2009 Fiscal Year Annual Research Report
輝尽性蛍光体中に深く捕獲された電子を利用したワイドダイナミックレンジ線量計の開発
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21560867
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大内 浩子 Tohoku University, 大学院・薬学研究科, 助教 (10241522)
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| Keywords | 輝尽性蛍光体 / 放射線・X線・粒子線 / イメージングプレート / 固体物理 / 固体検出器 / 消去不全光 / ワイドダイナミックレンジ |
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| Research Abstract |
イメージングプレート(IP)などとして汎用されているBaFBr(I):Eu^<2+>輝尽性蛍光体では、ミリグレイ以上の比較的高い線量のX線を照射した試料や繰り返し使用した試料に、白色可視光を長時間照射しても、潜像が消去されずに600nm近傍の励起光で読み出されてくる現象(以下「消去不全現象」といい、観察される光を「消去不全光」というが生じる。これらの試料では、従来の読み取りに用いられている600nm付近の電子以外に短波長側の深い準位に捕獲された電子が存在し、これが消去不全光の原因となっていると考えられる。これらの電子を利用することで、大線量側にダイナミッタレンジを数桁拡大した線量計として開発することを目的として、本年度は以下の項目を実施し、それぞれ成果を得た。
1.消去不全光がPSLであることの検証
消去不全光を自作PSL(輝尽発光,Photo-Stimulated Luminescence)測定装置を用いて測定を行った。635nm励起よって生じる405nmの発光であることを示し、PSLであることを明らかにした。
2.輝尽性蛍光体中に深く捕獲された電子及びその励起-PSL発光モデルの考案
これまでの研究成果と本結果を総合し、X線照射後のIPにおいて600nm付近の捕獲電子及び短波長領域に深く捕獲されている電子とその励起モデルを考案した。
3.IPにおける短波長領域電子捕獲準位(波長)の特定
短波長側の準位に捕獲されている電子を利用するためには、どの準位(波長)に捕獲されているのかを正確に特定する必要がある。そこで、UV光を分光して消去不全光を生じているIP試料を励起することにより、波長の特定を行った。その結果、ガンマ線を高感度に検出するBAS-MSタイプのIPでは、320nm付近にそのピークがあると特定することができた。また、これまでの研究でBAS-TRでは短波長側の電子捕獲部位は290nm付近にあると考えてきたが、BAS-MSとBAS-TRては、電子が捕獲されている部位(バンドギャップにおける深さ)が異なることがわかった。
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