[发明专利]荧光材料、闪烁体、闪烁体阵列以及放射线检测器

说明书

荧光材料具有以(Gd_{1‑α‑β‑γ}R_αCe_βTb_γ)_3+a(Al_1‑u‑vGa_uSc_v)_5‑bO₁₂所表示的组成，上述R是Y和Lu中的至少一种，上述a、b、α、β、γ、u、v满足下述范围，0≤a≤0.1，0≤b≤0.1，0≤α≤0.8，0.0003≤β≤0.005，0.02≤γ≤0.2，0.27≤u≤0.75，0≤v≤0.02，相对密度为99％以上，有效原子序数为35以上60以下。

技术领域

本发明涉及含有Gd、Al、Ga的组成的石榴石型的氧化物的荧光材料、闪烁体、闪烁体阵列以及放射线检测器。

背景技术

闪烁体是吸收α线、β线、γ线、X射线等放射线，发出荧光的部件。通过组合闪烁体和检测荧光的光电二极管，能够用于检测所照射的放射线。例如，被利用于断层撮影等的医疗领域、非破坏检查等的工业领域、随身行李检查等的安全领域、高能物理学等的学术领域等多种多样的应用领域。

专利文献1公开了如下的多晶闪烁体，其具有以通式：(Gd_1-w-x-y-zY_wLu_xRE_yCe_z)_3+a(Al_1-u-sGa_uSc_s)_5-aO₁₂(其中，RE是Pr、Dy和Er之中的至少一种元素，0＜a≤0.15，0.2≤w≤0.5，0≤x≤0.5，0＜y≤0.003，0.0003≤z≤0.0167，0.2≤u≤0.6，0≤s≤0.1)表示的组成，Fe的含量相对于包含Fe在内的总量为0.05～1质量ppm，Si的含量相对于包含Si在内的总量为0.5～10质量ppm，被X射线激发时在30℃～40℃的发光强度的温度系数为－0.15％/℃～+0.15％/℃。

根据专利文献1，记载了通过将Gd置换成Y或者Y和Lu，能够在抑制发光强度的降低的同时改善温度系数。

专利文献2中公开了由通式：(Gd_1-α-β-γTb_αLu_βCe_γ)₃(Al_1-xGa_x)_aO_b，0＜α≤0.5，0＜β≤0.5，0.0001≤γ≤0.1，0＜x＜1，4.8≤a≤5.2，11.6≤b≤12.4所示的石榴石结构氧化物的多晶体构成的固体闪烁体。

根据专利文献2，记载了Tb对荧光有帮助，通过共掺Tb和Ce，提高发光强度和余辉特性。

专利文献3公开了如下的闪烁体，其由具有石榴石结构的发光物质构成，含有Gd、Y、Ce、Ga和Al，以(Gd_1-x-y-zY_xA_yCe_z)_3+u(Ga_1-m-nAl_mD_n)_5-uO₁₂：wFO表示，A是Lu、La、Tb、Dy或者这些的组合，D是In、Sc或这些的组合，F是二价离子，0≤x＜0.2，0＜y＜0.5，0.001＜z＜0.05，0＜u＜0.1，0≤n＜0.2，0.3＜m＜0.6，以及10ppm≤w≤300ppm，并且y/x＞1。

根据专利文献3，记载了通过使Tb相对于Y的比大于1，将Mg以外的二价的离子(例如Ca、Sr、Ba、Zn)作为掺杂剂使用，能够在衰减速度快、高发光强度的同时降低余辉。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－184397号公报