特表 2024-525411 放射線検知材料

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-12

(54)【発明の名称】放射線検知材料

(51)【国際特許分類】

   C09K 11/64 20060101AFI20240705BHJP

   C09K 11/00 20060101ALI20240705BHJP

   C09K 11/62 20060101ALI20240705BHJP

   C09K 11/88 20060101ALI20240705BHJP

   G01T 1/04 20060101ALI20240705BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20240705BHJP

【ＦＩ】

C09K11/64

C09K11/00 E

C09K11/62

C09K11/88

G01T1/04

G02B5/20

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023579295

(86)(22)【出願日】2022-06-17

(85)【翻訳文提出日】2024-02-22

(86)【国際出願番号】 FI2022050422

(87)【国際公開番号】W WO2022269128

(87)【国際公開日】2022-12-29

(31)【優先権主張番号】20215742

(32)【優先日】2021-06-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FI

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】513317138

【氏名又は名称】トゥルク ユリオピスト

【氏名又は名称原語表記】Ｔｕｒｕｎ ｙｌｉｏｐｉｓｔｏ

【住所又は居所原語表記】Ｙｌｉｏｐｉｓｔｏｎｍａｋｉ， Ｔｕｒｕｎ ｙｌｉｏｐｉｓｔｏ， ２００１４ Ｆｉｎｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ラストゥサーリ、ミカ

(72)【発明者】

【氏名】ポンッカ、イザベラ

(72)【発明者】

【氏名】バイロン、ハンナ

(72)【発明者】

【氏名】クレイヴィラ、テッポ

【テーマコード（参考）】

2G188

2H148

4H001

【Ｆターム（参考）】

2G188KK02

2H148AA07

4H001XA03

4H001XA04

4H001XA05

4H001XA08

4H001XA09

4H001XA11

4H001XA12

4H001XA13

4H001XA14

4H001XA16

4H001XA17

4H001XA19

4H001XA20

4H001XA31

4H001XA32

4H001XA34

4H001XA35

4H001XA37

4H001XA38

4H001XA52

4H001XA53

4H001XA55

4H001XA56

4H001XA85

4H001XA87

4H001XA88

4H001XB11

4H001XB21

4H001XB32

4H001XB42

4H001XB62

4H001XB72

4H001YA38

4H001YA56

4H001YA81

4H001YA82

4H001YA83

(57)【要約】

放射線検知材料が開示される。放射線検知材料は、下記式（Ｉ）で表される：（Ｍ１’_８－２ａＭ２’_ａ）（Ｍ’’_{１４－（４ｂ／３）}Ｍ’’’_ｂ）Ｏ_２４（Ｘ_２－ｄｃｄＸ’_ｎ ^ｃ－）：Ｍ’’’’
式（Ｉ）。さらに、装置及び式（Ｉ）によって表される放射線検知材料の使用が開示される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記式（Ｉ）
（Ｍ１’_８－２ａＭ２’_ａ）（Ｍ’’_{１４－（４ｂ／３）}Ｍ’’’_ｂ）Ｏ_２４（Ｘ_２－ｄｃｄＸ’_ｎ ^ｃ－）：Ｍ’’’’
式（Ｉ）
（式中、
Ｍ１’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一価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表し、
Ｍ２’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第２族から選択されるアルカリ土類金属の二価の単原子カチオン、又はそのようなカチ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の三価の単原子カチオン、又はそのようなカチ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の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表し、
Ｘは、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１７族のハロゲンから選択される元素のアニオン、又はそのようなアニオンの任意の組み合わせを表し、
Ｘ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１６族のカルコゲンから選択される１又は複数の元素のアニオン、又はそのようなアニオンの任意の組み合わせを表し、
Ｍ’’’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の希土類金属から、若しくは元素のＩＵＰＡＣ周期表の遷移金属から選択される元素のドーパントカチオン、又はＢａ、Ｓｒ、Ｔｌ、Ｐｂ若しくはＢｉのドーパントカチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表し、又は、Ｍ’’’’は存在せず、
ａは、０．０５～４の値であり、
ｂは、１～１０の値であり、
ｃは、１、２、３、又は４の値であり、
ｄは、０超、２以下の値であり、
ｎは、１、２、３、又は４の値である）
で表される放射線検知材料。

【請求項2】

Ｍ１’の電荷は、１＋であり、
Ｍ２’の電荷は、２＋であり、
Ｍ’’の電荷は、３＋であり、
Ｍ’’’の電荷は、４＋であり、
Ｘの電荷は、１－であり、
Ｘ’の電荷は、０．５－～３．５－である、
請求項１に記載の放射線検知材料。

【請求項3】

Ｍ１’は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、又はＦｒの一価の単原子カチオンを表す、請求項１又は請求項２に記載の放射線検知材料。

【請求項4】

Ｍ２’は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ又はＲａの二価の単原子カチオンを表す、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の放射線検知材料。

【請求項5】

Ｍ１’は、Ｎａの一価の単原子カチオンを表し、Ｍ２’は、Ｃａの二価の単原子カチオンを表す、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の放射線検知材料。

【請求項6】

Ｍ’’は、Ａｌ及びＧａからなる群より選択される金属の三価の単原子カチオン、又はＢの三価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表す、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の放射線検知材料。

【請求項7】

Ｍ’’’は、Ｓｉ及びＧｅからなる群より選択される元素の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの組み合わせを表す、請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の放射線検知材料。

【請求項8】

Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、及びＡｔからなる群より選択される元素のアニオン、又はそのようなアニオンの任意の組み合わせを表す、請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の放射線検知材料。

【請求項9】

Ｘ’は、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅからなる群より選択される１又は複数の元素の単原子若しくは多原子アニオン、又はそのようなアニオンの任意の組み合わせを表す、請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の放射線検知材料。

【請求項10】

Ｍ’’’’は、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｔｂ、及びＥｕからなる群より選択される元素、若しくはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｗ及びＺｎからなる群より選択される元素のカチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表す、請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の放射線検知材料。

【請求項11】

前記放射線検知材料は、紫外線、Ｘ線、ガンマ線、赤外線、近赤外線、及び／又は粒子放射線検知材料である、請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の放射線検知材料。

【請求項12】

前記放射線検知材料は、放射線への曝露時にその色を白色から黄色に変化させるフォトクロミック材料である、請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の放射線検知材料。

【請求項13】

前記放射線検知材料は、電磁スペクトルの近赤外領域内の放射線を吸収する材料である、請求項１～請求項１２のいずれか一項に記載の放射線検知材料。

【請求項14】

前記放射線検知材料は、発光材料、持続性発光を示す材料、及び／又は残光を示す材料である、請求項１～請求項１３のいずれか一項に記載の放射線検知材料。

【請求項15】

請求項１～請求項１４のいずれか一項に定義される放射線検知材料を含む装置。

【請求項16】

請求項１～請求項１４のいずれか一項に定義される放射線検知材料に由来する材料。

【請求項17】

紫外線、Ｘ線、ガンマ線、赤外線、近赤外線、及び／又は粒子放射線の存在及び／又は強度を示すための、請求項１～請求項１４のいずれか一項に定義される放射線検知材料の使用。

【請求項18】

消費者製品；セキュリティ装置；検出；イメージング；画像取得；ディスプレイ、スクリーン、ウィンドウ、又はタッチスクリーンソリューション；医学；薬物開発；及び／又は診断における光源としての、請求項１～請求項１４のいずれか一項に定義される放射線検知材料の使用。

【請求項19】

抗体又は染色実体において、バイオマーカー検査キットにおいて、スクリーニングプラットフォームにおいて、及び／又はさらなる材料と組み合わせて、疾患を検出するための、請求項１～請求項１４のいずれか一項に定義される放射線検知材料の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、放射線検知材料に関する。本開示はさらに、装置、材料、及び放射線検知材料の使用に関する。

【背景技術】

【0002】

フォトクロミズムは、電磁放射線の吸収による２つの形態間の化学種の可逆的変換と考えられ、２つの形態は異なる吸収スペクトルを有する。すなわち、フォトクロミズムは、放射線への曝露時の色の可逆的変化として説明することができる。フォトクロミズムは、通常、電磁スペクトルの可視部分の吸収バンドが強度又は波長において劇的に変化する可逆的光化学反応を受ける化合物を表すために使用される。可逆性フォトクロミック材料は、玩具、化粧品、衣類及び工業用途などの用途に見出すことができる。これに加えて、又は材料がフォトクロミックであることと代替的に、それは発光材料であってもよい。「発光」は、加熱されることなく光を発することができる材料の特性を指す。発光材料は、例えば照明用途で使用され得る。

【発明の概要】

【0003】

放射線検知材料が開示される。放射線検知材料は、下記式（Ｉ）で表される。
（Ｍ１’_８－２ａＭ２’_ａ）（Ｍ’’_{１４－（４ｂ／３）}Ｍ’’’_ｂ）Ｏ_２４（Ｘ_２－ｄｃｄＸ’_ｎ ^ｃ－）：Ｍ’’’’
式（Ｉ）

【0004】

式中、
Ｍ１’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一価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表し、
Ｍ２’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第２族から選択されるアルカリ土類金属の二価の単原子カチオン、又はそのようなカチ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の三価の単原子カチオン、又はそのようなカチ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の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表し、
Ｘは、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１７族のハロゲンから選択される元素のアニオン、又はそのようなアニオンの任意の組み合わせを表し、
Ｘ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１６族のカルコゲンから選択される１又は複数の元素のアニオン、又はそのようなアニオンの任意の組み合わせを表し、
Ｍ’’’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の希土類金属から、若しくは元素のＩＵＰＡＣ周期表の遷移金属から選択される元素のドーパントカチオン、又はＢａ、Ｓｒ、Ｔｌ、Ｐｂ若しくはＢｉのドーパントカチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表し、又は、Ｍ’’’’は存在せず、
ａは、０．０５～４の値であり、
ｂは、１～１０の値であり、
ｃは、１、２、３、又は４の値であり、
ｄは、０超、２以下の値であり、
ｎは、１、２、３、又は４の値である。

【0005】

さらに、本明細書に開示される放射線検知材料を備える装置が開示される。

【0006】

さらに、本明細書に開示される放射線検知材料に由来する材料が開示される。

【0007】

さらに、紫外線、Ｘ線、ガンマ線、赤外線、近赤外線、及び／又は粒子放射線の存在及び／又は強度を示すための、本明細書に開示される放射線検知材料の使用が開示される。

【0008】

さらに、消費者製品；セキュリティ装置；検出；イメージング；画像取得；ディスプレイ、スクリーン、ウィンドウ、又はタッチスクリーンソリューション；医学；薬物開発；及び／又は診断における光源としての本明細書に開示される放射線検知材料の使用が開示される。

【0009】

さらに、抗体又は染色実体において、バイオマーカー検査キットにおいて、スクリーニングプラットフォームにおいて、及び／又はさらなる材料と組み合わせて、疾患を検出するための本明細書に開示される放射線検知材料の使用が開示される。

【0010】

実施形態のさらなる理解を提供し、本明細書の一部を構成するために含まれる添付の図面は、実施形態を示し、説明と共に上記の原理を説明するのに役立つ。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1a】図１ａは、粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）測定の結果を示す。

【図1b】図１ｂは、粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）測定の結果を示す。

【図2a】図２ａは、反射率測定の結果を示す。

【図2b】図２ｂは、反射率測定の結果を示す。

【図2c】図２ｃは、反射率測定の結果を示す。

【図3a】図３ａは、テネブレッセンス色発生測定の結果を示す。

【図3b】図３ｂは、テネブレッセンス色発生測定の結果を示す。

【図3c】図３ｃは、テネブレッセンス色発生測定の結果を示す。

【図4a】図４ａは、フォトルミネッセンス測定の結果を示す。

【図4b】図４ｂは、フォトルミネッセンス測定の結果を示す。

【図5a】図５ａは、持続発光測定の結果を示す。

【図5b】図５ｂは、持続発光測定の結果を示す。

【図6】図６は、熱発光測定の結果を示す。

【図7】図７は、黄色フォトクロミズムの写真を示す。

【図8】図８は、近赤外フォトクロミズムの写真を示す。

【図9a】図９ａは、二重励起発光シミュレーション試験の結果を示す。

【図9b】図９ｂは、二重励起発光シミュレーション試験の結果を示す。

【図10】図１０は、二重励起発光シミュレーション試験の結果を示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本開示は、放射線検知材料に関する。放射線検知材料は、下記式（Ｉ）で表される。
（Ｍ１’_８－２ａＭ２’_ａ）（Ｍ’’_{１４－（４ｂ／３）}Ｍ’’’_ｂ）Ｏ_２４（Ｘ_２－ｄｃｄＸ’_ｎ ^ｃ－）：Ｍ’’’’
式（Ｉ）

【0013】

式中、
Ｍ１’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一価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表し、
Ｍ２’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第２族から選択されるアルカリ土類金属の二価の単原子カチオン、又はそのようなカチ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の三価の単原子カチオン、又はそのようなカチ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の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表し、
Ｘは、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１７族のハロゲンから選択される元素のアニオン、又はそのようなアニオンの任意の組み合わせを表し、
Ｘ’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の第１６族のカルコゲンから選択される１又は複数の元素のアニオン、又はそのようなアニオンの任意の組み合わせを表し、
Ｍ’’’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の希土類金属から、若しくは元素のＩＵＰＡＣ周期表の遷移金属から選択される元素のドーパントカチオン、又はＢａ、Ｓｒ、Ｔｌ、Ｐｂ若しくはＢｉのドーパントカチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表し、又は、Ｍ’’’’は存在せず、
ａは、０．０５～４の値であり、
ｂは、１～１０の値であり、
ｃは、１、２、３、又は４の値であり、
ｄは、０超、２以下の値であり、
ｎは、１、２、３、又は４の値である。

【0014】

一実施形態では、ａは、０．０５～４、又は０．１～４、又は０．２～４、又は０．３～４、又は０．４～３、０．５～２、又は０．６～１の値である。一実施形態では、ａは、０．２～２、又は０．２８～１．５、又は０．２８～１、又は０．３～１、又は０．３２～０．８の値である。一実施形態では、ａは、１～４、又は１．３～３、又は１．５～２の値である。

【0015】

一実施形態では、ｂは、１～１０、又は２～９、又は３～８、又は４～７、又は５～６、又は６の値である。

【0016】

一実施形態では、ｃは１、２、３、若しくは４、又は１、２、若しくは３、又は１若しくは２の値である。

【0017】

一実施形態では、ｄは、０超２以下、又は０．０５～２、又は０．１～２の値である。

【0018】

一実施形態では、ｎは１、２、３、又は４の値である。

【0019】

一実施形態では、式（Ｉ）において、「ｄｃ」は最大２である。すなわち、「ｄｃ」の値は２を超えてはならない。

【0020】

一実施形態では、
Ｍ１’の電荷は、１＋であり、
Ｍ２’の電荷は、２＋であり、
Ｍ’’の電荷は、３＋であり、
Ｍ’’’の電荷は、４＋であり、
Ｘの電荷は、１－であり、
Ｘ’の電荷は、０．５－～３．５－である。

【0021】

一実施形態では、Ｘ’の電荷は、１－～３－である。一実施形態では、Ｘ’の電荷は、１－、２－、又は３－である。

【0022】

放射線検知材料は、紫外線、Ｘ線、ガンマ線、赤外線、近赤外線、及び／又は粒子放射線検知材料であってもよい。

【0023】

一実施形態では、粒子放射線は、アルファ線、ベータ線、中性子線、陽子線、又はそれらの任意の組み合わせである。

【0024】

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いくつかの範囲に細分することができる。ＵＶＡの波長は一般に３１５ｎｍ～４００ｎｍであると考えられており、ＵＶＢの波長は一般に２８０～３２０であると考えられており、ＵＶＣの波長は一般に１００ｎｍ～２９０ｎｍであると考えられている。Ｘ線は、０．０１ｎｍ～１０ｎｍの波長を有する電磁放射線である。ガンマ線は、０．０００００１ｎｍ～０．０１ｎｍの波長を有する電磁放射線である。赤外線は、７００ｎｍ～２５００ｎｍの波長を有する電磁放射である。近赤外線は、７５０～２５００ｎｍの波長を有する電磁放射である。放射線検知材料は、１ｚｍ～２５００ｎｍ、又は１ｚｍ～２０００ｎｍ、又は１ｚｍ～５μｍ、又は１ｚｍ～３μｍ、又は１ｚｍ～８μｍ、又は１ｚｍ～１５μｍ、又は１ｚｍ～１ｍｍ、又は１ｆｍ～２５００ｎｍ、又は１ｆｍ～２０００ｎｍ、又は１ｆｍ～５μｍ、又は１ｆｍ～３μｍ、又は１ｆｍ～８μｍ、又は１ｆｍ～１５μｍ、又は１ｆｍ～１ｍｍ、又は１ｐｍ～２５００ｎｍ、又は１ｐｍ～２０００ｎｍ、又は１ｐｍ～５μｍ、又は１ｐｍ～３μｍ、又は１ｐｍ～８μｍ、又は１ｐｍ～１５μｍ、又は１ｐｍ～１ｍｍ、又は０．０１ｎｍ～２５００ｎｍ、又は１ｎｍ～２０００ｎｍ、又は１０ｎｍ～５μｍ、又は１００ｎｍ～３μｍ、又は１μｍ～８μｍ、又は２μｍ～１５μｍ、又は５μｍ～１ｍｍの波長を有する放射線を検知し得る。

【0025】

一実施形態では、放射線検知材料は、フォトクロミック材料である。一実施形態では、放射線検知材料は、放射線への曝露時にその色を白色から黄色に変化させるフォトクロミック材料である。

【0026】

本発明者らは、驚くべきことに、放射線に曝露されたときに白色から黄色に色を変えることができる放射線検知材料を形成することが可能であることを見出した。黄色は、電磁スペクトルのＵＶＡ－緑色領域、すなわち３５０～５８０ｎｍからの吸収の結果と考えることができる。

【0027】

本発明者らは、驚くべきことに、かなり大量の例えばカルシウムを使用することによって調製された放射線検知材料におけるＦ中心の吸収が、それが期待される箇所にないことを見出した。Ｃａ^２＋は、Ｎａ^＋と同様のサイズを有し、放射線検知材料の構造において少なくとも部分的に置換しうる。したがって、かなり大量のＣａ^２＋を含有する放射線検知材料のＦ中心の吸収帯は、Ｎａ^＋のみが存在する部位と同じ部位、すなわち電磁スペクトルの緑色領域にあり、その結果、材料が紫色を示すことになると予想される。しかしながら、驚くべきことに、カルシウムの存在は、スペクトルの青色領域のＦ中心による吸収をもたらし得、それにより、放射線に曝露されたときに材料は黄色を示す。

【0028】

本発明者らはさらに、驚くべきことに、放射線検知材料が例えば紫外線に曝露された後のＮＩＲ放射線の吸収のフォトクロミック変化に対応する、近赤外領域（ＮＩＲ）に第２の吸収バンドが観察され得ることを見出した。一実施形態では、放射線検知材料は、放射線、例えば紫外線への曝露時に電磁スペクトルの近赤外領域の非吸収性から吸収性となるように色を変化させる材料である。一実施形態では、放射線検知材料は、電磁スペクトルの近赤外領域内の放射線を吸収する材料である。

【0029】

電磁スペクトルの近赤外領域（ＮＩＲ）は、７５０ｎｍ～２５００ｎｍの範囲と考えることができる。本発明者らは、驚くべきことに、電磁スペクトルの近赤外領域内の放射線を吸収する放射線検知材料を調製できることを見出した。すなわち、放射線検知材料は、近赤外領域内に吸収帯を示す。

【0030】

一実施形態では、放射線検知材料は、発光材料、持続性発光を示す材料、及び／又は残光を示す材料である。

【0031】

一実施形態では、放射線検知材料は、合成材料である。一実施形態では、放射線検知材料は、合成的に調製される。

【0032】

本明細書では、特に明記しない限り、「単原子イオン」という表現は、単一の原子からなるイオンとして理解されるべきである。イオンが２つ以上の原子を含む場合、これらの原子が同じ元素であっても、多原子イオンとして理解されるべきである。したがって、本明細書では、特に明記しない限り、「単原子カチオン」という表現は、単一の原子からなるカチオンとして理解されるべきである。

【0033】

式（Ｉ）で表される放射線検知材料は、放射線に曝露されることによって、その色を白色から黄色に変えるという付加的な有用性を有する。

【0034】

一実施形態では、Ｍ１’は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、又はＦｒの一価の単原子カチオンを表す。一実施形態では、Ｍ１’は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、若しくはＦｒの一価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ１’は、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、及びＦｒからなる群より選択されるアルカリ金属の一価の単原子カチオンを表す。一実施形態では、Ｍ１’は、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓからなる群より選択されるアルカリ金属の一価の単原子カチオンを表す。一実施形態では、Ｍ１’は、Ｌｉ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、及びＦｒからなる群より選択されるアルカリ金属の一価の単原子カチオンを表す。一実施形態では、Ｍ１’は、Ｌｉ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓからなる群より選択されるアルカリ金属の一価の単原子カチオンを表す。一実施形態では、Ｍ１’は、Ｎａの一価の単原子カチオンを表す。

【0035】

一実施形態では、Ｍ１’は、Ｎａの一価の単原子カチオン、又はＬｉの一価の単原子カチオン、Ｋの一価の単原子カチオン、Ｒｂの一価の単原子カチオン、Ｃｓの一価の単原子カチオン、又はＦｒの一価の単原子カチオンを表す。一実施形態では、Ｍ１’は、Ｎａの一価の単原子カチオンを表す。

【0036】

一実施形態では、Ｍ１’は、Ｎａの一価の単原子カチオンと、Ｌｉの一価の単原子カチオン、Ｋの一価の単原子カチオン、Ｒｂの一価の単原子カチオン、又はＣｓの一価の単原子カチオンとの組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ１’は、Ｎａの一価の単原子カチオンとＫの一価の単原子カチオンとの組み合わせを表す。

【0037】

一実施形態では、Ｍ２’は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、又はＲａの二価の単原子カチオンを表す。一実施形態では、Ｍ２’は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、若しくはＲａの二価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ２’は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＲａからなる群より選択されるアルカリ土類金属の二価の単原子カチオンを表す。一実施形態では、Ｍ２’は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＲａからなる群より選択されるアルカリ土類金属の二価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表す。

【0038】

一実施形態では、Ｍ２’は、Ｂｅの二価の単原子カチオン、又はＭｇの二価の単原子カチオン、又はＣａの二価の単原子カチオン、又はＳｒの二価の単原子カチオン、又はＢａの二価の単原子カチオン、又はＲａの二価の単原子カチオンを表す。一実施形態では、Ｍ２’は、Ｃａの二価の単原子カチオンを表す。

【0039】

一実施形態では、Ｍ１’はＮａの一価の単原子カチオンを表し、Ｍ２’はＣａの二価の単原子カチオンを表す。一実施形態では、Ｍ１’は、Ｎａの一価の単原子カチオンとＫの一価の単原子カチオンとの組み合わせを表し、Ｍ２’は、Ｃａの二価の単原子カチオンを表す。

【0040】

一実施形態では、放射線検知材料は、１６～３１ｍｏｌ％、又は２４～２９ｍｏｌ％のＭ１’を含む。

【0041】

一実施形態では、放射線検知材料は、０．７～１４ｍｏｌ％、又は２～７ｍｏｌ％のＭ２’を含む。

【0042】

一実施形態では、（Ｍ１’_８－２ａＭ２’_ａ）は、０～９９．４重量％、又は１～９８ｍｏｌ％、又は５～９７ｍｏｌ％、又は１０～９６ｍｏｌ％、又は２０～９５ｍｏｌ％、又は３０～９０ｍｏｌ％、又は４０～８５ｍｏｌ％、又は５０～８０ｍｏｌ％、又は６０～７０ｍｏｌ％のＮａの単原子カチオンを含む。一実施形態では、（Ｍ１’_８－２ａＭ２’_ａ）は、７５～９９ｍｏｌ％、又は７８～９８ｍｏｌ％、又は８０～９７．５ｍｏｌ％、又は８３～９７ｍｏｌ％、又は８５～９６ｍｏｌ％、又は８７～９４ｍｏｌ％のＮａの単原子カチオンを含む。

【0043】

一実施形態では、Ｍ’’は、Ａｌ及びＧａからなる群より選択される金属の三価の単原子カチオン、又はＢの三価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’’は、Ａｌ及びＧａからなる群より選択される金属の三価の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’’は、Ｂの三価の単原子カチオンを表す。

【0044】

一実施形態では、Ｍ’’’は、Ｓｉ及びＧｅからなる群より選択される元素の単原子カチオン、又はそのようなカチオンの組み合わせを表す。

【0045】

一実施形態では、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、及びＡｔからなる群より選択される元素のアニオン、又はそのようなアニ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、及びＩからなる群より選択される元素のアニオン、又はそのようなアニ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。

【0046】

一実施形態では、Ｘ’は、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅからなる群より選択される元素のアニオン、又はそのようなアニオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｘ’は、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅからなる群より選択される１又は複数の元素のアニオン、又はそのようなアニオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｘ’は、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅからなる群より選択される１又は複数の元素の単原子若しくは多原子アニオン、又はそのようなアニオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｘ’は、Ｓのアニオンを表す。一実施形態では、Ｘ’は、（ＳＯ_４）^２－である。一実施形態では、Ｘ’は存在しない。

【0047】

一実施形態では、Ｘ若しくはＸ’のいずれかが存在するか、又はＸとＸ’の両方が存在する。一実施形態では、少なくともＸ’が存在する。

【0048】

一実施形態では、放射線検知材料は、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、放射線検知材料は式（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カチオン、又はＢａ、Ｓｒ、Ｔｌ、Ｐｂ、若しくはＢｉのカチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’’’’は、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｔｂ、及びＥｕからなる群より選択される元素のカチオン、若しくはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｗ、及びＺｎからなる群より選択される元素のカチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’’’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表のｆブロックの遷移金属から選択される元素のカチオンを表す。一実施形態では、Ｍ’’’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表のｄブロックの遷移金属から選択される元素のカチオンを表す。一実施形態では、Ｍ’’’’は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｗ、及びＺｎからなる群より選択される元素のカチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’’’’は、Ｔｉのカチオンを表す。一実施形態では、Ｍ’’’’は、元素のＩＵＰＡＣ周期表の希土類金属から選択される元素のドーパントカチオンを表す。一実施形態では、Ｍ’’’’は、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｔｂ、及びＥｕからなる群より選択される元素のカチオン、又はそのようなカチオンの任意の組み合わせを表す。一実施形態では、Ｍ’’’’は、２つ以上のドーパントカチオンの組み合わせを表す。

【0049】

一実施形態では、放射線検知材料は、式（Ｉ）によって表され、ここで、Ｍ’’’’は存在しない。この実施形態では、放射線検知材料は、ドープされていない。

【0050】

一実施形態では、式（Ｉ）によって表される放射線検知材料は、放射線検知材料の総量に基づいて０．００１～１０ｍｏｌ％、又は０．００１～５ｍｏｌ％、又は０．１～５ｍｏｌ％の量のＭ’’’’を含む。

【0051】

放射線検知材料は、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)に示された教示に従う反応によって合成することができ、その参照は、Armstrong及びWeller (Armstrong,J.A.; Weller,J.A. Structural Observation of Photochromism. Chem. Commun. 2006, 1094-1096)に基づくが、使用される出発材料の量を変える。例として、３Å又は４Åモレキュラーシーブ又はゼオライトＡ;Ｎａ_２ＳＯ_４及び／又はＮａ_２ＳｅＯ_３などの硫酸塩;ＣａＣｌ_２、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＣｓＣｌ、及び／又はＲｂＣｌなどの塩を出発材料として使用することができる。使用され得る塩の他の例は、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＣａＢｒ_２、ＣａＩ_２、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＢｒ及びＣｓＩである。単なる例として、出発材料は、５２．１ｍｏｌ％の３Å又は４Åモレキュラーシーブ、０．０～４１．２ｍｏｌ％のＮａＣｌ、２．２～４３．４ｍｏｌ％のＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ、及び４．５ｍｏｌ％のＮａ_２ＳＯ_４を含み得る。少なくとも１つのドーパントは、酸化物、例えばＴｉＯ_２、塩化物、硫化物、臭化物、リン酸塩、又は硝酸塩として添加されてもよい。材料は以下のように調製することができる：３Å又は４Åモレキュラーシーブ又はゼオライトＡを最初に５００℃で１時間乾燥させることができる。次いで、初期混合物を空気中８５０℃で例えば２時間、５時間、１２時間、２４時間、３６時間、４８時間又は７２時間加熱してもよい。次いで、生成物を室温まで自由に冷却し、粉砕することができる。最後に、生成物を流動する１２％のＨ_２及び８８％のＮ_２雰囲気下、８５０℃で２時間再加熱することができる。必要に応じて、調製された材料を水で洗浄して、過剰な不純物を除去することができる。純度は、粉末Ｘ線回折測定により確認することができる。

【0052】

モレキュラーシーブは、均一なサイズの孔（pores）又は小さな穴（small holes）を有する材料である。これらの孔径は小分子とサイズが類似しているため、大きな分子は進入又は吸着することができないが、小さな分子は吸着することができる。モレキュラーシーブの直径は、オングストローム（Å）又はナノメートル（ｎｍ）で測定される。３Åモレキュラーシーブは、（（Ｋ_２Ｏ）_２／３（Ｎａ_２Ｏ）_１／３）・Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２・９／２Ｈ_２Ｏの近似化学式を有すると考えられ得る。４Åモレキュラーシーブは、Ｎａ_２Ｏ・Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２・９／２Ｈ_２Ｏの化学式を有すると考えられ得る。

【0053】

本開示はさらに、本明細書で定義される放射線検知材料を備える装置に関する。装置は、センサ、検出器、又はインジケータであってもよい。

【0054】

センサは、アクティブセンサ又はパッシブセンサであってもよい。アクティブセンサは、動作するために外部電源を必要とする検知装置である。アクティブセンサは、物理的環境からの何らかの種類の入力を検出して応答するパッシブセンサとは対照的である。パッシブセンサは、動作するために外部電源を必要としない。

【0055】

検出器は画像検出器であってもよい。画像検出器は、例えば、放射線ベースのイメージング技術における検出器として使用することができる。検出器は、業界で行われるイメージング、非破壊試験、及び／又は溶接画像化に使用することができる。検出器は、例えば、ポイントオブケア分析又はポイントオブケア検査でさらに使用されてもよい。ベッドサイド検査とも呼ばれるポイントオブケア検査（ＰＯＣＴ）は、ポイントオブケア又はその付近、すなわち患者ケアの時間及び場所での医療診断検査として定義され得る。これは、検査が完全に又はほとんどが医療検査室に限定される状況とは対照的であり、医療検査室では、検体をポイントオブケアから離れた場所に送り、次いで結果を知るために例えば何時間又は何日間も待つことを伴う。

【0056】

インジケータは、例えばスキンクリーム又は日焼け止めのボトルのラベルに適用することができ、色の変化は、使用者に日焼け止めの適用を警告する。材料は、例えば、窓の外側で使用されて、紫外線強度について外出する前に居住者に警告してもよい。放射線検知材料はまた、プラスチックボトル、ステッカー、ガラス、及び例えばＵＶインジケータを備えて提供される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してもよい。放射線検知材料はまた、衣服、例えば水着に使用されてもよく、その色変化によって、紫外線が多すぎることを示して、使用者に陰となるもの（shade）を求めるよう警告してもよい。放射線検知材料を含む製品は、宝飾品と考えてもよい。放射線検知材料は、陰（shade）に応じて校正されたメータの表示部として用いることができる。

【0057】

センサ、検出器、又はインジケータは、再使用可能であってもよい。放射線検知材料は、可視光又は加熱によってその色を無色（白色）に戻す、すなわち消色することができ、したがって再使用を可能にするという追加の有用性を有する。すなわち、放射線検知材料が再使用可能である結果として、同じセンサ、検出器、又はインジケータを１回又は数回再使用することができる。

【0058】

本開示はさらに、消費者製品；セキュリティ装置；検出；イメージング；画像取得；ディスプレイ、スクリーン、ウィンドウ、又はタッチスクリーンソリューション；医学；薬物開発；及び／又は診断における光源としての本明細書に定義される放射線検知材料の使用に関する。

【0059】

さらに、抗体又は染色実体において、バイオマーカー検査キットにおいて、スクリーニングプラットフォームにおいて、及び／又はさらなる材料と組み合わせて、疾患を検出するための本明細書に開示される放射線検知材料の使用が開示される。

【0060】

光源は、例えばアルファベットや数値、及びグラフィック情報を提示するためのディスプレイ、スクリーン、バックライトユニット、フロントライトユニット、照明要素、装飾要素、空間アプリケーション、及び蛍光灯からなる群より選択することができる。宇宙の紫外線、Ｘ線、又はガンマ線を光源として使用して、青色及び赤色又はそれらの組み合わせの発光を生成してもよく、これにより、例えば、ディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、スクリーン、又はウィンドウに色及び光を実装してもよい。

【0061】

セキュリティ装置は、インク、糸、紙、箔、ホログラム、及び粉末からなる群より選択することができる。粉末は、例えば塗料、ポリマー、液体などと混合されてもよい。一実施形態では、セキュリティ装置は、紙幣、パスポート文書又は身分証明書で使用される。

【0062】

セキュリティ装置は、市販品に用いられてもよい。セキュリティ装置は、芸術作品又は歴史的人工物で使用することができる。

【0063】

放射線検知材料は、人体又は動物の体から受け取ったサンプルを診断する、又は人体又は動物の体を直接診断するのに使用することができる。サンプルは、体液、歯、骨、及び組織からなる群より選択され得る。サンプルは、血液、皮膚、組織及び／又は細胞を含み得る。放射線検知材料は、インビボイメージング又はインビボ診断に使用することができる。イメージングは医用イメージングであってもよい。

【0064】

放射線検知材料は、誘導放出枯渇（ＳＴＥＤ）イメージング、蛍光共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）イメージング、又は動的イメージングなどのイメージングにさらに使用することができる。

【0065】

本開示はさらに、紫外線、Ｘ線、ガンマ線、赤外線、近赤外線、及び／又は粒子放射線の存在及び／又は強度を示すための、本明細書に定義される放射線検知材料の使用に関する。

【0066】

本明細書に記載される放射線検知材料は、放射線エネルギーを保持する能力を有し、すなわち、放射線検知材料は、曝露する放射線をその中に捕捉することができる。保持された放射線は、後に所定の時点で放射線検知材料から放出されうる。放射線検知材料は、変化、例えばその温度の上昇又は下降の結果として、及び／又は光刺激の結果として、可視光を放出してもよい。

【0067】

放射線検知材料は、所定の期間にわたってそれに曝露する放射線を保持するように構成されてもよい。放射線検知材料は、熱処理及び／又は光刺激を受けた場合に、保持された放射線を可視光として放出するように構成されてもよい。照射された放射線は、所定の期間にわたって放射線検知材料内に保持されてもよい。所定の期間は、少なくとも１分、又は少なくとも２分、又は少なくとも５分、又は少なくとも１０分、又は少なくとも１５分、又は少なくとも０．５時間、又は少なくとも１時間、又は少なくとも２時間、又は少なくとも５時間、又は少なくとも６時間、又は少なくとも８時間、又は少なくとも１２時間、又は少なくとも１８時間、又は少なくとも２４時間、又は少なくとも１週間、又は少なくとも１カ月であり得る。所定の期間は、３カ月以下、又は１カ月以下、又は１週間以下、又は２４時間以下であってもよい。所定の期間は、１分～３カ月、又は１０分～１カ月、又は０．５時間～１週間であり得る。一実施形態では、所定の期間は、０．５時間～３カ月である。

【0068】

次いで、放射線検知材料は、例えば、加熱及び／又は光刺激を受けて、保持された放射線を放射線検知材料から放出してもよい。放射線検知材料の光刺激は、放射線検知材料を３１０ｎｍ～１４００ｎｍの波長を有する電磁放射線に供することを含んでもよい。一実施形態では、放射線検知材料の光刺激は、放射線検知材料を可視光、紫外線、及び／又は近赤外線に供することを含む。放射線検知材料の光刺激は、レーザ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、マイクロＬＥＤ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、アクティブマトリ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、又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得る。

【0069】

放射線検知材料は、熱発光線量計又は光学的に刺激された発光線量計で使用することができる。したがって、放射線検知材料を備える装置は、熱発光線量計又は光学的に刺激された発光線量計であってもよい。

【0070】

センサ材料によって放出される可視光の量は、光学イメージングによって、写真撮影によって、熱刺激発光によって、及び／又は光学刺激発光によって決定することができる。センサ材料によって放出される可視光の量は、視覚的に決定することができる。

【0071】

放射線検知材料は、放射線に供された結果として、曝露された放射線の線量に比例する色強度を示すという付加的な有用性を有する。

【0072】

放射線検知材料は、存在する放射線の強度を決定するために使用することができる。例えば、放射線検知材料は、太陽によって放出される紫外線の強度を示すために使用されてもよい。放射線の強度は、例えば、以下を含む方法によって決定することができる：
ａ）本明細書に開示される放射線検知材料を提供することと、
ｂ）工程ａ）で提供された放射線検知材料を放射線に供することと、
ｃ）放射線に供された結果としての材料の色の変化を決定することと、
ｄ）材料の色を、放射線の強度と放射線検知材料の色との相関を示す基準と比較すること。

【0073】

工程ｃ）は、材料の色の変化を視覚的に決定することによって実施され得る。前記基準は、例えば、放射線の強度と放射線検知材料の色の強度との間の相関を示すカードなどであってもよい。放射線検知材料の色の強度は、例えばＵＶ指数の値を示すために使用してもよい。

【0074】

したがって、本開示はさらに、環境内に存在する放射線の量又は強度を示すための、本明細書に開示される式（Ｉ）によって表される放射線検知材料の使用に関する。放射線検知材料は、放射線への曝露下で色を変化させることができるという追加の有用性を有する。色の強度は、放射線検知材料に到達する紫外線などの放射線の量に依存する。放射線検知材料の色の変化は、フォトクロミズムに基づいていてもよい。放射線は、放射線検知材料に色中心を誘発し得る。材料に当たる放射線が多いほど、より多くの色中心が形成され、したがってより深い色が得られる。一実施形態では、放射線検知材料は、フォトクロミック材料である。

【0075】

使用時に、放射線検知材料は、０．０１秒～２４時間、又は０．０５秒～１時間、又は０．１秒～２０分、又は１秒～１０分、又は５秒～５分、又は３０秒～１分などの所定の期間、放射線に曝露されてもよい。放射線検知材料を放射線に曝露することができる時間は、放射線検知材料が使用される用途に依存し得、したがって放射線検知材料が曝露される放射線の量に依存し得る。

【0076】

本開示はさらに、本明細書に開示される放射線検知材料に由来する材料に関する。すなわち、本明細書に開示される放射線検知材料を使用して、さらなる材料を導出又は生成することができる。

【0077】

放射線検知材料は、紫外線、Ｘ線、ガンマ線、赤外線、近赤外線、及び／又は粒子放射線などの放射線の存在を検出することを可能にする追加の有用性を有する。さらに、放射線検知材料は、それに照射された放射線の強度を示すという付加的な有用性を有する。

【0078】

放射線検知材料は、様々な用途において様々な装置で使用される低コスト材料であるという付加的な有用性を有する。

【実施例】

【0079】

ここで、様々な実施形態を詳細に参照し、その例を添付の図面に示す。
以下の説明は、当業者が本開示に基づく実施形態を利用することができるような詳細ないくつかの実施形態を開示する。工程又は特徴の多くは、本明細書に基づいて当業者には明らかであろうため、実施形態のすべての工程又は特徴が詳細に説明されているわけではない。

【0080】

実施例１－材料の調製
この実施例では、式Ｎａ_{８－ｘ－ｙ}Ｋ_ｘＣａ_ｙ（ＡｌＳｉ）_６Ｏ_２４（Ｃｌ，Ｓ）_２（式中、ｘ＝０～６であり、ｙは変化してもよく０．２８～１であり得、この例では０．３６であった）によって表される放射線検知材料を以下の方法で調製した：０．７ｇの乾燥３Åモレキュラーシーブ（ゼオケム（Ｚｅｏｃｈｅｍ）製のＰｕｒｍｏｌ（登録商標）３ＳＴ）、０．０６ｇの乾燥Ｎａ_２ＳＯ_４、０．１９７ｇの乾燥ＮａＣｌ、及び０．１６２ｇのＣａＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏを測定し、混合し、粉砕した。混合物を酸化アルミニウムボートに入れ、空気中８５０℃で５時間加熱した。次いで、混合物を再粉砕し、還元のために酸化アルミニウムボートに戻した。還元は、Ｈ_２／Ｎ_２雰囲気の流動下、８５０℃で２時間行った。次いで、生成物を再度粉砕した。

【0081】

同様に、式Ｎａ_８－２ｙＣａ_ｙ（ＡｌＳｉ）_６Ｏ_２４（Ｃｌ，Ｓ）_２（式中、ｙ＝０．２８～１）によって表される放射線検知材料を、３Åモレキュラーシーブの代わりに４Åモレキュラーシーブ（ゼオケム（Ｚｅｏｃｈｅｍ）製のＰｕｒｍｏｌ（登録商標）４ＳＴ）を使用して調製した。

【0082】

同様に、式Ｎａ_８－２ｙＣａ_ｙ（ＡｌＳｉ）_６Ｏ_２４（Ｃｌ，Ｓ）_２（式中、ｙ＝０．２８～１）によって表される放射線検知材料を、３Åモレキュラーシーブの代わりにゼオライトＡ（シグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）、ＣＡＳ ＃ １３１８－０２－１）を使用して調製した。

【0083】

実施例２－異なる材料の調製
実施例１に提示された一般的な説明に従って、以下の出発材料を使用することによって以下の材料を調製した。

【0084】

【表1】

【0085】

実施例３－異なる材料の調製
この実施例では、式Ｎａ_７．３２Ｃａ_０．３４（ＡｌＳｉ）_６Ｏ_２４（Ｃｌ，Ｓ）_２によって表される放射線検知材料を以下の方法で調製した：０．４ｇの乾燥ＮａＡｌＯ_２、０．３ｇのＳｉＯ_２、０．０６ｇの乾燥Ｎａ_２ＳＯ_４、０．１９９ｇの乾燥ＮａＣｌ及び０．１５３ｇのＣａＣｌ_２ ^．６Ｈ_２Ｏを一緒に粉砕し、約２０ｍｌの蒸留水と共にオートクレーブに入れた。オートクレーブを１８０℃のオーブンに４８時間入れた。オートクレーブを室温に冷却し、その後、サンプルをオートクレーブから取り出し、１００℃で１５分間乾燥させた。乾燥粉末を粉砕し、還元のためにアルミナボートに入れた。還元は、流動する１２％のＨ_２及び８８％のＮ_２雰囲気下、８５０℃で２時間行った。冷却後、生成物を回収した。

【0086】

実施例４－異なる材料の調製
実施例３に提示された一般的な説明に従って、以下の出発材料を使用することによって以下の材料を調製した。

【0087】

【表2】

【0088】

実施例５－調製された材料のサンプルの試験
調製した材料のサンプルを以下によって試験した：
Ｈｕｂｅｒ Ｇ６７０検出器及び銅Ｋ_α１放射線（λ＝１．５４０６０Å）を用いて測定された粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）。図１ａ及び図１ｂを参照されたい。ＸＲＤパターンは、カルシウムの量を増加させると、構造がソーダライト型ではなくなる傾向があることを示している。

【0089】

調製した材料の元素組成を、内部オムニアン較正及びＮａ １時間測定プログラムを備えたPANalytical Epsilon 1装置を使用した蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）測定で決定した。

【0090】

材料のフォトクロミズムは、光ファイバに接続されたAvantes SensLine AvaSpec-HS-TEC分光計を使用して反射率測定で調査した。材料の参照スペクトルは、照射前に測定した。材料は２５４ｎｍのＵＶランプで５分間照射し、照射後の最終反射率スペクトルを測定した。図２ａ、図２ｂ、及び図２ｃを参照されたい。４２６ｎｍのＦ中心は黄色の色変化を引き起こす。

【0091】

光ファイバ及びLOT-QuantumDesignモノクロメーターに接続されたAvantes SensLine AvaSpec-HS-TEC分光計を使用して、テネブレッセンス色発生曲線を測定した。サンプルに２５４ｎｍのＵＶランプを照射し、反射率の値を４秒ごとに１０分間測定した。同じ構成を使用して、テネブレッセンス励起スペクトルを測定した。反射率は、２０ｎｍごとに２００ｎｍから３００ｎｍまで、及び２５ｎｍごとに３００ｎｍから４５０ｎｍまで測定した。図３ａ、図３ｂ、及び図３ｃを参照されたい。グラフは、色の変化が紫外線の線量に依存することを示している。

【0092】

サンプルの発光特性（図４ａ及び図４ｂを参照）及び持続発光（図５ａ及び図５ｂを参照）特性は、Hamamatsu R928光電子増倍管及び１５０Ｗキセノンランプを備えるVarian Cary Eclipse蛍光分光光度計で測定した。持続性発光ペクトルについては、材料を２５４ｎｍ ＵＶランプで５分間励起し、照射後３０秒の遅延でスペクトルを測定した。

【0093】

材料の光学エネルギー貯蔵特性は、MikroLab Thermoluminescent Materials Laboratory Reader RA’04を使用した熱発光測定で調査した。図６を参照されたい。

【0094】

図７に、材料の黄色フォトクロミズムの写真を示す。左側に、着色後（上）及び着色前（下）のＮａ_７．２８Ｃａ_０．３６（ＡｌＳｉＯ_４）_６（Ｃｌ，Ｓ）_２の全く同じサンプルを示す。右側には、着色後の２つの追加のサンプルが示されている。番号３２は、Ｎａ_{６．７２－ｘ}Ｋ_ｘＣａ_０．６４（ＡｌＳｉＯ_４）_６（Ｃｌ，Ｓ）_２のサンプルを表し、番号３５は、Ｎａ_{６．６－ｘ}Ｋ_ｘＣａ_０．７（ＡｌＳｉＯ_４）_６（Ｃｌ，Ｓ）_２のサンプルを表す。

【0095】

図８に、材料の近赤外フォトクロミズムの写真を示す。各写真の破線より上の領域は、２５４ｎｍのＵＶへの約１５分の曝露によって着色された。線より下の領域は着色されていなかった。写真は、カメラで８秒の露光時間を使用して９００ｎｍの光の下で撮影された。画像のコントラストを強調して、着色領域と非着色領域との差を示した。サンプルａは、Ｎａ_{６．７２－ｘ}Ｋ_ｘＣａ_０．６４（ＡｌＳｉＯ_４）_６（Ｃｌ，Ｓ）_２であり、サンプルｂは、Ｎａ_{６．６－ｘ}Ｋ_ｘＣａ_０．７（ＡｌＳｉＯ_４）_６（Ｃｌ，Ｓ）_２であった。

【0096】

図９ａ及び図９ｂ並びに図１０に、以下の二重励起発光シミュレーションの結果を示す：Ｎａ_{７．４－ｘ}Ｋ_ｘＣａ_０．３（ＡｌＳｉＯ_４）_６（Ｃｌ，Ｓ）_２（３Åモレキュラーシーブを使用して調製）のサンプルを３０２ｎｍのＵＶランプで励起し、その発光スペクトルを記録した。同じ材料を３６５ｎｍ ＵＶランプで励起し、その発光スペクトルを記録した。３０２ｎｍ及び３６５ｎｍのＵＶランプの二重励起設定をシミュレートするために、使用した各ＵＶランプのパーセンテージで重み付けした平均スペクトルを計算した。計算されたスペクトルをプロットし、Ｏｓｒａｍ Ｃｏｌｏｒ Ｃａｌｃｕｌａｔｏｒソフトウェアを使用してＣＩＥのｘ，ｙ色座標をシリーズについて計算した。結果は、二重励起により、発光の色を、青色及び赤色、並びにそれらの間のすべての陰影及び組み合わせにコントロールできることを示している。

【0097】

技術の進歩に伴い、基本的な考え方が様々な方法で実現され得ることは当業者には明らかである。したがって、実施形態は上記の例に限定されない。代わりに、それらは特許請求の範囲内で変化し得る。

【0098】

上述した実施形態は、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組み合わせて、さらなる実施形態を形成してもよい。本明細書に開示される放射線検知材料、装置、又は使用は、前述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。上記の利点及び利点は、１つの実施形態に関連してもよく、又はいくつかの実施形態に関連してもよいことが理解されよう。実施形態は、記載された問題のいずれか又はすべてを解決するもの、又は記載された恩恵及び利点のいずれか又はすべてを有するものに限定されない。「１つの（ａｎ）」項目への言及は、それらの項目のうちの１又は複数を指すことがさらに理解されよう。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書では、１又は複数の追加の特徴又は動作の存在を除外することなく、その後に続く特徴又は動作を含むことを意味するために使用される。

【図1a】

【図1b】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図4a】

【図4b】

【図5a】

【図5b】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9a】

【図9b】

【図10】

【国際調査報告】