"一般式1:Gd3-x-yCexREyAl5-ZMZO121式1中、0.0001≦x≦0.15、0.6≦y≦3、0≦z≦4.5であり、MはGaおよびScから選択される少なくとも1種であり、REはY、YbおよびLuから選択される少なくとも1種であるで表され、蛍光寿命が100ナノ秒以下の蛍光成分を有する、シンチレータ用ガーネット型単結晶。前記蛍光成分が100ナノ秒以下の蛍光寿命を有するとともに、前記蛍光成分の蛍光ピーク波長が450nm以上700nm以下である、請求項1に記載のシンチレータ用ガーネット型単結晶。発光量が20000photon/MeV以上である、請求項1に記載のシンチレータ用ガーネット型単結晶。請求項1~3のいずれか1項に記載のシンチレータ用ガーネット型単結晶から構成されるシンチレータと、前記シンチレータの発光を検出する受光器とを備える、放射線検出器。本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、放射線検出器に好適に適用できる、蛍光寿命の短いシンチレータ用単結晶を提供するものである。上記課題を解決する本発明によれば、一般式1:Gd3-x-yCexREyAl5-ZMZO121式1中、0.0001≦x≦0.15、0.6≦y≦3、0≦z≦4.5であり、MはGaおよびScから選択される少なくとも1種であり、REはY、YbおよびLuから選択される少なくとも1種であるで表され、蛍光寿命が100ナノ秒以下の蛍光成分を有する、シンチレータ用ガーネット型単結晶が提供される。本発明のシンチレータ用ガーネット型単結晶は、蛍光寿命が100ナノ秒以下であることから、蛍光測定のためのサンプリング時間が短くて済み、高時間分解能、すなわちサンプリング間隔を低減することができる。また、発光量が高いため、高い位置分解能かつ高いS/Nを持つ放射線検出器が実現できる。さらにエネルギー分解能にも優れることから、高精度な放射線検出が可能となる。また、高時間分解能が実現されることにより、単位時間でのサンプリング数を増加させることが可能になる。このような高発光量、高いエネルギー分解能、高密度かつ短寿命の発光を有するシンチレータ用単結晶はPET、SPECT、およびCT用の高速応答の放射線検出のためのシンチレータとして利用できる。上記シンチレータ用ガーネット単結晶において、上記蛍光成分の蛍光ピーク波長は450nm以上700nm以下であり得る。この構成により、シリコン半導体から構成されるPDやSi-PMの感度の高い波長と一致させることができる。本発明のシンチレータ単結晶では一般式1において好適なX,Y,Zの値をとることで液相からの単結晶育成を可能し、高品質かつ大型な単結晶を育成することができる。本発明のシンチレータ単結晶では一般式1において好適なGaおよびScの値をとることで、Gd3のエネルギー準位からCe3のエネルギー準位へのエネルギー遷移が促進され、結果として蛍光寿命が短くなり、長寿命発光成分が減少するとともに、発光量が高くなる。本発明のシンチレータ単結晶では一般式1において好適なCeの値をとることで、Gd3のエネルギー準位からCe3のエネルギー準位へのエネルギー遷移が促進され、結果として蛍光寿命が短くなり、長寿命発光成分が減少するとともに、発光量が高くなる。本発明によれば、放射線検出器に好適に適用できる、高い発光量、短い蛍光寿命と高いエネルギー分解能を有する、液相からの単結晶成長が可能なシンチレータ用ガーネット型単結晶が提供される。以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係るシンチレータ用ガーネット型単結晶は、以下の一般式1で表される;Gd3-x-yCexREyAl5-ZMZO121式1中、0.0001≦x≦0.15、0.6≦y≦3、0≦z≦4.5であり、MはGaおよびScから選択される少なくとも1種であり、REはY、YbおよびLuから選択される少なくとも1種である。上記シンチレータ用ガーネット型単結晶は、100ナノ秒以下の短い蛍光寿命を有する。また、上記シンチレータ用ガーネット型単結晶は、大きい発光量を兼ね備え、500~700nmの蛍光波長を有する。上記式1で表されるシンチレータ用ガーネット型結晶において、Ceの濃度xは、0.0001≦x≦0.15であり、好ましくは、0.001≦x≦0.09であり、より好ましくは、0.015≦x≦0.10である。上記式1で表されるシンチレータガーネット型単結晶において、REは、Y、YbおよびLuから選択される少なくとも1種であり、REの濃度yは、0.6≦y≦3である。上記式1で表されるシンチレータ用ガーネット型結晶において、Mは、GaおよびScから選択される少なくとも1種であり、Mの濃度zは、0≦z≦4.5であり、好ましくは、1.5≦z≦3.5であり、より好ましくは、2≦z≦3である。上記式1で表されるシンチレータ用ガーネット型結晶は、100ナノ秒以下、好ましくは、80ナノ秒以下、より好ましくは、70ナノ秒以下の蛍光寿命蛍光減衰時間を有する。上記式1で表されるシンチレータ用ガーネット型結晶は、好ましくは、放射線により励起された場合、450nm以上700nm以下の蛍光ピーク波長で発光する。したがって、シリコン半導体から構成されるPDやSi-PMの感度の高い波長と一致させることができる。また、上記式1で表されるシンチレータ用ガーネット型結晶の発光量は、一般式1に示される元素組成を変更することにより、調整することができ、例えば、20,000photon/MeV以上とすることができる。この範囲の発光量であれば、高い位置分解能かつ高いS/Nを持つ放射線検出器が実現できる。例えば、一般式1において、式中0.001≦x≦0.015、0.5≦y≦3であり、REがLuである場合、発光量が20,000photon/MeV以上の結晶とすることができる。本発明において、γ線励起による蛍光発光の発光量は、図9のような測定装置を用いて測定することができる。この測定装置では、暗箱10内に、Cs137γ線源11と、測定サンプルであるシンチレータ12と、光電子増倍管14とが備えられている。シンチレータ12は、光電子増倍管14に、テフロン登録商標テープ13を用いて物理的に固着されるとともに、光学接着剤等により光学接着されている。そして、Cs137γ線源11から、622keVのγ線をシンチレータ12に照射し、光電子増倍管14より出力される、パルス信号を前置増幅器15、波形整形増幅器16へと入力し、増幅波形整形し、さらにマルチチャンネルアナライザMCA17へと入力し、パーソナルコンピュータ18を用いてCs137γ線励起のエネルギースペクトルを取得する。得られたエネルギースペクトル中の光電吸収ピークの位置を既知のシンチレータであるCe:LYSO発光量:33000photon/MeVと比較し、光電子増倍管14の波長感度をそれぞれ考慮し、発光量を最終的に算出する。この測定方法では、シンチレーションカウンティング法による発光量を測定しており、放射線に対する光電変換効率を求めることができる。そのため、シンチレータが持つ固有の発光量を測定することができる。本発明において、γ線励起による蛍光発光の蛍光減衰時間は、例えば、上述の図9で示す測定装置を用いて測定することができる。具体的には、Cs137γ線源11からγ線をシンチレータ12に照射し、デジタルオシロスコープ19を用いて、光電子増倍管14より出力されるパルス信号を取得し、蛍光減衰成分を解析することで、各蛍光減衰成分の蛍光減衰時間、及び、蛍光寿命成分全体の強度に対する各蛍光減衰成分の強度の割合を算出することができる。本発明のシンチレータ用ガーネット型単結晶の製造方法について、以下に説明する。いずれの組成の単結晶の製造方法においても、出発原料としては、一般的な酸化物原料が使用可能であるが、シンチレータ用単結晶として使用する場合、99.99以上4N以上の高純度原料を用いることが特に好ましく、これらの出発原料を、融液形成時に目的の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。特に発光波長付近に発光を有する元素例えば、Tbなどを極力含まない原料を用いることが好ましい。結晶の育成は、不活性ガス例えば、Ar、N2、He等雰囲気下で行うことが好ましい。または、不活性ガス例えば、Ar、N2、He等と酸素ガスとの混合ガスを使用してもよい。ただし、この混合ガスの雰囲気下で結晶の育成を行う場合、坩堝の酸化を防ぐ目的で、酸素の分圧は2以下であることが好ましい。なお、結晶成長後のアニールなどの後工程においては、酸素ガス、不活性ガス例えば、Ar、N2、He等、および不活性ガス例えば、Ar、N2、He等と酸素ガスとの混合ガスを用いることができる。混合ガスを用いる場合、酸素分圧は2以下という制限は受けず、酸素分圧0から100までいずれの混合比のものを使用してもよい。本実施形態の酸化物のガーネット型単結晶の製造方法としては、マイクロ引き下げ法に加え、チョコラルスキー法引き上げ法、ブリッジマン法、帯溶融法ゾーンメルト法、および縁部限定薄膜供給結晶成長EFG法等が挙げられるが、これらに限定されない。大型単結晶を得るためには、チョコラルスキー法またはブリッジマン法が好ましい。大型単結晶を用いることにより、単結晶の歩留まりを向上させ、相対的には加工ロスを軽減することができる。一方、シンチレータ用単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か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、またはチョコラルスキー法が好ましく、坩堝との濡れ性などの理由から、マイクロ引き下げ法、またはゾーンメルト法が特に好ましい。また、使用できる坩堝およびアフターヒータの材料としては、白金、イリジウム、ロジウム、レニウム、またはこれらの合金が挙げられる。シンチレータ用単結晶の製造においては、さらに高周波発振機、集光加熱器、および抵抗加熱機を使用してもよい。以下に本実施形態の酸化物のシンチレータ用単結晶の製造方法について、マイクロ引き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、これに限定されるものではない。マイクロ引き下げ法については、高周波誘導加熱による雰囲気制御型マイクロ引き下げ装置を用いて行うことができる。マイクロ引き下げ装置は、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、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単結晶製造装置である。このような単結晶製造装置によれば、坩堝直下に固液界面を形成し、下方向に種結晶を移動させることで、単結晶を作製することができる。上記のマイクロ引き下げ法装置において、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製である。また、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が配置される。坩堝及びアフターヒータの誘導加熱手段の出力調整により、発熱量を調整することによって、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を制御することができる。上記の雰囲気制御型マイクロ引き下げ装置は、チャンバーの材質にはステンレス鋼SUS、窓材には石英を採用し、雰囲気制御を可能にするため、ローターリポンプを具備し、ガス置換前において、真空度が1×10-3Torr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Ar、N2、H2、O2ガス等を導入できるものである。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、炉内を排気して高真空にした後、ArガスもしくはArガスとO2ガスとの混合ガスを炉内に導入することにより、炉内を不活性ガス雰囲気もしくは低酸素分圧雰囲気とし、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。続いて、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、引き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は終了となる。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よい。本発明におけるガーネット構造を有するシンチレータ単結晶は、受光器と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。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。なお、以下の実施例では、Ce濃度は、特定の結晶中における濃度か、融液仕込みにおける濃度かのいずれかの記載となっているが、各実施例において、結晶中の濃度1に対して仕込み時の濃度1~10程度となるような関係があった。実施例1マイクロ引下げ法により、Gd2.37Y0.6Ce0.03Ga1Al4O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた結晶を、図1に示す。この単結晶は、透明であった。実施例2マイクロ引下げ法により、Gd2.37Y0.6Ce0.03Ga2Al3O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた結晶を、図2に示す。この単結晶は、透明であった。実施例3マイクロ引下げ法により、Gd2.37Y0.6Ce0.03Ga3Al2O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた結晶を、図3に示す。この単結晶は、透明であった。実施例4マイクロ引下げ法により、Gd2.37Y0.6Ce0.03Ga4Al1O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例5マイクロ引下げ法により、Gd0.57Y2.4Ce0.03Al5O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例6マイクロ引下げ法により、Gd0.57Y2.4Ce0.03Ga1Al4O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例7マイクロ引下げ法により、Gd0.57Y2.4Ce0.03Ga2Al3O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例8マイクロ引下げ法により、Gd0.57Y2.4Ce0.03Ga3Al2O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例9マイクロ引下げ法により、Gd1.97Lu1Ce0.03Al5O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例10マイクロ引下げ法により、Gd1.97Lu1Ce0.03Ga1Al4O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例11マイクロ引下げ法により、Gd1.97Lu1Ce0.03Ga2Al3O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例12マイクロ引下げ法により、Gd1.97Lu1Ce0.03Ga3Al2O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例13マイクロ引下げ法により、Gd0.27Lu2.7Ce0.03Al5O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例14マイクロ引下げ法により、Gd0.27Lu2.7Ce0.03Ga1Al4O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例15マイクロ引下げ法により、Gd0.27Lu2.7Ce0.03Ga2Al3O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例16マイクロ引下げ法により、Gd0.27Lu2.7Ce0.03Ga3Al2O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例17マイクロ引下げ法により、Gd2.37Y0.6Ce0.03Sc2Al3O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例18マイクロ引下げ法により、Gd0.27Lu2.7Ce0.03Sc1Al4O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例19マイクロ引下げ法により、Gd0.27Lu2.7Ce0.03Sc2Al3O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例20マイクロ引下げ法により、Gd0.297Lu2.7Ce0.003Ga2Al3O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。実施例21マイクロ引下げ法により、Gd0.27Lu2.55Ce0.18Ga2Al3O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ単結晶を作製した。得られた単結晶は、透明であった。比較例1マイクロ引下げ法により、Gd2.97Ce0.03Al5O12結晶の組成で表されるガーネット型シンチレータ結晶を作製した。得られた結晶は、不透明な多結晶であった。比較例2マイクロ引下げ法により、Gd2.37Y0.6Ce0.03Al5O12結晶の組成で表されるガーネット型シンチレータ結晶を作製した。得られた結晶は、不透明な多結晶であった。比較例3マイクロ引下げ法により、Gd1.77Y1.2Ce0.03Al5O12結晶の組成で表されるガーネット型シンチレータ結晶を作製した。得られた結晶は、不透明な多結晶であった。比較例4マイクロ引下げ法により、Y2.97Ce0.03Al5O12結晶の組成で表されるガーネット型シンチレータ結晶を作製した。得られた結晶は透明な単結晶であった。比較例5マイクロ引下げ法により、Lu2.97Ce0.03Al5O12結晶の組成で表されるガーネット型シンチレータ結晶を作製した。得られた結晶は透明な単結晶であった。比較例6マイクロ引下げ法により、Gd0.57Y2.4Ce0.03Ga5O12結晶の組成で表されるガーネット型シンチレータ結晶を作製した。得られた結晶は透明な単結晶であった。比較例7マイクロ引下げ法により、Gd2.4Lu0.6Ce0.03Al5O12結晶の組成で表されるガーネット型シンチレータ結晶を作製した。得られた結晶は、不透明な多結晶であった。比較例8マイクロ引下げ法により、Gd1.97Lu1Ce0.03Ga4Al1O12結晶の組成で表されるガーネット型シンチレータ結晶を作製した。得られた結晶は透明な単結晶であった。比較例9マイクロ引下げ法により、Gd2.37Y0.6Ce0.03Sc1Al3O12結晶の組成で表されるガーネット型シンチレータ結晶を作製した。得られた結晶は、不透明な多結晶であった。比較例10マイクロ引下げ法により、Gd2.37Y0.6Ce0.03Sc3Al3O12結晶の組成で表されるガーネット型シンチレータ結晶を作製した。得られた結晶は、不透明な多結晶であった。比較例11マイクロ引下げ法により、Lu2.67Gd0.3Ce0.03Sc3Al3O12結晶の組成で表されるガーネット型シンチレータ結晶を作製した。得られた結晶は、不透明な多結晶であった。比較例12熱間静水圧プレス燒結法により、Gd2.97Ce0.03Ga3Al2O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ透明セラミックスを作製した。得られた透明セラミックスを、図4に示す。比較例13熱間静水圧プレス燒結法により、Gd2.97Ce0.03Ga3Al2O12の組成で表されるガーネット型シンチレータ透明セラミックスを作製した。実施例1~19、比較例1~13で得られた単結晶をφ3x2mmサイズに加工研磨した後、各々のシンチレータ特性を評価した。実施例13、実施例16で得られた結晶をPhotoluminescenceにて測定した。得られたプロファイルを、図5、6に示す。図5、6において、横軸は発光波長nm、縦軸は励起波長nmを表す。図5においてGd0.27Lu2.7Ce0.03Al5O12結晶は発光波長510nm付近にCe3の4f5d発光由来の発光ピークが確認され、発光波長312nm付近にGd3の4f4f発光由来の発光ピークが確認された。Gd3の4f4f発光由来の発光の励起波長は250nm付近であったが、270nm励起においてCe3の4f5d発光由来の発光も生じることが分かる。このことから、Gd3のエネルギー準位からCe3のエネルギー準位へのエネルギー遷移現象の存在が確認できる。一方、実施例16で得られたGd0.27Lu2.7Ce0.03Ga3Al2O12結晶では、Ce3の4f5d発光由来の発光ピークは確認されなかった。さらに、実施例13~16および18,19で得られた単結晶の蛍光減衰曲線を、Photoluminescenceにて観測し、510nm付近のCe3の4f5d発光および発光波長312nmのGd3の4f4f発光についてそれぞれ蛍光寿命蛍光減衰時間を測定した。結果を、表1に示す。510nm付近のCe3の4f5d発光を励起波長450nmで直接励起した場合には、32~51nsの蛍光寿命を示し、GaおよびSc濃度の増加とともに、蛍光寿命が短くなった。また、Ce3の4f5d発光をGd3の4f4f発光の励起波長である励起波長250nmで励起した場合には、92~102nsの長寿命成分が確認された。さらに、発光波長312nmのGd3の4f4f発光を250nmで励起した場合には、数μs~127nsの蛍光寿命が得られ、GaおよびSc濃度の増加とともに、蛍光寿命が短くなった。以上の測定結果からもGd3のエネルギー準位からCe3のエネルギー準位へのエネルギー遷移現象の存在が確認できる。さらに、実施例15、20,21で得られた単結晶について137Csからのγ線を照射し蛍光減衰時間および発光量を測定した。結果を、表2に示す。Ce濃度が増加するに従い、蛍光寿命は短くなった。また、実施例20において確認された385nsの長寿命成分は、Ce濃度が増加すると減少した。当該長寿命成分はGd3のエネルギー準位からCe3のエネルギー準位へのエネルギー遷移の結果生じるものと考えられ、Ce濃度が増加すると、エネルギー遷移の確立が増加し、長寿命成分が減少すると考えられる。同時に発光量も向上しGd0.27Lu2.7Ce0.03Ga2Al3O12で最大となった。この測定結果からもGd3のエネルギー準位からCe3のエネルギー準位へのエネルギー遷移現象の存在が確認できる。さらに、実施例3で得られた単結晶について137Csからのγ線を照射しAPDを用いてエネルギースペクトルを測定した。結果を、図7に示す。エネルギー分解能は3.6であった。図8はGd2.37Y0.6Ce0.03Ga3Al2O12結晶を光学接着剤を用いて光電子増倍管に接着し,252Cf中性子線を照射して得られたエネルギースペクトルである。Gd2.37Y0.6Ce0.03Ga3Al2O12中に含まれるGdと中性子とのn,γ反応により放出されるγ線がGd2.37Y0.6Ce0.03Ga3Al2O12に吸収されることで生じるフォトピークを確認した。比較例1~13、実施例1~21で得られた結晶に関する諸特性を表3にまとめる。これらの結果からもわかる通り、本発明におけるセリウム付活ガーネット型単結晶は、最適なGa濃度、Ce濃度をとることで、高い発光量と高いエネルギー分解能を持ち、さらに蛍光減衰時間を短くかつ長寿命成分も低減できることが分かった。また、発光量480~550nm付近に発光ピーク波長を有することから、シリコン半導体から構成されるPDやSi-PM等の480~700nmに感度の高い波長を有する受光器との組み合わせに適している。さらに蛍光寿命は、30~95ナノ秒程度であり、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。"