真空紫外域で発 光する新機能シンチレータ結晶材料の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19686001
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 吉川 彰 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (50292264)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 結晶工学 / 先端機能デバイス / 放射線・X線・粒子線 / 医療・福祉

研究概要

本研究では200nm以下の極短波長域に発光する新規VUVシンチレータの開発中心とし、新規真空紫外シンチレータの探索を行いNd:LaF_3、Nd:LuLiF_4、Nd:LuF_3を開発した。そして、(1)開発した200nm以下の極短波長域に発光する新規VUVシンチレータの高品質バルク単結晶および形状制御単結晶作製技術の確立、(2)次世代ガスカウンタと接合し、放射線励起によるシグナルの確認、(3)放射線2次元イメージの取得に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Optical Characteristic Improvement of Neodymium-Doped Lanthanum Fluoride Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition for Vacuum Ultraviolet Application (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Ieda, T. Ishimaru, S. Ono, K. Yamanoi, M. Cadatal-Raduban, T. Shimizu, N. Sarukura, K. Fukuda, T. Suyama, Y. Yokota, T. Yanagida, and A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: vol. 51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal growth and scintillation properties of Nd:CaF2 (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Tanaka, N. Kawaguchi, N. Abe, Y. Furuya, Y. Yokota, T. Yanagida, J. Pejchal, M. Nikl, Y. Kawazoe, and A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: vol. 33 ページ: 284-287
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal growth and optical properties of the Nd3+ doped LuF3 single crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fukuda, S. Ishizu, N. Kawaguchi, T. Suyama, T. Yanagida, Y. Yokota, M. Nikl, and A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: vol. 33 ページ: 1143-1146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal growth and scintillation characteristics of the Nd3+ doped LiLuF4 single crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fukuda, N. Kawaguchi, S. Ishizu, T. Nagami, T. Suyama, T. Yanagida, Y. Yokota, M. Nikl, and A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: vol. 33 ページ: 924-927
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal growth Nd distribution and luminescence properties of (Na0.425+xLu0.575-x-yNdy)F2.15-2x single crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Furuya, H. Tanaka, K. Fukuda, N. Kawaguchi, Y. Yokota, T. Yanagida, V. Chani, M. Nikl, and A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth 巻: vol. 318 ページ: 791-795
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal growth and scintillation properties of (NaxCa1-2xLux-yNdy)F-2 single crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Furuya, S. Wakahara, M. Sugiyama, H. Tanaka, K. Fukuda, N. Kawaguchi, Y. Yokota, T. Yanagida, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: vol. 34 ページ: 75-78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal growth and scintillation properties of NdF3 single crystal (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Furuya, N. Kawaguchi, N. Abe, Y. Yokota, T. Yanagida, M. Nikl, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: vol. 32 ページ: 878-881
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nd concentration dependence on the optical and scintillation properties of Nd doped BaF2 (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Kawaguchi, T. Yanagida, Y. Futami, K. Fukuda, T. Suyama, Y. Yokota, A. Yoshikawa, M. Nikl
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: vol. 32 ページ: 1325-1328
  • 査読あり
• [雑誌論文] VUV-UV-visible luminescence of Nd3+, Er3+ and Tm3+ in LiLuF4 single crystal host (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Martincik, M. Nikl, S. Ishizu, K. Fukuda, T. Suyama, A. Beitlerova, K. Polak, V. Babin, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Radiation Measurements 巻: vol. 45 ページ: 403-405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nd3+:LaF3 as a Step-Wise Excited Scintillator for Femtosecond Ultraviolet Pulses (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Nakazato, M. Cadatal-Raduban, K. Yamanoi, M. Tsuboi, Y. Furukawa, M. Pham, E. Estacio, T. Shimizu, N. Sarukura, K. Fukuda, T. Suyama, T. Yanagida, Y. Yokota, A. Yoshikawa, F. Saito
  • 雑誌名: Ieee Transactions on Nuclear Science 巻: vol. 57 ページ: 1208-1210
  • 査読あり
• [雑誌論文] Doubly doped BaY2F8:Er,Nd VUV scintillator (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Pejchal, M. Nikl, K. Fukuda, N. Kawaguchi, T. Yanagida, Y. Yokota, A. Yoshikawa, V. Babin
  • 雑誌名: Radiation Measurements 巻: vol. 45 ページ: 265-267
  • 査読あり
• [雑誌論文] Luminescence Mechanism in Doubly Doped LaF3:Er,Nd VUV Scintillator (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Pejchal, M. Nikl, K. Fukuda, N. Kawaguchi, T. Yanagida, Y. Yokota, A. Yoshikawa, V. Babin
  • 雑誌名: Ieee Transactions on Nuclear Science 巻: vol. 57 ページ: 1196-1199
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal growth and VUV luminescence properties of Er3+- and Tm3+ -doped LiCaAlF6 for detectors (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Yoshikawa, T. Yanagida, Y. Yokota, A. Yamaji, Y. Fujimoto, J. Pejchal, V. I. Chani, N. Kawaguchi, S. Ishizu, K. Fukuda, T. Suyama, M. Nikl
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: vol. 32 ページ: 845-849
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Growth and Scintillation Properties of Tm, Nd Codoped LaF3 Single Crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Abe, Y. Yokota, Y. Yanagida, N. Kawaguchi, J. Pejchal, M. Nikl, K. Fukuda, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Ieee Transacitons on Nuclear Science 巻: vol. 57 ページ: 1278-1271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Growth and Luminescence Properties of Tm:BaF2 Single Crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Abe, Y. Yokota, T. Yanagida, J. Pejchal, F. Nara, N. Kawaguchi, K. Fukuda, M. nikl, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: vol. 49
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Gamma-Ray Response of Tm:BaF2 Single Crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Abe, Y. Yokota, T. Yanagida, N. Kawaguchi, J. Pejchal, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Ieee Transactions of Nuclear Science 巻: vol. 57 ページ: 1304-1307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Growth and Characterization of Rare Earth Doped K3LuF6 (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Abe, Y. Yokota, T. Yanagida, N. Kawaguchi, K. Fukuda, J. Pejchal, M. Nikl, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Ieee Transactions of Nuclear Science 巻: vol. 57 ページ: 1320-1324
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal growth and scintillation properties of Tm:K2NaLuF6 (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Abe, T. Yanagidaa, Y. Yokotaa, A. Maeo, J. Pejchal, Y. Fujimoto, Y. Furuya, H. Tanaka, N. Kawaguchi, K. Fukuda, V. Chani, K. Kameda, M. Nikl, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: vol. 32 ページ: 589-594
  • 査読あり
• [雑誌論文] Developments of a large area VUV sensitive gas PMT with GEM/mn PIC (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Sekiya, C. Ida, H. kubo, S. Kurosawa, T. Tanimori, A. Yoshikawa, T. Yanagida, Y. Yokota, K. Fukuda, S. Ishizu, N. Kawaguchi, T. Suyama
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: vol. 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacuum ultraviolet luminescence from a micro-pulling-down method grown Nd3+:(La-09,Ba-0.1)F-2.9 (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Cadatal, Y. Furukawa, S. Ono, M. Pham, E. Estacio, T. Nakazato, T. Shimizu, N. Sarukura, K. Fukuda, T. Suyama, A. Yoshikawa, F. Saito
  • 雑誌名: Journal of Luminescence 巻: vol. 129 ページ: 1629-1631
  • 査読あり
• [学会発表] Nd:LuF3の単結晶成長とその光学特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉川彰, 横田有為, 柳田健之, 福田健太郎, 河口範明, 石津澄人, 須山敏尚
  • 学会等名: 第5回日本フラックス成長研究発表会
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Crystal growth and luminescent properties of Nd:BaY2F8 single crystal for VUV emitting scintillator (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Yoshikawa, T. Yanagida, Y. Yokota, N. Kawaguchi, S. Ishizu, K. Fukuda, J. Pejchal, V. Babin, M. Nikl
  • 学会等名: 7th International Conference on Luminescent Detectors and Transformers of Ionizing Radiation LUMDETR 2009
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 20090712-17
• [学会発表] 真空紫外域に発光する新規発光結晶の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉川彰, 柳田健之, 横田有為, 福田健太郎, 河口範明, 須山敏尚, 猿倉信彦
  • 学会等名: レーザー研シンポジウム2009
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 20090423-24
• [学会発表] Single Crystal Growth and Optical Properties of Pr-doped K(Y.Lu)3F10 (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Yoshikawa, M. Kimura, C. Kamada, T. Yanagida, Y. Yokota, F. Saito
  • 学会等名: Japanese-French Joint Workshop, First Workshop Tohoku University- EMAC-INSA Ecole des Mines, Albi & INSA, Toulouse
  • 発表場所: Albi, France
  • 年月日: 20081201-02
• [学会発表] Crystal growth, optical properties and neutron responses of Ce3+6 single crystal (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Yoshikawa, T. Yanagida, N. Andrey, K. J. Kim, N. Kawaguchi, K. Fukuda, T. Suyama, M. Nikl
  • 学会等名: The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. (IEEE NSS/MIC) 2008
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 20081019-25
• [学会発表] Phase transition control, melt growth of (Gd,RE)F3 single crystal and their luminescent properties (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Yoshikawa, A. Jouini, K. Kamada, G. Boulon, M. Nikl, F. Saito
  • 学会等名: The 15th International Conference on Luminescence and Optical Spectroscopy of Condensed Matter (ICL'8)
  • 発表場所: Lyon, France
  • 年月日: 20080707-11
• [学会発表] ポストCe:LiCAFを目指したCe系新紫外レーザー結晶の開発・シンチレータ結晶への展開 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉川彰
  • 学会等名: レーザー研シンポジウム2008
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 20080417-18
• [産業財産権] フッ化物結晶及び真空紫外発光素子 (2011)
  • 発明者名: 吉川彰, 志村玲子, 福田健太郎, 石津澄人, 須山敏尚
  • 権利者名: トクヤマ, 東北大学
  • 産業財産権番号: 特許登録, 第4785198号
  • 取得年月日: 2011-07-22
• [産業財産権] 放射線検出装置及び放射線の検出方法 (2011)
  • 発明者名: 高橋浩之, 吉川彰, 志村玲子, 福田健太郎,吉川彰, 志村玲子, 福田健太郎
  • 権利者名: トクヤマ, 東京大学, 東北大学
  • 産業財産権番号: 特許登録, 第4685042号
  • 取得年月日: 2011-01-12
• [産業財産権] フッ化物単結晶、真空紫外発光素子及びシンチレータ― (2010)
  • 発明者名: 福田健太郎, 石津澄人, 河口範明, 吉川彰, ヤンペジャール, 柳田健之, 横田有為
  • 権利者名: トクヤマ, 東北大学
  • 産業財産権番号: 特願, 2010-276109
  • 出願年月日: 2010-12-13
• [産業財産権] フッ化物単結晶、真空紫外発光素子及びシンチレータ― (2010)
  • 発明者名: 吉川彰, 柳田健之, 横田有為, 福田健太郎, 石津澄人, 河口範明, 須山敏尚
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2010-276109
  • 出願年月日: 2010-12-10
• [産業財産権] フッ化物結晶、放射線検出用シンチレーター及び放専線検出器 (2010)
  • 発明者名: 吉川彰, 柳田健之, 藤本裕, 福田健太郎, 河口範明, 須山敏尚
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2010-191462
  • 出願年月日: 2010-08-27
• [産業財産権] フッ化物単結晶、シンチレーター及びフッ化物単結晶の製造方法 (2010)
  • 発明者名: 吉川彰, 柳田健之, 藤本裕, 福田健太郎, 河口範明, 須山敏尚
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2010-207696
  • 出願年月日: 2010-09-16
• [産業財産権] 真空紫外発光素子及びシンチレーター (2010)
  • 発明者名: 福田健太郎, 石津澄人, 河口範明, 吉川彰, 柳田健之, 横田有為
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2010-059395
  • 出願年月日: 2010-03-16
• [産業財産権] フッ化物結晶、真空紫外発光素子及び真空紫外発光シンチレーター (2010)
  • 発明者名: 吉川彰, 柳田健之, 横田有為, 福田健太郎, 河口範明, 須山敏尚
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2010-047772
  • 出願年月日: 2010-03-09
• [産業財産権] フッ化物結晶、真空紫外発光素子及び真空紫外発光シンチレーター (2009)
  • 発明者名: 吉川彰, 柳田健之, 横田有為, 阿部直人, 福田健太郎, 河口範明, 須山敏尚
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2009-294829
  • 出願年月日: 2009-12-25
• [産業財産権] フッ化物結晶、真空紫外発光素子及び真空紫外発光シンチレーター (2009)
  • 発明者名: 吉川彰, 柳田健之, 横田有為, 阿部直人, 福田健太郎, 河口範明, 須山敏尚
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2009-294957
  • 出願年月日: 2009-12-25
• [産業財産権] 放射線画像検出器 (2009)
  • 発明者名: 福田健太郎, 石津澄人, 河口範明, 須山敏尚, 吉川彰, 柳田健之, 横田有為, 窪秀利, 谷森達, 関谷洋之
  • 権利者名: トクヤマ, 東北大学, 京都大学, 東京大学
  • 産業財産権番号: 特願, 2009-207779
  • 出願年月日: 2009-09-09
• [産業財産権] 真空紫外発光デバイス (2009)
  • 発明者名: 小野晋吾, 石津澄人, 福田健太郎, 河口範明, 長見知史, 須山敏尚, 吉川彰, 柳田健之, 横田有為
  • 権利者名: 名古屋工業大学, 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2009-206052
  • 出願年月日: 2009-09-07
• [産業財産権] 真空紫外発光素子 (2009)
  • 発明者名: 石津澄人, 福田健太郎, 河口範明, 須山敏尚, 吉川彰, 柳田健之, 横田有為
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2009-163343
  • 出願年月日: 2009-07-10
• [産業財産権] 金属フッ化物結晶及び真空紫外発光素子 (2009)
  • 発明者名: 石津澄人, 福田健太郎, 河口範明, 須山敏尚, 吉川彰, 柳田健之, 横田有為, マーティン ニクル
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2009-163344
  • 出願年月日: 2009-07-10
• [産業財産権] 希土類含有K3LuF6、真空紫外発光素子及び真空紫外発光シンチレーター (2009)
  • 発明者名: 吉川彰, 柳田健之, 横田有為, 福田健太郎, 河口範明, 須山敏尚
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2009-136181
  • 出願年月日: 2009-06-05
• [産業財産権] フッ化物結晶、真空紫外発光素子及び真空紫外発光シンチレーター (2009)
  • 発明者名: 吉川彰, 柳田健之, 横田有為, 福田健太郎, 河口範明, 須山敏尚
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2009-136182
  • 出願年月日: 2009-06-05
• [産業財産権] 真空紫外発光素子及び真空紫外発光シンチレーター (2009)
  • 発明者名: 吉川彰, 柳田健之, 横田有為, 福田健太郎, 河口範明, 須山敏尚
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特願, 2009-136180
  • 出願年月日: 2009-06-05
• [産業財産権] 中性子用シンチレータ (2008)
  • 発明者名: 吉川彰, 柳田健之, 横田有為, 福田健太郎, 石津澄人, 河口範明, 須山敏尚
  • 権利者名: 東北大学, トクヤマ(株)
  • 産業財産権番号: 特願, 2008-075323
  • 出願年月日: 2008-03-24