４）に到達しない。そのため、検出さ
れる光の量が少なくなり、蛍光出力などのシンチレータ
性能が悪化する問題があった。本発明は、前述の循環光
によるシンチレータ性能の悪化を防止するシンチレ−タ
およびその製造法を提供するものである。
は、所定の形状を有するシンチレータであって、前記シ
ンチレータの表面が、光沢がある鏡面でかつゆるやかな
凹凸のある表面を備えることを特徴とする。また本発明
のシンチレータは、所定の形状を有するシンチレータで
あって、前記シンチレータの表面が、表面粗さがシンチ
レータの蛍光波長に比べて小さく、表面うねりがシンチ
レータの蛍光波長に比べて大きい表面を備えることを特
徴とする。本発明のシンチレータは、単結晶好ましくは
Ｌｎ2ＳｉＯ5（ここでＬｎはＳｃ、Ｙ、ランタン系列の
中から選ばれた少なくとも１種類の元素）で表される希
土類珪酸塩単結晶で構成される。本発明のシンチレータ
は、単結晶等の母材から所定の外形を有するシンチレー
タを得、前記シンチレータの表面をエッチング液で処理
することにより製造される。エッチング液としては、オ
ルトリン酸（Ｈ3ＰＯ4）を２００℃を越える温度まで加
熱することによって得られた液を主とするエッチング液
ご好ましい。
ある鏡面でかつゆるやかな凹凸のある表面にすること
で、前述の循環光によるシンチレータ性能の悪化を防止
することで実現する。本発明は、この光沢がある鏡面で
かつゆるやかな凹凸のある表面が、シンチレータの表面
粗さがこのシンチレータの蛍光波長に比べて小さく、こ
のシンチレータの表面うねりがこのシンチレータの蛍光
波長に比べて大きくすることで実現できることを見出し
たことによりなされたものである。本発明は、このシン
チレータの表面粗さがこのシンチレータの蛍光波長に比
べて小さく、このシンチレータの表面うねりがこのシン
チレータの蛍光波長に比べて大きい表面が、シンチレー
タをりん酸を使ったエッチング処理をすることで得られ
ることを見出したことによりなされたものである。尚シ
ンチレータの蛍光波長は最大中心波長であり、複数の蛍
光波長がある場合シンチレータの表面粗さ、表面うねり
がシンチレータの全ての蛍光波長に対し上記関係を満た
すのが好ましいが、少なくとも一つの蛍光波長に対し上
記関係を満たせば良い。表面粗さはＪＩＳＢ０６０１
（中心線平均粗さＲａ）によって測定され、表面うねり
はＪＩＳ０６１０（ろ波中心線うねりＷｃａ）によって
測定される。
る鏡面でかつゆるやかな凹凸のある表面にすることによ
って、シンチレータの蛍光出力が大きくなる原因は次の
ように考えられる。従来の機械研磨方法で例えば四角柱
のシンチレータを作製した場合、発光した光の一部は図
１に示すように循環光となり、フォトマルに到達しな
い。そのため、検出される光の量が少なくなり、シンチ
レータ性能の悪化を招く。これに対し、本発明でなされ
たように、そのシンチレータの蛍光波長より十分長い周
期で波打たせると、図１に示すような循環光が無くな
る。また、そのシンチレータの蛍光波長程度の範囲では
鏡面化することにより、乱反射によるシンチレータ性能
の低下も防げる。
るＣｅ付活Ｇｄ2ＳｉＯ5単結晶を育成した。Ｃｅ付活Ｇ
ｄ2ＳｉＯ5単結晶シンチレータの発光波長は、４３０ｎ
ｍである。育成した結晶の寸法は約直径８０ｘ２８０ｍ
ｍであった。この単結晶から、切断によって２０ｘ２０
ｘ２００ｍｍ3の寸法のシンチレータを２本切り出し
た。この２本は、後の表面処理が異なるための影響を除
き、同等性能のものである。この切断したままの表面は
粗面であり、このままの状態では実用的な性能が得られ
ないものである。この状態での表面粗さをＪＩＳＢ０６
０１によって測定したところ、基準長０．８ｍｍ、カッ
トオフ０．８ｍｍで、中心線平均粗さＲａは４４１ｎｍ
であった。また得られた結晶の表面うねりをＪＩＳ０６
１０によって測定したところ、基準長８ｍｍ、カットオ
フ０．８ｍｍで、ろ波中心線うねりＷｃａは２９３ｎｍ
であった。したがって、切断したままのシンチレータの
表面の表面粗さは発光波長に比べ大きく、表面うねりは
発光波長にくらべ小さかった。次に、市販のオルトリン
酸（Ｈ3ＰＯ4）を２５０℃まで加熱し沸騰がおさまるま
で３０分間沸騰させた。このエッチング液を室温まで冷
却した。エッチング液に２０ｘ２０ｘ２００ｍｍ3のシ
ンチレータを浸し、１５０℃まで加熱し２０分間エッチ
ングを行った。エッチング液を室温まで冷却し、結晶を
取り出すと、光沢がある鏡面でかつゆるやかな凹凸のあ
る表面が得られた。得られた結晶の表面粗さをＪＩＳＢ
０６０１によって測定したところ、基準長０．８ｍｍ、
カットオフ０．８ｍｍで、中心線平均粗さＲａは３８２
ｎｍであった。また得られた結晶の表面うねりをＪＩＳ
０６１０によって測定したところ、基準長８ｍｍ、カッ
トオフ０．８ｍｍで、ろ波中心線うねりＷｃａは１０４
５ｎｍであった。したがって、エッチング処理によって
得られたシンチレータの表面の表面粗さは発光波長に比
べ小さく、表面うねりは発光波長にくらべ大きかった。
もう一本の寸法２０ｘ２０ｘ２００ｍｍ3のシンチレー
タは、機械研磨による鏡面加工を行った。すなわち、先
ず粒度２０００番の粗い研磨剤で粗研磨し、その後バフ
研磨できれいな鏡面に仕上げた。得られた結晶の表面粗
さをＪＩＳＢ０６０１によって測定したところ、基準長
０．８ｍｍ、カットオフ０．８ｍｍで、中心線平均粗さ
Ｒａは１３ｎｍであった。また得られた結晶の表面うね
りをＪＩＳ０６１０によって測定したところ、基準長８
ｍｍ、カットオフ０．８ｍｍで、ろ波中心線うねりＷｃ
ａは３４ｎｍであった。したがって、機械研磨による鏡
面加工を行ったシンチレータの表面の表面粗さは発光波
長に比べ小さく、表面うねりも発光波長にくらべ小さか
った。上記、エッチング処理を行ったシンチレータと、
機械研磨を行ったシンチレータそれぞれのシンチレータ
性能を測定した。測定方法は図２に示す様に、放射線源
（５）からのγ線（６）を鉛コリメータ（７）で一直線
上に絞り、結晶（１）に入射する。γ線の入射位置とフ
ォトマルからの距離（８）を変化させ、数回測定を行っ
た。測定の結果は、図３、４に示すように、本願の方法
により、従来の機械研磨に比べて、どの測定においても
蛍光出力が大きくなり、分解能が向上した。蛍光出力は
大きいほどシンチレータ性能に優れ、分解能は小さいほ
どシンチレータ性能に優れる。
タの表面を、光沢がある鏡面でかつゆるやかな凹凸のあ
る表面とすることにより、すなわちこのシンチレータの
表面粗さがこのシンチレータの蛍光波長に比べて小さ
く、このシンチレータの表面うねりが既シンチレータの
蛍光波長に比べて大きいシンチレータのシンチレータ性
能は、従来の機械研磨により鏡面加工を行ったシンチレ
ータに比べ性能が向上されていることがわかる。
図。
Claims (6)
- 【請求項１】 所定の形状を有するシンチレータであっ
て、前記シンチレータの表面が、光沢がある鏡面でかつ
ゆるやかな凹凸のある表面を備えることを特徴とするシ
ンチレータ。 - 【請求項２】 所定の形状を有するシンチレータであっ
て、前記シンチレータの表面が、表面粗さがシンチレー
タの蛍光波長に比べて小さく、表面うねりがシンチレー
タの蛍光波長に比べて大きい表面を備えることを特徴と
するシシンチレータ。 - 【請求項３】 単結晶で構成される請求項１又は２記載
のシンチレータ。 - 【請求項４】 単結晶が、Ｌｎ2ＳｉＯ5（ここでＬｎは
Ｓｃ、Ｙ、ランタン系列の中から選ばれた少なくとも１
種類の元素）で表される希土類珪酸塩単結晶である請求
項３記載のシンチレータ。 - 【請求項５】 母材から所定の外形を有するシンチレー
タを得、前記シンチレータの表面をエッチング液で処理
することを特徴とする請求項１〜４各項記載のシンチレ
ータの製造法。 - 【請求項６】 エッチング液がオルトリン酸（Ｈ3Ｐ
Ｏ4）を２００℃を越える温度まで加熱することによっ
て得られた液を主とするエッチング液である請求項５記
載のシンチレータの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10330097A JP3760459B2 (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | シンチレ−タ及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10330097A JP3760459B2 (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | シンチレ−タ及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10293180A true JPH10293180A (ja) | 1998-11-04 |
| JP3760459B2 JP3760459B2 (ja) | 2006-03-29 |
Family
ID=14350407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10330097A Expired - Lifetime JP3760459B2 (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | シンチレ−タ及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3760459B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004029657A1 (ja) * | 2002-09-26 | 2006-01-26 | 株式会社東芝 | 放射線検出器用蛍光体シートおよびそれを用いた放射線検出器と放射線検査装置 |
| WO2015166999A1 (ja) * | 2014-05-01 | 2015-11-05 | 国立大学法人東北大学 | 発光体及び放射線検出器 |
-
1997
- 1997-04-21 JP JP10330097A patent/JP3760459B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
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| JPWO2004029657A1 (ja) * | 2002-09-26 | 2006-01-26 | 株式会社東芝 | 放射線検出器用蛍光体シートおよびそれを用いた放射線検出器と放射線検査装置 |
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| RU2670919C2 (ru) * | 2014-05-01 | 2018-10-25 | Тохоку Техно Арч Ко., Лтд. | Люминофор и детектор излучения |
| RU2670919C9 (ru) * | 2014-05-01 | 2018-12-12 | Тохоку Техно Арч Ко., Лтд. | Люминофор и детектор излучения |
| US10174247B2 (en) | 2014-05-01 | 2019-01-08 | Tohoku Techno Arch Co., Ltd. | Illuminant and radiation detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3760459B2 (ja) | 2006-03-29 |
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