JPH0359949B2 - - Google Patents
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- JPH0359949B2 JPH0359949B2 JP57106994A JP10699482A JPH0359949B2 JP H0359949 B2 JPH0359949 B2 JP H0359949B2 JP 57106994 A JP57106994 A JP 57106994A JP 10699482 A JP10699482 A JP 10699482A JP H0359949 B2 JPH0359949 B2 JP H0359949B2
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- scintillator
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- barium fluoride
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2985—In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)
-
- 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
- G01T1/2023—Selection of materials
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- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
この発明は、シンチレーター物質に関する。こ
の発明は、高エネルギー光子、すなわちＸ線又は
ガンマ光子の超高速検出器の制作及びトモグラフ
（tomograph）の制作に関し、特に有益である。
の発明は、高エネルギー光子、すなわちＸ線又は
ガンマ光子の超高速検出器の制作及びトモグラフ
（tomograph）の制作に関し、特に有益である。
（背景技術）
光子の走行時間を最も正確に測定する手段の１
つとして、高速光電増倍管とプラスチツクシンチ
レーターとを用いるものがある。通常使用される
プラスチツクシンチレーターとしては、数多くの
ものがあり、例えばPILOT Ｕ又はNE111などが
知られている。ガンマ光子との相互作用による非
励起状態の間、すべてのプラスチツクシンチレー
ターは、1.5nsの時定数を有する光パルスを放出
する。このパルスの強さ、すなわちパルスの全光
子数は、入射γ光子のエネルギーに比例する。ほ
ぼ3000〜4000光子／MeVの光出力は、通常前記
プラスチツクシンチレーターを介して得ることが
できる。
つとして、高速光電増倍管とプラスチツクシンチ
レーターとを用いるものがある。通常使用される
プラスチツクシンチレーターとしては、数多くの
ものがあり、例えばPILOT Ｕ又はNE111などが
知られている。ガンマ光子との相互作用による非
励起状態の間、すべてのプラスチツクシンチレー
ターは、1.5nsの時定数を有する光パルスを放出
する。このパルスの強さ、すなわちパルスの全光
子数は、入射γ光子のエネルギーに比例する。ほ
ぼ3000〜4000光子／MeVの光出力は、通常前記
プラスチツクシンチレーターを介して得ることが
できる。
第１図に示す装置は、時間又はプラスチツクシ
ンチレーターの時間的変化、すなわち飛行時間の
差を求め、またプラスチツクシンチレーターと他
のシンチレーターとを比較するために使用する。
ンチレーターの時間的変化、すなわち飛行時間の
差を求め、またプラスチツクシンチレーターと他
のシンチレーターとを比較するために使用する。
この装置は、薄いプラスチツクシンチレーター
２ａ，２ｂと高速光電増倍管３ａ，３ｂとからな
る向い合つた検出器D1，D2を有する。高速光電
増倍管３ａ，３ｂは、高電圧電源４ａ，４ｂにそ
れぞれ電気的に接続される。更にこれらは、電気
的増幅器、波高分析器及び計数手段―これらは当
業者にとつて周知である―に電気的に接続され
る。この装置は、第１検出器D1から検出される
γ光子の検出時間と、第２検出器D2から検出さ
れる別のγ光子の検出時間との時間差を測定する
ことができる。この２つのγ光子は、それぞれ
511keVのエネルギーを有し、電子と陽電子の消
滅によつて生じるとともに、陽電子放出基板を有
する物体１の点６からそれぞれ反対方向に放出さ
れる。
２ａ，２ｂと高速光電増倍管３ａ，３ｂとからな
る向い合つた検出器D1，D2を有する。高速光電
増倍管３ａ，３ｂは、高電圧電源４ａ，４ｂにそ
れぞれ電気的に接続される。更にこれらは、電気
的増幅器、波高分析器及び計数手段―これらは当
業者にとつて周知である―に電気的に接続され
る。この装置は、第１検出器D1から検出される
γ光子の検出時間と、第２検出器D2から検出さ
れる別のγ光子の検出時間との時間差を測定する
ことができる。この２つのγ光子は、それぞれ
511keVのエネルギーを有し、電子と陽電子の消
滅によつて生じるとともに、陽電子放出基板を有
する物体１の点６からそれぞれ反対方向に放出さ
れる。
これらの時間差の測定結果はばらつき、光電子
増倍管３ａ，３ｂと電気的手段５とが縦続接続さ
れた測定装置に使用されるシンチレーターの種類
に基づいて変化するガウス分布を示す。この分布
は、スペクトルの半値幅（FWHM）を示す。
増倍管３ａ，３ｂと電気的手段５とが縦続接続さ
れた測定装置に使用されるシンチレーターの種類
に基づいて変化するガウス分布を示す。この分布
は、スペクトルの半値幅（FWHM）を示す。
直径20mm、厚さ２mmのプラスチツクシンチレー
ターの場合、FWHMはほぼ150ps（エネルギーし
きい値は、事象が光電効果によつてのみ起こるよ
うに選択されている）であり、検出された事象の
90％を利用することによりほぼ200ps（エネルギー
しきい値は100keV以上である）となる。
ターの場合、FWHMはほぼ150ps（エネルギーし
きい値は、事象が光電効果によつてのみ起こるよ
うに選択されている）であり、検出された事象の
90％を利用することによりほぼ200ps（エネルギー
しきい値は100keV以上である）となる。
プラスチツクシンチレーターの主な欠点は、プ
ラスチツク材料が原子番号の小さな元素よつて形
成されていることと、プラスチツク材料が軽い原
子から形成されていることに基づき、低密度（ほ
ぼ1.1〜1.2ｇ／cm3）である―という点である。
ラスチツク材料が原子番号の小さな元素よつて形
成されていることと、プラスチツク材料が軽い原
子から形成されていることに基づき、低密度（ほ
ぼ1.1〜1.2ｇ／cm3）である―という点である。
従つて、この場合プラスチツク材料とγ光子と
の相互作用を支配する事象は、コンプトン効果で
ある。すなわち、入射γ光子のエネルギーとプラ
スチツクシンチレーターに生じたエネルギーとの
間には、何の関係もない。この結果、γ放射の分
光測定は不可能である。従つて、光電効果による
相互作用を示す少数のγ光子を失うことなく多数
の相互作用を消滅させるか、又はγ光子のエネル
ギーとして分析可能なものの外に、相互作用を受
けたすべての光子を分析する必要がある。
の相互作用を支配する事象は、コンプトン効果で
ある。すなわち、入射γ光子のエネルギーとプラ
スチツクシンチレーターに生じたエネルギーとの
間には、何の関係もない。この結果、γ放射の分
光測定は不可能である。従つて、光電効果による
相互作用を示す少数のγ光子を失うことなく多数
の相互作用を消滅させるか、又はγ光子のエネル
ギーとして分析可能なものの外に、相互作用を受
けたすべての光子を分析する必要がある。
光子の走行時間を極めて正確に測定するための
別の先行技術としては、フツ化セシウムCsFを用
いたシンチレーターがある。この技術に関して
は、仏国特許出願第79 02053に特に詳しく記載さ
れている。フツ化セシウムCsFは、原子番号が55
と大きなセシウム原子を有し、かつ高密度（ほぼ
4.6ｇ／cm3）である。しかしながら、フツ化セシ
ウムは次の２つの点に関し、プラスチツクよりも
劣る。すなわち、螢光時定数は、ほぼ2.5〜3ns
（プラスチツクはほぼ1.5ns）あり、このシンチレ
ーシヨン応答はほぼ1500〜2000光子／MeV（プラ
スチツクはほぼ3000〜4000光子／MeV）である。
しかしながら、フツ化セシウムは興味深いエネル
ギーレベルでシンチレーシヨンを行なう。
511keVのγ光子を用いた場合、分解能はほぼ30
％である。更に、第１図に示す装置のプラスチツ
クシンチレーター２ａ，２ｂを同一形状のフツ化
セシウムシンチレーターに置き換えれば、このフ
ツ化セシウム量の作用によつてほぼ220〜300psの
FWHMが得られる。
別の先行技術としては、フツ化セシウムCsFを用
いたシンチレーターがある。この技術に関して
は、仏国特許出願第79 02053に特に詳しく記載さ
れている。フツ化セシウムCsFは、原子番号が55
と大きなセシウム原子を有し、かつ高密度（ほぼ
4.6ｇ／cm3）である。しかしながら、フツ化セシ
ウムは次の２つの点に関し、プラスチツクよりも
劣る。すなわち、螢光時定数は、ほぼ2.5〜3ns
（プラスチツクはほぼ1.5ns）あり、このシンチレ
ーシヨン応答はほぼ1500〜2000光子／MeV（プラ
スチツクはほぼ3000〜4000光子／MeV）である。
しかしながら、フツ化セシウムは興味深いエネル
ギーレベルでシンチレーシヨンを行なう。
511keVのγ光子を用いた場合、分解能はほぼ30
％である。更に、第１図に示す装置のプラスチツ
クシンチレーター２ａ，２ｂを同一形状のフツ化
セシウムシンチレーターに置き換えれば、このフ
ツ化セシウム量の作用によつてほぼ220〜300psの
FWHMが得られる。
従つて、プラスチツクシンチレーシヨンの時間
パーフオーマンスは、フツ化セシウムの時間パー
フオーマンスよりも良好である。しかしながら、
フツ化セシウムの阻止能がプラスチツクのそれよ
りも高いという事実を考慮すれば、同一の検出効
果を得る場合、フツ化セシウムはプラスチツクよ
りも良好な時間パーフオーマンスを示す。
パーフオーマンスは、フツ化セシウムの時間パー
フオーマンスよりも良好である。しかしながら、
フツ化セシウムの阻止能がプラスチツクのそれよ
りも高いという事実を考慮すれば、同一の検出効
果を得る場合、フツ化セシウムはプラスチツクよ
りも良好な時間パーフオーマンスを示す。
しかしながら、プラスチツクと比較した場合、
フツ化セシウムの非常に高い吸湿性―例えばタリ
ウムがドープされたヨウ化ナトリウムNaI（Tl）
が示す吸湿性以上である―のために、フツ化セシ
ウムの取り扱いは極めて困難である。従つて、シ
ンチレーターの製造に際し、フツ化セシウムを使
用する場合には、この物質を非常に強固な容器に
収納しなければならない。従つて、フツ化セシウ
ムは非常に高価であり、またその取り扱いがめん
どうである。
フツ化セシウムの非常に高い吸湿性―例えばタリ
ウムがドープされたヨウ化ナトリウムNaI（Tl）
が示す吸湿性以上である―のために、フツ化セシ
ウムの取り扱いは極めて困難である。従つて、シ
ンチレーターの製造に際し、フツ化セシウムを使
用する場合には、この物質を非常に強固な容器に
収納しなければならない。従つて、フツ化セシウ
ムは非常に高価であり、またその取り扱いがめん
どうである。
（発明の目的）
この発明は、このような従来技術の問題点を解
決することを目的とし、その特徴はフツ化バリウ
ムからなるシンチレーター物質であつて、励起状
態で、フツ化バリウムは極大中心が3200Åの低速
成分と、極大中心2250Åの高速成分とを有する光
放射を行ない、かつ結晶格子の欠陥を軽減し高速
成分の強さを増すために、純粋に精練したシンチ
レーター物質にある。
決することを目的とし、その特徴はフツ化バリウ
ムからなるシンチレーター物質であつて、励起状
態で、フツ化バリウムは極大中心が3200Åの低速
成分と、極大中心2250Åの高速成分とを有する光
放射を行ない、かつ結晶格子の欠陥を軽減し高速
成分の強さを増すために、純粋に精練したシンチ
レーター物質にある。
例えば、この発明は超高速高エネルギー光子
（Ｘ又はγ光子）検出器、特に飛行時間測定を求
める検出器の制作に有益である。また、この発明
は陽電子トモグラフ、飛行時間トモグラフの制作
に有益である。
（Ｘ又はγ光子）検出器、特に飛行時間測定を求
める検出器の制作に有益である。また、この発明
は陽電子トモグラフ、飛行時間トモグラフの制作
に有益である。
（発明の構成及び作用）
以下この発明を詳細に説明する。
フツ化バリウム（BaF2）シンチレーターは、
プラスチツクシンチレーターとほほぼ等しい時間
的変化レベルを示し、フツ化セシウムシンチレー
ターと比べて注目すべき利点があるばかりでな
く、容易に使用でき、またプラスチツクシンチレ
ーターよりも低価格である。フツ化バリウムの精
製方法としては、純度の極めて高い金属ハロゲン
化単結晶を得るのに使える一の方法が米国特許第
4110080号に記載されている。実際には本発明に
使用される物質は例えばラボトリズ メルクーク
レヴノト（Laboratories Merck−Clevenot）、
65−67、ル ド ラ ヴイクトリ（Rue De La
Victore），75009パリ（Paris），フランス
（France）から商業的に入手できる。バリウムの
原子番号５６はセシウムのそれ５５よりもわずか
に大きい。従つてフツ化セシウムの密度が4.61
ｇ／cm3であるのに対し、フツ化バリウムの密度は
4.88ｇ／cm3である。Ｘ線又はγ光子に関するフツ
化バリウムの阻止能は、フツ化セシウムのそれよ
りも高い。またフツ化バリウムは、水や多くの酸
化溶媒、例えばエタノール、エチルエーテル、ア
セトン及びメタノールなどに対して強い。更に、
フツ化バリウムは加工処理が容易で、ガラスより
も硬いにもかかわらずもろさはない。従つて第１
図に示す装置のプラスチツクシンチレーター２
ａ，２ｂを同一形状のフツ化バリウムに置き換え
ることによつて、フツ化バリウムの時間パーフオ
ーマンスに関し、ほぼ200psのFWHMを得るこ
とができる。
プラスチツクシンチレーターとほほぼ等しい時間
的変化レベルを示し、フツ化セシウムシンチレー
ターと比べて注目すべき利点があるばかりでな
く、容易に使用でき、またプラスチツクシンチレ
ーターよりも低価格である。フツ化バリウムの精
製方法としては、純度の極めて高い金属ハロゲン
化単結晶を得るのに使える一の方法が米国特許第
4110080号に記載されている。実際には本発明に
使用される物質は例えばラボトリズ メルクーク
レヴノト（Laboratories Merck−Clevenot）、
65−67、ル ド ラ ヴイクトリ（Rue De La
Victore），75009パリ（Paris），フランス
（France）から商業的に入手できる。バリウムの
原子番号５６はセシウムのそれ５５よりもわずか
に大きい。従つてフツ化セシウムの密度が4.61
ｇ／cm3であるのに対し、フツ化バリウムの密度は
4.88ｇ／cm3である。Ｘ線又はγ光子に関するフツ
化バリウムの阻止能は、フツ化セシウムのそれよ
りも高い。またフツ化バリウムは、水や多くの酸
化溶媒、例えばエタノール、エチルエーテル、ア
セトン及びメタノールなどに対して強い。更に、
フツ化バリウムは加工処理が容易で、ガラスより
も硬いにもかかわらずもろさはない。従つて第１
図に示す装置のプラスチツクシンチレーター２
ａ，２ｂを同一形状のフツ化バリウムに置き換え
ることによつて、フツ化バリウムの時間パーフオ
ーマンスに関し、ほぼ200psのFWHMを得るこ
とができる。
これらの値は、フツ化バリウムのシンチレーシ
ヨン特性によつて説明することができる。この物
質の放射は、高速成分―時定数；ほぼ0.8ns、光
出力；ほぼ1000光子／MeV―と低速成分―時定
数；ほぼ600ms、光出力；ほぼ3000〜4000光子／
MeV―からなる。高速成分は、良好な時間パー
フオーマンスを得るために、走行時間測定装置に
用いられる。フツ化バリウムのエネルギー分解能
は、フツ化セシウムと同様に利用され、同一又は
より良好な結果を得る。エネルギー分析は、時間
分析と同期して行なわれ、高速成分の1000光子／
MeVを考慮するだけである。高速成分は、例え
ば511keVの光子を用いた場合、エネルギー分解
能を約30％とする。このエネルギー分解能は、フ
ツ化セシウムと同一である。また光放射が完全に
終るまで、特に1.5〜2μsの間、エネルギー分析を
遅延させることができる。これは分析結果から確
認することができる。一方、分析時間の結果は、
適当なアナログ又はデジタルデバイスに数μsの間
保持される。この場合、511keVの光子に対する
エネルギー分解能は、ほぼ13％である。このこと
は、陽電子トモグラフなどには非常に有利であ
る。しかし、散乱した放射の存在は極めて不利と
なる。
ヨン特性によつて説明することができる。この物
質の放射は、高速成分―時定数；ほぼ0.8ns、光
出力；ほぼ1000光子／MeV―と低速成分―時定
数；ほぼ600ms、光出力；ほぼ3000〜4000光子／
MeV―からなる。高速成分は、良好な時間パー
フオーマンスを得るために、走行時間測定装置に
用いられる。フツ化バリウムのエネルギー分解能
は、フツ化セシウムと同様に利用され、同一又は
より良好な結果を得る。エネルギー分析は、時間
分析と同期して行なわれ、高速成分の1000光子／
MeVを考慮するだけである。高速成分は、例え
ば511keVの光子を用いた場合、エネルギー分解
能を約30％とする。このエネルギー分解能は、フ
ツ化セシウムと同一である。また光放射が完全に
終るまで、特に1.5〜2μsの間、エネルギー分析を
遅延させることができる。これは分析結果から確
認することができる。一方、分析時間の結果は、
適当なアナログ又はデジタルデバイスに数μsの間
保持される。この場合、511keVの光子に対する
エネルギー分解能は、ほぼ13％である。このこと
は、陽電子トモグラフなどには非常に有利であ
る。しかし、散乱した放射の存在は極めて不利と
なる。
前記低速及び高速成分の存在、時定数の存在及
びフツ化バリウムシンチレーターの放射スペクト
ルの測定から次のことがわかる：低速成分はは、
BaF2の結晶格子の欠陥、すなわち格子に含まれ
る化学不純物又はバリウムとフツ素の不充分な配
列によつて生ずる。これらの欠陥は、中間レベル
を禁止帯に導き、高い時定数（0.6μs）を有する
高速成分による波高よりも高い波高を生する放射
を生じさせる。この高速成分は、2000〜2500Å間
の放射バンドに対応し、極大中心は2250Åである
ことが実験から得られている。低速成分は、波高
値がほぼ2500Åであり、この波高値はBaF2試料
の作用によつて6000Åに達することもある。また
光放射の強さは、最大ほぼ3200Åである。
びフツ化バリウムシンチレーターの放射スペクト
ルの測定から次のことがわかる：低速成分はは、
BaF2の結晶格子の欠陥、すなわち格子に含まれ
る化学不純物又はバリウムとフツ素の不充分な配
列によつて生ずる。これらの欠陥は、中間レベル
を禁止帯に導き、高い時定数（0.6μs）を有する
高速成分による波高よりも高い波高を生する放射
を生じさせる。この高速成分は、2000〜2500Å間
の放射バンドに対応し、極大中心は2250Åである
ことが実験から得られている。低速成分は、波高
値がほぼ2500Åであり、この波高値はBaF2試料
の作用によつて6000Åに達することもある。また
光放射の強さは、最大ほぼ3200Åである。
極大中心2250Åの波高領域において、BaF2試
料の透過度は、高速成分の放射と関係が深い。従
つて、走行スペクトルにおいて2250Åで吸収作用
を示す試料は、放射スペクトルにおいて全くある
いはほとんど高速成分を持たない。この現象は試
料の吸収ピークの高さに直接関係する。その結
果、吸収ピークが大きくなる程（試料の一定の厚
さに対する）、高速に放射される光子が少なくな
る。
料の透過度は、高速成分の放射と関係が深い。従
つて、走行スペクトルにおいて2250Åで吸収作用
を示す試料は、放射スペクトルにおいて全くある
いはほとんど高速成分を持たない。この現象は試
料の吸収ピークの高さに直接関係する。その結
果、吸収ピークが大きくなる程（試料の一定の厚
さに対する）、高速に放射される光子が少なくな
る。
従つて、与えられた性質（すなわち、与えられ
た不純物レベルに対する）に対し、厚さが厚くな
る程、高速に放射される光子が少なくなる。
た不純物レベルに対する）に対し、厚さが厚くな
る程、高速に放射される光子が少なくなる。
こうして、2250ÅおけるBaF2の“固有の”放
射は、この物質から作られたすべての試料に見ら
れる。しかし、この放射はBaF2格子の欠陥によ
る吸収によつてマスクされてしまうことがある。
この欠陥は、光放射を遅らせることによつてより
高い波高を有する放射に変えてしまう。
射は、この物質から作られたすべての試料に見ら
れる。しかし、この放射はBaF2格子の欠陥によ
る吸収によつてマスクされてしまうことがある。
この欠陥は、光放射を遅らせることによつてより
高い波高を有する放射に変えてしまう。
従つて、フツ化バリウムを純粋なものに改良す
る（化学不純物や特にイオンの除去、及び格子欠
陥の除去等）ことにより、フツ化バリウムの光放
射に際し、低速成分に対する高速成分の強度を、
一層強めることができる。
る（化学不純物や特にイオンの除去、及び格子欠
陥の除去等）ことにより、フツ化バリウムの光放
射に際し、低速成分に対する高速成分の強度を、
一層強めることができる。
純粋フツ化バリウムは、トモグラフ、特に陽電
子トモグラフや飛行時間の検出器用シンチレータ
ーの制作に利用することができる。なお、陽電子
トモグラフに関しては仏国特許出願第7902053に
詳しく記載されている。このことは、“後方放射”
長又は“後方放射”距離の減少によつて、走行時
間トモグラフや通常の陽電子トモグラフと比較し
た場合の陽電子トモグラフに効果がある。従つ
て、検出結果の同一数に対して再現された映像に
存在する雑音が減少する。この利点は、検出結果
の数の比較から明らかであり、飛行時間、陽電子
トモグラフ及び通常の陽電子トモグラフに関し、
同一特性を得ることができる。
子トモグラフや飛行時間の検出器用シンチレータ
ーの制作に利用することができる。なお、陽電子
トモグラフに関しては仏国特許出願第7902053に
詳しく記載されている。このことは、“後方放射”
長又は“後方放射”距離の減少によつて、走行時
間トモグラフや通常の陽電子トモグラフと比較し
た場合の陽電子トモグラフに効果がある。従つ
て、検出結果の同一数に対して再現された映像に
存在する雑音が減少する。この利点は、検出結果
の数の比較から明らかであり、飛行時間、陽電子
トモグラフ及び通常の陽電子トモグラフに関し、
同一特性を得ることができる。
第２図の曲線は、陽電子放射基板に一様に分布
するフアントム（phantom）の異なる直径φに
関し、陽電子源飛行時間の測定装置から求めた
FWHM（msで表わす）と、飛行時間トモグラフ、
陽電子トモグラフから求めた利得変化Ｇ（検出結
果の計数率で表わす）との関係を示す。これらの
曲線は、FWHM改善の重要性を示している。従
つて、FWHMが小さくなる程前記ゲインは増大
し、かつ飛行時間トモグラフ、陽電子トモグラフ
で被測定物質に注入するトレーサー量は、通常の
陽電子トモグラフの場合に比べて少なくなる。
するフアントム（phantom）の異なる直径φに
関し、陽電子源飛行時間の測定装置から求めた
FWHM（msで表わす）と、飛行時間トモグラフ、
陽電子トモグラフから求めた利得変化Ｇ（検出結
果の計数率で表わす）との関係を示す。これらの
曲線は、FWHM改善の重要性を示している。従
つて、FWHMが小さくなる程前記ゲインは増大
し、かつ飛行時間トモグラフ、陽電子トモグラフ
で被測定物質に注入するトレーサー量は、通常の
陽電子トモグラフの場合に比べて少なくなる。
前述したような方法で得られた純粋なフツ化バ
リウムシンチレーターを使用することによつて、
同一形状のシンチレーターとしてフツ化セシウム
シンチレーターを使用することにより得られる飛
行時間測定と比較して、少なくとも測定誤差が
1.3倍ほど小さいFWHMを得ることができる。
リウムシンチレーターを使用することによつて、
同一形状のシンチレーターとしてフツ化セシウム
シンチレーターを使用することにより得られる飛
行時間測定と比較して、少なくとも測定誤差が
1.3倍ほど小さいFWHMを得ることができる。
この時間測定に関する利点とは別に、フツ化バ
リウムの減衰係数はフツ化セシウムムに比べて多
少大きいという利点がある。これはバリウムの原
子番号がセシウムより大きく、BaF2の密度が
CsFよりも高いからである。また、フツ化バリウ
ムを使用することにより、飛行時間トモグラフ、
陽電子トモグラフの感度をほぼ５〜10％向上させ
ることができる。更に、前述したようにフツ化バ
リウムは水に対する親和力が全くない。フツ化セ
シウムのように、シンチレーター製造のために容
器内に密封する（従つて高価で使用しにくい）必
要がない。フツ化バリウムを用いる新規なシンチ
レーター物質により、シンチレーター間の表面損
失を軽減し、飛行時間、陽電子トモグラフに関し
ほぼ15％の感度向上を図ることができる。
リウムの減衰係数はフツ化セシウムムに比べて多
少大きいという利点がある。これはバリウムの原
子番号がセシウムより大きく、BaF2の密度が
CsFよりも高いからである。また、フツ化バリウ
ムを使用することにより、飛行時間トモグラフ、
陽電子トモグラフの感度をほぼ５〜10％向上させ
ることができる。更に、前述したようにフツ化バ
リウムは水に対する親和力が全くない。フツ化セ
シウムのように、シンチレーター製造のために容
器内に密封する（従つて高価で使用しにくい）必
要がない。フツ化バリウムを用いる新規なシンチ
レーター物質により、シンチレーター間の表面損
失を軽減し、飛行時間、陽電子トモグラフに関し
ほぼ15％の感度向上を図ることができる。
従つて、純粋なフツ化バリウムは、フツ化セシ
ウムよりも、時間的挙動、検出効率、使用の容易
性、シンチレーター製造価格の点ですぐれてい
る。飛行時間測定、陽電子トモグラフの検出器の
製造にフツ化バリウムを使用することにより、同
質の映像に対しフツ化セシウムで製造した検出器
を使用する同一タイプのトモグラフに必要な係数
に比べて、少なくとも1.5に等しい係数で試験を
行なうために、被測定物質に注入するトレーサー
の量を減らすことができる。
ウムよりも、時間的挙動、検出効率、使用の容易
性、シンチレーター製造価格の点ですぐれてい
る。飛行時間測定、陽電子トモグラフの検出器の
製造にフツ化バリウムを使用することにより、同
質の映像に対しフツ化セシウムで製造した検出器
を使用する同一タイプのトモグラフに必要な係数
に比べて、少なくとも1.5に等しい係数で試験を
行なうために、被測定物質に注入するトレーサー
の量を減らすことができる。
第１図はシンチレーターの時間的変化を求める
ための装置の構成図、第２図は陽電子放射基板の
一定分布を有するフアントムの異なる直径φに関
し、陽電子点源飛行時間の測定装置から得られた
FWHMと、飛行時間トモグラフ、陽電子トモグ
ラフから得られた利得変化Ｇとの関係を表わすグ
ラフである。 １……陽電子放射源、２ａ，２ｂ……シンチレ
ーター、３ａ，３ｂ……光電増培管、４ａ，４ｂ
……高圧電源、５……電気的増幅器。
ための装置の構成図、第２図は陽電子放射基板の
一定分布を有するフアントムの異なる直径φに関
し、陽電子点源飛行時間の測定装置から得られた
FWHMと、飛行時間トモグラフ、陽電子トモグ
ラフから得られた利得変化Ｇとの関係を表わすグ
ラフである。 １……陽電子放射源、２ａ，２ｂ……シンチレ
ーター、３ａ，３ｂ……光電増培管、４ａ，４ｂ
……高圧電源、５……電気的増幅器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高エネルギー光子を検出する超高速シンチレ
ーターであつて、フツ化バリウム物質を含み、該
フツ化バリウム物質の純度が2000Åから2500Åま
での波長領域の光りに対して透過的であり、前記
高エネルギーの光子によつて励起され光の第１成
分と第２成分を放出し、前記第１成分が低速成分
であつて、2500Å以上の波長を有し、前記第２成
分が2000Åから2500Åまでの波長領域の高速成分
である純度であることを特徴とする超高速シンチ
レーター。 ２ 前記シンチレーターが光子の飛行時間測定に
用いられることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の超高速シンチレーター。 ３ 高エネルギー光子を検出する超高速シンチレ
ーターであつて、フツ化バリウム物質を含み、該
フツ化バリウム物質の純度が2000Åから2500Åま
での波長領域の光りに対して透過的であり、前記
高エネルギーの光子によつて励起され光の第１成
分と第２成分を放出し、前記第１成分が低速成分
であつて、2500Å以上の波長を有し、前記第２成
分が2000Åから2500Åまでの波長領域の高速成分
である純度であり、トモグラフの製造に用いるこ
とを特徴とする超高速シンチレーター。 ４ 前記トモグラフが陽電子トモグラフであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の超
高速シンチレーター。 ５ 前記トモグラフが飛行時間トモグラフである
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の
超高速シンチレーター。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8112314 | 1981-06-23 | ||
| FR8112314A FR2508179B1 (fr) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | Materiau pour scintillateurs, application a la realisation de detecteurs tres rapides de photons de grande energie et a la realisation de tomographes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS585387A JPS585387A (ja) | 1983-01-12 |
| JPH0359949B2 true JPH0359949B2 (ja) | 1991-09-12 |
Family
ID=9259786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57106994A Granted JPS585387A (ja) | 1981-06-23 | 1982-06-23 | シンチレ−タ−物質 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4510394A (ja) |
| EP (1) | EP0069000B1 (ja) |
| JP (1) | JPS585387A (ja) |
| DE (1) | DE3270384D1 (ja) |
| FR (1) | FR2508179B1 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH065290B2 (ja) * | 1986-09-18 | 1994-01-19 | 浜松ホトニクス株式会社 | ポジトロンｃｔ装置 |
| US5134293A (en) * | 1988-07-12 | 1992-07-28 | Universities Research Association, Inc. | Scintillator material |
| US5039858A (en) * | 1990-01-31 | 1991-08-13 | Anderson David F | Divalent fluoride doped cerium fluoride scintillator |
| FR2659453B1 (fr) * | 1990-03-12 | 1992-05-15 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif pour la visualisation de desintegrations de positons. |
| FR2775793B1 (fr) * | 1998-03-06 | 2000-05-12 | Robert Allemand | Procede de localisation et de selection en energie de photons gamma, application a la realisation de detecteurs rapides pour les tomographes a positons |
| NL1014401C2 (nl) * | 2000-02-17 | 2001-09-04 | Stichting Tech Wetenschapp | Ceriumhoudend anorganisch scintillatormateriaal. |
| US7041508B2 (en) * | 2002-02-06 | 2006-05-09 | Alerttechsystems, Llc | Positron annihilation monitor and method for detecting hazardous materials |
| JP4146648B2 (ja) * | 2002-02-14 | 2008-09-10 | 三菱電機株式会社 | 吸収線量分布測定装置 |
| US7329874B2 (en) | 2003-09-24 | 2008-02-12 | Radiation Monitoring Devices, Inc. | Lu1-xI3:Cex-a scintillator for gamma-ray spectroscopy and time-of-flight pet |
| US7129494B2 (en) * | 2003-09-24 | 2006-10-31 | Radiation Monitoring Devices, Inc. | Very fast doped LaBr3 scintillators and time-of-flight PET |
| US7084403B2 (en) * | 2003-10-17 | 2006-08-01 | General Electric Company | Scintillator compositions, and related processes and articles of manufacture |
| US7576329B2 (en) * | 2003-10-17 | 2009-08-18 | General Electric Company | Scintillator compositions, and related processes and articles of manufacture |
| US7405404B1 (en) | 2004-09-23 | 2008-07-29 | Radiation Monitoring Devices, Inc. | CeBr3 scintillator |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4110080A (en) * | 1976-11-19 | 1978-08-29 | Hughes Aircraft Company | Reactive atmospheric processing crystal growth apparatus |
| GB2012800B (en) * | 1977-12-23 | 1982-08-18 | Gen Electric | Index matched phosphor scintillator structures |
| FR2447558A1 (fr) * | 1979-01-26 | 1980-08-22 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de visualisation d'un corps par detection du rayonnement d'un traceur contenu dans ce corps |
| US4398092A (en) * | 1979-08-08 | 1983-08-09 | Technicare Corporation | Shaped detector |
| US4292538A (en) * | 1979-08-08 | 1981-09-29 | Technicare Corporation | Shaped detector |
-
1981
- 1981-06-23 FR FR8112314A patent/FR2508179B1/fr not_active Expired
-
1982
- 1982-06-16 US US06/388,992 patent/US4510394A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-06-21 EP EP82401130A patent/EP0069000B1/fr not_active Expired
- 1982-06-21 DE DE8282401130T patent/DE3270384D1/de not_active Expired
- 1982-06-23 JP JP57106994A patent/JPS585387A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4510394A (en) | 1985-04-09 |
| EP0069000A1 (fr) | 1983-01-05 |
| DE3270384D1 (en) | 1986-05-15 |
| EP0069000B1 (fr) | 1986-04-09 |
| FR2508179B1 (fr) | 1985-11-15 |
| FR2508179A1 (fr) | 1982-12-24 |
| JPS585387A (ja) | 1983-01-12 |
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