輝尽発光現象を利用したエネルギー弁別可能な二次元放射線イメージセンサシステムの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09558060
• Research Institution: Kanazawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 南戸 秀仁 金沢工業大学, 工学部, 教授 (30133466)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浦山 克巳 三菱重工業, 原子力研究センター, 主務 ; 阿部 健 東北大学, 工学部, 教授 (90005760) ; 那須 昭一 金沢工業大学, 工学部, 教授 (50247433) ; 神長 宇享 マックサイエンス, システム開発部, 技師長 ; 片山 忠二 マックサイエンス, システム開発部, 部長
• Keywords: 放射線検出器 / 輝尽発光 / イメージセンサ / セラミックス / 蛍光体

Research Abstract

昨年度に引き続き、研究最終度の本年は、輝尽発光(PSL)イメージのフェーディング現象に着目し、そのメカニズムの解析およびフェーディング現象を示さない輝尽性蛍光体の探索および開発を目的に研究を推進するとともに放射線のエネルギーと種類弁別が可能なイメージセンサをいかに実現するかの検討を行った。その結果、以下に示すような成果を得た。
(1)昨年度の研究でKBr:Eu輝尽性蛍光体が優れたフェーディング特性を示すことを明らかにした。本年度は、すでに医療用のイメージ媒体として実用化されているイメージングプレート(富士写真フィルム製作)も含め、放射線検出器としての特性の評価およびイメージのフェーディング特性の評価を行った結果、フェーディングが低エネルギーの電子捕獲中心において顕著に生じていることが明らかにできた。
(2)3種類ある電子捕獲中心の間に、電子のやり取りが生じていることが分った。このことは、イメージを消去した後のイメージの染みだしがあることを示唆するものであり、イメージングプレートを放射線イメージセンサとして利用するときはこの点に注意して使用することが必要であることを明らかにできた。
(3)イメージングプレートからの輝尽発光スペクトルには2つのピークが存在し、その2つのピークの強度比が放射線種に依存してことなることが分かった。この結果は放射線種の判別が可能であることを示している。また、エネルギーを弁別するには、輝尽発光波長およびその刺激帯の異なる何種類かの輝尽性蛍光体を積層することがゆうこうであることがわかった。
今年度で一応研究は終了するが、この3年で得られた成果をもとに、放射線のエネルギーおよび種類判別可能な二次元センサの実現をめざす所存である。

Research Products

• [Publications] 南戸秀仁: "ラジオルミノグラフィ用イメージングプレートの物理と先端放射線計測への応用"RadioisoTopes. 49. 39-50 (2000)
• [Publications] 南戸秀仁: "輝尽性蛍光体の物理"放射線. 25. 9-24 (1999)
• [Publications] 今井敦志、南戸秀仁 ほか: "放電プラズマ焼結法を用いた輝尽性蛍光体セラミックスへの作製"放射線. 25. 65-72 (1999)
• [Publications] M.Miyazaki,H.Nanto et al.: "Radiation Detectons Using Photostimulable Phosphons and Its Applications"Proc.of the 13Th Workshop on Radiation Detectons and Their Uses. 161-170 (1999)