软X射线检测用多晶闪烁器制造技术

本发明专利技术提供一种软X射线检测用多晶闪烁器，其含有作为发光元素的Ce和至少Y、Gd、Al、Ga及O，且具有石榴石结晶构造，具有以下述一般式：(Y1-x-zGdxCez)3+a(Al1-uGau)5-aO12(其中，0≤a≤0.1，0.15≤x≤0.3，0.002≤z≤0.015，及0.35≤u≤0.55)表示的组成，Fe含量以独占比例算为0.05～1质量ppm，Si的含量以独占比例算为0.5～10质量ppm，50keV的X射线的吸收系数μ50与100keV的X射线的吸收系数μ100之比μ50/μ100为3以上，X射线停止后3ms后的余辉为800ppm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有大的软X射线吸收系数和小的硬X射线吸收系数、且发光强度大但余辉小的软X射线检测用多晶闪烁器。
技术介绍
X射线CT (Computed Tomography)装置具备照射扇状的扇形波束X射线的X射线管以及将检测扇形波束X射线的多个X射线检测元件并排设置的X射线检测器，对每个断 层面检测角度不同的扇形波束X射线，对得到的X射线吸收数据进行电脑解析，由此算出各断层面中的各个位置的X射线吸收率，由此形成各断层面的图像。作为父射线检测器，实用化的检测器是组合了单晶0(1104陶瓷、(￥，6(1)203511、？1'组成的陶瓷，Gd202S:Pr、Ce、F组成的陶瓷(以下称为G0S:Pr)等的闪烁器和硅光电二极管的检测器。在X射线检测器中，闪烁器若吸收X射线则发光，该光由硅光电二极管检测。闪烁器发出与在母材中添加的发光元素所生成的能级相应的波长的光。在其波长为500nm以上的可见光的情况下，硅光电二极管的检测效率好，因此是灵敏度高的X射线检测器。闪烁器所要求的性能是材质均一性高，X射线特性的偏差小,放射线劣化小,相对于温度等环境变化发光特性的变化少，加工性好，加工劣化小，没有吸湿性及潮解性，化学性稳定等。在X射线CT装置中，为了提高析像度，不仅需要使X射线检测元件小型化，而且为了减少X射线被照射的降低和体动的影响，还需要缩短扫描时间。因此，由于向各X射线检测元件入射的X射线量降低，因此X射线检测元件需要具有高的发光效率(大的发光强度)。进而，为了提高X射线检测元件的时间分辨率，需要将X射线照射停止后的发光(余辉)尽可能减少成短时间。余辉是以停止X射线照射后经过规定的时间后的发光强度与X射线照射中的发光强度之间的比率来表示的。目前实用化的各种闪烁器的发光强度与3ms后及300ms后的余辉如表I所示。发光强度及余辉是通过如下方式测定的向具备闪烁器和硅光电二极管(浜松photonics株式会社制S2281)的X射线检测元件，使用W标靶作为X射线标靶，不使用X射线滤波器，照射以120kV的管电压及20mA的管电流得到的X射线(包括软X射线及硬X射线双方)。发光强度是以G0S:Pr、Ce、F的发光强度为基准(100% )时的相对值)。余辉是以X射线照射中的发光强度为基准时的相对值(ppm)。表I权利要求1.一种软X射线检测用多晶闪烁器，其含有作为发光元素的Ce和至少Y、Gd、Al、Ga及O，且具有石榴石结晶构造，其特征在于， 具有以下述一般式 (Y 卜 x-zGdxCez) 3+a (Al^uGau) 5_a012 表示的组成，其中，O彡a彡O. 1，0· 15彡X彡O. 3,0. 002 ^ z ^ O. 015，及O. 35 彡 u 彡 O. 55， Fe的含量以独占比例算为O. 05 I质量ppm，Si的含量以独占比例算为O. 5 10质量 ppm, 50keV的X射线的吸收系数μ 5(|与IOOkeV的X射线的吸收系数μ 1( 之比μ J μ 100为3以上， X射线停止后3ms后的余辉为800ppm以下。2.如权利要求I所述的软X射线检测用多晶闪烁器，其特征在于， 所述一般式中的a为O. 005 O. 05。3.如权利要求I或2所述的软X射线检测用多晶闪烁器，其特征在于， Fe的含量以独占比例算为O. 05 O. 4质量ppm。4.如权利要求I至3中任一项所述的软X射线检测用多晶闪烁器，其特征在于， Si的含量以独占比例算为O. 5 5质量ppm。5.一种软X射线检测用多晶闪烁器，其含有作为发光元素的Ce和至少Y、Gd、Al、Ga及O，且具有石榴石结晶构造，其特征在于， 各元素的含量为Y是23. 6 33. I质量％，Gd是9. 5 19. 8质量％，Ce是O. 11 O. 92质量％，Α1是7. 6 12. 5质量％，Ga是16. 2 25. 8质量％，及O是24. 6 27. 5质量％，合计是100质量％，且Fe含量以独占比例算为O. 05 I质量ppm，Si含量以独占比例算为O. 5 10质量ppm，50keV的X射线的吸收系数μ 5(|与IOOkeV的X射线的吸收系数μ 1QQ之比μ 50/y ioo为3以上，X射线停止后3ms后的余辉为800ppm以下。6.如权利要求5所述的软X射线检测用多晶闪烁器，其特征在于， 各元素的含量为Y是23. 6 32. 7质量％，Gd是9. 5 19. 6质量％，Ce是O. 11 O. 91质量％，Α1是7. 7 12. 5质量％，Ga是16. 4 25. 8质量％，及O是24. 7 27. 4质量％，合计是100质量％，且Fe含量以独占比例算为O. 05 0.4质量？ 111，Si含量以独占比例算为O. 5 5质量ppm ο7.如权利要求I至6中任一项所述的软X射线检测用多晶闪烁器，其特征在于， B的含量以独占比例算为10 500质量ppm。8.—种制造权利要求I至6所述的软X射线检测用多晶闪烁器的制造方法，其特征在于， 将由氧化钇粉末、氧化钆粉末、氧化铝粉末、氧化钆粉末及氧化铈粉末或硝酸铈粉末构成的原料粉用球磨机混合，使平均粒径成为O. 2 O. 7 μ m。9.如权利要求8所述的软X射线检测用多晶闪烁器的制造方法，其特征在于， 在不煅烧混合原料粉的情况下对其进行加压成形，在氧中以1650 1720°C的温度烧结，形成平均结晶粒径2 20 μ m的烧结体。全文摘要本专利技术提供一种软X射线检测用多晶闪烁器，其含有作为发光元素的Ce和至少Y、Gd、Al、Ga及O，且具有石榴石结晶构造，具有以下述一般式(Y1-x-zGdxCez)3+a(Al1-uGau)5-aO12(其中，0≤a≤0.1，0.15≤x≤0.3，0.002≤z≤0.015，及0.35≤u≤0.55)表示的组成，Fe含量以独占比例算为0.05～1质量ppm，Si的含量以独占比例算为0.5～10质量ppm，50keV的X射线的吸收系数μ50与100keV的X射线的吸收系数μ100之比μ50/μ100为3以上，X射线停止后3ms后的余辉为800ppm以下。文档编号C09K11/80GK102869748SQ20118002184公开日2013年1月9日 申请日期2011年10月25日 优先权日2010年10月29日专利技术者中村良平, 田中谦弥, 上田俊介 申请人:日立金属株式会社本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村良平，田中谦弥，上田俊介，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：
国别省市：