JPH0264008A - エツクス線及び/又はガンマ線の検出用のシンチレーターとして有用なランタニドケイ酸塩の単結晶 - Google Patents
エツクス線及び/又はガンマ線の検出用のシンチレーターとして有用なランタニドケイ酸塩の単結晶Info
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- JPH0264008A JPH0264008A JP1173878A JP17387889A JPH0264008A JP H0264008 A JPH0264008 A JP H0264008A JP 1173878 A JP1173878 A JP 1173878A JP 17387889 A JP17387889 A JP 17387889A JP H0264008 A JPH0264008 A JP H0264008A
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- C09K11/08—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7766—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
- C09K11/77742—Silicates
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (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
【発明の詳細な説明】
本発明はエックス線又はガンマ線の検出のためのシンチ
レータ−として有用なランタニドケイ酸塩の単結晶に関
する。更に詳しくは本発明は医学的画像、又は核廃棄物
容器のような物体の非破壊検査ならびに石油探査に関係
する陽電子放射断層撮影(positron emis
sion tomography)に対して用途を有す
るシンチレータ−の製造に関する。
レータ−として有用なランタニドケイ酸塩の単結晶に関
する。更に詳しくは本発明は医学的画像、又は核廃棄物
容器のような物体の非破壊検査ならびに石油探査に関係
する陽電子放射断層撮影(positron emis
sion tomography)に対して用途を有す
るシンチレータ−の製造に関する。
シンチレータ−はエックス線及びl又はガンマ線を低エ
ネルギーの光子放射線に転換させることを可能ならしめ
る物質であって、特に光電子増倍管の通過帯域(pas
s band)に対して好適である。
ネルギーの光子放射線に転換させることを可能ならしめ
る物質であって、特に光電子増倍管の通過帯域(pas
s band)に対して好適である。
シンチレータ−として有用な物質のうちでケイ素の混合
酸化物、特に米国特許第4,647,781号明細書に
記載のような式: %式% (式中LnはY及びl又はLaであり、そしてX及びy
は 0 りx (0,5 1,103(: y (0,1 のような値である)で示される希土類のオキシオルトケ
イ酸塩が最近開発された。
酸化物、特に米国特許第4,647,781号明細書に
記載のような式: %式% (式中LnはY及びl又はLaであり、そしてX及びy
は 0 りx (0,5 1,103(: y (0,1 のような値である)で示される希土類のオキシオルトケ
イ酸塩が最近開発された。
上記のような物質の性能は下記のパラメーターd:物質
密度 2:実効原子番号 ■=シンチレーション光度 ■:ルミネセンス減衰速度 を基準にして評価することができる。
密度 2:実効原子番号 ■=シンチレーション光度 ■:ルミネセンス減衰速度 を基準にして評価することができる。
これらのパラメーターにより性能係数(figure
ofmerit )、F=dZ5I/vを定義すること
ができる。
ofmerit )、F=dZ5I/vを定義すること
ができる。
この性能係数Fにおいて、数値dZ5はエックス線及び
l又はガンマ線の吸収係数を特徴づけ、ファクターI/
vは発光イオン(luminecent ion )及
び前記イオンの結晶環境の特性を示す。
l又はガンマ線の吸収係数を特徴づけ、ファクターI/
vは発光イオン(luminecent ion )及
び前記イオンの結晶環境の特性を示す。
これらの希土類オキシオルトケイ酸塩から形成されるシ
ンチレータ−は特に陽電子放射断層撮影における応用に
対して満足な結果を与える。しかしながら、それらシン
チレータ−の性能特性を更に改良し、特に、より速やか
なルミネセンス減衰及びl又はより高い放射度(emi
ssion 1ntensity )を得ることは有益
である。
ンチレータ−は特に陽電子放射断層撮影における応用に
対して満足な結果を与える。しかしながら、それらシン
チレータ−の性能特性を更に改良し、特に、より速やか
なルミネセンス減衰及びl又はより高い放射度(emi
ssion 1ntensity )を得ることは有益
である。
本発明は特に、公知のオキシオルトケイ酸塩を使用して
得られたものと比較して改良された性能を得ることので
きるシンチレータ−として有用な希土類ケイ酸塩の新規
な単結晶に関する。
得られたものと比較して改良された性能を得ることので
きるシンチレータ−として有用な希土類ケイ酸塩の新規
な単結晶に関する。
本発明によれば、エックス線及びl又はガンマ線の検出
のためのシンチレータ−として有用なランタニドケイ酸
塩の単結晶は、ランタニドケイ酸塩が式: %式%) (式中、Ln及びLn’は互いに異なり、La、Gd、
Yb及びLuの中から選択される希土類元素を表わし、
そしてXl、X2及びX3は 0 <Xi < 1 0 (X2 (0,05 0(X3 (0,05 0< x2+ x3< 0.1 0<X1+X2+X3<1 である)に一致することを特徴とする。
のためのシンチレータ−として有用なランタニドケイ酸
塩の単結晶は、ランタニドケイ酸塩が式: %式%) (式中、Ln及びLn’は互いに異なり、La、Gd、
Yb及びLuの中から選択される希土類元素を表わし、
そしてXl、X2及びX3は 0 <Xi < 1 0 (X2 (0,05 0(X3 (0,05 0< x2+ x3< 0.1 0<X1+X2+X3<1 である)に一致することを特徴とする。
本発明の第一の実施態様によればXl及びX3はOに等
しい。この場合ランタニドケイ酸塩は式:%式%) (式中、X2は0 < X2 (0−05、好ましくは
0.005 (x2<、 0.02である)に一致する
。
しい。この場合ランタニドケイ酸塩は式:%式%) (式中、X2は0 < X2 (0−05、好ましくは
0.005 (x2<、 0.02である)に一致する
。
例えばx2は0.01と0.011との間に変動するこ
とができ、式: %式%) で示されるケイ酸塩に相当する。
とができ、式: %式%) で示されるケイ酸塩に相当する。
これらのケイ酸塩は周囲温度において約410nmの発
光波長(emission wavelength )
を有する。
光波長(emission wavelength )
を有する。
本発明の第二の実施態様によればX1=0である。この
場合ランタニドケイ酸塩は式:%式%) (式中、LnはLa、 Gd、 Yb及びLuの中から
選択される希土類元素を表わし、そしてX2及びX3は
0 < X2 (0,05 0 < X3(0,05 好ましくは 0.003 (X2 (0,01 0,005(X3 (0,02 である)に一致する。
場合ランタニドケイ酸塩は式:%式%) (式中、LnはLa、 Gd、 Yb及びLuの中から
選択される希土類元素を表わし、そしてX2及びX3は
0 < X2 (0,05 0 < X3(0,05 好ましくは 0.003 (X2 (0,01 0,005(X3 (0,02 である)に一致する。
この式で示される希土類ケイ酸塩の例としては、式:
%式%)
で示されるケイ酸塩のようなX2が0.005と0.0
06との間に変動し、X3が0.016と0.017と
の間に変動する希土類ケイ酸塩を挙げることができる。
06との間に変動し、X3が0.016と0.017と
の間に変動する希土類ケイ酸塩を挙げることができる。
このような希土類ケイ酸塩は、セリウムとテルビウムと
が共存することにより500〜550nmの範囲にわた
る高い発光波長を有する。
が共存することにより500〜550nmの範囲にわた
る高い発光波長を有する。
本発明の第三の実施態様によればX3=0である。この
場合においてはランクニドケイ酸塩は式:%式%) (式中、Ln及びLn’は互に異なり、La、 Gd、
Yb及びLuの中から選択される希土類元素を表わし
、そしてxl及びx2は、 0<xl<1 0 < X2 < 0.05 0<X1+x2<1 であり、好ましくは、 0.05(Xl(0,2 0,005< x2り0.02 0.055 < XI + X2 < 0.22である
)に一致する。
場合においてはランクニドケイ酸塩は式:%式%) (式中、Ln及びLn’は互に異なり、La、 Gd、
Yb及びLuの中から選択される希土類元素を表わし
、そしてxl及びx2は、 0<xl<1 0 < X2 < 0.05 0<X1+x2<1 であり、好ましくは、 0.05(Xl(0,2 0,005< x2り0.02 0.055 < XI + X2 < 0.22である
)に一致する。
例えばX□は0゜1と0.11との間に変動することが
でき、X2は0.01と0.011との間に変動するこ
とができる。この種のケイ酸塩は式: %式%) により示される。
でき、X2は0.01と0.011との間に変動するこ
とができる。この種のケイ酸塩は式: %式%) により示される。
本発明の第四の実施態様によればXl、x2及びX3は
すべてOよりも大きい。この場合においてはX工、x2
及びX3は 0 < Xl< 1 0 < X2 (0,05 0< Xa (0,05 好ましくは 0.05 (xl<、 0.2 0.003 (X2 <0.01 0.005 (X3(0,02 である。
すべてOよりも大きい。この場合においてはX工、x2
及びX3は 0 < Xl< 1 0 < X2 (0,05 0< Xa (0,05 好ましくは 0.05 (xl<、 0.2 0.003 (X2 <0.01 0.005 (X3(0,02 である。
例えばxoは0.1と0.11との間に、X2は0.0
5と0.06との間に、そしてX3は0.01と0.0
11との間に変動することができる。
5と0.06との間に、そしてX3は0.01と0.0
11との間に変動することができる。
この種のケイ酸塩は式:
%式%)
これらのケイ酸塩もまたセリウムとテルビウムとの共存
の故に500 nmと550 nmとの間の波長範囲に
おいて発光する。
の故に500 nmと550 nmとの間の波長範囲に
おいて発光する。
本発明において使用されるセリウム及び随意的にテルビ
ウムにより活性化された希土類ケイ酸塩は公知の化合物
であり、ジャーナル オブ エレクトロケミカル ソサ
エティー(J、 Electrochem。
ウムにより活性化された希土類ケイ酸塩は公知の化合物
であり、ジャーナル オブ エレクトロケミカル ソサ
エティー(J、 Electrochem。
Soc、 )から刊行されたJ、 J、ランマース(L
ammers )及びG、ブラッセ(Brasse )
著:ソリッド−ステート サイエンス アンド テクノ
ロジー(Solid −8tate 5cience
and Technology)、1987年、206
8〜2071頁の論文に記載のようにリン仄石型の構造
を有する。こ゛の論文においては前記ケイ酸塩は粉末の
形態で製造され、それらのルミネセンス性は紫外線又は
エックス線により励起しながら測定する。テルビウムに
より活性化されたオキシオルトケイ酸塩Gd2510s
についても研究され、該論文の結論はCe3+及びTb
3+により活性化された本発明によるケイ酸塩はケイ光
物質として比較的に無効であり、それに対してGd2S
iO5のようなオキシオルトケイ酸塩は優れているとい
うことを示した。
ammers )及びG、ブラッセ(Brasse )
著:ソリッド−ステート サイエンス アンド テクノ
ロジー(Solid −8tate 5cience
and Technology)、1987年、206
8〜2071頁の論文に記載のようにリン仄石型の構造
を有する。こ゛の論文においては前記ケイ酸塩は粉末の
形態で製造され、それらのルミネセンス性は紫外線又は
エックス線により励起しながら測定する。テルビウムに
より活性化されたオキシオルトケイ酸塩Gd2510s
についても研究され、該論文の結論はCe3+及びTb
3+により活性化された本発明によるケイ酸塩はケイ光
物質として比較的に無効であり、それに対してGd2S
iO5のようなオキシオルトケイ酸塩は優れているとい
うことを示した。
このように上記論文の記載から、これら同一のケイ酸塩
のこれら単結晶がシンチレータ−として前記論文及び米
国特許第4,647,781号に記載されているオキシ
オルトケイ酸塩よりも、より良好な性能を有するという
ことを推測することはできなかった。
のこれら単結晶がシンチレータ−として前記論文及び米
国特許第4,647,781号に記載されているオキシ
オルトケイ酸塩よりも、より良好な性能を有するという
ことを推測することはできなかった。
本発明によるランタニドケイ酸塩の単結晶は、例えば対
応する酸化物Ln2O3、Ln’203、CeO2又は
Ce2O3、Tb2O3及び5tO2を混合することに
よるような慣用の方法により得られるランタニドケイ酸
塩粉末から製造することができる。該粉末を混合した後
に加熱処理を行う。この加熱処理により本発明によるラ
ンタニドケイ酸塩を得ることができる。採用する温度は
一般的に1000°Cを超え、しかも構成酸化物の性質
及びそれらの割合の関数として選択される。
応する酸化物Ln2O3、Ln’203、CeO2又は
Ce2O3、Tb2O3及び5tO2を混合することに
よるような慣用の方法により得られるランタニドケイ酸
塩粉末から製造することができる。該粉末を混合した後
に加熱処理を行う。この加熱処理により本発明によるラ
ンタニドケイ酸塩を得ることができる。採用する温度は
一般的に1000°Cを超え、しかも構成酸化物の性質
及びそれらの割合の関数として選択される。
また水性溶媒又は非水性溶媒中におけるLn3+Ln+
3+、3i4+、Ce” (n = 3又は4)、及
びTb3+の可溶性化合物からの沈殿によりランタニド
ケイ酸塩粉末を製造することもできる。使用される塩は
、例えばアセテートであることができ、沈殿はアンモニ
アを添加することにより得ることができる。次いで該粉
末は慣用の単結晶製造法、特にチョクラルスキー(Cz
ochralski )法により単結晶に変化させる。
3+、3i4+、Ce” (n = 3又は4)、及
びTb3+の可溶性化合物からの沈殿によりランタニド
ケイ酸塩粉末を製造することもできる。使用される塩は
、例えばアセテートであることができ、沈殿はアンモニ
アを添加することにより得ることができる。次いで該粉
末は慣用の単結晶製造法、特にチョクラルスキー(Cz
ochralski )法により単結晶に変化させる。
この目的のために該粉末をルツボに入れ、それを融解浴
を形成するように大気酸素から保護されたケイ酸塩の融
解温度又は溶融温度まで加熱し、次いでケイ酸塩の六方
格子の結晶方向C又は結晶方向aに平行にカットされた
上記組成物の単結品積を使用するチョクラルスキー法に
より前記融解浴から単結晶を製造することができる。こ
の単結品積を浴に接触させ、次いで核自体に対する回転
運動をさせながら徐々に引き上げ、核によって示される
方向において該核の末端に確実に単結晶を漸進的に成長
させる。この方法はシンチレータ−工業に適する大きな
単結晶を製造することができる。
を形成するように大気酸素から保護されたケイ酸塩の融
解温度又は溶融温度まで加熱し、次いでケイ酸塩の六方
格子の結晶方向C又は結晶方向aに平行にカットされた
上記組成物の単結品積を使用するチョクラルスキー法に
より前記融解浴から単結晶を製造することができる。こ
の単結品積を浴に接触させ、次いで核自体に対する回転
運動をさせながら徐々に引き上げ、核によって示される
方向において該核の末端に確実に単結晶を漸進的に成長
させる。この方法はシンチレータ−工業に適する大きな
単結晶を製造することができる。
前記単結晶において平行六面体をカットし、次いで二つ
の末端面を研摩し、次いで平行六面体の一つの面によっ
て遮断(1ntercept )されるエックス光子及
びl又はガンマ光子の数を数えるために前記平行六面体
と光電子増倍管とを結合させることができる。
の末端面を研摩し、次いで平行六面体の一つの面によっ
て遮断(1ntercept )されるエックス光子及
びl又はガンマ光子の数を数えるために前記平行六面体
と光電子増倍管とを結合させることができる。
このように本発明は、本発明によるランタニドケイ酸塩
単結晶とシンチレータ−からの光を検出するための光電
検出器とから構成されるシンチレータ−を包含するエッ
クス線及びl又はガンマ線検出器にも関する。
単結晶とシンチレータ−からの光を検出するための光電
検出器とから構成されるシンチレータ−を包含するエッ
クス線及びl又はガンマ線検出器にも関する。
本発明によるランタニドケイ酸塩の単結晶においては、
ドーパントとして添加されたセリウム及び恐らくはテル
ビウムの量にしたがってシンチレータ−の性質、特にそ
の発光性を応用することができる。
ドーパントとして添加されたセリウム及び恐らくはテル
ビウムの量にしたがってシンチレータ−の性質、特にそ
の発光性を応用することができる。
セリウムを単独で使用する場合にはシンチレータ−の発
光は410nm及び周囲温度において生ずる。しかしな
がら、セリウムとテルビウムとを同時に使用する場合に
はシンチレータ−の発光は500〜550nmの範囲に
ある。後者の場合、ルミネセンス強度工は特に高い。
光は410nm及び周囲温度において生ずる。しかしな
がら、セリウムとテルビウムとを同時に使用する場合に
はシンチレータ−の発光は500〜550nmの範囲に
ある。後者の場合、ルミネセンス強度工は特に高い。
添加されるセリウムの量はルミネセンス減衰速度に影響
し、該速度はセリウム含量と共に増加し、しかも常に米
国特許第4,647,781号明細書のオキシオルトケ
イ酸塩により得られた減衰速度よりも高い。
し、該速度はセリウム含量と共に増加し、しかも常に米
国特許第4,647,781号明細書のオキシオルトケ
イ酸塩により得られた減衰速度よりも高い。
本発明によれば、ランタニドLnを、より高い原子番号
を有する他のランタニドLn’により部分的に置換する
ことによってもシンチレータ−の性質が改良される。こ
のことにより該物質の実効原子番号2及びその密度dが
増加することができ、一方そのようにしてエックス線及
びl又はガンマ線の吸収係数が改良される。
を有する他のランタニドLn’により部分的に置換する
ことによってもシンチレータ−の性質が改良される。こ
のことにより該物質の実効原子番号2及びその密度dが
増加することができ、一方そのようにしてエックス線及
びl又はガンマ線の吸収係数が改良される。
結局、本発明において使用されるケイ酸塩はリン灰石型
の構造の利点を有し、この利点は周囲温度からケイ酸の
融解温度までにわたって同一かつ安定のままで残り、こ
れに対しセリウム及びランタニウムのオキシオルトケイ
酸塩はそれらの融点前に分解するのである。それ故、本
発明によるランタニドケイ酸塩中におけるセリウムの偏
析(segregation )はオキシオルトケイ酸
塩中に観察される偏析よりも少ない。したがってチョク
ラルスキー法によって得られた試料の結晶特性(cry
stalline quality )を改良し、かつ
より大量のセリウムを使用してルミネセンス減衰速度を
増加させることができる。
の構造の利点を有し、この利点は周囲温度からケイ酸の
融解温度までにわたって同一かつ安定のままで残り、こ
れに対しセリウム及びランタニウムのオキシオルトケイ
酸塩はそれらの融点前に分解するのである。それ故、本
発明によるランタニドケイ酸塩中におけるセリウムの偏
析(segregation )はオキシオルトケイ酸
塩中に観察される偏析よりも少ない。したがってチョク
ラルスキー法によって得られた試料の結晶特性(cry
stalline quality )を改良し、かつ
より大量のセリウムを使用してルミネセンス減衰速度を
増加させることができる。
本発明の、その他の特色及び利点は下記の非限定的な実
施例を検討し、かつ図面を参照して推測することができ
る。図面は本発明によるエックス線及びl又はガンマ線
検出装置を概略的に示す。
施例を検討し、かつ図面を参照して推測することができ
る。図面は本発明によるエックス線及びl又はガンマ線
検出装置を概略的に示す。
実施例1:Gd9.28Ceo、o5(SiO2)6o
2の単結晶まず非常に純粋なGd2O3、SiO2及び
CeO2から混合酸化物粉末を調製した。この目的のた
めにアルミナ製るつぼ中にGd2o3の556.99
g、 CeO2の2.86 g及びSiO□の119.
36 gを導入し、次いで空気中において約1500°
Cで48時間か焼し、次いで周囲温度に冷却した。次い
で、このようにして得られた式: Gdg、2g Ce
0o、os (8104)s 02のケイ酸塩粉末をイ
リジウム製るつぼ(直径60 mm、高さ60 mm
)に入れ、次いで融解浴を形成するために大気酸素から
保護された1900°Cに近い該ケイ酸塩粉末の融点に
まで昇温させた。
2の単結晶まず非常に純粋なGd2O3、SiO2及び
CeO2から混合酸化物粉末を調製した。この目的のた
めにアルミナ製るつぼ中にGd2o3の556.99
g、 CeO2の2.86 g及びSiO□の119.
36 gを導入し、次いで空気中において約1500°
Cで48時間か焼し、次いで周囲温度に冷却した。次い
で、このようにして得られた式: Gdg、2g Ce
0o、os (8104)s 02のケイ酸塩粉末をイ
リジウム製るつぼ(直径60 mm、高さ60 mm
)に入れ、次いで融解浴を形成するために大気酸素から
保護された1900°Cに近い該ケイ酸塩粉末の融点に
まで昇温させた。
次いで四−ランタニドケイ酸塩の単結品積を該融解浴と
接触させた。この核は該化合物の六方格子のa結晶方向
に平行にカットされてあった。次いで該核をそれ自身に
対して回転運動させながらゆっくりと引き上げた。これ
により該核の末端において単結晶が次第に形成されるに
至った。
接触させた。この核は該化合物の六方格子のa結晶方向
に平行にカットされてあった。次いで該核をそれ自身に
対して回転運動させながらゆっくりと引き上げた。これ
により該核の末端において単結晶が次第に形成されるに
至った。
これにより長さ30 nm及び直径70mmの均質な単
結晶が得られた。次いで該単結晶を該結晶中に恐らく存
在する四価セリウムイオンを三価セリウムイオンに還元
させるために、水素雰囲気下に1200 ’Cにおいて
アニーリング(annealing )処理に供した。
結晶が得られた。次いで該単結晶を該結晶中に恐らく存
在する四価セリウムイオンを三価セリウムイオンに還元
させるために、水素雰囲気下に1200 ’Cにおいて
アニーリング(annealing )処理に供した。
三価のセリウムイオンのみが約410nmのシンチレー
ションに対して応答性である。
ションに対して応答性である。
このようにして得られた単結晶は約30ns(ナノセカ
ンド)のルミネセンス減衰速度を有し、これに対し、同
一のセリウム含量を有する米国特許第4.647,78
1号明細書の希土類オキシオルトケイ酸塩に対してはル
ミネセンス減衰速度は約60nsであった。
ンド)のルミネセンス減衰速度を有し、これに対し、同
一のセリウム含量を有する米国特許第4.647,78
1号明細書の希土類オキシオルトケイ酸塩に対してはル
ミネセンス減衰速度は約60nsであった。
実施例2
前記実施例1のようにしてGd2O3の553.91
g、CeO2の5.72 g及び5tO2の119.3
6 gから式:%式%) のランタニドケイ酸塩単結晶を生成させた。前記実施例
1と同一の条件下において粉末を調製し、同一の手順を
使用して単結晶に変換させた。該結晶は約410nmに
おいて発光し、そのルミネセンス減衰速度は約27 n
sであった。
g、CeO2の5.72 g及び5tO2の119.3
6 gから式:%式%) のランタニドケイ酸塩単結晶を生成させた。前記実施例
1と同一の条件下において粉末を調製し、同一の手順を
使用して単結晶に変換させた。該結晶は約410nmに
おいて発光し、そのルミネセンス減衰速度は約27 n
sであった。
実施例3〜5:Ln9.23Ceo、1(SiO4)6
02の単結晶[LnはLa(実施例3)、Yb(実施例
4)及び、Lu(実施例5)を表わすJ 下記:La2O3の498.91 g 、 CeO2の
5.72 g及び5102の119.62 g ;又は
Yb2o3の645.45g、 CeO□の6.11g
及びSiO2の127.94g;又はLu2O3の65
5.25g 、 CeO2の6.14 g及びSiO2
の128.63 gを使用した点を除いて前記実施例2
と同様な操作手順を使用してランタニドケイ酸塩粉末を
調製した。
02の単結晶[LnはLa(実施例3)、Yb(実施例
4)及び、Lu(実施例5)を表わすJ 下記:La2O3の498.91 g 、 CeO2の
5.72 g及び5102の119.62 g ;又は
Yb2o3の645.45g、 CeO□の6.11g
及びSiO2の127.94g;又はLu2O3の65
5.25g 、 CeO2の6.14 g及びSiO2
の128.63 gを使用した点を除いて前記実施例2
と同様な操作手順を使用してランタニドケイ酸塩粉末を
調製した。
次いで前記実施例1のようにして単結晶を製造し、前記
実施例1のようにしてアニーリング処理に供した。得ら
れた単結晶はすべてが約410 nmにおいて発光する
シンチレータ−であり、それらのルミネセンス減衰速度
は約40nsであった。
実施例1のようにしてアニーリング処理に供した。得ら
れた単結晶はすべてが約410 nmにおいて発光する
シンチレータ−であり、それらのルミネセンス減衰速度
は約40nsであった。
実施例6:Gd9.13 CeO,05TbO,15(
SiO4)602の単結晶最初にGd2O3の547.
91 g 、 CeO2の2.86 g、Tb2O3の
9.09 g及びSiO2の119.36 gより成る
粉末の混合物を存在させた点を除いて前記実施例1と同
様な操作手順を使用した。次いでこの粉末から前記実施
例1と同様な操作手順にしたがって単結晶を製造した。
SiO4)602の単結晶最初にGd2O3の547.
91 g 、 CeO2の2.86 g、Tb2O3の
9.09 g及びSiO2の119.36 gより成る
粉末の混合物を存在させた点を除いて前記実施例1と同
様な操作手順を使用した。次いでこの粉末から前記実施
例1と同様な操作手順にしたがって単結晶を製造した。
次いで該単結晶を1200°Cの温度で窒素雰囲気中に
おいて48時間にわたりアニーリング処理に供した。こ
れにより500〜550 nmの波長において発光する
シンチレータ−が得られた。
おいて48時間にわたりアニーリング処理に供した。こ
れにより500〜550 nmの波長において発光する
シンチレータ−が得られた。
実施例7〜9
前記実施例6のようにして、Ln9.13 CeO,0
5Tbo、ts(SiO4)602(式中、LnはLa
、 Yb又はLuを表わす)の単結晶を製造した。得ら
れた単結晶はアニーリング後に500〜550 nmの
波長において発光した。
5Tbo、ts(SiO4)602(式中、LnはLa
、 Yb又はLuを表わす)の単結晶を製造した。得ら
れた単結晶はアニーリング後に500〜550 nmの
波長において発光した。
実施例10
前記実施例1と同様な操作手順を採用してGd8.23
LuCeo、1(8i04)602の単結晶を製造した
。まずGd2o3の498.51g、 Lu2O3の6
6.49 g 、5102の120.48 g、CeO
□の5.75 gから出発して前記実施例1のようにし
てランタニドケイ酸塩粉末を調製した。
LuCeo、1(8i04)602の単結晶を製造した
。まずGd2o3の498.51g、 Lu2O3の6
6.49 g 、5102の120.48 g、CeO
□の5.75 gから出発して前記実施例1のようにし
てランタニドケイ酸塩粉末を調製した。
次いで前記実施例1と同様な操作手順にしたがって前記
粉末から単結晶を製造し、次いで1200 ’Cにおい
て水素雰囲気下に48時間にわたりアニーリングを行っ
た。得られた単結晶は約410 nmの波長において発
光するシンチレータ−であった。このシンチレータ−の
ルミネセンス減衰速度は35 nsであつた。
粉末から単結晶を製造し、次いで1200 ’Cにおい
て水素雰囲気下に48時間にわたりアニーリングを行っ
た。得られた単結晶は約410 nmの波長において発
光するシンチレータ−であった。このシンチレータ−の
ルミネセンス減衰速度は35 nsであつた。
実施例11〜13
前記実施例9のようにしてLn8.23Ln’ Ce、
1(SiO4)602(式中、Ln及びLn’は下記表
1に示すランタニドを表わす)の単結晶を製造した。こ
れらの単結晶もまた約410nmの波長において発光し
た。それら単結晶の減衰速度を下記表1に示す。
1(SiO4)602(式中、Ln及びLn’は下記表
1に示すランタニドを表わす)の単結晶を製造した。こ
れらの単結晶もまた約410nmの波長において発光し
た。それら単結晶の減衰速度を下記表1に示す。
実施例14
前記実施例1と同様な操作手順にしたがってGd8,1
8LuCeo、o5Tbo、1(SiO4)60□の単
結晶を製造した。まずGd2O3の495.49 g
、Lu2O3の66.49 g、CeO2の2.88g
、Tb2O3の9.17 g及び5tO2の120.4
8gから出発して前記実施例1のようにしてランタニド
ケイ酸塩粉末を調製した。
8LuCeo、o5Tbo、1(SiO4)60□の単
結晶を製造した。まずGd2O3の495.49 g
、Lu2O3の66.49 g、CeO2の2.88g
、Tb2O3の9.17 g及び5tO2の120.4
8gから出発して前記実施例1のようにしてランタニド
ケイ酸塩粉末を調製した。
次いで前記実施例1と同様な操作手順にしたがって前記
粉末から単結晶を製造し、次いで1200°Cの温度に
おいて水素雰囲気下に48時間にわたりアニーリング処
理を行った。得られた単結晶は500〜550 nmの
範囲における波長において発光するシンチレータ−であ
った。
粉末から単結晶を製造し、次いで1200°Cの温度に
おいて水素雰囲気下に48時間にわたりアニーリング処
理を行った。得られた単結晶は500〜550 nmの
範囲における波長において発光するシンチレータ−であ
った。
本発明によるランタニドケイ酸塩の単結晶はエックス線
及びl又はガンマ線検出器におけるシンチレータ−とし
て使用することができる。このような検出器を図面にお
いて概略的に示す。
及びl又はガンマ線検出器におけるシンチレータ−とし
て使用することができる。このような検出器を図面にお
いて概略的に示す。
図面において検出器はシンチレータ−1とシンチレータ
−からの光を検出するための光電検出器3とを包含する
ことがわかる。シンチレータ−1は、外囲器(enve
lope ) 5、例えばアルミニウム製であって内部
を硫酸バリウムのような反射材料7で被覆したものの中
に配置しである。アルミニウム製外囲器を通過したガン
マ線によりシンチレータ−1が照射された場合、シンチ
レータ−により光が生ずる。発光された光は全方向に向
うけれど反射材料7により反射されて光電子増倍管3中
に導入される。
−からの光を検出するための光電検出器3とを包含する
ことがわかる。シンチレータ−1は、外囲器(enve
lope ) 5、例えばアルミニウム製であって内部
を硫酸バリウムのような反射材料7で被覆したものの中
に配置しである。アルミニウム製外囲器を通過したガン
マ線によりシンチレータ−1が照射された場合、シンチ
レータ−により光が生ずる。発光された光は全方向に向
うけれど反射材料7により反射されて光電子増倍管3中
に導入される。
増幅器9が光電子増倍管3の出力を増幅する。
前述の検出器は陽電子放射断層撮影法による医学的画像
化に特に使用することができる。この診断法においては
、患者に注入される生物分子中における天然同位元素の
代りに陽電子放射源元素(positron emit
ter element)が組み入れられる。次いでこ
れらの分子又はそれらの代謝物質の存在を陽電子放射に
より身体の部分において検出し、本発明によるランタニ
ドケイ酸塩単結晶の対を使用して消滅光子、すなわちガ
ンマ線を検出する。
化に特に使用することができる。この診断法においては
、患者に注入される生物分子中における天然同位元素の
代りに陽電子放射源元素(positron emit
ter element)が組み入れられる。次いでこ
れらの分子又はそれらの代謝物質の存在を陽電子放射に
より身体の部分において検出し、本発明によるランタニ
ドケイ酸塩単結晶の対を使用して消滅光子、すなわちガ
ンマ線を検出する。
上述の検出器は先行の放射後に異なる地質層によって放
射されるエックス線及びl又はガンマ線を検出するため
の穿井に使用することもできる。該検出器は異なる地質
層を識別することができる。
射されるエックス線及びl又はガンマ線を検出するため
の穿井に使用することもできる。該検出器は異なる地質
層を識別することができる。
シンチレータ−を組み込んだ石油探査用装置が例えばヨ
ーロッパ特許第231693号明細書に記載されている
。
ーロッパ特許第231693号明細書に記載されている
。
表1
”ns、za Ln’ICeo、、(Sin4)60□
施例 Ln Ln’ 減衰速度n511
Gd Yb 3512
La Lu 4013 La
Yb 40図面において、 1:シンチレータ− 5=外囲器 92増幅器 3:光電子増倍管 7:反射材料
施例 Ln Ln’ 減衰速度n511
Gd Yb 3512
La Lu 4013 La
Yb 40図面において、 1:シンチレータ− 5=外囲器 92増幅器 3:光電子増倍管 7:反射材料
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)シンチレータ−が、式: (Ln_1_−_x__1_−_x__2_−_x__
3Ln’_x__1Ce_x__2Tb_x__3)_
9_._3_3(SiO_4)_6O_2(式中、Ln
及びLn’は互いに異なり、La、Gd、Yb及びLu
の中から選択される希土類を表わし、x_1、x_2及
びx_3は 0≦x_1<1 0≦x_2≦0.05 0≦x_3≦0.05 0<x_2+x_3≦0.1 0<x_1+x_2+x_3<1 である)により示されるランタニドケイ酸塩単結晶によ
り構成されることを特徴とするシンチレーターと該シン
チレーターから発する光を検出するための光電検出器と
を組み入れたエツクス線及び/又はガンマ線検出器。 (2)x_1及びx_3が0に等しいことを特徴とする
請求項1記載の検出器。 (3)0.005≦x_2≦0.02であることを特徴
とする請求項2記載の検出器。 (4)x_1が0に等しいことを特徴とする請求項1記
載の検出器。 (5)x_2及びx_3が 0.003≦x_2≦0.01 0.005≦x_3≦0.002 であることを特徴とする請求項4記載の検出器。 (6)x_3が0に等しいことを特徴とする請求項1記
載の検出器。 (7)x_1及びx_2が 0.05≦x_1≦0.2 0.005≦x_2≦0.02しかも0.055≦x_
1+x_2≦0.22であることを特徴とする請求項6
記載の検出器。 (8)x_1、x_2及びx_3が0よりも大きいこと
を特徴とする請求項1記載の検出器。 (9)x_1、x_2及びx_3が 0.05≦x_1≦0.2 0.003≦x_2≦0.01 0.005≦x_3≦0.02 であることを特徴とする請求項8記載の検出器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8809152 | 1988-07-06 | ||
| FR8809152A FR2634028B1 (fr) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | Monocristaux de silicates de lanthanides utilisables comme scintillateurs pour la detection des rayonnements x et gamma |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264008A true JPH0264008A (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=9368139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1173878A Pending JPH0264008A (ja) | 1988-07-06 | 1989-07-05 | エツクス線及び/又はガンマ線の検出用のシンチレーターとして有用なランタニドケイ酸塩の単結晶 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4988882A (ja) |
| EP (1) | EP0350391B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0264008A (ja) |
| DE (1) | DE68906833T2 (ja) |
| FR (1) | FR2634028B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007001849A (ja) * | 2005-05-27 | 2007-01-11 | Hitachi Chem Co Ltd | 単結晶の熱処理方法 |
| JP2007001850A (ja) * | 2005-05-27 | 2007-01-11 | Hitachi Chem Co Ltd | 単結晶の熱処理方法 |
| JP2008007391A (ja) * | 2006-06-02 | 2008-01-17 | Hitachi Chem Co Ltd | 単結晶の熱処理方法 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59009745D1 (de) * | 1990-02-07 | 1995-11-09 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung eines stimulierbaren Speicherleuchtschirmes. |
| EP0456002B1 (en) * | 1990-04-20 | 1996-11-06 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Single crystal scintillator and apparatus for prospecting underground strata using same |
| US5264154A (en) * | 1990-04-20 | 1993-11-23 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Single crystal scintillator |
| US5313504A (en) * | 1992-10-22 | 1994-05-17 | David B. Merrill | Neutron and photon monitor for subsurface surveying |
| GB9318751D0 (en) * | 1993-09-09 | 1993-10-27 | Health Lab Service Board | Detection and speciation of campylobacter |
| US6278832B1 (en) | 1998-01-12 | 2001-08-21 | Tasr Limited | Scintillating substance and scintillating wave-guide element |
| RU2148837C1 (ru) * | 1999-04-19 | 2000-05-10 | Иссык-Кульский государственный университет им.К.Тыныстанова | Неорганический сцинтиллятор |
| US7132060B2 (en) * | 2003-11-04 | 2006-11-07 | Zecotek Medical Systems Inc. | Scintillation substances (variants) |
| DE102004013455B3 (de) * | 2004-03-18 | 2005-09-08 | Ivoclar Vivadent Ag | Apatitglaskeramik auf der Basis von silicatischen Oxyapatiten, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
| RU2297648C1 (ru) * | 2005-12-26 | 2007-04-20 | ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет-УПИ" | Способ получения сцинтиллирующего состава для регистрации нейтрино |
| DE102009040389A1 (de) * | 2009-09-07 | 2011-03-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Strahlentherapievorrichtung und Verfahren zur Überwachung einer Bestrahlung |
| JP5655141B2 (ja) * | 2010-07-19 | 2015-01-14 | オーシャンズ キング ライティング サイエンスアンドテクノロジー カンパニー リミテッド | 珪酸塩発光材料及びその調製方法 |
| CN104781004A (zh) * | 2012-12-27 | 2015-07-15 | 三井金属矿业株式会社 | 催化剂载体和废气净化用催化剂 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58138774A (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-17 | Hitachi Chem Co Ltd | γ線検出器 |
| US4647781A (en) * | 1983-01-31 | 1987-03-03 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Gamma ray detector |
| EP0249660B1 (en) * | 1986-06-16 | 1990-04-18 | Agfa-Gevaert N.V. | A process for the conversion of x-rays |
| US4891520A (en) * | 1987-09-05 | 1990-01-02 | Hitachi, Ltd. | Radiation detector |
-
1988
- 1988-07-06 FR FR8809152A patent/FR2634028B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-06-21 US US07/369,110 patent/US4988882A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-07-04 EP EP89401915A patent/EP0350391B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-04 DE DE89401915T patent/DE68906833T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-07-05 JP JP1173878A patent/JPH0264008A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2007001849A (ja) * | 2005-05-27 | 2007-01-11 | Hitachi Chem Co Ltd | 単結晶の熱処理方法 |
| JP2007001850A (ja) * | 2005-05-27 | 2007-01-11 | Hitachi Chem Co Ltd | 単結晶の熱処理方法 |
| US8728232B2 (en) | 2005-05-27 | 2014-05-20 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Single crystal heat treatment method |
| JP2008007391A (ja) * | 2006-06-02 | 2008-01-17 | Hitachi Chem Co Ltd | 単結晶の熱処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2634028A1 (fr) | 1990-01-12 |
| US4988882A (en) | 1991-01-29 |
| DE68906833T2 (de) | 1993-12-02 |
| FR2634028B1 (fr) | 1994-07-22 |
| DE68906833D1 (de) | 1993-07-08 |
| EP0350391A1 (fr) | 1990-01-10 |
| EP0350391B1 (fr) | 1993-06-02 |
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