ホーム > 特許ランキング > トゥルン イリオピスト
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-05
(45)【発行日】2022-01-20
(54)【発明の名称】センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量の決定
(51)【国際特許分類】
G01T 1/11 20060101AFI20220113BHJP
G01T 1/10 20060101ALI20220113BHJP
G01T 1/115 20060101ALI20220113BHJP
【ＦＩ】
G01T1/11 A
G01T1/10
G01T1/115 D
【請求項の数】
21
(21)【出願番号】P 2020523249
(86)(22)【出願日】2018-10-17
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-01-21
(86)【国際出願番号】 FI2018050761
(87)【国際公開番号】W WO2019092308
(87)【国際公開日】2019-05-16
【審査請求日】2020-06-15
(31)【優先権主張番号】20175992
(32)【優先日】2017-11-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FI
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】513323128
【氏名又は名称】トゥルン イリオピスト
(74)【代理人】
【識別番号】100120891
【弁理士】
【氏名又は名称】林 一好
(74)【代理人】
【識別番号】100165157
【弁理士】
【氏名又は名称】芝 哲央
(74)【代理人】
【識別番号】100205659
【弁理士】
【氏名又は名称】齋藤 拓也
(74)【代理人】
【識別番号】100126000
【弁理士】
【氏名又は名称】岩池 満
(74)【代理人】
【識別番号】100185269
【弁理士】
【氏名又は名称】小菅 一弘
(72)【発明者】
【氏名】ラストゥサアリ ミカ
(72)【発明者】
【氏名】ノルボ イザベラ
【審査官】井海田 隆
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－０９９１７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭４９－０８９６８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】Isabella Norrbo etal.，Persistent Luminescence of Tenebrescent Na8Al6Si6O24(Cl,S)2:Multifunctional Optical Markers，Inorganic chemistry，米国，ACS publications，2015年08月06日，vol.54, no.16，pp.7717-7724
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｔ １／１１
Ｇ０１Ｔ １／１０
Ｇ０１Ｔ １／１１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定する方法であって、前記方法は：ａ）センサ材料を提供するステップ；
ｂ）所定の時間の間、前記センサ材料内に所定の種類の放射線を保持するために、前記センサ材料を所定の種類の放射線に露光するステップ；
ｃ）前記所定の種類の放射線に露光された前記センサ材料を加熱処理および／または光刺激に供するステップ、ならびに
ｄ）前記加熱処理および／または前記光刺激に供された結果としてセンサ材料によって発せられる可視光の量を決定するステップ；
を含み、
前記センサ材料は、下記式（Ｉ）
（Ｍ’）８（Ｍ’’）６（Ｍ’’’）６Ｏ２４（Ｘ，Ｘ’）２：Ｍ’’’’
式（Ｉ）
で表され、
式中、
Ｍ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択されるアルカリ金属の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表し；
Ｍ’’は、ＡｌおよびＧａからなる群から選択される金属の三価の単原子陽イオン、Ｂの三価の単原子陽イオン、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＮｉおよびＺｎからなる群から選択される元素の三価の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表し；
Ｍ’’’は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｇａ、Ｎ、Ｐ、およびＡｓからなる群から選択される元素もしくはＺｎの単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせの単原子陽イオンを表し；
Ｘ は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の１７族から選択される元素の陰イオン、もしくはそのような陰イオンの任意の組み合わせを表すか、またはＸは存在せず；
Ｘ’は、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、およびＴｅからなる群から選択される元素の陰イオン、もしくはそのような陰イオンの任意の組み合わせを表すか、またはＸ’は存在せず；ならびに
Ｍ’’’’は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、およびＺｎから選択される元素のドーパント陽イオン、もしくはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表し、またはＭ’’’’は存在せず；
ただし、ＸおよびＸ’の少なくとも一方が存在する、
方法。
【請求項2】
前記所定の種類の放射線が、０ｎｍ超～５９０ｎｍ、または０ｎｍ超～５６０ｎｍ、または０ｎｍ超～５００ｎｍ、または０ｎｍ超～４００ｎｍ、または０ｎｍ超～３００ｎｍ、または０．０００００１～５９０ｎｍ、または０．０００００１～５６０ｎｍ、または０．０００００１～５００ｎｍ、または１０～５９０ｎｍ、または１０～５６０ｎｍ、または１０～５００ｎｍ、または０．０００００１～４００ｎｍ、または０．０００００１～３００ｎｍ、または０．０００００１～１０ｎｍ、または１０～４００ｎｍ、または１０～３００ｎｍ、または０．０１～１０ｎｍの波長を有する電磁放射線である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記加熱処理は、前記センサ材料の温度を上昇させることを含む、請求項１～２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項4】
前記センサ材料の前記光刺激は、前記センサ材料を３１０～１４００ｎｍの波長を有する電磁放射線に露光することを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記方法が、ｅ）前記センサ材料によって発せられた前記決定された光の量を、前記センサ材料が露光した前記所定の種類の放射線の量との前記発せられた可視光の量の相関を示す基準と比較するステップを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
Ｍ’が、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択されるアルカリ金属の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表し、ただし、Ｍ’は、Ｎａ単独の単原子陽イオンを表さない、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
Ｍ’が、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択される様々なアルカリ金属の少なくとも２つの単原子陽イオンの組み合わせを表す、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
Ｍ’が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、およびＲｂからなる群から選択される様々なアルカリ金属の少なくとも２つの単原子陽イオンの組み合わせを表す、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
Ｍ’が、Ｌｉ、Ｋ、およびＲｂからなる群から選択されるアルカリ金属の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表す、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
Ｍ’が、Ｎａの単原子陽イオンの、Ｌｉの単原子陽イオン、Ｋの単原子陽イオンおよび／またはＲｂの単原子陽イオンとの組み合わせを表す、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
Ｘが、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択される元素の陰イオン、またはそのような陰イオンの任意の組み合わせを表す、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するための検出装置（１）であって、前記検出装置は：－ 請求項１～１１のいずれか一項において定義した前記式（Ｉ）で表されるセンサ材料（２）；
－ 前記所定の種類の放射線に露光された前記センサ材料を加熱処理に供するように構成された加熱ユニット（４）、および／または前記所定の種類の放射線に露光された前記センサ材料を光刺激に供するように構成された刺激ユニット（５）；ならびに
－ 前記加熱処理および／または前記光刺激に供された結果として前記センサ材料によって発せられた光の量を測定するように構成された測定ユニット（６）
を含む検出装置。
【請求項13】
前記加熱ユニット（４）は、前記センサ材料の温度を上昇させるように構成される、請求項１２に記載の検出装置。
【請求項14】
前記刺激ユニット（５）は、前記センサ材料を３１０～１４００ｎｍの波長を有する電磁放射線に露光するように構成される、請求項１２または１３に記載の検出装置。
【請求項15】
前記刺激ユニット（５）は、レーザ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、アクティブマトリックス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）、白熱ランプ、ハロゲンランプ、またはそれらの任意の組み合わせである、請求項１２～１４のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項16】
センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するためのシステム（７）であって、前記システム（７）は、以下：－ 前記センサ材料内の前記所定の種類の放射線を所定の期間保持するために、前記センサ材料を前記所定の種類の放射線に露光するように構成された放射ユニット（３）；ならびに
－ 請求項１２～１５のいずれか一項において定義した検出装置
を含む、システム（７）。
【請求項17】
前記放射ユニット（３）は、前記センサ材料を、０ｎｍ超～５９０ｎｍ、または０ｎｍ超～５６０ｎｍ、または０ｎｍ超～５００ｎｍ、または０ｎｍ超～４００ｎｍ、または０ｎｍ超～３００ｎｍ、または０．０００００１～５９０ｎｍ、または０．０００００１～５６０ｎｍ、または０．０００００１～５００ｎｍ、または１０～５９０ｎｍ、または１０～５６０ｎｍ、または１０～５００ｎｍ、または０．０００００１～４００ｎｍ、または０．０００００１～３００ｎｍ、または０．０００００１～１０ｎｍ、または１０～４００ｎｍ、または１０～３００ｎｍ、または０．０１～１０ｎｍの波長を有する電磁放射線に露光するように構成される、請求項１６に記載のシステム（７）。
【請求項18】
前記システム（７）が、前記センサ材料によって発せられた前記決定された量の光の、前記センサ材料が露光された前記所定の種類の放射線の量との相関を示すように構成された基準を含む、請求項１６または１７に記載のシステム（７）。
【請求項19】
請求項１～１１のいずれか一項において定義した前記式（Ｉ）で表されるセンサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するための、加熱処理および／または光刺激の使用。
【請求項20】
請求項１～１１のいずれか一項において定義した前記式（Ｉ）によって表されるセンサ材料の、前記センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するための使用であって、前記センサ材料は、前記所定の種類の放射線に露光され、所定の期間、前記センサ材料内に前記所定の種類の放射線を保持し、その後、加熱処理および／または光刺激に供される使用。
【請求項21】
請求項１～１１のいずれか一項において定義した前記式（Ｉ）で表されるセンサ材料の、熱ルミネセンス線量計における、または光学刺激ルミネセンス線量計における使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定する方法に関する。本出願は、更に、センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するための検出装置およびシステムに関する。本出願はさらに、様々な用途に関する。
【背景技術】
【0002】
高レベルの紫外線（ＵＶ）照射は、太陽光または日焼け紫外線装置によって引き起こされるかどうかにかかわらず、皮膚癌、皮膚の他の疾患、ならびに皮膚老化の可能性を増大させる悪影響を有する。したがって、紫外線からいつカバーを求めるか、またはいつ日焼け止めローションを塗布もしくは再塗布するかを知ることが重要である。同じことは、例えば、医療器具または診断における様々な用途で使用される、Ｘ線またはアルファ線、ベータ線、またはガンマ線のような他の種類の放射線にも当てはまる。したがって、物体が曝露された放射線の量を知ることは、様々な用途において高い関連性を有する。本発明者らは、物体が曝露された所定の種類の放射線の量を指示するかまたは決定する方法の必要性を認識した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本出願の目的は、センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するための新しい方法を提供することである。さらに、本出願の目的は、センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するための新しい検出装置を提供することである。さらに、本出願の目的は、センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するための新しいシステムを提供することである。さらに、本出願の目的は、様々な用途を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本出願による方法は、請求項１に提示されているものによって特徴付けられる。
【0005】
本出願による検出装置は、請求項１８に提示されているものによって特徴付けられる。
【0006】
本出願によるシステムは、請求項２２に提示されているものによって特徴付けられる。
【0007】
本出願による使用は、請求項２５、請求項２６、および請求項２７に提示されるものによって特徴付けられる。
【0008】
検出装置、システム、および方法のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、実施形態を例示し、説明とともに、上記の原理を説明するのを助ける。図面において：
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
本出願は、センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定する方法であって、前記方法は：
ａ）センサ材料を提供するステップ；
ｂ）所定の時間の間、センサ材料内に所定の種類の放射線を保持するために、センサ材料を所定の種類の放射線に露光するステップ；
ｃ）所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を加熱処理および／または光刺激に供するステップ、ならびに
ｄ）加熱処理および／または光刺激に供された結果としてセンサ材料によって発せられる可視光の量を決定するステップ；
を含み、
センサ材料は、下記式（Ｉ）
（Ｍ’）８（Ｍ’’Ｍ’’’）６Ｏ２４（Ｘ，Ｘ’）２：Ｍ’’’’
式（Ｉ）
で表され、
式中、
Ｍ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択されるアルカリ金属の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表し；
Ｍ’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１３族から選択される元素、もしくは元素のＩＵＰＡＣ周期表の第３～１２族のいずれかから選択される遷移元素の三価の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表し；
Ｍ’’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１４族から選択される元素、もしくは元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１３族および第１５族のいずれかから選択される元素、もしくはＺｎ、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせの単原子陽イオンを表し；
Ｘは、元素のＩＵＰＡＣ周期表の１７族から選択される元素の陰イオン、もしくはそのような陰イオンの任意の組み合わせを表すか、またはＸは存在せず；
Ｘ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の１６族から選択される元素の陰イオン、もしくはそのような陰イオンの任意の組み合わせを表すか、またはＸ’は存在せず；ならびに
Ｍ’’’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の遷移金属から選択される元素のドーパント陽イオン、もしくはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表し、またはＭ’’’’は存在せず；
ただし、ＸおよびＸ’の少なくとも一方が存在する、
方法に関する。
ａ）センサ材料を提供するステップ；
ｂ）所定の時間の間、センサ材料内に所定の種類の放射線を保持するために、センサ材料を所定の種類の放射線に露光するステップ；
ｃ）所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を加熱処理および／または光刺激に供するステップ、ならびに
ｄ）加熱処理および／または光刺激に供された結果としてセンサ材料によって発せられる可視光の量を決定するステップ；
を含み、
センサ材料は、下記式（Ｉ）
（Ｍ’）８（Ｍ’’Ｍ’’’）６Ｏ２４（Ｘ，Ｘ’）２：Ｍ’’’’
式（Ｉ）
で表され、
式中、
Ｍ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択されるアルカリ金属の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表し；
Ｍ’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１３族から選択される元素、もしくは元素のＩＵＰＡＣ周期表の第３～１２族のいずれかから選択される遷移元素の三価の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表し；
Ｍ’’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１４族から選択される元素、もしくは元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１３族および第１５族のいずれかから選択される元素、もしくはＺｎ、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせの単原子陽イオンを表し；
Ｘは、元素のＩＵＰＡＣ周期表の１７族から選択される元素の陰イオン、もしくはそのような陰イオンの任意の組み合わせを表すか、またはＸは存在せず；
Ｘ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の１６族から選択される元素の陰イオン、もしくはそのような陰イオンの任意の組み合わせを表すか、またはＸ’は存在せず；ならびに
Ｍ’’’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の遷移金属から選択される元素のドーパント陽イオン、もしくはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表し、またはＭ’’’’は存在せず；
ただし、ＸおよびＸ’の少なくとも一方が存在する、
方法に関する。
【0011】
本出願は、センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するための検出装置であって、前記検出装置は：
－ 本明細書中で定義した式（Ｉ）で表されるセンサ材料；
－ 所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を加熱処理に供するように構成された加熱ユニット、および／または所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を光刺激に供するように構成された刺激ユニット；ならびに
－ 加熱処理および／または光刺激に供された結果としてセンサ材料によって発せられた可視光の量を測定するように構成された測定ユニット
を含む検出装置に関する。
－ 本明細書中で定義した式（Ｉ）で表されるセンサ材料；
－ 所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を加熱処理に供するように構成された加熱ユニット、および／または所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を光刺激に供するように構成された刺激ユニット；ならびに
－ 加熱処理および／または光刺激に供された結果としてセンサ材料によって発せられた可視光の量を測定するように構成された測定ユニット
を含む検出装置に関する。
【0012】
本出願は、さらに、センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するためのシステムであって、前記システムは、以下：
－ センサ材料内の所定の種類の放射線を所定の期間保持するために、センサ材料を所定の種類の放射線に露光するように構成された放射ユニット；ならびに
－ 本明細書中で定義した検出装置
を含む、システムに関する。
－ センサ材料内の所定の種類の放射線を所定の期間保持するために、センサ材料を所定の種類の放射線に露光するように構成された放射ユニット；ならびに
－ 本明細書中で定義した検出装置
を含む、システムに関する。
【0013】
本出願は、さらに、センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するためのシステムであって、前記システムは、以下：
－ 本明細書中で定義した式（Ｉ）で表されるセンサ材料；
－ センサ材料内の所定の種類の放射線を所定の期間保持するために、センサ材料を所定の種類の放射線に露光するように構成された放射ユニット；
－ 所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を加熱処理に供するように構成された加熱ユニット、および／または所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を光刺激に供するように構成された刺激ユニット；ならびに
－ 加熱処理および／または光刺激に供された結果としてセンサ材料によって発せられた可視光の量を測定するように構成された測定ユニット
を含む。
－ 本明細書中で定義した式（Ｉ）で表されるセンサ材料；
－ センサ材料内の所定の種類の放射線を所定の期間保持するために、センサ材料を所定の種類の放射線に露光するように構成された放射ユニット；
－ 所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を加熱処理に供するように構成された加熱ユニット、および／または所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を光刺激に供するように構成された刺激ユニット；ならびに
－ 加熱処理および／または光刺激に供された結果としてセンサ材料によって発せられた可視光の量を測定するように構成された測定ユニット
を含む。
【0014】
本出願はさらに、本明細書中で定義した式（Ｉ）で表されるセンサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するための加熱処理および／または光刺激の使用に関する。
【0015】
本出願は、さらに、センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するための、本明細書中で定義した式（Ｉ）によって表されるセンサ材料の使用に関し、センサ材料は、所定の種類の放射線に露光されて、所定の期間、センサ材料内に所定の種類の放射線を保持し、その後、加熱処理および／または光刺激に供される。
【0016】
本出願はさらに、本明細書中で定義した式（Ｉ）で表されるセンサ材料の、熱ルミネセンス線量計における、または光学的に刺激されたルミネセンス線量計における使用に関する。
【0017】
一実施形態では、所定の種類の放射線の量は、所定の種類の放射線の線量および／または強度を指す。一実施形態では、センサ材料によって発せられる可視光の量は、センサ材料によって発せられる可視光の線量および／または強度を指す。
【0018】
本発明者らは、驚くべきことに、式（Ｉ）で表されるセンサ材料が、その上に照射される放射線を保持することができることを見出した。さらに、本発明者らは、驚くべきことに、式（Ｉ）によって表されるセンサ材料が、その上に照射された放射線を保持するその能力と共に、発光材料として機能する能力により、照射される所定のタイプの放射線の量を示すかまたは決定するために使用できることを見出した。例えば、照射が関係するさまざまな用途の物体。物体が露光された放射線の量を正確に決定できることは、光線療法中などの多くの用途で有益である。発光材料は、例えば発光素子によって発せられる第１の波長範囲の光を受け、吸収することができ、吸収されたエネルギーを１つ以上の他の波長範囲で発することができる材料である。
【0019】
一実施形態では、所定の種類の放射線は、所定の種類の粒子放射線である。一実施形態では、粒子放射線は、アルファ放射線、ベータ放射線、中性子放射線、またはそれらの任意の組み合わせである。
【0020】
一実施形態では、所定の種類の放射線は、所定の種類の電磁放射線である。一実施形態では、所定の種類の放射線は、０ｎｍ超～５９０ｎｍ、または０ｎｍ超～５６０ｎｍ、または０ｎｍ超～５００ｎｍ、または０ｎｍ超～４００ｎｍ、または０ｎｍ超～３００ｎｍ、または０．０００００１～５９０ｎｍ、または０．０００００１～５６０ｎｍ、または０．０００００１～５００ｎｍ、または１０～５９０ｎｍ、または１０～５６０ｎｍ、または１０～５００ｎｍ、または０．０００００１～４００ｎｍ、または０．０００００１～３００ｎｍ、または０．０００００１～１０ｎｍ、または１０～４００ｎｍ、または１０～３００ｎｍ、または０．０１～１０ｎｍの波長を有する電磁放射線である。一実施形態では、放射ユニットは、センサ材料を、０ｎｍ超～５９０ｎｍ、または０ｎｍ超～５６０ｎｍ、または０ｎｍ超～５００ｎｍ、または０ｎｍ超～４００ｎｍ、または０ｎｍ超～３００ｎｍ、または０．０００００１～５９０ｎｍ、または０．０００００１～５６０ｎｍ、または０．０００００１～５００ｎｍ、または１０～５９０ｎｍ、または１０～５６０ｎｍ、または１０～５００ｎｍ、または０．０００００１～４００ｎｍ、または０．０００００１～３００ｎｍ、または０．０００００１～１０ｎｍ、または１０～４００ｎｍ、または１０～３００ｎｍ、または０．０１～１０ｎｍの波長を有する電磁放射に露光するように構成される。
【0021】
一実施形態では、所定の種類の放射線は、紫外線、Ｘ線、ガンマ線、またはそれらの任意の組み合わせである。一実施形態では、所定の種類の放射線は、紫外線である。一実施形態では、所定の種類の放射線は、Ｘ線である。一実施形態では、所定の種類の放射線は、ガンマ線である。
【0022】
紫外線は、１０ｎｍ（３０ＰＨｚ）～４００ｎｍ（７５０ＴＨｚ）の波長を有する電磁放射線である。紫外線（ＵＶＲ）の電磁スペクトルは、紫外線Ａ（ＵＶＡ）、紫外線Ｂ（ＵＶＢ）、紫外線Ｃ（ＵＶＣ）を含む、ＩＳＯ規格ＩＳＯ－２１３４８によって推奨される多数の範囲に細分することができる。ＵＶＡの波長は、一般に３１５～４００ｎｍであると考えられ、ＵＶＢの波長は、一般に２８０～３２０ｎｍであると考えられ、ＵＶＣの波長は、一般に１００～２９０ｎｍであると考えられる。
【0023】
一実施形態では、紫外線は、紫外線Ａ、紫外線Ｂおよび／または紫外線Ｃを含む。一実施形態では、紫外線は、紫外線Ａ、紫外線Ｂおよび／または紫外線Ｃからなる。一実施形態では、紫外線は、紫外線Ａ、紫外線Ｂおよび／または紫外線Ｃである。
【0024】
Ｘ線は、波長０．０１ｎｍ～１０ｎｍの電磁放射線である。
【0025】
ガンマ線は、波長０．０００００１ｎｍ～０．０１ｎｍの電磁放射線である。
【0026】
一実施形態では、所定のタイプの電磁放射線は、太陽光である。一実施形態では、所定のタイプの電磁放射線は、人工放射線源から、または太陽光から生じる。一実施形態では、人工放射線は、ＵＶ光、ＬＥＤ光、ハロゲン光、太陽シミュレータ光、蛍光、Ｘ線、またはそれらの任意の組み合わせである。
【0027】
一実施形態では、センサ材料は、０．５～６０秒間、または１～２０秒間、所定の種類の放射線に露光される。一実施形態では、センサ材料は、０．５秒～６週間、所定の種類の放射線に露光される。一実施形態では、センサ材料は、０．５～６週間、または１～４週間、または２～３週間、所定の種類の放射線に露光される。センサ材料が所定の種類の放射線に露光されることを許容される時間は、センサ材料が使用される用途に、従って、センサ材料が露光される放射線の種類に依存し得る。
【0028】
一実施形態では、照射された所定の種類の放射線は、センサ材料を加熱処理および／または光刺激に供する前に、所定の期間、センサ材料内に保持される。一実施形態では、所定の期間は、少なくとも１分、または少なくとも２分、または少なくとも５分、または少なくとも１０分、または少なくとも１５分、または少なくとも０．５時間、または少なくとも１時間、または少なくとも２時間、または少なくとも５時間、または少なくとも６時間、または少なくとも８時間、または少なくとも１２時間、または少なくとも１８時間、または少なくとも２４時間、または少なくとも１週間、または少なくとも１ヶ月である。一実施形態では、所定の期間は、最大３ヶ月、または最大１ヶ月、または最大１週間、または最大２４時間である。一実施形態では、所定の期間は、１分～３ヶ月、または１０分～１ヶ月、または０．５時間～１週間である。一実施形態では、前記所定の期間は、０．５時間～３ヶ月である。
【0029】
本発明者らは、驚くべきことに、この出願に記載されるようなセンサ材料が、放射線エネルギーを保持する能力を有すること、すなわち、センサ材料が、その中に放射線を捕捉することができることを見出した。本発明者らはさらに、驚くべきことに、保持された放射線が、加熱処理および／または光刺激によってセンサ材料から放出され得ることを見出した。本発明者らは、驚くべきことに、センサ材料の温度を上昇させた結果、センサ材料が可視光を発するようにすることが可能であることを見出した。つまり、センサ材料が使用される温度からセンサ材料の温度を上昇させると、センサ材料が可視光を発することができる結果となり得る。一実施形態では、加熱処理は、センサ材料を加熱することを含む。一実施形態では、加熱処理は、センサ材料の温度を上昇させることを含む。一実施形態では、加熱処理は、ステップｂ）におけるセンサ材料の温度と比較してセンサ材料の温度を上昇させることを含む。一実施形態では、加熱処理は、センサ材料の温度を少なくとも１０℃、または少なくとも５０℃、または少なくとも１００℃、または少なくとも５００℃上昇させることを含む。一実施形態では、加熱処理は、センサ材料を－１９６℃～６００℃、または－１９６℃～４００℃、または０～６００℃、または１２０～５００℃、または１８０～４００℃の温度に供することを含む。一実施形態では、加熱ユニットは、センサ材料を加熱するように構成される。一実施形態では、加熱ユニットは、センサ材料の温度を上昇させるように構成される。一実施形態では、加熱ユニットは、所定の種類の放射線に露光されたときに、センサ材料の温度をセンサ材料の温度と比較して上昇させるように構成される。一実施形態では、加熱ユニットは、センサ材料の温度を少なくとも１０℃、または少なくとも５０℃、または少なくとも１００℃、または少なくとも５００℃上昇させるように構成される。一実施形態では、加熱ユニットは、センサ材料を－１９６℃～６００℃、または－１９６℃～４００℃、または０～６００℃、または１２０～５００℃、または１８０～４００℃の温度に供するように構成される。一実施形態では、センサ材料は、０．５秒～１０分、または１～５秒、または１秒～３分の間、加熱処理に供される。
【0030】
一実施形態では、センサ材料の光刺激は、３１０～１４００ｎｍの波長を有する電磁放射線にセンサ材料を露光することを含む。一実施形態では、センサ材料の光刺激は、センサ材料を紫外線および／または近赤外線に露光することを含む。一実施形態では、刺激ユニットは、３１０～１４００ｎｍの波長を有する電磁放射線にセンサ材料を露光するように構成される。一実施形態では、センサ材料の光刺激は、レーザ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、アクティブマトリックス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）、白熱灯、ハロゲンランプ、任意の他の光刺激発光光源、またはそれらの任意の組み合わせを使用することによって実行される。一実施形態では、刺激ユニットは、レーザ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、アクティブマトリックス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）、白熱灯、ハロゲンランプ、任意の他の光刺激ルミネセンス光源、またはそれらの任意の組み合わせである。
【0031】
一実施形態では、センサ材料によって発せられる可視光の量は、光学的画像によって、写真撮影によって、熱的に刺激されたルミネセンスによって、および／または光学的に刺激されたルミネセンスによって決定される。一実施形態では、センサ材料によって発せられる可視光の量は、視覚的に決定される。
【0032】
一実施形態では、方法は、ｅ）センサ材料によって発せられた決定された可視光の量を、発せられた可視光の量の相関を示す基準と、センサ材料が露光された所定の種類の放射線の量と比較するステップを含む。一実施形態において、検出装置は、センサ材料によって発せられた可視光の決定された量の、センサ材料が露光された所定の種類の放射線の量との相関を示すように構成された基準を含む。一実施形態において、システムは、センサ材料によって発せられた可視光の決定された量の、センサ材料が露光された所定の種類の放射線の量との相関を示すように構成された基準を含む。基準は、例えば、所定の種類の放射線の量とセンサ材料によって発せられる可視光の量との間の相関を示すカード等であってもよい。
【0033】
本発明者らは、驚くべきことに、式（Ｉ）によって表されるセンサ材料によって発せられる可視光の量が放射線露光に依存することを見出した。一実施形態では、センサ材料によって発せられる可視光の量は、センサ材料が露光された所定の種類の放射線の量に相関するか、または依存する。一実施形態では、センサ材料によって発せられる可視光の量は、センサ材料が露光された所定の種類の放射線の量に比例する。
【0034】
一実施形態では、Ｍ’は、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ、およびＲｂからなる群から選択されるアルカリ金属の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’は、Ｌｉ、Ｋ、およびＲｂからなる群から選択されるアルカリ金属の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表す。
【0035】
一実施形態では、Ｍ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択されるアルカリ金属の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表し、ただし、Ｍ’は、Ｎａ単独の単原子陽イオンを表さない。一実施形態では、Ｍ’は、Ｎａ単独の単原子陽イオンを表さない。
【0036】
一実施形態では、センサ材料は合成材料である。一実施形態では、センサ材料は合成的に製造される。
【0037】
ＸおよびＸ’の少なくとも１つが存在するという条件は、本明細書中で、特に断らない限り、ＸもしくはＸ’のいずれかが存在するように、またはＸおよびＸ’の両方が存在するように理解されるべきである。
【0038】
本明細書において、特に断らない限り、表現「単原子イオン」は、単一の原子からなるイオンと解釈されるべきである。イオンが１つ以上の原子を含む場合には、これらの原子が同じ元素であっても、多原子イオンであると解釈されるべきである。したがって、本明細書において、特に断らない限り、表現「単原子陽イオン」は、単一の原子からなる陽イオンであると解釈されるべきである。
【0039】
種々のソーダライト材料であるハックマナイトは、Ｎａ８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２の化学式を有する天然鉱物である。長い発光残光を示す合成ハックマナイト系材料を、調製することができる。式（Ｉ）で表されるセンサ材料は、例えば、紫外線または太陽光に露光される結果として、長い白色残光を示すという技術的効果を有する。一実施形態では、センサ材料の発光の波長は、３７０～７３０ｎｍである。一実施形態では、センサ材料の発光のピークは、約５１５ｎｍである。
【0040】
本明細書では、特に断らない限り、表現「残光」、「ルミネセンス」、「持続性ルミネセンス」、「リン光」、または任意の対応する表現は、加熱処理および／または光刺激に供された後に暗所でそれらを発光させる材料において遭遇する現象を指すものとして理解されるべきである。
【0041】
一実施形態では、Ｍ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択される様々なアルカリ金属の少なくとも２つの単原子陽イオンの組み合わせを表す。
【0042】
一実施形態では、Ｍ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択される様々なアルカリ金属の少なくとも２つの単原子陽イオンの組み合わせを表し、この組み合わせは、Ｎａの単原子陽イオンの最大６６モルパーセント（ｍｏｌ－％）を含む。一実施形態では、Ｍ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択される様々なアルカリ金属の少なくとも２つの単原子陽イオンの組み合わせを表し、この組み合わせは、Ｎａの単原子陽イオンの最大５０ｍｏｌ－％を含む。一実施形態では、Ｍ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択される様々なアルカリ金属の少なくとも２つの単原子陽イオンの組み合わせを表し、この組み合わせは、Ｎａの単原子陽イオンの最大４０ｍｏｌ－％、またはＮａの単原子陽イオンの最大３０ｍｏｌ－％、またはＮａの単原子陽イオンの最大２０ｍｏｌ－％を含む。
【0043】
一実施形態では、Ｍ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択される様々なアルカリ金属の少なくとも２つの単原子陽イオンの組み合わせを表し、この組み合わせは、Ｎａの単原子陽イオンの０～９８ｍｏｌ－％を含む。一実施形態では、Ｍ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の１族から選択される様々なアルカリ金属の少なくとも２つの単原子陽イオンの組み合わせを表し、この組み合わせは、Ｋの単原子陽イオンの０～１００ｍｏｌ－％を含む。一実施形態では、Ｍ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の１族から選択される様々なアルカリ金属の少なくとも２つの単原子陽イオンの組み合わせを表し、この組み合わせは、Ｒｂの単原子陽イオンの０～１００ｍｏｌ－％を含む。一実施形態では、Ｍ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択される様々なアルカリ金属の少なくとも２つの単原子陽イオンの組み合わせを表し、この組み合わせは、Ｌｉの単原子陽イオンの０～１００ｍｏｌ－％を含む。
【0044】
一実施形態では、Ｍ’は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、およびＲｂからなる群から選択される様々なアルカリ金属の少なくとも２つの単原子陽イオンの組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、およびＲｂからなる群から選択される様々なアルカリ金属の２つの単原子陽イオンの組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、およびＲｂからなる群から選択される様々なアルカリ金属の３つの単原子陽イオンの組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、およびＲｂの単原子陽イオンの組み合わせを表す。
【0045】
一実施形態では、Ｍ’は、Ｎａの単原子陽イオンのＬｉの単原子陽イオン、Ｋの単原子陽イオンおよび／またはＲｂの単原子陽イオンとの組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’は、Ｎａの単原子陽イオンのＫの単原子陽イオンまたはＲｂの単原子陽イオンとの組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’は、Ｎａの単原子陽イオンのＫの単原子陽イオンおよびＲｂの単原子陽イオンとの組み合わせを表す。
【0046】
一実施形態では、Ｍ’は、Ｎａの単原子陽イオンとＫの単原子陽イオンとの組み合わせ；またはＮａの単原子陽イオンとＲｂの単原子陽イオンとの組み合わせ；またはＫの単原子陽イオンとＲｂの単原子陽イオンとの組み合わせ；またはＮａの単原子陽イオン、Ｋの単原子陽イオン、およびＲｂの単原子陽イオンの組み合わせ；またはＫの単原子陽イオンとＲｂの単原子陽イオンとの組み合わせを表す。
【0047】
一実施形態では、Ｍ’は、Ｌｉの単原子陽イオンとＮａの単原子陽イオンとの組み合わせ、またはＬｉの単原子陽イオンとＫの単原子陽イオンとの組み合わせ、またはＬｉの単原子陽イオンとＲｂの単原子陽イオンとの組み合わせ、またはＬｉの単原子陽イオン、Ｋの単原子陽イオン、およびＲｂの単原子陽イオンの組み合わせ、またはＬｉの単原子陽イオン、Ｎａの単原子陽イオン、Ｋの単原子陽イオン、およびＲｂの単原子陽イオンの組み合わせを表す。
【0048】
一実施形態では、Ｍ’は、Ｌｉの単原子陽イオンを表す。一実施形態では、Ｍ’は、Ｋの単原子陽イオンを表す。一実施形態では、Ｍ’は、Ｒｂの単原子陽イオンを表す。
【0049】
元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１族から選択される様々なアルカリ金属の少なくとも２つの単原子陽イオンの組み合わせを制御することによって、材料の色を変化させ、かつ／または残光を示す効果を調整することが可能になる。
【0050】
一実施形態では、Ｍ’’は、ＡｌおよびＧａからなる群から選択される金属の三価の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの組み合わせを表す。
【0051】
一実施形態では、Ｍ’’は、Ｂの三価の単原子陽イオンを表す。
【0052】
一実施形態では、Ｍ’’は、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＺｎからなる群から選択される元素の三価の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表す。
【0053】
一実施形態では、Ｍ’’’は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｇａ、Ｎ、Ｐ、およびＡｓからなる群から選択される元素の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表す。
【0054】
一実施形態では、Ｍ’’’は、ＳｉおよびＧｅからなる群から選択される元素の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの組み合わせを表す。
【0055】
一実施形態では、Ｍ’’’は、Ａｌ、Ｇａ、Ｎ、Ｐ、およびＡｓからなる群から選択される元素の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表す。
【0056】
一実施形態では、Ｍ’’’は、ＡｌおよびＧａからなる群から選択される元素の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの組み合わせを表す。
【0057】
一実施形態では、Ｍ’’’は、Ｎ、Ｐ、およびＡｓからなる群から選択される元素の単原子陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表す。
【0058】
一実施形態では、Ｍ’’’は、Ｚｎの単原子陽イオンを表す。
【0059】
一実施形態では、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、およびＡｔからなる群から選択される元素の陰イオン、またはそのような陰イオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群から選択される元素の陰イオン、またはそのような陰イオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｘは存在しない。
【0060】
一実施形態では、Ｘ’は、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、およびＴｅからなる群から選択される元素の陰イオン、またはそのような陰イオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｘ’は、Ｓの陰イオンを表す。一実施形態では、Ｘ’は存在しない。
【0061】
一実施形態では、材料は、少なくとも１つの遷移金属イオンでドープされる。一実施形態では、材料は、式（Ｉ）によって表され、式中、Ｍ’’’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の遷移金属から選択される元素の陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’’’’は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、およびＺｎからなる群から選択される元素の陽イオン、またはそのような陽イオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’’’’は、Ｔｉの陽イオンを表す。
【0062】
一実施形態では、材料は式（Ｉ）で表され、式中、Ｍ’’’’は存在しない。この実施形態では、材料はドープされていない。
【0063】
一実施形態では、式（Ｉ）によって表される材料は、材料の総量に基づいて０．００１～１０ｍｏｌ－％、または０．００１～５ｍｏｌ－％、または０．１～５ｍｏｌ－％の量のＭ’’’’を含む。
【0064】
一実施形態では、材料は、以下からなる群から選択される：
式中、
ｘ＋ｙ＋ｚ≦１であり、
ｘ≧０、ｙ≧０、ｚ≧０である。
【化1】
【化2】
ｘ＋ｙ＋ｚ≦１であり、
ｘ≧０、ｙ≧０、ｚ≧０である。
【0065】
一実施形態では、材料は、（Ｌｉ，Ｎａ）８（ＡｌＳｉ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ（Ｎａ，Ｋ）８（ＡｌＳｉ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉ、および（Ｎａ，Ｒｂ）８（ＡｌＳｉ）６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉからなる群から選択される。
【0066】
一実施形態では、材料は、Ｎｏｒｒｂｏ ｅｔ ａｌ．（Ｎｏｒｒｂｏ，Ｉ．；Ｇｌｕｃｈｏｗｓｋｉ，Ｐ．；Ｐａｔｕｒｉ，Ｐ．；Ｓｉｎｋｋｏｎｅｎ，Ｊ．；Ｌａｓｔｕｓａａｒｉ，Ｍ．，Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｏｆ Ｔｅｎｅｂｒｅｓｃｅｎｔ Ｎａ８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍａｒｋｅｒｓ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１５，５４，７７１７－７７２４）に従う反応によって合成され、当該参考文献は、Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ ＆ Ｗｅｌｌｅｒ （Ａｒｍｓｔｒｏｎｇ，Ｊ．Ａ．；Ｗｅｌｌｅｒ，Ｊ．Ａ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｉｓｍ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２００６，１０９４－１０９６）に基づいており、化学量論量のゼオライトＡおよびＮａ２ＳＯ４ならびに出発物質としてＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌおよび／またはＲｂＣｌを使用する。少なくとも１つのドーパントは、ＴｉＯ２のような酸化物として添加される。材料は、以下のように調製することができる：ゼオライトＡを、最初に５００℃で１時間乾燥させる。次いで、最初の混合物を、大気中で４８時間８５０℃で加熱する。その後、生成物は、室温まで自由に冷却され、粉砕される。最後に、その生成物は、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱される。調製したままの材料を水で洗浄して、過剰のＬｉＣｌ／ＮａＣｌ／ＫＣｌ／ＲｂＣｌ不純物をすべて除去する。純度は、Ｘ線粉末回折測定で検証できる。
【0067】
一実施形態では、センサ材料は、第１の波長で光を受け、それによって受けたエネルギーの少なくとも一部を、第１の波長よりも長い第２の波長の光として発することができる。一実施形態では、センサ材料は、照明装置によって発せられた光の少なくとも一部を受け、それによって受けたエネルギーの少なくとも一部を、第１の波長よりも長い第２の波長の光として発するように構成される。一実施形態では、発せられた光は、センサ材料によって少なくとも部分的に吸収され、それによって吸収されたエネルギーは、センサ材料によって少なくとも部分的に発せられるため、ルミネセンスセンサ材料によって発せられた光のスペクトルは、それによって受光された光のスペクトルとは異なる。第２の波長が第１の波長よりも長いことは、発光体によって発せられる光のスペクトルのピーク波長が、発光体によって吸収される光のスペクトルのピーク波長よりも高いことを意味する。
【0068】
一実施形態では、センサ材料は、白色光発光材料である。一実施形態では、センサ材料は、少なくとも５０時間、または少なくとも５５時間、または少なくとも６０時間、または少なくとも６５時間持続するように構成される。センサ材料は、白色の長い残光を示すことができるという付加された有用性を有する。本発明を、なぜセンサ材料が前述の利点をもたらすかについてのいかなる特定の理論にも限定することなく、ドーピング陽イオンの存在は、材料が長期間持続することを可能にするように材料に影響を及ぼすと考えられるべきである。
【0069】
一実施形態では、センサ材料は、センサ素子の一部である。発光センサ材料またはセンサ素子は、例えば、ボトル上のラベルに貼り付けることができる。この材料は、プラスチックボトル、ステッカー、ガラスおよび同様の製品の製造に使用される原料中に粉末として混合することもできる。本出願は、さらに、本明細書に記載の１つ以上の実施形態による材料の３Ｄ印刷における使用に関する。
【0070】
一実施形態では、本明細書に記載の方法は、画像化、診断、薬物開発、製品開発、試験、または検出技術に使用される。一実施形態では、本明細書に記載の検出デバイスは、画像化、診断、薬物開発、製品開発、試験、または検出技術に使用される。一実施形態では、本明細書に記載のシステムは、画像化、診断、薬物開発、製品開発、試験、または検出技術に使用される。一実施形態では、画像化は、インビボ画像化である。一実施形態では、画像化は、医用画像化である。一実施形態では、診断は、インビボ診断である。一実施形態では、検査は、ポイントオブケア検査である。一実施形態では、本明細書に記載の方法、検出デバイス、および／またはシステムは、ヒトまたは動物の身体から受けた試料を診断する際に使用することができる。一実施形態では、試料は、体液および組織からなる群から選択される。一実施形態では、試料は、血液、皮膚、組織および／または細胞を含む。
【0071】
上記の利益および利点は、１つの実施形態に関連し得るか、またはいくつかの実施形態に関連し得ることが理解される。実施形態は、記載された問題のいずれかもしくはすべてを解決するもの、または記載された利益および利点のいずれかもしくはすべてを有するものに限定されない。
【0072】
上述した本発明の実施形態は、互いに任意の組み合わせで使用することができる。いくつかの実施形態を一緒に組み合わせて、本発明のさらなる実施形態を形成することができる。本発明が関連する検出装置、システム、使用、または方法は、上述の本発明の実施形態のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【0073】
センサ材料は、センサ材料が露光された放射線の量を決定することができることが有益である広範囲の用途に使用することができるという付加された有用性を有する。センサ材料は、低コストで再利用可能な材料であるという付加された有用性を有する。この材料は、いかなる希土類元素または他の重金属元素をも含有しないので、環境に優しいという付加された有用性を有する。
【0074】
本出願の方法、検出装置、およびシステムは、例えば、物体が露光された太陽光中に存在する例えば紫外線などの所定のタイプの放射線の量または線量を効率的な様式で決定することを可能にする付加された有用性を有する。
【実施例】
【0075】
ここで、例が添付の図面に示されている、記載された実施形態を詳細に参照する。
【0076】
以下の説明は、当業者が本開示に基づく検出装置および方法を利用することができる程度に詳細にいくつかの実施形態を開示する。実施形態のすべてのステップが詳細に説明されるわけではなく、ステップの多くは、本明細書に基づいて当業者には明らかであろう。
【0077】
簡単の理由のために、以下の例示的な実施形態では、構成要素を繰り返す場合には、項目番号が維持される。
【0078】
図１は、センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するための検出装置１の一実施形態を概略的に示す。図１に示すような検出装置１は、本明細書に記載されるようなセンサ材料２を備える。センサ材料２は、露光された放射線を保持することができる。図１に示す検出装置１は、加熱ユニット４および／または刺激ユニット５をさらに備える。この加熱ユニットは、所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を加熱処理に供するように構成されている。刺激ユニットは、所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を光刺激に供するように構成されている。加熱および／または光刺激の使用によって、センサ材料が可視光を発することを生じることができる。次いで、センサ材料によって発せられる可視光の量は、センサ材料によって発せられる可視光の量を測定するように構成された測定ユニット６によって測定することができる。加熱処理および／または光刺激を受けた結果としてセンサ材料によって発せられる可視光の量は、センサ材料が露光された所定の種類の放射線の量に対応するか、または相関する。
【0079】
図２は、センサ材料に照射される所定の種類の放射線の量を決定するためのシステム７の一実施形態を概略的に示す。図２に示すシステム７は、放射ユニット３を備え、これは、本明細書に記載されているように、センサ材料２を所定の種類の放射線に露光するように構成されている。図２の太矢印は、放射ユニット３がセンサ材料２に照射した放射線を示すものである。センサ材料２は、露光された放射線を保持することができ、それによって、センサ材料は、必要に応じて、放射の場所から分析のための別の場所に移すことができる。しかしながら、センサ材料は、放射照度の場所で同等に良好に分析され得る。図２に示すシステムは、加熱ユニット４および／または刺激ユニット５をさらに備える。加熱ユニットは、所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を加熱処理に供するように構成されている。刺激ユニットは、所定の種類の放射線に露光されたセンサ材料を光刺激に供するように構成されている。加熱および／または光刺激の使用によって、センサ材料が可視光を発することを生じることができる。次いで、センサ材料によって発せられる可視光の量を、測定ユニット６によって測定することができ、これは、センサ材料によって発せられる可視光の量を測定するように構成されている。加熱処理および／または光刺激を受けた結果としてセンサ材料によって発せられる可視光の量は、センサ材料が露光された所定の種類の放射線の量に対応するか、または相関する。
【0080】
以下の実施例では、式（Ｉ）で表される材料をいかにして調製することができるかを提示する。
【0081】
実施例１－（Ｌｉ，Ｎａ）
８
Ａｌ
６
Ｓｉ
６
Ｏ
２４
（Ｃｌ，Ｓ）
２
：Ｔｉの調製
式（Ｌｉ，Ｎａ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉで表される材料は、次の方法で調製した：０．７０００ｇの乾燥（５００℃、１時間）ゼオライトＡ、０．０６００ｇのＮａ２ＳＯ４および０．１７００ｇのＬｉＣｌ粉末を、０．００６ｇのＴｉＯ２粉末と一緒に混合した。該混合物を、８５０℃で大気中で４８時間加熱した。生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕した。最後に、その生成物を、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱した。
式（Ｌｉ，Ｎａ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉで表される材料は、次の方法で調製した：０．７０００ｇの乾燥（５００℃、１時間）ゼオライトＡ、０．０６００ｇのＮａ２ＳＯ４および０．１７００ｇのＬｉＣｌ粉末を、０．００６ｇのＴｉＯ２粉末と一緒に混合した。該混合物を、８５０℃で大気中で４８時間加熱した。生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕した。最後に、その生成物を、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱した。
【0082】
実施例２－（Ｎａ，Ｋ）
８
Ａｌ
６
Ｓｉ
６
Ｏ
２４
（Ｃｌ，Ｓ）
２
：Ｔｉの調製
式（Ｎａ，Ｋ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉで表される材料は、次の方法で調製した：０．７０００ｇの乾燥（５００℃、１時間）ゼオライトＡ、０．０６００ｇのＮａ２ＳＯ４および０．１８００ｇのＮａＣｌおよび０．０６７５ｇのＫＣｌ粉末を、０．００６ｇのＴｉＯ２粉末と一緒に混合した。該混合物を、８５０℃で大気中で４８時間加熱した。生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕した。最後に、その生成物を、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱した。
式（Ｎａ，Ｋ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉで表される材料は、次の方法で調製した：０．７０００ｇの乾燥（５００℃、１時間）ゼオライトＡ、０．０６００ｇのＮａ２ＳＯ４および０．１８００ｇのＮａＣｌおよび０．０６７５ｇのＫＣｌ粉末を、０．００６ｇのＴｉＯ２粉末と一緒に混合した。該混合物を、８５０℃で大気中で４８時間加熱した。生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕した。最後に、その生成物を、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱した。
【0083】
実施例３－（Ｎａ，Ｒｂ）
８
Ａｌ
６
Ｓｉ
６
Ｏ
２４
（Ｃｌ，Ｓ）
２
：Ｔｉの調製
式（Ｎａ，Ｒｂ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉで表される材料は、次の方法で調製した：０．７０００ｇの乾燥（５００℃、１時間）ゼオライトＡ、０．０６００ｇのＮａ２ＳＯ４および０．４９５７ｇのＲｂＣｌ粉末を、０．００６ｇのＴｉＯ２粉末と一緒に混合した。該混合物を、８５０℃で大気中で４８時間加熱した。生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕した。最後に、その生成物を、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱した。
式（Ｎａ，Ｒｂ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２：Ｔｉで表される材料は、次の方法で調製した：０．７０００ｇの乾燥（５００℃、１時間）ゼオライトＡ、０．０６００ｇのＮａ２ＳＯ４および０．４９５７ｇのＲｂＣｌ粉末を、０．００６ｇのＴｉＯ２粉末と一緒に混合した。該混合物を、８５０℃で大気中で４８時間加熱した。生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕した。最後に、その生成物を、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱した。
【0084】
実施例４－（Ｎａ，Ｋ）
８
Ａｌ
６
Ｓｉ
６
Ｏ
２４
（Ｃｌ，Ｓ）
２
の試料の試験
最初に、式（Ｎａ，Ｋ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２で表される材料を、次の方法で調製した：０．７０００ｇの乾燥（５００℃、１時間）ゼオライトＡ、０．０６００ｇのＮａ２ＳＯ４および０．１８００ｇのＮａＣｌおよび０．０６７５ｇのＫＣｌ粉末を、混合した。該混合物を、８５０℃で大気中で４８時間加熱した。生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕した。最後に、その生成物を、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱した。
最初に、式（Ｎａ，Ｋ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２で表される材料を、次の方法で調製した：０．７０００ｇの乾燥（５００℃、１時間）ゼオライトＡ、０．０６００ｇのＮａ２ＳＯ４および０．１８００ｇのＮａＣｌおよび０．０６７５ｇのＫＣｌ粉末を、混合した。該混合物を、８５０℃で大気中で４８時間加熱した。生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕した。最後に、その生成物を、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱した。
【0085】
次に、調製したセンサ材料の試料を試験した。最初に、調製した材料の試料を、４Ｗのハンドヘルド２５４ｎｍＵＶランプ（ＵＶＰ ＵＶＧＬ－２５）を用いて１０秒間照射した。各試料に、様々な放射照度（０～２．０ｍＷ／ｃｍ２）を照射した。照射した３日後、試料を１０℃／秒の速度で０℃から４００℃に昇温することによって加熱した。それらの熱ルミネセンスグロー能力を、ＭｉｋｒｏＬａｂ Ｔｈｅｒｍｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｒｅａｄｅｒ ＲＡ’０４を用いて測定した。結果を図３に示し、様々な放射照度に対して、熱ルミネセンスグロー曲線および全熱ルミネセンス強度を提示する。
【0086】
従って、図３に提示される結果は、調製された材料が、その上に照射された放射線を保持することができ、その結果、放射線の量は、加熱処理に供された場合に可視光を発するセンサ材料の能力に基づいて後に決定され得ることを示す。
【0087】
さらに、調製した材料の試料を、ＷＫ Ｘ線（５９．３ｋｅＶ）の線量に露光した。その後、材料を、暗い容器中に一晩保存した。その後、４７０ｎｍの刺激および１０秒のデータ読み取り時間を用いて、光学的に刺激されたルミネセンス（ＯＳＬ）読み取りを行った。結果を図４に示す。
【0088】
例５－（Ｎａ，Ｒｂ）
８
Ａｌ
６
Ｓｉ
６
Ｏ
２４
（Ｃｌ，Ｓ）
２
の試料の試験
式（Ｎａ，Ｒｂ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２で表される材料を、次の方法で調製した：０．７０００ｇの乾燥（５００℃、１時間）ゼオライトＡ、０．０６００ｇのＮａ２ＳＯ４および０．４９５７ｇのＲｂＣｌ粉末を、混合した。該混合物を、８５０℃で大気中で４８時間加熱した。生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕した。最後に、その生成物を、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱した。
式（Ｎａ，Ｒｂ）８Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４（Ｃｌ，Ｓ）２で表される材料を、次の方法で調製した：０．７０００ｇの乾燥（５００℃、１時間）ゼオライトＡ、０．０６００ｇのＮａ２ＳＯ４および０．４９５７ｇのＲｂＣｌ粉末を、混合した。該混合物を、８５０℃で大気中で４８時間加熱した。生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕した。最後に、その生成物を、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱した。
【0089】
次に、調製したセンサ材料の試料を試験した。調製した材料の試料を、９０Ｓｒ／９０Ｙβ放射線（１．４８ＧＢｑ）の線量に曝露した。その後、材料を、暗い容器中に一晩保存した。その後、４７０ｎｍの刺激および１０秒のデータ読み取り時間を用いて、光学的に刺激されたルミネセンス（ＯＳＬ）読み取りを行った。結果を図５に示す。
【0090】
例６－Ｎａ
８
Ａｌ
６
Ｓｉ
６
Ｏ
２４
（Ｃｌ，Ｓ）
２
の試料の試験
式Ｎａ ８ Ａｌ ６ Ｓｉ ６ Ｏ ２４ （Ｃｌ，Ｓ） ２ で表される材料を、次の方法で調製した：０．７０００ｇの乾燥（５００℃、１時間）ゼオライトＡおよび０．０６００ｇのＮａ２ＳＯ４を、混合した。該混合物を、８５０℃で大気中で４８時間加熱した。生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕した。最後に、その生成物を、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱した。
式Ｎａ ８ Ａｌ ６ Ｓｉ ６ Ｏ ２４ （Ｃｌ，Ｓ） ２ で表される材料を、次の方法で調製した：０．７０００ｇの乾燥（５００℃、１時間）ゼオライトＡおよび０．０６００ｇのＮａ２ＳＯ４を、混合した。該混合物を、８５０℃で大気中で４８時間加熱した。生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕した。最後に、その生成物を、流動１２％Ｈ２＋８８％Ｎ２雰囲気下で、８５０℃で２時間再加熱した。
【0091】
次に、調製したセンサ材料の試料を試験した。調製した材料の試料を、線量ＵＶＣ放射線（２５４ｎｍ）に露光した。その後、材料を、暗い容器中に一晩保存した。その後、４７０ｎｍの刺激および１０秒のデータ読み取り時間を用いて、光学的に刺激されたルミネセンス（ＯＳＬ）読み取りを行った。結果を図６に示す。
【0092】
特許請求の範囲の実施形態は、上述の実施形態に限定されず、さらなる実施形態が特許請求の範囲内に存在し得ることに留意されたい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
