(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式：（Ｇｄ１−ｘ，ＲＥ′ｘ）２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ
（式中、ＲＥ′はＹ、ＬａおよびＬｕから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ｘは０＜ｘ≦０．１を満足する数である）で表され、かつ、セリウム、ジルコニウム、およびリンから選ばれる少なくとも１種を共付活剤として含有する酸硫化ガドリニウム蛍光体粉末を焼結してセラミックシンチレータ材料を製造するセラミックシンチレータ材料の製造方法であって、
前記酸硫化ガドリニウム蛍光体粉末は平均粒子径が６〜１０μｍであり、前記焼結は、ＨＩＰ温度が１４００〜１６００℃、ＨＩＰ圧力が９８ＭＰａ以上、ＨＩＰ時間が５〜７時間であるＨＩＰ処理工程を有し、かつ、前記セラミックシンチレータ材料の３点曲げ試験による抗折強度が８０ＭＰａ以上となるように行われることを特徴とするセラミックシンチレータ材料の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のセラミックシンチレータ材料の製造方法から得られるセラミックシンチレータ材料からなることを特徴とする板状のシンチレータスラブ。
【請求項３】
請求項２記載の板状のシンチレータスラブにおいて、
直径が２０ｍｍ以上、厚さが０．５ｍｍ以上の円板状であることを特徴とする板状のシンチレータスラブ。
【請求項４】
請求項２記載の板状のシンチレータスラブにおいて、
短辺の長さが２０ｍｍ以上、長辺の長さが１１０〜５００ｍｍ、厚さが０．５ｍｍ以上の矩形板状であることを特徴とする板状のシンチレータスラブ。
【請求項５】
請求項１記載のセラミックシンチレータ材料の製造方法から得られるセラミックシンチレータ材料からなることを特徴とする矩形棒状のシンチレータチップ。
【請求項６】
請求項５記載の矩形棒状のシンチレータチップにおいて、
長さが２０ｍｍ以上、幅が０．５〜２ｍｍ、厚さが０．５〜３ｍｍの形状であることを特徴とする矩形棒状のシンチレータチップ。
【請求項７】
請求項６記載の矩形棒状のシンチレータチップにおいて、
長さが４０ｍｍ以上であることを特徴とする矩形棒状のシンチレータチップ。
【請求項８】
請求項１項記載のセラミックシンチレータ材料の製造方法から得られるセラミックシンチレータ材料を具備し、入射した放射線に応じて前記セラミックシンチレータ材料を発光させる蛍光発生手段と、
前記蛍光発生手段からの光を受け、前記光の出力を電気的出力に変換する光電変換手段と
を具備することを特徴とする放射線検出器。
【請求項９】
請求項８記載の放射線検出器において、
前記蛍光発生手段は、前記セラミックシンチレータ材料からなるシンチレータチップをスライスして作製したセグメントを縦横方向に複数集積して構成したシンチレータブロックを有することを特徴とする放射線検出器。
【請求項１０】
請求項９記載の放射線検出器において、
前記蛍光発生手段は複数のチャンネルを備え、前記複数のチャンネルはそれぞれ前記シンチレータチップをスライスして作製した複数のセグメントを、それぞれ前記複数のチャンネルの配列方向と略直交する方向に集積した構成を有することを特徴とする放射線検出器。
【請求項１１】
被検査体に向けて放射線を照射する放射線源と、
前記被検査体を透過した放射線を検出する、請求項８ないし請求項１０のいずれか１項記載の放射線検出器と
を具備することを特徴とする放射線検査装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の放射線検査装置において、
前記放射線検査装置はＸ線断層写真撮影装置であることを特徴とする放射線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、Ｘ線などの放射線を可視光線などに変換するセラミックシンチレータ材料とその製造方法、およびそれを用いた放射線検出器と放射線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  医療診断や工業用非破壊検査などの分野においては、Ｘ線断層写真撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と記す）などの放射線検査装置を用いた検査が行われている。Ｘ線ＣＴ装置は、扇状のファンビームＸ線を照射するＸ線管（Ｘ線源）と、多数のＸ線検出素子を併設したＸ線検出器とを、被検査体の断層面を中央として対向配置して構成されている。Ｘ線ＣＴ装置においては、被検査体に対して回転させながらＸ線管からファンビームＸ線を照射し、被検査体を透過したＸ線吸収データをＸ線検出器で収集する。この後、このＸ線吸収データをコンピュータで解析することによって、断層像が再生される。【０００３】  上述したようなＸ線ＣＴ装置の放射線検出器には、固体シンチレータを用いた検出素子が広く使用されている。固体シンチレータを用いた放射線検出器では、検出素子を小型化してチャンネル数を増やすことが容易であることから、Ｘ線ＣＴ装置の解像度をより一層高めることができる。【０００４】  シンチレータは、Ｘ線などの放射線の刺激により可視光線または可視光線に近い波長の電磁波を放射する物質である。このようなシンチレータ特性を有する固体物質としては、ＮａＩ、ＣｓＩ、ＣｄＷＯ4などの単結晶体、ＢａＦＣｌ：Ｅｕ、ＬａＯＢｒ：Ｔｂ、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＣａＷＯ4、ＣｄＷＯ4などの多結晶体（セラミックス）（特公昭59-45022号公報など参照）、（Ｇｄ，Ｙ）2Ｏ3：Ｅｕのような立方晶構造を有する希土類酸化物の多結晶体（セラミックス）（特開昭59-27283号公報など参照）、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒのような希土類酸硫化物の多結晶体（セラミックス）（特開昭58-204088号公報など参照）などが知られている。【０００５】  上述したような各種固体シンチレータのうち、特に希土類酸硫化物系の蛍光体セラミックスは、発光効率が高く、シンチレータに好適な特性を有している。このため、希土類酸硫化物系のセラミックシンチレータとフォトダイオードとを組み合せた放射線検出器が普及しつつある。【０００６】  このようなセラミックシンチレータ材料（蛍光体セラミックス）は、希土類酸硫化物粉末を適当な形状に成形し、これを焼結することにより作製されている。得られた焼結体から矩形棒状のシンチレータチップが切り出され、さらにこのシンチレータチップは複数のセグメントにスライスされる。検出素子は、例えば複数のセグメントを集積したシンチレータブロックにより構成される。【０００７】  ところで、希土類酸硫化物系の蛍光体セラミックスについては、透明性（透光性）の改良、焼結性の改良などに関して種々の提案がなされている。例えば、特開平7-188655号公報には、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒなどの蛍光体セラミックス中の不純物量、特に燐酸根（ＰＯ4）の含有量を100ppm以下とすることによって、シンチレータの光出力を向上させることが記載されている。【０００８】  また、特公平5-16756号公報には、希土類酸硫化物粉末にＬｉＦ、Ｌｉ2ＧｅＦ6、ＮａＢＦ4のようなフッ化物を焼結助剤として添加し、これらの混合粉末を熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）で焼結することによって、高密度化させた蛍光体セラミックスが記載されている。ここでは、蛍光体セラミックスを高密度化することによって、シンチレータの光出力の向上などを図っている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  上述したように、希土類酸硫化物系の蛍光体セラミックスの透明性や焼結性などに関しては、従来から種々の提案がなされてきた。しかし、最近のＸ線ＣＴ装置においては、高解像度化（多チャンネル化）に伴う検出素子の小型化、さらにはマルチ断層像化に伴う検出素子の小型・長尺化などが求められており、これら基づいて以下に示すような新たな問題が生じている。
【００１０】  すなわち、検出素子の小型化などに伴って、焼結工程により得た蛍光体セラミックスを例えば幅1mm以下、長さ20〜40mm、奥行き2〜3mmというような大きさのシンチレータチップに加工する必要が生じている。このような大きさのシンチレータチップは、蛍光体セラミックスが多結晶体であることに起因して、加工時や検出器の組み立て時に折れや欠けなどが発生しやすく、セラミックシンチレータの歩留りを低下させる要因になっている。
【００１１】  このような点に対して、例えば特公平5-16756号公報に記載されているように、蛍光体セラミックスの高密度化はある程度有効である。しかし、上記公報に記載されている蛍光体セラミックスは、フッ化物が焼結助剤として添加されているため、この焼結助剤が蛍光体セラミックス中に不純物として残留し、発光特性が低下するという問題がある。これはセラミックシンチレータの感度を低下させることになる。また、上記公報では焼結助剤により結晶粒の一部を柱状に結晶成長させている。しかし、このような焼結組織を有する蛍光体セラミックスでは、柱状粒以外の結晶粒の粒径が小さいことから、十分な強度を得ることができず、また光出力（感度）の点でも不利になっている。
【００１２】  さらに、Ｘ線ＣＴ装置の高解像度化などに伴って、被検査体を通過したＸ線吸収データをコンピュータで解析して断層像を再生する際に現れるアーチファクト（疑似画像）が問題となっている。アーチファクトはセラミックシンチレータの局所的な感度の不均一性などに起因して発生する。アーチファクトが出現すると医療診断や非破壊検査の障害となることから、蛍光体セラミックスの感度分布をより均一にすることが望まれている。
【００１３】  セラミックシンチレータの感度の均一化に対しては、各シンチレータチップの特性を均一にすることに加えて、1本のシンチレータチップから切り出された複数のセグメントで1つのチャンネルを構成することが有効である。しかしながら、従来の蛍光体セラミックスはチップ形状への加工時に折れや欠けなどが発生しやすいことから、1本のシンチレータチップの長さに限界がある。すなわち、シンチレータチップはより長くすることが求められているが、従来の蛍光体セラミックスではシンチレータチップの長尺化に限界がある。
【００１４】  特に、マルチ断層像タイプのＸ線ＣＴ装置では、1つのチャンネルを多数のセグメントで構成しており、このために1本のシンチレータチップから切り出すセグメント数を増やす必要がある。しかし、従来の蛍光体セラミックスから切り出したシンチレータチップでは、このような要求に応じることができず、複数のシンチレータチップから切り出したセグメントで1つのチャンネルを構成しているのが現状である。
【００１５】  本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、優れた光出力を維持した上で、検出器の小型化などに対応し得る強度を有するセラミックシンチレータ材料とその製造方法を提供することを目的としている。より具体的には、長尺なシンチレータチップを実用化し得る強度を有するセラミックシンチレータ材料を提供することを目的としている。また、アーチファクトの原因となる感度の不均一性などを改善したセラミックシンチレータ材料とその製造方法を提供することを目的としている。さらに、そのようなセラミックシンチレータ材料を使用することによって、解像度や画像精度を高め、これにより医療診断能や非破壊検査精度の向上を図った放射線検出器および放射線検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  本発明者等は、希土類酸硫化物蛍光体の焼結体組織と感度や強度との関係について種々検討した。その結果、蛍光体原料を高純度化して感度の向上を図った蛍光体セラミックスにおいて、焼結体組織を比較的大きい不定多角形の結晶粒（本発明では粗大結晶粒と称する）と比較的小さくかつ細長い結晶粒（本発明では微細結晶粒と称する）とが混在する組織とすることによって、強度の向上を図ることができると共に、感度についてもより一層高めることができることを見出した。さらに、上記したような混在組織を有する蛍光体セラミックスは感度の均一性にも優れることから、アーチファクトの出現なども有効に抑制することが可能となる。
【００１７】
本発明のセラミックシンチレータ材料の製造方法は、一般式：（Ｇｄ１−ｘ，ＲＥ′ｘ）２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ（式中、ＲＥ′はＹ、ＬａおよびＬｕから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ｘは０＜ｘ≦０．１を満足する数である）で表され、かつ、セリウム、ジルコニウム、およびリンから選ばれる少なくとも１種を共付活剤として含有する酸硫化ガドリニウム蛍光体粉末を焼結してセラミックシンチレータ材料を製造するセラミックシンチレータ材料の製造方法に関する。前記酸硫化ガドリニウム蛍光体粉末は平均粒子径が６〜１０μｍである。前記焼結は、ＨＩＰ温度が１４００〜１６００℃、ＨＩＰ圧力が９８ＭＰａ以上、ＨＩＰ時間が５〜７時間であるＨＩＰ処理工程を有する。また、前記焼結は、セラミックシンチレータ材料の３点曲げ試験による抗折強度が８０ＭＰａ以上となるように行われる。
【００１９】
本発明の板状のシンチレータスラブは、上記した本発明のセラミックシンチレータ材料の製造方法から得られるセラミックシンチレータ材料からなる。また、本発明の矩形棒状のシンチレータチップは、上記した本発明のセラミックシンチレータ材料の製造方法から得られるセラミックシンチレータ材料からなる。
【００２１】
本発明の放射線検出器は、上記した本発明のセラミックシンチレータ材料の製造方法から得られるセラミックシンチレータ材料を具備し、入射した放射線に応じて前記セラミックシンチレータ材料を発光させる蛍光発生手段と、前記蛍光発生手段からの光を受け、前記光の出力を電気的出力に変換する光電変換手段とを具備することを特徴としている。
【００２２】  本発明の放射線検出器は、特に蛍光発生手段が複数のチャンネルを備える構造に対して有効である。この場合、蛍光発生手段における各チャンネルは、本発明のセラミックシンチレータ材料からなる矩形棒状のシンチレータチップをスライスして作製した複数のセグメントを、複数のチャンネルの配列方向と略直交する方向に集積したシンチレータブロックにより構成される。
【００２３】
本発明の放射線検査装置は、被検査体に向けて放射線を照射する放射線源と、前記被検査体を透過した放射線を検出する、上記した本発明の放射線検出器とを具備することを特徴としている。本発明の放射線検査装置は、Ｘ線ＣＴ装置の高解像度化や高精度化などに対して有効であり、さらにマルチ断層像タイプのＸ線ＣＴ装置の実用化などに寄与するものである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】  以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【００２５】  本発明のセラミックシンチレータ材料は、付活剤としてプラセオジム（Ｐｒ）を含有する希土類酸硫化物蛍光体の焼結体（蛍光体セラミックス）からなるものである。希土類酸硫化物蛍光体材料としては、例えばイットリウム（Ｙ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ランタン（Ｌａ）、ルテチウム（Ｌｕ）などの希土類元素の酸硫化物が挙げられる。
【００２６】  本発明のセラミックシンチレータ材料においては、
一般式：ＲＥ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒ    …(1)
（式中、ＲＥはＹ、Ｇｄ、ＬａおよびＬｕから選ばれる少なくとも1種の元素を示す）
で実質的に表される組成を有する蛍光体材料を使用することが好ましい。
【００２７】  上述した希土類元素のうち、特にＧｄはＸ線吸収係数が大きく、蛍光体セラミックスの光出力の向上に寄与する。従って、本発明ではＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒ蛍光体を使用することが好ましい。なお、Ｇｄの一部は他の希土類元素で置換してもよい。この際、他の希土類元素による置換量は10mol％以下とすることが好ましい。
【００２８】  すなわち、本発明のセラミックシンチレータ材料においては、特に
一般式：（Ｇｄ1-x,  ＲＥ´ｘ）2Ｏ2Ｓ：Ｐｒ  …(2)
（式中、ＲＥ´はＹ、ＬａおよびＬｕから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、ｘは0≦ｘ≦0.1を満足する数である）
で実質的に表される蛍光体材料を使用することが望ましい。
【００２９】  本発明においては、希土類酸硫化物蛍光体の光出力を増大させる付活剤としてプラセオジム（Ｐｒ）を使用している。Ｐｒは他の付活剤に比べてアフターグローの低減などを図ることができる。従って、付活剤としてＰｒを含有する希土類酸硫化物蛍光体は、放射線検出器の蛍光発生手段として有効である。
【００３０】  Ｐｒの含有量は、蛍光体母体（例えばＧｄ2Ｏ2Ｓ）に対して0.001〜10mol％の範囲とすることが好ましい。Ｐｒの含有量が10mol％を超えると、逆に光出力の低下を招くことになる。一方、Ｐｒの含有量が0.001mol％未満では、主付活剤としての効果を十分に得ることができない。より好ましいＰｒの含有量は0.01〜1mol％の範囲である。
【００３１】  本発明においては、主付活剤としてのＰｒに加えて、希土類酸硫化物蛍光体に対してＣｅ、ＺｒおよびＰから選ばれる少なくとも1種を共付活剤として微量含有させてもよい。これら各元素は曝射劣化の抑制、アフターグローの抑制などに対して効果を示す。これら共付活剤の含有量は総量として、蛍光体母体に対して0.00001〜0.1mol％の範囲とすることが好ましい。
【００３２】  さらに、本発明のセラミックシンチレータ材料を構成する焼結体は、高純度の蛍光体材料からなることが好ましい。不純物はシンチレータの感度の低下要因となるため、できるだけ不純物量は低減することが好ましい。特に、燐酸根（ＰＯ4）は感度の低下原因となるため、その含有量は150ppm以下とすることが好ましい。なお、特公平5-16756号公報に記載されているように、フッ化物などを焼結助剤として使用して高密度化を図った場合には、前述したように焼結助剤が不純物として残留するため、感度の低下をもたらすことになる。
【００３３】  本発明のセラミックシンチレータ材料は、上述したような希土類酸硫化物蛍光体の焼結体からなるものであり、その断面を観察したときに、比較的大きい不定多角形の粗大結晶粒と比較的小さい長尺な微細結晶粒とが混在した組織により焼結体組織が構成されていることを特徴とするものである。
【００３４】  ここで、高純度の希土類酸硫化物蛍光体粉末をラバープレスで適当な形に成形してから、金属容器などに充填封入して、高温、高圧の条件で熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）して焼結させた場合、ＨＩＰ焼結の進行に伴って、以下に示すような成長過程で結晶粒が成長する。希土類酸硫化物蛍光体の焼結体の結晶粒の成長過程について、図１（ａ）〜（ｃ）に示す焼結体の断面拡大写真を参考にして説明する。
【００３５】  すなわち、ＨＩＰ処理の進行に共に、図１（ａ）に示すような蛍光体の一次粒子の焼結集合体から、図１（ｂ）に示すように、細長い棒状に見える比較的小さい結晶粒と不定多角形の比較的大きい結晶粒とが混在した組織が観察されるようになる。さらに、ＨＩＰ処理が進行すると、図１（ｃ）に示すように、焼結体全体が不定多角形の粗大な結晶粒に成長する。
【００３６】  上述したような希土類酸硫化物蛍光体の各焼結体組織について、折れ強度の測定と感度および感度分布の測定を実施したところ、図１（ｂ）に示した不定多角形の粗大結晶粒と細長い微細結晶粒との混在組織を有している場合に、高強度を示すと共に、感度特性および感度の均一性が優れることを見出した。このような希土類酸硫化物蛍光体の結晶粒の成長過程、およびそれに基づく強度および感度特性は、ＨＩＰ処理の条件を変えて作製した多数の試料について、その断面に現れるグレーン構造の観察、抗折強度の測定、感度および感度分布の測定を行った結果として初めて見出されたものである。
【００３７】  従来のセラミックスの常識では、光学的性質および機械的強度の均一性などの観点から、図１（ｃ）に示したような均一なグレーン構造を有する蛍光体セラミックスの方がより良好な特性を有するものと考えられてきた。しかし、本発明者等は多数の実験結果から、図１（ｂ）に示したように、焼結体が不定多角形の粗大結晶粒と細長い微細結晶粒との混在組織を有する場合に、強度、感度および感度分布の均一性に優れたシンチレータ材料が得られることを見出した。すなわち、混在組織を有する焼結体はシンチレータ材料として最適な特性を示すものである。
【００３８】  図１（ｂ）に示したような焼結体組織は、不定多角形の粗大結晶粒と細長い微細結晶粒とが混在していることに基づいて、セラミックシンチレータ材料の機械的強度の向上に大きく寄与する。セラミックシンチレータ材料（焼結体）を高強度化することによって、それを例えば長さが20〜300mm、幅が0.5〜2mm、厚さが0.5〜3mmというような形状を有するシンチレータチップに加工する際に、折れや欠けなどの発生を大幅に抑制することが可能となる。同様に、シンチレータチップを検出器に組み込む際の折れや欠けなども抑制することができる。
【００３９】  さらに、図１（ｂ）に示したような混在組織を有する焼結体は、粗大結晶粒の周囲に存在する微細結晶粒が歪を緩和するように作用するため、セラミックシンチレータ材料の感度をより一層高めることができる。さらに、感度分布の均一性にも優れることから、アーチファクトの抑制などに対しても効果を発揮する。これらは放射線検出器の小型・高解像度化などに大きく寄与する。
【００４０】  一方、ＨＩＰによる焼結状態が図１（ａ）に示したような場合には、グレーンサイズが小さいことから、Ｘ線照射による発光は焼結体内部で多重散乱し、外部に効果的に取り出すことができない。このため、感度が小さくなる。さらに、蛍光体粒子相互の結合力も弱く、焼結体自体が脆くなるため、加工時や検出器の組み立て時に折れや欠けなどが多数発生する。
【００４１】  図１（ｃ）に示したように、焼結体全体がランダムな不定多角形の結晶粒に成長した場合には、図１（ｂ）に示した混在組織に比べて強度が低下する。さらに、結晶歪が増大することによって、感度が低下する。感度分布のばらつきも大きくなるために、そのような蛍光体セラミックス（シンチレータ材料）を放射線検出器に適用すると、アーチファクトが出現しやすくなる。
【００４２】  なお、結晶粒の成長過程で図１（ｂ）に示したような細長い結晶粒が観察される現象は、酸硫化ガドリニウムのような希土類酸硫化物系の蛍光体に固有の現象である。細長い結晶粒が形成されるメカニズムは十分には解明されていないが、希土類酸硫化物蛍光体が非等方的な六方晶系の結晶構造を有することに起因するものと考えられる。
【００４３】  本発明のセラミックシンチレータ材料の微細組織において、不定多角形の粗大結晶粒は大きさの平均値が50〜100μmの範囲の形状を有することが好ましい。一方、細長い微細結晶粒は、平均短径が2〜5μmの範囲で、かつ平均長径が5〜100μmの範囲の形状を有することが好ましい。不定多角形の粗大結晶粒および細長い微細結晶粒がこのような形状を有する場合に、強度、感度および感度分布の均一性をより再現性よく向上させることができる。
【００４４】  ここで、図２に示すように、不定多角形の粗大結晶粒Ｇ1の大きさは、それを完全に内包する最小円の直径Ｄを示すものとする。また、図３に示すように、細長い微細結晶粒Ｇ2の長径および短径は、微細結晶粒Ｇ2を平行な2組の直線で囲み、これらの直線で形成される外接四角形の長辺の長さＬ1および短辺の長さＬ2を示すものとする。
【００４５】  焼結体の断面における粗大結晶粒の占める面積（Ｓ1）と微細結晶粒の占める面積（Ｓ2）の比は、Ｓ1：Ｓ2＝10:90〜60:40の範囲とすることが好ましい。粗大結晶粒の占める面積Ｓ1の比率が10％未満であると、光出力（感度）の低下を招くおそれがある。一方、粗大結晶粒の占める面積Ｓ1の比率が60％を超えると、強度の向上効果を十分に得ることができないおそれがあると共に、感度分布にばらつきが生じる傾向がある。上記した面積比はＳ1：Ｓ2＝20:80〜50:50の範囲とすることがさらに好ましい。
【００４６】  ここで、本発明における粗大結晶粒および微細結晶粒の平均形状は、以下のようにして測定するものとする。すなわち、まず焼結体の表面を鏡面研磨し、さらに塩酸：過酸化水素水：水＝1：1：1の割合で調製したエッチング液によりエッチングする。乾燥後、任意の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察する。観察結果としての結晶粒の集合を示す拡大写真のうち、まず倍率100倍の写真で粗大結晶粒と微細結晶粒とに分類する。次いで、任意の結晶粒を例えば350倍や700倍といった高倍率に拡大して観察し、それぞれの結晶粒の形状を測定する。各結晶粒の形状については図２および図３に示した通りである。各結晶粒について10個以上測定し、それらの平均値を求める。これらの値を粗大結晶粒および微細結晶粒の平均形状とする。
【００４７】  同様に、粗大結晶粒の占める面積（Ｓ1）と微細結晶粒の占める面積（Ｓ2）の比は、上述した倍率100倍の拡大写真（ＳＥＭ写真）から粗大結晶粒の占める面積を、トレース用紙に写し取るなどしてＳ1として求める。Ｓ2はＳ1を除く全面積として求める。これらの値からＳ1とＳ2の比を求めるものとする。
【００４８】  上述したような希土類酸硫化物蛍光体の焼結体からなる本発明のセラミックシンチレータ材料は、例えば以下に示す製造方法を適用することにより得ることができる。本発明のセラミックシンチレータ材料（焼結体）の作製には、例えばＨＩＰ処理が適用される。図１（ｂ）に示したような粗大結晶粒と微細結晶粒との混在組織は、結晶粒の成長過程の過渡的な状態ということができるため、ＨＩＰ処理条件を制御することが重要である。
【００４９】  まず、ＧｄやＰｒなどの各希土類元素を所定量秤量し、これらを十分に混合する。この際、各出発原料には例えば酸化ガドリニウムや酸化プラセオジムなどの酸化物が用いられる。これら各出発原料の混合物としては、以下に示すような均一な混合酸化物を用いることが好ましい。すなわち、各希土類酸化物を硝酸などで溶解した後、シュウ酸などにより共沈させる。この各希土類元素を含む共沈殿物を900〜1000℃で焼成して均一な混合酸化物を得る。
【００５０】  次いで、上記したような希土類元素の混合酸化物粉末、例えば5×10-5〜1×10-2molのＰｒ2Ｏ3を含むＧｄ2Ｏ3粉末に、硫黄（Ｓ）粉末などの硫化剤と、Ａ3ＰＯ4やＡ2ＣＯ3（ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂおよびＣｓから選ばれる少なくとも1種の元素）などのフラックスとを配合して十分に混合する。このような混合粉末を1100〜1300℃の温度で5〜10時間焼成した後、酸および水で洗浄することによって、希土類酸硫化物蛍光体粉末を得る。
【００５１】  このようにして得た希土類酸硫化物粉末を、蛍光体セラミックス（焼結体）の原料として用いる。使用する希土類酸硫化物粉末は、平均粒子径が2〜20μmの範囲であることが好ましい。希土類酸硫化物粉末の平均粒子径が2μm未満であると、例えばラバープレス成形の段階で充填率が低下する。このため、高温圧縮を行うＨＩＰ処理で収縮が大きくなり、金属カプセルの収縮量の増大に基づいて破損が生じる可能性が高くなる。一方、希土類酸硫化物粉末の平均粒子径が20μmを超えると、ＨＩＰ処理でより高温にする必要が生じるため、強度、感度、感度分布などが低下する傾向がある。希土類酸硫化物粉末の平均粒子径は3〜10μｍの範囲であることがさらに好ましい。
【００５２】  上述したような希土類酸硫化物粉末をラバープレスで適当な形に成形した後、金属容器などに充填封入してＨＩＰ処理を施す。この際のＨＩＰ処理条件が本発明では特に重要となる。すなわち、まずＨＩＰ温度は1400〜1600℃の範囲とすることが好ましい。ＨＩＰ温度が1400℃未満であると、グレーン成長を十分に促進することができない。一方、ＨＩＰ温度が1600℃を超えると、急激にグレーン成長が進行し、本発明の特徴部分である混在組織を得ることが困難となる。より好ましいＨＩＰ温度は1450〜1550℃の範囲である。
【００５３】  ＨＩＰ圧力は98MPa以上とする。ＨＩＰ圧力が98MPa未満であると、ＨＩＰ効果を十分に得ることができない。ＨＩＰ時間はＨＩＰ温度およびＨＩＰ圧力にもよるが、ＨＩＰ温度1400〜1600℃、ＨＩＰ圧力98MPa以上とした場合に、ＨＩＰ時間は5〜7時間の範囲とすることが好ましい。このような条件下で希土類酸硫化物粉末にＨＩＰ処理を施すことによって、焼結体組織を不定多角形の粗大結晶粒と細長い微細結晶粒とが混在した組織に調整することができる。すなわち、本発明のセラミックシンチレータ材料を再現性よく得ることができる。
【００５４】  ＨＩＰ温度が上記した温度より低かったり、またＨＩＰ時間が上記した時間より短いと、図１（ａ）に示したような蛍光体の一次粒子の集合体組織を有する焼結体となるおそれが大きい。さらに、ＨＩＰ温度が上記した温度を超えたり、またＨＩＰ時間が上記した時間より長いと、図１（ｃ）に示したような結晶粒がランダムな不定多角形に成長した焼結体となる可能性が大きい。
【００５５】  上述したようなＨＩＰ処理を適用した焼結体の製造工程によれば、希土類酸硫化物蛍光体の高密度焼結体が得られる。このような焼結体をセラミックシンチレータとして使用するにあたって、まず焼結体から円板状や矩形板状のシンチレータスラブが切り出される。シンチレータスラブの形状は、例えば円板であれば直径が20mm以上、厚さが0.5mm以上、矩形板であれば短辺の長さが20mm以上、長辺の長さが110〜500mm、厚さが0.5mm以上とすることができる。シンチレータスラブの厚さが0.5mm未満では、Ｘ線阻止能ならびに強度が不十分となる。より好ましい厚さは1mm以上である。円板状スラブの直径は、チップの長尺化などに対応するために90mm以上とすることが好ましく、より好ましくは300mm以上である。同様に、矩形板状スラブの短辺の長さは90mm以上とすることが好ましく、より好ましくは300mm以上である。
【００５６】  本発明による希土類酸硫化物蛍光体の焼結体は、高強度を有しかつ特性の均一性に優れることから、上記したような大型のシンチレータスラブであっても安定して得ることができ、さらにその特性を良好に保つことができると共に、特性のばらつきも大幅に低減することが可能となる。
【００５７】  さらに、上述したようなシンチレータスラブを加工することによって、矩形棒状のシンチレータチップが作製される。シンチレータチップは、固体シンチレータとして放射線検出器などに用いられる。シンチレータチップの形状は、例えば長さが20mm以上、幅が0.5〜2mm、厚さが0.5〜3mmとすることができる。本発明の希土類酸硫化物蛍光体の焼結体が有する高強度特性に基づいて、上記したようなシンチレータチップであっても歩留りよく得ることができる。すなわち、長さが20mm以上はもちろんのこと、長さが90mm以上、さらには300mm以上というようなシンチレータチップに加工するにあたって、折れや欠けなどの発生を大幅に抑制することが可能となる。さらに、ＨＩＰ時の焼結体クラックの発生を抑制することができる。
【００５８】  本発明のセラミックシンチレータ材料は、前述したように感度特性に優れ、さらに感度分布の均一性にも優れることから、上記したような形状を有するシンチレータチップを放射線検出器の蛍光発生手段として使用することによって、検出素子の小型化、放射線の検出感度の向上、アーチファクトの抑制などが実現可能となる。これは放射線検出器の小型・高解像度化などに大きく寄与する。
【００５９】  シンチレータチップは、放射線検出器の1つのチャンネル当たりのセグメント数の増加などに対応するために、より長くすることが求められている。本発明のセラミックシンチレータ材料を用いれば、例えば長さが40mm以上のシンチレータチップが実現可能となる。さらに、長さが90mm以上、またさらには300mm以上のシンチレータチップであっても、実用化することできる。このような本発明の材料を適用したシンチレータチップは、3点曲げ試験による抗折強度が80MPa以上というような強度を有する。
【００６０】  上記したような長尺なシンチレータチップによれば、1本のチップから切り出された複数のセグメントで1つのチャンネルを構成することができる。すなわち、放射線検出器の各チャンネルの特性をそれぞれ均一化することが可能となる。例えば、マルチ断層像タイプのＸ線ＣＴ装置では、1つのチャンネルが多数のセグメントで構成されている。本発明のシンチレータチップは、このような用途に好適なものである。
【００６１】  次に、本発明の放射線検出器および放射線検査装置の実施形態について、図４、図５および図６を参照して説明する。
【００６２】  図４は本発明を適用したＸ線検出器の一実施形態の概略構成を示す図である。同図に示すＸ線検出器１は、蛍光発生手段としてシンチレータブロック２を有している。シンチレータブロック２は、図５に示すように、前述した本発明のシンチレータチップから切り出した複数のセグメント３を、縦横方向に多数集積して構成したものである。
【００６３】  シンチレータブロック２においては、各チャンネル２ａ、２ａ…毎に、例えば1本のシンチレータチップから切り出した複数のセグメント３が用いられている。そして、この1本のシンチレータチップから切り出した複数のセグメント３を縦列方向に整列させることによって、各チャンネル２ａ、２ａ…が構成されている。シンチレータブロック２において、各チャンネル２ａ、２ａ…間には反射材４が介在されている。
【００６４】  シンチレータブロック２の各チャンネル２ａ、２ａ…の前方には、Ｘ線の入射方向を規制するコリメータ５が設けられており、斜め方向から入射するＸ線を遮断して、垂直に入射するＸ線のみをシンチレータブロック２に導いている。コリメータ５は、各チャンネル２ａ、２ａ…毎にＸ線の入射方向を規制するように配置されている。また、シンチレータブロック２の後方には、光電変換部６が設けられている。光電変換部６は、シンチレータブロック２の各セグメント３、３…に対応させて配置された複数のフォトダイオード７を有している。
【００６５】  上記したＸ線検出器１においては、シンチレータブロック２にＸ線が入射し、この入射したＸ線量に応じてシンチレータブロック２の各セグメント３が発光する。各セグメント３から放射された光は、フォトダイオード７でそれぞれ検出される。すなわち、入射したＸ線量に基づいて発光する光の出力は、フォトダイオード７により電気的出力に変換され、これにより入射Ｘ線量が測定される。
【００６６】  このような本発明のＸ線検出器１では、シンチレータブロック２のチャンネル２ａを本発明のシンチレータチップから切り出した複数のセグメント３で構成しているため、Ｘ線の検出感度を向上させることができると共に、各チャンネル２ａ、２ａ…毎の感度（出力）の均一性を高めることができる。これらによって、Ｘ線検出器１の特性ならびに精度が大幅に向上する。Ｘ線検出器１はマルチ断層像タイプのＸ線ＣＴ装置に好適に用いられるものである。さらに、このようなＸ線検出器１を精度よくかつ高歩留りで作製することができる。
【００６７】  図６は本発明を適用したＸ線ＣＴ装置の一実施形態の概略構成を示す図である。同図に示すＸ線ＣＴ装置１０は、上述した実施形態のＸ線検出器１を有している。Ｘ線検出器１は、被験者１２の撮像部位を安置する円筒の内壁に張り付けられている。Ｘ線検出器１が張り付けられた円弧の略中心には、Ｘ線を出射するＸ線管１１が配置されている。Ｘ線検出器１とＸ線管１１との間には、固定された被験者１２が配置される。Ｘ線検出器１とＸ線管１１は、固定された被験者１２を中心にして、Ｘ線による撮影を行いながら回転する。このようにして、被験者１２の画像情報が異なる角度から立体的に集められる。
【００６８】  Ｘ線撮影により得られた信号はコンピュータ１３で処理され、ディスプレイ１４上に被験者画像１５として表示される。被験者画像１５は、例えば被験者１２の断層像である。マルチ断層像タイプのＸ線ＣＴ装置では、被験者１２の断層像が複数同時に撮影される。このようなマルチ断層像タイプのＸ線ＣＴ装置によれば、撮影結果を立体的に描写することもできる。
【００６９】  上述したようなＸ線ＣＴ装置１０においては、長尺化した場合においても感度分布の均一性に優れる本発明のシンチレータチップを用いているため、アーチファクト（疑似画像）の出現などを有効に防ぐことができる。さらに、各シンチレータからの出力も高いため、解像度の向上などを図ることができる。これらによって、Ｘ線ＣＴ装置１０による医療診断能を大幅に高めることが可能となる。
【００７０】  なお、本発明の放射線検査装置は、医療診断用のＸ線検査装置に限らず、工業用途のＸ線非破壊検査装置などに対しても適用可能である。本発明はＸ線非破壊検査装置による検査精度の向上などに対しても寄与するものである。
【実施例】
【００７１】  次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。【００７２】実施例１
まず、平均粒子径が6μmのＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝0.05mol％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力147MPa、温度1500℃の条件で5時間処理した。このようにして、直径約80mm×高さ約120mmの円柱状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。【００７３】実施例２
平均粒子径が10μmのＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝0.05mol％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力147MPa、温度1550℃の条件で5時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。【００７４】
参考例１
平均粒子径が２μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝０．０５ｍｏｌ％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力１４７ＭＰａ、温度１４００℃の条件で６時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。
【００７５】
参考例２
平均粒子径が１２μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝０．０５ｍｏｌ％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力１４７ＭＰａ、温度１５８０℃の条件で７時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。
【００７６】
参考例３
平均粒子径が２０μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝０．０５ｍｏｌ％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力１４７ＭＰａ、温度１６００℃の条件で６時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。
【００７７】
実施例３
平均粒子径が６μｍの（Ｇｄ０．９Ｌａ０．１）２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝０．０５ｍｏｌ％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力１４７ＭＰａ、温度１５００℃の条件で５時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。
【００７８】
実施例４
平均粒子径が６μｍの（Ｇｄ０．９Ｙ０．１）２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝０．０５ｍｏｌ％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力１４７ＭＰａ、温度１５００℃の条件で５時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。
【００７９】
参考例４
平均粒子径が１２μｍの（Ｇｄ０．９Ｌｕ０．１）２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝０．０５ｍｏｌ％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力１４７ＭＰａ、温度１５８０℃の条件で６時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。
【００８０】
実施例５
平均粒子径が６μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ，Ｃｅ（Ｐｒ濃度＝０．０５ｍｏｌ％，Ｃｅ濃度＝０．０００５ｍｏｌ％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力１４７ＭＰａ、温度１５００℃の条件で５時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。
【００８１】
実施例６
平均粒子径が６μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ，Ｚｒ（Ｐｒ濃度＝０．０５ｍｏｌ％，Ｚｒ濃度＝０．００２ｍｏｌ％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力１４７ＭＰａ、温度１５５０℃の条件で５時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。
【００８２】
実施例７
平均粒子径が６μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝０．１ｍｏｌ％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力１４７ＭＰａ、温度１５００℃の条件で５時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。
【００８３】
実施例８
平均粒子径が６μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝０．２ｍｏｌ％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力１４７ＭＰａ、温度１５００℃の条件で５時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。
【００８４】比較例１
平均粒子径が6μmのＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝0.05mol％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力147MPa、温度1250℃の条件で5時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。【００８５】比較例２
平均粒子径が30μmのＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝0.05mol％）蛍光体粉末をラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、庄力147MPa、温度1650℃の条件で2時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。【００８６】比較例３
平均粒子径が6μmのＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝0.05mol％）蛍光体粉末に、焼結助剤としてＬｉＦを0.08質量％添加して十分に混合した後、ラバープレスにより成形した。この成形体をＴａ製のカプセル中に密封した後、ＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力100MPa、温度1300℃の条件で3時間処理した。このようにして、実施例１とおおよそ同形状の焼結体（蛍光体セラミックス）を作製した。この焼結体を後述する特性評価に供した。【００８７】
上記した実施例１〜８、参考例１〜４および比較例１〜３による各焼結体（蛍光体セラミックス）から、それぞれまず１×８０×３０ｍｍの矩形板状のシンチレータスラブを切り出した。次いで、各シンチレータスラブから１×２×３０ｍｍの矩形棒状のシンチレータチップをそれぞれ切り出した。このシンチレータチップへの加工時の歩留りを評価した。さらに、得られたシンチレータチップを用いて、以下のようにしてそれぞれ特性を評価した。
【００８８】  まず、各シンチレータチップの切断面を無機酸などで軽くエッチングし、その表面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。図７（ａ）〜（ｃ）は実施例１によるシンチレータチップの切断面を拡大して示すＳＥＭ写真である。図７（ｂ）は図７（ａ）の一部を拡大して示すＳＥＭ写真、図７（ｃ）は図７（ｂ）の一部をさらに拡大して示すＳＥＭ写真である。このようなＳＥＭによる観察結果から結晶粒の分布を求めた。具体的な結晶粒の測定方法は前述した通りである。【００８９】  さらに、各シンチレータチップの強度を、JIS R 1604のファインセラミックスの高温曲げ試験方法の3点曲げ試験にしたがって測定した。これらの結果を表１に示す。【００９０】  次に、各シンチレータチップの1×30mmの面にＸ線（120kV,300mA）を照射し、背面に設置したシリコンフォトダイオードに流れる電流を、各シンチレータチップの感度とした測定した。感度分布はＸ線を全面に照射する代わりに、スリット幅1mmのＸ線をシンチレータチップの端から照射位置を変えて順に照射し、各部の感度のばらつきから求めた。感度の比較標準試料としては、ＣｄＷＯ4単結晶から同一寸法の試料を切り出して用いた。これらの結果を表１に示す。【００９１】
【表１】
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表１に示したように、各実施例のセラミックシンチレータ材料からなるシンチレータチップは、いずれも不定多角形の粗大結晶粒と細長い微細結晶粒とが混在した組織を有している。図７（ａ）〜（ｃ）に明確に示されているように、本発明のシンチレータ材料は不定多角形の粗大結晶粒の周囲を細長い微細結晶粒が埋めるように存在した焼結体組織を有するものである。各実施例によるシンチレータチップは、切断面における粗大結晶粒の占める面積と微細結晶粒の占める面積の比が１０：９０〜６０：４０の範囲である。そして、このような微細組織を有する焼結体からなるシンチレータチップは、感度特性および感度分布に優れると共に、良好な強度を有していることが分かる。
【００９２】  一方、微細結晶粒の集合体組織を有する比較例１は感度が低く、また強度も劣っている。ランダムな不定多角形の粗大結晶粒のみからなる組織を有する比較例２は強度が低く、感度が若干劣ると共に、感度分布のばらつきも大きい。焼結助剤を使用した比較例３は、感度および強度共に劣っている。【００９３】
さらに、実施例１〜８の各焼結体は、１×２×３０ｍｍの矩形棒状のシンチレータチップへの加工時に８０〜１００％という高歩留りを示した。これに対して、比較例１〜３ではいずれも歩留りが６０％以下であり、到底実用に供することはできないことが明らかとなった。このように、本発明のセラミックシンチレータ材料は、シンチレータチップの長尺化に対応し得るものである。
【００９４】
実施例９，１０
実施例１および実施例５と同様にして作製した各焼結体から、まず矩形板状のシンチレータスラブを切り出した。次いで、各シンチレータスラブから０．５×０．５×１００ｍｍの矩形棒状のシンチレータチップをそれぞれ切り出した。このシンチレータチップへの加工時の歩留りを評価した。これらの結果を表２に示す。
【００９５】比較例４、５
比較例１および比較例３と同様にして作製した各焼結体から、まず矩形板状のシンチレータスラブを切り出した。次いで、各シンチレータスラブから0.5×0.5×100mmの矩形棒状のシンチレータチップをそれぞれ切り出した。このシンチレータチップへの加工時の歩留りを評価した。これらの結果を表２に示す。【００９６】
【表２】
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表２から明らかなように、本発明による焼結体（セラミックシンチレータ材料）によれば、０．５×０．５×１００ｍｍというような長尺なシンチレータチップへの加工時においても高歩留りを得ることができる。さらに、長さが３３０ｍｍのシンチレータチップへの加工時においても、同様な効果が得られることが確認された。このように、本発明のセラミックシンチレータ材料は、シンチレータチップの長尺化に十分に対応し得るものである。
【発明の効果】
【００９７】  以上説明したように、本発明のセラミックシンチレータ材料によれば、優れた光出力（感度特性）に加えて、例えば検出器の小型化などに対応し得る強度が得られ、さらには均一な感度分布を実現することができる。このようなセラミックシンチレータ材料を用いた本発明の放射線検出器および放射線検出装置によれば、解像度や画像精度などを高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はセラミックシンチレータ材料を構成する焼結体の結晶粒の成長過程を示す焼結体組織の断面拡大写真であり、図１（ａ）は微細な結晶粒の集合体からなる焼結体組織を拡大して示す断面写真、図１（ｂ）は本発明のセラミックシンチレータ材料の焼結体組織を拡大して示す断面写真、図１（ｃ）は不定多角形の粗大な結晶粒の集合体からなる焼結体組織を拡大して示す断面写真である。
【図２】不定多角形の粗大結晶粒の大きさを説明するための図である。
【図３】細長い微細結晶粒の短径と長径を説明するための図である。
【図４】本発明の放射線検出器の一実施形態としてのＸ線検出器の概略構成を示す図である。
【図５】図４に示すＸ線検出器に用いたシンチレータブロックを示す図である。
【図６】本発明の放射線検査装置の一実施形態としてのＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す図である。
【図７】本発明の実施例１によるセラミックシンチレータ材料の焼結体組織を拡大して示す断面写真である。
【符号の説明】  １……Ｘ線検出器
２……シンチレータブロック
２ａ…チャンネル
３……セグメント
６……光電変換部
７……フォトダイオード
１０……Ｘ線ＣＴ装置
１１……Ｘ線管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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