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シンチレータ結晶
Scintillator crystal
シンチレータ：
放射線があたると蛍光する物質のこと。結晶自体に直接放射線を受けても微弱な発光しかしませんが、
光電子倍増管(フォトマル)などで増幅することによって、大きな電気パルスに変換し、
放射線を検出するようにしたものが俗にシンチレーション検出器と呼びます。
結晶だけではなく、プラスチックシンチレータという製品もあります。
結晶の不純物は結晶内で励起された電子を捕えやすくするために添加されます。
ピーク波長、潮解性などが変わるため意図的にピュアな結晶も取り扱っております。
| 無機シンチレータ | 透明な結晶。 原子番号が大きいものほどガンマ線の感度が高い。 |
|---|---|
| 有機シンチレータ | プラスチック、液体シンチレータなど。減衰時間が速い。 |
| 気体シンチレータ | ベータ線、ガンマ線測定に対して感度が低い代わりに 両放射線が混在する中でもヘリウムよりも重い重荷電粒子線を測定できる。 |
弊社では主に無機シンチレータを取り扱っています。
シンチレーション結晶の種類によって検出できる放射線や出力、
反応速度は大きく変わってきます。
検出したい目的に合わない場合、どんなに高価なシンチレータ結晶でも
適切な用途にそぐわない場合はその性能を発揮することはできません。
世界各国のシンチレータ専門結晶メーカーから調達しております。
特に150年の歴史と実績がある英国企業、
昨今目覚ましい速度で品質管理を徹底した中国企業、
実績と品質の両方において信頼があるチェコCrytur社から調達しております。
またGSOなど製造先が少ない結晶などは他のメーカーで製造しております。
それぞれ得意とする分野、品質、価格や納期など様々なご要望に対応しております。
直接メーカーに聞きたい質問もお受けしております。
シンチレータ結晶特性一覧 - 物理特性①
| 結晶名 | NaI:Tl | CsI:TI | CsI:Na | LSO | LYSO:Ce | GSO | BGO |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 化学式 | NaI | CsI | CsI | Lu2SiO5 | Lu2 (1-x) Y2SiO5 |
Gd2SiO5 | Bi4Ge3O12 |
| 密度 [g/cm³] |
3.67 | 4.51 | 4.51 | 7.4 | 7.1 | 6.7 | 7.13 |
| モース 硬度 |
2 | 2 | 2 | 5.8 | 5.8 | 5.7 | 5 |
| 屈折率 | 1.85 | 1.78 | 1.78 | 1.81 | 1.81 | 1.85 | 2.15 |
| 結晶系 | 立法晶 | 立法晶 | 立法晶 | 単斜晶 | 単斜晶 | 単斜晶 | 立方晶 |
| 融点 [℃] |
651 | 621 | 621 | 2050 | 2050 | 1950 | 1050 |
| 吸湿性 | 有り | 若干 | 若干 | 無し | 無し | 無し | 無し |
| 熱膨張 係数 [10⁻⁵/K] |
4.75 | 5 | - | - | - | - | 0.7 |
| へき開 | 有り < 100 > |
無し | 無し | 無し | 無し | 有り | 無し |
シンチレータ結晶特性一覧 - 物理特性②
| 結晶名 | CRY018 | CRY019 | ZnWO4 | CdWO4 | PbWO4 | LuAP |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 化学式 | Zn(x) W(2-x)O4 |
CdWO4 | PbWO4 | LuAlO3 | ||
| 密度 [g/cm³] |
4.5 | 5.37 | 7.62 | 7.9 | 8.28 | 8.3 |
| モース 硬度 |
5.8 | 8.6 | - | 4 | 4 | - |
| 屈折率 | 1.79 | 1.95 | 2.32 | 2.25 | 2.16 | 1.95 |
| 結晶系 | 斜方晶 | 斜方晶 | 単斜晶 | 単斜晶 | 正方晶 | ペロブスカイト |
| 融点 [℃] |
1980 | 1875 | 1220 | 1593 | 1123 | 1960 |
| 吸湿性 | 無し | 無し | 無し | 無し | 無し | 無し |
| 熱膨張 係数 [10⁻⁵/K] |
- | 1.8-10.3 | - | 10.2x10⁻⁶ | - | - |
| へき開 | 有り | 有り | 有り | 有り < 010 > |
< 101 > | 無し |
シンチレータ結晶特性一覧 - 物理特性③
| 結晶名 | YAG:Ce | YAP:Ce | CaF2:Eu | LuAG:Ce | LuAG:Pr | CeF3 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 化学式 | Y3Al5O12 | YAlO3 | CaF2 | Lu3Al5O12 | Lu3Al5O12 | CeF3 |
| 密度 [g/cm³] |
4.57 | 5.37 | 3.18 | 6.73 | 6.73 | 6.16 |
| モース 硬度 |
2 | 8.6 | 4 | 8.5 | 7.5 | - |
| 屈折率 | 1.82 | 1.95 | 1.44 | 1.84 | 2.03 | 1.68 |
| 結晶系 | 立法晶 | 斜方晶 | 立法晶 | 立法晶 | 立法晶 | 立法晶 |
| 融点 [℃] |
1970 | 1875 | 1360 | 2020 | 2043 | 1460 |
| 吸湿性 | 無し | 無し | 無し | 無し | 無し | 無し |
| 熱膨張 係数 [10⁻⁵/K] |
0.8-0.9 | 0.4-1.1 | 1.95 | - | 0.88 | 1.3 |
| へき開 | 無し | 無し | 有り | 無し | 無し | 有り < 001 > |
シンチレータ結晶特性一覧 - ルミネッセンス特性①
| 結晶名 | NaI:Tl | CsI:TI | CsI:Na | LSO | LYSO:Ce | GSO | BGO |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 化学式 | NaI | CsI | CsI | Lu2SiO5 | Lu2 (1-x) Y2SiO5 |
Gd2SiO5 | Bi4Ge3O12 |
| 総発光量 [ % ] ※基本値は NaI:Tl |
100 | 45 | 85 | 85 | 85 | 20 | 7-12 or 15-20 |
| 最大発光波長 [ nm ] |
415 | 550 | 420 | 435 | 420 | 430 | 480 |
| 発光減衰時間 [ ns ] |
230 | 900 | 630 | 40 | 40-44 | 30-60 | 300 |
| 残光 [%6ms] |
0.5-5 | < 2 | - | - | - | - | < 0.005 |
| 放射長 [511KeV /cm] エネルギー分解能 |
2.9 | 1.86 | - | 1.14 | 1.16 | 1.38 | 1.11 |
| フォトン [ MeV ] |
38000 | 52000 | 39000 | 32000 | 32000 | 9000 | 8000-10000 |
シンチレータ結晶特性一覧 - ルミネッセンス特性②
| 結晶名 | CRY018 | CRY019 | ZnWO4 | CdWO4 | PbWO4 | LuAP |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 化学式 | Zn(x) W(2-x)O4 |
CdWO4 | PbWO4 | LuAlO3 | ||
| 総発光量 [%] ※基本値は NaI:Tl |
80 | 75 | 40 | 45 | 0.5 | > 0.5 |
| 最大発光波長 [ nm ] |
425 | 420 | 310-550 | 520 | 440-550 | 375 |
| 発光減衰時間 [ ns ] |
45 | 41 | 15000 | 13000 | 6-30 | 17 |
| 残光 [%3ms] |
- | - | - | 0.1 | - | - |
| 放射長 [511KeV /cm] エネルギー分解能 |
2.74 | 1.2 | 1.1 | -0.3 | 0.92 | - |
| フォトン [ MeV ] |
32000 | 32000 | 9500 | 14000 | 200 | >200 |
シンチレータ結晶特性一覧 - ルミネッセンス特性③
| 結晶名 | YAG:Ce | YAP:Ce | CaF2:Eu | LuAG:Ce | LuAG:Pr | CeF3 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 化学式 | Y3Al5O12 | YAlO3 | CaF2 | Lu3Al5O12 | Lu3Al5O12 | CeF3 |
| 総発光量 [ % ] ※基本値は NaI:Tl |
40 | 40 | 50 | 20 | 35-50 | 4~8.6 |
| 最大発光波長 [ nm ] |
550 | 350 | 435 | 535 | 310 | 340 |
| 発光減衰時間 [ ns ] |
70 | 28 | 940 | 70 | 20 | 5-30 |
| 残光 [%6ms] |
< 0.005 | < 0.005 | < 0.3 | - | - | - |
| 放射長 [511KeV /cm] エネルギー分解能 |
3.5 | 2.7 | 3.05 | 1.3 | 4.2 [ 662KeV ] |
1.66～1.7 |
| フォトン [ MeV ] |
14K(中国) 8000(英国) |
25000 | 23000 | 15000-25000 | 15000-22000 | 280-1080 |
- 参考：弊社と取引している各シンチレータ企業の資料集を参考に編集しております。
- 数値は参考値です。保証するものではありません。
- 総発光量=蛍光出力:Photoelectron=Light output
- 化学式にドーパント名を記載しておりません。
- ”-”はデータ無しです。
- 訂正・修正すべき点があればご指摘ください。
