WO2016063357A1 - アルカリハライド系シンチレータ粉末の製造方法及びシンチレータ材料の製造方法 - Google Patents

アルカリハライド系シンチレータ粉末の製造方法及びシンチレータ材料の製造方法 Download PDF

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武利 河相
文亨 国本
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公立大学法人大阪府立大学
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Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a method for producing an alkali halide scintillator powder and a method for producing a scintillator material.
  • a vacuum evaporation method in which an alkali halide as a base material and an additive as a light emission center are co-evaporated in a high temperature process under a high vacuum or a pulling method (CZ method).
  • a single crystal production method such as the above is generally performed.
  • the vacuum deposition method which is a high-temperature process exceeding 600 ° C. under high vacuum, not only consumes a large amount of heat energy, but also deposits on various places, resulting in a large material loss and in addition to the emission center. There is a problem that it is difficult to control the deposition rate and concentration of the additive.
  • an object of the present invention is to provide a method for producing an alkali halide scintillator powder at room temperature and in the atmosphere without performing complicated condition control, a high-temperature process under high vacuum (for example,> 600 ° C.), and the like.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a scintillator material capable of producing a large scintillator sheet using a system scintillator powder.
  • an additive serving as a light emission center is added to the alkali halide powder as a base so as to have a predetermined mol%, and the alkali halide powder and the additive are pulverized, or In order to mix or mechanical energy is applied to give an impact force, shear force, shear stress or friction force, the base alkali halide is doped with additive ions serving as a luminescent center.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a production procedure of an alkali halide scintillator powder and a scintillator sheet.
  • FIG. 2 is an explanatory view of the production procedure of the powder and scintillator sheet, taking thallium activated cesium iodide as an alkali halide scintillator as an example.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the relationship between the comparative examples and examples and the light emission intensity.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the relationship between the comparative example in Examples (Part 1) of thallium activated cesium iodide powder and the emission intensity.
  • Part 1 is an explanatory diagram of a production procedure of an alkali halide scintillator powder and a scintillator sheet.
  • FIG. 2 is an explanatory view of the production procedure of the powder and scintillator sheet, taking thallium activated cesium iodide as an alkali halide sci
  • FIG. 5 is an explanatory view of the relationship between the example (part 2) of the thallium activated cesium iodide powder and the light emission intensity.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the relationship between the examples of the copper activated cesium iodide powder and the light emission intensity.
  • FIG. 7 is an explanatory view of the relationship between the examples of thallium activated potassium chloride powder and the light emission intensity.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of the relationship between the examples of thallium activated potassium bromide powder and the emission intensity.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a production procedure of an alkali halide scintillator powder and a scintillator sheet.
  • the alkali halide powder as the base and the additive as the luminescent center are pulverized and mixed, and mechanical energy such as impact force, shear force, shear stress, and friction force is applied to cause the reaction to occur. Applying the process.
  • an apparatus for applying mechanical energy for pulverizing or mixing raw materials of alkali halide scintillator powder or for applying impact force, shear force, shear stress, or friction force
  • an agate mortar (mortar)
  • the present invention is not limited to this.
  • these can be performed by a mechanical device such as a rolling mill, a satellite mill, or a jet mill.
  • the solid materials including the powder raw material when applying mechanical energy to pulverize or mix the raw materials of the alkali halide scintillator powder or to give impact force, shear force, shear stress or frictional force, the solid materials including the powder raw material Needless to say, liquid or gas may be interposed as long as mixing, grinding, impact force application, shear force application, shear stress application, frictional application, etc. can be performed efficiently. For example, an organic solvent that can be easily evaporated is more desirable.
  • the powder of the additive containing the alkali halide powder serving as the base and the ions serving as the emission center is measured (step S11).
  • Tl + type center Tl + , In + , Sn 2+ , Bi 3+ , Cu + [wherein Cu + is a Tl + type anion center and )]
  • TlCl thallium chloride
  • TlBr thallium bromide
  • TlI thallium iodide
  • InCl indium chloride
  • InBr indium bromide
  • InI indium iodide
  • BiCl 3 bismuth chloride (III)
  • BiBr 3 bismuth bromide
  • BiI 3 bismuth iodide
  • CuI copper iodide
  • rare earth ions serving as the emission center those having Tb 3+ ions, Eu 3+ ions, Ce 3+ ions, etc., that is, TbCl 3 (terbium (III) chloride), TbBr 3 (terbium (III) bromide), TbI 3 (iodide terbium (III)), EuCl 3 (europium (III) chloride), EuBr 3 (bromide europium (III)), EuI 3 (iodide Yuuropiu (III)), CeCl 3 (cerium chloride (III) ), CeBr 3 (cerium bromide (III)), include powders selected to correspond to the selected ions as a luminescent center from the group consisting of CeI 3 (iodide cerium (III)).
  • the weighed alkali halide powder is put into an agate mortar (mortar) and pulverized while applying mechanical energy such as impact force, shear force, shear stress, friction force (step S12: first step).
  • step S13 it is determined whether or not the pulverization process in step S12 has passed a first predetermined time (for example, 10 minutes) (step S13).
  • the first predetermined time is obtained in advance as a time during which the alkali halide powder becomes fine enough to have a sufficient surface area. If it is determined in step S13 that the first predetermined time has not yet elapsed (step S13; No), the process proceeds to step S12 and the pulverization process is continued.
  • step S13 when the first predetermined time has elapsed (step S13; Yes), an additive powder containing an ion serving as a luminescent center is added to the ground alkali halide powder in the agate mortar (Ste S14).
  • the addition amount (mol%) of the additive is more than the addition amount with which the doping amount of the ion serving as the emission center is sufficient and sufficient luminous efficiency is obtained, and the number of ions that do not contribute to light emission increases. It is necessary to make it less than the addition amount that the utilization efficiency of the material decreases.
  • the addition amount (mol%) of the additive takes the maximum value when the intensity of the maximum emission wavelength of the single crystal of the alkali halide scintillator powder is measured using mol% of the additive as a variable. It is desirable to set it to be mol%.
  • step S15 second step.
  • step S16 it is determined whether or not the pulverization / mixing process in step S15 has passed for a second predetermined time (for example, 10 minutes) (step S16).
  • a second predetermined time for example, 10 minutes
  • the second predetermined time that is, to pulverize or mix the base alkali halide powder and the additive in order to dope the ions serving as the luminescence center in the base alkali halide, or
  • the emission spectrum obtained when a predetermined excitation light (including X-rays) is irradiated is mainly used as a base material.
  • step S16 It is desirable to set the time from the emission spectrum of the alkali halide powder to a time at which the emission spectrum of ions mainly serving as the emission center is obtained. If it is determined in step S16 that the second predetermined time has not yet elapsed (step S16; No), the process proceeds to step S15 and the pulverization / mixing process is continued.
  • step S16 when the second predetermined time has elapsed (step S16; Yes), the doping of ions serving as the luminescence center into the alkali halide powder serving as the base is completed, and the alkali halide scintillator powder is obtained. Since it is obtained, the obtained alkali halide scintillator powder is put into a die of a not-shown press apparatus and a predetermined pressure is applied to perform press molding to obtain a scintillator plate (scintillator pellet) (step S17).
  • an alkali halide scintillator is obtained simply by pulverizing and mixing an alkali halide powder as a base and an additive powder containing ions as a luminescent center using a mechanochemical process. Since a powder can be obtained, an alkali halide scintillator powder can be obtained without performing precise condition control.
  • a scintillator sheet (scintillator material) can be obtained by press molding, the scintillator sheet can be easily enlarged. Furthermore, the shape of the scintillator sheet can be easily changed by changing the mold.
  • the scintillator sheet sintillator material
  • seat sintillator material
  • the scintillator material need not be limited to the sheet, and can be used as a powder (powder) or a block (for example, It is also possible to form in other forms such as a rectangular parallelepiped shape. Furthermore, it is also possible to configure as a scintillator unit by embedding (packing) powder in a frame forming a fine grid.
  • FIG. 2 is an explanatory view of the production procedure of the powder and scintillator sheet, taking thallium activated cesium iodide as an alkali halide scintillator as an example.
  • a powder of cesium iodide CsI of alkali halide as a base material and a powder of thallium iodide TlI as an additive serving as a light emission center are mixed.
  • a mechanochemical process is applied in which mechanical energy such as impact force, shear force, shear stress, and friction force is applied to cause the reaction.
  • a base alkali halide cesium iodide CsI powder and an emission center thallium iodide TlI powder Is performed (step S21). Specifically, cesium iodide CsI 10 g ( ⁇ 0.038 mol) and thallium iodide TlI 0.013 g ( ⁇ 3.9 ⁇ 10 ⁇ 5 mol) are weighed.
  • step S22 first step.
  • step S23 it is determined whether or not the pulverization process in step S12 has passed a first predetermined time (for example, 10 minutes) (step S23). If it is determined in step S23 that the first predetermined time has not yet elapsed (step S23; No), the process proceeds to step S12 and the pulverization process is continued.
  • a first predetermined time for example, 10 minutes
  • step S23 when the first predetermined time has elapsed (step S23; Yes), the thallium iodide TlI powder is added to the cesium iodide CsI powder after pulverization in the agate mortar (step S24).
  • the amount of thallium iodide TlI added is preferably 0.01 mol% to 2.0 mol%. This is because, if it is less than 0.01 mol%, the doping amount of thallium ion Tl + is small and sufficient light emission efficiency cannot be obtained. Further, if it exceeds 2.0 mol%, thallium iodide TlI that does not contribute to light emission increases and the utilization efficiency of the material decreases. In the case of the above example, the concentration of the added thallium iodide TlI powder is about 0.1 mol%.
  • the mol% (predetermined mol%) of thallium iodide TlI as the addition amount of thallium iodide TlI is the thallium activity as an alkali halide scintillator powder, with the mol% of thallium iodide TlI being an additive as a variable.
  • the intensity of the maximum emission wavelength of the cesium iodide single crystal it is desirable that the intensity be set to mol% that takes the maximum value.
  • step S25 second step.
  • step S26 it is determined whether or not the pulverization / mixing process in step S25 has passed for a second predetermined time (for example, 10 minutes) (step S26). If it is determined in step S26 that the second predetermined time has not yet elapsed (step S26; No), the process proceeds to step S15, and the pulverization / mixing process is continued.
  • a second predetermined time for example, 10 minutes
  • step S26 when the second predetermined time has elapsed (step S16; Yes), doping of thallium iodide TlI into cesium iodide CsI is completed, and thallium activated cesium iodide powder is obtained. Therefore, the obtained thallium activated cesium iodide powder is put into a mold of a pressing device (not shown) and a predetermined pressure is applied to perform press molding to obtain a scintillator plate (scintillator pellet) (step S27).
  • a thallium-activated cesium iodide powder can be obtained by pulverizing and mixing cesium iodide powder and thallium iodide powder using a mechanochemical process, so that precise condition control is performed. Without this, thallium-activated cesium iodide powder can be obtained.
  • a scintillator sheet (scintillator material) can be obtained by press molding, the scintillator sheet can be easily enlarged. Furthermore, the shape of the scintillator sheet can be easily changed by changing the mold.
  • the scintillator sheet (scintillator material) is pressed at room temperature.
  • the scintillator sheet (scintillator material) can be manufactured stably by promoting doping of thallium ions into the cesium iodide powder.
  • the thallium activated cesium iodide CsI (TlI) has been described as the alkali halide scintillator, it is not limited thereto.
  • the base alkali halide is cesium iodide CsI
  • the additive serving as the emission center is thallium iodide TlI.
  • cesium iodide CsI anhydrous cesium iodide having a bead shape and a particle size of 10 mesh or less and having a purity of 99.999% was used.
  • Example C1 As thallium iodide TlI, one having a purity of 99.99% was used.
  • An agate mortar (inner diameter ⁇ 90 mm, outer diameter ⁇ 110 mm, depth 38 mm) was charged with 10 g of cesium iodide CsI and crushed with a pestle for 10 minutes to prepare a sample. 180 g of the sample in this state is weighed, put into a mold having an inner diameter of approximately ⁇ 7 mm, pressed for 1 minute with a force of 800 kgf (approximately equivalent to a pressure of 204 MPa), and the obtained pellet having an outer diameter of ⁇ 7 mm ⁇ thickness of 1 mm is a first comparison. It was set as Example C1.
  • the mixture was pulverized and mixed for 10 minutes in total, and 180 g of the sample obtained at this time was weighed, put into a mold having an inner diameter of approximately ⁇ 7 mm, and pressed for 1 minute with a force of 800 kgf, and the obtained outer diameter ⁇ 7 mm ⁇ thickness A 1 mm thick pellet was taken as a first example E1.
  • the mixture was pulverized and mixed for a total of 30 minutes, 180 g of the sample obtained at this time was weighed, placed in a mold having an inner diameter of approximately ⁇ 7 mm, pressed for 1 minute with a force of 800 kgf, and the obtained outer diameter ⁇ 7 mm ⁇ thickness A 1 mm thick pellet was designated as a second example E2.
  • Excitation light source IK3452R-F type He-Cd laser manufactured by Kinmon Electric Co., Ltd., oscillation wavelength 325 nm, output power 10 mW
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the emission spectrum measurement result. As shown in FIG. 3, no light emission was observed in the first comparative example C1.
  • the intensity of the emission band related to the Tl + emission center increases as the pulverization / mixing time is increased. Increased.
  • the second comparative example C2 just mixed also shows weak light emission, but this light emission is closer to the shorter wavelength than the light emission peak of the original CsI: Tl + scintillator light emission. There is a shift.
  • Tl + ions are not diffused in the crystal and light is emitted from Tl + ions attached to the surface of the CsI particles.
  • the emission intensity increased and the emission peak did not reach the emission peak of the original thallium activated cesium iodide CsI: Tl + scintillator emission, Shifted to the longer wavelength side.
  • the emission intensity was further increased and the emission peak was the same as the emission peak of the original thallium activated cesium iodide CsI: Tl + scintillator emission. .
  • thallium iodide ion Tl + diffuses into cesium iodide CsI particles by mixing and grinding for 10 minutes to form thallium active cesium iodide (CsI: Tl + ).
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the relationship between the comparative example in Examples (Part 1) of thallium activated cesium iodide powder and the emission intensity.
  • the intensity of the luminescence peak was further increased. More specifically, as shown in FIG. 3, the intensity of the emission peak (550 nm) of the third example E3 mixed and pulverized for 60 minutes is approximately the same as that of the first example E1 mixed and pulverized for 10 minutes. It has become 5 times.
  • a scintillator sheet (scintillator plate) can be obtained by press molding, it has been found that the scintillator sheet can be easily enlarged. Further, by attaching an Al film or the like as a reflecting plate for reflecting emitted light on one side of the scintillator sheet, the light extracted from the other side of the sheet can be increased. Furthermore, it is also possible to form a scintillator unit that is easy to handle by embedding (packing) powder in a frame forming a fine grid.
  • the manufacturing method is the same as that in the case of manufacturing using cesium iodide CsI as the base alkali halide and using thallium iodide TlI as the additive, so only the emission spectrum measurement result will be described.
  • the mixture was further pulverized and mixed for 30 minutes in total, and 110 g of the sample obtained at this time was weighed, placed in a mold having an inner diameter of approximately ⁇ 6 mm, and pressed for 1 minute with a force of 1000 kgf, and the resulting outer diameter ⁇ 6 mm ⁇ thickness
  • a pellet having a thickness of 1 mm was designated as a second example E12.
  • FIG. 5 is an explanatory view of the relationship between the example (part 2) of the thallium activated cesium iodide powder and the light emission intensity.
  • the emission peak was the same as the emission peak of the original thallium activated cesium iodide CsI: Tl + scintillator emission. became.
  • the manufacturing method is the same as that in the case of manufacturing using cesium iodide CsI as the base alkali halide and using thallium iodide TlI as the additive, so only the emission spectrum measurement result will be described.
  • the mixture was further pulverized and mixed for 30 minutes in total, and 110 g of the sample obtained at this time was weighed, placed in a mold having an inner diameter of approximately ⁇ 6 mm, and pressed for 1 minute with a force of 1000 kgf, and the resulting outer diameter ⁇ 6 mm ⁇ thickness
  • a pellet having a thickness of 1 mm was designated as a second example E22.
  • Excitation light source ArF excimer laser (oscillation wavelength 193 nm)
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the relationship between the examples of the copper activated cesium iodide powder and the light emission intensity.
  • the emission peak was the same as the emission peak of the original scintillator emission of copper active cesium iodide CsI: Cu 2 — .
  • the manufacturing method is the same as that in the case of manufacturing using cesium iodide CsI as the base alkali halide and using thallium iodide TlI as the additive, so only the emission spectrum measurement result will be described.
  • potassium chloride KCl having a bead-like shape and a particle size of 10 mesh or less and having a purity of 99.9% was used.
  • thallium chloride TlCl one having a purity of 99.9% was used.
  • Put 10 g of potassium chloride KCl in an agate mortar (inner diameter ⁇ 90 mm, outer diameter ⁇ 110 mm, depth 38 mm) and pulverize with a pestle for 10 minutes ( first predetermined time), then 0.032 g of thallium chloride TlCl (concentration 0.1 mol) %).
  • the mixture was pulverized and mixed for a total of 30 minutes, and 56 g of the sample obtained at this time was weighed, put into a mold having an inner diameter of approximately ⁇ 6 mm, and pressed for 1 minute with a force of 1000 kgf, and the obtained outer diameter ⁇ 6 mm ⁇ thickness
  • a pellet having a thickness of 1 mm was designated as a second example E32.
  • Excitation light source ArF excimer laser (oscillation wavelength 193 nm)
  • the emission peak was the same as the emission peak of the original scintillator emission of thallium activated potassium chloride KCl: Tl + .
  • the manufacturing method is the same as that in the case of manufacturing using cesium iodide CsI as the base alkali halide and using thallium iodide TlI as the additive, so only the emission spectrum measurement result will be described.
  • the mixture was pulverized and mixed for a total of 30 minutes, 75 g of the sample obtained at this time was weighed, placed in a mold having an inner diameter of approximately ⁇ 6 mm, and pressed with a force of 1000 kgf for 1 minute, and the obtained outer diameter ⁇ 6 mm ⁇ thickness A 1 mm thick pellet was taken as a second example E42.
  • the mixture was pulverized and mixed for a total of 60 minutes, and 75 g of the sample obtained at this time was weighed, put into a mold having an inner diameter of approximately ⁇ 6 mm, and pressed with a force of 1000 kgf for 1 minute, and the obtained outer diameter ⁇ 6 mm ⁇ thickness A 1 mm thick pellet was designated as a third example E43.
  • the emission peak was the same as the emission peak of the original scintillator emission of potassium thallium active potassium bromide KBr: Tl + .

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Abstract

　母体となるアルカリハライド粉末に発光中心となるイオンを含む添加物を添加し（Ｓ１４）、アルカリハライド粉末及び添加物を粉砕させ、あるいは、混合させるために衝撃力、剪断力、ずり応力あるいは摩擦力を与える機械的エネルギーを与えて（Ｓ１５）、母体のアルカリハライド中に発光中心となるイオンをドーピングしてアルカリハライド系シンチレータ粉末を得るので、複雑な条件制御を行うことなく、かつ、高真空下、高温下のプロセスをとることなく室温、大気中にてアルカリハライド系シンチレータ粉末を製造でき、さらに大型のシンチレータシートを作成できる。

Description

アルカリハライド系シンチレータ粉末の製造方法及びシンチレータ材料の製造方法
　本発明の実施形態は、アルカリハライド系シンチレータ粉末の製造方法及びシンチレータ材料の製造方法に関する。
　従来、アルカリハライドを母体としたシンチレータの作成の方法としては、高真空下、高温プロセスで母体となるアルカリハライド及び発光中心となる添加物を共蒸着する真空蒸着法や、引き上げ法（ＣＺ法）等の単結晶作成法が一般的に行われている。
特開２０１２－９８１１０号公報
　しかしながら、高真空下でかつ６００℃を超える高温プロセスである真空蒸着法では多大な熱エネルギーを消費するのみならず、様々な箇所に蒸着物が付着するため、材料ロスが大きく、加えて発光中心となる添加物の蒸着速度制御及び濃度制御が困難であるという問題点があった。
　また単結晶作成法においても、６００℃を超える高温プロセスである結晶作成装置の大型化が困難であり、均一な結晶性を有する大型のシンチレータシートの作成が困難であるという問題点があった。
　そこで、本発明の目的は、複雑な条件制御、高真空下の高温プロセス（例えば＞６００℃）等を行うことなく、室温・大気中にてアルカリハライド系シンチレータ粉末を製造する方法並びにこのアルカリハライド系シンチレータ粉末を用いて大型のシンチレータシートを作成することができるシンチレータ材料の製造方法を提供することにある。
　実施形態のアルカリハライド系シンチレータ粉末の製造方法は、母体となるアルカリハライド粉末に所定ｍｏｌ％となるように発光中心となる添加物を添加し、アルカリハライド粉末及び添加物を、粉砕させ、あるいは、混合させるために、若しくは、衝撃力、剪断力、ずり応力あるいは摩擦力を与えるために機械的エネルギーを与えて、母体のアルカリハライド中に発光中心となる添加物イオンをドーピングする。
図１は、アルカリハライド系シンチレータの粉末及びシンチレータシートの製造手順の説明図である。 図２は、アルカリハライド系シンチレータのタリウム活性ヨウ化セシウムを例としてその粉末及びシンチレータシートの製造手順の説明図である。 図３は、比較例及び実施例と発光強度の関係の説明図である。 図４は、タリウム活性ヨウ化セシウム粉末の実施例（その１）における比較例及び実施例と発光強度の関係の説明図である。 図５は、タリウム活性ヨウ化セシウム粉末の実施例（その２）と発光強度の関係の説明図である。 図６は、銅活性ヨウ化セシウム粉末の実施例と発光強度の関係の説明図である。 図７は、タリウム活性塩化カリウム粉末の実施例と発光強度の関係の説明図である。 図８は、タリウム活性臭化カリウム粉末の実施例と発光強度の関係の説明図である。
　次に実施形態について詳細に説明する。
　図１は、アルカリハライド系シンチレータの粉末及びシンチレータシートの製造手順の説明図である。
　本実施形態においては、母体となるアルカリハライド粉末及び発光中心となる添加物を粉砕、混合し、衝撃力、剪断力、ずり応力、摩擦力などの機械的エネルギーを加えて反応を行わせるメカノケミカルプロセスを適用している。
　以下の説明においては、わかりやすく第１工程、第２工程と作業手順を分けて記述するが、必ずしも両工程を明確に分離する必要はなく一つの流れに統合した１工程としても問題はない。
　また、以下の説明においては、アルカリハライド系シンチレータ粉末の原料を粉砕させあるいは混合させるための、若しくは、衝撃力、剪断力、ずり応力あるいは摩擦力を与えるための機械的エネルギーを与える装置の例として、めのう乳鉢（すり鉢）を用いているが、これに限定するものではない。例えば、転動ミル、衛星ミル、ジェットミル等々の機械装置にてこれらを行うことも可能である。
　また、アルカリハライド系シンチレータ粉末の原料を粉砕させあるいは混合させるための、若しくは、衝撃力、剪断力、ずり応力あるいは摩擦力を与えるための機械的エネルギーを与えるに際しては、粉末原料を含めた固体間に限るものではなく、混合、粉砕、衝撃力付与、剪断力付与、ずり応力付与、摩擦力付与等を効率的に行えるのであれば、液体や気体が介在してもよいことは言うまでもなく、液体としては、蒸発容易な有機溶媒であればなおさら望ましい。
　まず、アルカリハライド系シンチレータ粉末を製造するにあたっては、母体となるアルカリハライドの粉末及び発光中心となるイオンを含む添加物の粉末の秤量を行う（ステップＳ１１）。
　ここで、母体となるアルカリハライドとしては、ＬｉＦ（フッ化リチウム）、ＬｉＣｌ（塩化リチウム）、ＬｉＢｒ（臭化リチウム）、ＬｉＩ（沃化リチウム）、ＮａＦ（フッ化ナトリウム）、ＮａＣｌ（塩化ナトリウム）、ＮａＢｒ（臭化ナトリウム）、ＮａＩ（沃化ナトリウム）、ＫＦ（フッ化カリウム）、ＫＣｌ（塩化カリウム）、ＫＢｒ（臭化カリウム）、ＫＩ（沃化カリウム）、ＲｂＦ（フッ化ルビジウム）、ＲｂＣｌ（塩化ルビジウム）、ＲｂＢｒ（臭化ルビジウム）、ＲｂＩ（沃化ルビジウム）、ＣｓＦ（フッ化セシウム）、ＣｓＣｌ（塩化セシウム）、ＣｓＢｒ（臭化セシウム）、ＣｓＩ（沃化セシウム）、及びこれらの混晶系からなるグループから選択された粉末が挙げられる。
　また、発光中心となるイオンを含む添加物（ゲスト）としては、Ｔｌ＋型センター（Ｔｌ＋、Ｉｎ＋、Ｓｎ２＋、Ｂｉ３＋、Ｃｕ＋［ただし、Ｃｕ＋は、Ｔｌ＋型陰イオンセンターとなる］）を中心として、それらのハロゲン化物、ＴｌＣｌ（塩化タリウム）、ＴｌＢｒ（臭化タリウム）、ＴｌＩ（沃化タリウム）、ＩｎＣｌ（塩化インジウム）、ＩｎＢｒ（臭化インジウム）、ＩｎＩ（沃化インジウム）、ＳｎＣｌ２（塩化スズ（ＩＩ））、ＳｎＢｒ２（臭化スズ（ＩＩ））、ＳｎＩ２（沃化スズ（ＩＩ））、ＢｉＣｌ３（塩化ビスマス（ＩＩＩ））、ＢｉＢｒ３（臭化ビスマス（ＩＩＩ））、ＢｉＩ３（沃化ビスマス（ＩＩＩ））、ＣｕＩ（沃化銅）からなるグループから発光中心として選択されたイオンに対応して選択された粉末が挙げられる。
　あるいは、発光中心となる希土類イオンとして、Ｔｂ３＋イオンやＥｕ３＋イオン、Ｃｅ３＋イオン等を持つもの、即ち、ＴｂＣｌ３（塩化テルビウム（ＩＩＩ））、ＴｂＢｒ３（臭化テルビウム（ＩＩＩ））、ＴｂＩ３（沃化テルビウム（ＩＩＩ））、ＥｕＣｌ３（塩化ユウロピウム（ＩＩＩ））、ＥｕＢｒ３（臭化ユウロピウム（ＩＩＩ））、ＥｕＩ３（沃化ユウロピウ（ＩＩＩ））、ＣｅＣｌ３（塩化セリウム（ＩＩＩ））、ＣｅＢｒ３（臭化セリウム（ＩＩＩ））、ＣｅＩ３（沃化セリウム（ＩＩＩ））からなるグループから発光中心として選択されたイオンに対応して選択された粉末が挙げられる。
　続いて、秤量したアルカリハライド粉末を、めのう乳鉢（すり鉢）に入れ、衝撃力、剪断力、ずり応力、摩擦力などの機械的エネルギーを加えつつ、粉砕する（ステップＳ１２：第１工程）。
　次にステップＳ１２の粉砕処理が第１の所定時間（たとえば、１０分間）を経過したか否かを判別する（ステップＳ１３）。この第１の所定時間は、アルカリハライド粉末が十分な表面積を有する程度に細かくなる時間を予め求めておく。
　ステップＳ１３の判別において、未だ第１の所定時間が経過していない場合には（ステップＳ１３；Ｎｏ）、処理をステップＳ１２に移行して粉砕処理を継続する。
　ステップＳ１３の判別において、第１の所定時間が経過した場合には（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、めのう乳鉢内の粉砕後のアルカリハライド粉末に発光中心となるイオンを含む添加物の粉末を添加する（ステップＳ１４）。ここで、添加物の添加量（ｍｏｌ％）トについては、発光中心となるイオンのドーピング量が十分で有り十分な発光効率が得られる添加量以上で有り、発光に寄与しないイオンが増加して材料の利用効率が低下する添加量未満とする必要がある。
　この場合において、添加物の添加量（ｍｏｌ％）は、添加物のｍｏｌ％を変数としてアルカリハライド系シンチレータ粉末の単結晶の最大発光波長の強度を測定した場合に、当該強度が最大値をとるｍｏｌ％となるように設定されるのが望ましい。
　そして、衝撃力、剪断力、ずり応力、摩擦力などの機械的エネルギーを加えつつ、粉砕、混合を行い、母体となるアルカリハライド中に発光中心のイオンをドーピングする（ステップＳ１５：第２工程）。
　次にステップＳ１５の粉砕・混合処理が第２の所定時間（たとえば、１０分間）以上、経過したか否かを判別する（ステップＳ１６）。
　ここで、第２の所定時間、すなわち、母体のアルカリハライド中に発光中心となるイオンをドーピングするために、母体となるアルカリハライド粉末及び添加物を、粉砕させ、あるいは、混合させるために、若しくは、衝撃力、剪断力、ずり応力あるいは摩擦力を与えるために機械的エネルギーを付与する時間は、所定の励起光（Ｘ線を含む）を照射したときに得られる発光スペクトルが、主として母体となるアルカリハライド粉末の発光スペクトルから主として発光中心となるイオンの発光スペクトルとなる時間以上に設定されるのが望ましい。
　ステップＳ１６の判別において、未だ第２の所定時間が経過していない場合には（ステップＳ１６；Ｎｏ）、処理をステップＳ１５に移行して粉砕・混合処理を継続する。
　ステップＳ１６の判別において、第２の所定時間が経過した場合には（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、母体となるアルカリハライド粉末中への発光中心となるイオンのドーピングが完了し、アルカリハライド系シンチレータ粉末が得られるので、得られたアルカリハライド系シンチレータ粉末を図示しないプレス装置の金型にいれ所定の圧力を印加して、プレス成型を行い、シンチレータプレート（シンチレータペレット）とする（ステップＳ１７）。
　以上の説明のように、本実施形態によれば、メカノケミカルプロセスを用い母体となるアルカリハライド粉末と発光中心となるイオンを含む添加物の粉末とを粉砕し、混合するだけでアルカリハライド系シンチレータ粉末を得ることができるので、緻密な条件制御を行うことなくアルカリハライド系シンチレータ粉末を得ることができる。
　また、プレス成型によりシンチレータシート（シンチレータ材料）を得ることが出来るので、シンチレータシートの大型化が容易となる。さらに金型の変更でシンチレータシートの形状を容易に変更することが出来る。
　以上の説明においては、シンチレータシート（シンチレータ材料）の製造時に常温でプレスする場合について説明したが、例えば、１５０℃に加熱した状態でホットプレスを行うように構成することも可能である。
　このように構成することにより、母体となるアルカリハライド粉末への発光中心となるイオンのドーピングを促進して安定にシンチレータシート（シンチレータ材料）を製造することができる。
　また、以上の説明においては、アルカリハライド系シンチレータ粉末を、シンチレータシートに形成する場合を説明したが、シンチレータ材料としては、シートに限定する必要はなく粉末（パウダー）のまま用いたり、ブロック（例えば、直方体形状）などのように他の形態に形成することも可能である。
　さらに、細かいグリッド（格子）を形成している枠に粉末を埋め込んで（詰め込んで）シンチレータユニットとして構成することも可能である。
　ここで、より具体的な実施形態について説明する。
　まずは、アルカリハライド系シンチレータのタリウム活性ヨウ化セシウムを例としてその粉末及びシンチレータシートの製造手順について詳細に説明する。
　図２は、アルカリハライド系シンチレータのタリウム活性ヨウ化セシウムを例としてその粉末及びシンチレータシートの製造手順の説明図である。
　本実施形態においては、アルカリハライド系シンチレータのタリウム活性ヨウ化セシウム粉末を製造するにあたって、母体となるアルカリハライドのヨウ化セシウムＣｓＩの粉末及び発光中心となる添加物のヨウ化タリウムＴｌＩの粉末を混合し、衝撃力、剪断力、ずり応力、摩擦力などの機械的エネルギーを加えて反応を行わせるメカノケミカルプロセスを適用している。
　まず、アルカリハライド系シンチレータ粉末としてのタリウム活性ヨウ化セシウムの粉末を製造するにあたっては、母体となるアルカリハライドのヨウ化セシウムＣｓＩの粉末及び発光中心となる添加物のヨウ化タリウムＴｌＩの粉末の秤量を行う（ステップＳ２１）。
　具体的には、ヨウ化セシウムＣｓＩ１０ｇ（≒０．０３８ｍｏｌ）及びヨウ化タリウムＴｌＩ０．０１３ｇ（≒３．９×１０－５ｍｏｌ）を秤量する。
　続いて、秤量したヨウ化セシウムＣｓＩを、めのう乳鉢（すり鉢）に入れ、衝撃力、剪断力、ずり応力、摩擦力などの機械的エネルギーを加えつつ、粉砕する（ステップＳ２２：第１工程）。
　次にステップＳ１２の粉砕処理が第１の所定時間（たとえば、１０分間）を経過したか否かを判別する（ステップＳ２３）。
　ステップＳ２３の判別において、未だ第１の所定時間が経過していない場合には（ステップＳ２３；Ｎｏ）、処理をステップＳ１２に移行して粉砕処理を継続する。
　ステップＳ２３の判別において、第１の所定時間が経過した場合には（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、めのう乳鉢内の粉砕後のヨウ化セシウムＣｓＩ粉末にヨウ化タリウムＴｌＩ粉末を添加する（ステップＳ２４）。ここで、ヨウ化タリウムＴｌＩの添加量については、０．０１ｍｏｌ％～２．０ｍｏｌ％とするのが望ましい。
　これは、０．０１ｍｏｌ％未満であると、タリウムイオンＴｌ＋のドーピング量が少なく、十分な発光効率が得られないからである。また、２．０ｍｏｌ％超であると、発光に寄与しないヨウ化タリウムＴｌＩが増加し、材料の利用効率が低下するからである。
　上述の例の場合には、添加したヨウ化タリウムＴｌＩ粉末の濃度は、約０．１ｍｏｌ％となっている。
　この場合において、ヨウ化タリウムＴｌＩの添加量としてのヨウ化タリウムＴｌＩのｍｏｌ％（所定ｍｏｌ％）は、添加物であるヨウ化タリウムＴｌＩのｍｏｌ％を変数としてアルカリハライド系シンチレータ粉末としてのタリウム活性ヨウ化セシウム単結晶の最大発光波長の強度を測定した場合に、当該強度が最大値をとるｍｏｌ％となるように設定されるのが望ましい。
　そして、衝撃力、剪断力、ずり応力、摩擦力などの機械的エネルギーを加えつつ、粉砕、混合を行い、ヨウ化セシウムＣｓＩ中にヨウ化タリウムＴｌＩをドーピングする（ステップＳ２５：第２工程）。
　次にステップＳ２５の粉砕・混合処理が第２の所定時間（たとえば、１０分間）以上、経過したか否かを判別する（ステップＳ２６）。
　ステップＳ２６の判別において、未だ第２の所定時間が経過していない場合には（ステップＳ２６；Ｎｏ）、処理をステップＳ１５に移行して粉砕・混合処理を継続する。
　ステップＳ２６の判別において、第２の所定時間が経過した場合には（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、ヨウ化セシウムＣｓＩ中へのヨウ化タリウムＴｌＩのドーピングが完了し、タリウム活性ヨウ化セシウム粉末が得られるので、得られたタリウム活性ヨウ化セシウム粉末を図示しないプレス装置の金型にいれ所定の圧力を印加して、プレス成型を行い、シンチレータプレート（シンチレータペレット）とする（ステップＳ２７）。
　以上の説明のように、メカノケミカルプロセスを用い、ヨウ化セシウム粉末とヨウ化タリウム粉末とを粉砕し、混合するだけでタリウム活性ヨウ化セシウム粉末を得ることができるので、緻密な条件制御を行うことなくタリウム活性ヨウ化セシウム粉末を得ることができる。
　また、プレス成型によりシンチレータシート（シンチレータ材料）を得ることが出来るので、シンチレータシートの大型化が容易となる。さらに金型の変更でシンチレータシートの形状を容易に変更することが出来る。
　以上の説明においては、シンチレータシート（シンチレータ材料）の製造時に常温でプレスする場合について説明したが、例えば、１５０℃に加熱した状態でホットプレスを行うように構成することも可能である。
　このように構成することにより、ヨウ化セシウム粉末内へのタリウムイオンのドーピングを促進して安定にシンチレータシート（シンチレータ材料）を製造することができる。
　以上のより実施の形態の説明においては、アルカリハライド系シンチレータとしてタリウム活性ヨウ化セシウムＣｓＩ（ＴｌＩ）に関して述べたが、これに限定するものではない。
　次に実施例について詳細に説明する。
(Ａ)タリウム活性ヨウ化セシウム粉末の実施例（その１）
　まず、以下の説明においては、アルカリハライド系シンチレータ粉末としてタリウム活性ヨウ化セシウム粉末を作製するに際し、母体のアルカリハライドとしてヨウ化セシウムＣｓＩを用い、添加物としてヨウ化タリウムＴｌＩを用いて製造する場合を例として述べる。
　この場合において、母体となるアルカリハライドはヨウ化セシウムＣｓＩであり、発光中心となる添加物はヨウ化タリウムＴｌＩである。
　まず、ヨウ化セシウムＣｓＩとしては、ビーズ状の形状を有し、１０メッシュ以下の粒径を有する純度９９．９９９％の無水ヨウ化セシウムを用いた。
　また、ヨウ化タリウムＴｌＩとしては、純度９９．９９％のものを用いた。
　めのう乳鉢（内径φ９０ｍｍ、外径φ１１０ｍｍ、深さ３８ｍｍ）にヨウ化セシウムＣｓＩ１０ｇを入れ、１０分間乳棒で粉砕して試料とした。この状態の試料を１８０ｇ秤量し、内径がおよそφ７ｍｍの金型に入れ、８００ｋｇｆの力（≒圧力２０４ＭＰａ相当）で１分間プレスし、得られた外径φ７ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第１比較例Ｃ１とした。
　次に、ヨウ化タリウムＴｌＩを０．０１３ｇ（濃度０．１ｍｏｌ％）を加えた。この状態の試料を１８０ｇ秤量し、内径がおよそφ７ｍｍの金型に入れ、８００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ７ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第２比較例Ｃ２とした。
　続いて、乳棒で１分間粉砕、混合を行い、この時点で得られた試料を１８０ｇ秤量し、内径がおよそφ７ｍｍの金型に入れ、８００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外形φ７ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第３比較例Ｃ３とした。
　さらに合計で１０分間粉砕、混合を行い、この時点で得られた試料を１８０ｇ秤量し、内径がおよそφ７ｍｍの金型に入れ、８００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ７ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第１実施例Ｅ１とした。
　さらに合計で３０分間粉砕、混合を行い、この時点で得られた試料を１８０ｇ秤量し、内径がおよそφ７ｍｍの金型に入れ、８００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ７ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第２実施例Ｅ２とした。
　さらに合計で６０分間粉砕、混合を行い、この時点で得られた試料を１８０ｇ秤量し、内径がおよそφ７ｍｍの金型に入れ、８００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ７ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第３実施例Ｅ３とした。
　次に以下の条件で発光スペクトル測定を行った。
　（１）励起光源：金門電気社製　ＩＫ３４５２Ｒ－Ｆ型　Ｈｅ－Ｃｄレーザ
　　　　発振波長３２５ｎｍ、出力パワー１０ｍＷ
　（２）検出器：オーシャンオプティクス社製　ＭＡＹＡ２０００ＰＲＯ
　裏面入射型ＦＦＴ－ＣＣＤを有する裏面入射２Ｄディテクタマルチチャンネル分光器
　　　・グレーティング：測定波長範囲が２００～１１００ｎｍ：ＨＣ－１
　　　・スリット：５μｍ
　　　・２次光カットフィルタ付きディテクタ：ＯＦＶ－２００
　図３は、発光スペクトル測定結果の説明図である。
　図３に示すように、第１比較例Ｃ１においては、発光は見られなかった。
　また、第２比較例Ｃ２、第３比較例Ｃ３、第１実施例Ｅ１～第３実施例Ｅ３においては、粉砕・混合時間を長くするにしたがって、Ｔｌ＋発光中心に関係する発光バンドの強度が増加した。
　ここで、図３に示すように、混合しただけの第２比較例Ｃ２でも弱い発光を示しているが、この発光は、本来のＣｓＩ：Ｔｌ＋のシンチレータ発光の発光ピークよりも短波長側にシフトしている。
　これは、結晶内にはＴｌ＋イオンは、拡散しておらず、ＣｓＩ粒子の表面に付着したＴｌ＋イオンからの発光と考えられる。
　また、１分間混合・粉砕を行った第３比較例Ｃ３においては、発光強度が増すとともに、発光ピークが本来のタリウム活性ヨウ化セシウムＣｓＩ：Ｔｌ＋のシンチレータ発光の発光ピークには至らないものの、長波長側にシフトした。
　また、１０分間混合・粉砕を行った第１実施例Ｅ１においては、さらに発光強度が増すとともに、発光ピークが本来のタリウム活性ヨウ化セシウムＣｓＩ：Ｔｌ＋のシンチレータ発光の発光ピークと同様となった。
　これは、１０分間の混合・粉砕により、ヨウ化タリウムイオンＴｌ＋がヨウ化セシウムＣｓＩ粒子中に拡散してタリウム活性ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ＋）を形成しているものと考えられる。
　図４は、タリウム活性ヨウ化セシウム粉末の実施例（その１）における比較例及び実施例と発光強度の関係の説明図である。
　３０分間及び６０分間混合・粉砕を行った第２実施例Ｅ２及び第３実施例Ｅ３においては、発光ピークの強度がさらに増加している。より詳細には、図３に示すように、１０分間混合・粉砕した第１実施例Ｅ１と比較して、６０分間混合・粉砕した第３実施例Ｅ３は、発光ピーク（５５０ｎｍ）の強度がおよそ５倍になっている。
　したがって、従来の高真空下（圧力３×１０－３Ｐａ未満）の高温プロセス（＞６００℃）が必須であると考えられていた蒸着法又はブリッジマン法に代えて、メカノケミカルプロセスを用い、アルカリハライド系シンチレータの母体となるアルカリハライドとしてのヨウ化セシウム粉末と、その発光中心となる添加物としてのヨウ化タリウム粉末と、を室温、大気中にて所定時間以上（好ましくは、１０分間以上）、粉砕させ、あるいは、混合させるために、若しくは、衝撃力、剪断力、ずり応力あるいは摩擦力を与えるために機械的エネルギーを与えることにより発光中心となるヨウ化タリウムＴｌＩが母体であるヨウ化セシウムＣｓＩ粒子の中に拡散し、タリウムイオンＴｌ＋が発光中心を形成し、アルカリハライド系シンチレータとしてのタリウム活性ヨウ化セシウム粉末を得られることがわかった。
　さらにプレス成型によりシンチレータシート（シンチレータプレート）を得ることが出来るので、シンチレータシートの大型化が容易となることがわかった。またこのシンチレータシートの片面に、発光した光を反射するための反射板としてＡｌフィルム等を貼ることによりシートの相対するもう一方の片面から取り出す光を増加させることが出来る。
　さらにまた、細かいグリッド（格子）を形成している枠に粉末を埋め込んで（詰め込んで）、取り扱いの容易なシンチレータユニットとして構成することも可能である。
(Ｂ)タリウム活性ヨウ化セシウム粉末の実施例（その２）
　次に、アルカリハライド系シンチレータ粉末としてタリウム活性ヨウ化セシウム粉末を作製するに際し、母体のアルカリハライドとしてヨウ化セシウムＣｓＩを用い、添加物として臭化タリウムＴｌＢｒを用いて製造した場合を例として述べる。
　この場合において、製造方法は、母体のアルカリハライドとしてヨウ化セシウムＣｓＩを用い、添加物としてヨウ化タリウムＴｌＩを用いて製造する場合と同様であるので、発光スペクトル測定結果についてのみ述べる。
　なお、臭化タリウムＴｌＢｒとしては、純度９９．９９％のものを用いた。
　めのう乳鉢（内径φ９０ｍｍ、外径φ１１０ｍｍ、深さ３８ｍｍ）にヨウ化セシウムＣｓＩ１０ｇを入れ、１０分間（＝第１所定時間）乳棒で粉砕し、次に、臭化タリウムＴｌＢｒを０．０１１ｇ（濃度０．１ｍｏｌ％）を加えた。この状態の試料を１１０ｇ秤量し、内径がおよそφ６ｍｍの金型に入れ、１０００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ６ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第１実施例Ｅ１１とした。
　さらに合計で３０分間粉砕、混合を行い、この時点で得られた試料を１１０ｇ秤量し、内径がおよそφ６ｍｍの金型に入れ、１０００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ６ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第２実施例Ｅ１２とした。
　さらに合計で６０分間粉砕、混合を行い、この時点で得られた試料を１１０ｇ秤量し、内径がおよそφ６ｍｍの金型に入れ、１０００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ６ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第３実施例Ｅ１３とした。
　次にタリウム活性ヨウ化セシウム粉末の実施例（その１）と同一の条件で発光スペクトル測定を行った。
　図５は、タリウム活性ヨウ化セシウム粉末の実施例（その２）と発光強度の関係の説明図である。
　これらの結果、図５に示すように、１０分間混合・粉砕を行った第１実施例Ｅ１１においては、発光ピークが本来のタリウム活性ヨウ化セシウムＣｓＩ：Ｔｌ＋のシンチレータ発光の発光ピークと同様となった。
　これは、１０分間の混合・粉砕により、タリウムイオンＴｌ＋がヨウ化セシウムＣｓＩ粒子中に拡散してタリウム活性ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ＋）を形成しているものと考えられる。
　また、３０分間及び６０分間混合・粉砕を行った第２実施例Ｅ１２及び第３実施例Ｅ１３においては、発光ピークの強度が第１実施例Ｅ１１と比較してさらに増加していることがわかる。
(Ｃ)銅活性ヨウ化セシウム粉末の実施例
　次に、アルカリハライド系シンチレータ粉末として銅活性ヨウ化セシウム粉末を作製するに際し、母体のアルカリハライドとしてヨウ化セシウムＣｓＩを用い、添加物としてヨウ化銅ＣｕＩを用いて製造した場合を例として述べる。
　この場合において、製造方法は、母体のアルカリハライドとしてヨウ化セシウムＣｓＩを用い、添加物としてヨウ化タリウムＴｌＩを用いて製造する場合と同様であるので、発光スペクトル測定結果についてのみ述べる。
　なお、ヨウ化銅ＣｕＩとしては、純度９９．９９％のものを用いた。
　めのう乳鉢（内径φ９０ｍｍ、外径φ１１０ｍｍ、深さ３８ｍｍ）にヨウ化セシウムＣｓＩ１０ｇを入れ、１０分間（＝第１所定時間）乳棒で粉砕し、次に、ヨウ化銅ＣｕＩを０．０７ｇ（濃度１．０ｍｏｌ％）を加えた。この状態の試料を１１０ｇ秤量し、内径がおよそφ６ｍｍの金型に入れ、１０００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ６ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第１実施例Ｅ２１とした。
　さらに合計で３０分間粉砕、混合を行い、この時点で得られた試料を１１０ｇ秤量し、内径がおよそφ６ｍｍの金型に入れ、１０００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ６ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第２実施例Ｅ２２とした。
　さらに合計で６０分間粉砕、混合を行い、この時点で得られた試料を１１０ｇ秤量し、内径がおよそφ６ｍｍの金型に入れ、１０００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ６ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第３実施例Ｅ２３とした。
　次に以下の条件以外は、上記他の実施例と同様の条件で発光スペクトル測定を行った。
　（１）励起光源：ＡｒＦ　エキシマレーザ（発振波長１９３ｎｍ）
　図６は、銅活性ヨウ化セシウム粉末の実施例と発光強度の関係の説明図である。
　これらの結果、１０分間混合・粉砕を行った第１実施例Ｅ２１においては、発光ピークが本来の銅活性ヨウ化セシウムＣｓＩ：Ｃｕ－のシンチレータ発光の発光ピークと同様となった。
　これは、１０分間の混合・粉砕により、銅陰イオンＣｕ－がヨウ化セシウムＣｓＩ粒子中に拡散してタリウム活性ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｃｕ－）を形成しているものと考えられる。
　また、３０分間及び６０分間混合・粉砕を行った第２実施例Ｅ２２及び第３実施例Ｅ２３においては、発光ピークの強度が第１実施例Ｅ２１と比較してさらに増加していることがわかる。
(Ｄ)タリウム活性塩化カリウム粉末の実施例
　次に、アルカリハライド系シンチレータ粉末としてタリウム活性塩化カリウム粉末を作製するに際し、母体のアルカリハライドとして塩化カリウムＫＣｌを用い、添加物として塩化タリウムＴｌＣｌを用いて製造した場合を例として述べる。
　この場合において、製造方法は、母体のアルカリハライドとしてヨウ化セシウムＣｓＩを用い、添加物としてヨウ化タリウムＴｌＩを用いて製造する場合と同様であるので、発光スペクトル測定結果についてのみ述べる。
　なお、塩化カリウムＫＣｌとしては、ビーズ状の形状を有し、１０メッシュ以下の粒径を有する純度９９．９％のものを用いた。
　また、塩化タリウムＴｌＣｌとしては、純度９９．９％のものを用いた。
　めのう乳鉢（内径φ９０ｍｍ、外径φ１１０ｍｍ、深さ３８ｍｍ）に塩化カリウムＫＣｌ１０ｇを入れ、１０分間（＝第１所定時間）乳棒で粉砕し、次に、塩化タリウムＴｌＣｌを０．０３２ｇ（濃度０．１ｍｏｌ％）を加えた。この状態の試料を５６ｇ秤量し、内径がおよそφ６ｍｍの金型に入れ、１０００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ６ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第１実施例Ｅ３１とした。
　さらに合計で３０分間粉砕、混合を行い、この時点で得られた試料を５６ｇ秤量し、内径がおよそφ６ｍｍの金型に入れ、１０００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ６ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第２実施例Ｅ３２とした。
　さらに合計で６０分間粉砕、混合を行い、この時点で得られた試料を５６ｇ秤量し、内径がおよそφ６ｍｍの金型に入れ、１０００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ６ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第３実施例Ｅ３３とした。
　次に以下の条件以外は、上記他の実施例と同様の条件で発光スペクトル測定を行った。
　（１）励起光源：ＡｒＦ　エキシマレーザ（発振波長１９３ｎｍ）
　これらの結果、１０分間混合・粉砕を行った第１実施例Ｅ３１においては、発光ピークが本来のタリウム活性塩化カリウムＫＣｌ：Ｔｌ＋のシンチレータ発光の発光ピークと同様となった。
　これは、１０分間の混合・粉砕により、タリウムイオンＴｌ＋が塩化カリウムＫＣｌ粒子中に拡散してタリウム活性塩化カリウム（ＫＣｌ：Ｔｌ＋）を形成しているものと考えられる。
　また、３０分間及び６０分間混合・粉砕を行った第２実施例Ｅ３２及び第３実施例Ｅ３３においては、発光ピークの強度が第１実施例Ｅ３１と比較してさらに増加していることがわかる。
(Ｅ)タリウム活性臭化カリウム粉末の実施例
　次に、アルカリハライド系シンチレータ粉末としてタリウム活性臭化カリウム粉末を作製するに際し、母体のアルカリハライドとして臭化カリウムＫＢｒを用い、添加物として臭化タリウムＴｌＢｒを用いて製造した場合を例として述べる。
　この場合において、製造方法は、母体のアルカリハライドとしてヨウ化セシウムＣｓＩを用い、添加物としてヨウ化タリウムＴｌＩを用いて製造する場合と同様であるので、発光スペクトル測定結果についてのみ述べる。
　なお、臭化カリウムＫＢｒとしては、ビーズ状の形状を有し、１０メッシュ以下の粒径を有する純度９９．９％のものを用いた。
　また、臭化タリウムＴｌＢｒとしては、純度９９．９％のものを用いた。
　めのう乳鉢（内径φ９０ｍｍ、外径φ１１０ｍｍ、深さ３８ｍｍ）に臭化カリウムＫＣｌ１０ｇを入れ、１０分間（＝第１所定時間）乳棒で粉砕し、次に、臭化タリウムＴｌＢｒを０．０２４ｇ（濃度０．１ｍｏｌ％）を加えた。この状態の試料を７５ｇ秤量し、内径がおよそφ６ｍｍの金型に入れ、１０００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ６ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第１実施例Ｅ４１とした。
　さらに合計で３０分間粉砕、混合を行い、この時点で得られた試料を７５ｇ秤量し、内径がおよそφ６ｍｍの金型に入れ、１０００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ６ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第２実施例Ｅ４２とした。
　さらに合計で６０分間粉砕、混合を行い、この時点で得られた試料を７５ｇ秤量し、内径がおよそφ６ｍｍの金型に入れ、１０００ｋｇｆの力で１分間プレスし、得られた外径φ６ｍｍ×厚さ１ｍｍのペレットを第３実施例Ｅ４３とした。
　次に、上記タリウム活性塩化カリウム粉末の実施例と同様の条件で発光スペクトル測定を行った。
　これらの結果、１０分間混合・粉砕を行った第１実施例Ｅ４１においては、発光ピークが本来のタリウム活性塩臭化カリウムＫＢｒ：Ｔｌ＋のシンチレータ発光の発光ピークと同様となった。
　これは、１０分間の混合・粉砕により、タリウムイオンＴｌ＋が臭化カリウムＫＢｒ粒子中に拡散してタリウム活性臭化カリウム（ＫＢｒ：Ｔｌ＋）を形成しているものと考えられる。
　また、３０分間及び６０分間混合・粉砕を行った第２実施例Ｅ４２及び第３実施例Ｅ４３においては、発光ピークの強度が第１実施例Ｅ３１と比較してさらに増加していることがわかる。
　以上、複数の実施例について説明したが、上述した他の母体となるアルカリハライド及び発光中心となるイオンを含む他の添加物についても同様に適用が可能である。
　Ｓ１２…アルカリハライド粉末粉砕工程（第１工程）
　Ｓ１４…添加物添加工程（第２工程）
　Ｓ２２…ヨウ化セシウム粉砕工程（第１工程）
　Ｓ２４…ヨウ化タリウム添加工程（第２工程）
　Ｓ１５、Ｓ２５…粉砕・混合工程（第２工程）
　Ｓ１６、Ｓ２６…粉砕・混合経過時間判別工程（第２工程）
　Ｓ１７、Ｓ２７…プレス成型工程

Claims (11)

  1. 　母体となるアルカリハライド粉末に発光中心となるイオンを含む添加物を添加し、前記アルカリハライド粉末及び前記添加物を粉砕させ、あるいは、混合させるために衝撃力、剪断力、ずり応力あるいは摩擦力を与える機械的エネルギーを与えて、母体のアルカリハライド中に前記発光中心となる前記イオンをドーピングしてアルカリハライド系シンチレータ粉末を得る、
    　ことを特徴とするアルカリハライド系シンチレータ粉末の製造方法。
  2. 　前記アルカリハライドは、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩ及びこれらの混晶系から構成されるグループから選択したものを含む、
    　請求項１記載のアルカリハライド系シンチレータ粉末の製造方法。
  3. 　前記イオンは、Ｔｌ＋、Ｉｎ＋、Ｓｎ２＋、Ｂｉ３＋、Ｃｕ＋、Ｔｂ３＋、Ｅｕ３＋、Ｃｅ３＋から構成されるグループから選択したものであり、
    　前記添加物は、前記イオンに対応するハロゲン化物、ＴｌＣｌ、ＴｌＢｒ、ＴｌＩ、ＩｎＣｌ、ＩｎＢｒ、ＩｎＩ、ＳｎＣｌ２、ＳｎＢｒ２、ＳｎＩ２、ＢｉＣｌ３、ＢｉＢｒ３、ＢｉＩ３、ＣｕＩ、ＴｂＣｌ３、ＴｂＢｒ３、ＴｂＩ３、ＥｕＣｌ３、ＥｕＢｒ３、ＥｕＩ３、ＣｅＣｌ３、ＣｅＢｒ３、ＣｅＩ３から構成されるグループから前記イオンに対応づけて選択したものである、
    　請求項１記載のアルカリハライド系シンチレータ粉末の製造方法。
  4. 　前記機械的エネルギーの付与を、すり鉢、転動ミル、衛星ミル、ジェットミル等の機械装置で行う、
    　請求項１記載のアルカリハライド系シンチレータ粉末の製造方法。
  5. 　前記機械的エネルギーを付与する時間は、所定の励起光（Ｘ線を含む）を照射したときに得られる発光スペクトルが前記アルカリハライド粉末の発光スペクトルから前記イオンを発光中心とする所望のアルカリハライド系シンチレータ粉末の発光スペクトルとなる
    時間以上に設定される、
    　請求項１記載のアルカリハライド系シンチレータ粉末の製造方法。
  6. 　前記添加物は、前記アルカリハライド粉末に対し、所定ｍｏｌ％となるように添加され、
    　前記所定ｍｏｌ％は、前記添加物のｍｏｌ％を変数としてアルカリハライド系シンチレータ単結晶の最大発光波長の強度を測定した場合に、当該強度が最大値をとるｍｏｌ％となるように設定される、
    　請求項１記載のアルカリハライド系シンチレータ粉末の製造方法。
  7. 　前記所定ｍｏｌ％は、０．０１ｍｏｌ％～２．０ｍｏｌ％に設定される、
    　請求項６記載のアルカリハライド系シンチレータ粉末の製造方法。
  8. 　母体となるアルカリハライド粉末に発光中心となるイオンを含む添加物を添加する過程と、
    　前記アルカリハライド粉末及び前記添加物を粉砕させ、あるいは、混合させるために衝撃力、剪断力、ずり応力あるいは摩擦力を与える機械的エネルギーを与えて、母体のアルカリハライド中に前記発光中心となる前記イオンをドーピングしてアルカリハライド系シンチレータ粉末を生成する過程と、
    　生成された前記アルカリハライド系シンチレータ粉末を秤量する過程と、
    　前記秤量された前記アルカリハライド系シンチレータ粉末を金型に入れて所定圧力でプレスしてシンチレータシートを製造する過程と、
    　を備えたシンチレータ材料の製造方法。
  9. 　前記所定圧力でプレスするに際して、前記金型を所定温度に加温した状態で行うホットプレスを行う、
    　請求項８記載のシンチレータ材料の製造方法。
  10. 　前記所定圧力でプレス後、シート片面にＡｌフィルム等の反射板を貼る過程を備えた、
    　請求項８記載のシンチレータ材料の製造方法。
  11. 　母体となるアルカリハライド粉末に発光中心となるイオンを含む添加物を添加する過程と、
    　前記アルカリハライド粉末及び前記添加物を粉砕させ、あるいは、混合させるために衝撃力、剪断力、ずり応力あるいは摩擦力を与える機械的エネルギーを与えて、母体のアルカリハライド中に前記発光中心となる前記イオンをドーピングしてアルカリハライド系シンチレータ粉末を生成する過程と、
    　生成された前記アルカリハライド系シンチレータ粉末を秤量する過程と、
    　前記秤量された前記アルカリハライド系シンチレータ粉末をグリッド（格子）が形成された枠に埋め込んでシンチレータユニットを製造する過程と、
    　を備えたシンチレータ材料の製造方法。
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