JPH02266287A - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
- Publication number
- JPH02266287A JPH02266287A JP1086793A JP8679389A JPH02266287A JP H02266287 A JPH02266287 A JP H02266287A JP 1086793 A JP1086793 A JP 1086793A JP 8679389 A JP8679389 A JP 8679389A JP H02266287 A JPH02266287 A JP H02266287A
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- JP
- Japan
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- reflective layer
- radiation detector
- reflective
- photomultiplier tube
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/202—Measuring radiation intensity with scintillation detectors the detector being a crystal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/2002—Optical details, e.g. reflecting or diffusing layers
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- Measurement Of Radiation (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、例えばＸ線断層撮影装置（Ｘ綿ＣＴＩ 。
陽電子放出核種断層撮影装置（ポジトロンＣＴ）のよう
な放射線医療診断装置や高エネルギ物理学に用いられる
放射線検出器に関するものである。
な放射線医療診断装置や高エネルギ物理学に用いられる
放射線検出器に関するものである。
光電子増倍管とシンチレータとを用いた放射線検出器の
シンチレータは次のような条件を満足するものが要求さ
れる。（１）シンチレータ内で発生した蛍光を最大限に
光電子増倍管へ伝達すること。（２）シンチレータに適
用する反射層は紫外域から可視域にわたって反射率が高
（安定で変質、変色しないこと。このような条件のいく
つかをもつ数種類のシンチレータが実用化されている。 例えば特開昭５７−１９４３７４号公報にその一例が開
示されている。同公報に示された放射線検出器では、Ｂ
ｉ４ＧｅＪ＋ｘ結晶（以下、ｒＢＧｏ結晶」という）の
反射層としてポリビニールアルコールからなるバインダ
（以下、ｒＰＶＡバインダ」という）によるＢａＳＯ４
が用いられている。
シンチレータは次のような条件を満足するものが要求さ
れる。（１）シンチレータ内で発生した蛍光を最大限に
光電子増倍管へ伝達すること。（２）シンチレータに適
用する反射層は紫外域から可視域にわたって反射率が高
（安定で変質、変色しないこと。このような条件のいく
つかをもつ数種類のシンチレータが実用化されている。 例えば特開昭５７−１９４３７４号公報にその一例が開
示されている。同公報に示された放射線検出器では、Ｂ
ｉ４ＧｅＪ＋ｘ結晶（以下、ｒＢＧｏ結晶」という）の
反射層としてポリビニールアルコールからなるバインダ
（以下、ｒＰＶＡバインダ」という）によるＢａＳＯ４
が用いられている。
しかしながら、ＢＧＯ結晶の反射層をＰＶＡバインダに
よるＢａＳＯ４で形成すると、放射線検出器を組立ると
きに、一般に用いられているシリコーン系接着剤によっ
て光電子増倍管に接着させる際１反射層中に接着材が浸
透して反射層の反射特性や接着性を低下させるため、反
射率がバラつき易く、また反射層がＢＧＯ結晶の表面か
ら剥離し易いという欠点があった。 また反射層の製造方法は、Ｂａ５Ｏ＜に濃度の異なるＰ
ＶＡ水溶液混入して何回もコーテングして多層反射層を
形成しいるため、工程が煩雑であり価格が上昇するとい
う欠点もあった。 本発明はかかる欠点を解決するためなされたものであり
、シンチレータの必要とする条件を具備するとともに、
反射層の反射特性や接着性の向上を図り、かつ容易に製
造することができる放射線検出器を得ることを目的とす
るものである。
よるＢａＳＯ４で形成すると、放射線検出器を組立ると
きに、一般に用いられているシリコーン系接着剤によっ
て光電子増倍管に接着させる際１反射層中に接着材が浸
透して反射層の反射特性や接着性を低下させるため、反
射率がバラつき易く、また反射層がＢＧＯ結晶の表面か
ら剥離し易いという欠点があった。 また反射層の製造方法は、Ｂａ５Ｏ＜に濃度の異なるＰ
ＶＡ水溶液混入して何回もコーテングして多層反射層を
形成しいるため、工程が煩雑であり価格が上昇するとい
う欠点もあった。 本発明はかかる欠点を解決するためなされたものであり
、シンチレータの必要とする条件を具備するとともに、
反射層の反射特性や接着性の向上を図り、かつ容易に製
造することができる放射線検出器を得ることを目的とす
るものである。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、放射線検出器の反射層につい
て種々検討した結果１反射剤の平均粒子径が反射層率に
影響するという知見を得て本発明を完成した。 すなわち本発明の放射線検出器は、実施例に対応する第
１図に示すように、光電子増倍管ｌの入射窓１ａに接続
する直方体Ｂｉ４Ｇｅ３０＋ｉ結晶２の光電子増倍管ｌ
との接続面以外の面に設けられた反射層３が、平均粒子
径０．８μＩ以上の反射剤と高分子系バインダとからな
る。 高分子系バインダとしてアクリル樹脂を用いることが好
ましい。また反射層３の厚さは５０μ後以上が好ましい
。
て種々検討した結果１反射剤の平均粒子径が反射層率に
影響するという知見を得て本発明を完成した。 すなわち本発明の放射線検出器は、実施例に対応する第
１図に示すように、光電子増倍管ｌの入射窓１ａに接続
する直方体Ｂｉ４Ｇｅ３０＋ｉ結晶２の光電子増倍管ｌ
との接続面以外の面に設けられた反射層３が、平均粒子
径０．８μＩ以上の反射剤と高分子系バインダとからな
る。 高分子系バインダとしてアクリル樹脂を用いることが好
ましい。また反射層３の厚さは５０μ後以上が好ましい
。
上記の構成で反射層３の反射剤の平均粒子径を０゜８μ
−以上としたために反射率が優れており、すなわち光電
子増倍管に達する光子数が多いことによりエネルギ分解
能が良くなる。反射剤の平均粒子径を０．８μｍ以下に
すると、後述のようにエネルギ分解能が増大し、放射線
検出器としての感度が悪くなる。 反射層を形成するためのバインダとして高分子系バイン
ダ、特にアクリル樹脂を用いるとシリコーン系接着剤の
影響を受けな（することができ、反射層の反射特性、密
着性を向上させる。また反射層の厚さが５０μ１以上で
あるため、充分に小さなエネルギ分解能が得られる。反
射層の厚さが５０μｍ以下であるとシンチレーション光
が反射層からもれることにより充分に小さなエネルギ分
解能が得られなくなる。 このように本発明の放射線検出器のエネルギ分解能は、
１６％以下の値で充分な感度を示す。
−以上としたために反射率が優れており、すなわち光電
子増倍管に達する光子数が多いことによりエネルギ分解
能が良くなる。反射剤の平均粒子径を０．８μｍ以下に
すると、後述のようにエネルギ分解能が増大し、放射線
検出器としての感度が悪くなる。 反射層を形成するためのバインダとして高分子系バイン
ダ、特にアクリル樹脂を用いるとシリコーン系接着剤の
影響を受けな（することができ、反射層の反射特性、密
着性を向上させる。また反射層の厚さが５０μ１以上で
あるため、充分に小さなエネルギ分解能が得られる。反
射層の厚さが５０μｍ以下であるとシンチレーション光
が反射層からもれることにより充分に小さなエネルギ分
解能が得られなくなる。 このように本発明の放射線検出器のエネルギ分解能は、
１６％以下の値で充分な感度を示す。
【実施例］
以下１本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明を適用する放射線検出器の実施例を示す
斜視図である。同図において、】は光電子増倍管、２は
光電子増倍管ｌの入射窓１ａに接続された直方体のＢｉ
４Ｇｅ３Ｏ１２結晶（以下、ＢＧＯ結晶という）、３は
ＢＧＯ結晶２の光電子増倍管１との接続面以外の面に設
けられた反射層である。この反射層３は反射剤と高分子
系バインダとからなる。 反射剤は例えばＢａ５Ｏ＜、Ｔｉ１ｔ、＾１＊Ｏｓ、Ｍ
ｇＯ等公知のものが使用されている。そしてこれらの反
射剤の平均粒子径は０．８μｍ以下であるとシンチレー
ション時のエネルギ分解能を増大させるために、０８μ
後以上が適当であり、好ましくは０８〜２５μ−が良い
。 高分子系バインダとしてはアクリル樹脂系の合成塗料を
使用すると、ＢＧＯ結晶２のシンチレーション発光量も
低下させず、密着性もすぐれ割れなどの発生もない。ま
たエポキシ系樹脂にみられる塗膜の色の変化もない。さ
らにシリコン系の接着剤等を使用してＢＧＯ結晶２を光
電子増倍管１に接着するときに、接着剤が浸透せず反射
層３の剥離等のトラブルも生じない。 このアクリル樹脂としては公知のものが用いられる。例
えばポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポ
リアクリル酸ブチルのようなポリアクリル酸エステル系
及びこれとアクリルニ）・リル、酢酸ビニール、塩化ビ
ニール等の共重合タイプのエマルジョン系、溶剤系のも
のがあげられる。 また、反射層３の厚さは、５０μ■以下であると充分な
エネルギ分解能低下が得られないことから５０μ後以上
の厚さ、好ましくは５０μｆｆ１〜２００μｍがよい。 本発明の実験例は、以下のとおりである。 ５ Ｘ ＩＯＸ ２５ｍｍの大きさに切断したＢＧＯ結
晶２の大きさ５ＸｌＯｍｍの面を鏡面加工し、他の５面
を粗面加工した後、反射剤粉末Ｉ Ｋｇ、水５００ｇ、
２．６％ＰＶＡ水溶液６０ｇよりなる分散液と、アクリ
ル系樹脂にッペイホームペイント：日本ペイント（株）
商品名）を容積比で１対ｌに混合しこれを粗面加工した
５面にスプレーガンにより塗装し、乾燥してＢＧＯ結晶
２の粗面加工した５面に反射層３を得た。この際、バイ
ンダとしてアクリル系樹脂を使用しているため、１回の
塗装により反射層３を得ることができた。 このＢＧＯ結晶２の鏡面加工した面を第１図に示すよう
に光電子増倍管ｌに接続し、シンチレタのエネルギ分解
能を第２図に示す測定系を使用して測定した。すなわち
第２図に示すように、ＢＧＯ結晶２にγ線４を照射して
発生した光を光電子増倍管１で受けて前置増幅器５と増
幅器６で増幅した後、計数器７で発生した光子数を計数
した。なお同図の８は電源である。 ここでエネルギ分解能は第３図に示すように、γ線４の
入射によって生じたパルス波高値を横軸にとり、入射し
たγ線４の数を縦軸にとって、入射したγ線１個に対し
て生じたパルス波高値をプロットし、得られたピークに
おけるパルス波高値Ｅとそのピークの半値幅ΔＥより次
式によって算出される。 エネルギ分解能＝ΔＥ／Ｅ （％） エネルギ分解能が小さいほどγ線検出器としての分解能
が高いものとして取扱われる。 このエネルギ分解能を、種々の反射剤を使用し反射剤の
平均粒子径を変えて測定した結果を第４図に示す。第４
図から明らかなように、反射剤の平均粒子径が０．８μ
後以上であるとエネルギ分解能は発光効果が良好な１６
％以下の値を示し、かつ安定している。 また平均粒子径が１μｍのＢａ５ｏ４を使用して、反射
層３の厚さを変えてエネルギ分解能を測定した結果を第
５図に示す。同図から明らかなように、反射層３の厚さ
が５０μｍ以下であると、エネルギ分解能は大きくなる
が、反射層３の厚さが５０μ後以上であると１６％以下
の安定した値になる。 そして、これらの反射層３はいずれも剥離を生ぜず、ま
た割れも認められなかった。 このようにして得られた反射層３を有するＢＧＯ結晶２
どうじを、反射層３を介して組立てに普通に使われてい
るシリコーン系接着剤ＫＥ４２０（信越化学工業（株）
製品名）を用いて接着し放射線検出器を作成したが、反
射層３の剥離やエネルギ分解能の増加は生じなかった。 比較のためにＰＶＡバインダを用いて反射層３を形成し
て密着性を調べた結果、反射層３は剥離し易く、反射層
３をシリコーン系接着剤で上記例と同様に接着した結果
、ＢＧＯ結晶２と反射層３の間で剥離が生じた。
斜視図である。同図において、】は光電子増倍管、２は
光電子増倍管ｌの入射窓１ａに接続された直方体のＢｉ
４Ｇｅ３Ｏ１２結晶（以下、ＢＧＯ結晶という）、３は
ＢＧＯ結晶２の光電子増倍管１との接続面以外の面に設
けられた反射層である。この反射層３は反射剤と高分子
系バインダとからなる。 反射剤は例えばＢａ５Ｏ＜、Ｔｉ１ｔ、＾１＊Ｏｓ、Ｍ
ｇＯ等公知のものが使用されている。そしてこれらの反
射剤の平均粒子径は０．８μｍ以下であるとシンチレー
ション時のエネルギ分解能を増大させるために、０８μ
後以上が適当であり、好ましくは０８〜２５μ−が良い
。 高分子系バインダとしてはアクリル樹脂系の合成塗料を
使用すると、ＢＧＯ結晶２のシンチレーション発光量も
低下させず、密着性もすぐれ割れなどの発生もない。ま
たエポキシ系樹脂にみられる塗膜の色の変化もない。さ
らにシリコン系の接着剤等を使用してＢＧＯ結晶２を光
電子増倍管１に接着するときに、接着剤が浸透せず反射
層３の剥離等のトラブルも生じない。 このアクリル樹脂としては公知のものが用いられる。例
えばポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポ
リアクリル酸ブチルのようなポリアクリル酸エステル系
及びこれとアクリルニ）・リル、酢酸ビニール、塩化ビ
ニール等の共重合タイプのエマルジョン系、溶剤系のも
のがあげられる。 また、反射層３の厚さは、５０μ■以下であると充分な
エネルギ分解能低下が得られないことから５０μ後以上
の厚さ、好ましくは５０μｆｆ１〜２００μｍがよい。 本発明の実験例は、以下のとおりである。 ５ Ｘ ＩＯＸ ２５ｍｍの大きさに切断したＢＧＯ結
晶２の大きさ５ＸｌＯｍｍの面を鏡面加工し、他の５面
を粗面加工した後、反射剤粉末Ｉ Ｋｇ、水５００ｇ、
２．６％ＰＶＡ水溶液６０ｇよりなる分散液と、アクリ
ル系樹脂にッペイホームペイント：日本ペイント（株）
商品名）を容積比で１対ｌに混合しこれを粗面加工した
５面にスプレーガンにより塗装し、乾燥してＢＧＯ結晶
２の粗面加工した５面に反射層３を得た。この際、バイ
ンダとしてアクリル系樹脂を使用しているため、１回の
塗装により反射層３を得ることができた。 このＢＧＯ結晶２の鏡面加工した面を第１図に示すよう
に光電子増倍管ｌに接続し、シンチレタのエネルギ分解
能を第２図に示す測定系を使用して測定した。すなわち
第２図に示すように、ＢＧＯ結晶２にγ線４を照射して
発生した光を光電子増倍管１で受けて前置増幅器５と増
幅器６で増幅した後、計数器７で発生した光子数を計数
した。なお同図の８は電源である。 ここでエネルギ分解能は第３図に示すように、γ線４の
入射によって生じたパルス波高値を横軸にとり、入射し
たγ線４の数を縦軸にとって、入射したγ線１個に対し
て生じたパルス波高値をプロットし、得られたピークに
おけるパルス波高値Ｅとそのピークの半値幅ΔＥより次
式によって算出される。 エネルギ分解能＝ΔＥ／Ｅ （％） エネルギ分解能が小さいほどγ線検出器としての分解能
が高いものとして取扱われる。 このエネルギ分解能を、種々の反射剤を使用し反射剤の
平均粒子径を変えて測定した結果を第４図に示す。第４
図から明らかなように、反射剤の平均粒子径が０．８μ
後以上であるとエネルギ分解能は発光効果が良好な１６
％以下の値を示し、かつ安定している。 また平均粒子径が１μｍのＢａ５ｏ４を使用して、反射
層３の厚さを変えてエネルギ分解能を測定した結果を第
５図に示す。同図から明らかなように、反射層３の厚さ
が５０μｍ以下であると、エネルギ分解能は大きくなる
が、反射層３の厚さが５０μ後以上であると１６％以下
の安定した値になる。 そして、これらの反射層３はいずれも剥離を生ぜず、ま
た割れも認められなかった。 このようにして得られた反射層３を有するＢＧＯ結晶２
どうじを、反射層３を介して組立てに普通に使われてい
るシリコーン系接着剤ＫＥ４２０（信越化学工業（株）
製品名）を用いて接着し放射線検出器を作成したが、反
射層３の剥離やエネルギ分解能の増加は生じなかった。 比較のためにＰＶＡバインダを用いて反射層３を形成し
て密着性を調べた結果、反射層３は剥離し易く、反射層
３をシリコーン系接着剤で上記例と同様に接着した結果
、ＢＧＯ結晶２と反射層３の間で剥離が生じた。
以上説明したように、本発明を適用した放射線検出器は
、光電子増倍管の入射窓に接続するＢｉ４ＧｅＪ＋ｘ結
晶の光電子増倍管との接続面以外の面に設けられた反射
層を形成する反射剤の平均粒子径が０．８μ後以上とす
ることによりエネルギ分解能を小さくして安定させるこ
とができるから、高精度で放射線を検出することができ
る。 反射層の厚さを５０μ後以上にすることによりエネ・ル
ギ分解能を小さくして安定させてから、放射線の検出精
度を向上させることができる。また反射層を形成するた
めのバインダとして高分子系バインダ、特にアクリル樹
脂を用いるとシリコーン系接着剤の影響を受けなくする
ことができ、反射層の反射特性、密着性を向上させるこ
とができると共に、１回の処理で反射層を形成すること
ができ製作工程の煩雑さも解消することができる。
、光電子増倍管の入射窓に接続するＢｉ４ＧｅＪ＋ｘ結
晶の光電子増倍管との接続面以外の面に設けられた反射
層を形成する反射剤の平均粒子径が０．８μ後以上とす
ることによりエネルギ分解能を小さくして安定させるこ
とができるから、高精度で放射線を検出することができ
る。 反射層の厚さを５０μ後以上にすることによりエネ・ル
ギ分解能を小さくして安定させてから、放射線の検出精
度を向上させることができる。また反射層を形成するた
めのバインダとして高分子系バインダ、特にアクリル樹
脂を用いるとシリコーン系接着剤の影響を受けなくする
ことができ、反射層の反射特性、密着性を向上させるこ
とができると共に、１回の処理で反射層を形成すること
ができ製作工程の煩雑さも解消することができる。
第１図は本発明の実施例を示す斜視図、第２図は測定系
を示すブロック図、第３図は入射したγ線の数とγ線に
よって生じたパルス波高値を示す特性図、第４図は上記
実施例による反射剤の平均粒径とエネルギ分解能の関係
を示す特性図、第 ５図は上記実施例による反射層の厚さとエネルギ分解能
の関係を示す特性図である。 ・・・光電子増倍管 ２・・・ＢＧＯ結晶 ３・・・反射層 第４図 第３図 ７線によって生し゛たハ０心スのｔＬ嵩儂第 ５図 反射層厚さ （μｍ）
を示すブロック図、第３図は入射したγ線の数とγ線に
よって生じたパルス波高値を示す特性図、第４図は上記
実施例による反射剤の平均粒径とエネルギ分解能の関係
を示す特性図、第 ５図は上記実施例による反射層の厚さとエネルギ分解能
の関係を示す特性図である。 ・・・光電子増倍管 ２・・・ＢＧＯ結晶 ３・・・反射層 第４図 第３図 ７線によって生し゛たハ０心スのｔＬ嵩儂第 ５図 反射層厚さ （μｍ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光電子増倍管と、光電子増倍管の入射窓に接続する
Ｂｉ＿４Ｇｅ＿３Ｏ＿１＿２結晶と、該結晶の光電子増
倍管との接続面以外の面に設けられた反射剤およびバイ
ンダからなる反射層とを有する放射線検出器において、 上記反射剤の平均粒子径が０．８μｍ以上であり、上記
バインダが高分子系バインダであることを特徴とする放
射線検出器。 ２、高分子系バインダがアクリル樹脂である請求項１記
載の放射線検出器。 ３、反射層の厚さが５０μ後以上である請求項１又は２
記載の放射線検出器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1086793A JPH02266287A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 放射線検出器 |
| DE90105949T DE69002265T2 (de) | 1989-04-07 | 1990-03-28 | Strahlungsdetektor. |
| EP90105949A EP0391237B1 (en) | 1989-04-07 | 1990-03-28 | Radiation detector |
| US07/506,864 US5061855A (en) | 1989-04-07 | 1990-04-09 | Radiation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1086793A JPH02266287A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02266287A true JPH02266287A (ja) | 1990-10-31 |
| JPH0575991B2 JPH0575991B2 (ja) | 1993-10-21 |
Family
ID=13896660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1086793A Granted JPH02266287A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 放射線検出器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5061855A (ja) |
| EP (1) | EP0391237B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02266287A (ja) |
| DE (1) | DE69002265T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5438191A (en) * | 1992-08-10 | 1995-08-01 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photomultiplier |
| US5442179A (en) * | 1992-09-21 | 1995-08-15 | Hamamatsu Photonics, K.K. | Photomultiplier assembly and gamma camera head |
| JP2009264751A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-12 | Furukawa Co Ltd | シンチレータの製造方法、シンチレータ、シンチレータ用塗布液、これを調製する方法 |
| JP2010145351A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Toshiba Corp | 放射線検出器およびその製造方法 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE4301177A1 (de) * | 1993-01-19 | 1994-07-21 | Telefunken Microelectron | UV-Strahlungsdetektor |
| DE4327752A1 (de) * | 1993-08-18 | 1995-02-23 | Taurus Daten & Mestechnik Gmbh | Strahlungsmeßgerät zur Lumineszenz- und Fluoreszenzmessung |
| FR2718852B1 (fr) * | 1994-04-19 | 1996-05-15 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de détection à distance de rayonnement. |
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