技術分野
医学診断用ポジトロンCT(PET)用、宇宙線観察用、地下資源探索用等の放射線医学、物理学、生理学、化学、鉱物学、更に石油探査等の分野で、ガンマ線等の放射線に対する単結晶シンチレーション検知器(シンチレータ)に用いられるLSO系シンチレータ結晶に関するものである。
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
蛍光減衰時間の短いLSO系シンチレータ結晶を得るにはCa濃度を高める必要があった。しかしながら、本発明者らが検討した結果、Ca濃度を高めると、結晶インゴット(単に「インゴット」と称する場合もある)が固化の早い段階から白濁し、また、結晶インゴットにクラックが発生する。白濁やクラックの発生は、シンチレータの蛍光が光検出器に到達することを妨げ、光検出器での検出を阻害したり、光検出器から得られる蛍光出力を大幅に低下させる。その結果、インゴットの収率が著しく低下し、生産性が悪くなることが明らかとなった。
なお、特許文献5、6、及び8では、インゴットの白濁やクラックについては何ら記載がない。
特許文献7には、Caの濃度をCeの濃度の3倍以上とすることで、クラッキングを抑制できることが開示されているが、白濁については記載されていない。
また、特許文献9では、蛍光減衰時間の短時間化とインゴットの白濁やクラックとの両立を実現する具体的な方法について記載されていない。
また特許文献10では、蛍光減衰時間が短くなるが、それと共に、蛍光出力が低下する。また、インゴットの白濁やクラックについては何ら記載がない。
また特許文献11では、共ドープされたLSO系シンチレータ結晶の記載があるが、インゴットの白濁やクラックについては何ら記載されていない。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
本発明者らは、以下の(1)及び(2)に従い、本発明を完成するに至った。
(1)純粋な物質に対して少量の添加元素を加えることによって、性能を改善できることが知られている。例えば、純金属に少量の元素を添加して機械的強度を増す、セラミックスに少量の元素を添加してクラックの伝搬を止める、また、溶融ガラスに少量の元素を添加して清澄にする、等である。単結晶のLSO系シンチレータにおいても、純LSOに対し・・・ 続きを
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発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋
本発明によれば、蛍光出力が高く、蛍光減衰時間を十分に短くすることができ、且つインゴットの白濁やクラックを抑制し、インゴットの上部から下部にかけての透過率を均一にすることができるシンチレータ結晶を提供することができる。
この特許の権利範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】
本発明の一実施形態であるLSO系シンチレータ結晶の育成に使用される育成装置の基本構成の一例を示す模式断面図である。
【図2】
本発明の一形態であるLSO系シンチレータ結晶の単結晶インゴットの鳥瞰図である。
1 単結晶
2 種子結晶
10 引き上げ装置
12 引き上げ棒
13 ヒータ
14 高周波誘導加熱炉
15 高周波誘導コイル
16 るつぼ支持棒
17 るつぼ
18 溶融液(融液)
31 単結晶インゴット
32 インゴット下部
33 インゴット上部
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