陶瓷闪烁体、光子计数型X射线探测器及陶瓷闪烁体的制造方法技术

实施方式涉及的陶瓷闪烁体具有用(Lu1‑

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】陶瓷闪烁体、光子计数型X射线探测器及陶瓷闪烁体的制造方法


[0001]本专利技术的实施方式涉及陶瓷闪烁体、光子计数型X射线探测器及陶瓷闪烁体的制造方法。

技术介绍

[0002]采用了放射线、例如X射线的成像系统广泛用于行李检查及非破坏检查等工业用途、X射线诊断装置及X射线计算机断层成像(CT：Computed Tomography)装置等医疗用途中。采用X射线的成像系统的现在的主流为能量积分型，一般由发光材料和光探测器组合而成。
[0003]可是，在能量积分型中，不能取得X射线的能量信息、被曝量大成为问题。近年来，为了解决这些问题在开发采用光子计数方式的光子计数型X射线探测器。光子计数型X射线探测器也称为光子探测器或光子计数型探测器。
[0004]光子计数方式具有对入射的X射线光子逐个进行脉冲信号处理的特征。此外，在光子计数方式中，分类为采用CdTe这样的半导体将X射线直接转换为电信号的直接型、和通过用发光材料将X射线转换为光再用光探测器转换为电信号的间接型。
[0005]在光子计数方式中，采用直接型可测定载波(carrier)数，采用间接型可从发光光子数测定X射线光子的能量，而且容易除去噪声成分，因此能够取得高S/N比的数据。基于这些优点，在医疗用中，期待着通过采用碘以外的造影剂的K吸收端成像、低射线量测定实现被曝量的降低。光子计数方式中的研究开发的主流是可得到高能量分解能的直接型。可是，由于CdTe等半导体材料为高价，且难以得到均匀的特性，所以难以制造大面积探测器成为直接型的课题。
>[0006]另一方面，在光子计数方式中作为间接型中的光探测器，通常采用具有较高倍增率的光电倍增管。可是，光电倍增管形状大，且难以以窄间隙构成像素，成为间接型的课题。以近年开发的盖革模式工作的Si基的光探测器即硅光电倍增管(Si
‑
PM)解决了上述的光电倍增管的问题，具有接近光电倍增管的倍增率，且成本低。因此，在间接型中，期待着硅光电倍增管的使用在今后逐渐扩大。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2018
‑
2974号公报
[0010]专利文献2：日本专利第5462515号

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的问题
[0012]本专利技术要解决的问题是，提供一种能与高计数率对应的陶瓷闪烁体、光子计数型X射线探测器及陶瓷闪烁体的制造方法。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]实施方式涉及的陶瓷闪烁体具有用(Lu1‑
x
Pr
x
)
a
(Al1‑
y
Ga
y
)
b
O
12
表示的组成，组成中的x、y、a和b分别满足0.005≤x≤0.025、0.3≤y≤0.7、2.8≤a≤3.1、4.8≤b≤5.2。
附图说明
[0015]图1是表示实施方式涉及的光子计数型X射线探测器的构成的概略图。
[0016]图2是实施方式涉及的光子计数型X射线探测器中、图1(B)所示的局部区域的放大剖视图。
[0017]图3是以对应表的形式示出实施例1～38的荧光材料和比较例1～42的荧光材料的特性的图。
[0018]图4是以对应表的形式示出实施例39～52的荧光材料和比较例43～58的荧光材料的特性的图。
具体实施方式
[0019]以下，参照附图对陶瓷闪烁体、光子计数型X射线探测器及陶瓷闪烁体的制造方法的实施方式详细地进行说明。
[0020](光子计数型X射线探测器)
[0021]图1(A)～(C)是表示实施方式涉及的光子计数型X射线探测器的构成的概略图。图1(A)是实施方式涉及的光子计数型X射线探测器的俯视图。图1(B)是表示实施方式涉及的光子计数型X射线探测器的通道(channel)方向CH的侧视图。图1(C)是表示实施方式涉及的光子计数型X射线探测器的切片(slice)方向SL的侧视图。
[0022]图1(A)～(C)示出实施方式涉及的光子计数型X射线探测器(以下简称为“X射线探测器”)1。此外，图1(B)、(C)除X射线探测器1以外，还示出准直装置3。图1(C)除X射线探测器1以外，还示出X射线管2。
[0023]X射线探测器1可设置在架台装置的旋转框上。X射线探测器1设有n(n：多个)个X射线检测元件1n。X射线检测元件1n在通道方向和切片方向SL上以矩阵状二维地排列。再者，通道方向意味着从X射线管2照射的扇形波束X射线的扩展方向，切片方向意味着该扇形波束X射线的厚度方向。
[0024]X射线探测器1的X射线入射面通过X射线检测元件1n的X射线入射面而形成。X射线检测元件1n例如在通道方向CH上排列1000个左右，在切片方向SL上排列64个。
[0025]X射线管2以与X射线探测器1相对的方式设置在架台装置的旋转框上。X射线管2是通过外加高电压而从阴极(灯丝)朝阳极(靶)照射热电子而产生X射线的真空管。例如，X射线管2上具有通过对旋转的阳极照射热电子而产生X射线的旋转阳极型的X射线管。
[0026]准直装置3具备具有吸收散射X射线的功能的多个准直板。多个准直板由沿切片方向SL延伸的板、即以将X射线检测元件1n在通道方向CH上分区的方式直立设置的板构成(一维准直)。或者，多个准直板由沿切片方向SL延伸的板、即以将X射线检测元件1n在通道方向CH上分区的方式直立设置的板和沿通道方向CH延伸的板、即以将X射线检测元件1n在切片方向SL上分区的方式直立设置的板构成(二维准直)。准直板的板面按照与来自X射线管2的X射线焦点F的X射线照射的方向即X射线照射方向E平行的方式调整斜度。图1(C)示出准直
装置3为一维准直器的情况。再者，也有时将在X射线探测器1中组合了准直装置3的探测器称为“光子计数型X射线探测器”。
[0027]再者，X射线探测器1也可以通过在X射线检测元件1n中，将规定数量的X射线检测元件模块化，排列多个探测器模块而构成。同样，准直装置3也可以通过将规定数量的准直板模块化，排列多个准直模块而构成。
[0028]图2是X射线探测器1中的图1(B)所示的局部区域R的放大剖视图。
[0029]X射线检测元件1n设在陶瓷基板4上。X射线检测元件1n分别具备陶瓷闪烁体11和光电转换元件12。
[0030]陶瓷闪烁体11是将入射的X射线转换为光子并放出的元件。这里，X射线通常具有规定的X射线能量分布。可将具有特定的X射线能量的X射线看作为与该X射线能量的大小相应的数量的X射线粒子的集聚。陶瓷闪烁体11以维持该X射线粒子的集聚的状态按规定的概率将X射线粒子转换为光子。也就是说，如果陶瓷闪烁体11中入射X射线，则按X射线能量，大致同时放出与该X射线能量对应的数量的光子组。
[0031]陶瓷闪烁体11实质上是具有长方体形状或立方体形状的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种陶瓷闪烁体，其具有用(Lu1‑
x
Pr
x
)
a
(Al1‑
y
Ga
y
)
b
O
12
表示的组成，所述组成中的x、y、a和b分别满足：0.005≤x≤0.025、0.3≤y≤0.7、2.8≤a≤3.1、4.8≤b≤5.2。2.根据权利要求1所述的陶瓷闪烁体，其中，发光衰减时间常数为15[nsec]以下，相对发光量为30[％]以上。3.根据权利要求2所述的陶瓷闪烁体，其中，所述发光衰减时间常数为15[nsec]，所述相对发光量为150[％]以上。4.根据权利要求2所述的陶瓷闪烁体，其中，所述发光衰减时间常数为10[nsec]以...

【专利技术属性】
技术研发人员：碓井大地，林诚，柳田健之，河口范明，加藤匠，中内大介，木村大海，
申请(专利权)人：国立大学法人奈良先端科学技术大学院大学，
类型：发明
国别省市：