Si-APD用透明セラミックスCe:LuAGシンチレータの開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760705
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 柳田 健之 東北大学, 多元物質科学研究所, 産学官連携研究員 (20517669)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: シンチレータ / 透明セラミック / ガーネット / ガンマ線 / APD / 放射線検出器

研究概要

Si-APD用の透明セラミックスCe:LuAGシンチレータを開発した。Ce0.5%添加LuAGにおいては、16000ph/MeVの発光量を達成した。さらなる高特性化を目指し、バンドギャップエンジニアリングを行うため、AlサイトをGaに置換していったところ、Al:Ga=6:4の比において、21000ph/MeVの発光量を達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Scintillation properties of transparent ceramic and single crystalline Nd : YAG scintillators (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, K.Kamada, Y.Fujimoto, Y.Yokota, A.Yoshikawa, H.Yagi, T.Yanagitani
  • 雑誌名: Nucl.Instr.and Meth.A 631 ページ: 54-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties and gamma-ray response of Czochralski grown Pr : Lu3Al5O12 scintillating garnet crystals with different Pr content (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, M.Sato, K.Kamadaa, Y.Fujimoto, Y.Yokota, A.Yoshikawa, V.Chani
  • 雑誌名: Opt.Mat. 33 ページ: 413-418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scintillation properties of transparent Lu3Al5O12 (LuAG) ceramics doped with different concentrations of Pr^<3+> (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, A.Fukabori, Y.Fujimoto,A.Ikesue, K.Kamada, J.Kataoka, Y.Yokota, A.Yoshikawa, V.Chani
  • 雑誌名: Phys.Status.Solidi (c) 8 ページ: 140-143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of ZnO Based Radiation Monitor for Processing Facility (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, N.Kawaguchi, Y.Fujimoto, Y.Yokota, M.Miyamoto, H.Sekiwa, J.Kobayashi, T.Tokutake, A.Yoshikawa
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys 50 ページ: 01BG06
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scintillation properties of Ce doped LuLiF 4 and LuScBO 3 (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, Y.Fujimoto, N.Kawaguchi, Y.Yokota, K.Kamada, S.Hatamoto, D.Totsuka, A.Yoshikawa
  • 雑誌名: Nucl.Instr.Meth-A in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth and scintillation properties of Pr doped YAP with different Pr concentrations (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, K.Kamada, Y.Fujimoto, M.Sugiyama, Y.Furuya, A.Yamaji, Y.Yokota, A.Yoshikawa
  • 雑誌名: Nucl.Instr.and Meth.A 623 ページ: 1020-1023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Basic study of single crystal fiber Pr : LuAG scintillator for gamma-ray imaging applications (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, K.Kamada, N.Kawaguchi, Y.Yokota, V.Chani, A.Yoshikawa
  • 雑誌名: Nucl.Instr.and Meth.A in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth and scintillation properties of BaMgF 4 (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, N.Kawaguchi, Y.Fujimoto, M.Sugiyama, Y.Furuya, Y.Yokota, K.Kamada, A.Yoshikawa, V.Chani
  • 雑誌名: Nucl.Instr.and Meth.A 621 ページ: 473-477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and Performance Test of Picosecond Pulse X-ray Excited Streak Camera System for Scintillator Characterization (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, Y.Fujimoto, A.Yoshikawa, Y.Yokota, K.Kamada, Jan Pejchal, N.Kawaguchi, K.Fukuda, K.Uchiyama, K.Mori, K.Kitano, M.Nikl
  • 雑誌名: Appl.Phys.Express vol.3 ページ: 056202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Pr : LuAG Scintillator Array and Assembly for Positron Emission Mammography (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, A.Yoshikawa, Y.Yokota, K.Kamada, Y.Usuki, S.Yamamoto, M.Miyake, M.Baba, K.Sasaki, M.Ito
  • 雑誌名: IEEE.Nucl.Trans.Sci. 57 ページ: 1492-1495
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and Evaluations of Apatite Crystal Scintillators (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, Y.Fujimoto, Y.Ohgi, Y.Yokota, A.Yoshikawa, H.Kagi, K.Sugiyama, K.Kamada
  • 雑誌名: IEEE Trans.Nucl.Sci. 57 ページ: 1308-1311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gamma-ray Responses of Pr : LuYAP and Pr : YAP Scintillators (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, K.Kamada, Y.Yokota, Y.Fujimoto, S.Maeo, A.Yoshikawa
  • 雑誌名: IEEE Trans.Nucl.Sci. 57 ページ: 1316-1319
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth and Evaluations of Nd : LuLiF4 for Different Nd Concentration (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, N.Kawaguchi, S.Ishizu, Y.Yokota, K.Fukuda, T.Suyama, A.Yoshikawa, H.Sekiya, S.Kubo, T.Tanimori, V.Chani
  • 雑誌名: IEEE Trans.Nucl.Sci. 57 ページ: 1312-1315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scintillation Properties of In doped ZnO for Different In Concentrationsr (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, A.Yoshikawa, Y.Yokota, M.Miyamoto, H.Sekiwa
  • 雑誌名: IEEE Trans.Nucl.Sci. 57 ページ: 1325-1328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth, Optical Properties, and Scintillation Light Yield of Ce : CaF 2 Crystals with Different Ce Concentration (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, K.J.Kim, K.Kamada, Y.Yokota, S.Maeo, A.Yoshikawa, N.Kawaguchi, K.Fukuda, N.Sarukura, V.Chani
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 49 ページ: 032601
  • 査読あり
• [雑誌論文] T.Yanagida, N.Kawaguchi, Y.Yokota, S.Ishizu, K.Fukuda, A.Yoshikawa, J.Pejchal, M.Nikl (2009)
  • 著者名/発表者名: Study of VUV emission, γ-RAY responses of Nd : BaF2 scintillaotor
  • 雑誌名: Radiation Measurements 45 ページ: 422-425
  • 査読あり
• [雑誌論文] T.Yanagida, A.Yoshikawa, Y.Yokota, S.Maeo, N.Kawaguchi, S.Ishizu, K.Fukuda, T.Suyama (2009)
  • 著者名/発表者名: Crystal growth, Optical Properties, Alpha-ray responses of Ce doped LiCaAlF 6 for different Ce concentration
  • 雑誌名: Optical Materials 32 ページ: 311-314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Basic properties of ceramic Pr : LuAG scintillator (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, A.Yoshikawa, A.Ikesue, K.Kamada, Y.Yokota
  • 雑誌名: IEEE Trans.Nucl.Sci. Vo.56, Issue5 ページ: 2955-2959
  • 査読あり
• [学会発表] Scintillation properties of transparent ceramic Ce : LuAG with different Ce concentrations (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, Y.Fujimoto, Y.Yokota, A.Ikesue, A.Yoshikawa
  • 学会等名: EIW 2010
  • 発表場所: Lyon 1 University, France
  • 年月日: 20101207-20101209
• [学会発表] Scintillation Properties of LuAG (Ce) Ceramic and Single Crystalline Scintillator (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, Y.Fujimoto, Y.Yokota,A.Yoshikawa, T.Ishikawa, H.Fujimura, H.Shimizu, H.Yagi, T.Yanagitani
  • 学会等名: IEEE NSS MIC 2010
  • 発表場所: Tennessee, USA.
  • 年月日: 20101030-20101106
• [学会発表] Scintillation Properties Of Transparent Ceramic Ce Doped LuAG With Different Ce Concentrations (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yanagida, Y.Fujimoto, Y.Yokota, K.Kamada, A.Yoshikawa, H.Yagi, T.Yanagitani
  • 学会等名: 16th International Conference on Solid State Dosimetry
  • 発表場所: Sydney, Australia.
  • 年月日: 20100919-20100924
• [学会発表] ガンマ線検出用透明多結晶Ce : LuAGシンチレータの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柳田健之, 藤本裕, 横田有為, 鎌田圭, 吉川彰, 石川貴嗣, 藤村寿子, 清水肇, 八木秀喜, 柳谷高公, 伊東孝之, 繋田岳志
  • 学会等名: 2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会 10a-TF-11
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 20090908-20090911
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.tagen.tohoku.ac.jp/labo/f_saito/yoshikawa/personal/yanagida/kenkyu.html
• [産業財産権] 指向性放射線検出器及び透明遮蔽材 (2010)
  • 発明者名: 吉川彰、柳田健之、藤本裕、古谷優貴、福田健太郎、河口範明、須山敏尚、渡辺賢一
  • 権利者名: 東北大学、トクヤマ、名古屋大学
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-277479
  • 出願年月日: 2010-12-13
• [産業財産権] 放射線画像検出器 (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、窪秀利、谷森達、関谷洋之
  • 権利者名: 東北大学、トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-203515
  • 出願年月日: 2010-09-10
• [産業財産権] シンチレータ用ガーネット型単結晶およびこれを用いる放射線検出器 (2010)
  • 発明者名: 吉川彰、柳田健之、鎌田圭、佐藤浩樹、堤浩輔、遠藤貴範、伊藤繁記
  • 権利者名: 東北大学、古河機械金属
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-190318
  • 出願年月日: 2010-08-27
• [産業財産権] シンチレータ用ガーネット型単結晶およびこれを用いる放射線検出器 (2010)
  • 発明者名: 吉川彰、柳田健之、鎌田圭、佐藤浩樹、堤浩輔、遠藤貴範、伊藤繁記
  • 権利者名: 東北大学、古河機械金属
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-190319
  • 出願年月日: 2010-08-27
• [産業財産権] 放射線検出器 (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、高橋弘充、米谷光生、松岡正之、深沢泰司
  • 権利者名: 東北大学、広島大学、トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-164360
  • 出願年月日: 2010-07-21