JP5674385B2 - シンチレータ用ガーネット型結晶およびこれを用いる放射線検出器 - Google Patents
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Description
Gd3−x−yPrxREyAl5−Z MZO12 (1)
(式(1)中、0.0001≦x≦0.15、0.6≦y≦2.8、0≦z≦4.8であり、MはGaおよびScから選択される少なくとも1種であり、REはY、YbおよびLuから選択される少なくとも1種である)で表され、蛍光寿命が25ナノ秒以下の蛍光成分を有する、シンチレータ用ガーネット型結晶が提供される。
本発明の実施形態に係るシンチレータ用ガーネット型結晶は、以下の一般式(1)で表される;
Gd3−x−yPrxREyAl5−Z MZO12 (1)
式(1)中、0.0001≦x≦0.15、0.6≦y≦2.8、0≦z≦4.8であり、MはGaおよびScから選択される少なくとも1種であり、REはY、YbおよびLuから選択される少なくとも1種である。
上記のプラセオジム賦活ガーネット型結晶は、25ナノ秒以下の短い蛍光寿命を有するとともに、大きい発光量を兼ね備える。
以下、参考形態の例を付記する。
1.一般式(1):
Gd 3−x−y Pr x RE y Al 5−Z M Z O 12 (1)
(式(1)中、0.0001≦x≦0.15、0.6≦y≦2.8、0≦z≦4.8であり、MはGaおよびScから選択される少なくとも1種であり、REはY、YbおよびLuから選択される少なくとも1種である)で表され、
蛍光寿命が25ナノ秒以下の蛍光成分を有する、シンチレータ用ガーネット型結晶。
2.前記蛍光成分が25ナノ秒の蛍光寿命を有するとともに、前記蛍光成分の蛍光ピーク波長が、200nm以上400nm以下である、1.に記載のシンチレータ用ガーネット型結晶。
3.単結晶である、1.または2.に記載のシンチレータ用ガーネット型結晶。
4.1.〜3.のいずれかに記載のシンチレータ用ガーネット型結晶から構成されるシンチレータと、前記シンチレータの発光を検出する受光器とを備える、放射線検出器。
マイクロ引下げ法により、Gd1.2Pr0.03Y1.77Al5O12の組成(Pr1%:GYAG(Gd1.2))で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた結晶を、図1に示す。この単結晶は、透明であった。
マイクロ引下げ法により、Gd2Pr0.03Y0.97Al2.5Sc0.5O12の組成(Pr1%:GYSAG)で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた結晶を、図2に示す。この単結晶は、透明であった。
マイクロ引下げ法により、Gd0.57Pr0.03Lu2.4Al3Ga2O12の組成(Pr1%:GLAGG)で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた結晶を、図3に示す。この単結晶は、透明であった。
マイクロ引下げ法により、Gd2.77Pr0.03Y0.2Al5O12の組成(Pr1%:GYAG(Gd2.8))で表される結晶の作製を行ったが、得られた結晶ではガーネット相とペロブスカイト相の複数の結晶相が確認され、単結晶は得られなかった。
マイクロ引下げ法により、Gd2.4Pr0.03Lu0.57Al5O12の組成(Pr1%:GLAG)で表される結晶の作製を行ったが、得られた結晶ではガーネット相とペロブスカイト相の複数の結晶相が確認され、単結晶は得られなかった。
Claims (4)
- 一般式(1):
Gd3−x−yPrxREyAl5−Z MZO12 (1)
(式(1)中、0.0001≦x≦0.15、0.97≦y≦2.4、0≦z≦4.8であり、MはGaおよびScから選択される少なくとも1種であり、REはYおよびLuから選択される少なくとも1種である)で表され、
蛍光寿命が25ナノ秒以下の蛍光成分を有する、シンチレータ用ガーネット型結晶。 - 前記蛍光成分が25ナノ秒の蛍光寿命を有するとともに、前記蛍光成分の蛍光ピーク波長が、200nm以上400nm以下である、請求項1に記載のシンチレータ用ガーネット型結晶。
- 単結晶である、請求項1または2に記載のシンチレータ用ガーネット型結晶。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のシンチレータ用ガーネット型結晶から構成されるシンチレータと、前記シンチレータの発光を検出する受光器とを備える、放射線検出器。
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