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DE3629180A1 - Strahlungsdetektor - Google Patents

Strahlungsdetektor

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DE3629180A1
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DE
Germany
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scintillator
radiation detector
sintered body
radiation
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DE19863629180
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Yasuo Tsukuda
Atsushi Suzuki
Hajime Yamamoto
Minoru Yoshida
Kenji Maio
Hideji Fujii
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Metals Ltd
Hitachi Medical Corp
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    • GPHYSICS
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Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlungsdetektor für Röntgenstrahlen, γ-Strahlen usw. und insbesondere einen Strahlungsdetektor zur Anwendung in einem Röntgenstrahl- Computertomographen, einer Positionskamera und ähnlichem.
Es gibt verschiedene Typen von Röntgenstrahl-Computertomographen, die eine Anordnung bzw. ein Array von 20 bis 1000 Röntgenstrahl-Erfassungselementen erfordern.
Bislang wurden als Strahlungsdetektor für die Anwendung in der Röntgenstrahl-Computertomographie usw. eine mit Xenon gefüllte Gaskammer, eine Kombination aus einem BGO- Einkristall (Wismutgermanat) und einem Photomultiplier sowie eine Kombination aus einem CsI : Tl-Einkristall oder einem CdWO4-Einkristall und einer Photodiode verwendet. Die Xenon-Kammer erfordert ein dickes Fenster, da im Detektor ein Einschluß von Hochdruck-Xenongas erfolgen muß. Ihr Röntgenstrahl-Absorptionsvermögen bzw. ihre Extinktion beträgt nur etwa 50%, da pro Element 2 Kollimatoren vorgesehen werden müssen. Im Falle von BGO ist der Lumineszenz- Wirkungsgrad gering, z. B. etwa 1%. Dieser Stoff muß daher zusammen mit einem Photomultiplier (Sekundärelektronenvervielfacher oder Photovervielfacher) verwendet werden. Aufgrund der Notwendigkeit des Photomultipliers und seiner zusätzlichen Hochspannungs-Leistungsquelle ist die Anzahl der Elemente in einem Array begrenzt.
Der CsI : Tl-Einkristall hat einen hohen Wirkungsgrad, er ist jedoch zerfließend und zeigt ein Nachleuchten (Lumineszenzphänomen nach Abschalten der Röntgenstrahlung). Damit treten Probleme bei der praktischen Anwendung auf.
Der CdWO4-Kristall hat einen geringen Lumineszenz- Wirkungsgrad. Weitere Probleme liegen in der leichten Spaltbarkeit beim Schneiden und in der Giftigkeit.
Der gemeinsame Nachteil der oben genannten Einkristall- Scintillatoren liegt in einer Schwankung der Lumineszenzeigenschaften im Einkristall. Im allgemeinen läßt man einen Einkristall aus einer Schmelzlösung wachsen. Während des Wachstumsprozesses entwickeln sich im Kristall leicht Gitterdefekte, und es tritt oft ein Nachleuchten auf. Dem Scintillator wird vielfach ein Aktivator zugegeben, es ist jedoch schwierig, diesen gleichmäßig im Kristall zu verteilen, so daß der Kristall eine ungleichmäßige Lumineszenz zeigt. Aufgrund dieser Probleme ist es schwierig, gleichmäßige Charakteristika der einzelnen Detektoren zu erhalten.
Zur Lösung dieser Probleme haben einige der Erfinder bereits einen Strahlungsdetektor vorgeschlagen, in dem Leuchtstoffteilchen als Scintillator Anwendung finden (offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 56-1 51 376 und 57-70 476). Um in einem Strahlungsdetektor für einen Röntgenstrahl-Computertomographen ein Teilbild zu erhalten, ist der Strahlungsdetektor gewöhnlich 1 bis 3 mm breit und 20 mm lang. Damit beträgt die Anzahl der Leuchtstoffteilchen in einem Strahlungsdetektor - abhängig von der Teilchengröße - beispielsweise etwa 300 000. Die Eigenschaften der einzelnen Leuchtstoffteilchen können sich geringfügig voneinander unterscheiden, die Schwankung der Charakteristika als Scintillator kann jedoch auf den Wert 1/√ reduziert werden, d. h. auf etwa 0,01%, wenn sorgfältig vermischte Leuchtstoffteilchen als ein Scintillator verwendet werden. Dadurch läßt sich ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielen.
Dieser Typ eines Strahlungsdetektors wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. Ein einfallender Röntgenstrahl 1 veranlaßt eine Scintillatorteilchenschicht 2 (Leuchtstoffteilchen, verfestigt durch Polystyrol) zur Emission von Licht, nachdem er eine Abdeckung 5 aus einem Aluminiumfilm und eine lichtstreuende Schicht 4 durchlaufen hat. Das emittierte Licht durchläuft einen Hohlraum 7 und eine Sekundärstrahlung verhindernde Schicht 8 (Pb-Glas) und erreicht eine Photodiode 3, wo es in elektrischen Strom umgewandelt wird. Um das emittierte Licht wirkungsvoll von der Scintillatorteilchenschicht 2 zur Photodiode 3 zu führen, ist ein Behälter 6 vollständig mit einem reflektierenden Film beschichtet. Dieser Typ eines Strahlungsdetektors kann, verglichen mit einem Detektor, der auf einer Kombination aus einem Einkristall- Scintillator und einer Photodiode beruht, etwa die zweifache Ausgangsleistung liefern. Er ist als ein Detektor für einen Kopf-Scanner bzw. -Abtaster besonders geeignet. Er zeigt jedoch bei Anwendung als Detektor für einen Gesamtkörper- Scanner einige Probleme, da sich das Bildverarbeitungssystem für den Kopf-Scanner von dem für den Gesamtkörper- Scanner unterscheidet.
Die Lumineszenz der Scintillatorschicht 2 nach Fig. 1 ist gleichmäßig, das emittierte Licht unterliegt jedoch auf dem Hohlraum 7 umgebenden reflektierenden Film vielfachen Reflexionen, bis es die Photodiode 3 erreicht. Wenn daher das Reflexionsvermögen des reflektierenden Films nicht gleichmäßig ist, läßt sich keine genaue Information des einfallenden Röntgenstrahls erhalten. Wenn in einer als "Array" bezeichneten regelmäßigen Anordnung viele solcher Detektoren als Elemente verwendet werden, ergeben sich Schwankungen in den Charakteristika zwischen den einzelnen Elementen. Als Folge davon zeigt das von einem solchen Array erzeugte Bild eine Ungleichmäßigkeit in Form eines Ringmusters oder einen Artefakt.
Zur Lösung dieser Probleme ist ein Strahlungsdetektor mit einem Aufbau vorteilhaft, wie er in Fig. 2 gezeigt ist. Danach ist eine Silizium-Photodiode 3 am Boden eines aus Messing hergestellten Behälters 6 vorgesehen. Auf der Innenfläche des Behälters 6 ist eine lichtreflektierende Aluminiumschicht ausgebildet. Auf die Silizium-Photodiode 3 im Behälter 6 ist Pb-Glas 8 gelegt, auf dem eine Scintillatorschicht 2 ausgebildet ist. Das Pb-Glas dient dazu, die von dem Scintillator emittierte fluoreszierende Röntgen- Strahlung auszuschalten.
Im Falle einer Scintillatorteilchenschicht mit der in Fig. 2 gezeigten Struktur ist die Teilchenschicht selbst optisch undurchlässig, und es ist schwierig, das emittierte Licht wirkungsvoll zu der Silizium-Photodiode 3 zu führen. Selbst bei Verwendung eines hochwirksamen Gd2O2S : Pr,Ce,F- Scintillators läßt sich damit nur ein Ausgangssignal mit einem Pegel erreichen, der im wesentlichen gleich dem eines Detektors ist, der auf der Kombination eines Einkristall- Scintillators CdWO4 und einer Silizium-Photodiode beruht. Darin liegt ein weiteres Problem. Um den Ausgangspegel anzuheben, sollte ein lichtdurchlässiger Einkristall- Scintillator aus Seltenerd-Oxisulfid verwendet werden. Nach dem in der Veröffentlichung J. Appl. Phys. 42, 3049 (1971) dargestellten Verfahren läßt sich jedoch nur ein Einkristall erhalten, der eine Größe von einigen Quadratmillimetern hat.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Strahlungsdetektor zu schaffen, mit dem die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile überwunden werden. Insbesondere soll der erfindungsgemäße Strahlungsdetektor einen Scintillator mit einem hohen Lichtausgangspegel aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch einen Strahlungsdetektor gelöst, der einen zur Emission von Licht aufgrund von Strahlung geeigneten Scintillator sowie einen Photodetektor für die Erfassung des von dem Scintillator emittierten Lichts aufweist. Der Scintillator ist aus einem Sinterkörper aufgebaut, der durch Sintern von einen Verdichtungszusatz enthaltendem Seltenerd-Oxisulfid als Ausgangsmaterial über isostatisches Heißpressen hergestellt wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 und 2 Schnittansichten von Strahlungsdetektoren zur Erläuterung der Erfindung;
Fig. 3a und 3b schematisierte Strukturen des erfindungsgemäßen Scintillatormaterials bzw. eines Vergleichsmaterials.
Das Seltenerd-Oxisulfid für die Anwendung in einem erfindungsgemäßen Strahlungsdetektor umfaßt Leuchtstoffe, wie sie aus der genannten japanischen Patentanmeldung Nr. 56-1 51 376 bekannt sind, beispielsweise Leuchtstoffe nach folgender allgemeiner Formel
(Ln1-x-y M x Ce y )2O2S:(X)
Dabei ist Ln zumindest ein Element aus der Gruppe Gd, La und Y, M zumindest ein Element aus der Gruppe Eu, Pr und Tb, X zumindest eines der Elemente F und Cl, x ein Wert im Bereich von 3 × 10-6x≦0,2 und y ein Wert im Bereich von 10-6y≦5 × 10-3. Die Menge von X liegt gewichtsmäßig in einem Bereich von 5 bis 1000 ppm.
Die Gründe für die Bevorzugung der genannten Bereiche für die Werte von x und y und die Menge von F und Cl sind in der japanischen Patentanmeldung Nr. 56-1 51 376 angegeben. Vorzugsweise ist das mit M bezeichnete Element Pr, das mit X bezeichnete Element F. Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die Menge von F gewichtsmäßig in einem Bereich von 2 bis 300 ppm. Es können auch andere Leuchtstoffe als die oben genannten verwendet werden.
Vorzugsweise werden als Verdichtungszusatz 0,001 bis 10 Gewichts-% auf der Basis des Seltenerd-Oxisulfids von zumindest einem der folgenden Stoffe zugegeben:
Li2GeF6, (NH4)2GeF6, Na2GeF6, K2GeF6,
NaPF6, KPF6, NH4PF6, Na3AlF6, K2SiF6,
Li2SiF6 · 2H2O, Na2SiF6, LiF, NaHF2, KHF2,
NH4HF2, Na2TiF6, K2TiF6, K2ZrF6,
(NH4)2ZrF6, MgSiF6, SrSiF6, Li2B4O7,
LiBF4, NaBF4 und KBF4.
Selbst die Zugabe von 0,001 Gewichts-% des Verdichtungszusatzes auf der Basis des Seltenerd-Oxisulfids ist wirksam. Eine zu hohe Zugabe erhöht nicht die Lichtabgabe des Scintillatormaterials und ist auch wirtschaftlich nachteilig. Aus diesem Grund werden vorzugsweise nicht mehr als 10 Gewichts-% des Verdichtungszusatzes zugegeben, obwohl die Erfindung auch bei einem Anteil des Verdichtungszusatzes über 10 Gewichts-% praktisch anwendbar ist.
Vorzugsweise wird ein Sinterkörper durch isostatisches Heißpressen hergestellt, indem der pulverförmige Scintillator und ein Verdichtungszusatz in einen Metallbehälter gefüllt werden, und der Behälter vakuumverschlossen und einem isostatischen Heißpressen bei 800 bis 1700°C unter einem Druck von 500 bis 2000 Atmosphären ausgesetzt wird. Liegt der Druck unter diesen Werten, muß das isostatische Heißpressen bei einer höheren Temperatur durchgeführt werden. Vorzugsweise werden die Bedingungen des isostatischen Heißpressens so gewählt, daß die Menge des zuzugebenden Verdichtungszusatzes 0,01 bis 4 Gewichts-%, die Temperatur 1100 bis 1500°C, und der Druck 800 bis 1800 Atmosphären beträgt. Als Materialien für den Metallbehälter für das isostatische Heißpressen werden vorzugsweise Metalle gewählt, die auf einer erhöhten Temperatur leicht deformierbar sind (leicht erweicht werden), beispielsweise reines Eisen, rostfreier Stahl, Nickel, Platin usw.
Es ist vorteilhaft, die nach dem isostatischen Heißpressen aus dem Metallbehälter herausgenommene Probe in einem Schutzgas auszuheilen oder auszuglühen. Die Ausheiltemperatur beträgt vorzugsweise 500 bis 1500°C, besser 900 bis 1300°C. Die Steigerung der Lichtabgabe durch das Ausheilen hängt etwas von der Art des Verdichtungszusatzes ab und kann, verglichen mit der Lichtabgabe vor dem Ausheilen, 30 bis 50% betragen, wenn das Ausheilen in einem Ar-Gas bei 1200°C für 30 Minuten durchgeführt wird. Da die Halbwertsbreite im Spitzenwert des Röntgenbeugungsdiagramms einer Probe, die dem isostatischen Heißpressen und einer anschließenden Ausheilbehandlung unterzogen wurde, geringer als die einer Probe ist, die nur dem isostatischen Heißpressen ausgesetzt wurde, scheint es, daß der Anstieg in der Lichtabgabe durch das Ausheilen auf die Förderung der Kristallisation zurückzuführen ist.
Da das isostatische Heißpressen nach der Zugabe des Verdichtungszusatzes durchgeführt wird, hat der sich ergebende Sinterkörper eine viel höhere Dichte als ein Sinterkörper, den man ohne Zugabe des Verdichtungszusatzes erhält. Es ergibt sich damit ein Scintillatormaterial hoher Dichte, d. h. mit einer Packungsdichte (Verhältnis des experimentellen Dichtewerts zum theoretischen Wert) von 96% oder höher.
Daneben unterscheiden sich die Formen der Kristallkörner, die man in einem Querschnitt des Sinterkörpers nach vorliegender Erfindung beobachtet, von denen, wie man sie ohne Zugabe des Verdichtungszusatzes erhält. Der erfindungsgemäß erzielte Sinterkörper enthält charakteristischerweise erheblich mehr Kristallkörner mit einem kolumnaren Aussehen. Das Vorliegen von kolumnaren Teilchen kann mittels eines Mikroskops im Schnittbild des Sinterkörpers beobachtet werden. Es stellte sich heraus, daß man die mit vorliegender Erfindung angestrebten besonderen Eigenschaften erhält, wenn bei der Betrachtung eines mikroskopischen Bildes die kolumnaren Teilchen in einem Flächenverhältnis von 10% oder mehr in dem Querschnitt enthalten sind. Fig. 3a zeigt die Formen von Kristallkörnern ohne Zugabe eines Verdichtungszusatzes, Fig. 3b die Formen von Kristallkörnern bei Zugabe des Verdichtungszusatzes.
Beispiel 1
Zu 87 g eines pulverförmigen Scintillators nach der Formel
(Gd0,999Pr0,001Ce6 × 10-6 )2O2S:(F),
wurden 0,087 g Li2GeF6 (entsprechend 0,1 Gewichts-% auf der Basis des pulverförmigen Scintillators) zugegeben. Das Gemisch wurde in einen Behälter aus reinem Eisen mit 52 mm Durchmesser, 37 mm Länge und 1 mm Dicke (Fassungsvermögen: 21,9 cm3) gefüllt. Der Behälter wurde vakuumverschlossen, wobei er beim Erhitzen entgast wurde. Anschließend wurde der Behälter in einer isostatischen Heißpresse plaziert und einem Pressen bei 1300°C unter einem Druck von 1500 Atmosphären für 1,5 Stunden unterzogen. Nach dem Abkühlen wurde der gesinterte Körper aus dem Behälter genommen und zu einer dünnen, 1 mm dicken Platte verarbeitet. Die Platte wurde in einem Schutzgas bei 1200°C für 30 Minuten ausgeheilt. Die damit erhaltene Platte des gesinterten Körpers wurde in einem Detektor angeordnet, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, und die Lichtabgabe unter Röntgenbestrahlung (Röhrenspannung 120 kV, 100 mA) gemessen. Es ergab sich, daß die relative Lichtabgabe des Detektors mit der beschriebenen Sinterkörper-Platte bezogen auf die Lichtabgabe eines Detektors mit einer Sinterkörper-Platte, die keinen Verdichtungszusatz enthielt, 1,6 betrug.
Beispiel 2
Zu 87 g eines pulverförmigen Scintillators mit der Formel
(Gd0,999Pr0,001Ce6 × 10-6 )2O2S:(F)
wurden 0,00087 g Li2GeF6 (entsprechen 0,001 Gewichts-% auf der Basis des pulverförmigen Scintillators) zugegeben. Das Gemisch wurde anschließend wie im Beispiel 1 behandelt. Die damit erhaltene Sinterkörper-Platte wurde in einem Detektor nach Fig. 2 angeordnet, und die Lichtabgabe unter Röntgenbestrahlung (Röhrenspannung 120 kV, 100 mA) wurde gemessen. Es ergab sich, daß die relative Lichtabgabe des Detektors mit der Sinterkörper-Platte nach diesem Beispiel bezogen auf die Lichtabgabe eines Detektors, der auf ähnliche Weise, jedoch ohne Verdichtungszusatz hergestellt worden war, 1,1 betrug.
Beispiel 3
Zu 87 g eines pulverförmigen Scintillators mit der Formel
(Gd0,999Pr0,001Ce6 × 10-6 )2O2S:(F)
wurden 8,7 g Li2GeF6 (entsprechend 10 Gewichts-% auf der Basis des pulverförmigen Scintillators) zugegeben. Das Gemisch wurde anschließend wie im Beispiel 1 behandelt. Die erhaltene Sinterkörper-Platte wurde in einem Detektor nach Fig. 2 angeordnet, und die Lichtabgabe unter Röntgenbestrahlung (Röhrenspannung 120 kV, 100 mA) wurde gemessen. Es ergab sich eine relative Lichtabgabe des Detektors mit der Sinterkörper-Platte nach diesem Beispiel von 1,2, bezogen auf die Lichtabgabe eines Detektors mit einer Sinterkörper- Platte, die keinen Verdichtungszusatz enthielt.
Beispiele 4 bis 26
Zu 87 g eines pulverförmigen Scintillators mit der Formel
(Gd0,999Pr0,001Ce6 × 10-6 )2O2S:(F)
wurden jeweils 0,087 g von verschiedenen Verdichtungszusätzen zugegeben (entsprechend 0,1 Gewichts-% auf der Basis des pulverförmigen Scintillators). Die Gemische wurden wie im Beispiel 1 behandelt. Jede der sich ergebenden Sinterkörper- Platten wurde in einem Detektor nach Fig. 2 angeordnet. Die Lichtabgabe unter Röntgenbestrahlung (Röhrenspannung 120 kV, 100 mA) wurde gemessen. Die relative Lichtabgabe der Detektoren mit den Sinterkörper-Platten nach diesen Ausführungsbeispielen ist in Tabelle 1 gezeigt, bezogen auf die Lichtabgabe von Detektoren mit Sinterkörper- Platten, die keinen Verdichtungszusatz enthielten.
Beispiele 27 bis 35 und Vergleichsbeispiel 1
Pulverförmige Scintillatoren mit der Formel
(Gd0,997Pr0,003Ce6 × 10-6 )2O2S,
die 90 ppm F und verschiedene Verdichtungszusätze enthielten, wie sie in Tabelle 2 gezeigt sind, wurden in Behältern aus rostfreiem Stahl vakuumverschlossen. Die Behälter wurden anschließend einem isostatischen Heißpressen in einem Argon-Gas bei 1300°C unter einem Druck von 1000 atm für 3 Stunden unterzogen. Die Packungsdichte, das Querschnitts- Flächenverhältnis von kolumnaren Mikrokristallen in einem beliebigen Querschnitt und die relative Lichtabgabe der so erhaltenen Sinterkörper, bezogen auf Sinterkörper, die auf ähnliche Weise durch isostatisches Heißpressen gewonnen wurden, jedoch keine Verdichtungszusätze enthielten, sind in Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 1
Tabelle 2
Beispiele 36 bis 45 und Vergleichsbeispiel 2
Pulverförmige Scintillatoren mit der Formel
(Gd0,997Pr0,003Ce6 × 10-6 )2O2S,
die 90 ppm F und verschiedene Verdichtungszusätze enthielten, wie sie in Tabelle 3 gezeigt sind, wurden in Behältern aus rostfreiem Stahl vakuumverschlossen. Die Behälter wurden anschließend einem isostatischen Heißpressen in Argon-Gas bei 1300°C unter 1500 atm für 1,5 Stunden unterzogen. Die Packungsdichte, das Querschnitts-Flächenverhältnis von kolumnaren Mikrokristallen in einem beliebigen Querschnitt sowie die relative Lichtabgabe der so erhaltenen Sinterkörper, bezogen auf Sinterkörper, die auf ähnliche Weise durch isostatisches Heißpressen erhalten wurden, jedoch keine Verdichtungszusätze enthielten, sind in Tabelle 3 angegeben.
Tabelle 3
Beispiele 46 bis 56
Pulverförmige Scintillatoren aus Seltenerd-Oxisulfiden, wie sie in Tabelle 4 angegeben sind, enthielten die in Tabelle 5 angegebenen Verdichtungszusätze. Diese pulverförmigen Scintillatoren wurden in Behältern aus rostfreiem Stahl vakuumverschlossen. Die Behälter wurden anschließend einem isostatischen Heißpressen in Argon-Gas bei 1300°C unter 1250 atm für 2 Stunden unterzogen.
Tabelle 4
Die Packungsdichte, das Querschnitts-Flächenverhältnis von kolumnaren Mikrokristallen in einem beliebigen Querschnitt und die relative Lichtabgabe der so erhaltenen Sinterkörper, bezogen auf Sinterkörper, die auf ähnliche Weise durch isostatisches Heißpressen hergestellt wurden, jedoch keinen Verdichtungszusatz erhielten, sind in Tabelle 5 angegeben.
Tabelle 5
Wie oben im einzelnen beschrieben, hat der erfindungsgemäße gesinterte Körper aus Seltenerd-Oxisulfid eine höhere Lichtabgabe als ein herkömmlicher Sinterkörper aus Seltenerd-Oxisulfid. Der erfindungsgemäße Sinterkörper zeigt die folgenden Effekte:
(1) Man erhält einen Scintillator mit hoher Lichtabgabe für die Strahlungserfassung.
(2) Aufgrund der höheren Lichtabgabe des Scintillators kann die Dicke eines Scintillators erhöht werden, wodurch sich das strahlungsabsorbierende Material, wie z. B. Pb-Glas, erübrigt, oder der Film dünner gemacht werden kann. Daraus ergibt sich eine Kostenverringerung.
(3) Das S/N (Signal/Rausch)-Verhältnis kann größer oder die Winkelöffnung des Elements kann kleiner gemacht werden, wodurch die räumliche Auflösung und die Dichteauflösung über die Erfassungsgrenze eines herkömmlichen Strahlungsdetektors angehoben werden können.

Claims (6)

1. Strahlungsdetektor, gekennzeichnet durch einen aufgrund von Strahlung zur Emission von Licht fähigen Scintillator (2), der aus einem gesinterten Körper aufgebaut ist, der durch Sintern von einen Verdichtungszusatz enthaltendem Seltenerd-Oxisulfid als Ausgangsmaterial durch isostatisches Heißpressen hergestellt wird, und einen Photodetektor (3) für die Erfassung des von dem Scintillator (2) emittierten Lichts.
2. Strahlungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Seltenerd-Oxisulfid ein Leuchtstoff nach folgender allgemeiner Formel ist: Ln1-x-y M x Ce y )2O2S:(X)wobei Ln zumindest ein Element aus der Gruppe Gd, La und Y ist; M zumindest ein Element aus der Gruppe Eu, Pr und Tb ist; X zumindest ein Element aus der Gruppe F und Cl ist; x ein Wert im Bereich von 3 × 10-6 x0,2 ist; y ein Wert im Bereich von 10-6 y5 × 10-3 ist; und die Menge von X gewichtsmäßig in einem ppm-Bereich von 5 bis 1000 liegt.
3. Strahlungsdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Seltenerd-Oxisulfid 0,001 bis 10 Gewichts-% des Verdichtungszusatzes zugegeben sind.
4. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gesinterte Körper ein hoch dichter Sinterkörper mit einer Packungsdichte von 96% oder mehr ist.
5. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gesinterte Körper kolumnare Kristallkörper in einem Querschnitts-Flächenverhältnis von 10% oder mehr in einem Schnitt des gesinterten Körpers enthält.
6. Strahlungsdetektor, gekennzeichnet durch
einen lichtdurchlässigen, gesinterten Scintillatorkörper (2), der durch Vermischen eines pulverförmigen, zur Emission von Licht aufgrund von Strahlung fähigen Scintillators mit, bezogen auf den pulverförmigen Scintillator, 0,001 bis 10 Gewichts-% eines Verdichtungszusatzes, Füllen des Gemisches in einen Metallbehälter, Vakuumverschließen des Behälters, Aussetzen des Behälters einem isostatischen Heißpressen und anschließendes Ausheilen hergestellt wird, wobei der pulverförmige Scintillator der allgemeinen Formel (Ln1-x-y Pr x Ce y )2O2S:(X)genügt, in der Ln zumindest ein Element aus der Gruppe Gd, La und Y ist, zumindest ein Element aus der Gruppe F und Cl ist, x in einem Bereich von 3 × 10-6 x0,2 liegt, y in einem Bereich von 10-6 y5 × 10-3 liegt, und die Menge von X in einem ppm-Bereich von 2 bis 1000 liegt, und der Verdichtungszusatz ein Stoff aus der Gruppe Li2GeF6, (NH4)2GeF6, Na2GeF6, K2GeF6, NaPF6, KPF6, NH4PF6, Na3AlF6, K2SiF6, Li2SiF6 · 2H2O, Na2SiF6, LiF, NaHF2, KHF2, NH4HF2, Na2TiF6, K2TiF6, K2ZrF6, (NH4)2ZrF6, MgSiF6, SrSiF6, Li2B4O7, LiBF4, NaBF4 und KBF4 ist und
einen Photodetektor (3) für die Erfassung des von dem Scintillator (2) emittierten Lichts.
DE19863629180 1985-09-02 1986-08-28 Strahlungsdetektor Granted DE3629180A1 (de)

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