JPH0613509Y2 - シンチレーション計数に使用するための固体シンチレーターを有する試料計数支持体 - Google Patents

シンチレーション計数に使用するための固体シンチレーターを有する試料計数支持体

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JPH0613509Y2
JPH0613509Y2 JP1989600015U JP60001589U JPH0613509Y2 JP H0613509 Y2 JPH0613509 Y2 JP H0613509Y2 JP 1989600015 U JP1989600015 U JP 1989600015U JP 60001589 U JP60001589 U JP 60001589U JP H0613509 Y2 JPH0613509 Y2 JP H0613509Y2
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エフ クイント、ジョゼフ
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    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
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Description

【考案の詳細な説明】 考案の分野 本考案は、例えば、試料に標識付けする放射性物質に反
応するシンチレーター物質から生じる発光を検出する液
体シンチレーション計数装置のような放射性同位体の検
出および測定のための自動装置よる放射性標識試料の測
定に関する。
考案の背景 液体シンチレーション計数および液体シンチレーション
計数装置として知られる自動装置は、放射性標識物質を
有する試料を分析するために広く利用されている。一般
に、溶液中の試料は液体シンチレーターと混合され、通
常はカクテルと称され、前記試料およびカクテルの混合
液から発生される発光事象（light events）が該発光事
象のエネルギおよび振動数に従って検出される。前記発
光事象は、溶液中の試料の選択物質に標識付けする放射
性同位体から放出される粒子が液体シンチレーターの分
子によって受け止められるときに生じる。これは、受け
止められた放射性粒子のエネルギ特性を有する発光を生
じさせる。特定のエネルギ範囲における前記発光事象の
エネルギおよび発光事象の数を検出することによりスペ
クトルとして知られている情報の集まりが得られ、この
スペクトルから、放射能で標識付けされている物質であ
る前記試料の選択物質を定量的に分析することができ
る。液体シンチレーション計数と、液体シンチレーショ
ン計数を行なう自動装置とは多数の刊行物および特許公
報において広く議論されてきた。
液体試料のシンチレーション計数には、用いられている
液体溶液の特性による或る特有の不利点がある。一つは
クエンチとして知られる現象である。クエンチは、通
常、発光事象の損失または発光エネルギの減少に終わる
シンチレーション過程の化学的または光学的特性におけ
る効果に関連する。それは、部分的には、前記試料およ
びシンチレーターが混合された溶液の化学的性質に依
り、また、部分的には、液体試料溶液の色彩に依る。結
果は、試料中の調査される物質を同定する同位体の粒子
崩壊を正確に計数するための液体シンチレーション計数
装置の能力における無効果、したがって試料分析の妨害
に終わる。
他の不利点は、放射性試料およびシンチレーター物質す
なわち前記カクテルが混合されている液体の使用にあ
る。分析に引き続き、この液体溶液およびこれが収容さ
れたびんは処理されなければならない。しかし、放射性
物質の処理に関する規則は処理に影響を与え、また処理
が行なわれる方法を規制する。これは液体放射性物質に
特に厳格である。一般に、試料は、極めて費用のかかる
特別な処理方法が実行されなければならないほどに十分
な量である。多くの場合、放射性を有する固体物質は異
なった処理をされる。
考案の概要 固体シンチレーターを用いるシンチレーションの過程の
もとで試料を展示するために利用される試料計数支持体
が提供され、該試料計数支持体は固体シンチレーターを
支持するベース材料を含む。前記ベース材料は、前記固
体シンチレーターが支持され、また、試料を支持する表
面を提供する。前記ベース材料は固体シンチレーターの
薄い層で覆われており、シンチレーション過程を生じさ
せる放射性物質で標識付けされた物質を有する試料であ
ってシンチレーション過程によって前記試料物質が分析
可能である試料を支持する。前記ベース材料は剛性もし
くは可撓性、多孔性もしくは非多孔性であり、前記固体
シンチレーターが被覆されかつ保持される適当な表面を
提供するような長さである。好ましくは、前記ベース材
料は、前記固体シンチレーターからの放出光の進行を全
方向に可能とすべく、透明である。さらに、フィルタ型
の材料が利用可能であり、該材料はその上への前記固体
シンチレーター混合物および／または試料の堆積を助け
る。
前記固体シンチレーターは結合剤により前記ベース材料
上に永久に保持され、前記固体シンチレーターは前記ベ
ース材料の表面上に埋め込まれ、または、前記固体シン
チレーターは前記ベース材料に化学的に取り付けられ
る。他の例は、このような材料の製造過程の間に、多孔
性であるベース材料に前記固定シンチレーターを埋め込
むことである。前記固体シンチレーターは、好ましく
は、シンチレーション活動における高効率のために、ま
た、実験室の専門家による取扱い上の容易性のために、
前記試料計数支持体の表面上で乾燥される。
図面の簡単な説明 第１図はフィルタ型材料で構成されたベース材料を有す
る試料計数支持体の断面図である。
第２図はガラスのような剛性材料で構成されたベース材
料を有する試料計数支持体の断面図である。
第３図はびんのフローを覆う薄い層中に固体シンチレー
ターを有する典型的な液体シンチレーション計数びんの
断面図である。
考案の詳細な説明 本考案は、スティーブン ダブリュ ワンダーリーおよ
びジョゼフ エフ クイントを発明者として同日に出願
された、固体シンチレーター使用のシンチレーション計
数方法に関する同時継続特許出願に記載されているよう
に、固体シンチレーターを使用するシンチレーション計
数方法に関するものであり、また、該計数方法に使用さ
れる。固体シンチレーターによる放射性標識試料のシン
チレーション計数における使用のための試料計数支持体
は二つの基本部分を含む。第１のものは、第２の部分で
ある固体シンチレーターを支持し、展示しまた保持する
ための構造を形成するベース材料である。前記ベース材
料は、また、シンチレーション計数が行なわれるときに
前記ベース材料上に直接に導入される試料のための支持
を与える。
前記ベース材料は、固体シンチレーター混合物が接合さ
れ、接着され、埋め込まれまたは取り付けられる適当な
表面領域を提供する多数の物質の一つである。この物質
は不活性であり、また、前記固体シンチレーターに対し
て、前記支持体上へのシンチレーターの堆積に利用され
る物質に対して、および、前記試料および試料キャリヤ
物質に対して不反応性である。前記ベース材料は剛性ま
たは可撓性、多孔性または非多孔性であり、前記固定シ
ンチレーターが貯蔵、輸送または使用中に前記ベース材
料の表面に滞留する程度に長い。例えば、前記ベース材
料はガラス、プラスチックまたは金属をも含む。前記ベ
ース材料は、前記固体シンチレーターおよび／または放
射性の標識が付されている試料成分の堆積のために前記
ベース材料と結合される特別な利点を有するペーパーま
たはフィルタのような繊維状材料であってもよい。前記
繊維状フィルタペーパーは、木材パルプ、綿、ガラスも
しくはポリプロピレンの繊維、または、ポリテトラフル
オロエチレン（PTFE）、ナイロン、ポリサルフェイトお
よびセルロース誘導体のような種々の材料の他の薄膜で
構成される全ての公知のタイプのものを含む。ガラス繊
維のフィルタ型支持体が一般的に好ましい。
シンチレーション事象からの発光がいかなる方向へも阻
害されず、しかも、液体シンチレーション装置の光電検
出器が前記液体シンチレーション装置の計数室内に存在
する場合でも前記ベース材料を通過するように、透明な
ベース材料を用いることが望ましい。前記ベース材料は
所望のまたはシンチレーション計数に有利ないかなる形
状にも形成することができる。前記試料物質またはシン
チレーターを保持し、あるいは液体シンチレーション装
置の計数室内への試料計数支持体の容易な配置を可能と
するのに種々の利点を与える前記計数支持体のために、
多くの異なる形状が用いられる。
標準の液体シンチレーション計数びんが、例えば、固体
シンチレーターで被覆された壁、水平な底面部または双
方内に内面を有するベース材料とて使用可能である。
前記固体シンチレーターは前記ベース材料の表面に拘束
され、前記ベース材料の一面または全面を被覆する。こ
れは、選択された特別なベース材料に適合可能でありま
た前記固体シンチレーターに適合するいかなる方法によ
っても達成することができる。例えば、ガラス材料が選
ばれる場合、前記固体シンチレーター物質は適当な結合
材料の使用により前記ガラスの表面に結合される。例え
ば、使用される通常の結合剤はシリカゲルを固い表面の
バッキングに結合するタイプのものである。このような
結合剤は、ニュージャージー州 ウエインのアメリカン
シナミドからの商品名シナマー N-300のもとに得る
ことができる。一般的な例は、カルシウム硫酸塩の1/2
水化物（CaSO4・1/2 H2O）、ポリビニルアルコール、
またはポリアクリルアミド−水性型である。同様の結合
方法がプラスチックまたは金属に使用される。
同様に、繊維状材料またはフィルタ材料の使用に関し
て、前記したような結合剤が許容し得る。しかし、前記
固体シンチレーターはまた前記繊維状またはフィルタ材
料の表面上に埋め込まれあるいは物理的な付着により適
所に保持され得る。これは、例えば、前記固体シンチレ
ーターを濾過し、標準的な実験室の濾過技術でフィルタ
ペーパーに入れることにより、フィルタペーパーに関し
て行なうことができる。濾過される固体シンチレーター
を含む溶液はまた前記フィルタ材料に対する前記シンチ
レーターの結合効率を高める結合剤を含み得る。
固体シンチレーターがベース材料に結合される第３の方
法には化学的な結合すなわち化学接着剤が介在される。
選択表面特性または選択反応特性を得るために異なる試
薬が固定支持ビードに化学的に結合される場合、カラム
またはアフィニティークロマトグラフィー充填剤に利用
される化合物結合技術により、ベース材料の表面に前記
固体シンチレーターを化学的に結合することができる。
逆相クロマトグラフィー（reverse phase chromatograp
hy）のためによく知られた通常のリンカー ケミストリ
ー（linker chemistry）を用いることができる。前記固
体シンチレーターは、したがって、一端で前記固体シン
チレーターと結合する性質と端部で前記結合材料と結合
する性質とを有する一般には分子鎖であるケミカル リ
ンカー（chemical linker）によって結び付けられる。
第４に、多孔性のベース材料が製造されるときに該ベー
ス材料に前記固体シンチレーターを埋め込むことができ
る。これは、透明である適当なプラスチックおよびガラ
スに関して可能である。前記固体シンチレーターはした
がって前記ベース材料それ自体内に保持され、また、試
料のみが前記ベース材料の表面に張り付けられる。
ここに示された本考案を提供すべくベース材料への塗布
のために使用可能である前記固体シンチレーターは、微
粒子の形態にある、または表面への塗布に引き続き、乾
燥して固形の形態となる揮発性の液体シンチレーター物
質である全ての固体シンチレーターである。使用可能の
固体シンチレーターのタイプ例は次のとおりである。す
なわち、ユーロピウムでドープ処理されたカルシウムフ
ッ化物CaF2(Eu)、銀でドープ処理された亜鉛硫化物ZnS
(Ag)、セリウムでドープ処理されたイットリウムケイ酸
塩Y2 SiO5(Ce)、セリウムでドープ処理されたリチウム
ガラス、アントラセン、ポリフェニレンオキシド（PP
O）、通常の液体シンチレーションほたる石でドープ処
理されたポリスチレンまたはポリ（ビニルアリルvinyla
ryl）ファンクション（functions）である。入手可能の
最小の粒子サイズを有する固体シンチレーターを使用す
ることが好ましい。シンチレーション効率はより微細な
粒子サイズを使用することにより向上することが分かっ
ている。試験では、２ないし10ミクロンの粒子サイズ
が、シンチレーション計数において、最高の成果をもつ
ことを示した。
前記試料計数支持体の準備は、次の方法の一つによるこ
とができる。第１の方法は、10ミリリットルの水中に20
ミリグラムの固体シンチレーターと５ミリグラムの結合
剤とを含む固体シンチレーターおよび結合剤のスラリー
を調製することである。前記スラリーはフィルタ材料を
通して濾過され、前記フィルタ材料は前記ベース材料と
して選択され、これにより、前記シンチレーターが前記
フィルタペーパーの表面を被覆する。前記ベースフィル
タ材料は、次に取り去られかつ乾燥され、前記結合剤は
前記固体シンチレーターを乾燥状態の前記ベースフィル
タ材料に接着する。濾過工程は、十分な量の固体シンチ
レーターが前記フィルタベース材料に接着されるまで行
なわれ、さらに、前記ベースフィルタ材料が、同じ方法
による前記試料物質の可能な塗布のために濾過工程にお
いて作用することを可能にする。
第２の方法は、結合剤および固体シンチレーターのスラ
リーを使用し、ガラス、プラスチック、フィルタ材料等
として選択されるベース材料表面に前記スラリーを塗布
することである。前記スラリーは、10ミリグラムの結合
剤を20mlの水に溶かし、10ミリグラムの固体シンチレー
ターを20mlのメチルアルコールと混合させ、前記結合剤
溶液を添加することにより調製される。前記スラリー
は、前記シンチレーターおよび結合剤の最終的な重量が
25ミリメートルの半径の円に関して20ミリグラムから12
0ミリグラムの範囲内にあるような厚さに塗布され、最
適には同一の半径の円に関して約50ミリグラムである。
前記スラリーの塗布後、前記スラリーは再び乾燥され、
乾燥状態にある前記ベース材料の表面に接合された前記
固体シンチレーターをそのままにしておく。この方法
は、前記固体シンチレーターの均一な散布を得るために
前記第１の方法より好ましい。前記シンチレーターは、
もちろん、シンチレーション計数における効率が前記固
体シンチレーション材料の散布によって影響を受けない
ことを確実にすべくできる限り均一であるような方法
で、前記ベース材料の表面を横切って配置されるべきで
ある。
第３の方法は、二つの方法に関して説明した固体シンチ
レーターおよび結合剤のスラリー中に前記ベース材料を
浸すことである。これは、前記ベース材料の全表面を塗
布することになる。前記固体シンチレーターの塗布厚さ
は前記スラリーの粘度により調節される。
乾燥状態の前記ベース材料への固体シンチレーターの堆
積により前記試料計数支持体が準備されると、前記試料
計数支持体は、前記試料物質およびその溶液の双方、前
記シンチレーターおよびその前記支持体への結合に適合
するように、また、使用されるベース材料のタイプを考
慮して、前記表面に直接に試料を塗布することによりシ
ンチレーション計数に利用される。前記試料は次に乾燥
される。これは、前記試料物質に標識付けする放射性同
位体と前記シンチレーターとの間に、これらの乾燥され
た物質の密接のために、高効率の相互反応を与える。例
えば、試料計数支持体がベース材料としてガラスを使用
して形成されている場合、放射性標識試料は前記支持体
の表面に直接に散在され、吸い取られ、または軽く当て
られる。前記試料は次に乾燥され、前記試料計数支持体
は試料分析用シンチレーション計数装置の計数室に導入
される。もし、例えば、前記試料計数支持体がベース材
料としてフィルタ材料を使用して形成されている場合、
前記試料計数支持体は該支持体に放射性標識試料を堆積
するために濾過工程において利用され、前記支持体は次
に乾燥され、前記試料を分析するためにシンチレーショ
ン計数装置の計数室に再び導入される。さらに、前記試
料計数支持体が例えば紙等の多孔性の材料で形成されて
いる場合、前記放射性標識試料物質は前記支持体内また
は前記支持体上に表示され、次いで乾燥され、分析され
る。

Claims (20)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】液体シンチレーション計数装置内での放射
    性標識試料のシンチレーション計数に使用される試料計
    数支持体であって、固体シンチレーター混合物を支持す
    るための表面を有する支持体材料を含み、前記固体シン
    チレーター混合物がドープ処理されたイットリウムケイ
    酸塩でありかつ前記支持体材料に付着し、また、乾燥固
    体シンチレーター混合物の層を形成し、前記層が、放射
    性同位体で標識付けされた物質を有する試料を受け入れ
    かつ該試料と密接する手段であり、前記固体シンチレー
    ター混合物が、前記試料を分析するために前記液体シン
    チレーター計数装置による測定のための放射性同位体か
    らの粒子の放出に応答して発光事象を生じさせる、試料
    計数支持体。
  2. 【請求項２】前記支持体材料は光を通す、請求項１に記
    載の試料計数支持体。
  3. 【請求項３】前記支持体材料はフィルタ材料である、請
    求項１に記載の試料計数支持体。
  4. 【請求項４】前記支持体材料はシンチレート混合物によ
    ってしみ込まれない、請求項１に記載の試料計数支持
    体。
  5. 【請求項５】前記層は実質的に均一な表面を形成する、
    請求項１に記載の試料計数支持体。
  6. 【請求項６】液体シンチレーション計数装置内での放射
    性標識試料のシンチレーション計数に使用される試料計
    数支持体であって、固体シンチレーター無機混合物を支
    持するための表面を有するフィルタ支持体材料を含み、
    前記固体シンチレーター無機混合物が前記支持体材料に
    付着しかつ乾燥固体シンチレーター無機混合物の層を形
    成し、前記層が、放射性同位体で標識付けされた物質を
    有する試料を受け入れかつ該試料と密接する手段であ
    り、前記固体シンチレーター混合物が、前記試料を分析
    するために前記液体シンチレーション計数装置による測
    定のための放射性同位体からの粒子の放出に応答して発
    光事象を生じさせる、試料計数支持体。
  7. 【請求項７】前記混合物は、選択的に、ユーロピウムで
    ドープ処理されたカルシウムフッ化物、銀でドープ処理
    された亜鉛硫化物、セリウムでドープ処理されたイット
    リウムケイ酸塩、および、セリウムでドープ処理された
    リチウムガラスのうちの一またはそれ以上である、請求
    項６に記載の試料計数支持体。
  8. 【請求項８】前記層は実質的に均一な表面を形成する、
    請求項６に記載の試料計数支持体。
  9. 【請求項９】液体シンチレーション計数装置内での放射
    性標識試料のシンチレーション計数に使用される試料計
    数支持体であって、固体シンチレーター無機混合物を支
    持するための表面を有する支持体材料を含み、前記固体
    シンチレーター混合物が前記支持体材料に付着しかつ乾
    燥固体シンチレーター混合物の層を形成し、前記層が、
    放射性同位体で標識付けされた物質を有する試料を受け
    入れかつ該試料と密接する手段であり、前記固体シンチ
    レーター混合物が、前記試料を分析するために前記液体
    シンチレーション計数装置による測定のための放射性同
    位体からの粒子の放出に応答して発光事象を生じさせ
    る、試料計数支持体。
  10. 【請求項１０】前記混合物は、選択的に、ユーロピウム
    でドープ処理されたカルシウムフッ化物、銀でドープ処
    理された亜鉛硫化物、セリウムでドープ処理されたイッ
    トリウムケイ酸塩、および、セリウムでドープ処理され
    たリチウムガラスのうちの一またはそれ以上である、請
    求項９に記載の試料計数支持体。
  11. 【請求項１１】前記支持体材料は光を通す、請求項９に
    記載の試料計数支持体。
  12. 【請求項１２】前記支持体材料はガラスである、請求項
    １１に記載の試料計数支持体。
  13. 【請求項１３】前記支持体材料はプラスチックである、
    請求項１１に記載の試料計数支持体。
  14. 【請求項１４】前記支持体材料は繊維状の物質である、
    請求項９に記載の試料計数支持体。
  15. 【請求項１５】前記固体シンチレーター混合物は結合材
    料の使用により前記支持体材料に結合されている、請求
    項９に記載の試料計数支持体。
  16. 【請求項１６】前記結合材料はカルシウム サルフェイ
    ト アンハイドレートである、請求項１５に記載の試料
    計数支持体。
  17. 【請求項１７】前記結合材料はポリビニルアルコールで
    ある、請求項１５に記載の試料計数支持体。
  18. 【請求項１８】前記結合材料はポリアクリルアミドであ
    る、請求項１５に記載の試料計数支持体。
  19. 【請求項１９】前記層は実質的に均一な表面を形成す
    る、請求項９に記載の試料計数支持体。
  20. 【請求項２０】前記支持体材料はフィルタ材料であり、
    また、前記フィルタ材料はプラスチック繊維で構成され
    ており、前記プラスチック繊維は選択的にポリプロピレ
    ン、ポリテトラフルオロエチレン、ナイロンまたはポリ
    スルホンである、請求項９に記載の試料計数支持体。
JP1989600015U 1987-08-24 1988-05-16 シンチレーション計数に使用するための固体シンチレーターを有する試料計数支持体 Expired - Lifetime JPH0613509Y2 (ja)

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US088,939 1987-08-24
US07/088,939 US4916320A (en) 1987-08-24 1987-08-24 Sample counting support with solid scintillator for use in scintillation counting
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