本實(shí)施方案涉及閃爍體、閃爍體陣列、放射線檢測(cè)器和放射線檢查裝置。

背景技術(shù)：

X射線CT(Computed Tomography：CT)裝置等放射線檢查裝置用于包括醫(yī)療用或工業(yè)用等的各種各樣的用途中。作為放射線檢查裝置，例如可舉出搭載閃爍體陣列的多切片X射線CT裝置。多切片X射線CT裝置可重疊圓形切片圖像，可立體性地顯示CT圖像。

閃爍體陣列具有縱橫二維排列的多個(gè)檢測(cè)元件(光電二極管等)。另外，搭載于放射線檢查裝置的放射線檢測(cè)器具備設(shè)于每一個(gè)檢測(cè)元件的多個(gè)閃爍體。放射線檢查裝置將向閃爍體入射的X射線轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，并利用檢測(cè)元件將該可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由此取得圖像。近年來(lái)，為了得到高分辨率，使檢測(cè)元件小型化并縮小多個(gè)檢測(cè)元件間的間距。隨著檢測(cè)元件的小型化，閃爍體的尺寸優(yōu)選較小。

作為閃爍體的材料，例如可舉出釓氧硫化物燒結(jié)體。例如，由釓氧硫化物燒結(jié)體構(gòu)成的陶瓷閃爍體具有一定的色度坐標(biāo)(x，y)的體色。色度坐標(biāo)使用例如色度計(jì)測(cè)定。利用普通色度計(jì)可測(cè)定的直徑的最小范圍為2mm以上8mm以下左右。具有2mm以上8mm以下的直徑時(shí)的測(cè)定面積例如為3.14mm²以上50.24mm²以下。在上述測(cè)定面積的范圍內(nèi)，即使存在微小異物的情況下，有時(shí)也可認(rèn)定為測(cè)定區(qū)域的色度為適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

陶瓷閃爍體的尺寸較小時(shí)，即使在產(chǎn)生稍許組成偏差的情況下，對(duì)發(fā)光特性的影響也容易變大。因此，產(chǎn)生組成偏差時(shí)，將X射線轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光的光輸出有時(shí)降低。另外，在具備縱橫二維排列的多個(gè)陶瓷閃爍體的閃爍體陣列中，陶瓷閃爍體間的光輸出降低時(shí)，作為閃爍體陣列的靈敏度降低。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2012-187137號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：專利第4959877號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

通過(guò)本發(fā)明的一實(shí)施方案解決的課題之一在于，抑制閃爍體陣列的光輸出的降低。

根據(jù)實(shí)施方案的陶瓷閃爍體具備含有稀土氧硫化物的1mm³以下的燒結(jié)體。在通過(guò)掃描電子顯微鏡進(jìn)行的燒結(jié)體的斷面的觀察而得到的組成圖像中，在500μm×500μm的單位面積內(nèi)存在的、含有與稀土氧硫化物不同的稀土氧化物和雜質(zhì)金屬氧化物的至少一者的氧化物區(qū)域、以及含有與稀土氧硫化物不同的稀土硫化物和雜質(zhì)金屬硫化物的至少一者的硫化物區(qū)域的合計(jì)數(shù)為5個(gè)以下(包括0)。氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域分別具有100μm以下(包括0)的長(zhǎng)徑。

附圖說(shuō)明

圖1是例示根據(jù)實(shí)施方案的陶瓷閃爍體的示意圖。

圖2是例示根據(jù)實(shí)施方案的陶瓷閃爍體陣列的示意圖。

圖3是例示根據(jù)實(shí)施方案的另一陶瓷閃爍體陣列的示意圖。

圖4是例示根據(jù)實(shí)施方案的放射線檢測(cè)器的示意圖。

圖5是例示根據(jù)實(shí)施方案的放射線檢查裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1是例示根據(jù)實(shí)施方案的陶瓷閃爍體的示意圖。圖1中圖示了陶瓷閃爍體1。陶瓷閃爍體1具備含有稀土氧硫化物的稀土氧硫化物燒結(jié)體1a。稀土氧硫化物燒結(jié)體1a的體積為1mm³以下。

圖1中圖示了具有立方體形狀的稀土氧硫化物燒結(jié)體1a。不限定于此，稀土氧硫化物燒結(jié)體1a也可以具有例如長(zhǎng)方體形狀。優(yōu)選稀土氧硫化物燒結(jié)體1a的長(zhǎng)度L(縱)、稀土氧硫化物燒結(jié)體1a的寬度W(橫)和稀土氧硫化物燒結(jié)體1a的厚度t分別為例如1mm以下。

在實(shí)施方案的陶瓷閃爍體中，稀土氧硫化物燒結(jié)體1a的體積也可以為0.72mm³以下。此時(shí)，稀土氧硫化物燒結(jié)體1a的長(zhǎng)度L(縱)優(yōu)選為例如0.8mm以下。稀土氧硫化物燒結(jié)體1a的寬度W(橫)優(yōu)選為例如0.9mm以下。稀土氧硫化物燒結(jié)體1a的厚度t優(yōu)選為例如1mm以下。通過(guò)使陶瓷閃爍體小型化，可以使例如放射線檢查裝置中檢測(cè)的圖像高清晰化。

作為稀土氧硫化物，例如可舉出釓氧硫化物(Gd₂O₂S)、釔氧硫化物(Y₂O₂S)或釕氧硫化物(Lu₂O₂S)等。釓氧硫化物具有高的X射線吸收系數(shù)，因此可得到高的光輸出。另外，稀土氧硫化物含有選自Pr、Ce、Yb、Eu和Tb的一種或兩種以上的元素作為活化劑。

作為釓氧硫化物，例如可舉出以滿足以下通式的組成表示的釓氧硫化物。

通式：(Gd_1-a-bPr_aM_b)₂O₂S…(1)

(式中，M為選自Ce、Yb、Eu和Tb的一種或兩種以上的元素，a為滿足0.0001≤a≤0.01的數(shù)，b為滿足0≤b≤0.005的數(shù))

通式(1)中的M元素為共活化劑，具有控制余輝特性等的效果。Ce是對(duì)于實(shí)現(xiàn)短余輝而言有效的元素。在含有M元素的情況下，上述通式(1)中的b更優(yōu)選為滿足0.00001≤b≤0.005的數(shù)。也可以將Gd的一部分置換成選自Y、La和Lu的一種或兩種以上的元素。

稀土氧硫化物燒結(jié)體通過(guò)將例如錠(大的燒結(jié)體)的一部分切出來(lái)制造。因此，如果錠具有組成偏差，則有時(shí)稀土氧硫化物燒結(jié)體的光輸出降低，且閃爍體陣列的靈敏度降低。組成偏差的原因之一在于，在燒結(jié)體內(nèi)殘留與稀土氧硫化物不同的氧化物和硫化物。因此，在具備稀土氧硫化物燒結(jié)體的陶瓷閃爍體中，優(yōu)選含有與稀土氧硫化物不同的氧化物的氧化物區(qū)域以及含有與稀土氧硫化物不同的硫化物的硫化物區(qū)域少或不存在。

氧化物具有例如含有與稀土氧硫化物的稀土元素相同的一種以上元素的稀土氧化物、和雜質(zhì)金屬氧化物中的至少一者。硫化物具有例如含有與稀土氧硫化物的稀土元素相同的一種以上元素的稀土硫化物、和雜質(zhì)金屬硫化物中的至少一者。

在稀土氧硫化物燒結(jié)體1a具有氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的情況下，在稀土氧硫化物燒結(jié)體1a的任意的斷面組織中，氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域優(yōu)選具有100μm以下的長(zhǎng)徑。在氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域各自的長(zhǎng)徑超過(guò)100μm的情況下，光輸出降低。更優(yōu)選氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域各自的長(zhǎng)徑為30μm以下，進(jìn)一步為0μm(不存在氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的狀態(tài))。

氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域含有例如選自堿金屬元素、堿土金屬元素及鐵的一種或兩種以上的元素。氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域優(yōu)選含有選自Na(鈉)、Ca(鈣)及Fe(鐵)的一種或兩種以上。Na、Ca、Fe容易作為熒光體中或制造工序中的雜質(zhì)混入。在含有上述雜質(zhì)的情況下，通過(guò)使該雜質(zhì)作為小的氧化物或硫化物存在，可降低對(duì)發(fā)光特性的影響。氧化鈉(Na₂O)為白色，硫化鈉(Na₂S)無(wú)色。另外，氧化鈣(CaO)為白色或藍(lán)白色。另外，硫化鈣(CaS)為白色。氧化鐵(Fe₂O₃)為紅色。硫化鐵中，F(xiàn)e₂S₃或FeS為黑色，F(xiàn)eS₂為金色。

氧化鈉、硫化鈉、氧化鈣、硫化鈣主要為白色或無(wú)色，因此對(duì)發(fā)光特性的影響較低。因此，通過(guò)使容易作為雜質(zhì)混入的Na或Ca作為氧化物或硫化物存在，可降低對(duì)稀土氧硫化物燒結(jié)體的發(fā)光特性的影響。

氧化鐵成為紅色，硫化鐵成為黑色或金色。氧化鐵或硫化鐵的顏色深，因此優(yōu)選氧化鐵和硫化鐵盡可能少。優(yōu)選在氧化鐵或硫化鐵的附近存在鈉或鈣的氧化物或硫化物。氧化鈉、硫化鈉、氧化鈣、硫化鈣的顏色主要為白色或無(wú)色。通過(guò)存在于氧化鐵或硫化鐵的附近，可使紅色等的著色區(qū)域的顏色變淺。其結(jié)果，即使氧化物區(qū)域或硫化物區(qū)域存在，也可防止稀土氧硫化物燒結(jié)體的發(fā)光特性的降低。

氧化鐵或硫化鐵的附近優(yōu)選為距氧化鐵或硫化鐵100μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為50μm以下的范圍。是否處于附近，可通過(guò)例如將測(cè)定點(diǎn)徑設(shè)為100μm以下進(jìn)行利用電子探針顯微分析儀(EPMA)的半定量分析來(lái)確認(rèn)。如果在測(cè)定點(diǎn)徑內(nèi)檢測(cè)到Fe、Ca、Na、O、S，則可認(rèn)為是在氧化鈉、硫化鈉、氧化鈣、硫化鈣的一種以上的附近存在氧化鐵或硫化鐵的狀態(tài)。另外，根據(jù)需要，通過(guò)使用透射電子顯微鏡(TEM)，可測(cè)定各元素成為氧化物或硫化物。通過(guò)減小EPMA的測(cè)定點(diǎn)徑，可測(cè)定附近存在多少。

即使氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域各自的長(zhǎng)徑為100μm以下，如果存在多個(gè)氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域，則光輸出也容易降低。另外，若使用色度計(jì)的色度確認(rèn)，則不易檢測(cè)微小的氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域。利用普通色度計(jì)的直徑的最小測(cè)定范圍為2mm以上8mm以下左右。若為2mm以上8mm以下的直徑，則測(cè)定面積為3.14mm²以上50.24mm²以下。即使在該范圍內(nèi)存在長(zhǎng)徑100μm以下的微小異物，作為色度，也可認(rèn)定為適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

在實(shí)施方案的陶瓷閃爍體中，在稀土氧硫化物燒結(jié)體1a的任意的斷面組織中，在單位面積500μm×500μm內(nèi)存在的氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的合計(jì)數(shù)為5個(gè)以下(包括0)。

斷面組織的觀察通過(guò)例如掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行。SEM照片為倍率100倍以上的組成圖像。上述組成圖像中，將氧化物區(qū)域及硫化物區(qū)域與稀土氧硫化物區(qū)域進(jìn)行比較時(shí)，襯度不同。氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的顏色比含有稀土氧硫化物的稀土氧硫化物區(qū)域的顏色更深且暗地映現(xiàn)。在SEM的組成圖像中，原子序數(shù)越大，越明亮，因此作為雜質(zhì)的Fe(原子序數(shù)26)、Na(原子序數(shù)11)、Ca(原子序數(shù)20)的原子序數(shù)比作為主成分的Gd(原子序數(shù)64)的原子序數(shù)小，因此可較深且暗地看見(jiàn)。因此，容易判別稀土氧硫化物區(qū)域、和氧化物區(qū)域及硫化物區(qū)域。另外，根據(jù)需要，也可以并用EPMA。

作為稀土氧化物，例如可舉出：(a)燒結(jié)工序中殘存于稀土氧硫化物熒光體粉末的稀土氧化物，(b)作為燒結(jié)工序中的稀土氧硫化物熒光體粉末的分解物的稀土氧化物，或(c)作為熱處理(除應(yīng)變熱處理等)時(shí)的稀土氧硫化物燒結(jié)體與熱處理氣氛中的氧的反應(yīng)物的稀土氧化物等。在稀土氧硫化物燒結(jié)體為Gd₂O₂S的情況下，稀土氧化物為Gd₂O₃。

作為稀土硫化物，例如可舉出：(d)燒結(jié)工序中殘存于稀土氧硫化物熒光體粉末的稀土硫化物，或(e)作為燒結(jié)工序中的稀土氧硫化物熒光體粉末的分解物的稀土硫化物等。在稀土氧硫化物燒結(jié)體為Gd₂O₂S的情況下，稀土硫化物為GdS。

作為雜質(zhì)金屬氧化物或雜質(zhì)金屬硫化物，例如可舉出：(f)稀土氧硫化物熒光體粉末所含的雜質(zhì)金屬氧化物或雜質(zhì)金屬硫化物，或(g)在制造工序中混入的雜質(zhì)金屬氧化物或雜質(zhì)金屬硫化物等。

雜質(zhì)金屬氧化物或雜質(zhì)金屬硫化物含有例如選自堿金屬元素、堿土金屬元素及鐵的一種或兩種以上的元素。作為堿金屬元素，例如可舉出Na(鈉)。作為堿土金屬元素，例如可舉出Ca(鈣)。此外，雜質(zhì)金屬氧化物或雜質(zhì)金屬硫化物也可以含有例如Cr(鉻)等作為雜質(zhì)金屬。

作為降低稀土氧硫化物燒結(jié)體中的稀土氧化物和稀土硫化物的其它方法，例如可舉出如下方法：在含有氧和硫的非活性氣體氣氛中，進(jìn)行1200℃以上1600℃以下的熱處理，進(jìn)行燒結(jié)體表面的白化防止及內(nèi)部著色的完全除去。通過(guò)上述處理方法，可制造通過(guò)色度計(jì)的測(cè)定具有作為目標(biāo)的色度坐標(biāo)(x，y)的閃爍體。因此，可降低氧缺陷和硫缺陷。

但是，上述方法中，通過(guò)氧氣及硫氣體的反應(yīng)來(lái)處理稀土氧硫化物燒結(jié)體。因此，在稀土氧硫化物燒結(jié)體的尺寸大的情況下，難以降低金屬氧化物直至燒結(jié)體內(nèi)部。因此，需要從大的燒結(jié)體(錠)切出體積1mm³以下的小的燒結(jié)體，之后確認(rèn)有無(wú)金屬氧化物等的殘留。即，上述處理方法中，量產(chǎn)性差。

在含有氧和硫的非活性氣體氣氛中對(duì)預(yù)先切出的體積1mm³以下的燒結(jié)體進(jìn)行熱處理的情況下，試樣的數(shù)量較多時(shí)，在燒成容器的下側(cè)和上側(cè)之間或外側(cè)和內(nèi)側(cè)之間，熱向試樣的傳遞容易度不同。當(dāng)使熱處理時(shí)間與難以傳遞熱的試樣匹配時(shí)，容易傳遞熱的試樣中容易形成粗大粒。在具備體積1mm³以下的稀土氧硫化物燒結(jié)體的陶瓷閃爍體中，如果存在粗大粒，容易產(chǎn)生光輸出的波動(dòng)。另外，當(dāng)使熱處理時(shí)間與容易傳遞熱的試樣匹配時(shí)，對(duì)于難以傳遞熱的試樣降低氧缺陷或硫缺陷的效果不足。

含有氧和硫的非活性氣體氣氛中的熱處理對(duì)降低氧缺陷、硫缺陷是有效的。但是，降低上述(f)、(g)那樣的雜質(zhì)金屬氧化物或雜質(zhì)金屬硫化物引起的不良影響的效果較小。另外，如上述(a)、(d)那樣在稀土氧硫化物熒光體中存在氧化物或硫化物的情況下，為了使它們完全成為氧硫化物需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的熱處理。因此，容易產(chǎn)生粗大粒。另外，上述方法中，如果色度坐標(biāo)(x，y)進(jìn)入規(guī)定的范圍則可識(shí)別為良品，因此，存在上述色度坐標(biāo)與氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的殘留量不對(duì)應(yīng)的部分。

氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的至少一部分優(yōu)選存在于稀土氧硫化物晶粒彼此的晶界，進(jìn)一步優(yōu)選氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的全部存在于稀土氧硫化物晶粒彼此的晶界。通過(guò)存在于稀土氧硫化物晶粒彼此的晶界，可抑制稀土氧硫化物晶粒自身的發(fā)光特性的降低。氧化物區(qū)域、硫化物區(qū)域存在于稀土氧硫化物晶粒的內(nèi)部是指成為Fe、Na、Ca等雜質(zhì)在稀土氧硫化物晶粒內(nèi)固溶了的狀態(tài)。如果稀土氧硫化物晶粒中固溶了雜質(zhì)，則有時(shí)稀土氧硫化物晶粒的發(fā)光特性降低。因此，氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域優(yōu)選存在于稀土氧硫化物晶粒彼此的晶界。

在稀土氧硫化物燒結(jié)體中，稀土氧硫化物晶粒的平均結(jié)晶粒徑優(yōu)選為5μm以上30μm以下。在平均結(jié)晶粒徑低于5μm的情況下，稀土氧硫化物晶粒彼此的晶界數(shù)量多。因此，存在于晶界的氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的數(shù)量增加。在平均結(jié)晶粒徑超過(guò)30μm的情況下，稀土氧硫化物晶粒彼此的晶界大。因此，存在于晶界的氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域容易變大。稀土氧硫化物晶粒的平均結(jié)晶粒徑更優(yōu)選為7μm以上20μm以下。

為了使稀土氧硫化物晶粒彼此的晶界不變大，優(yōu)選稀土氧硫化物晶粒的最大直徑為50μm以下。即使平均結(jié)晶粒徑為5μm以上30μm以下，當(dāng)存在最大直徑超過(guò)50μm的晶粒時(shí)，稀土氧硫化物晶粒彼此的晶界也容易變大。稀土氧硫化物晶粒的最大直徑更優(yōu)選為35μm以下。

稀土氧硫化物晶粒的平均結(jié)晶粒徑根據(jù)例如線密度法的測(cè)定結(jié)果來(lái)定義。具體而言，在稀土氧硫化物燒結(jié)體的任意斷面上拍攝單位面積500μm×500μm的放大照片(SEM照片)。在該放大照片上描畫500μm長(zhǎng)度的直線。接著，對(duì)存在于描畫的直線的稀土氧硫化物晶粒的個(gè)數(shù)進(jìn)行數(shù)數(shù)。根據(jù)(稀土氧硫化物晶粒的個(gè)數(shù)/500μm)，求得平均值。在5條任意直線上分別進(jìn)行相同的操作。各稀土氧硫化物晶粒的結(jié)晶粒徑的平均值為平均結(jié)晶粒徑。

具有上述稀土氧硫化物燒結(jié)體的閃爍體即使在體積1mm³以下的情況下也呈現(xiàn)優(yōu)異的發(fā)光特性。另外，在根據(jù)實(shí)施方案的陶瓷閃爍體中，氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的數(shù)量減少，因此可將體積設(shè)為0.72mm³以下。

接著，對(duì)根據(jù)實(shí)施方案的閃爍體的制造方法例進(jìn)行說(shuō)明。就實(shí)施方案的閃爍體而言，只要可使氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域最小化，其制造方法就不特別限定。作為用于有效地得到閃爍體的方法，可舉出以下方法。

準(zhǔn)備稀土氧硫化物粉末。稀土氧硫化物粉末為熒光體粉末。稀土氧硫化物粉末的平均粒徑為10μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為5μm以下。在稀土氧硫化物粉末的平均粒徑超過(guò)10μm的情況下，稀土氧硫化物燒結(jié)體的晶粒較大。晶粒過(guò)大時(shí)，晶界容易變大。因此，存在于晶界的氧化物區(qū)域、硫化物區(qū)域容易變大。

接著，對(duì)稀土氧硫化物粉末進(jìn)行水洗工序。稀土氧硫化物粉末的制造中，為了促進(jìn)稀土氧硫化物粉末和硫化劑的反應(yīng)，使用助熔劑。作為助熔劑，例如可使用A₃PO₄或A₂CO₃等。A₃PO₄或A₂CO₃的A是選自Li、Na、K、Rb及Cs的至少一種元素。在使用助熔劑的情況下，A元素容易殘存在稀土氧硫化物粉末中。A元素是在水中容易以離子形式溶解的成分。因此，進(jìn)行水洗工序是有效的。水洗工序?qū)τ谥圃旃ば蛑胁豢杀苊獾鼗烊氲碾s質(zhì)的除去也是有效的。

水洗工序中，分離稀土氧硫化物粉末的雜質(zhì)，或使水洗工序自身處于潔凈室內(nèi)來(lái)實(shí)施對(duì)雜質(zhì)的除去是有效的。水洗工序后，將經(jīng)水洗的稀土氧硫化物粉末通過(guò)網(wǎng)狀材料來(lái)進(jìn)行固體的除去對(duì)于雜質(zhì)的除去是有效的。

接著，優(yōu)選在含有氧和硫的非活性氣體氣氛中對(duì)稀土氧硫化物粉末進(jìn)行熱處理的工序。通過(guò)在含有氧和硫的非活性氣體氣氛中進(jìn)行熱處理，可減小稀土氧硫化物粉末中的氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域。根據(jù)實(shí)施方案的陶瓷閃爍體使氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域微小至長(zhǎng)徑100μm以下(包括0)。因此，成為原料粉的稀土氧硫化物粉末自身中，需要充分減小氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域。

作為含有氧和硫的非活性氣體氣氛中的氧，例如不限定于氧氣所含的氧，也可舉出大氣所含的氧等。作為硫，例如可舉出SO_x氣體等。SO_x氣體含有硫和氧作為構(gòu)成成分，因此，可減小氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域。作為SO_x氣體，可舉出SO₂氣體或SO₃氣體等。

含有氧和硫的非活性氣體氣氛中的熱處理溫度(第一次)優(yōu)選為700℃以上1350℃以下。由于是對(duì)于稀土氧硫化物粉末的熱處理，因此可在比以往低的溫度下進(jìn)行熱處理。熱處理時(shí)間優(yōu)選為0.5小時(shí)以上30小時(shí)以下。

上述熱處理優(yōu)選一邊攪拌含有氧和硫的非活性氣體氣氛一邊進(jìn)行。由于是對(duì)于粉末的熱處理工序，因此，通過(guò)一邊攪拌氣氛氣體一邊進(jìn)行熱處理，氣氛氣體容易與各個(gè)稀土氧硫化物粉末接觸。由此，可減小稀土氧硫化物粉末的氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域。另外，作為氣氛氣體的攪拌方法，例如可舉出攪拌熱處理容器內(nèi)的氣氛氣體的方法、一邊流過(guò)氣氛氣體一邊進(jìn)行的方法、一邊攪拌稀土氧硫化物粉末一邊進(jìn)行的方法等。

升溫至含有氧和硫的非活性氣體氣氛中的熱處理溫度的速度優(yōu)選為100℃/分鐘以下。通過(guò)將升溫速度設(shè)為100℃/分鐘以下，容易使稀土氧硫化物粉末的氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域與稀土氧硫化物反應(yīng)。

雖然按照水洗工序、熱處理工序的順序進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以在熱處理工序后進(jìn)行水洗工序，或水洗工序和熱處理工序交替重復(fù)進(jìn)行。

接著，進(jìn)行成型工序。在成型工序中，對(duì)稀土氧硫化物粉末進(jìn)行成型。作為成形方法，例如可舉出模具壓制、橡膠壓制等。也可以將成形體封入Ta膠囊(カプセル)中。為了除去雜質(zhì)，成形工序優(yōu)選在潔凈室內(nèi)實(shí)施。另外，在成形工序中，也可以在使用使用材料之前，除去附著于使用的模具壓制、橡膠壓制、Ta膠囊等的使用材料的雜質(zhì)。

接著，進(jìn)行燒結(jié)工序。燒結(jié)方法優(yōu)選為例如熱壓或熱等靜壓(HIP)法。在燒結(jié)工序中，例如優(yōu)選將溫度設(shè)為1400℃以上1600℃以下、將壓力設(shè)為98MPa以上、保持1小時(shí)以上10小時(shí)以下。通過(guò)采用這種的條件，例如可得到相對(duì)密度99.5％以上的稀土氧硫化物燒結(jié)體。

在熱處理溫度低于1400℃的情況下，不能使燒結(jié)體致密化。在熱處理溫度超過(guò)1600℃的情況下，容易形成氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域。

在壓力低于98MPa的情況下，不能使燒結(jié)體致密化。為了降低氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域，優(yōu)選不使用燒結(jié)助劑。因此，壓力更優(yōu)選為120MPa以上。

在燒結(jié)時(shí)間低于1小時(shí)的情況下，不能使燒結(jié)體致密化。在燒結(jié)時(shí)間超過(guò)10小時(shí)的情況下，容易形成氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域。燒結(jié)時(shí)間更優(yōu)選為2小時(shí)以上7小時(shí)以下。

優(yōu)選對(duì)燒結(jié)工序后得到的燒結(jié)體進(jìn)行含有氧和硫的非活性氣體氣氛中的第二次熱處理。通過(guò)該熱處理，可降低燒結(jié)工序中形成的氧化物區(qū)域或硫化物區(qū)域。

第二次熱處理工序的溫度優(yōu)選為700℃以上1350℃以下。第二次熱處理工序的升溫速度優(yōu)選為50℃/分鐘以下。通過(guò)進(jìn)行緩慢升溫，可以使氧化物區(qū)域或硫化物區(qū)域與稀土氧硫化物均勻地反應(yīng)。第二次熱處理工序的熱處理時(shí)間為1小時(shí)以上40小時(shí)以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2小時(shí)以上20小時(shí)以下。

如以上那樣，通過(guò)對(duì)稀土氧硫化物粉末進(jìn)行第一次熱處理、對(duì)稀土氧硫化物燒結(jié)體進(jìn)行第二次熱處理，可降低氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域。

在上述制造方法中，即使是例如寬度1mm以上、厚度1mm以上、長(zhǎng)度20mm以上的稀土氧硫化物燒結(jié)體的錠子，也可以使氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的長(zhǎng)徑為100μm以下(包括0)、并使氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的每單位面積500μm×500μm的數(shù)量為5個(gè)以下(包括0)。因此，可從稀土氧硫化物燒結(jié)體的錠子切出體積1mm³以下的燒結(jié)體。

根據(jù)實(shí)施方案的陶瓷閃爍體適于陶瓷閃爍體陣列。陶瓷閃爍體陣列優(yōu)選具備經(jīng)由反射層而一體化的多個(gè)陶瓷閃爍體。

圖2和圖3是例示閃爍體陣列的示意圖。圖2是陶瓷閃爍體陣列的側(cè)視圖，圖3是陶瓷閃爍體陣列的俯視圖。圖2和圖3所示的陶瓷閃爍體陣列2具備多個(gè)陶瓷閃爍體1和設(shè)于多個(gè)陶瓷閃爍體1之間的反射層3。

反射層3含有例如TiO₂或Al₂O₃等反射粒子與樹(shù)脂的混合物。反射層3也可以是具有使用濺射等而設(shè)于陶瓷閃爍體1的側(cè)面的反射膜的結(jié)構(gòu)。另外，反射層3也可以是具有金屬箔和設(shè)于金屬箔兩面的樹(shù)脂層的結(jié)構(gòu)。反射層3反射電磁波的至少一部分。

在陶瓷閃爍體陣列2中，將陶瓷閃爍體1小型化至體積1mm³以下，因此，可將反射層3的厚度薄型化至100μm以下、進(jìn)一步50μm以下。

接著，對(duì)放射線檢測(cè)器進(jìn)行說(shuō)明。圖4是例示放射線檢測(cè)器的圖。圖4所示的放射線檢測(cè)器5具備陶瓷閃爍體陣列2和光電轉(zhuǎn)換元件4。陶瓷閃爍體陣列2具有X射線入射面2a。陶瓷閃爍體陣列2也可以在X射線入射面2a上具有表面反射層。表面反射層不限定于陶瓷閃爍體陣列2的X射線入射面2a，也可以設(shè)于光電轉(zhuǎn)換元件4的設(shè)置面。另外，表面反射層也可以設(shè)于陶瓷閃爍體陣列2的X射線入射面2a及光電轉(zhuǎn)換元件4的設(shè)置面雙方。

通過(guò)在陶瓷閃爍體陣列2上設(shè)置表面反射層，從陶瓷閃爍體1放射的可見(jiàn)光的反射效率進(jìn)一步提高，且可提高陶瓷閃爍體陣列2的光輸出。

作為表面反射層，例如可使用反射粒子與透明樹(shù)脂的混合物或漆系涂料等。反射粒子與透明樹(shù)脂的混合物優(yōu)選具有與反射層3相同的反射粒子的分散狀態(tài)。表面反射層的厚度優(yōu)選為50μm以上250μm以下。在表面反射層的厚度低于50μm的情況下，不能充分得到反射效率的提高效果。在表面反射層的厚度超過(guò)250μm的情況下，透射的X射線量降低，從而檢測(cè)靈敏度降低。

光電轉(zhuǎn)換元件4一體地設(shè)于陶瓷閃爍體陣列2的與X射線入射面2a相反側(cè)的面上。作為光電轉(zhuǎn)換元件4，例如可使用光電二極管。光電轉(zhuǎn)換元件4配置于與構(gòu)成陶瓷閃爍體陣列2的陶瓷閃爍體1對(duì)應(yīng)的位置。

接著，對(duì)作為放射線檢查裝置的一例的X射線CT裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖5是表示X射線CT裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。圖5所示的X射線CT裝置10至少具備放射線檢測(cè)器5和X射線管12。

放射線檢測(cè)器5貼附于安置被檢體11的拍攝部位的圓筒的內(nèi)壁面上。在放射線檢測(cè)器5的X射線入射面?zhèn)仍O(shè)有未圖示的準(zhǔn)直儀。作為放射線檢測(cè)器5，例如可應(yīng)用圖4等所示的放射線檢測(cè)器5等。

X射線管12射出X射線。X射線管12設(shè)于貼附有放射線檢測(cè)器5的圓筒的圓弧的大致中心。在放射線檢測(cè)器5和X射線管12之間配置被檢體11。

放射線檢測(cè)器5和X射線管12以如下方式構(gòu)成，以被檢體11為中心，一邊進(jìn)行利用X射線的拍攝，一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，可立體地收集不同角度的被檢體11的圖像信息。通過(guò)X射線拍攝得到的信號(hào)(由光電轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換了的電信號(hào))利用計(jì)算機(jī)13進(jìn)行處理，并在顯示器14上作為被檢體圖像15進(jìn)行顯示。

被檢體圖像15是例如被檢體11的斷層圖像。通過(guò)使用具備二維配置了圖3所示的陶瓷閃爍體1的陶瓷閃爍體陣列2，可構(gòu)成多斷層圖像類型的X射線CT裝置10。在該情況下，也可以同時(shí)拍攝多個(gè)被檢體11的斷層圖像，例如立體性地描繪拍攝結(jié)果。

如上述那樣，在實(shí)施方案的陶瓷閃爍體陣列2中，基于反射層3的結(jié)構(gòu)等，從陶瓷閃爍體1放射的可見(jiàn)光的反射效率高，因此，可得到優(yōu)異的光輸出。通過(guò)使用具有這樣的陶瓷閃爍體陣列2的放射線檢測(cè)器5，可縮短利用X射線CT裝置10的拍攝時(shí)間。其結(jié)果，可縮短被檢體11的曝光時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)低曝光化。實(shí)施方案的X射線檢查裝置(X射線CT裝置10)不限定于人體的醫(yī)療診斷用的X射線檢查，也可以適用于動(dòng)物的X射線檢查、工業(yè)用途的X射線檢查等。

根據(jù)實(shí)施方案的X射線檢查裝置使用體積1mm³以下的陶瓷閃爍體，因此，可以得到高清晰的圖像。另外，在閃爍體小型化至體積1mm³以下的基礎(chǔ)上，使氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域最小化，因此，各閃爍體的發(fā)光特性優(yōu)異。因此，使用了多個(gè)根據(jù)實(shí)施方案的閃爍體的閃爍體陣列的特性也優(yōu)異。

實(shí)施例

(實(shí)施例1～8，比較例1～2)

作為釓氧硫化物粉末，準(zhǔn)備以(Gd_0.999,Pr_0.001)₂O_2±0.01S_1±0.01表示的組成的材料。接著，對(duì)粉末實(shí)施如表1所示那樣的洗凈工序及熱處理工序(第一次)。在洗凈工序中，用純水洗凈材料。

[表1]

使用根據(jù)實(shí)施例或比較例的釓氧硫化物粉末進(jìn)行成型工序和燒結(jié)工序。成型工序中，將釓氧硫化物粉末通過(guò)橡膠壓制進(jìn)行臨時(shí)成形，并封入Ta膠囊中。對(duì)封入了Ta膠囊的成形體進(jìn)行1500℃×150MPa×5小時(shí)的HIP處理。通過(guò)該工序，制作厚度2mm×寬度2mm×長(zhǎng)度30mm的燒結(jié)體錠。接著，對(duì)除去了Ta膠囊的各燒結(jié)體錠，進(jìn)行表2所示的熱處理工序(第二次)。

[表2]

從各燒結(jié)體錠切出厚度0.7mm×寬度0.7mm×長(zhǎng)度0.8mm的試樣，制作根據(jù)實(shí)施例和比較例的陶瓷閃爍體。對(duì)于各陶瓷閃爍體，調(diào)查了釓氧硫化物晶粒的平均結(jié)晶粒徑和最大直徑。進(jìn)一步地，調(diào)查了氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的長(zhǎng)徑和每單位面積的個(gè)數(shù)。

作為測(cè)定，通過(guò)SEM觀察了陶瓷閃爍體的任意斷面。使用SEM組成圖像(3000倍)，通過(guò)線密度法求得在該圖像中映現(xiàn)的釓氧硫化物晶粒。進(jìn)而，求得平均結(jié)晶粒徑。此外，將在SEM組成圖像(3000倍)中映現(xiàn)的釓氧硫化物晶粒的最長(zhǎng)的對(duì)角線設(shè)為晶粒的長(zhǎng)徑的最大直徑。

接著，對(duì)陶瓷閃爍體的任意斷面進(jìn)行EPMA分析。將EPMA的測(cè)定點(diǎn)設(shè)為100μm，并以合計(jì)成為單位面積500μm×500μm的方式進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)該操作，求得氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的長(zhǎng)徑及個(gè)數(shù)。將其結(jié)果在表3中表示。

[表3]

如從表可知，在根據(jù)實(shí)施例的陶瓷閃爍體中，氧化物區(qū)域或硫化物區(qū)域的長(zhǎng)徑為100μm以下(包括0)，氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域每單位面積500μm×500μm為5個(gè)以下(包括0)。

在根據(jù)實(shí)施例和比較例的陶瓷閃爍體中，從氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域檢測(cè)到選自Fe、Na及Ca的至少一種元素。另外，拍攝SEM的組成圖像，結(jié)果，將氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域與稀土氧硫化物區(qū)域進(jìn)行比較時(shí)，襯度不同，氧化物區(qū)域和硫化物區(qū)域的顏色比稀土氧硫化物區(qū)域的顏色更深且更暗地看到。

接著，使用根據(jù)實(shí)施例或比較例的陶瓷閃爍體制作陶瓷閃爍體陣列。作為反射層，準(zhǔn)備含有TiO₂的環(huán)氧樹(shù)脂。將反射層的厚度設(shè)為100μm或50μm，將陶瓷閃爍體縱橫二維排列，制作陶瓷閃爍體陣列。

測(cè)定陶瓷閃爍體陣列的光輸出。在光輸出的測(cè)定中，利用鎢酸鎘(CdWO₄)制作同尺寸的閃爍體陣列。另外，將閃爍體陣列設(shè)置于放射線檢測(cè)器中，將照射120kV、200mA的X射線時(shí)流過(guò)硅光電二極管的電流值作為光輸出求得。此時(shí)，作為將使用鎢酸鎘的閃爍體陣列的光輸出設(shè)為100時(shí)的相對(duì)值，求得光輸出。將其結(jié)果在表4中表示。

[表4]

如從表可知的那樣，在根據(jù)實(shí)施例的各閃爍體陣列中，輸出提高。在根據(jù)實(shí)施例的閃爍體陣列中，氧化物區(qū)域、硫化物區(qū)域較少，因此，即使將反射層的厚度設(shè)為100μm以下、進(jìn)而50μm以下，也能得到優(yōu)異的特性。據(jù)此可知，在根據(jù)實(shí)施例的閃爍體陣列中，可減薄反射層。

在根據(jù)比較例的閃爍體陣列中，氧化物區(qū)域或硫化物區(qū)域的長(zhǎng)徑大至超過(guò)100μm，每單位面積的氧化物區(qū)域或硫化物區(qū)域的個(gè)數(shù)多，因此，不能確認(rèn)光輸出的提高。據(jù)此可知，在減薄反射層的情況下，根據(jù)比較例的陶瓷閃爍體陣列不一定合適。

以上，例示了本發(fā)明的一些實(shí)施方案，但這些實(shí)施方案作為例子提出，不意圖限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方案可以以其它各種形式實(shí)施，可以在不脫離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換、變更等。這些實(shí)施方案、其變形例包含于發(fā)明的范圍或宗旨中，并且包含于權(quán)利要求書所記載的發(fā)明和其均等的范圍。另外，上述的各實(shí)施方案可以相互組合實(shí)施。