[发明专利]闪烁体及其制造方法

说明书

本申请是分案申请，其原申请的申请号为201280039480.1，申请日为2012年8月17日，发明名称为“闪烁体”。

技术领域

本发明涉及可以适合用于例如X射线检测器等中的闪烁体。

背景技术

闪烁体是指吸收γ射线、X射线等放射线，然后发射可见光或波长接近可见光的电磁波的物质。作为其用途，可以举出医疗用PET(正电子发射断层成像装置)、TOF-PET(飞行时间法(Time-of-flight)正电子发射断层成像装置)、X射线CT(计算机断层成像装置)以及在机场等处使用的随身物品检查装置等各种放射线检测器。

这样的放射线检测器通常由接收放射线然后转换成可见光的闪烁体部、和对在该闪烁体部转换而透过的可见光进行检测并将其转换成电信号的光电子倍增管(以下称作“光电倍增管”)、光电二极管等光检测部构成。并且，对于这种用途中使用的闪烁体来说，为了减少噪音并提高测定精度，期望其为发光输出高的闪烁体。

以往，CsI、NaI等碱卤化物结晶作为闪烁体被广泛实用化。其中，以CsI作为母体的闪烁体的放射线吸收效率比较高、放射线损伤比较少、利用真空蒸镀法等可比较容易地制作薄膜，从这些方面考虑利用了以CsI作为母体的闪烁体。

然而，以往的CsI闪烁体的发光效率并不是很高，并且快速的荧光成分的衰减时间不够短，因而在以CsI作为母体的结晶中掺混杂质来提高闪烁效率，如此得到的掺混有TlI(碘化铊)的CsI：Na、CsI：Tl等已实现了实用化。例如专利文献1中公开了在碘化铯(CsI)中掺混有铊(Tl)的碘化铯：铊(CsI：Tl)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-215951号公报

发明内容

发明要解决的问题

利用以CsI作为母体且其中掺混有铊的碘化铯：铊(CsI：Tl)作为闪烁体时，通过与PD(光电二极管)组合作为检测器，可以得到高输出，然而存在导致图像趋于不清晰的余辉的问题。特别是在利用随身行李检查机等对移动物体进行成像时，余辉特性重要，因此需要解决这样的问题。

因此，本发明意在提供一种的新的闪烁体，其是通过改善以CsI作为母体且在其中掺混有铊的碘化铯：铊(CsI：Tl)的余辉特性而成的。

用于解决问题的手段

本发明提供一种闪烁体，其是通过向以CsI(碘化铯)作为母体、含有铊(Tl)作为发光中心的结晶材料中掺混铋(Bi)而成的。

这种闪烁体为具有与以往公开的材料不同的组成的新结晶材料，其可以大幅改善以CsI作为母体且其中掺混有铊的碘化铯：铊(CsI：Tl)的余辉特性。因而，如果使用本发明提出的闪烁体，可以得到例如高发光输出的X射线检测器。

附图说明

图1为表示在实施例中用于测定输出的装置的构成(概要)的图。

图2为表示在实施例的制造中使用的结晶培育装置的构成(概要)的图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式进行详细说明。但是，本发明的范围不限于以下说明的实施方式。

(闪烁体)

本实施方式涉及的闪烁体(以下称作“本闪烁体”)为含有作为母体(ホスト，host)的CsI(碘化铯)和作为发光中心的铊(Tl)的结晶材料，并且该闪烁体具有在其中掺混有铋(Bi)而成的构成。

通过在这种以CsI(碘化铯)作为母体、含有铊(Tl)作为发光中心的结晶材料中掺混铋(Bi)，可以降低作为这种闪烁体的问题的余辉。可以认为，这种作用或许是由于铋 (Bi)的跃迁能量以非发光状态消耗掉了在CsI结晶中固有存在的晶格缺陷或铊(Tl)在CsI结晶中发生置换而导致的结晶缺陷等产生发光的能量，从而可以降低闪烁体余辉。

对于铊(Tl)的掺混量没有特别限定。作为目标，优选按照铊(Tl)相对于CsI(碘化铯)中的Cs的浓度达到0.05原子％～1.00原子％的方式进行掺混。若铊(Tl)的掺混量为0.05原子％以上，则所培育出的结晶可以得到充分的闪烁发光效率。另一方面，若铊(Tl)的掺混量为1.00原子％以下，则可以避免因浓度消光导致发光量减小。

从该观点出发，相对于CsI(碘化铯)中的Cs，铊(Tl)的掺混量优选为0.05原子％～1.00原子％，进一步特别优选为0.10原子％以上或0.75原子％以下，其中进一步特别优选为0.20原子％以上或0.50原子％以下。