(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
CaSO4系列TL物質およびバインダーとして燐化合物を含むCaSO4系列TL素子の製造方法であって、
a）CaSO4系列TL粉末にNH4H2PO4、（NH4）2HPO4、H3PO4及びP2O5で構成された群から選択された燐化合物の原始試薬を混合する段階；
b）上記の段階で得た混合粉末を加圧成形して粉末成形体を製造する段階；及び
c）上記の製造された粉末成形体を焼結する段階で成り立ち、
このとき、上記の加圧成形が冷間圧縮で行なわれる場合には、燐化合物の原始試薬の含量を10〜30mol%とし、また上記の加圧成形が熱間圧縮で行なわれる場合には、燐化合物の原始試薬の含量を10〜50mol%として、混合したことを特徴とするCaSO4系列TL素子の製造方法。
【請求項２】
上記の加圧成形が100〜300MPaの圧力下で行なわれ、上記の焼結工程が500〜700℃の温度で行なわれることを特徴とする請求項１記載のCaSO4系列TL素子の製造方法。
【請求項３】
上記の燐化合物の原始試薬が、NH4H2PO4であることを特徴とする請求項１記載のCaSO4系列TL素子の製造方法。
【請求項４】
上記のCaSO4系列TL物質に、Mn、Dy、Tm及びSmで構成された群から選択される活性体が含まれたことを特徴とする請求項１記載のCaSO4系列TL素子の製造方法。
【請求項５】
上記の活性体が、Dyであることを特徴とする請求項４記載のCaSO4系列TL素子の製造方法。
【請求項６】
上記のCaSO4系列TL素子の形態が、ディスク（disc）形、ロッド（rod）形または、正四角形のチップ（chip）形であることを特徴とする請求項１記載のCaSO4系列TL素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燐化合物が混合されたCaSO4系列TL素子及びその製造方法に関するものである。上記のTL素子は、TL粉末に燐化合物の原始試薬（primitive reagent）を混合する段階；混合して粉末を加圧成形して粉末成形体を製造する段階；及び上記の製造された粉末成形体を高温で焼結する段階を経て製造される。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に人体に対する放射線被曝線量を測定するために使用される個人被曝線量計には、代表的にTLD（Thermoluminescence Dosimeter）とフィルムバッジ（Film Badge）がある。
【０００３】
TLDは、放射線（X-線、γ線、β線等）にTL物質をさらした後、加熱する時、光で放出されるTL量が吸収した放射線の線量に比例する性質を利用して線量を評価する線量計である。上記のTLDは、小型で非常に狭い領域の線量を測定でき、任意の大きさや形態で素子化が可能であり、線量測定範囲が広い（10-6〜103  Gy）長所がある。
【０００４】
そのためTLDは、個人被曝線量測定、環境放射線量測定、及び患者の診断と治療時の吸収線量測定等に多く使用されている。緊急時の環境放射能管理にも理想的である［M. Oberhofer and A. Scharmann，Applied Thermoluminescence Dosimetry，Adam Hilger Ltd. ，Bristol 1981；R. Chen and Y. Kirsh，Analysis of Thermally Stimulated Processes，Pregamon Press，Oxford，1981］。
【０００５】
一方、フィルムバッジは、フィルムの放射線による感光現象を利用したものであり、フィルムに照射された放射線の量によって感応したフィルムを現象処理後黒化度を測定して吸収された放射線量を決定する。フィルム培地は、放射線量測定記録を永久保存できるという長所があるが、TLDと比較してみると、時間によるフェージング（fading）特性が良くなく、放射線に対する感度が低いという短所がある。
【０００６】
したがって、個人被曝線量測定に多く使用されてきたフィルム培地が、TLD培地にほとんど代替されており、米国、英国、日本等で高感度の新素材TL物質の開発とTLD利用に関する研究が活溌に進行している［R. M. Hall and C. N. Wright，Health Phys. ，Pergamon Press，1968，14，37-40；G. Cai，K. Geng，Q. Wang，Radiat. Prot. Dosim. ，1995，60，259-262］。
【０００７】
TLD物質は、有効原子番号が空気（Zeff=7.64）または人体組織（Zeff=7.42）と類似の組織等価TL物質（LiF，Li2B4O7及びMgB4O7等）と骨（Zeff=14）と類似な非組織等価TL物質（CaSO4，CaF2等）に分けられる。組織等価TL物質は、光子に対する相互作用が人体組織と似ており、個人被曝線量測定に有利であるが、非組織等価TL物質に比べてTL感度が低い短所がある。反面、非組織等価TLDは、TL感度が高く環境放射線のような微弱放射線測定に有利な長所があるが、個人被曝線量評価に使用するためには、光子に対するエネルギー反応（energy response）値が大きいためエネルギーの依存性補償のための附加的なフィルターを必要とする。
【０００８】
ICRP 60 勧告［ICRP，1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection，ICRP Publication 60，Pergamon Press，Oxford，New York，1990］では、線形無発端（linear non-threshold）線量仮説に基づいた確率的影響（stochastic effects）の発生を制限するために、合理的に達成できる限り充分に低く（as low as reasonably achievable：ALARA）線量を維持することを要求している。上記のALARA線量を維持するためには、低線量領域の10-7〜10-4Gy線量領域で、より精密で正確な線量評価を必要とし、既存の線量計に比べて感度が高い線量評価システムや高感度TL物質によってこのような目的を達成できる。この目的に符合する高感度TL物質としてCaSO4：DyTL物質がある。
【０００９】
しかし、上記のCaSO4：DyTL粉末だけでは、素子をつくれないため、粉末をカプセルまたは専門的に製造された容器内に入れて使用するかまたは、テフロン（Ｒ）と混ぜて素子に作って使用している。上記のテフロン（Ｒ）を混合したCaSO4：DyTL素子は、全体質量中CaSO4：Dy粉末含量が低く（15〜30重量%）CaSO4：Dy粉末の最も大きい長所の一つである高いTL感度特性を正しく発揮できないという短所がある。
【００１０】
粉末形態のCaSO4：DyTL物質を多様に使用するためには、固形化された素子で開発することが必要であるが、CaSO4：DyTL物質の素子化（pelletizing）研究も継続して行われてきた［D. R. Vij，Thermoluminescent Materials，142-179，PTR Prentice-Hall，New Jersey，1993；G. A. M. Webb J. E. Dauch and G. Bodin. ，Operational evaluations of a new high sensitivity thermoluminescent dosimeter，Health Phys. ，1972，23，89-94；A. M. P. L. Fordon and R. Muccillo，Thermal neutron detection by activation of CaSO4：Dy+KBr thermoluminescent phosphor，Int. J. Appl. Radiat. Isot. ，1979，30，571-573；S. P. Morata，A. M. P. Gordon，E. N. D. Santos，L. Gomes，L. L. Compos，L. Prado，M. M. F. Vieira and V. N. Bapat，Development of a state dosimeter based on thermoluminescent CaSO4：Dy crystals Nucl. Istrum. Methods，1982，200，449-455；M. Prokic，Improvement of the thermoluminescence properties if the non-commercial dosimetry phosphors CaSO4：Dy and CaSO4：Tm，Nucl. Instrum. Methods，1978，151，603-608；S. S. Shastry，S. S. Shinde and R. C. Bhatt，Thermoluminescence response of CaSO4：Dy sintered pellets，Int. J. Radiat. Isot. 31. 1980，4，244-245；M. Prokic，Thermoluminescent characteristics of calcium sulphate solid detectors，Radiat. Prot. Dosim. ，1991，37，271-274］。
【００１１】
一般的に素子化する方法は、大きく分けて、バインダー（binder）なしに純粋なTL粉末を固形化させる方法とTL粉末に適当なバインダーを混合して固形化する方法がある。しかし、CaSO4：Dy系列TL物質の場合純粋なCaSO4：Dy粉末を圧縮成形して焼結すれば、その接着強度が低く素子として使用するのが難しく、純粋なCaSO4：Dy粉末を固形化する良い方法は、まだ開発されていなかった。
【００１２】
したがって、テフロン（Ｒ）を混合して素子に製造する方法が多く使用されている［G. A. M. Webb，J. E. Dauch and G. Bodin. Operational evaluations of a new high sensitivity thermoluminescent dosimeter，Health Phys. ，1972，23，89-94］。
【００１３】
テフロン（Ｒ）を接着物質として混合したCaSO4：Dy素子は、素子内テフロン（Ｒ）が占める重量比が70〜85重量%と、高いためにCaSO4：Dy粉末の最も大きい長所の一つの高いTL感度特性を正しく発揮できず、また、テフロン（Ｒ）の特性上、熱に弱いという短所を持っている。
【００１４】
その他にもKBr、NaCl、Mg3（BO3）2等の物質を接着剤にしてCaSO4：Dy粉末と混合して素子を 製造する研究が進められてきた［A. M. P. L. Fordon and R. Muccillo，Thermal neutron detection by activation of CaSO4：Dy+KBr thermoluminescent phosphor，Int. J. Appl. Radiat. Isot. 1979，30，571-573；S. P. Morata，A. M. P. Gordon，E. N. D. Santos，L. Gomes，L. L. Compos，L. Prado，M. M. F. Vieira and V. N. Bapat，Development of a state dosimeter based on thermoluminescent CaSO4：Dy crystals Nucl.Istrum.Methods 1982，200，449-455；M. Prokic，Improvement of the thermoluminescence properties if the non-commercial dosimetry phosphors CaSO4：Dy and CaSO4：Tm，Nucl. Instrum. Methods，1978，151，603-608；S. S. Shastry，S. S. Shinde and R. C. Bhatt，Thermoluminescence response of CaSO4：Dy sintered pellets，Int. J. Radiat. Isot. 1980，31. 4，244-245］。
【００１５】
しかし、上記の方法で製造された素子は全てテフロン（Ｒ）を混合したCaSO4：DyTL素子に比べて感度が向上されなかった。その後、M. Prokicが色々な無機化合物（multi component inorganic binding substance）を少量添加させた接着剤を使用してCaSO4：DyTL素子を開発した［M. Prokic，Thermoluminescent characteristics of calcium sulphate solid detectors，Radiat. Prot. Dosim. ，1991，37，271-274］。
【００１６】
国内でもCaSO4：Dy物質に関する研究が行われ、テフロン（Ｒ）を混合したCaSO4：DyTL素子が製造された［チェ・テジン、キム・ドソン、ド・シフン、ナ・ビョンウク、カン・ヨンホ、CaSO4：Dy熱発光線量計の製造と物理的特性、新物理 1986，26（6） 506-512］。
【００１７】
それで、本発明者達は、上記の問題点を解決しようと長年努力した結果、バインダーとして燐化合物を提供できる燐化合物の原始試薬をCaSO4系列のTL粉末と混合し、加圧成形後、焼結してTL素子を製造した。上記のTL素子は、TL感度が優秀で物理的に堅固であり、また多様な形態の製造が可能であることを見付だし、本発明を完成した。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高いTL感度特性を維持する固形化されたTL素子を提供することである。
【００１９】
本発明のまた他の目的は、新しい接着剤物質として燐化合物を使用し、新しい放射線検出素子であるCaSO4系列TL素子の製造方法を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、CaSO4系列TL物質及びバインダーを含むCaSO4系列TL素子において、上記のバインダーが燐化合物であることを特徴とするCaSO4系列TL素子を提供する。
【００２１】
上記の本発明のTL素子は、CaSO4系列TL粉末に燐化合物の原始試薬を混合した後、得た混合粉末を加圧成形して焼結過程を経て色々な形態で素子化することによって得た。
【００２２】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
一般的に、絶縁体であるTL物質に少量の活性体（activator）を添加すれば、電子トラップ（trap）を生成する。このTL物質に放射線を照射後、加熱すれば、電子トラップに閉じ込められていた電子が、伝導帯に励起され、再結合中心の正孔と再結合しながらTLを放出する。
【００２３】
本発明では、上記のTL物質にCaSO4系列TL物質を使用する。少量添加する活性体の種類は、特別に制限されない。その例としては、Mn及び希土類元素のDy、 Tm及びSmを挙げられ、その中でもDyを使用することが望ましい。上記の活性体の含量は、TL物質に対して通常0.01〜5mol%、望ましくは、0.1mol%である。
【００２４】
本発明でバインダーに使用される燐化合物は、CaSO4系列TL物質を固形化（solidification）する役割を果たし、上記の燐化合物は、燐を含む燐化合物の原始試薬をCaSO4系列TL粉末と混合した後、得た混合粉末を加圧成形して焼結することによって得るもので、窮極的には素子内に燐化合物がバインダーとして残る。燐化合物を提供できる燐化合物の原始試薬の例としては、NH4H2PO4，（NH4）2HPO4，H3PO4及びP2O5を挙げられ、望ましくは、NH4H2PO4である。
【００２５】
上記の燐化合物の含量は、要求されるTL素子の機械的強度、TL感度、TL素子の形の変化及びプレッシング条件等を考慮して適切に選択できるが、通常5〜50mol%、望ましくは、10〜30mol%、最も望ましいのは、10〜20mol%である。燐化合物の含量が増加するほど製造されたTL素子の機械的強度が高くなるが、上記の範囲を超過すれば、TL感度が相対的に低下し、望ましくなくなる。
【００２６】
具体的には、加圧成形時冷間圧縮（cold pressing）の場合には、機械的強度及びTL感度等を考慮して10〜30mol%の量で使用されることが望ましい。燐化合物の使用量が10mol%未満になると、機械的強度が顕著に低下して、30mol%を超過すると、得たTL素子の形が変化する問題点がある。しかし、熱間圧縮（hot pressing）の場合、TL素子の形変化を最小化できるため、10〜50mol%の量を使用できる。
【００２７】
本発明の実施例1によると、TL粉末及び燐化合物が含まれたTL素子のTL感度測定結果TL曲線の形とTL感度がほとんど同等に現れた。このような結果から、燐化合物添加によるTL感度の深刻な低下がないことが分かった。
【００２８】
また、本発明は、TL素子の製造方法を提供する。上記のTL素子は、
a）CaSO4系列TL粉末に燐化合物の原始試薬を混合する段階；
b）上記の段階で得た混合粉末を加圧成形して粉末成形体を製造する段階；及び、
c）上記の製造された粉末成形体を焼結する段階を経て製造される。
【００２９】
本発明のTL素子の製造方法を添付図面1に図式化した。以下、各段階別に説明する。
【００３０】
まず、CaSO4系列TL粉末及び燐化合物の原始試薬を混合して混合粉末を得る段階は、CaSO4系列TL粉末を燐化合物の原始試薬の溶液と一定モル比で混合後、室温でゆっくり乾燥させた後、得た塊を粉砕して成就される。
【００３１】
次に、上記の段階で得た混合粉末は、冷間圧縮または熱間圧縮等による加圧成形によって粉末成形体を得る。この時、加圧成形は、100〜300MPaの圧力下で通常行われる。上記の圧力は、粉末成形体が焼結段階で簡単に壊れない程度の圧力である。
【００３２】
上述したように加圧成形方法によって、燐化合物の含量を調節でき、通常的には冷間圧縮を行う。熱間圧縮を行う場合は、添加される燐化合物が50mol%範囲まで使用できる。
【００３３】
この時、TL素子は、色々な形態の金型を使用すれば好きな形に製造できる。その例として、ディスク（disc）形、正四角形のチップ（chip）形またはロッド（rod）形等を挙げられるが、これらに限定されるものではなく用途によって多様な大きさや形態に製造できる。
【００３４】
例えば、ディスク（disc）形または正四角形のチップ（chip）形は、通常TLD培地の用途に使用され、ロッド（rod）形は、通常、模擬被曝体実験用に使用される。
【００３５】
加圧成形によって得た粉末成形体は、結合力が弱く、固形体を維持することができず、結晶構造が変形し本来TL物質が持っているTL特性が現れない。したがって、上記の段階で得た粉末成形体は、500〜700℃で20分〜3時間、望ましくは、焼結温度は、550〜650℃、焼結時間は、25分〜1時間焼結する工程を経て機械的強度が優秀で、TL粉末状態でのTL特性が復元された本発明のTL素子として製造される。
【００３６】
特に、上記の燐化合物を提供する燐化合物の原始試薬は、焼結段階を経てP2O5がCaSO4中のCaOと結合してCaO・P2O5を形成し、このような物質が粉末成形体をとても強く接着させる役割をして、丈夫な固形体のTL素子を製造できる。
【００３７】
添付図面図2の（a）及び（b）は、TL粉末及びTL素子の写真を示したもので、本発明の製造方法によって固形化されたディスク形のTL素子が製造できることを例示する。
【００３８】
本発明の実施例によると、TL感度測定結果、上記のTL素子がTL粉末のTL特性をそのまま維持していることを知ることができ（図4）、常用化したテフロン（Ｒ）TL素子に比べてTL感度が6倍以上に（表1、図6）とても優秀なTL特性を持っていることが分かった。そして、低線量測定限界（lowest limit detection，LLD）が非常に低く、低線量測定にとても効果的であり、さらに環境放射線量を評価する環境モニターに有用に使用できる可能性を示している。
【００３９】
【表１】
0003853614.tif 000002
【００４０】
また、TL素子のエネルギー依存性（図9）及び線量依存性（図10）も優秀であることも分かり、20回以上反復使用後にもTL感度の減少がなく、再使用が可能（図8）であることも分かった。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を挙げて、本発明をより詳細に記述するが、本発明の範囲がこれらに限定されるものではなく、本発明が属する技術分野に属する通常の知識を持つものであるなら、請求範囲に記載された本発明の保護範囲内で多様な補完及び変形が可能である。
【００４２】
＜実施例１＞燐化合物の原始試薬としてNH4H2PO4を混合したCaSO4：DyTL素子の製造
TL物質にCaSO4：Dy物質を利用して本発明の製造方法によってディスク形TL素子を製造するために下記のように実施した。
【００４３】
（a）TL粉末製造段階
CaSO4：DyTL粉末は、Yamashitaの方法にしたがって製造した［T. Yamashita，N. Nada，H. Onishi and S. Kitamura，Calcium sulphate activated bythulium or dysprosium for thermoluminescence dosimetry，Health Phys. 1971，21，295-300］。
【００４４】
活性体のDy2O3（0.0373g）を薄い硫酸水溶液（10ml）に溶解させた後、濃い硫酸が入ったフラスコに加え、原始試薬のCa（NO3）2・4H2O（23.625g）を添加した。上記のフラスコを320℃で加熱して濃い硫酸を蒸溜させるとフラスコ内壁にCaSO4：Dy結晶体が形成された。上記の形成された結晶体を分離して蒸溜水で何回も洗浄後洗い出し粉砕して一定の大きさの粉末を抽出した。抽出した粉末を700℃で1時間焼結して目的のCaSO4：DyTL粉末を製造した。（CaO：45.08±4.51，SO3：58.65±5.87，Dy2O3：0.27±0.03，単位重量%）
（b）混合段階
上記の段階で得たCaSO4：DyTL粉末にNH4H2PO4のモル比を5、10、15、20及び30mol%で添加して溶解させた後、色々混合した。
【００４５】
（c）加圧成形段階
上記の段階で得た燐化合物を混合したCaSO4：DyTL粉末を直径4.5mmディスク形の金型セットに装入した後、200MPaの圧力を加えてディスク形（直径4.5mm、厚み0.8mm）の 粉末成形体に製造した。この時のプレスは、特殊製造された自動化されたものを使用した。
【００４６】
（d）焼結段階
上記（c）段階で得た粉末成形体を、600℃温度で30分間焼結してディスク形のCaSO4：DyTL素子を製造した。
【００４７】
＜実施例２＞ 燐化合物を混合したCaSO4：DyTL素子のTL特性
上記の実施例1で製造されたTL素子の特性を評価するために、韓国原子力研究所保有の137Csγ線で照射させた後、TLD判読装置（Teledyne system 310，USA）を使用してTL曲線を測定し放射線に対するTL感度を分析した。
【００４８】
1．TL感度
（a）TL粉末のTL感度
上記の実施例1で製造されたCaSO4：DyTL粉末及び常用化されたCaSO4：DyTL粉末（Teledyne，USA）のTL感度を測定した。その結果を図3に示した。
【００４９】
図3によると、本発明で製造されたCaSO4：DyTL粉末のTL感度がTeledyne社のものより感度が同等以上に現れることが分かる。
【００５０】
（b）TL粉末及びTL素子のTL感度
バインダーの添加によるTL感度の影響を調べるために、上記の実施例1で製造されたCaSO4：DyTL粉末及びTL素子（燐化合物：10mol%）のTL感度を測定した。その結果を図4に示した。
【００５１】
図4によると、本発明のTL素子のTL感度が、製造したTL粉末のTL感度の90%に現れた。その結果は、TL素子製造時に使用されたバインダーの燐化合物がTL素子のTL感度を大きく減少させないことを示している。
【００５２】
（c）燐化合物の含量によるTL感度
燐化合物の含量によるTL感度の影響を調べるために、上記の実施例1で製造されたTL素子（燐化合物：10、20及び30mol%）のTL感度を測定した。その結果を図5に示した。
【００５３】
図5によると、燐化合物の含量の増加にともなってTL感度が若干減少する傾向を示し、その結果から本発明で使用される燐化合物の添加量が10〜20mol%の場合が最も望ましいと言うことが分かった。
【００５４】
（d）TL素子及び常用化されたテフロン（Ｒ）TL素子の感度
上記の実施例1で製造されたCaSO4：DyTL素子（燐化合物：10mol%）及び常用化されたCaSO4：Dyテフロン（Ｒ）TL素子（Teledyne，USA）のTL感度を測定した。その結果を下記表2及び図6に示した。
【００５５】
【表２】
0003853614.tif 000003
【００５６】
上記の表2及び図6によると、本発明のTL素子がTeledyne社のテフロン（Ｒ）素子TL感度の6倍以上であることが分かった。現在常用化されたCaSO4：DyTL素子製品中で最も優秀なTL感度を示すことが分かる。また、低線量領域でより正確に放射線を測定できる優秀性を示した。
【００５７】
2．低線量限界（lowest limit of detection，LLD）
本発明のTL素子の低線量限界を測定するために、下記のように実施した。
【００５８】
実施例1で製造されたTL素子を高温で熱処理し零線量を測定後、９０Sr-９０Y β-線源を照射させ判読後、再び上の過程を繰り返して熱処理した後、零線量を測定した。低線量測定限界は、10回繰り返し測定した零線量値の標準偏差、σ０の3倍として計算した。計算結果低線量測定限界は、0.6μGyと現れた。
【００５９】
図7によると、1μGy線量を照射した時と零線量のTL曲線を比較した結果、二つのTL曲線が充分に分離可能なものであると考えられる。したがって、本発明のTL素子は、低線量測定限界がとても優秀で、より精密で正確な低線量測定にとても効果的に使用できると分かった。
【００６０】
3．再使用性
本発明のTL素子の反復使用可能の可否を調べるために、下記のように実施した。
【００６１】
実施例1で製造されたTL素子を放射線で照射させた後、判読する過程を20回反復遂行して、再使用特性を調べた。その結果を図8に示した。
【００６２】
図8によると、20回反復使用しても、TL感度の減少は無く、本発明のTL素子が再使用性がとても優秀であることが分かった。
【００６３】
4．エネルギー依存性
本発明のTL素子の燐化合物含量によるエネルギー依存性を調べるために、下記のように実施した。
【００６４】
実施例1で製造されたTL素子を使用して、エネルギー依存性を調査した。その結果を図9に示した。
【００６５】
図9によると、燐化合物の含量が10、20及び30mol%の場合、エネルギーによる反応値が全て良く似た結果を示した。この他のTL粉末のエネルギー依存性測定結果も似た傾向を示した。
【００６６】
また、光子エネルギーが200keV以下の時、相対的エネルギー反応（relative energy response，RER）が高い値を示し、最大値は、30〜40keVの時、10に達した。
【００６７】
5．線量依存性
本発明のTL素子、TL粉末及びテフロン（Ｒ）TL素子の吸収線量（absorbed dose）を測定して、その結果として線量依存性を知るために下記のように実施した。
【００６８】
実施例1で製造されたTL素子、TL粉末及び常用されるCaSO4：Dyテフロン（Ｒ）TL素子の10-5Gyから10-3Gyの線量を、照射してその時の吸収線量を測定した。その結果を図10に示した。
【００６９】
図10によると、本発明のTL素子は、10-5Gyから10Gyまで領域で線形性（linerarity）を示し、10Gyから103Gyまでは超線形性（supralinearity）を示した。そして、TL粉末及びテフロン（Ｒ）TL素子も本発明のTL素子と同様な傾向を示した。この時、超線形性因子（supralinearity  factor）  f（D）は、TL素子の場合は1.8で、常用されているテフロン（Ｒ）TL素子のf（D）値（2.6）や、TL粉末のf（D）値（2.8）に比べて良い特性を示した。
【００７０】
＜実施例 3＞
CaSO4：DyTL粉末にバインダーとして NH4H2PO4の代りに（NH4）2HPO4，H3PO4 及びP2O5を使用して、上記の実施例1と同じ方法でTL素子を製造した。その結果、製造されたTL素子のTL感度は、実施例1のTL素子と同様の傾向を示した。バインダーにP2O5を使用した場合のTL特性を図11に示した。TL曲線の模様及びTL感度が実施例1のTL素子と類似であることが分かった。
【００７１】
＜実施例 4＞
本発明の燐化合物がバインダーとして有用に作用することを調べるために、下記のように実施した。
【００７２】
活性体を添加していないCaSO4に燐化合物（NH4H2PO4，10mol%）を添加後、上記と同じ方法で素子を製造した。原始試薬で製造された素子の機械的強度は、実施例1のTL素子と似ていた。
【００７３】
【発明の効果】
上述したように、本発明の燐化合物をバインダーに使用したTL素子は、既存のテフロン（Ｒ）を接着剤に使用したTL素子に比べてTL感度が約6倍程度とても優秀であり、低線量測定に効果的に使用できる。
【００７４】
本発明のTL素子を基本要素（element）として、数個を組み合わせれば個人の放射線被曝線量をモニターリングする個人被曝線量計培地に有用に使用できる。
【００７５】
また、医療的に放射線診断や治療過程で模擬被曝体（ファントム）の内部や外表面に本発明のTL素子を附着させて放射線を照射した後、それら素子のTL感度を測定すれば、素子が付着された地点で人体が受けた吸収線量を評価できる。
【００７６】
そして、原子力発電所周辺や放射線区域等の場所に配置して周期的にTL強度を測定すれば、環境放射線量を評価する環境モニターリングにも優秀に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の燐化合物が混合されたCaSO4：DyTL素子の製造方法の一例を図式化したものである。
【図２】  （a）は、本発明に使用するために製造した実施例1（a）段階でのCaSO4：DyTLの粉末写真である。（b）は、本発明のTL素子の写真である。
【図３】  本発明に使用するために製造したCaSO4：Dy TL粉末と常用化しているテレダイン社のCaSO4：DyTL粉末のTL感度を比較したグラフである。
【図４】  本発明に使用するために製造したCaSO4：DyTL粉末及び本発明のTL素子のTL感度を比較したグラフである。
【図５】  燐化合物の含量比によるCaSO4：DyTL素子の感度変化を示したグラフである。
【図６】  本発明のCaSO4：DyTL素子及び常用化しているテレダイン社CaSO4：Dyテフロン（Ｒ）TL素子のTL感度を比較したグラフである。
【図７】  1μGy線量照射時の本発明のCaSO4：DyTL素子のTL曲線を示したグラフである。
【図８】  本発明のTL素子の再使用時のTL感度を測定したグラフである。
【図９】  本発明のTL素子内燐含量によるエネルギー依存性を示したグラフである。
【図１０】  本発明のTL素子の放射線量による、線量依存性を示したグラフである。
【図１１】  燐化合物の原始試薬にP2O5を使用したTL素子のTL感度を本発明のTL素子の感度と比較して示したグラフである。
【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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【図１０】
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【図１１】
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