(57)【要約】【課題】  層厚方向におけるインジウムイオンの濃度の偏りを少なくすることができるシンチレータプレート及び該シンチレータプレートを備える放射線検出器の製造方法を提供する。【解決手段】  シンチレータプレートの製造方法は、シンチレータ材料の融液１６とシンチレータ材料と分離しているインジウム融液１５とを、互いに接触しあうように容器１２に配置する工程と、容器内に配置されたシンチレータ材料の融液１６が、インジウム融液１５と基体１３との間に配置されるように容器１２と基体１３とを配置する工程と、インジウム融液１５と基体１３との間に配置されているシンチレータ材料の融液１６を基体１３に蒸着する工程と、を有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シンチレータ材料の融液と前記シンチレータ材料と分離しているインジウム融液とを、互いに接触しあうように容器に配置する工程と、
前記容器内に配置された前記シンチレータ材料の融液が、前記インジウム融液と基体との間に配置されるように前記容器と前記基体とを配置する工程と、
前記インジウム融液と基体との間に配置されている前記シンチレータ材料の融液を前記基体に蒸着する工程と、を有することを特徴とするシンチレータプレートの製造方法。
【請求項２】
前記シンチレータ材料の融液の密度は、
前記インジウム融液の密度よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のシンチレータプレートの製造方法。
【請求項３】
前記インジウム融液は前記シンチレータ材料の鉛直下の少なくとも一部に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシンチレータプレートの製造方法。
【請求項４】
前記シンチレータ材料は、ＣｓとＲｂの少なくともいずれかと、Ｆ、Ｃ、Ｂｒ、Ｉの少なくともいずれかとを有するアルカリ金属ハライドであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシンチレータプレートの製造方法。
【請求項５】
前記シンチレータ材料は、ヨウ化セシウムであることを特徴とする請求項４に記載のシンチレータプレートの製造方法。
【請求項６】
前記蒸着する工程において、前記インジウム融液と蒸着装置のチャンバー内の空間との間に前記シンチレータ材料の融液が配置されており、前記インジウム融液が蒸着装置のチャンバー内の空間に露出していないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシンチレータプレートの製造方法。
【請求項７】
前記蒸着する工程において、
前記シンチレータ材料の融液の温度は、７００度以上９００度以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシンチレータプレートの製造方法。
【請求項８】
シンチレータ材料の融液と前記シンチレータ材料と分離しているインジウム融液とを、互いに接触しあうように容器に配置する工程と、
前記容器内に配置された前記シンチレータ材料の融液が、前記インジウム融液と基体との間に配置されるように前記容器と前記基体とを配置する工程と、
前記インジウム融液と基体との間に配置されている前記シンチレータ材料の融液を前記基体に蒸着する工程と、
前記シンチレータ材料が前記基体に蒸着されたシンチレータプレートのシンチレータ層を光検出器に配置し、固定する工程と、を有する放射線検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
シンチレータプレート及び該シンチレータプレートを備える放射線検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療現場などでは、放射線検出器として、間接型のフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）が広く扱われている。間接型ＦＰＤでは、被写体を通過したＸ線がシンチレータに吸収され、そのシンチレータが発した光を受光センサーで検出することにより、放射線の強度を検出することができる。受光センサーの受光感度は、概ね可視域から近赤外の波長領域で高い。一方、代表的なシンチレータ材料の一つであるヨウ化セシウムの発光は、波長３００ｎｍ付近に存在し、可視域から近赤外域の発光は弱い。よって、ヨウ化セシウムに対し、他の元素を発光中心として微量添加することで、受光センサーの感度の高い波長域に発光波長をシフトさせることが一般的になっている。
【０００３】
ヨウ化セシウムに発光中心を微量添加したシンチレータ材料の一つとして、インジウムの一価を微量添加したインジウム付活ヨウ化セシウムが挙げられる。インジウム付活ヨウ化セシウムは、ヨウ化セシウムを母体結晶としてインジウム元素がイオンの状態で母体結晶に微量に内在している。発光波長域は５５０ｎｍ付近を中心に広く存在しており、これは一価のインジウムイオンによる発光であることが知られている。母体結晶としてヨウ化セシウムを例にあげたが、これはヨウ化セシウムに限らない。他のアルカリ金属ハライド材料、例えば臭化セシウム（ＣｓＢｒ）、または臭化ルビジウム（ＲｂＢｒ）ヨウ化ルビジウム（ＲｂＩ）などが母体結晶である場合においても、上述と同様にインジウムイオンに基づく可視域の発光が認められる。
【０００４】
特許文献１には、ヨウ化セシウムと発光中心になる材料との混合物を融解して蒸着することでシンチレータプレートを製造する方法が記載されおり、発光中心になる材料の例としてインジウム化合物が記載されている。尚、一般的に、アルカリ金属ハライド材料の発光中心として、ハライド化合物が用いられる。
【０００５】
尚、シンチレータに含まれるインジウムイオンの濃度は、発光強度と相関がある。インジウムイオンの濃度が薄すぎると、シンチレータ母体結晶が吸収したＸ線のエネルギーをインジウムイオンによる発光に変換する割合が小さくなり、シンチレータとしての可視域の発光強度を弱めてしまう。一方、インジウムイオンの濃度が濃すぎる場合、インジウムハライド（例えばヨウ化インジウムなど）が析出しやすくなる。この析出物は可視域の光の一部を吸収する。よって、この場合においてもシンチレータとしての可視域の発光強度を弱めてしまう。つまり、シンチレータに含まれるインジウムイオンの濃度には好ましい範囲がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５４０７１４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
シンチレータ材料として用いられているアルカリ金属ハライドに比べ、インジウム化合物は蒸気圧がかなり高い。そのため、特許文献１に記載されているように、シンチレータ材料とインジウム化合物とを同じ蒸着容器にいれて加熱蒸着すると、インジウム化合物がシンチレータ材料よりも先に多く蒸発してしまう。結果として、蒸着層厚方向におけるインジウムイオンの濃度の偏りが生じ、蒸着初期のシンチレータ層ではインジウムイオンの濃度が過多になりやすく、蒸着末期のシンチレータ層ではインジウムイオンの濃度が過少（濃度が０を含む）になりやすい。
【０００８】
そこで本発明は、蒸着層厚方向におけるインジウムイオンの濃度の偏りを少なくすることができるシンチレータプレート及び該シンチレータプレートを備える放射線検出器の製造方法を提供する。蒸着層厚方向におけるインジウムイオンの濃度の偏りを少なくすることにより、蒸着初期のシンチレータ層のインジウムイオンの濃度と蒸着末期のシンチレータ層のインジウムイオンの濃度とを好ましいインジウムイオンの濃度の範囲に近づけやすくなる。よって、発光強度も大きくしやすいと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としてのシンチレータプレートの製造方法は、シンチレータ材料の融液と前記シンチレータ材料と分離しているインジウム融液とを、互いに接触しあうように容器に配置する工程と、前記容器内に配置された前記シンチレータ材料の融液が、前記インジウム融液と基体との間に配置されるように前記容器と前記基体とを配置する工程と、前記インジウム融液と基体との間に配置されている前記シンチレータ材料の融液を前記基体に蒸着する工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明のその他の側面については、以下で説明する実施の形態で明らかにする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蒸着層厚方向におけるインジウムイオンの濃度の偏りを少なくすることができるシンチレータプレート及び該シンチレータプレートを備える放射線検出器の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る蒸着装置の模式図
【図２】実施例にて作製した蒸着膜のＸ線励起発光スペクトルを示す図
【図３】実施形態に係る放射線検出器の断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面等を用いて本発明を実施するための形態を説明する。本実施形態は、蒸着材料として、シンチレータ材料と、インジウムとを用い、シンチレータ材料の融液とインジウムの融液とを同じ容器内に配置する。シンチレータ材料の融液とインジウムの融液とは、互いに接触しあうように容器内に配置されるが、インジウムの融液は、シンチレータ材料の融液と混じり合わないため、容器内で分離する。そして、シンチレータ材料の融液がインジウムの融液と基体との間に配置された状態でシンチレータ材料の融液を基体に蒸着する。これにより、シンチレータ材料の融液がインジウムの融液の蓋のような役割を果たし、インジウム融液が直接基体に蒸着されにくくなるが、インジウムイオンが添加されたシンチレータプレートを取得することができることが分かった。これは、シンチレータ材料の融液を蒸着する工程においてインジウム融液がシンチレータ材料と接触しているため、両融液の界面を通じてインジウム融液からシンチレータ材料の融液へインジウムイオンが供給される為だと考えられる。
【００１４】
以下、本実施形態のシンチレータプレートと該シンチレータプレートを用いた放射線検出器の製造方法についてより具体的に説明をする。
【００１５】
（シンチレータプレートの製造方法）
本実施形態では、真空加熱蒸着法を用いてシンチレータプレートを製造する方法について説明をする。図１に蒸着装置１０の模式図を示す。蒸着装置１０は、真空チャンバー１１と、蒸着材料を蒸発させ、基体１３へ蒸発した蒸着材料を射出する容器１２と、真空チャンパー内を真空排気するための排気ポート１４とを備える。基体１３の表面のうちシンチレータ材料を蒸着させる面のことを蒸着面と呼ぶ。蒸着面は容器１２に対向して配置される。
【００１６】
本明細書では説明のために、基体１３に堆積させる蒸着材料のうち、インジウム元素を含まない、一種類または複数種類の材料のことを、シンチレータ材料と以下より記す。また、基体１３に堆積させる全ての材料のことを、単に蒸着材料と以下より記す。
【００１７】
シンチレータプレートの製造方法は、以下（１）〜（３）の工程を有する。
【００１８】
（１）シンチレータ材料の融液と、シンチレータ材料の融液と分離しているインジウム融液とを、互いに接触しあうように容器内に配置する工程（以下、第１の工程と記すことがある）。
【００１９】
（２）容器内に配置されたシンチレータ材料の融液が、インジウム融液と基体との間に配置されるように容器と基体とを配置する工程（以下、第２の工程と記すことがある）。
【００２０】
（３）インジウム融液と基体との間に配置されている前記シンチレータ材料の融液を前記基体に蒸着する工程（以下、第３の工程と記すことがある）。
以下、各工程について説明をする。
【００２１】
（１）第１の工程について
本工程は、シンチレータ材料（固体）とインジウム（固体）とを１つの容器１２に入れ、この容器１２を加熱することで行うことができる。具体的な方法として、加熱可能な容器に蒸着材料を入れ、容器ごと加熱する抵抗加熱法やルツボ加熱法、もしくは容器に据えられた蒸着材料を電子線で直接加熱する電子線加熱法などが挙げられる。以下より抵抗加熱法を用いて具体的に記すが、本発明の実施形態としてこれに限るものではない。
【００２２】
抵抗加熱法は、容器１２に電流を流すことで容器１２が加熱され、容器１２に接している蒸着材料の温度が上昇し、蒸着材料が昇華あるいは蒸発する仕組みを利用している。容器１２としては、タングステンやタンタルといった金属でできた、開口を有した箱状、筒状、もしくはボート状の容器が用いられる。容器１２の形状は本発明の実施形態において制限されるものではなく、適宜改良がなされてよい。インジウム融液とシンチレータ材料融液とが混合することなく分離し、且つ、互いに接触している状態が継続され、両融液がこぼれない形状を有していれば、容器１２の形状は特に限定されない。また、容器１２の大きさ、開口の大きさと形状も、蒸着する基板のサイズや膜厚に応じて適宜設定することができる。
尚、他の材料を添加する場合には、その材料を蒸着するための容器を別途用意し、用いてもよい。
【００２３】
また、シンチレータ材料（固体）とインジウム（固体）とを１つの容器内で加熱する代わりに、シンチレータ材料の融液とインジウム融液とを１つの容器内に配置することで本工程を行っても良い。シンチレータ材料の融液とインジウム融液とは混ざり合わないため、双方が融液の状態ではその密度（比重）の差により分離する。
尚、インジウム融液はインジウム以外の元素を含んでいても良いが、９５ｗｔ％以上がインジウム元素であることが好ましい。
【００２４】
また、シンチレータ材料とインジウムとの混合比は特に問わず、シンチレータ材料の融液とインジウム融液とが共に蒸着中に不足しない（容器から全量が放出されないうちに蒸着を終える）量を容器内に配置すればよい。
【００２５】
（２）第２の工程について
本工程は、例えば、シンチレータ材料の融液とインジウム融液とが配置された容器の蒸着材料の射出方向に基体を配置することで行うことができる。基体を先に配置しておき、シンチレータ材料の融液とインジウム融液とが配置された容器１２を配置することで本工程を行っても良い。また、本工程は第１の工程の前に行うこともできる。その場合、第１の工程によりシンチレータ材料の融液がインジウム融液と基板との間に配置されるように基体１３と容器１２とを配置すればよい。具体的には、インジウム融液の密度がシンチレータ材料の融液の密度よりも大きい場合は、基体１３と、シンチレータ材料（固体）とインジウム（固体）とが入れられた容器１２とを、容器１２が鉛直下方側になるように真空チャンバー内に配置すればよい。このように配置して第１の工程を行えば、インジウム融液１５がシンチレータ材料の融液１６の鉛直下方に配置されるため、インジウム融液１５と基体１３の間にシンチレータ材料の融液１６が配置される。
【００２６】
インジウム融液の密度が、シンチレータ材料の融液の密度よりも大きくなるようにシンチレータ材料を選択することが好ましい。インジウム融液の密度がシンチレータ材料の融液の密度よりも大きいと、インジウム融液の層はシンチレータ材料の融液の層よりも鉛直下方側に存在する。一般的に容器１２の射出口は、蒸着材料の鉛直上方側に存在するため、基体を容器の鉛直上方に配置すれば、本工程を行うことができる。また、インジウム融液の密度の方が大きく、容器の射出口が蒸着材料の鉛直上方に配置されていれば、インジウム融液はシンチレータ材料の融液の存在により真空チャンバー内の空間に露出せず、該空間と直に接しない。よって、インジウム原子あるいはクラスターが、インジウム融液から基体に向けて直接蒸着され難くすることができる。インジウム原子とインジウムクラスターは、そのままでは発光中心として機能しにくいため、これらが基体に直接蒸着されるとインジウム融液のロスが生じる。尚、容器の形状によっては、インジウム融液の密度がシンチレータ材料の融液の密度よりも大きくても、インジウム融液の一部が真空チャンバー内の空間に露出することがある。その場合は、インジウムの蒸気圧の方がシンチレータ材料の蒸気圧よりも小さくなるようなシンチレータ材料を選択することが好ましい。尚、シンチレータ材料として知られているアルカリ金属ハライド（ＣｓとＲｂの少なくともいずれかと、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの少なくともいずれかとの化合物）はインジウム融液よりも密度が小さい。よって、蒸着材料の鉛直上方に射出口がある容器を用い、基体を鉛直上方に配置すれば本工程を行うことができる。
【００２７】
（３）第３の工程について。
【００２８】
本工程は、容器１２内に配置されたシンチレータ材料の融液が、インジウム融液と基体との間に配置されるように、蒸着材料が配置された容器と基体とが配置された状態で蒸着を行うことで行うことができる。
【００２９】
蒸着の前には、排気ポート１４から真空ポンプなどで排気することで真空チャンバー内を少なくとも０．０１Ｐａ以下の真空状態に一旦することが好ましい。尚、図１では容器１２が基体１３の鉛直下に配置されているが、容器内においてシンチレータ材料の融液が基体側、つまり、出射口側にあり、且つ、蒸着材料が射出される位置に基体が配置されていれば、容器と基体との配置は特に問わない。シンチレータ材料の融液が蒸着できれば、蒸着温度は特に問わないが、例えば一般的なヨウ化セシウムの蒸着温度は５００℃以上９００℃以下であるため、シンチレータ材料としてヨウ化セシウムを用いる場合の蒸着温度はこの範囲内にあることが好ましい。ヨウ化セシウムの柱状結晶は導波性を有するシンチレータとして知られており、斜方蒸着を用いて製造される場合もあるが、本実施形態を斜方蒸着に適用し、ヨウ化セシウムの柱状結晶を基体に蒸着することでシンチレータプレートを製造しても良い。
【００３０】
本工程により、インジウムイオンが添加されたシンチレータプレートを得ることができる。これは、上述のように、本工程においては、シンチレータ材料の融液にインジウムイオンが供給されるためだと考えられる。
【００３１】
蒸着終了後、容器を冷却して固化した蒸着材料を取り出すと、取り出した固体はインジウムの塊と無色多結晶体とに分離していた。前者のインジウムは塊状でまとまって取り出せ、重量減少は極僅かであった。後者の無色多結晶体は、Ｘ線照射により発光を示し、この発光はヨウ化セシウム結晶中に存在するインジウムイオンに因るものであることが確認できた。以上のことから、蒸着中の容器内において、シンチレータ材料とインジウムとの融液は２層に分離している状態であることが推察でき、さらに、シンチレータ材料融液内へインジウム融液から微量にインジウムイオンが供給されていることが考察できる。
【００３２】
この考察によると、シンチレータ材料の融液中に含まれるインジウムイオンの濃度が低下したとしても、インジウム融液がシンチレータ材料の融液と接触していれば、インジウムイオンが供給される。加えて、インジウムイオンは、シンチレータ材料の分子と共にシンチレータ融液層から蒸発する。よって、インジウムイオンの濃度を保ったまま蒸着材料を蒸着することができ、層厚方向におけるインジウムイオンの濃度分布の偏りが小さいインジウム付活シンチレータ層を基体１３上に堆積させることができる。よって、蒸着の間中シンチレータ材料の融液１６とインジウム融液１５とが接触していることが好ましい。
【００３３】
（インジウムの濃度の調整方法）
シンチレータ層におけるインジウム（インジウムイオンを含む）の濃度は、シンチレータ材料の融液に溶け出すインジウムの量を調整することで可能になる。
【００３４】
シンチレータ材料の融液に溶け出すインジウムの量を調整する方法として２点挙げられる。
【００３５】
第一の方法は、シンチレータ材料の融液１６の温度を調整する方法である。例えば、容器１２に接している融液層の温度が上がることにより、シンチレータ材料の融液層におけるインジウムの濃度を高めることができる。この裏付けとして、次の検討を行った。石英アンプルにヨウ化セシウムと微量のインジウム金属を充填し、真空封止し、電気炉で溶融させたのち徐々に冷却し凝固させて得られた結晶体について、発光評価を施した。このとき、溶融温度が７００〜９００℃の間で５０℃刻みの５種類の結晶体サンプルを作製し評価に供した。結果、溶融温度を上昇させるとインジウムに起因する発光の強度が高まった。発光強度とインジウムの濃度の相関は明瞭に把握できてはいないが、ヨウ化インジウムの析出がなく且つシンチレータとして機能が発揮する限りにおいては、一般的に添加元素の濃度と発光強度の相関は正であると考えられている。よって、溶融温度つまり容器１２の温度を上げることでインジウム元素の濃度を高くすることができ、溶融温度を下げることで濃度を低くすることができると考えられる。尚、５種類の結晶体サンプルの評価結果は全て良好な発光強度が得られたため、シンチレータ材料の融液の温度を７００度以上９００度以下にすれば、良好な発光強度が得られることが分かった。
【００３６】
第二の方法は、インジウム融液とシンチレータ材料の融液との接触面積を増減させる方法である。既述したように、インジウムは両融液の界面を介して溶け出すので、両界面の面積が大きければそれに応じて溶け出すインジウムが多くなることが考えられる。結果としてシンチレータ層のインジウム濃度を高くすることができる。インジウム融液の体積を増やしてインジウム融液の表面積を増やせば接触面積も増えるが、蒸着容器の形状により接触面積を拡大させるに限度がある場合には、容器の形状を適宜改良すればよい。例えば、容器の底面積を広くすれば接触面積を増やすことができる。また、インジウムが溶融した時に一つの融液に寄り集まらないよう、容器内を賽の目状に隔壁で分割しそれぞれに細かく粉砕したインジウム融液が存在させられるようにすることで、表面積を大きくすることができる。また、逆に、接触面積を減らすとインジウム濃度を低くすることができる。
【００３７】
（放射線検出器の製造方法）
上述のシンチレータプレートを備える放射線検出器は、上述のシンチレータプレートを、光検出器の検出面に配置し、固定することで製造することができる。このとき、シンチレータプレートのシンチレータ層側が光検出器側になるように配置する。また、シンチレータ層と光検出器の検出面とは直接接している必要はなく、例えば、シンチレータ層と検出面との間に保護層が配置されていても良い。
【００３８】
図３に、本実施形態の放射線検出器３０の断面模式図を示す。基体３４上にアレイ状に配列した画素３５を複数有する光検出器３３上に、上述のシンチレータプレート３１が、シンチレータ層３２が光検出器３３側になるように配置されている。
【実施例】
【００３９】
本実施例では、上述の実施形態を用いてシンチレータプレートを製造した具体例について説明をする。また、製造したシンチレータプレートの発光評価の結果と、インジウム濃度の測定結果について説明をする。シンチレータ材料としては、ヨウ化セシウムを用いた。
【００４０】
蒸着材料としてヨウ化セシウム粉末２０ｇと、インジウム金属粒１０ｇとをそれぞれ秤量し、タンタル製の加熱蒸着容器１ケに共に充填した。この蒸着容器は体積がおよそ１２．６ｃｍ３の円筒形をしており、円筒の軸に沿って側面には長さ２ｃｍ、巾０．２ｃｍのスリット（射出口）が設けられている。このスリットから蒸着材料が基体に向かって射出する。基体として、シリコン基板を用意した。蒸着容器を真空チャンバー内の加熱手段に設置し、基体を、蒸着容器のスリットと対向するよう真空チャンバー内の蒸着容器の鉛直上方に設置した（第２の工程）。
【００４１】
ここで、シャッターをスリットと基体との間に設け、蒸着材料の堆積を任意に開始あるいは終了させられるよう外部操作が可能な機構を持たせた。雰囲気圧がおよそ０．０１Ｐａ以下になるまで真空チャンバー内を排気した。基板回転を１分間あたり４０回転（４０ｒｐｍ）の速さに設定した。蒸着容器を加熱するため、外部電源装置を用いて直流電流約５０Ａを約３０分間加熱手段に流して加熱を維持した。これは、蒸着材料の粉末表面に付着した水分子あるいは炭酸などを脱離する目的のための加熱である。その後、７５Ａまで５Ａ／３分間の速度で加熱手段に流す電流値を上昇させた。この状態で５分間維持させ（第１の工程）、上述のシャッターをスリットと基体との間から取り除くことで、インジウムイオンを含むシンチレータ材料の融液の基体への蒸着を開始させた（第３の工程）。このとき、放射温度計で蒸着容器の温度を測定するとおよそ７３０℃であった。蒸着によるシンチレータ材料の堆積を５０分間継続させた後に、シャッターを基板前面にかざすことで蒸着を終了させた。蒸着容器そして基体がほぼ室温にまで冷却した後に真空チャンバーを大気開放し、インジウムイオンを含むシンチレータ材料が堆積した基体（つまり、シンチレータプレート）を取り出して、シンチレータ層の厚みを計測すると、その厚みは２３０μｍであった。このシンチレータプレートを用いて、以下のように発光スペクトルとインジウムの濃度を測定した。
【００４２】
Ｘ線励起による発光スペクトルを測定した。測定方法について具体的に説明をする。
測定用の入射Ｘ線の線質として、管電圧６０ｋＶそして管電流０．１ｍＡをタングステン製のターゲットに印可することで発生させたＸ線に対して３ｍｍ厚のアルミニウムフィルタでろ過した線質を用いた。φ１００ｍｍの積分球内に本実施例で得られたシンチレータ層を据え、シンチレータ層に対向するポートから入射Ｘ線を導入し、シンチレータ表面に照射させる。ここで、入射Ｘ線の導入ポートにはφ１５ｍｍの開孔をもった鉛板を備えつけ、シンチレータ表面に照射するＸ線のスポット径をおよそφ１５ｍｍにしぼる。これは、散乱Ｘ線による測定系への影響を取り除くための操作である。上述とは別のポートに据え付けた光ファイバーを用いて球内の光を分光器に導くことで、結果として積分球内におけるシンチレータ層のＸ線励起による発光スペクトルを得ることができる。ただし、上記測定は暗室にて行う必要があり、また積分球、光ファイバー、そして分光器の各光波長における受光感度の校正を施していることを前提とする。
【００４３】
図２に、本実施例により得られた発光スペクトルを示す。波長５５０ｎｍ付近を中心にして広い波長域にわたった発光が確認できた。ヨウ化セシウム結晶は、波長３００ｎｍ付近を中心にした強い発光を示し、この発光は束縛励起子による発光であることが知られている。また、インジウム付活ヨウ化セシウム結晶は、波長５５０ｎｍ付近を中心とする広帯域な発光を示し、この発光はヨウ化セシウム結晶中に存在する一価インジウムに因るものであることが知られている。以上のことから、本実施例により得られたシンチレータ層の発光は、発光ピーク波長と発光スペクトルの形状という観点から、インジウム付活ヨウ化セシウム結晶によるものと帰属できる。よって、本実施例にて作製したシンチレータ層は、Ｘ線励起により発光を示すインジウム付活シンチレータ層であると確認できた。
【００４４】
蛍光Ｘ線元素分析法（ＸＲＦ：Ｘ−ｒａｙ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いてインジウムの濃度を測定した。測定方法について具体的に説明をする。本実施例により得られたシンチレータ層に対してφ３０ｍｍの円形状に入射Ｘ線を照射させるため、鉛でできたコリメータをシンチレータ層と入射Ｘ線源との間に配置した。シンチレータから発せられる蛍光Ｘ線を波長分散型Ｘ線分光器で分光して検出することで、元素とその存在量を定量した。本発明及び本明細書において、インジウム濃度とは、検出した全ての原子数に対するインジウム元素（イオンを含む）の原子数の比を求めた値と定義する。単位はａｔｍ％とする。この分析法を用いると、表面から、数μｍもしくは十数μｍ程度までの深さ分のインジウム濃度が平均化されて得られる。
【００４５】
本実施例により得られたシンチレータ層の表面つまり蒸着末期の部分と、シンチレータ層を基体から剥がして裏返した面、つまり蒸着初期の部分に対して上述の分析法を用い、インジウムの濃度をそれぞれ定量した。シンチレータ層表面と裏面のインジウムの濃度はそれぞれ０．０１５ａｔｍ％、０．０１４ａｔｍ％であり、表面と裏面の濃度差が小さいことが確認できた。
【００４６】
また、蒸着容器を取り出すと、ヨウ化セシウム凝固体とインジウム金属の塊とが分離して存在していることが確認できた。以上のことから、ヨウ化セシウム原料もインジウム金属原料もともに途中で不足することなく、蒸着膜は蒸着初期から末期にかけてほぼ一定のインジウムの濃度を有している、つまり、層厚方向におけるインジウムの濃度分布の偏りが小さいことが推察できた。尚、一般的に、発光中心の好ましい濃度は、０．００１ａｔｍ％以上、１．０ａｔｍ％以下程度であり、より好ましくは、０．００１ａｔｍ％以上、０．５ａｔｍ％以下であり、更に好ましくは０．０１ａｔｍ％以上０．５ａｔｍ％以下である。本実施例のシンチレータ層における発光中心（インジウム）の濃度がこの範囲内であることが確認できた。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１１  真空チャンバー
１２  容器
１３  基体
１４  排気ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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