陶瓷閃爍體及其制造方法、以及閃爍體陣列和放射線檢測器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及適于X射線CT裝置等的放射線檢測器的陶瓷閃爍體及其制造方法、以 及使用其的閃爍體陣列和放射線檢測器。
【背景技術】
[0002] X射線診斷裝置中有一種計算機斷層攝影裝置(Computed Tomography:以下簡稱 為CT裝置）。該CT裝置由產生扇狀的扇束X射線的X射線管、和在被檢體的周圍配置有多個X 射線檢測元件的X射線檢測器構成。具有如下功能：首先，用X射線檢測器對由X射線管發出 的扇束X射線照射到被檢體并透過被檢體的X射線的大小進行測定，在計算機內分析該數 據，從而表示斷層面內的狀態。基于測定的數據，在計算機內分析而算出照射了 X射線的斷 層面的各位置處的X射線吸收率，將該吸收率所對應的圖像可視化。
[0003] 作為用于檢測X射線等電離輻射的放射線檢測器，已開發并實用一種放射線檢測 器，其使用了組合有將以Pr、Ce、Eu、Tb等作為發光元素的Gd2〇 2S、Y2〇2S、Lu2〇2S等稀土氧硫化 物粉末燒結而成的陶瓷閃爍體、和硅光電二極管的放射線檢測元件。使用了陶瓷閃爍體的 檢測器中，能夠將放射線檢測元件小型化、而且容易增加頻道數，因此能夠得到分辨率高的 圖像。
[0004] 這樣的放射線檢測元件中，對應于放射線的吸收，閃爍體發出的光的強度(發光強 度)越大越成為高靈敏度。另外，最近對于利用了放射線的診斷裝置，強烈要求降低人體被 輻射量、縮短掃描時間成為重要課題。根據現狀想要進一步縮短掃描時間時，一個檢測元件 中的積分時間變短、積分時間中所吸收的放射線總量降低。因此，尤其需要發光效率高(發 光強度大）。
[0005] 作為閃爍體中使用的稀土氧硫化物粉末的制造方法，日本特開2000-313619號公 報中公開了如下方法:使至少一種稀土的氧化物在水中懸浮且每lmol稀土的氧化物對應 lmol硫酸，或者添加相對于至少1種稀土而溶解的硫酸鹽，由此得到粉末狀沉淀物，對其進 行預燒，將所得稀土氧硫酸鹽進行還原。
[0006] 日本特表2004-525848號公報中公開了如下方法：用濕式粉碎法對具有至少10m2/ g的比表面積的稀土氧硫化物粉末在添加有機粉碎液體的條件下調節粉末的粒徑為不足10 μπι，由該粉末而制造具有40~60%的成型體密度的粉末體，使所得粉末體在真空中或非活 性氣體中、在1200~1450°C的溫度、常壓下進行燒結，制造高密度且半透明的閃爍體陶瓷。
【發明內容】
[0007] 發明要解決的問題
[0008] 通過日本特開2000-313619號公報的制造方法得到的稀土氧硫化物粉末包含粒徑 大的顆粒，因此在無加壓燒結時無法得到高密度的燒結體。因此，為了得到高密度的燒結 體，必須以熱壓、熱等靜壓進行燒結，耗費成本。
[0009] 日本特表2004-525848號公報的制造方法中，通過在添加有機粉碎液體的條件下 對稀土氧硫化物進行濕式粉碎來調節粒徑，但在粉碎時由稀土氧硫化物發生硫的脫嵌，由 硫的空穴形成的晶格缺陷被導入到稀土氧硫化物。稀土氧硫化物被燒結而成為陶瓷閃爍體 后也殘留有該晶格缺陷，使陶瓷閃爍體的發光強度降低。
[0010] 因此，本發明的目的在于，提供能夠抑制發光強度的降低、且容易得到高密度的燒 結體的陶瓷閃爍體的制造方法。
[0011] 本發明的另一目的在于，提供通過所述制造方法得到的陶瓷閃爍體、和使用其的 閃爍體陣列和適于X射線CT裝置等的放射線檢測器。
[0012] 用于解決問題的方案
[0013] 鑒于上述目的進行深入地研究，結果本發明人等得到如下見解:在得到稀土氧硫 化物粉末后不賦予粉碎工序而是在進行得到稀土氧硫化物的還原工序之前加入粉碎工序， 由此能夠調整粒徑、且抑制硫的脫嵌，從而完成了本發明。
[0014] 即，本發明的陶瓷閃爍體的制造方法的特征在于，其包括:將稀土化合物與硫酸 和/或硫酸鹽混合并進行反應而得到產物的混合工序，對前述產物進行預燒而得到預燒粉 的預燒工序，將前述預燒粉還原而得到稀土氧硫化物粉末的還原工序，將前述稀土氧硫化 物粉末成型而得到成型體的成型工序，和對前述成型體進行燒結的燒結工序;其中，在至少 還原工序之前，包括調整產物和/或預燒粉的粒徑的粉碎工序。
[0015] 在前述混合工序后包括調整產物的粒徑的粉碎工序的情況下，優選在前述預燒工 序中以1000°C以下進行預燒，在前述還原工序中以900°C以下進行還原。在前述預燒工序后 包括調整預燒粉的粒徑的粉碎工序的情況下，優選在前述還原工序中以900°c以下進行還 原。優選的是，前述混合工序是在液體中進行混合，在前述粉碎工序中進行濕式粉碎。
[0016] 在前述還原工序之后，優選不包括調整前述稀土氧硫化物粉末的粒徑的粉碎工 序。在前述燒結工序中，優選對成型體不施加超過大氣壓的壓力、且在非活性氣氛中進行燒 結。前述稀土化合物優選選自由稀土元素的氧化物、氫氧化物、鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、醋 酸鹽、磷酸鹽和碳酸鹽組成的組中的至少1種。前述稀土化合物優選至少包含氧化釓、或至 少包含氧化釓和氧化鐠。
[0017] 作為前述稀土化合物，可以使用1種稀土元素的稀土化合物，也可以使用多種稀土 元素的稀土化合物。在將多種稀土元素的稀土化合物混合時，優選前述混合工序中，從量少 的稀土化合物開始依次添加到包含硫酸根離子的水溶液。
[0018] 在前述燒結工序之后，優選包括將前述燒結體進行退火的退火工序。
[0019] 本發明的陶瓷閃爍體的特征在于，其是通過上述方法而得到的。
[0020] 本發明的閃爍體陣列和放射線檢測器的特征在于，其具備所述陶瓷閃爍體。
[0021] 發明的效果
[0022] 根據本發明，通過在進行得到稀土氧硫化物粉末的還原工序前適用粉碎工序，能 夠調整粒徑、抑制硫的脫嵌。因此，使用所述稀土氧硫化物粉末制造的陶瓷閃爍體由高密度 的燒結體形成，具有大的發光強度，對于放射線顯示出高靈敏度的響應。
【附圖說明】
[0023] 圖1為示出本發明的第1實施方式的陶瓷閃爍體的制造方法的圖。
[0024] 圖2為示出本發明的第2實施方式的陶瓷閃爍體的制造方法的圖。
[0025]圖3為示出稀土氧硫化物粉末的粒度分布的曲線圖。
【具體實施方式】
[0026]本發明的重要特征之一在于，發現在進行得到稀土氧硫化物粉末的還原工序前適 用粉碎工序，由此能夠抑制硫的脫嵌。其理由尚未明確，但推測是在進行生成稀土氧硫化物 的還原工序前，預先形成比稀土氧硫化物更穩定的化合物，即使賦予粉碎工序也能夠抑制 硫的脫肷。
[0027]這樣，在本發明中適用粉碎工序而得到燒結性高的粉末時也能夠抑制硫的脫嵌， 因此能夠解決所得陶瓷閃爍體的發光強度降低的問題。以下，詳細說明本發明的陶瓷閃爍 體及其制造方法、以及閃爍體陣列和放射線檢測器，但本發明不限定于下述的實施方式。 [0028] [1]第1實施方式
[0029] 將本發明的第1實施方式的陶瓷閃爍體的制造方法的流程圖示于圖1。
[0030] (1-1)稱量工序
[0031] 首先，稱量工序中，準備規定量的稀土化合物粉末和硫酸或硫酸鹽。稀土化合物可 以使用選自由稀土元素的氧化物、氫氧化物、鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽