JPH01139687A - 熱ルミネセンス材料および核放射線の検出測定方法 - Google Patents

熱ルミネセンス材料および核放射線の検出測定方法

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JPH01139687A
JPH01139687A JP63258406A JP25840688A JPH01139687A JP H01139687 A JPH01139687 A JP H01139687A JP 63258406 A JP63258406 A JP 63258406A JP 25840688 A JP25840688 A JP 25840688A JP H01139687 A JPH01139687 A JP H01139687A
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トム・レオン・ナム
Rex J Keddy
レクス・ジェイムス・ケディ
Lesley K Hedges
レスリィ・ケイ・ヘッジス
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K11/00—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent
    • C09K11/08—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/63—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing inorganic luminescent materials containing boron

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は核放射線の検出、計数および他の測定に有用な
熱ルミネセンス材料に関するものである。
核放射線は原子核内にその発生源を有する放射線である
。このような放射線の例はＸ線、アルファ粒子、中性子
、陽子、電子およびガンマ線による放射である。
核放射線検出の際に低窒素含有量のダイアモンドを熱ル
ミネセンス材料として使用することは提案されている（
欧州特許公報第０１９５６７８号参照）。
このようなダイアモンドの粒子は天然の供給源から人手
することができ、また合成により製造することができる
。ダイアモンドはヒトの組織と同等な電離放射線検出器
として優れていることが分っているが、有効原子番号６
．８の立方晶窒化ホウ素はヒトの組織に同等なものに一
層近い材料である。
また立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）は熱ルミネセンス性を
有していることが文献に記載されている。この点に関し
ては［フィジカル・ケミストリイ・オブ・ソリッドＪ　
　（１９７５）第３６巻、第８９〜９３頁に示されてい
るＡ、ＨａｌｐｅｒｉｎおよびＡ、Ｋａｔｚｉｒの報文
：　「エレクトリカル・コンダクティビティ・アブソー
プション・アンド・ルミネセンス・メジャメンツ・イン
・キュービック・ボロン・ナイトライド」を参照するこ
とができる。
本発明においては、下記の不純物分布：不純物　　　　
　　含有量 炭素　　　　　　１１００　ｐｐｍ未満酸素　　　　　
　１５００　ｐｐｍ未満ケイ素　　　　　　１００　ｐ
ｐｍ未満リン　　　　　　　３０　ｐｐｍ未満 チタン　　　　　　３０　ｐｐｍ未満 ベリリウム　　　　　１　ｐｐｍ未満 を有するＣＯＮが高いガンマ放射線感度および低い光感
度を有する熱ルミネセンス性を示すことを見い出した。
ＣＢＮは上記以外の不純物を含有していることがあるが
、これらの６種の不純物は上記の量より多量に存在して
はならない。
ＣＢＮは代表的な例においては類似の不純物分布を有す
る六方晶窒化ホウ素（ＨＢＮ）から製造される。
ＣＯＮは核放射線、特にガンマ放射線の検出、計数また
は他の測定に有用である。本発明はこのような用途に適
したＣＢＮを提供する。
本発明は、他の面において、密着形態（ｃｏｈｅｒｅｎ
ｔｆｏｒｍ）に結合されているＣＢＮ物質または安定な
容器内に動かないように保持されているＣＯＮ物質を含
有する物体を提供する。
本発明は、さらに他の面において、ＣＯＮ物質を第２相
物質と接触させる工程と、このＣＢＮ物質および第２相
物質に成形体の製造に適した高い温度および圧力の条件
を作用させて、密着形態に結合されているＣＢＮ物質を
含有しかつ均一に分散されている第２相物質を含有する
成形体を生成する工程と、所要に応じて密着形態のもの
から実質的にすべての第２相物質を除去する工程とを含
む結合したＣＯＮ物質の製造方法を提供する。
特に適当なＣＢＮの例は下記の不純物分布を有する： 不純物　　　　　含有量（ｐｐｍ） 炭素　　　　　　　１０００ 酸素　　　　　　　１５００未満 ケイ素　　　　　　１０ リン　　　　　　　　１０ チタン　　　　　　　０．３ ベリリウム　　　　　０．１未満 ＣＯＮは出発原料としてＨＢＮを使用する従来技術にお
いて知られている方法によって製造することができる。
このＨＢＮは代表的な例においてはＣＢＮと類似の不純
物分布を有する。ＣＢＮは触媒として窒化カルシウムと
窒化マグネシウムとの混合物のようなアルカリ土類金属
窒化物を使用して製造することができる。この触媒を使
用して製造した粒子は普通白色である。窒化リチウムと
窒化カルシウムとの混合物（橙色粒子を生成する）また
は窒化リチウムとニホウ化マグネシウムとの混合物（黒
色粉末を生成する）のような他の触媒も使用することが
できる。
結合した密着形態のＣＯＮ物体は、適当な検出デバイス
または装置に容易に取り付けることができる大きさにす
ることができる。
ＣＯＮに核放射線を照射すると、電子またはホール（ｈ
ｏｌｅ）がＣＯＮの結晶構造中の格子の不完全な部分に
捕捉される。そこで、ＣＢＮを加熱するとこれらの電子
またはホールの少くともいくつかは捕捉位置から釈放さ
れ、安定なエネルギー状態に戻り、光を放出する、すな
わち発光する。この性質は核放射線、特にガンマ放射線
の検出および／または測定に利用することができる。Ｃ
ＢＮを発光させるのに必要な温度は周囲温度より高く５
００℃より低い。好ましい温度は２００〜５００　℃で
、さらに好ましくは２５０〜４００　℃である。
結合した密着形態のＣＢＮ物体は、既知の標準ＣＢＮ成
形体製造条件を使用して製造することができる。
この方法にとって重要なのは、成形体製造時に核放射線
を照射した際に第２相物質が有意に放射性にならないこ
とである。適当な第２相物質の例はケイ素およびガラス
である。
結合した密着形態のＣＢＮ物体は普通ディスク形態に製
造され、この形態で使用することができる。
あるいはまた、ディスクを既知技術により種々の形状を
有する多数の他の物体に切断することができる。
ＣＢＮ物体が適当な容器内に動かないように保持されて
いるＣＢＮ粒子物質を含有している場合には、ＣＢＮ粒
子は普通側々の未結合状態にある。適当な容器の１例は
ＣＢＮ粒子を収容する空所を形成するようクリップ止め
または他の方法で互に取り付けて一体にすることができ
る２個の協働する部品から構成することができる。この
空所は粒子がほとんどあるいは全く動くことができなく
なる程度まで充填する必要がある。このように充填され
た容器の一つの用途は放射線療法における検出器として
である。この容器は放射線を透過し、かつ放射線照射後
に加熱した際に発光しない材料で作る必要がある。また
、この容器はガラス瓶とすることができる。
次に本発明を実施例および比較例について説明する。
実施例１および比較例１〜５ 種々のＨＢＮ源を使用してＣＢＮ粒子を製造した。
このようにして生成したＣＢＮ粒子にガンマ線を照射し
、次いで加熱し、熱ルミネセンス応答を測定した。特に
、各ＣＢＮ材料のガンマ放射線感度ならびに各ＣＢＮ材
料の光感度を測定した。これらの結果を第１表に示す。
本発明における不純物分布を有するＣＢＮ粒子（実施例
１）は、すべての他のＣＢＮ粒子（比較例１〜５）と比
較した場合に、高ガンマ放射線感度と低光感度との望ま
しい組合せを有していることが分った。
上述の実施例および比較例において、ＣＢＮ中にべＩＪ
　ＩＪウムは検出できなかった、すなわちＣＢＮ中のべ
ＩＪ　ＩＪウムは０．１１１ｐｍ未満であった。
さらに、上述の実施例および比較例において、ＨＢＮ源
物質物質成したＣＢＮと本質的に同じ不純物（炭素、酸
素、ケイ素、リン、チタンおよびベリリウム）分布を有
していた。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. １．　熱ルミネセンス材料において、 下記の不純物を下記の含有量より少ない量 で含有する立方晶窒化ホウ素： 不純物　　含有量（ｐｐｍ） 炭素　１１００ 酸素　１５００ ケイ素　１００ リン　　　３０ チタン　　３０ ベリリウム　１ を含有することを特徴とする熱ルミネセンス材料。
  2. ２．　前記立方晶窒化ホウ素が下記の不純物分布： 不純物　　含有量（ｐｐｍ） 炭素　１０００ 酸素　１５００未満 ケイ素　　１０ リン　　　１０ チタン　　　０．３ ベリリウム　０．１未満 を有する請求項１記載の熱ルミネセンス材料。
  3. ３．　核放射線を検出または測定するに当り、請求項１
    または２記載の熱ルミネセンス材 料に核放射線を照射し、 この照射された材料を周囲温度より高く５００℃より低
    い温度に加熱して前記材料を発光させ、 この熱ルミネセンス応答を検出または測定 する ことを特徴とする核放射線の検出測定方法。
  4. ４．　前記材料を２００〜５００℃の範囲内の温度に加
    熱する請求項３記載の方法。
  5. ５．　前記材料を２５０〜４００℃の範囲内の温度に加
    熱する請求項３記載の方法。
  6. ６．　検出または測定される放射線がガンマ放射線であ
    る請求項３〜５のいずれか一つの項に記載の方法。
JP63258406A 1987-10-16 1988-10-15 熱ルミネセンス材料および核放射線の検出測定方法 Expired - Lifetime JP2541636B2 (ja)

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DE3877501T2 (de) 1993-05-19
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ES2037236T3 (es) 1993-06-16
EP0312392A1 (en) 1989-04-19
US5130549A (en) 1992-07-14
IL88009A0 (en) 1989-06-30
AU2377388A (en) 1989-04-20
DE3877501D1 (en) 1993-02-25
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