(57)【要約】      （修正有）【課題】  低吸湿性、高発光量フッ化物シンチレータ材料を提供すること。さらにコストダウンを図るために低融点であるフッ化物シンチレータを提供すること。【解決手段】  ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されることを特徴とするフッ化物シンチレータ材料。  但し、ＡＥはＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれた１種又は２種以上である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されることを特徴とするフッ化物シンチレータ材料。
但し、ＡＥはＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれた１種又は２種以上である。
【請求項２】
前記シンチレータ材料は、フッ化物単結晶、フッ化物透明セラミックスであることを特徴とする請求項１記載のフッ化物シンチレータ材料。
【請求項３】
０．００００＜ｘ＜１．００００であることを特徴とする請求項１又は２記載のフッ化物シンチレータ材料。
【請求項４】
０．０００１≦ｘ≦０．３０００および、０．７０００≦ｘ≦０．９９９９であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のフッ化物シンチレータ材料。
【請求項５】
０．０１００≦ｘ≦０．１０００および、０．８０００≦ｘ≦０．９９００であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のフッ化物シンチレータ材料。
【請求項６】
ＣｄＷＯ４（ＣＷＯ）に対する絶対光収率比が１以上２０未満であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のフッ化物シンチレータ材料。
【請求項７】
フッ化物シンチレータ材料中の残存酸素濃度が１００００ｗｔｐｐｍ未満であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のフッ化物シンチレータ材料。
【請求項８】
フッ化物シンチレータ材料中の残存酸素濃度が１０００ｗｔｐｐｍ未満であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載のフッ化物シンチレータ材料。
【請求項９】
湿度５０％での２４時間当たりの吸湿量が１ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載のフッ化物シンチレータ材料。
【請求項１０】
前記結晶は、マイクロ引き下げ法、チョコラルスキー法、ブリッジマン法、帯溶融法（ゾーンメルト法）、縁部限定薄膜供給結晶成長（ＥＦＧ法）のいずれかにより育成されたものであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載のフッ化物シンチレータ単結晶。
【請求項１１】
ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表される組成の融液から、マイクロ引き下げ法により単結晶を育成することを特徴とする１乃至１０のいずれか１項記載のフッ化物シンチレータ単結晶の製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項記載のフッ化物シンチレータ材料よりなるシンチレータと光応答手段（光電子増倍管（ＰＭＴ），位置検出型光電子増倍管（ＰＳ−ＰＭＴ）、フォトダイオード（ＰＤ）又はアバランシェーフォトダイオード（ＡＰＤ）など）とを組み合わせてなることを特徴とする放射線検出器。
【請求項１３】
請求項１２記載の放射線検出器を放射線検出器として備えたことを特徴とする放射線検査装置。
【請求項１４】
前記フッ化物シンチレータ材料の蛍光成分のうちの少なくとも一つの減衰時間が室温にて５０ｎｓｅｃ以下であることを特徴とする、請求項１３記載の放射線検出装置。
【請求項１５】
前記放射線検査装置は、コンピューター断層撮影装置（ＣＴ）であることを特徴とする請求項１４記載の医用画像処理装置用放射線検査装置および物品検査用ＣＴ装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線などを検出する放射線検出器、特にＸ線ＣＴ装置などの放射線検出器に好適な希土類フッ化物蛍光体に関する。また本発明は上記シンチレータを用いた放射線検出装置、特にＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体シンチレータ材料は、計数菅、イメージインテンシファイア（像増倍管）およびコンピューター断層撮影（ＣＴ）スキャナのようなＸ線検出装置の放射線検出器の要素として広く用いられている。従来、シンチレータ材料（放射線を紫外、可視発光に変換する光機能性材料）は、アルカリハライド結晶（ＣｓＩ、ＮａＩなど）を中心として長年にわたって研究開発され、広く実用化されている。その中で、Ｘ線投影による医療検査やＩＣ基板、回路基板などの非破壊検査などにおいて、Ｘ線イメージング装置が注目されている。そしてその装置のシンチレータ材料としてはＣｓＩを母体としそれに不純物を添加してシンチレーション効率を高めたものが実用化されている。一般的には、ＮａＩ（ヨウ化ナトリウム）又はＴｌＩ（ヨウ化タリウム）をドーピングしたＮａ：ＣｓＩ、Ｔｌ：ＣｓＩである。ＰＥＴのプロトタイプにはＴｌ：ＮａＩが用いられた。その後市販用ＰＥＴにも採用されたが、低い検出器感度や潮解性による取り扱いにくさから、その後はＢＧＯに取って代わられた。しかし、近年普及型ＰＥＴ 装置としてＰＥＴ/ＣＴ、ＳＰＥＣＴが実用化されつつあり、再びこの分野での利用も一部復活している。
【０００３】
しかし、Ｔｌ：ＮａＩ単結晶は、残光性があって、画像に悪影響を及ぼし、しかも吸湿性があるので、防湿対策（シールなど）をする必要が生じ、検出器のデザインを複雑にしたり、検出器を小型化しにくくしたりする原因になるなどの欠点がある。また、発光寿命は２３０ｎｓｅｃと長く、強いＸ線に対しては数え落としが多いため、より高速なシンチレータが望まれている。同様に、Ｎａ：ＣｓＩ、Ｔｌ：ＣｓＩ結晶においても、発光効率は優れているものの大気中において潮解性のためにシンチレーション効率が低下するという欠点を有する。さらに、Ｔｌ（タリウム）が非常に毒性の強い物質であるために、環境面における問題点を有している。
【０００４】
また、ＣｄＷＯ４（ＣＷＯ）結晶等の酸化物結晶も現在非常に多く用いられているが、へき開性があるため加工性が悪く、さらに、Ｃｄという毒性の強いイオンを含むという環境面での問題を抱える。
【０００５】
単結晶シンチレータ材料であるＣｓＩやＣＷＯに替わる多結晶質酸化物などが米国特許第４４６６９３０号に開示されている。この特許に開示されているシンチレータ組成物は、立方晶系の酸化イットリウム、酸化ガドリニウムである。これらの物質は必要な構成成分のすべてが望み通りに均一に分布した結晶を成長させるのが困難なため、単結晶形態で製造されていない。さらにこれらは優れたシンチレータ物質となるのに充分な透明性を持つ多結晶質セラミックではない。
【０００６】
また、Ｐｒ，Ｃｅ，Ｆ：Ｇｄ２Ｏ２Ｓセラミックシンチレータは、発光効率が高いが、実用的な大きさの単結晶ができず、透光性セラミックを作るのがやっとである。光の透過率は約６０％／ｍｍであり、シンチレータ内で発した蛍光がフォトダイオードまで全量届かないために、感度が低くなってしまう。さらに、製造プロセスが複雑でコストが高いという問題を有している。
【０００７】
Ｘ線ＣＴ用シンチレータに求められる特性としては、（１）Ｘ線に対する発光強度が大きいこと。（２）発光の減衰時定数及び残光が小さいこと。（ここで、発光の減衰時定数とは、Ｘ線照射を停止し、発光強度がX線照射中の発光強度の１／ｅになるまでの時間であり、残光とは、Ｘ線照射を停止し一定時間経過後の発光強度の、Ｘ線照射中の発光強度に対する比率を表す。）（３）材料の組成および結晶性の均一性が高く、Ｘ線に対する発光特性のばらつきが小さいこと。（４）放射線劣化が小さいこと。（５）温度など環境の変化に対して発光特性の変化が少ないこと。（６）加工性が良く、加工劣化が小さいこと（７）吸湿性・潮解性がなく、化学的に安定であること。などが挙げられる。
【０００８】
さらに近年、ＣＴには、さらなる解像度の向上が求められてきており、検出素子の小型化と、体動の影響を少なくするため走査時間の短縮が必要とされる。
【０００９】
このように、上記のいずれの提案においても、潮解性・毒性が無く、透過率が高く、充分な発光強度を有し、減衰定数の小さいといった性能を同時に満たすシンチレータ材料が得られていないのが実情である。また、コストの観点からは酸化物よりも、より融点の低いフッ化物が望まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記のような問題点を解決するために提案されたもので、その目的とするところは、ＮａＩ，ＣｓＩのような吸湿性を持たず（非吸湿性）、且つＮａＩ以上の密度（３．６７ｇ／ｃｍ３）を有し、高発光量（ＣＷＯの２倍以上）、短寿命（ＮａＩの半分：１００ｎｓｅｃ以下）の性能を有しつつ、製造コストの低減を実現することである。さらには、このように優れたシンチレータ材料を、酸化物に比して融点の低いフッ化物材料で提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するために、本発明者等が鋭意研究を行なったところ、Ｃｅ添加ＡＥＦ２＋ｘ材料中の残存酸素成分を低減させることで、Ｃｅ（III）の５ｄ−４ｆ遷移の発光が非常に強くなることが確認された。これらは、高絶対光収率且つ、高発光量で短蛍光寿命（減衰時間）を達成し、本発明を為すに至った。蛍光減衰時間は５０ｎｓｅｃ以下（発光のピークは３２０〜４００ｎｍ付近）であり、高時間分解能が期待出来る。この発光を有するシンチレータ材料は放射性検出装置、特にＸ線ＣＴ用のシンチレータとしての利用が期待される。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、非吸湿性でありながら、ＣＷＯ以上の高絶対光収率且つ、高発光量で短蛍光寿命（減衰時間）性能を有するフッ化物シンチレータ材料を見出した。また、ＣＷＯ同等の低融点（〜１５００℃）であるため、結晶の製造にかかる電力量、冷却水量等のコスト減少が期待される。また、坩堝材として、ＰｔやＩｒも使用可能であるが、それらに比して安価なカーボン坩堝も使用可能であり、この点も製造コストの低減に繋がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明においては、ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｙ（ｙはｘの０．７０００倍〜１．３０００倍、つまり０．７００ｘ≦ｙ≦１．３００x）で表されるフッ化物シンチレータ材料、その中でも特に、ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されるフッ化物シンチレータ材料を用い、さらに材料中の残存酸素を低減させることによって、絶対光収率をＣＷＯの３２０００光子／ＭｅＶより大幅に向上させることが可能となる。
【００１４】
但し、ＡＥはＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａのいずれか１種以上のアルカリ土類元素であるが、その中でも特にＣａが好ましい。
【００１５】
一方、上記フッ化物シンチレータ材料としては、結晶欠陥による消光や長寿命成分の増加を考慮すると、フッ化物単結晶であることが好ましいが、ガラス状態であっても構わない。また、フッ化物透明セラミックスを用いることも可能である。
【００１６】
本発明のフッ化物シンチレータ材料として具体的には、以下のように表される。
Ｃｅ０．０１Ｍｇ０．９９Ｆ２．０１、Ｃｅ０．１０Ｍｇ０．９０Ｆ２．１０、Ｃｅ０．５０Ｍｇ０．５０Ｆ２．５０、Ｃｅ０．９０Ｍｇ０．１０Ｆ２．９０、Ｃｅ０．９９Ｍｇ０．０１Ｆ２．９９、Ｃｅ０．０１Ｃａ０．９９Ｆ２．０１、Ｃｅ０．１０Ｃａ０．９０Ｆ２．１０、Ｃｅ０．５０Ｃａ０．５０Ｆ２．５０、Ｃｅ０．９０Ｃａ０．１０Ｆ２．９０、Ｃｅ０．９９Ｃａ０．０１Ｆ２．９９、Ｃｅ０．０１Ｓｒ０．９９Ｆ２．０１、Ｃｅ０．１０Ｓｒ０．９０Ｆ２．１０、Ｃｅ０．５０Ｓｒ０．５０Ｆ２．５０、Ｃｅ０．９０Ｓｒ０．１０Ｆ２．９０、Ｃｅ０．９９Ｓｒ０．０１Ｆ２．９９、Ｃｅ０．０１Ｂａ０．９９Ｆ２．０１、Ｃｅ０．１０Ｂａ０．９０Ｆ２．１０、Ｃｅ０．５０Ｂａ０．５０Ｆ２．５０、Ｃｅ０．９０Ｂａ０．１０Ｆ２．９０、Ｃｅ０．９９Ｂａ０．０１Ｆ２．９９、Ｃｅ０．０１Ｃａ０．４９Ｓｒ０．５０Ｆ２．０１、Ｃｅ０．１０Ｃａ０．４０Ｓｒ０．５０Ｆ２．１０、Ｃｅ０．５０Ｃａ０．４９Ｓｒ０．０１Ｆ２．５０、Ｃｅ０．９０Ｃａ０．０５Ｓｒ０．０５Ｆ２．９０、Ｃｅ０．９９Ｃａ０．００５Ｓｒ０．００５Ｆ２．９９、Ｃｅ０．０１Ｃａ０．４９Ｂａ０．５０Ｆ２．０１、Ｃｅ０．１０Ｃａ０．４０Ｂａ０．５０Ｆ２．１０、Ｃｅ０．５０Ｃａ０．４９Ｂａ０．０１Ｆ２．５０、Ｃｅ０．９０Ｃａ０．０５Ｂａ０．０５Ｆ２．９０、Ｃｅ０．９９Ｃａ０．００５Ｂａ０．００５Ｆ２．９９などが挙げられる。
【００１７】
ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されるフッ化物シンチレータ材料組成において、絶対光収率（光子／ＭｅＶ）は、１０００〜１００００００（光子／ＭｅＶ）程度が可能であるが、好ましくは、３００００〜６０００００（光子／ＭｅＶ）、さらに特に好ましくは、６００００〜３０００００（光子／ＭｅＶ）、その中でもさらに特に好ましくは６００００〜１５００００（光子／ＭｅＶ）であり、非常に高発光量を持ったフッ化物シンチレータ材料である。つまり、ＣＷＯに対する絶対光収率比が、０．０３〜３０倍、好ましくは、１〜２０倍、さらに特に好ましくは、２〜１０倍、さらに特に好ましくは２〜５倍である。また、エネルギー遷移による蛍光寿命の長時間化との関連性を考慮に入れた技術効果の観点からは、１〜２０倍が好ましく、２〜１０倍がさらに好ましい。
【００１８】
さらに、ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されるフッ化物シンチレータ材料組成において、Ｃｅの濃度ｘは０．００００＜ｘ＜１．００００であり、好ましくは０．０００１≦ｘ≦０．３０００且つ０．７０００≦ｘ≦０．９９９９、特に好ましくは０．０１００≦ｘ≦０．１０００且つ０．８０００≦ｘ≦０．９９００である。
【００１９】
一方、フッ化物出発原料としては、一般的なフッ化物原料が使用可能であるが、シンチレータ材料用単結晶として使用する場合、９９．９％以上（３Ｎ以上）の高純度フッ化物原料を用いることが特に好ましく、これらの出発原料を目的組成となるように秤量、混合したものを用いる。さらにこれらの原料中には、特に目的とする組成以外の不純物が極力少ない（例えば１ｐｐｍ以下）ものが特に好ましい。また使用する原料の酸素濃度は、より低いものが好ましい。しかし、酸素濃度が高い原料を使用する場合は、フッ素化合物ガス雰囲気下で前処理を行う、もしくはフッ素化合物をスカベンジャーとして１０％以下添加することにより、低酸素状態のメルトとすることが必要である。
【００２０】
さらに結晶製造過程において、真空雰囲気下、不活性ガス雰囲気下、極低酸素雰囲気下に加え、フッ素化合物を含むガス雰囲気下での製造が好ましい。また単結晶製造工程に加えて、原料の溶融操作などの前工程・アニールなどの後工程においても同様である。ここで、フッ素化合物を含むガスとしては、一般的に使用されているＣＦ４が特に好ましいが、Ｆ２ガス、ＨＦ、ＢＦ３ガス等も使用することが出来る。さらにこれらのガスは、不活性ガス（例えば、Ａｒ、Ｎ２、Ｈｅ等）で希釈されたものを使用しても構わない。
【００２１】
ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されるフッ化物シンチレータ材料は、微量の酸素が残存していると、特に希土類であるセリウムが、容易にオキシフロライドになる。
【００２２】
本発明者等が研究を行なったところ、シンチレータ材料中の残存酸素成分（含オキシフロライド）は、発光量の低下に繋がることを発見した。その結果、該フッ化物シンチレータ材料中の残存酸素濃度が１００００ｗｔｐｐｍ未満、さらに好ましくは１０００ｗｔｐｐｍ未満、さらに特に好ましくは１００ｗｔｐｐｍ未満に抑えることによって、高発光量を維持できることが判明した。
【００２３】
ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されるフッ化物シンチレータ材料、さらにその中でもこれら単結晶作成方法として、マイクロ引き下げ法、チョコラルスキー法、ブリッジマン法、ゾーンメルト法、又はＥＦＧ法等、特に制限なく、使用可能であるが、歩留まりを向上させ、相対的には加工ロスを軽減させる目的で、大型単結晶を得るためには、チョコラルスキー法又はブリッジマン法が好ましい。一方、シンチレータ結晶として小型の単結晶のみを使用するのであれば、後加工の必要が無いあるいは少ないことから、ゾーンメルト法、ＥＦＧ法、マイクロ引き下げ法が好ましいが、坩堝との濡れ性などの理由から、マイクロ引き下げ法、ゾーンメルト法が特に好ましい。さらにその中でもＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表される組成の融液から、マイクロ引き下げ法により単結晶を育成することが特に好ましい。
【００２４】
また使用するフッ化物原料の融点はいずれも１５００℃未満であるため、マイクロ引き下げ法、チョコラルスキー法、ブリッジマン法、ゾーンメルト法、又はＥＦＧ法等のいずれの結晶育成操作においても、使用する温度は１５００℃未満で十分である。従って、高周波発振機の出力も酸化物に比して有意に低減されるため、製造コストの低減に繋がる。さらに高周波発振機のみならず抵抗加熱法の使用も可能である。また、使用する坩堝・アフターヒータは、白金、イリジウム、ロジウム、レニウム、またはこれらの合金を使用することも可能であるが、酸化物の結晶作成工程には適していない、カーボンを使用することが可能となるため、さらに製造コストの低減に繋がる。
【００２５】
以下に本発明の発光材料について、マイクロ引下げ法を用いた単結晶製造法を以下に一例として示すが、これに限定されたものではない。
【００２６】
マイクロ引下げ法については、高周波誘導加熱による精密雰囲気制御型マイクロ引下げ装置を用いて行う。マイクロ引下げ装置は、坩堝と、坩堝底部に設けた細孔から流出する融液に接触させる種を保持する種保持具と、種保持具を下方に移動させる移動機構と、該移動機構の移動速度制御装置と、坩堝を加熱する誘導加熱手段とを具備した一方向凝固結晶成長装置である。
【００２７】
該坩堝はカーボン、白金、イリジウム、ロジウム、レニウム、またはこれらの合金であり、坩堝底部外周にカーボン、白金、イリジウム、ロジウム、レニウム、またはこれらの合金からなる発熱体であるアフターヒータを配置する。坩堝及びアフターヒータは、誘導加熱手段の出力調整により、発熱量の調整を可能とすることによって、坩堝底部に設けた細孔から引き出される融液の固液境界領域の温度およびその分布の制御を可能としている。
【００２８】
またこの精密雰囲気制御型マイクロ引き下げ装置は、フッ化物シンチレータ材料の結晶成長を可能にするため、チャンバー内の雰囲気を精密に制御できる。チャンバーの材質にはＳＵＳ、窓材にはＣａＦ２を採用し、フッ化物結晶育成で最も重要である高真空排気を可能にするため、既設のローターリポンプにディフュージョンポンプあるいはターボ分子ポンプを付随し、真空度が１×１０−３Ｐａ以下にすることを可能にした装置である。また、チャンバーへは付随するガスフローメータにより精密に調整された流量でＣＦ４、Ａｒ、Ｎ２、Ｈ２ガス等を導入できるものである。
【００２９】
この装置を用いて、上述の方法にて準備した原料を坩堝に入れ、炉内を高真空排気した後、表面に吸着している水分を除去するために、ベーキングを行い、その後、高純度Ａｒガス（６Ｎ品）や高純度ＣＦ４ガス（６Ｎ品）を炉内に導入することにより、炉内を不活性ガスあるいはフッ素化合物ガス雰囲気とし、高周波誘導加熱コイルに高周波電力を徐々に印加することにより坩堝を加熱して、坩堝内の原料を完全に融解する。
【００３０】
続いて、次のような手順で結晶を成長させる。種結晶を所定の速度で徐々に上昇させて、その先端を坩堝下端の細孔に接触させて充分になじませたら、融液温度を調整しつつ、引下げ軸を下降させることで結晶を成長させる。種結晶としては、結晶成長対象物と同等ないしは、構造・組成ともに近いものを使用することが好ましいがこれに限定されたものではない。また種結晶として方位の明確なものを使用することが好ましい。準備した材料が全て結晶化し、融液が無くなった時点で結晶成長終了となる。一方、組成を均一に保つ目的および長尺化の目的で、原料の連続チャージ用機器を取り入れても構わない。
【００３１】
ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されるフッ化物シンチレータ材料の２４時間当たりの吸湿量（湿度５０％雰囲気下）は、好ましくは５ｗｔ％未満、さらに好ましくは１ｗｔ％以下、特に好ましくは０．５ｗｔ％以下であり、ＮａＩ，ＣｓＩのような吸湿性を持たない（非吸湿性）ことが特徴である。
【００３２】
本発明のシンチレータに入射される放射線（励起光）としては、シンチレータに吸収された際にその結晶中に励起状態を形成するものであればよく、例えばγ線、α線、β線、Ｘ線、紫外線、中性子線が挙げられるが、その中でもＸ線、紫外線が好ましく、さらにその中でも特にＸ線が好ましい。
【００３３】
ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されるフッ化物シンチレータ材料よりなるシンチレータと光応答手段とを組み合わせることで、放射線検出器としての使用が可能となる。さらに、これらの放射線検出器を放射線検出器として備えたことを特徴とする放射線検査装置としても使用可能である。
【００３４】
また、ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されるフッ化物シンチレータ材料の出現により、高解像度の撮影画像を得ることが可能な放射線検査装置を提供することが可能となる。
【００３５】
放射線検査装置としては、物品検査用CTおよび医用画像処理装置、例えば、Ｘ線ＣＴ、ＳＰＥＣＴなどが好適である。
【００３６】
シンチレータ用発光材料として使用されているＣＷＯの蛍光減衰時間が室温にて、５０００ｎｓｅｃであり、時間分解能は期待出来ない。さらにＴｌ：ＮａＩの蛍光減衰時間が室温にて、２３０ｎｓｅｃであり、これでも高時間分解能は期待出来ない。
【００３７】
一方、ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されるフッ化物シンチレータ材料は、ＣＷＯに対する絶対光収率比が、１〜２０倍、蛍光寿命との関連性を考慮に入れた技術効果の観点から、さらに特に好ましくは２〜１０倍であり、非常に高発光量を有しながらも、これら結晶の蛍光成分のうちの少なくとも一つの減衰時間が室温にて５０ｎｓｅｃ以下（３２０〜４００ｎｍ付近）であり、高時間分解能が期待出来る。
【００３８】
一方現在、様々なフッ化物結晶等において蛍光成分のうちの少なくとも一つの減衰時間が室温にて〜５０ｎｓｅｃ以下のものも発明されているが、これらはいずれも発光量が極めて低いため、シンチレータ材料としては未だ使用されていないのが実情である。
【００３９】
さらに前記結晶を使用した短寿命シンチレータと位置検出型光電子増倍管（ＰＳ−ＰＭＴ）、フォトダイオード（ＰＤ）またはアバランシェ―フォトダイオード（ＡＰＤ）と光応答手段とを組み合わせることで、放射線検出器としての使用が可能となる。さらに、これらの放射線検出器を放射線検出器として備えたことを特徴とする放射線検査装置としても使用可能である。また放射線検査装置は単体、または、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）、コンピューター断層撮影装置（ＣＴ）、シングルフォトン断層法（ＳＰＥＣＴ）のいずれか、もしくは組み合わせて使用しても構わない。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明の具体例について、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００４１】
（例）
マイクロ引下げ法により、ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されるフッ化物シンチレータ単結晶育成を行った。
【００４２】
得られた結晶写真を図１〜図４に示したが、いずれも、無色透明な単結晶が得られた。図１、２はＡＥ＝Ｃａであり、組成はそれぞれＣｅ０．８０Ｃａ０．２０Ｆ２．８０、Ｃｅ０．０３Ｃａ０．９７Ｆ２．０３である。また図３はＡＥ＝Ｓｒであり、組成はＣｅ０．０３Ｓｒ０．９７Ｆ２．０３、図４はＡＥ＝Ｂａであり、組成はＣｅ０．０３Ｂａ０．９７Ｆ２．０３である。
【００４３】
図５は、Ｃｅ０．８０Ｃａ０．２０Ｆ２．８０、Ｃｅ０．０３Ｃａ０．９７Ｆ２．０３、ＣＷＯの発光特性をＲａｄｉｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅにて測定し、比較した結果である。また図６はＣｅ０．０３Ｃａ０．９７Ｆ２．０３、Ｃｅ０．０３Ｓｒ０．９７Ｆ２．０３、Ｃｅ０．０３Ｂａ０．９７Ｆ２．０３、の発光特性を比較した結果である。さらに、図７はＣｅ０．８０Ｃａ０．２０Ｆ２．８０の残存酸素濃度を変化させた時の発光特性を比較した結果である。
【００４４】
図８、９は、それぞれＣｅ０．８０Ｃａ０．２０Ｆ２．８０、Ｃｅ０．０３Ｃａ０．９７Ｆ２．０３における蛍光寿命測定結果である。
【００４５】
表１は、湿度５０％での２４時間当たりの吸湿率を測定した結果である。
【表１】
2007045870.tif 000003
【００４６】
これらの結果からもわかる通り、本発明におけるＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘで表されるフッ化物シンチレータ材料は非吸湿性であり、且つその発光量は、酸素濃度が１０００ｐｐｍ以下のものについては、ＣＷＯに対し３〜７倍であり、非常に高絶対光収率である。さらに蛍光減衰時間は、５０ｎｓｅｃ未満であり、Ｘ線ＣＴ用シンチレータ材料として非常に優れていることが分かる。
【００４７】
以上のことより、本実施例は、非吸湿性でありながら、ＣＷＯ以上の高絶対光収率且つ、高発光量で短蛍光寿命（減衰時間）性能を有するフッ化物シンチレータ材料である。さらに、安価なカーボン坩堝も使用可能であり、且つ、ＣＷＯ同等の低融点であるため、単結晶育成時の電力量が低減可能であるなど、製造コストの低減に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による、マイクロ引下げ法にて作成して、ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘ（ＡＥ＝Ｃａ、ｘ＝０．８０）の結晶写真の一例である。
【図２】本発明による、マイクロ引下げ法にて作成して、ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘ（ＡＥ＝Ｃａ、ｘ＝０．０３）の結晶写真の一例である。
【図３】本発明による、マイクロ引下げ法にて作成して、ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘ（ＡＥ＝Ｓｒ、ｘ＝０．０３）の結晶写真の一例である。
【図４】本発明による、マイクロ引下げ法にて作成して、ＣｅｘＡＥ１−ｘＦ２＋ｘ（ＡＥ＝Ｂａ、ｘ＝０．０３）の結晶写真の一例である。
【図５】ＣｅｘＣａ１−ｘＦ２＋ｘ（ｘ＝０．８０，０．０３）、ＣＷＯの発光特性をＲａｄｉｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅにて測定した結果である。
【図６】Ｃｅ０．０３ＡＥ０．９７Ｆ２．０３（ＡＥ＝Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）の発光特性をＲａｄｉｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅにて測定した結果である。
【図７】Ｃｅ０．９０Ｃａ０．２０Ｆ２．８０の酸素濃度を変化させた場合の発光特性をＲａｄｉｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅにて測定した結果である。
【図８】Ｃｅ０．９０Ｃａ０．２０Ｆ２．８０の２８２ｎｍにおける蛍光減衰時間をＰｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅにて測定した結果である。３６．０ｎｓｅｃという短い蛍光寿命を示すデータが得られた。
【図９】Ｃｅ０．０３Ｃａ０．９７Ｆ２．０３の２８２ｎｍにおける蛍光減衰時間をＰｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅにて測定した結果である。４０．６ｎｓｅｃという短い蛍光寿命を示すデータが得られた。
【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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【図８】
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【図９】
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