JP2012185025A - Radiographic image detector - Google Patents
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Abstract
【課題】 硬X線やγ線等の放射線を高感度で検出することができ、位置分解能及び計数率特性に優れた、新規な放射線画像検出器を提供することを目的とする。
【解決手段】 入射した放射線を紫外線に変換するシンチレーターと、紫外線を電子に変換し、かかる電子をガス電子雪崩現象を利用して増幅し、検出するガス増幅型紫外線画像検出器とを組み合わせた放射線画像検出器であって、シンチレーターがNd、Er及びTmから選ばれる少なくとも1種の元素を含有するLuF3結晶であることを特徴とする放射線画像検出器である。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel radiation image detector capable of detecting radiation such as hard X-rays and γ-rays with high sensitivity and having excellent position resolution and count rate characteristics.
Radiation that combines a scintillator that converts incident radiation into ultraviolet rays, and a gas amplification type ultraviolet image detector that converts ultraviolet rays into electrons and amplifies and detects the electrons using a gas electron avalanche phenomenon. An image detector, wherein the scintillator is a LuF 3 crystal containing at least one element selected from Nd, Er and Tm.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、新規な放射線画像検出器に関する。該放射線画像検出器は、陽電子断層撮影、X線CT等の医療分野、各種非破壊検査等の工業分野、及び放射線モニターや所持品検査等の保安分野において好適に使用できる。 The present invention relates to a novel radiation image detector. The radiation image detector can be suitably used in medical fields such as positron tomography and X-ray CT, industrial fields such as various nondestructive inspections, and security fields such as radiation monitors and personal belongings inspections.
放射線利用技術は、陽電子断層撮影、X線CT等の医療分野、各種非破壊検査等の工業分野、及び放射線モニターや所持品検査等の保安分野など多岐にわたり、現在も目覚しい発展を続けている。 Radiation utilization technologies are diverse, including medical fields such as positron emission tomography and X-ray CT, industrial fields such as various non-destructive inspections, and security fields such as radiation monitors and personal belongings inspections.
放射線画像検出器は、放射線利用技術の重要な位置を占める要素技術であって、放射線利用技術の発展に伴い、検出感度、放射線の入射位置に対する位置分解能、或いは計数率特性について、より高度な性能が求められている。また、放射線利用技術の普及に伴い、放射線画像検出器の低コスト化、及び有感領域の大面積化も求められている。 The radiological image detector is an elemental technology that occupies an important position in radiation utilization technology. With the development of radiation utilization technology, more advanced performance is achieved in terms of detection sensitivity, position resolution with respect to the incident position of radiation, or count rate characteristics. Is required. In addition, with the spread of radiation utilization technology, it is also required to reduce the cost of radiation image detectors and increase the area of sensitive areas.
上記放射線画像検出器に対する要求に応えるべく、ガス増幅型放射線画像検出器が開発された(非特許文献1参照)。かかるガス増幅型放射線画像検出器は、入射放射線がガス分子を電離して生成した電子を高電場下におけるガス電子雪崩現象によって増幅した後に多線式ワイヤー又は微細電極で検出するものであり、放射線の入射位置に対する位置分解能及び計数率特性に優れるという利点を有する。 In order to meet the demand for the radiation image detector, a gas amplification type radiation image detector has been developed (see Non-Patent Document 1). Such a gas amplification type radiological image detector detects electrons with a multi-wire type wire or a fine electrode after amplifying electrons generated by incident radiation ionizing gas molecules by a gas electron avalanche phenomenon under a high electric field. This has the advantage of excellent position resolution and count rate characteristics with respect to the incident position.
また、前記ガス増幅型放射線画像検出器の中でも、長期間安定に動作し、有感領域が大きな検出器を容易に且つ安価に製作することが可能なピクセル型電極を用いたガス増幅型放射線画像検出器が開示されている(特許文献1参照)。 In addition, among the gas amplification type radiological image detectors, a gas amplification type radiographic image using a pixel type electrode that operates stably for a long period of time and can easily and inexpensively produce a detector having a large sensitive area. A detector is disclosed (see Patent Document 1).
前記ガス増幅型放射線画像検出器は種々の利点を有するものの、硬X線やガンマ線のような高いエネルギーをもった光子に対しては、ガスの阻止能が乏しいため、これらの光子を検出対象とする場合には検出感度が低いという問題があった。 Although the gas amplification type radiological image detector has various advantages, since it has a poor gas stopping power for photons having high energy such as hard X-rays and gamma rays, these photons are detected. In this case, there is a problem that the detection sensitivity is low.
かかる問題に鑑みて、本発明者らは既に、高いエネルギーをもった光子に対しても充分な阻止能を有するシンチレーターを用いて、入射した放射線を紫外線に変換し、該紫外線を位置分解能を有するガス増幅型検出器によって検出する方法を提案しており(特許文献2参照)、同様の方法によって放射線を検出する試みは、他者においてもなされている(非特許文献2参照)。 In view of such a problem, the present inventors have already used a scintillator having a sufficient stopping power for photons having high energy to convert incident radiation into ultraviolet rays, and the ultraviolet rays have positional resolution. A method of detecting by a gas amplification type detector has been proposed (see Patent Document 2), and attempts to detect radiation by a similar method have been made by others (see Non-Patent Document 2).
また、本発明者らは既に、入射した放射線を紫外線に変換するシンチレーター、並びに光電変換物質、ガス電子増幅器、及びピクセル型電極より構成されるガス増幅型紫外線画像検出器を具備してなる放射線画像検出器を提案している(特許文献3参照)。 Further, the present inventors have already provided a radiographic image comprising a scintillator for converting incident radiation into ultraviolet rays, and a gas amplification type ultraviolet image detector comprising a photoelectric conversion substance, a gas electronic amplifier, and a pixel type electrode. A detector has been proposed (see Patent Document 3).
本発明は、入射した放射線を紫外線に変換するシンチレーターと、紫外線を電子に変換し、かかる電子を増幅して検出するガス増幅型紫外線画像検出器とを組み合わせて構成される放射線画像検出器であって、硬X線やγ線等の放射線を高感度で検出することが可能な放射線画像検出器を提供することを目的とする。 The present invention is a radiation image detector configured by combining a scintillator that converts incident radiation into ultraviolet rays and a gas amplification type ultraviolet image detector that converts ultraviolet rays into electrons and amplifies and detects the electrons. An object of the present invention is to provide a radiation image detector capable of detecting radiation such as hard X-rays and γ-rays with high sensitivity.
本発明者等は、入射した放射線を紫外線に変換するシンチレーターについて種々検討を重ねた。その結果、Nd、Er及びTmから選ばれる少なくとも1種の元素を含有するLuF3結晶をシンチレーターとして用いることによって、高い発光量が得られることを見出した。 The present inventors have made various studies on scintillators that convert incident radiation into ultraviolet rays. As a result, it was found that a high light emission amount can be obtained by using a LuF 3 crystal containing at least one element selected from Nd, Er and Tm as a scintillator.
また、本発明者等は、前記LuF3結晶からなるシンチレーターより生じた紫外線を、ガス増幅型紫外線画像検出器を用いて検出することにより、放射線に対する検出効率を飛躍的に向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。 In addition, the present inventors have found that the detection efficiency for radiation can be dramatically improved by detecting ultraviolet rays generated from the scintillator made of the LuF 3 crystal using a gas amplification type ultraviolet image detector. The invention has been completed.
即ち、本発明によれば、入射した放射線を紫外線に変換するシンチレーター、及びガス増幅型紫外線画像検出器を具備してなる放射線画像検出器であって、シンチレーターがNd、Er及びTmから選ばれる少なくとも1種の元素を含有するLuF3結晶であることを特徴とする放射線画像検出器が提供される。 That is, according to the present invention, a scintillator that converts incident radiation into ultraviolet rays and a radiation image detector comprising a gas amplification type ultraviolet image detector, wherein the scintillator is selected from at least Nd, Er, and Tm. A radiation image detector is provided that is a LuF 3 crystal containing one element.
上記放射線画像検出器の発明において、ガス増幅型紫外線画像検出器が、光電変換物質、ガス電子増幅器、及びピクセル型電極より構成されることが好適である。 In the invention of the radiation image detector, the gas amplification type ultraviolet image detector is preferably composed of a photoelectric conversion substance, a gas electronic amplifier, and a pixel type electrode.
本発明によれば、入射した放射線を紫外線に変換するシンチレーターの発光量が向上し、且つ、シンチレーターより生じる紫外線をガス増幅型紫外線画像検出器によって感度よく検出することができるので、位置分解能及び計数率特性に優れた放射線画像検出器を提供できる。また、本発明の放射線画像検出器は、有感領域を容易に大型化でき、かつ安価に製作できるため、医療、工業、及び保安等の分野において極めて価値が高い。 According to the present invention, the amount of light emitted from the scintillator that converts incident radiation into ultraviolet light is improved, and the ultraviolet light generated from the scintillator can be detected with high sensitivity by the gas amplification type ultraviolet image detector. A radiation image detector having excellent rate characteristics can be provided. In addition, the radiation image detector of the present invention is extremely valuable in fields such as medical, industrial, and security because the sensitive area can be easily enlarged and manufactured at low cost.
〔動作原理〕
本発明の放射線画像検出器は、次のような機構によって動作する。まず、入射した放射線をシンチレーターによって紫外線に変換する。次いで当該紫外線を光電変換物質または電離ポテンシャルの低い電離性ガスによって一次電子に変換する。当該一次電子を、高電場下におけるガス電子雪崩現象によって増幅し、該増幅された電子を多線式ワイヤー又は微細電極で検出する。検出された電子に基づく信号を外部回路で処理することにより、放射線の入射位置を特定することができ、放射線画像を得ることが可能となる。以下、本発明の放射線画像検出器についてより詳細に説明する。
〔Operating principle〕
The radiation image detector of the present invention operates by the following mechanism. First, incident radiation is converted into ultraviolet rays by a scintillator. Next, the ultraviolet rays are converted into primary electrons by a photoelectric conversion substance or an ionizing gas having a low ionization potential. The primary electrons are amplified by a gas electron avalanche phenomenon under a high electric field, and the amplified electrons are detected by a multi-wire wire or a fine electrode. By processing a signal based on the detected electrons with an external circuit, the radiation incident position can be specified, and a radiation image can be obtained. Hereinafter, the radiation image detector of the present invention will be described in more detail.
〔シンチレーター〕
本発明の放射線画像検出器は、シンチレーターとしてNd、Er及びTmから選ばれる少なくとも1種の元素を含有するLuF3結晶(以下、LuFともいう)を用いることを最大の特徴とする。
[Scintillator]
The radiation image detector of the present invention is characterized by using a LuF 3 crystal (hereinafter also referred to as LuF) containing at least one element selected from Nd, Er and Tm as a scintillator.
当該シンチレーターは、高い発光量で紫外線を生じ、且つ、その発光波長が200nm以下の真空紫外領域であるという特徴を有する。かかる真空紫外領域の紫外線を生じるシンチレーターを用いることによって、光電変換物質または電離性ガスにおける紫外線から電子への光電変換効率を高めることができる。 The scintillator is characterized in that it generates ultraviolet light with a high light emission amount and has a light emission wavelength in the vacuum ultraviolet region of 200 nm or less. By using such a scintillator that generates ultraviolet rays in the vacuum ultraviolet region, it is possible to increase the photoelectric conversion efficiency from ultraviolet rays to electrons in the photoelectric conversion substance or ionizing gas.
また、当該シンチレーターは発光量が高いため、シンチレーターより生じた紫外線を後段のガス増幅型紫外線画像検出器で効率よく検出することができる。その結果、放射線に対する検出効率を飛躍的に向上することができ、放射線画像の取得に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。 Moreover, since the scintillator emits a large amount of light, the ultraviolet light generated from the scintillator can be efficiently detected by a gas amplification type ultraviolet image detector at the subsequent stage. As a result, the detection efficiency with respect to radiation can be dramatically improved, and the time required to acquire a radiation image can be greatly shortened.
本発明において、シンチレーターに含まれるNd、Er及びTmから選ばれる少なくとも1種の元素(以下、発光中心元素という)は、5d−4f遷移発光によって、真空紫外線を生じるため、本発明において好適に使用される。前記発光中心元素の中でも、Ndは発光寿命が短く、高速応答性を有するため特に好ましい。 In the present invention, at least one element selected from Nd, Er, and Tm contained in the scintillator (hereinafter referred to as an emission center element) generates vacuum ultraviolet rays by 5d-4f transition light emission, and therefore is preferably used in the present invention. Is done. Among the luminescent center elements, Nd is particularly preferable because it has a short emission lifetime and high-speed response.
上記発光中心元素の含有量は、発光中心元素の種類によって異なるが、フッ化ルテチウムに対して、0.01〜20mol%の範囲とすることが好ましく、0.02〜10mol%の範囲とすることが特に好ましい。発光中心元素の含有量を0.01mol%以上、より好ましくは0.02mol%以上とすることによって、発光中心元素を介する発光の確率が高まり、したがって高い発光強度を得ることができる。また、発光中心元素の含有量を20mol%以下、より好ましくは10mol%以下とすることによって、濃度消光による発光の減退を避けることができる。 The content of the luminescent center element varies depending on the type of the luminescent center element, but is preferably in the range of 0.01 to 20 mol%, preferably in the range of 0.02 to 10 mol% with respect to lutetium fluoride. Is particularly preferred. By setting the content of the luminescent center element to 0.01 mol% or more, more preferably 0.02 mol% or more, the probability of light emission through the luminescent center element is increased, and thus high emission intensity can be obtained. Further, by setting the content of the luminescent center element to 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, it is possible to avoid a decrease in light emission due to concentration quenching.
本発明において、検出対象となる放射線は特に限定されず、X線、α線、β線、或いはγ線等の何れの放射線も検出可能であるが、本発明のシンチレーターは有効原子番号及び密度がそれぞれ約65〜66及び約8.3g/mlであって、従来公知のシンチレーターに比較して充分に大きいため、放射線の中でも、硬X線やγ線等の高エネルギーの光子を特に効率よく検出できる。 In the present invention, the radiation to be detected is not particularly limited, and any radiation such as X-ray, α-ray, β-ray, or γ-ray can be detected. However, the scintillator of the present invention has an effective atomic number and density. These are about 65 to 66 and about 8.3 g / ml, respectively, and are sufficiently large compared to the conventionally known scintillators, so that high-energy photons such as hard X-rays and γ-rays are detected particularly efficiently in radiation. it can.
なお、本発明において、有効原子番号とは、下式〔1〕で定義される指標であって、硬X線やγ線に対する阻止能に影響する。該有効原子番号が大きいほど、硬X線やγ線に対する阻止能が増大し、その結果、シンチレーターの硬X線やγ線に対する感度が向上する。 In the present invention, the effective atomic number is an index defined by the following formula [1] and affects the stopping power against hard X-rays and γ-rays. As the effective atomic number is larger, the stopping power against hard X-rays and γ-rays increases, and as a result, the sensitivity of the scintillator to hard X-rays and γ-rays improves.
有効原子番号=(ΣWiZi 4)1/4 〔1〕
(式中、Wi及びZiは、それぞれシンチレーターを構成する元素のうちの
i番目の元素の質量分率及び原子番号を表す。)
シンチレーターの形状は、特に限定されないが、後出のガス増幅型紫外線画像検出器に対向する紫外線出射面(以下、単に紫外線出射面ともいう)を有し、当該紫外線出射面は光学研磨が施されていることが好ましい。かかる紫外線出射面を有することによって、シンチレーターで生じた紫外線を効率よくガス増幅型紫外線画像検出器に入射できる。
Effective atomic number = (ΣW i Z i 4 ) 1/4 [1]
(In the formula, W i and Z i represent the mass fraction and atomic number of the i-th element among the elements constituting the scintillator, respectively.)
Although the shape of the scintillator is not particularly limited, it has an ultraviolet emission surface (hereinafter also simply referred to as an ultraviolet emission surface) facing the gas amplification type ultraviolet image detector described later, and the ultraviolet emission surface is optically polished. It is preferable. By having such an ultraviolet emission surface, ultraviolet rays generated by the scintillator can be efficiently incident on the gas amplification type ultraviolet image detector.
紫外線出射面の形状は限定されず、一辺の長さが数mm〜数百mm角の四角形、直径が数mm〜数百mmの円形など、用途に応じた形状を適宜選択することができる。 The shape of the ultraviolet light exit surface is not limited, and a shape according to the application such as a square having a side length of several mm to several hundreds mm square and a circle having a diameter of several mm to several hundred mm can be appropriately selected.
シンチレーターの放射線入射方向に対する厚さは、厚いほど放射線に対する吸収効率が向上するが、過剰に厚い場合にはシンチレーターで生じた紫外線がシンチレーター自身に吸収され紫外線が減弱するおそれがあり、また、シンチレーター内部での紫外線の拡がりによって位置分解能が低下するおそれがある。したがって、検出対象とする放射線の種類とエネルギーに応じて適切な厚さを選択することが好ましい。例えば、約100keVの硬X線を検出対象とする場合には、厚さが1mmのシンチレーターで約80%の吸収効率を達成できるため、1〜5mm程度の厚さとすることが好ましい。 The greater the thickness of the scintillator in the radiation incident direction, the higher the radiation absorption efficiency. However, if it is too thick, the scintillator itself absorbs the UV light generated by the scintillator and the UV light may be attenuated. There is a possibility that the position resolution is lowered due to the spread of ultraviolet rays. Therefore, it is preferable to select an appropriate thickness according to the type and energy of radiation to be detected. For example, when a hard X-ray of about 100 keV is to be detected, an absorption efficiency of about 80% can be achieved with a scintillator having a thickness of 1 mm, so that the thickness is preferably about 1 to 5 mm.
また、ガス増幅型紫外線画像検出器に対向しない面に、アルミニウム或いはテフロン(登録商標)等からなる紫外線反射膜を施すことは、シンチレーターで生じた紫外線の散逸を防止することができる点で好ましい。更にかかる紫外線反射膜が施されたシンチレーターを多数配列して用いることにより、放射線画像検出器の位置分解能を顕著に高めることができる。 In addition, it is preferable to apply an ultraviolet reflecting film made of aluminum, Teflon (registered trademark), or the like on a surface not facing the gas amplification type ultraviolet image detector in terms of preventing the dissipation of ultraviolet rays generated by the scintillator. Furthermore, the positional resolution of the radiation image detector can be remarkably increased by using a large number of scintillators provided with such an ultraviolet reflecting film.
なお、LuFは、単結晶及び多結晶のいずれの形態でも良いが、放射線から紫外線への変換効率の観点から、単結晶を使用することが好ましい。 LuF may be in a single crystal or polycrystal form, but it is preferable to use a single crystal from the viewpoint of conversion efficiency from radiation to ultraviolet light.
当該LuFの単結晶の製造方法は、特に制限されないが、原料混合物を溶融して原料融液とし、該原料融液よりLuF単結晶を成長せしめるにあたり、前記原料混合物にアルカリ金属フッ化物を添加する方法が好ましい。以下、かかるLuF単結晶の製造方法について説明する。 The method for producing the LuF single crystal is not particularly limited, but an alkali metal fluoride is added to the raw material mixture when the raw material mixture is melted to obtain a raw material melt and the LuF single crystal is grown from the raw material melt. The method is preferred. Hereinafter, a method for producing such a LuF single crystal will be described.
フッ化ルテチウムは、その凝固点が約1180℃であって、該凝固点より低温の約950℃に相転移点を有する。したがって、フッ化ルテチウム、並びにNd、Er及びTmから選ばれる少なくとも1種の元素のフッ化物のみからなる原料融液よりLuF単結晶を成長せしめた場合、LuFが原料融液から結晶化した後、室温まで冷却する過程において六方晶型結晶構造から斜方晶型結晶構造へ相変態を起こし、結晶に無数のクラックが生じる。かかるクラックは結晶の透明性を著しく悪化させるため、シンチレーターとして使用することが困難となる。 Lutetium fluoride has a freezing point of about 1180 ° C. and a phase transition point at about 950 ° C., which is lower than the freezing point. Therefore, when a LuF single crystal is grown from a raw material melt consisting of lutetium fluoride and a fluoride of at least one element selected from Nd, Er and Tm, after LuF is crystallized from the raw material melt, In the process of cooling to room temperature, a phase transformation occurs from a hexagonal crystal structure to an orthorhombic crystal structure, resulting in numerous cracks in the crystal. Such cracks significantly deteriorate the transparency of the crystal, making it difficult to use as a scintillator.
前記アルカリ金属フッ化物は、原料融液の凝固点を前記フッ化ルテチウムの相転移点以下に低下せしめるために添加されるものであって、かかるアルカリ金属フッ化物の添加によって、斜方晶型結晶構造のLuF単結晶を原料融液から直接成長せしめることができ、したがって相変態に起因するクラックの発生を回避することができる。 The alkali metal fluoride is added to lower the freezing point of the raw material melt below the phase transition point of the lutetium fluoride. By adding the alkali metal fluoride, an orthorhombic crystal structure is added. Thus, it is possible to directly grow the LuF single crystal from the raw material melt, and therefore it is possible to avoid the occurrence of cracks due to the phase transformation.
なお、LuFの単結晶の製造方法において、前記アルカリ金属フッ化物の種類は特に限定されないが、フッ化リチウム(LiF)が最も好ましい。LiFは、原料融液の凝固点を低下せしめる効果が高く、また、LuF単結晶へ混入し難いため、LuFの単結晶の製造方法において好適に使用できる。 In the method for producing a LuF single crystal, the type of the alkali metal fluoride is not particularly limited, but lithium fluoride (LiF) is most preferable. Since LiF has a high effect of lowering the freezing point of the raw material melt and is difficult to be mixed into the LuF single crystal, it can be suitably used in a method for producing a LuF single crystal.
また、前記アルカリ金属フッ化物の添加量は特に限定されないが、フッ化ルテチウムに対して25〜75mol%とすることが好ましく、30〜60mol%とすることが特に好ましい。前記アルカリ金属フッ化物の添加量を25mol%以上、より好ましくは30mol%以上とすることによって、原料融液の凝固点をフッ化ルテチウムの相転移点よりも充分に低温とすることができ、LuF単結晶のクラックを回避することができる。また、前記アルカリ金属フッ化物の添加量を75mol%以下、より好ましくは60mol%以下とすることによって、アルカリ金属フッ化物のLuF単結晶への混入を抑制することができる。 Moreover, although the addition amount of the said alkali metal fluoride is not specifically limited, It is preferable to set it as 25-75 mol% with respect to lutetium fluoride, and it is especially preferable to set it as 30-60 mol%. By setting the addition amount of the alkali metal fluoride to 25 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, the freezing point of the raw material melt can be made sufficiently lower than the phase transition point of lutetium fluoride. Crystal cracks can be avoided. Moreover, mixing the alkali metal fluoride into the LuF single crystal can be suppressed by setting the addition amount of the alkali metal fluoride to 75 mol% or less, more preferably 60 mol% or less.
なお、前記原料融液よりLuF単結晶を成長せしめるにあたっては、LuF単結晶を引上げ法によって成長せしめることが好ましい。当該引上げ法によれば、直径が数10mmの大型のLuF3単結晶を安価に製造することが可能となる。 In growing the LuF single crystal from the raw material melt, it is preferable to grow the LuF single crystal by a pulling method. According to the pulling method, a large LuF 3 single crystal having a diameter of several tens of mm can be manufactured at low cost.
さらに、当該引上げ法によってLuF単結晶を成長せしめる際の単結晶の成長速度を下式で表わされるvmax以下とすることが好ましい。
vmax=α・R1/2/d1/3
(ただし、αは0.0062であり、Rは原料融液に対する単結晶の回転数(rpm)を表わし、dは単結晶の平均直径(mm)を表わす。)
前記式中、αは経験的に求められた定数であって、mm4/3・min−1/2の次元を有する。
Furthermore, it is preferable that the growth rate of the single crystal at the time of growing the LuF single crystal by the pulling method is not more than v max represented by the following formula.
v max = α · R 1/2 / d 1/3
(Where α is 0.0062, R represents the number of revolutions (rpm) of the single crystal relative to the raw material melt, and d represents the average diameter (mm) of the single crystal.)
In the above formula, α is a constant determined empirically and has a dimension of mm 4/3 · min −1/2 .
なお、前記式より、vmaxは1分間あたりの単結晶が成長した長さ(mm/min)として得られるが、以下の説明では、当業者らにおいて一般的に用いられる結晶成長速度の単位である1時間あたりの単結晶が成長した長さ(mm/hr)に換算した値を用いる。 From the above formula, v max is obtained as the length (mm / min) of single crystal growth per minute, but in the following description, it is a unit of crystal growth rate generally used by those skilled in the art. A value converted into a length (mm / hr) of growth of a single crystal per hour is used.
前記引上げ法を用いた製造方法において、単結晶の成長速度が速い場合には、アルカリ金属フッ化物がLuF単結晶へ混入し、LuF単結晶が白濁するおそれがあるが、単結晶の成長速度を前記vmax以下とすることによって、かかるアルカリ金属フッ化物の混入によるLuF単結晶の白濁を回避することができる。なお、単結晶の成長速度の下限は特に制限されないが、製造の効率に鑑みて、0.1mm/hr以上とすることが好ましい。 In the manufacturing method using the pulling method, when the growth rate of the single crystal is high, the alkali metal fluoride may be mixed into the LuF single crystal and the LuF single crystal may become cloudy. By setting it to v max or less, white turbidity of the LuF single crystal due to the mixing of the alkali metal fluoride can be avoided. The lower limit of the growth rate of the single crystal is not particularly limited, but is preferably set to 0.1 mm / hr or more in view of manufacturing efficiency.
なお、前記したようにvmaxを定義する式は、本発明者らの検討によって経験的に求められた式であって、下記のように説明される。 Note that, as described above, the equation for defining vmax is an equation that has been empirically obtained through the study of the present inventors, and is described as follows.
前記式中、Rは原料融液に対する単結晶の回転数(rpm)を表わし、LuF単結晶と原料融液の界面(以下、固液界面という)の近傍における原料融液の撹拌効果の指標である。固液界面の近傍では、LuF単結晶の成長に伴って余剰となったアルカリ金属フッ化物が原料融液中に濃縮されるが、当該Rを高めることによって、余剰となったアルカリ金属フッ化物を速やかに拡散することができ、アルカリ金属フッ化物のLuF単結晶への混入を抑制することができる。 In the above formula, R represents the rotational speed (rpm) of the single crystal relative to the raw material melt, and is an index of the stirring effect of the raw material melt in the vicinity of the interface between the LuF single crystal and the raw material melt (hereinafter referred to as the solid-liquid interface). is there. In the vicinity of the solid-liquid interface, the excess alkali metal fluoride accompanying the growth of the LuF single crystal is concentrated in the raw material melt, but by increasing the R, the excess alkali metal fluoride is reduced. It is possible to diffuse quickly and to prevent the alkali metal fluoride from being mixed into the LuF single crystal.
なお、前記説明したようにRを高めるほどアルカリ金属フッ化物のLuF単結晶への混入を抑制することができるが、当該Rを過剰に高めると、LuF単結晶の形状に歪みが生じ、当該歪みに起因するLuF単結晶の割れが生じるおそれがあるため、Rは20rpm以下とすることが好ましい。また、前記過剰なRに起因する単結晶の歪みは、単結晶の直径が大きいほど顕著となる傾向があるため、単結晶の直径が30mm以上の場合には、Rは15rpm以下とすることが好ましい。 As described above, as R is increased, the alkali metal fluoride can be prevented from being mixed into the LuF single crystal. However, when R is excessively increased, the shape of the LuF single crystal is distorted. Since there is a possibility that the LuF single crystal may be cracked due to, R is preferably 20 rpm or less. Further, since the distortion of the single crystal due to the excessive R tends to become more prominent as the diameter of the single crystal is larger, when the diameter of the single crystal is 30 mm or more, R may be 15 rpm or less. preferable.
また、前記式中、dはLuF単結晶の平均直径(mm)を表わす。当該dが大きいほど、単結晶が単位長さ成長した際に余剰となって原料融液中に濃縮されるアルカリ金属フッ化物の量が増大する。したがって、アルカリ金属フッ化物のLuF単結晶への混入を抑制するためには、dの増大に伴って単結晶の成長速度を減ずる必要がある。 In the above formula, d represents the average diameter (mm) of the LuF single crystal. The larger the d, the greater the amount of alkali metal fluoride that becomes surplus when the single crystal grows in unit length and is concentrated in the raw material melt. Therefore, in order to suppress the mixing of the alkali metal fluoride into the LuF single crystal, it is necessary to reduce the growth rate of the single crystal as d increases.
なお、LuFの単結晶の製造方法において、当該dは特に制限されないが、dが大きいほど単位時間当たりに製造される単結晶の体積が増加し、製造の効率が向上するため、10mm以上とすることが好ましい。 In the method for producing a single crystal of LuF, the d is not particularly limited. However, the larger the d, the larger the volume of the single crystal produced per unit time and the more efficient the production. It is preferable.
以下、引上げ法によってLuF単結晶を製造する際の一般的な方法について、図1を用いて具体的に説明する。 Hereinafter, a general method for producing a LuF single crystal by a pulling method will be specifically described with reference to FIG.
まず、所定量のフッ化ルテチウム、Nd、Er及びTmから選ばれる少なくとも1種の元素のフッ化物及びアルカリ金属フッ化物を混合してなる混合原料を、坩堝1に充填する。LuFの単結晶の製造方法において、原料の純度は特に限定されないが、99.99%以上とすることが好ましい。かかる原料を用いることにより、LuF3単結晶の純度を高めることができ、シンチレーターの発光強度等の特性が向上する。かかる原料は、粉末状あるいは粒状の原料を用いても良く、あらかじめ焼結或いは溶融固化させてから用いても良い。 First, a crucible 1 is filled with a mixed raw material obtained by mixing a predetermined amount of fluoride of at least one element selected from lutetium fluoride, Nd, Er, and Tm and an alkali metal fluoride. In the method for producing a LuF single crystal, the purity of the raw material is not particularly limited, but it is preferably 99.99% or more. By using such a raw material, the purity of the LuF 3 single crystal can be increased, and characteristics such as light emission intensity of the scintillator are improved. Such raw materials may be powdery or granular raw materials, or may be used after being sintered or melted and solidified in advance.
次いで、上記原料を充填した坩堝チャンバーを備えた育成装置内にセットする。真空排気装置を用いて、チャンバーの内部を1.0×10−3Pa以下まで真空排気した後、高純度アルゴン等の不活性ガスをチャンバー内に導入してガス置換を行う。ガス置換後のチャンバー内の圧力は特に限定されないが、大気圧が一般的である。このガス置換操作によって、原料或いはチャンバー内に付着した水分を除去することができ、かかる水分に由来するLuF単結晶の特性の低下を妨げることができる。 Next, it is set in a growing apparatus equipped with a crucible chamber filled with the above raw materials. After evacuating the interior of the chamber to 1.0 × 10 −3 Pa or less using a vacuum exhaust device, an inert gas such as high-purity argon is introduced into the chamber to perform gas replacement. The pressure in the chamber after gas replacement is not particularly limited, but atmospheric pressure is common. By this gas replacement operation, moisture adhering to the raw material or the chamber can be removed, and deterioration of the characteristics of the LuF single crystal derived from such moisture can be prevented.
上記ガス置換操作によっても除去できない水分による悪影響を避けるため、水分との反応性の高いスカベンジャーを用いて、水分を除去することが好ましい。かかるスカベンジャーとしては、四フッ化メタン等の気体スカベンジャーを好適に用いることができる。なお、気体スカベンジャーを用いる場合には上記不活性ガスに混合してチャンバー内に導入する方法が好適である。 In order to avoid adverse effects due to moisture that cannot be removed even by the gas replacement operation, it is preferable to remove moisture using a scavenger that is highly reactive with moisture. As such a scavenger, a gas scavenger such as tetrafluoromethane can be suitably used. In addition, when using a gas scavenger, the method of mixing in the said inert gas and introducing in a chamber is suitable.
ガス置換操作を行った後、ヒーターで原料を加熱して溶融せしめ、溶融した原料の融液に、引上げロッドの先端に設置した種結晶を接触せしめる。 After performing the gas replacement operation, the raw material is heated and melted with a heater, and the seed crystal placed at the tip of the pulling rod is brought into contact with the molten raw material melt.
なお、LuFの単結晶の製造方法において、加熱方法は特に限定されず、例えば高周波コイルとヒーターによる誘導加熱方式、或いはカーボンヒーター等による抵抗加熱方式等を適宜用いることができる。 In the method for producing a LuF single crystal, the heating method is not particularly limited, and for example, an induction heating method using a high-frequency coil and a heater, a resistance heating method using a carbon heater, or the like can be appropriately used.
次いで種結晶を回転させながら引き上げ、単結晶の育成を開始する。単結晶育成の開始直後は、一定の割合で単結晶の直径を拡大し、所望の直径に調整する。 Next, the seed crystal is pulled up while rotating to start growing a single crystal. Immediately after the start of single crystal growth, the diameter of the single crystal is enlarged at a certain rate and adjusted to a desired diameter.
なお、単結晶の直径を拡大するにあたり、単結晶の転位密度の減少を目的として、一旦直径を縮小した後に拡大するネッキング操作を施すことが好ましい。 When the diameter of the single crystal is enlarged, it is preferable to perform a necking operation for expanding the diameter after once reducing the diameter for the purpose of reducing the dislocation density of the single crystal.
単結晶の直径を所定の値まで拡大せしめた後、一定の速度で単結晶を回転させながら、一定の引上げ速度で連続的に引き上げを続ける。前記原料融液に接触せしめて単結晶の育成を開始し、単結晶の直径を所定の値まで拡大せしめた後の連続的に引き上げを続ける一連の操作において、原料融液に対する単結晶の回転数及び単結晶の平均直径が、それぞれ前記式中のR及びdであり、原料融液に対する単結晶の引上げ速度が結晶成長速度に相当する。LuFの単結晶の製造方法において、当該結晶成長速度を前記式で定義されるvmax以下とすることが肝要である。 After expanding the diameter of the single crystal to a predetermined value, the single crystal is continuously pulled at a constant pulling speed while rotating the single crystal at a constant speed. In a series of operations of starting the growth of a single crystal in contact with the raw material melt and continuously pulling up after expanding the diameter of the single crystal to a predetermined value, the number of rotations of the single crystal relative to the raw material melt And the average diameters of the single crystals are R and d in the above formula, respectively, and the pulling rate of the single crystal relative to the raw material melt corresponds to the crystal growth rate. In the method for producing a single crystal of LuF, it is important that the crystal growth rate is not more than v max defined by the above formula.
なお、かかる一連の操作においては、引き上げロッドの上部に設けたロードセル、及び該ロードセルからの信号をヒーター出力にフィードバックする回路からなる結晶径制御装置を用いることが好ましい。該結晶径制御装置によれば、所望の形状の単結晶を安定に製造することが容易となる。 In this series of operations, it is preferable to use a crystal diameter control device comprising a load cell provided on the upper part of the pulling rod and a circuit for feeding back a signal from the load cell to the heater output. According to the crystal diameter control device, it becomes easy to stably produce a single crystal having a desired shape.
所定の長さまで引き上げた時点でヒーターの出力を上げて結晶を原料融液から切り離し、その後徐冷することによって結晶を得ることができる。 The crystal can be obtained by raising the output of the heater when it is pulled up to a predetermined length, separating the crystal from the raw material melt, and then slowly cooling it.
なお、前記LuF単結晶中の発光中心元素の含有量は、原料混合物に添加される発光中心元素のフッ化物の量を調整することにより、所望の値に調整することができる。LuF単結晶の製造の過程において、偏析が起こる場合があるが、かかる偏析が起こる場合においても、予め偏析係数を求めておき、当該偏析係数を加味して原料混合物に添加される発光中心元素のフッ化物の量を調整することにより、所望の量の発光中心元素を含有するLuF単結晶を得ることができる。 The content of the luminescent center element in the LuF single crystal can be adjusted to a desired value by adjusting the amount of the luminescent center element fluoride added to the raw material mixture. In the process of manufacturing the LuF single crystal, segregation may occur. Even when such segregation occurs, the segregation coefficient is obtained in advance, and the emission center element added to the raw material mixture is added to the segregation coefficient. By adjusting the amount of fluoride, a LuF single crystal containing a desired amount of the luminescent center element can be obtained.
LuFの単結晶の製造方法において、前記引上げ法を用いたLuF単結晶の製造に際して、フッ素原子の欠損あるいは熱歪等に起因する結晶欠陥を除去する目的で、結晶の製造後にアニール操作を行っても良い。 In the manufacturing method of a LuF single crystal, when the LuF single crystal is manufactured using the pulling method, an annealing operation is performed after the manufacturing of the crystal for the purpose of removing crystal defects caused by defects of fluorine atoms or thermal strain. Also good.
得られたLuF単結晶は、良好な加工性を有しており、所望の形状に加工して用いることが容易である。加工に際しては、公知のブレードソー、ワイヤーソー等の切断機、研削機、或いは研磨盤を何ら制限無く用いることができる。 The obtained LuF single crystal has good workability and can be easily processed into a desired shape. In processing, a known cutting machine such as a blade saw or wire saw, a grinding machine, or a polishing machine can be used without any limitation.
〔ガス増幅型紫外線画像検出器〕
本発明の放射線画像検出器が具備するガス増幅型紫外線画像検出器は、シンチレーターより生じた紫外線を一次電子に変換する光電変換部と該一次電子を増幅して検出する検出部により構成される。
[Gas amplification type UV image detector]
The gas amplification type ultraviolet image detector included in the radiation image detector of the present invention includes a photoelectric conversion unit that converts ultraviolet rays generated from a scintillator into primary electrons and a detection unit that amplifies and detects the primary electrons.
前記光電変換部は、紫外線が入射した際に外部光電効果によって電子を放出する光電変換物質、或いは、電離ポテンシャルが低く、紫外線の作用で電離して電子を放出する電離性ガス等を適宜選択して用いることができる。 The photoelectric conversion unit appropriately selects a photoelectric conversion material that emits electrons by an external photoelectric effect when ultraviolet light is incident, or an ionizing gas that has a low ionization potential and ionizes by the action of ultraviolet rays to emit electrons. Can be used.
前記光電変換物質を具体的に例示すれば、ヨウ化セシウム(CsI)、テルル化セシウム(CsTe)などが挙げられる。一方、電離性ガスを具体的に例示すれば、テトラキスジメチルアミノエチレン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、アセトン、及びベンゼン等が挙げられる。 Specific examples of the photoelectric conversion material include cesium iodide (CsI), cesium telluride (CsTe), and the like. On the other hand, specific examples of the ionizing gas include tetrakisdimethylaminoethylene, trimethylamine, triethylamine, acetone, and benzene.
前記例示した光電変換部の中でも、紫外線を電子に変換する際の光電変換効率、及び化学的安定性の観点から、光電変換物質を用いることが好ましく、光電変換物質としてヨウ化セシウムを用いることが特に好ましい。 Among the photoelectric conversion units exemplified above, it is preferable to use a photoelectric conversion material from the viewpoint of photoelectric conversion efficiency when converting ultraviolet rays into electrons, and chemical stability, and it is preferable to use cesium iodide as the photoelectric conversion material. Particularly preferred.
一方、検出部としては、非特許文献1に記載のMulti−wire Proportional Chamber、Micro−Strip Gas Counter、Micro−Mesh−Gaseous Structure、Compteurs A TrousまたはMicro−Gap Chambers、或いは、特許文献1に記載のピクセル型電極等が好適に使用できる。中でもピクセル型電極は、長期間安定に動作し、有感領域が大きな検出器を容易に且つ安価に製作することが可能であるため、好ましい。さらに該ピクセル型電極とガス電子増幅器を併用することによって、増幅率が高く、且つ、動作の長期安定性に優れた検出部を構成することができ、特に好ましい。 On the other hand, as the detection unit, the Multi-wire Proportional Chamber described in Non-Patent Document 1, Micro-Stripe Gas Counter, Micro-Mesh-Gasture Structure, Computers A Trous or Micro-Gap Chamber described in Micro-Gap Chamber, A pixel-type electrode or the like can be preferably used. Among these, a pixel electrode is preferable because it can operate stably for a long period of time and can easily and inexpensively manufacture a detector having a large sensitive area. Furthermore, the combined use of the pixel-type electrode and the gas electronic amplifier makes it possible to construct a detection unit having a high amplification factor and excellent long-term stability of operation, which is particularly preferable.
以下、本発明において好ましい態様である光電変換物質、ガス電子増幅器、及びピクセル型電極より構成されるガス増幅型紫外線画像検出器について、図1を用いて具体的に説明する。まず、入射した放射線をシンチレーター1によって紫外線に変換する。次いで、生じた紫外線を光電変換物質2によって一次電子3に変換する。当該一次電子3を、高電場下におけるガス電子雪崩現象による増幅作用を利用したガス電子増幅器4で増幅し、二次電子5を得た後、二次電子5をピクセル型電極6でさらに増幅しながら検出する。 Hereinafter, a gas amplification type ultraviolet image detector composed of a photoelectric conversion material, a gas electronic amplifier, and a pixel type electrode, which is a preferred embodiment of the present invention, will be specifically described with reference to FIG. First, incident radiation is converted into ultraviolet rays by the scintillator 1. Next, the generated ultraviolet light is converted into primary electrons 3 by the photoelectric conversion substance 2. The primary electrons 3 are amplified by the gas electron amplifier 4 using the amplification action caused by the gas electron avalanche phenomenon under a high electric field to obtain the secondary electrons 5, and then the secondary electrons 5 are further amplified by the pixel electrode 6. Detect while.
光電変換物質は、紫外線から変換された一次電子を効率よく取り出すため、薄膜とすることが好ましい。また、後述するように紫外線入射窓の内面に形成するか、或いは、ガス電子増幅器の紫外線入射窓に対向する面上に形成することが好ましい。 The photoelectric conversion material is preferably a thin film in order to efficiently extract primary electrons converted from ultraviolet rays. Further, it is preferably formed on the inner surface of the ultraviolet incident window as will be described later or on the surface of the gas electronic amplifier that faces the ultraviolet incident window.
次いで、上記光電変換物質より生じた一次電子をガス電子増幅器によって増幅する。当該ガス電子増幅器は、1997年にSauliによって開発され、Gas Electron Multiplier(GEM)として知られている。本発明において、当該ガス電子増幅器としては、例えば、特開2006−302844号公報、或いは特開2007−234485号公報に記載の技術が好適に使用できる。以下、本発明で使用するガス電子増幅器について、図5を用いて詳細に説明する。 Next, primary electrons generated from the photoelectric conversion material are amplified by a gas electron amplifier. The gas electronic amplifier was developed by Sauli in 1997 and is known as Gas Electron Multiplier (GEM). In the present invention, as the gas electronic amplifier, for example, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-302844 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-234485 can be suitably used. Hereinafter, the gas electronic amplifier used in the present invention will be described in detail with reference to FIG.
ガス電子増幅器は、樹脂製の板状絶縁層12とこの板状絶縁層の両面に被覆された平面状の金属層13とにより構成された板状多層体と、この板状多層体に設けられた、金属層の平面に垂直な内壁を有する貫通孔14により構成される。当該ガス電子増幅器においては、金属層に所定の印加電圧を印加し、貫通孔の内部に電界を発生させることにより、貫通孔構造の内部に侵入した一次電子が加速され、電子雪崩現象を生じて、位置情報を保持したまま、多数の二次電子へと増幅される。板状絶縁層の材質は、加工性及び機械的強度に鑑みて、ポリイミド或いは液晶高分子等であることが好ましい。 The gas electronic amplifier is provided with a plate-like multilayer body composed of a resin-made plate-like insulating layer 12 and a planar metal layer 13 coated on both sides of the plate-like insulating layer, and the plate-like multilayer body. Further, the through hole 14 has an inner wall perpendicular to the plane of the metal layer. In the gas electronic amplifier, by applying a predetermined applied voltage to the metal layer and generating an electric field inside the through hole, primary electrons that have penetrated into the through hole structure are accelerated, causing an electron avalanche phenomenon. Amplified into a large number of secondary electrons while retaining the position information. The material of the plate-like insulating layer is preferably polyimide or liquid crystal polymer in view of processability and mechanical strength.
板状絶縁層の厚さ(図5中のDi)が厚いほど、表面と裏面の金属層の間での放電を抑制することができるため、より高い印加電圧を印加して高い増幅率を得ることができる。しかし、極度に厚い場合には、貫通孔を設ける際の加工が困難となる。したがって、当該板状絶縁層の厚さは、50μm〜300μmとすることが好ましい。金属層の材質及び厚さ(図5中のDm)は特に制限されないが、例えば、材質を銅、アルミニウム、或いは金とし、厚さを5μm程度とした金属層が好適である。 As the thickness of the plate-like insulating layer (D i in FIG. 5) is larger, the discharge between the front and back metal layers can be suppressed. Therefore, a higher applied voltage is applied to increase the amplification factor. Obtainable. However, when it is extremely thick, it is difficult to process the through hole. Therefore, the thickness of the plate-like insulating layer is preferably 50 μm to 300 μm. The material and thickness of the metal layer (D m in FIG. 5) are not particularly limited. For example, a metal layer having a thickness of about 5 μm is suitable for the material being copper, aluminum, or gold.
貫通孔の直径(図5中のd)は、特に制限されず、貫通孔の内部に生じる電界の強さと加工の容易さ等を考慮して、適宜選択される。かかる直径を具体的に例示すれば、一般に50〜100μmである。なお、貫通孔は、生成される電界の一様性を高めるため、板状多層体の全面に所定のピッチ(図5中のP)で設けることが好ましい。当該ピッチは、板状絶縁層の材質や厚さ、及び貫通孔の直径にもよるが、一般には貫通孔の直径の約2倍程度である。また、貫通孔を設ける際には、図5に示すように、正三角形を配列した配置とすることが好ましい。かかる配置とすることによって、板状多層体の面積に対する貫通孔の開口率を高めることができるため、高い増幅率を得ることができ、更に後述するイオンフィードバックを抑制することができる。 The diameter of the through hole (d in FIG. 5) is not particularly limited, and is appropriately selected in consideration of the strength of the electric field generated in the through hole and the ease of processing. A specific example of such a diameter is generally 50 to 100 μm. The through holes are preferably provided at a predetermined pitch (P in FIG. 5) on the entire surface of the plate-like multilayer body in order to improve the uniformity of the generated electric field. The pitch depends on the material and thickness of the plate-like insulating layer and the diameter of the through hole, but is generally about twice the diameter of the through hole. Moreover, when providing a through-hole, it is preferable to set it as the arrangement | positioning which arranged the equilateral triangle, as shown in FIG. By adopting such an arrangement, the aperture ratio of the through holes with respect to the area of the plate-like multilayer body can be increased, so that a high amplification factor can be obtained and ion feedback described later can be suppressed.
ガス電子増幅器の動作において、印加電圧が高いほど高い増幅率が得られるが、印加電圧が極端に高い場合には、ガス電子増幅器の表裏の金属層の間で放電が生じて安定動作が困難となる。当該印加電圧の好適な範囲は、板状絶縁層の厚さによって異なるが、一般には200V〜1000Vであって、かかる印加電圧において得られる増幅率は、一般に数十〜数千である。 In the operation of the gas electronic amplifier, a higher amplification factor can be obtained as the applied voltage is higher. However, if the applied voltage is extremely high, a discharge occurs between the metal layers on the front and back of the gas electronic amplifier, and stable operation is difficult. Become. Although the suitable range of the applied voltage varies depending on the thickness of the plate-like insulating layer, it is generally 200 V to 1000 V, and the gain obtained at the applied voltage is generally several tens to several thousand.
ガス電子増幅器によって増幅された二次電子は、ピクセル型電極を用いてさらに増幅されて検出される。ピクセル型電極については、前記特許文献1に詳細に開示されているので、これに開示された技術に準じて作製すればよい。具体的には、ピクセル型電極は、両面基板の裏面に形成される陽極ストリップと、この陽極ストリップに植設されるとともに、その上端面が前記両面基板の表面に露出する円柱状陽極電極と、この円柱状陽極電極の上端面の回りに穴が形成されるストリップ状陰極電極とを具備している。陽極ストリップは200μm〜400μmの幅を有することが好ましく、さらに、陽極ストリップが400μm間隔で配置され、ストリップ状陰極電極には、一定間隔で直径200〜300μmの穴が形成され、円柱状陽極電極は直径40〜60μm、高さ50μm〜150μmの形状であることが特に好ましい。 The secondary electrons amplified by the gas electron amplifier are further amplified and detected using the pixel type electrode. Since the pixel-type electrode is disclosed in detail in the above-mentioned Patent Document 1, it may be manufactured according to the technique disclosed therein. Specifically, the pixel-type electrode includes an anode strip formed on the back surface of the double-sided substrate, and a cylindrical anode electrode that is implanted in the anode strip and whose upper end surface is exposed on the surface of the double-sided substrate; A strip-like cathode electrode having a hole formed around the upper end surface of the cylindrical anode electrode. The anode strip preferably has a width of 200 μm to 400 μm. Further, the anode strip is arranged at intervals of 400 μm, holes having a diameter of 200 to 300 μm are formed at regular intervals in the strip-like cathode electrode, A shape having a diameter of 40 to 60 μm and a height of 50 to 150 μm is particularly preferable.
ピクセル型電極の円柱状陽極電極とストリップ状陰極電極の間に所定の印加電圧を印加することにより、円柱状陽極電極の近傍に強い電界が発生する。当該電界によって加速された二次電子は電子雪崩を生じ、増幅された後に円柱状陽極電極より検出される。この過程において陽イオン化したガス分子は、周囲のストリップ状陰極電極へ速やかにドリフトしていく。したがって、円柱状陽極電極とストリップ状陰極電極の両方に、電気回路上で観測可能な電荷が生じることになるので、陽極・陰極のどのストリップでこの増幅現象が起きたかを観測することで、入射粒子線の位置がわかる。信号の読み出し、及び2次元画像を得るための信号処理回路については、従来公知のものを制限なく用いることができる。 A strong electric field is generated in the vicinity of the cylindrical anode electrode by applying a predetermined applied voltage between the cylindrical anode electrode of the pixel electrode and the strip cathode electrode. Secondary electrons accelerated by the electric field cause an electron avalanche and are amplified and detected from the cylindrical anode electrode. In this process, cationized gas molecules quickly drift to the surrounding strip-like cathode electrode. Therefore, since electric charges that can be observed on the electric circuit are generated in both the cylindrical anode electrode and the strip-like cathode electrode, by observing which strip of the anode / cathode has caused this amplification phenomenon, the incident occurs. Know the position of the particle beam. As a signal processing circuit for reading out signals and obtaining a two-dimensional image, conventionally known ones can be used without limitation.
ピクセル電極の印加電圧の好適な範囲は、検出ガスの種類によって異なるが、一般に400V〜800Vである。ピクセル型電極は、陽極としてピクセルを用いるので、高電界が作り易く増幅率が大きい。したがって、上記印加電圧において得られる増幅率は、数千から数万にも達する。また、ピクセル型電極は、陽イオン化したガス分子がドリフトする距離が極めて短いため、他のガス増幅型検出器に比較して不感時間が短く、約5×106count/(sec・mm2)を超える高い計数率特性を有する。さらに、ピクセル型電極は、プリント回路基板の作製技術を用いて製造することができるため、大面積のものを安価に提供できる。 Although the suitable range of the applied voltage of a pixel electrode changes with kinds of detection gas, it is generally 400V-800V. Since the pixel-type electrode uses a pixel as an anode, a high electric field is easily generated and the amplification factor is large. Therefore, the amplification factor obtained at the applied voltage reaches several thousands to several tens of thousands. In addition, since the pixel type electrode has a very short drift distance of the cationized gas molecules, the dead time is shorter than that of other gas amplification type detectors, and about 5 × 10 6 count / (sec · mm 2 ). High count rate characteristics exceeding Further, since the pixel-type electrode can be manufactured by using a printed circuit board manufacturing technique, a large-area electrode can be provided at low cost.
以下、前記光電変換物質、ガス電子増幅器、及びピクセル型電極を用いて、ガス増幅型紫外線画像検出器を構成する際の好適な態様について、図1〜2を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment when a gas amplification type ultraviolet image detector is configured using the photoelectric conversion substance, the gas electronic amplifier, and the pixel type electrode will be described in detail with reference to FIGS.
シンチレーター1より生じた紫外線を入射するための開口部を有するチャンバー7内に、開口部に近い側から光電変換物質2、ガス電子増幅器4、及びピクセル型電極6が設置され、開口部は紫外線入射窓8で封止されている。この紫外線入射窓の材料としては、紫外線に対して高い透過性を有するフッ化リチウム(LiF)、フッ化マグネシウム(MgF2)、或いはフッ化カルシウム(CaF2)を用いることが好ましい。 A photoelectric conversion substance 2, a gas electronic amplifier 4, and a pixel-type electrode 6 are installed in a chamber 7 having an opening for incident ultraviolet light generated from the scintillator 1, from the side close to the opening. It is sealed with a window 8. As a material for the ultraviolet light incident window, it is preferable to use lithium fluoride (LiF), magnesium fluoride (MgF 2 ), or calcium fluoride (CaF 2 ) having high transparency to ultraviolet light.
チャンバー内には、所定の検出ガスが充填されている。この検出ガスとしては、一般に希ガスとクエンチャーガスの組合せが使用される。希ガスとしては、例えばヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、キセノン(Xe)等がある。また、クエンチャーガスとしては、例えば、二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、エタン(C2H6)、四フッ化メタン(CF4)等が挙げられる。希ガス中へのクエンチャーガスの混合量は、5〜30%が好適である。 A predetermined detection gas is filled in the chamber. As the detection gas, a combination of a rare gas and a quencher gas is generally used. Examples of the rare gas include helium (He), neon (Ne), argon (Ar), and xenon (Xe). Examples of the quencher gas include carbon dioxide (CO 2 ), methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), and tetrafluoromethane (CF 4 ). The mixing amount of the quencher gas in the rare gas is preferably 5 to 30%.
なお、チャンバー内に検出ガスを充填する際のガス圧は、特に制限されないが、該ガス圧が低いほど、ガス増幅型紫外線画像検出器の増幅率を高めることができ、低電場でも所期の増幅率を得ることができるため、1atm以下とすることが好ましい。該ガス圧の下限は、特に制限されないが、0.05atm以上とすることが好ましく、0.2atm以上とすることが特に好ましい。該ガス圧を0.05atm以上とすることによって、検出部における放電による動作不良を回避することができ、また、増幅率の一様性を高めることができる。 The gas pressure when the detection gas is filled in the chamber is not particularly limited. However, the lower the gas pressure, the higher the amplification factor of the gas amplification type ultraviolet image detector can be achieved. Since an amplification factor can be obtained, it is preferably 1 atm or less. The lower limit of the gas pressure is not particularly limited, but is preferably 0.05 atm or more, and particularly preferably 0.2 atm or more. By setting the gas pressure to 0.05 atm or more, it is possible to avoid malfunctions due to discharge in the detection unit, and it is possible to improve the uniformity of the amplification factor.
光電変換物質は、紫外線から変換された一次電子を効率よく取り出すため、薄膜とすることが好ましい。当該薄膜は、図1に示すように、紫外線入射窓の内面に形成するか、或いは図2に示すように、ガス電子増幅器の紫外線入射窓に対向する面上に形成することが好ましい。光電変換物質の薄膜を紫外線入射窓の内面に形成する場合には、当該薄膜に電子を効率よく供給するため、且つ当該薄膜とガス電子増幅器との間に一様な電界を与えるため、薄膜の外周部に金属層からなる電極9を設けることが好ましい。光電変換物質の薄膜をガス電子増幅器の紫外線入射窓に対向する面上に形成する場合には、ガス電子増幅器の金属層と光電変換物質との反応を避けるため、当該金属層の材質を金とすることが好ましい。さらに、板状絶縁層へ積層する際の容易さや製作コストに鑑みて、金属層を板状絶縁層に近い側から、銅、ニッケル及び金の順で積層された、多層の金属層とすることが最も好ましい。 The photoelectric conversion material is preferably a thin film in order to efficiently extract primary electrons converted from ultraviolet rays. The thin film is preferably formed on the inner surface of the ultraviolet light incident window as shown in FIG. 1 or on the surface facing the ultraviolet light incident window of the gas electronic amplifier as shown in FIG. When a thin film of photoelectric conversion material is formed on the inner surface of an ultraviolet incident window, in order to efficiently supply electrons to the thin film and to provide a uniform electric field between the thin film and the gas electron amplifier, It is preferable to provide the electrode 9 which consists of a metal layer in an outer peripheral part. When a thin film of photoelectric conversion material is formed on the surface of the gas electronic amplifier facing the ultraviolet light incident window, the metal layer is made of gold and metal in order to avoid reaction between the metal layer of the gas electronic amplifier and the photoelectric conversion material. It is preferable to do. Furthermore, in view of the ease and production cost when laminating to the plate-like insulating layer, the metal layer is a multilayer metal layer laminated in the order of copper, nickel and gold from the side close to the plate-like insulating layer. Is most preferred.
ガス電子増幅器及びピクセル型電極は、それぞれ紫外線入射窓に平行に設置される。ガス電子増幅器は、増幅率及び動作の安定性の観点から、複数枚使用して、同様に紫外線入射窓に平行に設置することが好ましく、2枚または3枚程度設置することが特に好ましい。複数枚のガス電子増幅器とピクセル型電極の各々で電子を増幅することによって、段階的に電子が増幅され、結果として得られる総合的な増幅率を大幅に高めることができる。また、複数枚のガス電子増幅器を用いることによって、イオンフィードバックを効果的に抑制することができ、動作の安定性を高めることができる。イオンフィードバックとは、電子雪崩現象で副次的に生成した陽イオン性のガス分子が蓄積され、電界を歪める現象であって、かかるイオンフィードバックが生じると、増幅率や計数率特性が不安定となり、動作の安定性に支障をきたす。 The gas electronic amplifier and the pixel type electrode are respectively installed in parallel to the ultraviolet light incident window. From the viewpoint of amplification factor and operational stability, a plurality of gas electronic amplifiers are used, and are preferably installed in parallel with the ultraviolet incident window, and about two or three are particularly preferable. By amplifying the electrons with each of the plurality of gas electron amplifiers and the pixel type electrodes, the electrons are amplified in stages, and the overall gain obtained as a result can be greatly increased. Further, by using a plurality of gas electronic amplifiers, ion feedback can be effectively suppressed, and operational stability can be improved. Ion feedback is a phenomenon in which cationic gas molecules generated secondary by the electron avalanche phenomenon are accumulated and the electric field is distorted. When such ion feedback occurs, the amplification factor and count rate characteristics become unstable. This will hinder the stability of operation.
紫外線入射窓と初段のガス電子増幅器とのギャップ(図1中のG1)の長さ、各ガス電子増幅器間のギャップ(図1中のG2)の長さ、及び最後段のガス電子増幅器とピクセル型電極とのギャップ(図1中のG3)の長さは、短いほど計数率特性及び位置分解能が向上するが、極端に短い場合には互いが接しないように設置することが困難となる。したがって、当該G1、G2、及びG3の好適な長さは、ともに約1mm〜20mmである。 The length of the gap (G 1 in FIG. 1) between the ultraviolet light incident window and the first stage gas electronic amplifier, the length of the gap between each gas electronic amplifier (G 2 in FIG. 1), and the last stage gas electronic amplifier As the length of the gap between the pixel electrode and the pixel electrode (G 3 in FIG. 1) is shorter, the count rate characteristics and the position resolution are improved. However, when the length is extremely short, it is difficult to install them so that they do not contact each other. It becomes. Accordingly, the preferred lengths of G 1 , G 2 , and G 3 are both about 1 mm to 20 mm.
上記G1、G2、及びG3に生じせしめる電界の大きさは、特に制限されず、所期の増幅率、イオンフィードバックの抑制効果、及び電荷の収集効率に鑑みて適宜選択することができる。当該電界の大きさの好ましい範囲を具体的に例示すれば、一般に0.3〜10kV/cmである。かかる電界の大きさとすることによって、高い増幅率と前記イオンフィードバックの抑制を同時に達成することができる。 The magnitude of the electric field generated in G 1 , G 2 , and G 3 is not particularly limited, and can be appropriately selected in view of the intended amplification factor, the effect of suppressing ion feedback, and the charge collection efficiency. . If the preferable range of the magnitude | size of the said electric field is specifically illustrated, it will generally be 0.3-10 kV / cm. By setting the magnitude of the electric field, a high amplification factor and suppression of the ion feedback can be achieved at the same time.
本発明者らの検討によれば、2枚のガス電子増幅器とピクセル型電極を組み合わせ、ガス電子増幅器及びピクセル型電極に印加する印加電圧を最適化することによって、ガス電子増幅器及びピクセル型電極による総合的な増幅率として1×105を超える増幅率を安定に得ることができ、シンチレーターから生じた微弱な紫外線によって画像を形成することが可能となる。 According to the study by the present inventors, by combining two gas electronic amplifiers and pixel type electrodes and optimizing the applied voltage applied to the gas electronic amplifier and pixel type electrodes, the gas electronic amplifier and pixel type electrodes are used. As an overall amplification factor, an amplification factor exceeding 1 × 10 5 can be stably obtained, and an image can be formed by weak ultraviolet rays generated from the scintillator.
〔放射線画像検出器〕
本発明の放射線画像検出器において、前記光電変換物質、ガス電子増幅器、及びピクセル型電極には、それぞれ電圧を印加するための高圧電源が接続され、ピクセル型電極には信号の読み出し及び2次元画像を得るための信号処理回路が接続されている。なお、ピクセル型電極より信号を読み出し2次元画像を得る際に、アンガーロジックに基づくアンガー型信号処理回路を用いることによって、位置分解能を特に向上することができる。アンガーロジックとは、放射線の入射によって生じたシンチレーション光が、空間的な拡がりを以って検出された場合に、当該シンチレーション光の重心位置を求めることによって、放射線の入射位置を特定する手法である。
[Radiation image detector]
In the radiation image detector of the present invention, a high-voltage power supply for applying a voltage is connected to each of the photoelectric conversion substance, the gas electronic amplifier, and the pixel type electrode, and signal readout and two-dimensional image are applied to the pixel type electrode. Is connected to a signal processing circuit. In addition, when reading a signal from a pixel-type electrode and obtaining a two-dimensional image, the position resolution can be particularly improved by using an anger-type signal processing circuit based on anger logic. Anger logic is a method for specifying the incident position of radiation by obtaining the position of the center of gravity of the scintillation light when the scintillation light generated by the incidence of the radiation is detected with a spatial spread. .
当該アンガー型信号処理回路は、ピクセル型電極の各ピクセルでの信号の強度を読み出すための読み出し回路、個々の放射線の入射によって生じたシンチレーション光を弁別するための同時計数回路、及び各ピクセルから読み出された信号の強度からシンチレーション光の重心位置を求めるための重心演算回路より構成される。当該アンガー型信号処理回路においては、読み出し回路より得られた信号の内、単一の放射線の入射によって生じた信号のみを同時計数回路によって弁別する。次いで、かかる弁別された信号を対象とし、当該信号の強度についての荷重平均を、重心演算回路によって求めることにより、放射線の入射位置を特定する。かかるアンガー型信号処理回路によれば、位置分解能を約100μmまで向上することができる。 The anger type signal processing circuit includes a readout circuit for reading out the signal intensity at each pixel of the pixel type electrode, a coincidence circuit for discriminating scintillation light generated by the incidence of individual radiation, and a readout from each pixel. The center of gravity calculation circuit is used to obtain the position of the center of gravity of the scintillation light from the intensity of the output signal. In the anger type signal processing circuit, only the signal generated by the incidence of a single radiation among the signals obtained from the readout circuit is discriminated by the coincidence counting circuit. Subsequently, the incident position of the radiation is specified by using the discriminated signal as a target and obtaining a weighted average of the intensity of the signal by a gravity center calculation circuit. According to such an anger type signal processing circuit, the position resolution can be improved to about 100 μm.
以下、前記シンチレーター及びガス増幅型紫外線画像検出器を用いて、本発明の放射線画像検出器を構成する際の好適な態様について、図1〜4を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, the suitable aspect at the time of comprising the radiographic image detector of this invention using the said scintillator and a gas amplification type | mold ultraviolet image detector is demonstrated in detail using FIGS. 1-4.
図1に示すように、シンチレーターの紫外線出射面以外の面に紫外線反射膜10を施し、シンチレーターの紫外線出射面とガス増幅型紫外線画像検出器の紫外線入射窓とを密接して設置し、好ましくは、紫外線出射面と紫外線入射窓の間にグリース11を充填する。グリースを充填することにより、シンチレーター内部より紫外線射出面に到達した紫外線を、紫外線射出面で反射させること無く外部に導出でき、ガス増幅型紫外線画像検出器への入射効率を高めることができる。当該グリースとしては、屈折率が高く、また紫外線に対する透明性が高いフッ素系グリースを用いることが好ましく、例えば、デュポン社製「クライトックス」等が好適に使用できる。 As shown in FIG. 1, an ultraviolet reflecting film 10 is applied to a surface other than the ultraviolet light emitting surface of the scintillator, and the ultraviolet light emitting surface of the scintillator and the ultraviolet light incident window of the gas amplification type ultraviolet image detector are placed in close contact with each other. The grease 11 is filled between the ultraviolet light emitting surface and the ultraviolet light incident window. By filling the grease, the ultraviolet rays that have reached the ultraviolet emission surface from the inside of the scintillator can be led out to the outside without being reflected by the ultraviolet emission surface, and the incidence efficiency to the gas amplification type ultraviolet image detector can be increased. As the grease, it is preferable to use a fluorine-based grease having a high refractive index and high transparency to ultraviolet rays. For example, “Crytox” manufactured by DuPont can be suitably used.
シンチレーターの放射線入射方向に対する厚さが厚く、シンチレーター内での紫外線の拡がりによって位置分解能が低下する場合には、図3のように小さな紫外線出射面を有し、紫外線出射面以外の面に紫外線反射膜が施されたシンチレーターを多数配列することによって、紫外線の拡がりを抑えることができる。 When the scintillator is thick in the radiation incident direction and the position resolution is lowered by the spread of ultraviolet rays in the scintillator, it has a small ultraviolet emitting surface as shown in FIG. By arranging a large number of scintillators provided with a film, it is possible to suppress the spread of ultraviolet rays.
本発明の放射線画像検出器の別の態様として、図4に示すように、紫外線入射窓に替えて、シンチレーターによってチャンバーの開口部を封止してもよい。かかる態様により、紫外線入射窓における紫外線の拡がりに起因する位置分解能の低下を回避することができ、しかも、構造を簡素化することができるため、好ましい。 As another aspect of the radiological image detector of the present invention, as shown in FIG. 4, the opening of the chamber may be sealed with a scintillator instead of the ultraviolet incident window. Such an embodiment is preferable because it is possible to avoid a decrease in position resolution due to the spread of ultraviolet rays in the ultraviolet incident window and to simplify the structure.
なお、かかる態様において、本発明のLuFは特別の効果を発揮する。すなわち、当該態様においてはシンチレーターの表面に光電変換物質の薄膜が形成され、当該薄膜とガス電子増幅器との間に電界が形成される。かかる電界の形成の際に、前記薄膜に負の高電圧が印加される場合がある。本発明者らの検討によれば、シンチレーターとして、例えば非特許文献2に記載されているNdを含有するLaF3結晶を用いた場合、当該高電圧の印加によって結晶が破壊するという問題が生じた。一方で、LuFは高電圧を印加しても結晶が破壊することは無いため、かかる態様においても好適に用いることができる。
In this embodiment, the LuF of the present invention exhibits a special effect. That is, in this aspect, a thin film of photoelectric conversion material is formed on the surface of the scintillator, and an electric field is formed between the thin film and the gas electronic amplifier. When such an electric field is formed, a negative high voltage may be applied to the thin film. According to the study by the present inventors, for example, when a LaF 3 crystal containing Nd described in Non-Patent Document 2 is used as the scintillator, there is a problem that the crystal is broken by application of the high voltage. . On the other hand, since LuF does not break a crystal even when a high voltage is applied, LuF can also be suitably used in this mode.
以下、本発明の実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。また、実施例の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, not all combinations of features described in the embodiments are essential to the solution means of the present invention.
実施例1
〈シンチレーターの製造及び発光特性の測定〉
本実施例において、Ndを含有するLuF3結晶を、図6に示す製造装置を用いて製造した。まず、フッ化ルテチウム 2850g、フッ化ネオジウム 12.3g及びフッ化リチウム 143g及びを混合してなる混合原料を、坩堝16に充填した。すなわち、本実施例では、単結晶の製造における原料混合物中にアルカリ金属フッ化物としてLiFを45mol%添加した。なお、上記各原料の純度は99.99%以上の原料を用いた
次いで、上記原料を充填した坩堝16、ヒーター17、断熱材18、及びステージ19を図6に示すようにセットした。なお、坩堝16、ヒーター17、断熱材18、及びステージ19は、高純度カーボン製のものを使用した。
Example 1
<Manufacture of scintillator and measurement of light emission characteristics>
In this example, a LuF 3 crystal containing Nd was manufactured using a manufacturing apparatus shown in FIG. First, a crucible 16 was filled with a mixed raw material obtained by mixing 2850 g of lutetium fluoride, 12.3 g of neodymium fluoride, and 143 g of lithium fluoride. That is, in this example, 45 mol% of LiF was added as an alkali metal fluoride to the raw material mixture in the production of the single crystal. In addition, the purity of each said raw material used the raw material of 99.99% or more Then, the crucible 16, the heater 17, the heat insulating material 18, and the stage 19 which filled the said raw material were set as shown in FIG. The crucible 16, the heater 17, the heat insulating material 18, and the stage 19 were made of high purity carbon.
真空排気装置を用いて、チャンバー20の内部を1.0×10−3Pa以下まで真空排気した後、四フッ化メタン−アルゴン混合ガスをチャンバー内に大気圧まで導入し、ガス置換を行った。 The inside of the chamber 20 was evacuated to 1.0 × 10 −3 Pa or less using a vacuum evacuation apparatus, and then a gas mixture was introduced by introducing a tetrafluoromethane-argon mixed gas to the atmospheric pressure. .
ガス置換操作を行った後、高周波コイル21、及びヒーター17による誘導加熱によって原料を加熱して溶融せしめ、溶融した原料の融液に、引上げロッド22の先端に設置した種結晶を接触せしめた。 After performing the gas replacement operation, the raw material was heated and melted by induction heating with the high-frequency coil 21 and the heater 17, and the seed crystal placed at the tip of the pulling rod 22 was brought into contact with the melt of the melted raw material.
次いで種結晶を回転させながら引き上げ、単結晶の育成を開始した。単結晶育成の開始直後に、一旦直径を縮小した後に拡大するネッキング操作を施し、その後一定の割合で単結晶の直径を拡大し、所定の直径に調整した。単結晶の直径を所定の値まで拡大せしめた後、一定の速度で単結晶を回転させながら、一定の引上げ速度で連続的に引き上げを続けた。 Next, the seed crystal was pulled up while rotating to start growing a single crystal. Immediately after the start of single crystal growth, a necking operation was performed in which the diameter was once reduced and then increased, and then the diameter of the single crystal was increased at a certain rate and adjusted to a predetermined diameter. After increasing the diameter of the single crystal to a predetermined value, the single crystal was continuously rotated at a constant pulling speed while rotating the single crystal at a constant speed.
なお、本実施例において、原料融液に対する単結晶の回転数(R)及び単結晶の平均直径(d)は、それぞれ15rpm及び30mmとした。かかるR及びdから計算される前記vmaxは0.46mm/hrであるため、本実施例では結晶成長速度をvmax以下である0.4mm/hrとした。 In this example, the rotation speed (R) of the single crystal relative to the raw material melt and the average diameter (d) of the single crystal were 15 rpm and 30 mm, respectively. Since the v max calculated from R and d is 0.46 mm / hr, in this example, the crystal growth rate was set to 0.4 mm / hr which is equal to or lower than v max .
なお、かかる一連の操作は、引き上げロッドの上部に設けたロードセル、及び該ロードセルからの信号をヒーター出力にフィードバックする回路からなる結晶径制御装置を用いて行った。 This series of operations was performed using a crystal diameter control device comprising a load cell provided on the upper part of the pulling rod and a circuit for feeding back a signal from the load cell to the heater output.
所定の直径の単結晶を長さ 40mmまで引き上げた時点でヒーターの出力を上げて結晶を原料融液から切り離し、その後徐冷することによって、白濁やクラックの無い透明な単結晶を得た。 When a single crystal having a predetermined diameter was pulled up to a length of 40 mm, the output of the heater was increased, the crystal was separated from the raw material melt, and then gradually cooled to obtain a transparent single crystal free from white turbidity and cracks.
得られた単結晶の一部を粉砕して粉末にし、粉末X線回折測定に供した。粉末X線回折法によって得られた回折パターンを解析した結果から、本実施例の単結晶はいずれもフッ化ルテチウム型の結晶のみからなることが分かった。 A part of the obtained single crystal was pulverized into powder and subjected to powder X-ray diffraction measurement. From the result of analyzing the diffraction pattern obtained by the powder X-ray diffraction method, it was found that all the single crystals of this example consisted only of lutetium fluoride type crystals.
また、前記単結晶の一部を用いてアルカリ溶融法によって溶液を調製し、誘導結合プラズマ質量分析法を用いてNdの含有量を測定した結果、本実施例のLuF単結晶のNdの含有量はいずれもフッ化ルテチウムに対して0.05mol%であった。 Moreover, as a result of preparing a solution by an alkali melting method using a part of the single crystal and measuring the content of Nd using inductively coupled plasma mass spectrometry, the content of Nd in the LuF single crystal of this example was determined. All were 0.05 mol% with respect to lutetium fluoride.
当該LuF単結晶を、ダイヤモンドワイヤーを備えたワイヤーソーによって切断した後、全面に光学研磨を施して、10mm×10mm×1mmの形状のシンチレーターとした。当該シンチレーターの10mm×10mmの一面を紫外線出射面として用いた。 The LuF single crystal was cut with a wire saw equipped with a diamond wire, and then optically polished on the entire surface to obtain a scintillator having a shape of 10 mm × 10 mm × 1 mm. One surface of 10 mm × 10 mm of the scintillator was used as an ultraviolet emission surface.
このシンチレーターについて、入射した放射線を変換して出射される紫外線の波長を以下の方法によって測定した。 With respect to this scintillator, the wavelength of ultraviolet rays emitted by converting incident radiation was measured by the following method.
タングステンをターゲットとする封入式X線管球を用いて、X線をシンチレーターに照射した。なお、封入式X線管球よりX線を発生させる際の管電圧及び管電流はそれぞれ60kV及び40mAとした。シンチレーターの紫外線出射面より生じた紫外線を集光ミラーで集光し、分光器にて単色化し、各波長の強度を記録してシンチレーターより生じた紫外線のスペクトルを得た。測定の結果、本実施例のシンチレーターは、入射した放射線を波長が178nmの真空紫外線に変換することが確認された。 A scintillator was irradiated with X-rays using an encapsulated X-ray tube targeting tungsten. The tube voltage and tube current when generating X-rays from the enclosed X-ray tube were set to 60 kV and 40 mA, respectively. The ultraviolet rays generated from the ultraviolet emission surface of the scintillator were collected by a condenser mirror, monochromatic by a spectroscope, and the intensity of each wavelength was recorded to obtain the spectrum of the ultraviolet rays generated from the scintillator. As a result of the measurement, it was confirmed that the scintillator of this example converts incident radiation into vacuum ultraviolet light having a wavelength of 178 nm.
〈ガス増幅型紫外線画像検出器の作製〉
本発明の放射線画像検出器の構成要素であるガス増幅型紫外線画像検出器を以下の方法によって作製した。
<Production of gas amplification type UV image detector>
A gas amplification type ultraviolet image detector which is a component of the radiation image detector of the present invention was produced by the following method.
図1に示すように、開口部を有するチャンバー内に、開口部に近い側から2枚のガス電子増幅器、及びピクセル型電極をそれぞれ平行に設置し、開口部を紫外線入射窓で封止した。紫外線入射窓と初段のガス電子増幅器との距離は10mm、初段のガス電子増幅器と後段のガス電子増幅器との距離は2mm、後段のガス電子増幅器とピクセル型電極との距離は2mmとした。 As shown in FIG. 1, two gas electronic amplifiers and a pixel type electrode were installed in parallel in a chamber having an opening from the side close to the opening, and the opening was sealed with an ultraviolet incident window. The distance between the ultraviolet incident window and the first stage gas electronic amplifier was 10 mm, the distance between the first stage gas electronic amplifier and the rear stage gas electronic amplifier was 2 mm, and the distance between the rear stage gas electronic amplifier and the pixel-type electrode was 2 mm.
ガス電子増幅器は、ポリイミド製の板状絶縁層の両側に、金属層として5μmの厚さで銅を蒸着して板状多層体とし、当該板状多層体の全面に、直径が70μmの円柱状の貫通孔を、140μmのピッチで、正三角形を配列した配置にて設けたものを用いた。なお、初段のガス電子増幅器及び後段のガス電子増幅器の板状絶縁層の厚さは、それぞれ100μm及び50μmとした。 The gas electronic amplifier has a plate-like multilayer body by depositing copper with a thickness of 5 μm as a metal layer on both sides of a polyimide plate-like insulating layer, and a cylindrical shape having a diameter of 70 μm on the entire surface of the plate-like multilayer body. The through-holes provided in an arrangement in which equilateral triangles are arranged at a pitch of 140 μm were used. Note that the thicknesses of the plate-like insulating layers of the first-stage gas electronic amplifier and the latter-stage gas electronic amplifier were 100 μm and 50 μm, respectively.
ピクセル型電極は、厚さが100μmのポリイミド基板を用い、当該基板の裏面に幅が300μmの陽極ストリップを設け、この陽極ストリップに植設され、基板の表面に露出する円柱状陽極電極を400μm間隔で配置し、この円柱状陽極電極の上端面の回りに直径が260μmの穴が形成されたストリップ状陰極電極を設けたものを用いた。円柱状陽極電極の直径は、基板内に埋設された部分を50μmとし、基板の表面に露出した部分を70μmとした。円柱状陽極電極の高さは110μmとし、上端部10μmが表面に露出した構造とした。 The pixel electrode uses a polyimide substrate having a thickness of 100 μm, and an anode strip having a width of 300 μm is provided on the back surface of the substrate, and cylindrical anode electrodes that are implanted in the anode strip and exposed on the surface of the substrate are spaced by 400 μm. The strip-shaped cathode electrode provided with a hole having a diameter of 260 μm around the upper end surface of the cylindrical anode electrode was used. The diameter of the cylindrical anode electrode was 50 μm at the portion embedded in the substrate, and 70 μm at the portion exposed on the surface of the substrate. The height of the columnar anode electrode was 110 μm, and the upper end 10 μm was exposed on the surface.
紫外線入射窓には、直径が54mm、厚さが3mmのMgF2を用い、当該紫外線入射窓の内面には光電変換物質としてヨウ化セシウムの薄膜を設け、さらに当該ヨウ化セシウム薄膜の外周部にニッケル層からなる電極を設けた。ヨウ化セシウム薄膜の外周部に設けられたニッケル層からなる電極、初段のガス電子増幅器の両面、後段のガス電子増幅器の両面、及びピクセル型電極の陽極電極と陰極電極には、印加電圧を印加するための高圧電源を接続し、ピクセル型電極の陽極電極と陰極電極には、信号の読み出し及び2次元画像を得るための信号処理回路を接続した。 MgF 2 having a diameter of 54 mm and a thickness of 3 mm is used for the ultraviolet incident window, and a thin film of cesium iodide is provided as a photoelectric conversion material on the inner surface of the ultraviolet incident window, and further, the outer periphery of the cesium iodide thin film is provided. An electrode made of a nickel layer was provided. An applied voltage is applied to the nickel layer electrode on the outer periphery of the cesium iodide thin film, both sides of the first stage gas electronic amplifier, both sides of the subsequent stage gas electronic amplifier, and the anode and cathode electrodes of the pixel electrode. A signal processing circuit for reading signals and obtaining a two-dimensional image was connected to the anode electrode and the cathode electrode of the pixel electrode.
前記チャンバー内に検出ガスとして、10%のC2H6を混合したArを充填し、本発明の構成要素であるガス増幅型紫外線画像検出器を得た。なお、チャンバー内に検出ガスを充填する際のガス圧は、1atmとした。 The chamber was filled with Ar mixed with 10% C 2 H 6 as a detection gas to obtain a gas amplification type ultraviolet image detector which is a component of the present invention. The gas pressure when the detection gas was filled in the chamber was 1 atm.
当該ガス増幅型紫外線画像検出器において、ヨウ化セシウム薄膜の外周部に設けられたニッケル層からなる電極に−1350Vを印加し、初段のガス電子増幅器及び後段のガス電子増幅器のそれぞれについて、両面の金属層間に400V及び300Vを印加し、ピクセル型電極の陽極電極と陰極電極との間に400Vを印加した。なお、紫外線入射窓と初段のガス電子増幅器の間の電界が0.25kV/cm、初段のガス電子増幅器と後段のガス電子増幅器の間の電界が1.0kV/cm、後段のガス電子増幅器とピクセル型電極の間の電界が3.0kV/cmとなるように印加電圧を調整した。 In the gas amplification type ultraviolet image detector, −1350 V is applied to an electrode made of a nickel layer provided on the outer peripheral portion of the cesium iodide thin film, and each of the first-stage gas electronic amplifier and the latter-stage gas electronic amplifier is subjected to both sides. 400 V and 300 V were applied between the metal layers, and 400 V was applied between the anode electrode and the cathode electrode of the pixel electrode. The electric field between the ultraviolet light entrance window and the first stage gas electronic amplifier is 0.25 kV / cm, the electric field between the first stage gas electronic amplifier and the rear stage gas electronic amplifier is 1.0 kV / cm, The applied voltage was adjusted so that the electric field between the pixel-type electrodes was 3.0 kV / cm.
上記印加電圧下において、2枚のガス電子増幅器とピクセル型電極によって得られる総合的な増幅率は2.0×105に達し、かかる高い増幅率においても、ガス電子増幅器の表裏での放電やピクセル型電極における放電は生じず、長期間安定に動作することが確認された。 Under the applied voltage, the total gain obtained by the two gas electronic amplifiers and the pixel type electrode reaches 2.0 × 10 5 , and even at such a high gain, It was confirmed that no discharge occurred in the pixel-type electrode and the pixel-type electrode operated stably for a long time.
〈放射線画像検出器の作製と評価〉
上述の方法で作製したシンチレーターの紫外線出射面と、ガス増幅型紫外線画像検出器の紫外線入射窓とを図1に示すように密接して設置し、本発明の放射線画像検出器を得た。なお、前記紫外線出射面と紫外線入射窓の間にはフッ素系グリースとしてデュポン社製「クライトックス」を充填した。
<Production and evaluation of radiation image detector>
The ultraviolet ray exit surface of the scintillator produced by the above-described method and the ultraviolet ray incident window of the gas amplification type ultraviolet image detector were placed in close contact as shown in FIG. 1 to obtain the radiation image detector of the present invention. In addition, “Crytox” manufactured by DuPont was filled as a fluorine-based grease between the ultraviolet emitting surface and the ultraviolet incident window.
放射線画像検出器の性能を評価するため、7.7×105Bqの放射能を有する57Co同位体及び8×103Bqの放射能を有する241Am同位体を放射線源とし、該放射線源より生じる放射線に対する放射線画像検出器の応答を評価した。なお、前記同位体は、それぞれ122keVのγ線及び5.5MeVのα線を発する放射線源である。放射線源をシンチレーターに近接して設置し、放射線源より生じる放射線をシンチレーター近接面に照射した。ピクセル型電極に接続された信号処理回路を用いて、ピクセル型電極の各陽極電極から出力される信号を取得し、2次元画像を構成した。なお、当該2次元画像を取得する際の測定時間は、それぞれ61秒及び136秒とした。 In order to evaluate the performance of the radiation image detector, a 57 Co isotope having a radioactivity of 7.7 × 10 5 Bq and a 241 Am isotope having a radioactivity of 8 × 10 3 Bq are used as a radiation source. The response of the radiological image detector to the resulting radiation was evaluated. The isotopes are radiation sources that emit 122 keV γ rays and 5.5 MeV α rays, respectively. A radiation source was installed close to the scintillator, and radiation generated from the radiation source was applied to the scintillator proximity surface. Using a signal processing circuit connected to the pixel type electrode, a signal output from each anode electrode of the pixel type electrode was obtained to construct a two-dimensional image. The measurement time when acquiring the two-dimensional image was 61 seconds and 136 seconds, respectively.
57Co及び241Amを放射線源として得られた画像をそれぞれ図7及び8に示す。なお、各図中の破線部は、放射線を入射した位置を示す。図7及び8に示すように、放射線の入射位置を画像としてとらえることができ、本発明の放射線画像検出器が充分な感度と優れた位置分解能を有することが確認された。 Images obtained using 57 Co and 241 Am as radiation sources are shown in FIGS. 7 and 8, respectively. In addition, the broken line part in each figure shows the position which injected the radiation. As shown in FIGS. 7 and 8, the incident position of radiation can be captured as an image, and it was confirmed that the radiation image detector of the present invention has sufficient sensitivity and excellent position resolution.
また、57Coを放射線源として以下の方法により波高分布測定を行った。まず、放射線が入射した事象毎に、ピクセル型電極の各陽極電極で検出された電荷量を積分し、総電荷量を求めた。次いで、当該総電荷量をガス電子増幅器とピクセル型電極によって得られる総合的な増幅率(2.0×105)で除することによって、一次電子数を算出した。当該一次電子数を生じた事象の頻度をヒストグラム化することによって、波高分布を得た。得られた波高分布を図9に示す。当該波高分布において、一次電子数が1以上の計数が、放射線画像を取得する際の有効な事象の数を表わす。 Further, the pulse height distribution was measured by the following method using 57 Co as a radiation source. First, for each event in which radiation was incident, the amount of charge detected at each anode electrode of the pixel electrode was integrated to obtain the total amount of charge. Next, the number of primary electrons was calculated by dividing the total charge amount by the total amplification factor (2.0 × 10 5 ) obtained by the gas electron amplifier and the pixel type electrode. A wave height distribution was obtained by making a histogram of the frequency of events that caused the number of primary electrons. The obtained wave height distribution is shown in FIG. In the wave height distribution, a count having a primary electron number of 1 or more represents the number of effective events when acquiring a radiographic image.
比較例1
シンチレーターとして、Ndを含有するLuF3結晶に替えて、Ndを含有するLaF3結晶を用いる以外は、実施例1と同様にして放射線画像検出器を作製した。
Comparative Example 1
A radiation image detector was produced in the same manner as in Example 1 except that a LaF 3 crystal containing Nd was used as the scintillator instead of the LuF 3 crystal containing Nd.
該放射線画像検出器の性能を評価するため、実施例1と同様にして、57Co及び241Amを放射線源に用いて2次元画像の取得を試みた。なお、当該2次元画像を取得する際の測定時間は、実施例1と同様にそれぞれ61秒及び136秒とした。その結果、本比較例のNdを含有するLaF3結晶は、実施例1のNdを含有するLuF3結晶に比較して発光量が小さいため、本比較例の放射線画像検出器から出力される信号の計数率が低く、前記測定時間においては放射線の入射位置を示す画像は得られなかった。 In order to evaluate the performance of the radiation image detector, an attempt was made to acquire a two-dimensional image using 57 Co and 241 Am as a radiation source in the same manner as in Example 1. Note that the measurement time for acquiring the two-dimensional image was 61 seconds and 136 seconds, respectively, as in Example 1. As a result, the LaF 3 crystal containing Nd of this comparative example has a smaller amount of light emission than the LuF 3 crystal containing Nd of Example 1, so that the signal output from the radiation image detector of this comparative example The counting rate was low, and no image showing the radiation incident position was obtained during the measurement time.
また、57Coを放射線源とし、実施例1と同様にして波高分布測定を行った。得られた波高分布を図9に示す。図9より、発光量の高いLuFを用いることによって、得られる一次電子数が増大し、結果として放射線画像を取得する際の有効な事象の数を大幅に増大できることが分かる。 Further, 57 Co was used as a radiation source, and the wave height distribution measurement was performed in the same manner as in Example 1. The obtained wave height distribution is shown in FIG. From FIG. 9, it can be seen that the use of LuF having a high light emission amount increases the number of primary electrons obtained, and as a result, the number of effective events when acquiring a radiographic image can be significantly increased.
実施例2
〈シンチレーターの作製〉
本実施例において、シンチレーターは実施例1と同様のシンチレーターを用いた。
Example 2
<Preparation of scintillator>
In this example, the same scintillator as in Example 1 was used as the scintillator.
〈ガス増幅型紫外線画像検出器の作製〉
本発明の放射線画像検出器の構成要素であるガス増幅型紫外線画像検出器を以下の方法によって作製した。
<Production of gas amplification type UV image detector>
A gas amplification type ultraviolet image detector which is a component of the radiation image detector of the present invention was produced by the following method.
図2に示すように、開口部を有するチャンバー内に、開口部に近い側から2枚のガス電
子増幅器、及びピクセル型電極をそれぞれ平行に設置し、開口部を紫外線入射窓で封止した。紫外線入射窓と初段のガス電子増幅器との距離は10mm、初段のガス電子増幅器と後段のガス電子増幅器との距離は2mm、後段のガス電子増幅器とピクセル型電極との距離は2mmとした。
As shown in FIG. 2, two gas electronic amplifiers and a pixel type electrode were installed in parallel in a chamber having an opening from the side close to the opening, and the opening was sealed with an ultraviolet incident window. The distance between the ultraviolet incident window and the first stage gas electronic amplifier was 10 mm, the distance between the first stage gas electronic amplifier and the rear stage gas electronic amplifier was 2 mm, and the distance between the rear stage gas electronic amplifier and the pixel-type electrode was 2 mm.
ガス電子増幅器は、実施例1と同様のものを用いた。なお、図2に示すように、初段のガス電子増幅器の紫外線入射窓に対向する面には、光電変換物質としてヨウ化セシウムの薄膜を設けた。 The same gas electronic amplifier as that in Example 1 was used. As shown in FIG. 2, a thin film of cesium iodide was provided as a photoelectric conversion material on the surface of the first stage gas electronic amplifier facing the ultraviolet light incident window.
ピクセル型電極は、実施例1と同様のものを用い、紫外線入射窓には、直径が54mm、厚さが3mmのMgF2を用いた。 The pixel type electrode was the same as in Example 1, and MgF 2 having a diameter of 54 mm and a thickness of 3 mm was used for the ultraviolet incident window.
前記チャンバー内に検出ガスとして、10%のC2H6を混合したArを充填し、本発明の構成要素であるガス増幅型紫外線画像検出器を得た。なお、チャンバー内に検出ガスを充填する際のガス圧は、1atmとした。 The chamber was filled with Ar mixed with 10% C 2 H 6 as a detection gas to obtain a gas amplification type ultraviolet image detector which is a component of the present invention. The gas pressure when the detection gas was filled in the chamber was 1 atm.
当該ガス増幅型紫外線画像検出器において、実施例1におけるヨウ化セシウム薄膜の外周部に設けられたニッケル層からなる電極に替えて、図2に示すように紫外線入射窓の外周部に銅リング12を設けた。当該銅リング、2枚のガス電子増幅器及びピクセル型電極のそれぞれについて、実施例1と同様にして電圧を印加した。 In the gas amplification type ultraviolet image detector, instead of the electrode made of the nickel layer provided on the outer peripheral portion of the cesium iodide thin film in the first embodiment, a copper ring 12 is provided on the outer peripheral portion of the ultraviolet incident window as shown in FIG. Was provided. A voltage was applied to each of the copper ring, the two gas electronic amplifiers, and the pixel-type electrode in the same manner as in Example 1.
上記印加電圧下において、2枚のガス電子増幅器とピクセル型電極によって得られる総合的な増幅率は2.0×105に達し、かかる高い増幅率においても、ガス電子増幅器の表裏での放電やピクセル型電極における放電は生じず、長期間安定に動作することが確認された。 Under the applied voltage, the total gain obtained by the two gas electronic amplifiers and the pixel type electrode reaches 2.0 × 10 5 , and even at such a high gain, It was confirmed that no discharge occurred in the pixel-type electrode and the pixel-type electrode operated stably for a long time.
〈放射線画像検出器の作製と評価〉
実施例1と同様にして、本発明の放射線画像検出器を作製し、該放射線画像検出器の性能を評価するため、実施例1と同様にして、57Co及び241Amを放射線源に用いて2次元画像の取得を試みた。なお、当該2次元画像を取得する際の測定時間は、それぞれ68秒及び139秒とした。
<Production and evaluation of radiation image detector>
In the same manner as in Example 1, the radiographic image detector of the present invention was produced, and in order to evaluate the performance of the radiographic image detector, 57 Co and 241 Am were used as the radiation source in the same manner as in Example 1. An attempt was made to acquire a two-dimensional image. The measurement time when acquiring the two-dimensional image was 68 seconds and 139 seconds, respectively.
57Co及び241Amを放射線源として得られた画像をそれぞれ図10及び11に示す。なお、各図中の破線部は、放射線を入射した位置を示す。図10及び11に示すように、放射線の入射位置を画像としてとらえることができ、本発明の放射線画像検出器が充分な感度と優れた位置分解能を有することが確認された。 Images obtained using 57 Co and 241 Am as radiation sources are shown in FIGS. 10 and 11, respectively. In addition, the broken line part in each figure shows the position which injected the radiation. As shown in FIGS. 10 and 11, the incident position of radiation can be captured as an image, and it was confirmed that the radiation image detector of the present invention has sufficient sensitivity and excellent position resolution.
比較例2
シンチレーターとして、Ndを含有するLuF3結晶に替えて、Ndを含有するLaF3結晶を用いる以外は、実施例2と同様にして放射線画像検出器を作製した。
Comparative Example 2
A radiographic image detector was produced in the same manner as in Example 2 except that a LaF 3 crystal containing Nd was used instead of the LuF 3 crystal containing Nd as the scintillator.
該放射線画像検出器の性能を評価するため、実施例2と同様にして、57Co及び241Amを放射線源に用いて2次元画像の取得を試みた。なお、当該2次元画像を取得する際の測定時間は、実施例2と同様にそれぞれ68秒及び139秒とした。その結果、本比較例のNdを含有するLaF3結晶は、実施例2のNdを含有するLuF3結晶に比較して発光量が小さいため、本比較例の放射線画像検出器から出力される信号の計数率が低く、前記測定時間においては放射線の入射位置を示す画像は得られなかった。 In order to evaluate the performance of the radiation image detector, an attempt was made to acquire a two-dimensional image using 57 Co and 241 Am as a radiation source in the same manner as in Example 2. Note that the measurement time for acquiring the two-dimensional image was set to 68 seconds and 139 seconds, respectively, as in Example 2. As a result, the LaF 3 crystal containing Nd of this comparative example has a smaller amount of light emission than the LuF 3 crystal containing Nd of Example 2, so that the signal output from the radiation image detector of this comparative example The counting rate was low, and no image showing the radiation incident position was obtained during the measurement time.
実施例1及び2、並びに比較例1及び2で得られた放射線画像検出器について、57Co同位体及び241Am同位体を放射線源とし、シンチレーター近傍に設置した該放射線源より生じる放射線をシンチレーターに照射した際の計数率を表1に示す。該計数率は単位時間当たりに放射線を検出した回数であって、放射線に対する検出効率を表わす。表1より、本発明の放射線画像検出器によれば、計数率すなわち放射線に対する検出効率を格段に高めることができ、放射線画像を短時間で取得できることが分かる。 About the radiographic image detectors obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, 57 Co isotope and 241 Am isotope were used as radiation sources, and radiation generated from the radiation sources installed in the vicinity of the scintillator was used as scintillators. Table 1 shows the counting rate when irradiated. The count rate is the number of times radiation is detected per unit time, and represents the detection efficiency for radiation. From Table 1, it can be seen that according to the radiation image detector of the present invention, the counting rate, that is, the detection efficiency with respect to radiation can be remarkably increased, and the radiation image can be acquired in a short time.
1 シンチレーター
2 光電変換物質
3 一次電子
4 ガス電子増幅器
5 二次電子
6 ピクセル型電極
7 チャンバー
8 紫外線入射窓
9 電極
10 紫外線反射膜
11 グリース
12 銅リング
13 板状絶縁層
14 金属層
15 貫通孔
16 坩堝
17 ヒーター
18 断熱材
19 ステージ
20 チャンバー
21 高周波コイル
22 引上げロッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Scintillator 2 Photoelectric conversion substance 3 Primary electron 4 Gas electron amplifier 5 Secondary electron 6 Pixel type electrode 7 Chamber 8 Ultraviolet incident window 9 Electrode 10 Ultraviolet reflective film 11 Grease 12 Copper ring 13 Plate-like insulating layer 14 Metal layer 15 Through-hole 16 Crucible 17 Heater 18 Heat insulating material 19 Stage 20 Chamber 21 High frequency coil 22 Pulling rod
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2011048002A JP2012185025A (en) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | Radiographic image detector |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2011
- 2011-03-04 JP JP2011048002A patent/JP2012185025A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| WO2016043115A1 (en) * | 2014-09-17 | 2016-03-24 | 株式会社フジクラ | Ion filter and method for producing same |
| JP2016062735A (en) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 株式会社フジクラ | Ion filter and manufacturing method thereof |
| KR101809232B1 (en) | 2014-09-17 | 2018-01-18 | 가부시키가이샤후지쿠라 | Ion filter and method for producing same |
| US10037860B2 (en) | 2014-09-17 | 2018-07-31 | Fujikura Ltd. | Ion filter and method of manufacturing same |
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