軟X射線檢測用多晶閃爍器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種軟X射線檢測用多晶閃爍器，其含有作為發(fā)光元素的Ce和至少Y、Gd、Al、Ga及O，且具有石榴石結(jié)晶構(gòu)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)表示的組成，F(xiàn)e含量以獨(dú)占比例算為0.05～1質(zhì)量ppm，Si的含量以獨(dú)占比例算為0.5～10質(zhì)量ppm，50keV的X射線的吸收系數(shù)μ50與100keV的X射線的吸收系數(shù)μ100之比μ50/μ100為3以上，X射線停止后3ms后的余輝為800ppm以下。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種具有大的軟X射線吸收系數(shù)和小的硬X射線吸收系數(shù)、且發(fā)光強(qiáng)度大但余輝小的軟X射線檢測用多晶閃爍器。
技術(shù)介紹
X射線CT (Computed Tomography)裝置具備照射扇狀的扇形波束X射線的X射線管以及將檢測扇形波束X射線的多個(gè)X射線檢測元件并排設(shè)置的X射線檢測器，對每個(gè)斷 層面檢測角度不同的扇形波束X射線，對得到的X射線吸收數(shù)據(jù)進(jìn)行電腦解析，由此算出各斷層面中的各個(gè)位置的X射線吸收率，由此形成各斷層面的圖像。作為父射線檢測器，實(shí)用化的檢測器是組合了單晶0(1104陶瓷、(￥，6(1)203511、？1'組成的陶瓷，Gd202S:Pr、Ce、F組成的陶瓷(以下稱為G0S:Pr)等的閃爍器和硅光電二極管的檢測器。在X射線檢測器中，閃爍器若吸收X射線則發(fā)光，該光由硅光電二極管檢測。閃爍器發(fā)出與在母材中添加的發(fā)光元素所生成的能級相應(yīng)的波長的光。在其波長為500nm以上的可見光的情況下，硅光電二極管的檢測效率好，因此是靈敏度高的X射線檢測器。閃爍器所要求的性能是材質(zhì)均一性高，X射線特性的偏差小,放射線劣化小,相對于溫度等環(huán)境變化發(fā)光特性的變化少，加工性好，加工劣化小，沒有吸濕性及潮解性，化學(xué)性穩(wěn)定等。在X射線CT裝置中，為了提高析像度，不僅需要使X射線檢測元件小型化，而且為了減少X射線被照射的降低和體動的影響，還需要縮短掃描時(shí)間。因此，由于向各X射線檢測元件入射的X射線量降低，因此X射線檢測元件需要具有高的發(fā)光效率(大的發(fā)光強(qiáng)度)。進(jìn)而，為了提高X射線檢測元件的時(shí)間分辨率，需要將X射線照射停止后的發(fā)光(余輝)盡可能減少成短時(shí)間。余輝是以停止X射線照射后經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間后的發(fā)光強(qiáng)度與X射線照射中的發(fā)光強(qiáng)度之間的比率來表示的。目前實(shí)用化的各種閃爍器的發(fā)光強(qiáng)度與3ms后及300ms后的余輝如表I所示。發(fā)光強(qiáng)度及余輝是通過如下方式測定的向具備閃爍器和硅光電二極管(浜松photonics株式會社制S2281)的X射線檢測元件，使用W標(biāo)靶作為X射線標(biāo)靶，不使用X射線濾波器，照射以120kV的管電壓及20mA的管電流得到的X射線(包括軟X射線及硬X射線雙方)。發(fā)光強(qiáng)度是以G0S:Pr、Ce、F的發(fā)光強(qiáng)度為基準(zhǔn)(100% )時(shí)的相對值)。余輝是以X射線照射中的發(fā)光強(qiáng)度為基準(zhǔn)時(shí)的相對值(ppm)。表I權(quán)利要求1.一種軟X射線檢測用多晶閃爍器，其含有作為發(fā)光元素的Ce和至少Y、Gd、Al、Ga及O，且具有石榴石結(jié)晶構(gòu)造，其特征在于， 具有以下述一般式 (Y 卜 x-zGdxCez) 3+a (Al^uGau) 5_a012 表示的組成，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的含量以獨(dú)占比例算為O. 05 I質(zhì)量ppm，Si的含量以獨(dú)占比例算為O. 5 10質(zhì)量 ppm, 50keV的X射線的吸收系數(shù)μ 5(|與IOOkeV的X射線的吸收系數(shù)μ 1( 之比μ J μ 100為3以上， X射線停止后3ms后的余輝為800ppm以下。2.如權(quán)利要求I所述的軟X射線檢測用多晶閃爍器，其特征在于， 所述一般式中的a為O. 005 O. 05。3.如權(quán)利要求I或2所述的軟X射線檢測用多晶閃爍器，其特征在于， Fe的含量以獨(dú)占比例算為O. 05 O. 4質(zhì)量ppm。4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的軟X射線檢測用多晶閃爍器，其特征在于， Si的含量以獨(dú)占比例算為O. 5 5質(zhì)量ppm。5.一種軟X射線檢測用多晶閃爍器，其含有作為發(fā)光元素的Ce和至少Y、Gd、Al、Ga及O，且具有石榴石結(jié)晶構(gòu)造，其特征在于， 各元素的含量為Y是23. 6 33. I質(zhì)量％，Gd是9. 5 19. 8質(zhì)量％，Ce是O. 11 O. 92質(zhì)量％，Α1是7. 6 12. 5質(zhì)量％，Ga是16. 2 25. 8質(zhì)量％，及O是24. 6 27. 5質(zhì)量％，合計(jì)是100質(zhì)量％，且Fe含量以獨(dú)占比例算為O. 05 I質(zhì)量ppm，Si含量以獨(dú)占比例算為O. 5 10質(zhì)量ppm，50keV的X射線的吸收系數(shù)μ 5(|與IOOkeV的X射線的吸收系數(shù)μ 1QQ之比μ 50/y ioo為3以上，X射線停止后3ms后的余輝為800ppm以下。6.如權(quán)利要求5所述的軟X射線檢測用多晶閃爍器，其特征在于， 各元素的含量為Y是23. 6 32. 7質(zhì)量％，Gd是9. 5 19. 6質(zhì)量％，Ce是O. 11 O. 91質(zhì)量％，Α1是7. 7 12. 5質(zhì)量％，Ga是16. 4 25. 8質(zhì)量％，及O是24. 7 27. 4質(zhì)量％，合計(jì)是100質(zhì)量％，且Fe含量以獨(dú)占比例算為O. 05 0.4質(zhì)量？ 111，Si含量以獨(dú)占比例算為O. 5 5質(zhì)量ppm ο7.如權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的軟X射線檢測用多晶閃爍器，其特征在于， B的含量以獨(dú)占比例算為10 500質(zhì)量ppm。8.—種制造權(quán)利要求I至6所述的軟X射線檢測用多晶閃爍器的制造方法，其特征在于， 將由氧化釔粉末、氧化釓粉末、氧化鋁粉末、氧化釓粉末及氧化鈰粉末或硝酸鈰粉末構(gòu)成的原料粉用球磨機(jī)混合，使平均粒徑成為O. 2 O. 7 μ m。9.如權(quán)利要求8所述的軟X射線檢測用多晶閃爍器的制造方法，其特征在于， 在不煅燒混合原料粉的情況下對其進(jìn)行加壓成形，在氧中以1650 1720°C的溫度燒結(jié)，形成平均結(jié)晶粒徑2 20 μ m的燒結(jié)體。全文摘要本專利技術(shù)提供一種軟X射線檢測用多晶閃爍器，其含有作為發(fā)光元素的Ce和至少Y、Gd、Al、Ga及O，且具有石榴石結(jié)晶構(gòu)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)表示的組成，F(xiàn)e含量以獨(dú)占比例算為0.05～1質(zhì)量ppm，Si的含量以獨(dú)占比例算為0.5～10質(zhì)量ppm，50keV的X射線的吸收系數(shù)μ50與100keV的X射線的吸收系數(shù)μ100之比μ50/μ100為3以上，X射線停止后3ms后的余輝為800ppm以下。文檔編號C09K11/80GK102869748SQ20118002184公開日2013年1月9日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日專利技術(shù)者中村良平, 田中謙彌, 上田俊介 申請人:日立金屬株式會社本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：中村良平，田中謙彌，上田俊介，
申請(專利權(quán))人：日立金屬株式會社，
類型：
國別省市：