JPH1129767A - 蛍光体及びそれを用いた放射線検出器及びｘ線ｃｔ装置 - Google Patents
蛍光体及びそれを用いた放射線検出器及びｘ線ｃｔ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光出力の高く残光が少ない、Ｅｕを活性剤と
する希土類酸硫化物蛍光体及びそれを用いた放射線検出
器を提供する。 【解決手段】 一般式（Ｌ1-x-y-z-dＥｕxＭyＣｅzＭ’
d）2Ｏ2Ｓ（但し、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｙから選ばれた少
なくとも一種の元素、ＭはＴｂ、Ｐｒから選ばれた少な
くとも一種の元素、Ｍ’はＣａ、Ｓｒ、Ｚｎからなる群
から選ばれた少なくとも一種の元素。ｘは0.001≦ｘ≦
0.06、ｙは0＜ｙ≦12×10-5、ｚは0＜ｚ≦12×10-5、ｄ
は0≦ｄ≦2.5×10-4）で表わせる蛍光体を熱間静水圧加
圧法により製造する。この蛍光体は、透光性が高く、発
光効率がよく、残光が少ない。この蛍光体とシリコンホ
トダイオードと組合せた放射線検出器は、波長マッチン
グがよく高い発光出力が得られ、Ｘ線ＣＴ装置等のＸ線
検出器として好適である。
する希土類酸硫化物蛍光体及びそれを用いた放射線検出
器を提供する。 【解決手段】 一般式（Ｌ1-x-y-z-dＥｕxＭyＣｅzＭ’
d）2Ｏ2Ｓ（但し、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｙから選ばれた少
なくとも一種の元素、ＭはＴｂ、Ｐｒから選ばれた少な
くとも一種の元素、Ｍ’はＣａ、Ｓｒ、Ｚｎからなる群
から選ばれた少なくとも一種の元素。ｘは0.001≦ｘ≦
0.06、ｙは0＜ｙ≦12×10-5、ｚは0＜ｚ≦12×10-5、ｄ
は0≦ｄ≦2.5×10-4）で表わせる蛍光体を熱間静水圧加
圧法により製造する。この蛍光体は、透光性が高く、発
光効率がよく、残光が少ない。この蛍光体とシリコンホ
トダイオードと組合せた放射線検出器は、波長マッチン
グがよく高い発光出力が得られ、Ｘ線ＣＴ装置等のＸ線
検出器として好適である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＸ線、γ線などを検
出する放射線検出器、特にＸ線ＣＴ装置やポジトロンカ
メラなどの放射線検出器に好適な希土類酸硫化物蛍光体
に関する。また本発明は上記蛍光体を用いた放射線検出
器及びＸ線ＣＴ装置に関する。
出する放射線検出器、特にＸ線ＣＴ装置やポジトロンカ
メラなどの放射線検出器に好適な希土類酸硫化物蛍光体
に関する。また本発明は上記蛍光体を用いた放射線検出
器及びＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｘ線ＣＴなどに用いる放射線検出
器としては、キセノンのガスチェンバーあるいはＢＧＯ
単結晶（ゲルマニウム酸ビスマス）と光電子増倍管を組
合せたもの、ＣｓＩ：Ｔｌ単結晶またはＣｄＷＯ４単結
晶とホトダイオードを組合せたものが用いられてきた
が、近年、シンチレータとして放射線から光への変換効
率の高い希土類系蛍光体が開発され、このような蛍光体
とホトダイオードを組合せた放射線検出器が実用化され
ている。
器としては、キセノンのガスチェンバーあるいはＢＧＯ
単結晶（ゲルマニウム酸ビスマス）と光電子増倍管を組
合せたもの、ＣｓＩ：Ｔｌ単結晶またはＣｄＷＯ４単結
晶とホトダイオードを組合せたものが用いられてきた
が、近年、シンチレータとして放射線から光への変換効
率の高い希土類系蛍光体が開発され、このような蛍光体
とホトダイオードを組合せた放射線検出器が実用化され
ている。
【０００３】希土類系蛍光体としては、主としてＬ2Ｏ3
（ＬはＹ，Ｇａなどの元素を表わす）を母体として少量
の活性剤を含む希土類酸化物蛍光体（特開昭６４−３８
４９１号公報等）と、Ｌ2Ｏ2Ｓを母材として少量の活性
剤を含む希土類酸硫化物（オキシサルファイド）蛍光体
とがあり、前者の蛍光体は立方晶系のものを製造するこ
とができるため透明性に優れているという利点があるが
後者に比べ発光効率が劣るという難点がある。
（ＬはＹ，Ｇａなどの元素を表わす）を母体として少量
の活性剤を含む希土類酸化物蛍光体（特開昭６４−３８
４９１号公報等）と、Ｌ2Ｏ2Ｓを母材として少量の活性
剤を含む希土類酸硫化物（オキシサルファイド）蛍光体
とがあり、前者の蛍光体は立方晶系のものを製造するこ
とができるため透明性に優れているという利点があるが
後者に比べ発光効率が劣るという難点がある。
【０００４】これに対し希土類酸硫化物蛍光体は、発光
効率が高く、例えば特公昭６０−４８５６号にはＧｄ2
Ｏ2Ｓ：Ｐｒ，Ｃｅ，Ｆが、特公昭５９−３８２８０号
には（Ｙ，Ｇａ，Ｌａ又はＬｕ）2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ，Ｃｅが
開示されている。ここで活性剤（賦活剤ともいう）によ
って蛍光体の発光ピークが異なり、Ｐｒを活性剤として
用いた蛍光体では緑色に発光し、Ｔｂを活性剤として用
いた蛍光体では青色から緑色の発光を示す。また、Ｅｕ
を活性剤とする蛍光体は赤色に発光し、カラーテレビ用
蛍光体（特公昭４７−１３２４３号公報）として利用さ
れている。
効率が高く、例えば特公昭６０−４８５６号にはＧｄ2
Ｏ2Ｓ：Ｐｒ，Ｃｅ，Ｆが、特公昭５９−３８２８０号
には（Ｙ，Ｇａ，Ｌａ又はＬｕ）2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ，Ｃｅが
開示されている。ここで活性剤（賦活剤ともいう）によ
って蛍光体の発光ピークが異なり、Ｐｒを活性剤として
用いた蛍光体では緑色に発光し、Ｔｂを活性剤として用
いた蛍光体では青色から緑色の発光を示す。また、Ｅｕ
を活性剤とする蛍光体は赤色に発光し、カラーテレビ用
蛍光体（特公昭４７−１３２４３号公報）として利用さ
れている。
【０００５】ところで一般に放射線検出器に用いられる
シンチレータ材料に要求される特性としては、短い残
光、高い発光効率、大きいＸ線阻止能、化学的安定性な
どが挙げられ、特にＸ線ＣＴのような用途では、残光が
大きいと情報を含んだ信号が時間軸方向に関して不鮮明
になるという問題があり、残光はきわめて少ないことが
要求される。
シンチレータ材料に要求される特性としては、短い残
光、高い発光効率、大きいＸ線阻止能、化学的安定性な
どが挙げられ、特にＸ線ＣＴのような用途では、残光が
大きいと情報を含んだ信号が時間軸方向に関して不鮮明
になるという問題があり、残光はきわめて少ないことが
要求される。
【０００６】一般に蛍光体の残光には一次残光と二次残
光（長残光成分）とがある。一次残光は比較的短い減衰
時間（約２ミリ秒以下）を有するが、二次残光は、それ
より長い減衰時間を有し、蛍光体をシンチレータとして
利用する場合、特に好ましくない。二次残光が大きい
と、情報を含んだ信号が時間軸方向に関して不鮮明にな
る。二次残光は、蛍光体中の格子欠陥がつくるトラップ
から熱的に解放された電子又は正孔が発光に寄与したも
のと考えられ、そのような浅いトラップとなる欠陥を少
なくするか、あるいは浅いトラップの働きを実質的に少
なくさせる別の添加物を加えることにより、減少でき
る。
光（長残光成分）とがある。一次残光は比較的短い減衰
時間（約２ミリ秒以下）を有するが、二次残光は、それ
より長い減衰時間を有し、蛍光体をシンチレータとして
利用する場合、特に好ましくない。二次残光が大きい
と、情報を含んだ信号が時間軸方向に関して不鮮明にな
る。二次残光は、蛍光体中の格子欠陥がつくるトラップ
から熱的に解放された電子又は正孔が発光に寄与したも
のと考えられ、そのような浅いトラップとなる欠陥を少
なくするか、あるいは浅いトラップの働きを実質的に少
なくさせる別の添加物を加えることにより、減少でき
る。
【０００７】例えば特公昭６０−４８５６号に記載され
たＰｒを発光成分とする希土類酸硫化物蛍光体では、Ｃ
ｅを添加することにより、Ｘ線ＣＴのシンチレータとし
て実用可能な蛍光体を得ている。
たＰｒを発光成分とする希土類酸硫化物蛍光体では、Ｃ
ｅを添加することにより、Ｘ線ＣＴのシンチレータとし
て実用可能な蛍光体を得ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、医学診断用途
においては十分な検出器効率、高いＳＮ比を保ちなが
ら、人体の受ける照射線量をできるだけ少なくするため
には、さらに検出器効率の高い検出器が望まれている。
また現在Ｘ線ＣＴ等に用いられる放射線検出器の光検出
器として利用されているＰＩＮホトダイオードのピーク
応答波長は赤色領域にあるが、ＰｒやＴｂを活性剤とす
る蛍光体は青或いは緑に発光するため、ＰＩＮホトダイ
オードの波長マッチングがよくなく、発光効率が高く残
光が少なくても放射線検出器としての総合検出効率が低
くなるという問題がある。
においては十分な検出器効率、高いＳＮ比を保ちなが
ら、人体の受ける照射線量をできるだけ少なくするため
には、さらに検出器効率の高い検出器が望まれている。
また現在Ｘ線ＣＴ等に用いられる放射線検出器の光検出
器として利用されているＰＩＮホトダイオードのピーク
応答波長は赤色領域にあるが、ＰｒやＴｂを活性剤とす
る蛍光体は青或いは緑に発光するため、ＰＩＮホトダイ
オードの波長マッチングがよくなく、発光効率が高く残
光が少なくても放射線検出器としての総合検出効率が低
くなるという問題がある。
【０００９】そこで本発明の目的は、これら従来技術の
問題点を解決し、残光がきわめて少なく発光効率の高い
蛍光体、特にＸ線ＣＴ等のシンチレータとして有用な蛍
光体を提供することを目的とする。また本発明は、蛍光
体と光検出器の波長マッチングに優れて、検出器効率
（光出力）の高い放射線検出器を提供することを目的と
する。更に本発明は、放射線検出器として残光がきわめ
て少なく、検出器効率の高い放射線検出器を備え、高解
像度、高品質の断層像を得ることができるＸ線ＣＴ装置
を提供することを目的とする。
問題点を解決し、残光がきわめて少なく発光効率の高い
蛍光体、特にＸ線ＣＴ等のシンチレータとして有用な蛍
光体を提供することを目的とする。また本発明は、蛍光
体と光検出器の波長マッチングに優れて、検出器効率
（光出力）の高い放射線検出器を提供することを目的と
する。更に本発明は、放射線検出器として残光がきわめ
て少なく、検出器効率の高い放射線検出器を備え、高解
像度、高品質の断層像を得ることができるＸ線ＣＴ装置
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明者らは、Ｅｕを発光成分とする希土類酸硫化物
蛍光体について鋭意研究した結果、所定の成分を加える
ことにより発光効率が高く、二次残光が大幅に低減され
た蛍光体が得られることを見出し、本発明に至ったもの
である。
に本発明者らは、Ｅｕを発光成分とする希土類酸硫化物
蛍光体について鋭意研究した結果、所定の成分を加える
ことにより発光効率が高く、二次残光が大幅に低減され
た蛍光体が得られることを見出し、本発明に至ったもの
である。
【００１１】即ち、本発明の蛍光体は、 一般式（Ｌ1-x-y-z-dＥｕxＭyＣｅzＭ’d）2Ｏ2Ｓ （但し、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｙからなる群から選ばれた少
なくとも一種の元素を表わし、ＭはＴｂ、Ｐｒからなる
群から選ばれた少なくとも一種の元素を表わし、Ｍ’は
Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎからなる群から選ばれた少なくとも一
種の元素を表わす。またｘは0.001≦ｘ≦0.06、ｙは0＜
ｙ≦12×10-5、ｚは0＜ｚ≦12×10-5、ｄは0≦ｄ≦2.5
×10-4の範囲の値である。）で表わされる蛍光体であ
る。
なくとも一種の元素を表わし、ＭはＴｂ、Ｐｒからなる
群から選ばれた少なくとも一種の元素を表わし、Ｍ’は
Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎからなる群から選ばれた少なくとも一
種の元素を表わす。またｘは0.001≦ｘ≦0.06、ｙは0＜
ｙ≦12×10-5、ｚは0＜ｚ≦12×10-5、ｄは0≦ｄ≦2.5
×10-4の範囲の値である。）で表わされる蛍光体であ
る。
【００１２】この蛍光体は、Ｌ2Ｏ2Ｓを母体として活性
成分Ｅｕを含む希土類酸硫化物蛍光体で、Ｘ線、ガンマ
線、核放射線等の放射線を吸収して、６００nm前後にピ
ークを有するＥｕの発光を示し、かつ４５０〜７００nm
の範囲に数多くのライン発光を示す。このような蛍光体
は、放射線検出器のシンチレータとして用いた場合、ホ
トダイオードとのマッチングが非常に良く、現在Ｘ線Ｃ
Ｔ用シンチレータとして多用されているＣｄＷＯ4の２
倍以上の光出力を得ることができる。
成分Ｅｕを含む希土類酸硫化物蛍光体で、Ｘ線、ガンマ
線、核放射線等の放射線を吸収して、６００nm前後にピ
ークを有するＥｕの発光を示し、かつ４５０〜７００nm
の範囲に数多くのライン発光を示す。このような蛍光体
は、放射線検出器のシンチレータとして用いた場合、ホ
トダイオードとのマッチングが非常に良く、現在Ｘ線Ｃ
Ｔ用シンチレータとして多用されているＣｄＷＯ4の２
倍以上の光出力を得ることができる。
【００１３】元素Ｌとしては、Ｇｄ、Ｌａ、Ｙのいずれ
でもよいが、Ｌの位置を全部Ｇｄで置換した場合に、Ｘ
線阻止能を最も高くすることができる。但し、Ｇｄの一
部をＬａやＹで置換しても、発光特性はほぼ同じであ
る。
でもよいが、Ｌの位置を全部Ｇｄで置換した場合に、Ｘ
線阻止能を最も高くすることができる。但し、Ｇｄの一
部をＬａやＹで置換しても、発光特性はほぼ同じであ
る。
【００１４】Ｅｕは、本発明の蛍光体の活性剤（発光成
分）となる元素で、Ｅｕ発光を生じさせるためにその含
有量（ｘ：元素Ｌ１モルを置換するモル数）は0.001以
上とすることが好ましい。またＥｕの含有量ｘが0.06を
超えるとＣｄＷＯ4の２倍の光出力を得ることができな
いので、高い光出力が必要とされる用途では、Ｅｕの含
有量ｘは0.06以下とする。より好ましくはＥｕの含有量
ｘは0.002〜0.03とする。
分）となる元素で、Ｅｕ発光を生じさせるためにその含
有量（ｘ：元素Ｌ１モルを置換するモル数）は0.001以
上とすることが好ましい。またＥｕの含有量ｘが0.06を
超えるとＣｄＷＯ4の２倍の光出力を得ることができな
いので、高い光出力が必要とされる用途では、Ｅｕの含
有量ｘは0.06以下とする。より好ましくはＥｕの含有量
ｘは0.002〜0.03とする。
【００１５】元素Ｍ及びＣｅは、本発明の蛍光体の残光
を低減させる。既に述べたように蛍光体中の格子欠陥に
作られた浅いトラップが二次残光に寄与し、別の添加物
を加えることにより、この浅いようなトラップの働きを
実質的に少なくさせることができると考えられている。
本発明者らの研究の結果、元素Ｍ及びＣｅが、Ｅｕを活
性剤とする希土類酸硫化物において、効果的に二次残光
を低減できる添加物であることが見出された。
を低減させる。既に述べたように蛍光体中の格子欠陥に
作られた浅いトラップが二次残光に寄与し、別の添加物
を加えることにより、この浅いようなトラップの働きを
実質的に少なくさせることができると考えられている。
本発明者らの研究の結果、元素Ｍ及びＣｅが、Ｅｕを活
性剤とする希土類酸硫化物において、効果的に二次残光
を低減できる添加物であることが見出された。
【００１６】元素ＭとしてはＴｂ、Ｐｒのいずれでもよ
いが、元素Ｍ或いはＣｅの一方のみでは残光の低減効果
を得ることができず、元素Ｍの少なくとも一方とＣｅと
を含有せしめる。
いが、元素Ｍ或いはＣｅの一方のみでは残光の低減効果
を得ることができず、元素Ｍの少なくとも一方とＣｅと
を含有せしめる。
【００１７】元素Ｍ及びＣｅは、両者をきわめて微量含
有せしめても残光低減効果が得られる。Ｍの含有量ｙ、
Ｃｅの含有量ｚが多いほど残光は少なくなるが、同時に
シンチレータの光出力が低下する傾向にあるので、高い
光出力が必要とされる用途では12×10-5を超えないこと
が好ましい。このような範囲でこれら元素を含有せしめ
ることにより、ＣｄＷＯ4の２倍以上の光出力が得ら
れ、しかも残光をＥｕのみを含有する場合或いはＥｕと
Ｃｅのみ若しくはＥｕとＭのみを含む場合に比べ、数分
の１程度に減少させることができる。
有せしめても残光低減効果が得られる。Ｍの含有量ｙ、
Ｃｅの含有量ｚが多いほど残光は少なくなるが、同時に
シンチレータの光出力が低下する傾向にあるので、高い
光出力が必要とされる用途では12×10-5を超えないこと
が好ましい。このような範囲でこれら元素を含有せしめ
ることにより、ＣｄＷＯ4の２倍以上の光出力が得ら
れ、しかも残光をＥｕのみを含有する場合或いはＥｕと
Ｃｅのみ若しくはＥｕとＭのみを含む場合に比べ、数分
の１程度に減少させることができる。
【００１８】Ｍ’は本発明の蛍光体において必須の元素
ではないが、元素Ｍ’を添加することにより、Ｅｕの発
光を増大させることができる。Ｅｕの発光を増大させる
元素Ｍ’としては、Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎが用いられるが、
Ｃａは最大でＥｕの発光を７％向上させる働きがあり特
に好適である。このような元素Ｍ’は、2.5×10-4以内
の範囲で含有せしめることにより、上記効果が得られ
る。
ではないが、元素Ｍ’を添加することにより、Ｅｕの発
光を増大させることができる。Ｅｕの発光を増大させる
元素Ｍ’としては、Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎが用いられるが、
Ｃａは最大でＥｕの発光を７％向上させる働きがあり特
に好適である。このような元素Ｍ’は、2.5×10-4以内
の範囲で含有せしめることにより、上記効果が得られ
る。
【００１９】本発明の蛍光体は、結晶形態は特に限定さ
れない。本発明の蛍光体を単結晶とする方法は、J.App
l.Phys.,42巻,3049頁（1971）に記載されている他の蛍
光体の単結晶化の方法を適用することができる。
れない。本発明の蛍光体を単結晶とする方法は、J.App
l.Phys.,42巻,3049頁（1971）に記載されている他の蛍
光体の単結晶化の方法を適用することができる。
【００２０】また本発明の蛍光体は、希土類酸硫化物で
あるので、製造方法としては製造中に硫黄の拡散を防止
する方法を採用する必要があり、熱間静水圧加圧法（以
下、ＨＩＰ法と称する）が好適である。ＨＩＰ法は、原
料粉末に焼結助剤を加え、これを純鉄製の容器に詰め、
真空封止して、熱間静水圧加圧する。焼結助剤として
は、Ｌｉ2ＧｅＦ6等を用いることができる。熱間静水圧
加圧の条件は、温度９００〜１９００℃、好適には１１
００〜１４００℃、圧力９００〜１８００気圧程度と
し、約３０分〜数時間行う。これにより緻密で透光性の
高い焼結体としての蛍光体が得られる。
あるので、製造方法としては製造中に硫黄の拡散を防止
する方法を採用する必要があり、熱間静水圧加圧法（以
下、ＨＩＰ法と称する）が好適である。ＨＩＰ法は、原
料粉末に焼結助剤を加え、これを純鉄製の容器に詰め、
真空封止して、熱間静水圧加圧する。焼結助剤として
は、Ｌｉ2ＧｅＦ6等を用いることができる。熱間静水圧
加圧の条件は、温度９００〜１９００℃、好適には１１
００〜１４００℃、圧力９００〜１８００気圧程度と
し、約３０分〜数時間行う。これにより緻密で透光性の
高い焼結体としての蛍光体が得られる。
【００２１】ＨＩＰ処理前の蛍光体は次のようにして作
製することができる。例えばＧｄ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｎａ
2ＣＯ3、Ｓを所定の組成になるように配合し、微量の添
加元素（Ｔｂ（Ｐｒ）、Ｃｅ、Ｃａ等）は硝酸塩等の塩
として添加し、さらに適当なフラックス成分、例えばＫ
3ＰＯ4・３Ｈ2Ｏ、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7などを加えたのちアルミ
ナルツボに詰め、ルツボのふたをして、約１３５０℃で
数時間（３〜１０時間程度）焼成する。このように焼成
されたシンチレータ粉末を上述のＨＩＰ処理する。
製することができる。例えばＧｄ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｎａ
2ＣＯ3、Ｓを所定の組成になるように配合し、微量の添
加元素（Ｔｂ（Ｐｒ）、Ｃｅ、Ｃａ等）は硝酸塩等の塩
として添加し、さらに適当なフラックス成分、例えばＫ
3ＰＯ4・３Ｈ2Ｏ、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7などを加えたのちアルミ
ナルツボに詰め、ルツボのふたをして、約１３５０℃で
数時間（３〜１０時間程度）焼成する。このように焼成
されたシンチレータ粉末を上述のＨＩＰ処理する。
【００２２】またＨＩＰ後の蛍光体には、酸素あるいは
硫黄の欠陥ができているので、所望の形状に切り出した
後、微量の酸素を含むArガス中で約１０００℃〜１３０
０℃で約１５分〜１２０分間アニールすることが望まし
い。
硫黄の欠陥ができているので、所望の形状に切り出した
後、微量の酸素を含むArガス中で約１０００℃〜１３０
０℃で約１５分〜１２０分間アニールすることが望まし
い。
【００２３】このように製造された蛍光体は、緻密で透
光性が高く、光の散乱によるロスが少ないので、光出力
の大きな放射線検出器を得ることができる。
光性が高く、光の散乱によるロスが少ないので、光出力
の大きな放射線検出器を得ることができる。
【００２４】本発明の蛍光体は、増感紙、蛍光板、シン
チレータ等の一般的な蛍光体の用途に用いることができ
るが、特に高い発光出力で残光が少ないことが要求され
るＸ線ＣＴの検出器として好適である。
チレータ等の一般的な蛍光体の用途に用いることができ
るが、特に高い発光出力で残光が少ないことが要求され
るＸ線ＣＴの検出器として好適である。
【００２５】本発明の放射線検出器は、セラミックシン
チレータと、このシンチレータの発光を検知するための
光検出器とを備え、セラミックシンチレータとして上述
した蛍光体を用いたものである。好適には光検出器とし
てＰＩＮホトダイオード、アバランシェホトダイオード
等のホトダイオードを用いる。これらホトダイオード
は、感度が高く、応答時間が短く、且つ波長感度が可視
光から近赤外領域にあるので、上述した本発明の蛍光体
との波長マッチングがよく好適である。
チレータと、このシンチレータの発光を検知するための
光検出器とを備え、セラミックシンチレータとして上述
した蛍光体を用いたものである。好適には光検出器とし
てＰＩＮホトダイオード、アバランシェホトダイオード
等のホトダイオードを用いる。これらホトダイオード
は、感度が高く、応答時間が短く、且つ波長感度が可視
光から近赤外領域にあるので、上述した本発明の蛍光体
との波長マッチングがよく好適である。
【００２６】また本発明のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線源と、
このＸ線源に対向して配置されたＸ線検出器と、これら
Ｘ線源及びＸ線検出器を保持し、被検体の周りで回転駆
動される回転体と、Ｘ線検出器で検出されたＸ線の強度
に基づき被検体の断層像を画像再構成する画像再構成手
段とを備えたＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線検出器として
上述した蛍光体とホトダイオードを組合せた放射線検出
器を用いる。
このＸ線源に対向して配置されたＸ線検出器と、これら
Ｘ線源及びＸ線検出器を保持し、被検体の周りで回転駆
動される回転体と、Ｘ線検出器で検出されたＸ線の強度
に基づき被検体の断層像を画像再構成する画像再構成手
段とを備えたＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線検出器として
上述した蛍光体とホトダイオードを組合せた放射線検出
器を用いる。
【００２７】このＸ線検出器を用いることにより、高い
検出効率でＸ線を検出することができるので、従来のシ
ンチレータ（例えば、ＣｄＷＯ4）を用いたＸ線ＣＴ装
置に比べ感度を２倍程度に向上することができ、また残
光がきわめて少ないため、高画質、高分解能の画像を得
ることができる。また素子を小さくすることができるの
で高空間分解能の画像を得ることができる。さらに従来
のＸ線ＣＴ装置に比べ被検体のＸ線被曝量を低減するこ
とも可能である。
検出効率でＸ線を検出することができるので、従来のシ
ンチレータ（例えば、ＣｄＷＯ4）を用いたＸ線ＣＴ装
置に比べ感度を２倍程度に向上することができ、また残
光がきわめて少ないため、高画質、高分解能の画像を得
ることができる。また素子を小さくすることができるの
で高空間分解能の画像を得ることができる。さらに従来
のＸ線ＣＴ装置に比べ被検体のＸ線被曝量を低減するこ
とも可能である。
【００２８】
【発明の実施の態様】以下、本発明の放射線検出器を備
えたＸ線ＣＴ装置を実施例により説明する。
えたＸ線ＣＴ装置を実施例により説明する。
【００２９】図１は、本発明のＸ線ＣＴ装置の概略を示
す図で、この装置はスキャナガントリ部１０と画像再構
成部２０とを備え、スキャナガントリ部１０には、被検
体が搬入される開口部１４を備えた回転円板１１と、こ
の回転円板１１に搭載されたＸ線管１２と、Ｘ線管１２
に取り付けられ、Ｘ線束の放射方向を制御するコリメー
タ１３と、Ｘ線管１２と対向して回転円板１１に搭載さ
れたＸ線検出器１５と、Ｘ線検出器１５で検出されたＸ
線を所定の信号に変換する検出器回路１６と、回転円板
１１の回転及びＸ線束の幅を制御するスキャン制御回路
１７とが備えられている。
す図で、この装置はスキャナガントリ部１０と画像再構
成部２０とを備え、スキャナガントリ部１０には、被検
体が搬入される開口部１４を備えた回転円板１１と、こ
の回転円板１１に搭載されたＸ線管１２と、Ｘ線管１２
に取り付けられ、Ｘ線束の放射方向を制御するコリメー
タ１３と、Ｘ線管１２と対向して回転円板１１に搭載さ
れたＸ線検出器１５と、Ｘ線検出器１５で検出されたＸ
線を所定の信号に変換する検出器回路１６と、回転円板
１１の回転及びＸ線束の幅を制御するスキャン制御回路
１７とが備えられている。
【００３０】画像再構成部２０は、被検者氏名、検査日
時、検査条件などを入力する入力装置２１、検出器回路
１６から送出される計測データＳ1を演算処理してＣＴ
画像再構成を行う画像演算回路２２、画像演算回路２２
で作成されたＣＴ画像に、入力装置２１から入力された
被検者氏名、検査日時、検査条件などの情報を付加する
画像情報付加部２３と、画像情報を付加されたＣＴ画像
信号Ｓ2の表示ゲインを調整してディスプレイモニター
３０へ出力するディスプレイ回路２４とを備えている。
時、検査条件などを入力する入力装置２１、検出器回路
１６から送出される計測データＳ1を演算処理してＣＴ
画像再構成を行う画像演算回路２２、画像演算回路２２
で作成されたＣＴ画像に、入力装置２１から入力された
被検者氏名、検査日時、検査条件などの情報を付加する
画像情報付加部２３と、画像情報を付加されたＣＴ画像
信号Ｓ2の表示ゲインを調整してディスプレイモニター
３０へ出力するディスプレイ回路２４とを備えている。
【００３１】このＸ線ＣＴ装置では、スキャンガントリ
部１０の開口部１４に、設置された寝台（図示せず）に
被検者を寝かせた状態で、Ｘ線管１２からＸ線が照射さ
れる。このＸ線はコリメータ１３により指向性を得、Ｘ
線検出器１５により検出されるが、この際、回転円板１
１を被検者の周りに回転させることにより、Ｘ線を照射
する方向を変えながら、Ｘ線を検出する。フルスキャン
の場合には、回転円板の１回転（３６０度）を１スキャ
ンとする、１スキャン分の測定データから１断面の画像
を再構成する。画像再構成部２０で作成された断層像は
ディスプレイモニター３０に表示される。
部１０の開口部１４に、設置された寝台（図示せず）に
被検者を寝かせた状態で、Ｘ線管１２からＸ線が照射さ
れる。このＸ線はコリメータ１３により指向性を得、Ｘ
線検出器１５により検出されるが、この際、回転円板１
１を被検者の周りに回転させることにより、Ｘ線を照射
する方向を変えながら、Ｘ線を検出する。フルスキャン
の場合には、回転円板の１回転（３６０度）を１スキャ
ンとする、１スキャン分の測定データから１断面の画像
を再構成する。画像再構成部２０で作成された断層像は
ディスプレイモニター３０に表示される。
【００３２】ここでＸ線検出器１５は、シンチレータと
ホトダイオードとを組合せたシンチレータ素子を多数
（例えば９６０個）円弧状に配列したもので、個々のシ
ンチレータ素子は図２に示すようにシンチレータ151とP
INホトダイオード152とを組合せた構造を有し、ホトダ
イオード152のｐ層側は検出回路１６に接続されてい
る。また素子はホトダイオード152のｐ層を除く全体
が、シンチレータ151の発光を外部に逃さないために遮
蔽153で覆われている。遮蔽153はＸ線を透過し、光を反
射する材料、例えばアルミニウムからなる。
ホトダイオードとを組合せたシンチレータ素子を多数
（例えば９６０個）円弧状に配列したもので、個々のシ
ンチレータ素子は図２に示すようにシンチレータ151とP
INホトダイオード152とを組合せた構造を有し、ホトダ
イオード152のｐ層側は検出回路１６に接続されてい
る。また素子はホトダイオード152のｐ層を除く全体
が、シンチレータ151の発光を外部に逃さないために遮
蔽153で覆われている。遮蔽153はＸ線を透過し、光を反
射する材料、例えばアルミニウムからなる。
【００３３】シンチレータ151は、Ｘ線管１２から照射
され被検体を透過したＸ線を吸収し発光する蛍光体で、
上述した本発明の蛍光体、即ちＥｕを活性剤とする希土
類酸硫化物であって残光低減元素としてＴｂ（及び／又
はＰｒ）とＣｅとを含む蛍光体から成る。特にＨＩＰ法
によって製造された蛍光体を用いる。このシンチレータ
151は、従来のＣｄＷＯ4等のシンチレータの２倍以上の
発光出力を有し、しかもその発光は600nm前後に強い発
光ピークを有するので、PINホトダイオード152が高い光
感度を有する波長領域と重なり、高い効率でPINホトダ
イオード152により光電変換される。
され被検体を透過したＸ線を吸収し発光する蛍光体で、
上述した本発明の蛍光体、即ちＥｕを活性剤とする希土
類酸硫化物であって残光低減元素としてＴｂ（及び／又
はＰｒ）とＣｅとを含む蛍光体から成る。特にＨＩＰ法
によって製造された蛍光体を用いる。このシンチレータ
151は、従来のＣｄＷＯ4等のシンチレータの２倍以上の
発光出力を有し、しかもその発光は600nm前後に強い発
光ピークを有するので、PINホトダイオード152が高い光
感度を有する波長領域と重なり、高い効率でPINホトダ
イオード152により光電変換される。
【００３４】このような構成において、断層像の撮影の
際には、Ｘ線管１２からはファンビーム状のＸ線が連続
して照射され、Ｘ線管は約１秒〜４秒間に１回転する。
この間に被検体を透過してきたＸ線を検出器回路１６側
で数百回のオン−オフを行い、Ｘ線を検出している。そ
のため検出器１５としては高出力で残光が短いものが要
求される。本発明のＸ線ＣＴ装置では高出力かつ残光が
少ないものを用いているので高画質のＣＴ画像を得るこ
とができる。また高い光出力であるので画質が同じであ
れば、Ｘ線量を少なくすることができ、被検体へのＸ線
被曝量を低減することも可能である。
際には、Ｘ線管１２からはファンビーム状のＸ線が連続
して照射され、Ｘ線管は約１秒〜４秒間に１回転する。
この間に被検体を透過してきたＸ線を検出器回路１６側
で数百回のオン−オフを行い、Ｘ線を検出している。そ
のため検出器１５としては高出力で残光が短いものが要
求される。本発明のＸ線ＣＴ装置では高出力かつ残光が
少ないものを用いているので高画質のＣＴ画像を得るこ
とができる。また高い光出力であるので画質が同じであ
れば、Ｘ線量を少なくすることができ、被検体へのＸ線
被曝量を低減することも可能である。
【００３５】尚、図ではＸ線管を用いたＸ線ＣＴ装置に
ついて説明したが、Ｘ線源としてはＸ線管のみならずＸ
線をビーム走査するビーム方式のＸ線装置であってもよ
い。
ついて説明したが、Ｘ線源としてはＸ線管のみならずＸ
線をビーム走査するビーム方式のＸ線装置であってもよ
い。
【００３６】
実施例１ 原料としてＧｄ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｔｂ（ＮＯ3）3、Ｃｅ
（ＮＯ3）3、Ｎａ2ＣＯ3及びＳを用い、更にフラックス
成分としてＫ3ＰＯ4・３Ｈ2Ｏ、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7を加え、こ
れらの混合物をアルミナルツボに詰め、ルツボのふたを
した後、1350℃で５時間焼成した。焼成物からフラック
ス成分を除くために水洗し、さらに0.15規定の塩酸で処
理した後水洗し、シンチレータ粉末を得た。
（ＮＯ3）3、Ｎａ2ＣＯ3及びＳを用い、更にフラックス
成分としてＫ3ＰＯ4・３Ｈ2Ｏ、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7を加え、こ
れらの混合物をアルミナルツボに詰め、ルツボのふたを
した後、1350℃で５時間焼成した。焼成物からフラック
ス成分を除くために水洗し、さらに0.15規定の塩酸で処
理した後水洗し、シンチレータ粉末を得た。
【００３７】このようにして得たシンチレータ粉末に、
焼結助剤としてＬｉ2ＧｅＦ6を0.1％加えた後、純鉄製
の容器に詰め、真空封止してから、1300℃、1000気圧の
条件で熱間静水圧加圧を行った。得られたセラミックシ
ンチレータを厚さ1.15mmに切り出した後、酸素を10ppm
含むArガス中で1100℃で30分間アニールした。
焼結助剤としてＬｉ2ＧｅＦ6を0.1％加えた後、純鉄製
の容器に詰め、真空封止してから、1300℃、1000気圧の
条件で熱間静水圧加圧を行った。得られたセラミックシ
ンチレータを厚さ1.15mmに切り出した後、酸素を10ppm
含むArガス中で1100℃で30分間アニールした。
【００３８】このような方法でＥｕ濃度（ｘ）の異なる
Ｇｄ2(1-x-y-z)Ｏ2Ｓ：Ｅｕx，Ｔｂ y，Ｃｅz（但し、ｙ
＝ｚ＝４×１０-5）セラミックシンチレータを作製し
た。これとホトダイオードを組合せた検出器を作り、Ｘ
線源（120KV,0.5mA）から20cm離れたところに検出器を
置き、その光出力を測定した。
Ｇｄ2(1-x-y-z)Ｏ2Ｓ：Ｅｕx，Ｔｂ y，Ｃｅz（但し、ｙ
＝ｚ＝４×１０-5）セラミックシンチレータを作製し
た。これとホトダイオードを組合せた検出器を作り、Ｘ
線源（120KV,0.5mA）から20cm離れたところに検出器を
置き、その光出力を測定した。
【００３９】図３に結果を示す。光出力はＣdＷＯ4検出
器の光出力を１として相対的に示した（以下、同様とす
る）。図から明らかなようにＥｕ濃度ｘが0.001〜0.055
の範囲でＣdＷＯ4検出器の光出力の２倍以上、ｘが0.00
2〜0.03の範囲では２．５倍以上の光出力を示した。
器の光出力を１として相対的に示した（以下、同様とす
る）。図から明らかなようにＥｕ濃度ｘが0.001〜0.055
の範囲でＣdＷＯ4検出器の光出力の２倍以上、ｘが0.00
2〜0.03の範囲では２．５倍以上の光出力を示した。
【００４０】実施例２ 実施例１と同様の原料を用い、実施例１と同様の方法
で、但しＴｂ（ＮＯ3）3、Ｃｅ（ＮＯ3）3の添加量を変
えて、Ｔｂ及びＣｅ濃度の異なるＧｄ2(1-x-y-z)Ｏ 2
Ｓ：Ｅｕx，Ｔｂy，Ｃｅz（但し、ｘ＝０．００５）セ
ラミックシンチレータを作製した。これとホトダイオー
ドを組合せて検出器を作り、Ｘ線励起を断ってから30ミ
リ秒後の二次残光の強度を測定した。その結果を図４に
示す。図４において横軸はＴｂとＣｅ濃度（ｙ＝ｚ）を
示し、縦軸は30ミリ秒後の二次残光を示している。二次
残光の強度は励起中の強度を１として相対的に示した
（以下、同様とする）。
で、但しＴｂ（ＮＯ3）3、Ｃｅ（ＮＯ3）3の添加量を変
えて、Ｔｂ及びＣｅ濃度の異なるＧｄ2(1-x-y-z)Ｏ 2
Ｓ：Ｅｕx，Ｔｂy，Ｃｅz（但し、ｘ＝０．００５）セ
ラミックシンチレータを作製した。これとホトダイオー
ドを組合せて検出器を作り、Ｘ線励起を断ってから30ミ
リ秒後の二次残光の強度を測定した。その結果を図４に
示す。図４において横軸はＴｂとＣｅ濃度（ｙ＝ｚ）を
示し、縦軸は30ミリ秒後の二次残光を示している。二次
残光の強度は励起中の強度を１として相対的に示した
（以下、同様とする）。
【００４１】図４からもわかるようにＴｂとＣｅを加え
ることにより、二次残光をかなり低減することができ
た。尚、Ｔｂ濃度（ｙ）とＣｅ濃度（ｚ）が増加するに
つれ、光出力は低下する傾向が見られ、Ｔｂ濃度（ｙ）
とＣｅ濃度（ｚ）はそれぞれ12×10-5以下とすることに
より、光出力をＣdＷＯ4検出器の光出力の２倍以上とす
ることができた。
ることにより、二次残光をかなり低減することができ
た。尚、Ｔｂ濃度（ｙ）とＣｅ濃度（ｚ）が増加するに
つれ、光出力は低下する傾向が見られ、Ｔｂ濃度（ｙ）
とＣｅ濃度（ｚ）はそれぞれ12×10-5以下とすることに
より、光出力をＣdＷＯ4検出器の光出力の２倍以上とす
ることができた。
【００４２】実施例３ Ｅｕ濃度（ｘ）を０．０３とし、その他は実施例２と全
く同様にしてＴｂとＣｅ濃度（ｙ＝ｚ）を変化させた場
合のセラミックシンチレータの二次残光（30ミリ秒後）
の強度を測定した。結果を図５に示す。
く同様にしてＴｂとＣｅ濃度（ｙ＝ｚ）を変化させた場
合のセラミックシンチレータの二次残光（30ミリ秒後）
の強度を測定した。結果を図５に示す。
【００４３】図５に示したように、Ｅｕ濃度（ｘ）が高
い（ｘ＝０．０３）場合でもＴｂとＣｅを加えることに
より二次残光の強度を小さくすることができた。また実
施例２の結果と比べて明らかなように、Ｅｕ濃度が高い
場合には、ＴｂとＣｅの添加量が少なくても、二次残光
の低減効果が大きいことがわかる。
い（ｘ＝０．０３）場合でもＴｂとＣｅを加えることに
より二次残光の強度を小さくすることができた。また実
施例２の結果と比べて明らかなように、Ｅｕ濃度が高い
場合には、ＴｂとＣｅの添加量が少なくても、二次残光
の低減効果が大きいことがわかる。
【００４４】比較例１、２ 実施例２と同様にしてＴｂ或いはＣｅの一方のみを含有
し、Ｔｂ濃度或いはＣｅ濃度の異なるセラミックシンチ
レータを作製した。これとホトダイオードを組合せて検
出器を作り、Ｘ線励起を断ってから30ミリ秒の二次残光
の強度を測定した。結果を図６に示す。図中、実線はＴ
ｂのみ（比較例１）、点線はＣｅのみ（比較例２）を表
わす。
し、Ｔｂ濃度或いはＣｅ濃度の異なるセラミックシンチ
レータを作製した。これとホトダイオードを組合せて検
出器を作り、Ｘ線励起を断ってから30ミリ秒の二次残光
の強度を測定した。結果を図６に示す。図中、実線はＴ
ｂのみ（比較例１）、点線はＣｅのみ（比較例２）を表
わす。
【００４５】図６からも分るように、Ｔｂ或いはＣｅの
一方のみの添加では、セラミックシンチレータの残光を
低減する効果は全く見られず、Ｔｂのみを添加した場合
には、Ｔｂ濃度が増加するにつれむしろ残光が増加する
傾向が見られた。
一方のみの添加では、セラミックシンチレータの残光を
低減する効果は全く見られず、Ｔｂのみを添加した場合
には、Ｔｂ濃度が増加するにつれむしろ残光が増加する
傾向が見られた。
【００４６】実施例４ 原料としてＧｄ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｐｒ（ＮＯ3）3、Ｃｅ
（ＮＯ3）3、Ｎａ2ＣＯ3及びＳを用い、更にフラックス
成分としてＫ3ＰＯ4・３Ｈ2Ｏ及びＬｉ2Ｂ4Ｏ 7を加え、
実施例１と同様に処理してシンチレータ粉末を作成し
た。この粉末に焼結助剤としてＬｉ2ＧｅＦ6を0.1％加
えた後、実施例１と同様にＨＩＰ処理及びＨＩＰ後アニ
ール処理を行い、Ｇｄ2(1-x-y-z)Ｏ2Ｓ：Ｅｕx，Ｐ
ｒy，Ｃｅz（但し、ｘ＝０．００５、ｙ＝ｚ＝４×１０
-5）セラミックシンチレータを作製した。さらに実施例
１と同様に検出器を作ってその特性を調べた。検出器の
光出力は、ＣdＷＯ4検出器に対し2.85倍で、30ミリ秒後
の二次残光は0.0017であった。
（ＮＯ3）3、Ｎａ2ＣＯ3及びＳを用い、更にフラックス
成分としてＫ3ＰＯ4・３Ｈ2Ｏ及びＬｉ2Ｂ4Ｏ 7を加え、
実施例１と同様に処理してシンチレータ粉末を作成し
た。この粉末に焼結助剤としてＬｉ2ＧｅＦ6を0.1％加
えた後、実施例１と同様にＨＩＰ処理及びＨＩＰ後アニ
ール処理を行い、Ｇｄ2(1-x-y-z)Ｏ2Ｓ：Ｅｕx，Ｐ
ｒy，Ｃｅz（但し、ｘ＝０．００５、ｙ＝ｚ＝４×１０
-5）セラミックシンチレータを作製した。さらに実施例
１と同様に検出器を作ってその特性を調べた。検出器の
光出力は、ＣdＷＯ4検出器に対し2.85倍で、30ミリ秒後
の二次残光は0.0017であった。
【００４７】比較例３ 実施例４と同様にしてＣｅを含有せずＰｒのみを含有す
るＧｄ2(1-x-y-z)Ｏ2Ｓ：Ｅｕx，Ｐｒy（但し、ｘ＝
０．００５、ｙ＝０．５×１０-5〜３×１０-5）セラミ
ックシンチレータを作製した。これとホトダイオードを
組合せて検出器を作り、Ｘ線励起を断ってから30ミリ秒
の二次残光の強度を測定した。結果を図６に示す（一点
鎖線）。
るＧｄ2(1-x-y-z)Ｏ2Ｓ：Ｅｕx，Ｐｒy（但し、ｘ＝
０．００５、ｙ＝０．５×１０-5〜３×１０-5）セラミ
ックシンチレータを作製した。これとホトダイオードを
組合せて検出器を作り、Ｘ線励起を断ってから30ミリ秒
の二次残光の強度を測定した。結果を図６に示す（一点
鎖線）。
【００４８】図６からも分るように、Ｔｂ或いはＣｅの
一方のみを添加した場合（比較例１、２）と同様に、Ｐ
ｒのみを添加した場合にはセラミックシンチレータの残
光を低減する効果は全く見られなかった。
一方のみを添加した場合（比較例１、２）と同様に、Ｐ
ｒのみを添加した場合にはセラミックシンチレータの残
光を低減する効果は全く見られなかった。
【００４９】実施例５ 原料としてＧｄ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｔｂ（ＮＯ
3）3、Ｃｅ（ＮＯ3）3、Ｎａ2ＣＯ3及びＳを用い、更に
フラックス成分としてＫ3ＰＯ4・３Ｈ2Ｏ及びＬｉ2Ｂ4
Ｏ7を加え、実施例１と同様に処理してシンチレータ粉
末を作成した。この粉末に焼結助剤としてＬｉ2ＧｅＦ6
を0.1％加えた後、実施例１と同様にＨＩＰ処理及びＨ
ＩＰ後アニール処理を行い、Ｇｄ2(0.90-x-y-z)Ｌａ0.2
Ｏ2Ｓ：Ｅｕx，Ｔｂy，Ｃｅz（但し、ｘ＝０．００５、
ｙ＝ｚ＝４×１０-5）セラミックシンチレータを作製し
た。さらに実施例１と同様に検出器を作ってその特性を
調べた。検出器の光出力は、ＣdＷＯ4検出器に対し2.8
倍で、30ミリ秒後の二次残光は0.0016であった。
3）3、Ｃｅ（ＮＯ3）3、Ｎａ2ＣＯ3及びＳを用い、更に
フラックス成分としてＫ3ＰＯ4・３Ｈ2Ｏ及びＬｉ2Ｂ4
Ｏ7を加え、実施例１と同様に処理してシンチレータ粉
末を作成した。この粉末に焼結助剤としてＬｉ2ＧｅＦ6
を0.1％加えた後、実施例１と同様にＨＩＰ処理及びＨ
ＩＰ後アニール処理を行い、Ｇｄ2(0.90-x-y-z)Ｌａ0.2
Ｏ2Ｓ：Ｅｕx，Ｔｂy，Ｃｅz（但し、ｘ＝０．００５、
ｙ＝ｚ＝４×１０-5）セラミックシンチレータを作製し
た。さらに実施例１と同様に検出器を作ってその特性を
調べた。検出器の光出力は、ＣdＷＯ4検出器に対し2.8
倍で、30ミリ秒後の二次残光は0.0016であった。
【００５０】実施例６ 原料としてＧｄ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｔｂ（Ｎ
Ｏ3）3、Ｃｅ（ＮＯ3）3、Ｎａ2ＣＯ3及びＳを用い、更
にフラックス成分としてＫ3ＰＯ4・３Ｈ2Ｏ及びＬｉ2Ｂ
4Ｏ7を加え、実施例１と同様に処理してシンチレータ粉
末を作成した。この粉末に焼結助剤としてＬｉ2ＧｅＦ6
を0.1％加えた後、実施例１と同様にＨＩＰ処理及びＨ
ＩＰ後アニール処理を行い、Ｇｄ2(0.90-x-y-z)Ｙ0.2Ｏ
2Ｓ：Ｅｕx，Ｔｂy，Ｃｅz（但し、ｘ＝０．００５、ｙ
＝ｚ＝４×１０-5）セラミックシンチレータを作製し
た。さらに実施例１と同様に検出器を作ってその特性を
調べた。検出器の光出力は、ＣdＷＯ4検出器に対し2.83
で、30ミリ秒後の二次残光は0.0017であった。
Ｏ3）3、Ｃｅ（ＮＯ3）3、Ｎａ2ＣＯ3及びＳを用い、更
にフラックス成分としてＫ3ＰＯ4・３Ｈ2Ｏ及びＬｉ2Ｂ
4Ｏ7を加え、実施例１と同様に処理してシンチレータ粉
末を作成した。この粉末に焼結助剤としてＬｉ2ＧｅＦ6
を0.1％加えた後、実施例１と同様にＨＩＰ処理及びＨ
ＩＰ後アニール処理を行い、Ｇｄ2(0.90-x-y-z)Ｙ0.2Ｏ
2Ｓ：Ｅｕx，Ｔｂy，Ｃｅz（但し、ｘ＝０．００５、ｙ
＝ｚ＝４×１０-5）セラミックシンチレータを作製し
た。さらに実施例１と同様に検出器を作ってその特性を
調べた。検出器の光出力は、ＣdＷＯ4検出器に対し2.83
で、30ミリ秒後の二次残光は0.0017であった。
【００５１】実施例７ 原料としてＧｄ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3、Ｔｂ（ＮＯ3）3、Ｃｅ
（ＮＯ3）3、Ｓ及びＣａ（ＮＯ3）2を用い、実施例１と
同様に処理してＣａ濃度（ｄ）の異なるＧｄ2(
1-x-y-z-d)Ｏ2Ｓ：Ｅｕx，Ｔｂy，Ｃｅz，Ｃａd（但
し、ｘ＝０．００５、ｙ＝ｚ＝４×１０-5）セラミック
シンチレータを作製した。これとホトダイオードを組合
せて検出器を作り、その光出力を測定した。その結果を
図７に示す。
（ＮＯ3）3、Ｓ及びＣａ（ＮＯ3）2を用い、実施例１と
同様に処理してＣａ濃度（ｄ）の異なるＧｄ2(
1-x-y-z-d)Ｏ2Ｓ：Ｅｕx，Ｔｂy，Ｃｅz，Ｃａd（但
し、ｘ＝０．００５、ｙ＝ｚ＝４×１０-5）セラミック
シンチレータを作製した。これとホトダイオードを組合
せて検出器を作り、その光出力を測定した。その結果を
図７に示す。
【００５２】光出力はＣdＷＯ4検出器の光出力を１とし
て相対的に示した。Ｅｕ濃度ｘが０．００５の場合、Ｃ
ａ濃度ｄが、9×10-5付近で光出力が最大になり、2.5×
10-4を越えると無添加のものより低くなることがわか
る。
て相対的に示した。Ｅｕ濃度ｘが０．００５の場合、Ｃ
ａ濃度ｄが、9×10-5付近で光出力が最大になり、2.5×
10-4を越えると無添加のものより低くなることがわか
る。
【００５３】実施例１及び実施例４〜７の結果を表１に
まとめた。
まとめた。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、（Ｌ1-x-y-z-dＥｕxＭ
yＣｅzＭ’d）2Ｏ2Ｓの組成を有する発光効率が高く残
光が低減された蛍光体が提供される。また本発明によれ
ば上記組成の透光性の高い焼結体を得ることができ、こ
れとシリコンホトダイオードとを組合せた放射線検出器
とすることにより光出力が従来のものと比べ大幅に増加
する効果があり、かつ二次残光を低減する効果も大であ
る。
yＣｅzＭ’d）2Ｏ2Ｓの組成を有する発光効率が高く残
光が低減された蛍光体が提供される。また本発明によれ
ば上記組成の透光性の高い焼結体を得ることができ、こ
れとシリコンホトダイオードとを組合せた放射線検出器
とすることにより光出力が従来のものと比べ大幅に増加
する効果があり、かつ二次残光を低減する効果も大であ
る。
【００５６】更にＸ線ＣＴ装置のＸ線検出器としてこの
ようなシンチレータを利用した検出器を使用することに
より、高解像度、高品質のＣＴ画像を得ることができ
る。
ようなシンチレータを利用した検出器を使用することに
より、高解像度、高品質のＣＴ画像を得ることができ
る。
【図１】 本発明のＸ線ＣＴ装置の一実施例の構成を示
す図。
す図。
【図２】 本発明の放射線検出器（Ｘ線検出器）の一実
施例の構成を示す図。
施例の構成を示す図。
【図３】 本発明の蛍光体（Ｇｄ0.9992-xＥｕxＴｂyＣ
ｅz）2Ｏ2Ｓ（y=z=4×10-5）における、Ｅｕ濃度（x）
と検出器の光出力の関係を示す図。
ｅz）2Ｏ2Ｓ（y=z=4×10-5）における、Ｅｕ濃度（x）
と検出器の光出力の関係を示す図。
【図４】 本発明の蛍光体（Ｇｄ0.995-y-zＥｕ0.005Ｔ
ｂyＣｅz）2Ｏ2Ｓにおける、Ｔｂ濃度（y）およびＣｅ
濃度（z）と検出器の二次残光の強度の関係を示す図。
ｂyＣｅz）2Ｏ2Ｓにおける、Ｔｂ濃度（y）およびＣｅ
濃度（z）と検出器の二次残光の強度の関係を示す図。
【図５】 本発明の蛍光体（Ｇｄ0.97-y-zＥｕ0.03Ｔｂ
yＣｅz）2Ｏ2Ｓにおける、Ｔｂ濃度（y）およびＣｅ濃
度（z）と検出器の二次残光の強度の関係を示す図。
yＣｅz）2Ｏ2Ｓにおける、Ｔｂ濃度（y）およびＣｅ濃
度（z）と検出器の二次残光の強度の関係を示す図。
【図６】 比較例の蛍光体における、Ｔｂ濃度（y）、
Ｐｒ濃度（y）或いはＣｅ濃度（z）と検出器の二次残光
の強度の関係を示す図。
Ｐｒ濃度（y）或いはＣｅ濃度（z）と検出器の二次残光
の強度の関係を示す図。
【図７】 本発明の蛍光体（Ｇｄ0.995-y-z-dＥｕ0.005
ＴｂyＣｅzＣａd）2Ｏ2Ｓ（y=z=4×10-5）においてＣａ
濃度（ｄ）と検出器の光出力の関係を示す図。
ＴｂyＣｅzＣａd）2Ｏ2Ｓ（y=z=4×10-5）においてＣａ
濃度（ｄ）と検出器の光出力の関係を示す図。
１１・・・・・・回転円板 １２・・・・・・Ｘ線源 １５・・・・・・Ｘ線検出器 ２０・・・・・・画像再構成部 ３０・・・・・・ディスプレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 靖 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 吉田 稔 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内
Claims (6)
- 【請求項１】 一般式（Ｌ1-x-y-z-dＥｕxＭyＣｅzＭ’d）2Ｏ2Ｓ （但し、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｙからなる群から選ばれた少
なくとも一種の元素を表わし、ＭはＴｂ、Ｐｒからなる
群から選ばれた少なくとも一種の元素を表わし、Ｍ’は
Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎからなる群から選ばれた少なくとも一
種の元素を表わす。またｘは0.001≦ｘ≦0.06、ｙは0＜
ｙ≦12×10-5、ｚは0＜ｚ≦12×10-5、ｄは0≦ｄ≦2.5
×10-4の範囲の値である。）で表わされる蛍光体。 - 【請求項２】原料粉末に焼結助剤を加え、これを金属製
の容器に詰め、真空封止して、熱間静水圧加圧すること
により得られ、 一般式（Ｌ1-x-y-z-dＥｕxＭyＣｅzＭ’d）2Ｏ2Ｓ （但し、ＬはＧｄ、Ｌａ、Ｙからなる群から選ばれた少
なくとも一種の元素を表わし、ＭはＴｂ、Ｐｒからなる
群から選ばれた少なくとも一種の元素を表わし、Ｍ’は
Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎからなる群から選ばれた少なくとも一
種の元素を表わす。またｘは0.001≦ｘ≦0.06、ｙは0＜
ｙ≦12×10-5、ｚは0＜ｚ≦12×10-5、ｄは0≦ｄ≦2.5
×10-4の範囲の値である。）で表わされる蛍光体。 - 【請求項３】前記一般式において、Ｍ’がＣａである請
求項１又は２記載の蛍光体。 - 【請求項４】セラミックシンチレータと、このシンチレ
ータの発光を検知するための光検出器とを備えた放射線
検出器において、前記セラミックシンチレータとして請
求項１ないし３いずれか１項記載の蛍光体を用いたこと
を特徴とする放射線検出器。 - 【請求項５】前記光検出器がホトダイオードである請求
項４記載の放射線検出器。 - 【請求項６】Ｘ線源と、このＸ線源に対向して配置され
たＸ線検出器と、これらＸ線源及びＸ線検出器を保持
し、被検体の周りを回転駆動される回転円板と、前記Ｘ
線検出器で検出されたＸ線の強度に基づき前記被検体の
断層像を画像再構成する画像再構成手段とを備えたＸ線
ＣＴ装置において、前記Ｘ線検出器として請求項４又は
５項記載の放射線検出器を用いたことを特徴とするＸ線
ＣＴ装置。
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