JPWO2013051165A1 - X線検出器用増感紙、x線検出器、およびx線検査装置 - Google Patents
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Abstract
Description
I=I0e−μt …(1)
式(1)において、μは物質に固有の係数(単位:cm−1)で、線減弱係数と呼ばれるものであり、エネルギーE0のX線が1cm進む間に減弱する比率を示す。μは原子番号の大きい物質ほど大きいという性質を有し、式(2)のように分解することができる。
μ=τ+σT+σC+κ …(2)
式(2)において、τは光電効果による吸収係数、σTはトムソン散乱による散乱係数、σCはコンプトン散乱による散乱係数、κは電子対創生による吸収係数である。
I1=I0e−μx …(3)
式(3)において、μはエネルギーE1を有するX線の線減弱係数である。
xの位置で発生し、かつX線の入射方向に対して角度θの方向に散乱するコンプトン散乱X線の強度I2は、式(4)により求められる。
I2=aσCI1 …(4)
式(4)において、aは比例定数である。
I3=I2e−μ′bx …(5)
式(5)において、μ′は散乱X線の線減弱係数である。
従って、コンプトン散乱X線の強度I3は、式(3)、式(4)および式(5)式に基づいて、以下の式(6)により求められる。
I3=aσCI0e−(μ+bμ′)x …(6)
従って、厚さtを有する吸収体を通過した場合のコンプトン散乱X線の総量は、以下の式(7)から求められる。
Gd2O2S:Pra …(8)
で表される組成を有することが好ましい。式(8)において、aは酸硫化ガドリニウム(Gd2O2S)1モルに対するプラセオジム(Pr)の付活量であり、0.0001〜0.005モルの範囲が好ましい。Prの付活量が0.0001モル未満であると発光中心となる存在が少なく、効率よく発光しない状態になりやすい。Prの付活量が0.005モルを超えると、濃度消光と呼ばれる現象により発光効率が低下しやすい。Prの一部はTb、Yb、Ce等で置換してもよい。Gdの一部はLa、Y等で置換してもよい。
BaFCl:Eub …(9)
で表される組成を有することが好ましい。式(9)において、bはフッ化塩化バリウム(BaFCl)1モルに対するユーロピウム(Eu)の付活量であり、0.003〜0.015モルの範囲が好ましい。Eu付活量が0.003モル未満であると発光中心となる存在が少なく、効率よく発光しない状態になりやすい。Eu付活量が0.015モルを超えると、濃度消光と呼ばれる現象により発光効率が低下しやすい。Euの一部はCe、Yb等で置換してもよい。FおよびClの一部は、Br、I等で置換してもよい。
P=VP/V=W/V/ρP …(10)
式(10)において、VPは蛍光体の体積、Vは蛍光体層の体積、Wは蛍光体の質量、ρPは蛍光体の密度である。蛍光体層の体積Vは、蛍光体層の大きさ(寸法)と蛍光体層の厚さから求められ、蛍光体層の厚さはSEM写真等から測定される。蛍光体の質量Wは、上述した増感紙の焼成方法を適用して蛍光体粒子のみを得て測定する。
Claims (20)
- 支持体と、
前記支持体上に形成され、プラセオジム付活酸硫化ガドリニウム蛍光体からなる蛍光体粒子とバインダとを含有する蛍光体層とを具備するX線検出器用増感紙であって、
前記蛍光体粒子は、前記蛍光体粒子の中心粒径D1に対して[D1±0.3D1]の範囲内に入る粒径を有する粒子の比率が45体積%以上である粒度分布を有し、かつ前記蛍光体層における前記蛍光体粒子の充填率が60体積%以上であることを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 請求項1記載のX線検出器用増感紙において、
前記蛍光体粒子の中心粒径D1は1μm以上20μm以下の範囲であることを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 請求項1記載のX線検出器用増感紙において、
前記蛍光体層における前記蛍光体粒子の充填率は60体積%以上75体積%以下の範囲であることを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 請求項1記載のX線検出器において、
前記蛍光体層は、60体積%以上75体積%以下の範囲の前記蛍光体粒子と、5体積%以上15体積%以下の範囲の前記バインダと、10体積%以上35体積%以下の範囲の空隙とを含有することを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 請求項1記載のX線検出器用増感紙において、
さらに、前記蛍光体層上に設けられた保護膜を具備し、
前記支持体および前記保護膜は、透明または不透明な樹脂フィルムからなることを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 請求項5記載のX線検出器において、
前記樹脂フィルムは、20g/m2/24hr/0.1mm以下の水蒸気透過率を有するポリエチレンテレフタレートフィルムからなることを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 請求項5記載のX線検出器において、
前記蛍光体層は、前記樹脂フィルムからなる前記支持体および前記保護膜で密閉されていることを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 支持体と、
前記支持体上に形成され、ユーロピウム付活フッ化塩化バリウム蛍光体からなる蛍光体粒子とバインダとを含有する蛍光体層とを具備するX線検出器用増感紙であって、
前記蛍光体粒子は、前記蛍光体粒子の中心粒径D2に対して[D2±0.3D2]の範囲内に入る粒径を有する粒子の比率が45体積%以上である粒度分布を有し、かつ前記蛍光体層における前記蛍光体粒子の充填率が45体積%以上であることを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 請求項8記載のX線検出器用増感紙において、
前記蛍光体粒子の中心粒径D2は1μm以上20μm以下の範囲であることを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 請求項8記載のX線検出器用増感紙において、
前記蛍光体層における前記蛍光体粒子の充填率は45体積%以上60体積%以下の範囲であることを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 請求項8記載のX線検出器用増感紙において、
前記蛍光体層は、45体積%以上60体積%以下の範囲の前記蛍光体粒子と、10体積%以上20体積%以下の範囲の前記バインダと、20体積%以上45体積%以下の範囲の空隙とを含有することを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 請求項8記載のX線検出器用増感紙において、
さらに、前記蛍光体層上に設けられた保護膜を具備し、
前記支持体および前記保護膜は、透明または不透明な樹脂フィルムからなることを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 請求項12記載のX線検出器において、
前記樹脂フィルムは、20g/m2/24hr/0.1mm以下の水蒸気透過率を有するポリエチレンテレフタレートフィルムからなることを特徴とするX線検出器用増感紙。 - 請求項12記載のX線検出器において、
前記蛍光体層は、前記樹脂フィルムからなる前記支持体および前記保護膜で密閉されていることを特徴とするX線検出器用増感紙。 - X線の入射部を有する筐体状の検出器本体と、
前記入射部に設けられた透過型蛍光発生部と、
前記検出器本体の前記入射部を除く部分に設けられた反射型蛍光発生部と、
前記検出器本体内に設置された光電変換部とを具備するX線検出器であって、
前記透過型蛍光発生部および前記反射型蛍光発生部は、それぞれ請求項1記載のX線検出器用増感紙を備えることを特徴とするX線検出器。 - X線の入射部を有する筐体状の検出器本体と、
前記入射部に設けられた透過型蛍光発生部と、
前記検出器本体の前記入射部を除く部分に設けられた反射型蛍光発生部と、
前記検出器本体内に設置された光電変換部とを具備するX線検出器であって、
前記透過型蛍光発生部および前記反射型蛍光発生部は、それぞれ請求項8記載のX線検出器用増感紙を備えることを特徴とするX線検出器。 - X線の入射部を有する筐体状の検出器本体と、
前記入射部に設けられた透過型蛍光発生部と、
前記検出器本体の前記入射部を除く部分に設けられた反射型蛍光発生部と、
前記検出器本体内に設置された光電変換部とを具備するX線検出器であって、
前記透過型蛍光発生部および前記反射型蛍光発生部の一方は、請求項1記載のX線検出器用増感紙を備え、
前記透過型蛍光発生部および前記反射型蛍光発生部の他方は、請求項8記載のX線検出器用増感紙を備えることを特徴とするX線検出器。 - 被検査物にX線を照射するX線照射部と、
前記被検査物からのコンプトン散乱X線、または前記被検査物を透過した透過X線を検出するX線検出部と、
前記X線検出部により測定したX線強度に基づいて、前記被検査物内部を画像化して表示する表示部とを具備するX線検査装置であって、
前記X線検出部は、請求項15記載のX線検出器を備えることを特徴とするX線検査装置。 - 被検査物にX線を照射するX線照射部と、
前記被検査物からのコンプトン散乱X線、または前記被検査物を透過した透過X線を検出するX線検出部と、
前記X線検出部により測定したX線強度に基づいて、前記被検査物内部を画像化して表示する表示部とを具備するX線検査装置であって、
前記X線検出部は、請求項16記載のX線検出器を備えることを特徴とするX線検査装置。 - 被検査物にX線を照射するX線照射部と、
前記被検査物からのコンプトン散乱X線、または前記被検査物を透過した透過X線を検出するX線検出部と、
前記X線検出部により測定したX線強度に基づいて、前記被検査物内部を画像化した表示する表示部とを具備するX線検査装置であって、
前記X線検出部は、請求項17記載のX線検出器を備えることを特徴とするX線検査装置。
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