專利名稱：：熒光材料及采用該熒光材料的閃爍器和放射線檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及吸收X射線等放射線發(fā)光的熒光材料，以及采用該熒光材料的閃爍器和放射線檢測器。
背景技術(shù)：
：X射線CT(ComputedTomography)是X射線診斷裝置之一。該CT由照射出扇形波束X射線的X射線管和并設(shè)多個X射線檢測元件的X射線檢測器構(gòu)成。該裝置是從X射線管對著X射線檢測器照射扇形波束X射線，通過每進行一次照射，對斷層面例如改變1度的角度，收集X射線吸收數(shù)據(jù)，然后用電腦解析這些數(shù)據(jù)，計算出斷層面各個位置的X射線吸收率，來形成與該吸收率相應(yīng)的圖像。歷來，對于這種X射線檢測器，一直采用氙(Xe)氣檢測器。這種氙氣檢測器是將氙氣密封在氣體容器中，當在對配置的多個電極間施加電壓的同時照射X射線時，X射線使氙氣電離，能夠取出與X射線的強度相應(yīng)的電流信號，根據(jù)該電流信號來構(gòu)成圖像。但是該氙氣檢測器，因為要將高壓氙氣密封在氣體容器中，需要厚厚的窗口。因此存在X射線的利用率差、靈敏度低的問題。并且，為得到高析像度的CT，電極板的厚度必須極薄，但是這樣一來，又出現(xiàn)了變薄的電極板會因外部的振動而振動，從而產(chǎn)生噪聲的問題。已開發(fā)出采用CdW04單晶體、(Y、Gd)203:Eu、Pr組成的陶瓷及Gd202S:Pr、Ce、F組成的陶瓷(下稱GOS:Pr)，或使用具有以氧化釓、氧化鎵、氧化鋁、氧化鈽為主要成分的石榴石構(gòu)造的氧化物(下稱GGAG:Ce)的多晶陶瓷等熒光材料的閃爍器與硅光二極管相組合的X射線檢測器，并已實用化。這種X射線檢測器，閃爍器吸收X射線時發(fā)光，通過由硅光二極管檢測該光來檢測X射線。這時構(gòu)成閃爍器的熒光材料發(fā)出與添加在母材中的發(fā)光元素放出的能級相應(yīng)波長的光。該光為波長500nm以上的可見光時，因為硅光二極管的檢測效率高，成為靈敏度特別高的X射線檢測器。作為記載熒光材料的方法，在組成式中，5以:為界，左面記載母材，右面記載發(fā)光離子，采用這些材料的X射線檢測器，其X射線檢測元件小型化，容易增加信道數(shù)，所以能夠得到析像度比氤氣檢測器還要高的圖像。對這樣的熒光材料一般要求如下材料的均勻性高，X射線特性的散差小，放射線劣化小，對于溫度等環(huán)境變化發(fā)光特性的變化小，加工性好，加工劣化小，無吸濕性和潮解性，化學性質(zhì)穩(wěn)定。在這樣的X射線檢測器上，閃爍器按照吸收的X射線發(fā)出的光的強度(發(fā)光強度)越高，靈敏度越高。為使發(fā)光強度變高，必須充分吸收X射線。如果該吸收率小，透過閃爍器的X射線量增加，成為硅光二極管的噪聲源，成為靈敏度低下的一個原因。要減少透過閃爍器的X射線量，必須使閃爍器加厚，這樣做，X射線檢測元件就不能小型化，因而成本增加。所以要用薄的熒光材料充分吸收X射線，X射線吸收系數(shù)必須大，如果熒光材料的該光的透過率低，發(fā)出的光當中不能到達硅光二極管的光增加，實際上發(fā)光強度降低。因此，要使發(fā)光強度高，作為閃爍器使用的熒光材料要求具有以下兩個特點(l)X射線的吸收系數(shù)大，(2)發(fā)出的光的透過率高。對于X射線CT，為了提高析像度，即使X射線檢測元件小型化，使體動的影響小，需要縮短掃描時間。這時，為了縮短一個X射線元件中的積分時間，降低積分時間中吸收的X射線總量，需要發(fā)光效率高(發(fā)光強度大)。而且，要提高X射線檢測元件的時間分辨率，X射線照射停止后的發(fā)光(殘光)必須瞬間變小。為此，發(fā)光的衰減時間常數(shù)及殘光必須小。這里，發(fā)光的衰減時間常數(shù)表示停止X射線照射，發(fā)光強度達到X射線照射中的發(fā)光強度的1/e的時間，殘光表示停止X射線照射，經(jīng)過一定時間后發(fā)光強度相對于X射線照射中的發(fā)光強度的比率。如果衰減完全是指數(shù)函數(shù)，則衰減時間常數(shù)小，殘光必然也低。但實際上殘光的衰減并不是指數(shù)函數(shù)。為此，要使殘光小、得到高性能的X射線CT，必須采用衰減時間常數(shù)及殘光都小的熒光材料。以往使用的各種熒光材料的發(fā)光強度和衰減時間常數(shù)及30ms后的殘光如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>*發(fā)光強度、衰減時間常數(shù)、殘光的測定采用的是硅光二極管(浜松*卜二夕7制S2281)。承發(fā)光強度為以Gd202S:Pr、Ce、F的發(fā)光強度為基準時的相對值。上述材料中，Gd3Al3Ga20,2:Ce(GGAG:Ce)是由于發(fā)光元素Ce從Ce3+W5d能級躍遷至4f能級的允許躍遷而發(fā)光的。由此，例如在專利文獻l-7等中公開了GGAG:Ce多晶體材料作為熒光材料。這些專利中，對GGAG:Ce中的Si量作了特別規(guī)定的專利有6和7。專利文獻6中記載了含Si的IVb族元素按摩爾比含Si超過0.001摩爾不到5.0摩爾的GGAG:Ce閃爍器。專利文獻7中記載了為提高光透過率并減低殘光Si含量未滿100wtppm的GGAG:Ce閃爍器?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻l:特開2001-4753號公報專利文獻2:特開2003-119070號公報專利文獻3:特許第3938470號公報專利文獻4:特開2002-189080號公報專利文獻5:特開2001-303048號公報專利文獻6:特開2001-294853號公報專利文獻7:特開2001-183463號公報
發(fā)明內(nèi)容近年的高性能X射線CT，為使體動的影響變小，得到析像度更高的斷層面的圖像，同時盡量減少人體被照射的射線量，具有掃描時間更短的傾向。因此對于X射線檢測元件閃爍器從X射線照射停止開始經(jīng)過l-300ms后的殘光開始提出了嚴格的要求。上述GGAG:Ce多晶體材料，因為采用C^+發(fā)光，發(fā)光的衰減時間常數(shù)極小，為100ns。但是該材料存在殘光較大的問題。本發(fā)明就是以解決這一問題為目的的。鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供解決上述問題的發(fā)明。解決問題的技術(shù)方案為了解決上述問題，本發(fā)明由下述內(nèi)容構(gòu)成本發(fā)明的熒光材料;，其特征在于以Ce作為發(fā)光元素，至少含有Gd、Al、Ga、O及Si，M為Mg、Ti、Ni中的至少一種，以下面的通式表示(Gdi-x—zLuxCez)3+。(Al卜u—sGauScs)5-a012射OSa^O.15，OSx錄5，0.0003Sz蕓0.0167，0.2蕓u蕓0.6，OSs蕓O.1，Si、M的濃度為0.Si農(nóng)度質(zhì)量ppmS10，OSM濃度質(zhì)量ppmS50。本發(fā)明的熒光材料，上述a更優(yōu)選的范圍是0.005^a^0.05。本發(fā)明的熒光材料，上述x更優(yōu)選的范圍是0.03^x^0.2。本發(fā)明的熒光材料，上述z更優(yōu)選的范圍是0.001Sz^0.005。本發(fā)明的熒光材料，上述u更優(yōu)選的范圍是0.35Su蕓0.55。本發(fā)明的熒光材料，上述s更優(yōu)選的范圍是0.010.1。本發(fā)明的熒光材料，上述Si更優(yōu)選的濃度范圍是0.5蕓Si濃度質(zhì)量ppm〇5。本發(fā)明的熒光材料，上述M更優(yōu)選的濃度范圍是M濃度質(zhì)量ppmS50。本發(fā)明的熒光材料，上述M更優(yōu)選的濃度范圍是3SM濃度質(zhì)量ppm^15。本發(fā)明的熒光材料，其特征在于以Ce作為發(fā)光元素，為含有Gd、Ga、Al、0及Si的石榴石構(gòu)造的閃爍器用熒光材料，含有下述范圍的各元素，M元素為Mg、Ti、Ni中的至少一種，各元素的總和為100質(zhì)量％,24.3蕓Gd濃度質(zhì)量^蕓57:6，Lu濃度質(zhì)量X^31.1，0.02^Ce濃度質(zhì)量X^0.7，4.OSAl濃度質(zhì)量％^12.8，7.Ga濃度質(zhì)量^^22.6，Sc濃度質(zhì)量X蕓2.64，0濃度質(zhì)量％^22.8，0.Si濃度質(zhì)量ppra^10，OSM濃度質(zhì)量ppm^50。本發(fā)明的熒光材料的特征在于，以Ce作為發(fā)光元素，為含有Gd、Ga、Al、0及Sx的石榴石構(gòu)造的閃爍器用熒光材料，含有下述范圍的各元素，M元素為Mg、Ti、Ni中的至少一種，各元素的總和為100質(zhì)量％，45.9^Gd濃度質(zhì)量。/。S52.8，1.7^Lu濃度質(zhì)量。/。^12.0，0.06^Ce濃度質(zhì)量。/。S().24，7.OSAl濃度質(zhì)量0/?！?0.0，13.7SGa濃度質(zhì)量。/)^20.6，0.05蕓Sc濃度質(zhì)量。/。SO.5，20.7蕓0濃度質(zhì)量％^21.9，0.Si濃度質(zhì)量ppm^5，M濃度質(zhì)量ppm蕓15。上述熒光材料的特征在于其為多晶體。本發(fā)明的閃爍器的特征在于其由上述熒光材料構(gòu)成。本發(fā)明的閃爍器的特征在于其厚度在0.5mm至5mm的范圍內(nèi)。9本發(fā)明的放射線檢測器的特征在于其具有上述閃爍器和檢測閃爍器發(fā)光的受光元件。發(fā)明的效果利用本發(fā)明的熒光材料，與以往的GGAG:Ce系熒光材料相比，能提供經(jīng)過1300ms后的殘光小的閃爍器。并且，以這種熒光材料作為閃爍器的本發(fā)明的放射線檢測器，通過縮短掃描時間有助于提高析像度，還能發(fā)揮穩(wěn)定的檢測性能。圖1表示本發(fā)明的熒光材料的殘光圖譜。圖2表示Si含量不同的熒光材料的殘光圖譜。圖3表示Si含量不同的熒光材料在波長550nm上的殘光分布。圖4表示包括本發(fā)明范圍的熒光材料的Si含量與3ms殘光的關(guān)系。圖5表示A1203粉的真空熱處理溫度與Si含量及BET值的關(guān)系。圖6表示經(jīng)140(TC真空熱處理過的A1203粉的粉碎時間與Si含量及BET值的關(guān)系。圖7表示包括本發(fā)明實施方案的范圍的熒光材料的a與相對發(fā)光強度及300ms殘光的關(guān)系。圖8表示包括本發(fā)明實施方案的范圍的熒光材料的x與發(fā)光強度的關(guān)系。圖9表示包括本發(fā)明實施方案的范圍的熒光材料的z與相對發(fā)光強度及300ms殘光的關(guān)系。圖10表示包括本發(fā)明實施方案的范圍的熒光材料的u與相對發(fā)光強度及3ms殘光的關(guān)系。圖11表示包括本發(fā)明實施方案的范圍的熒光材料的s與相對發(fā)光強度及300ms殘光的關(guān)系。圖12表示包括本發(fā)明實施方案的范圍的熒光材料的Mg含量與相對發(fā)光強度及300ms殘光的關(guān)系。圖13表示包括本發(fā)明實施方案的范圍的熒光材料的Ti含量與相對發(fā)光強度及300ms殘光的關(guān)系。圖14表示包括本發(fā)明實施方案的范圍的熒光材料的Ni含量與相對發(fā)光強度及300ms殘光的關(guān)系。圖15表示成為本發(fā)明第二實施方案的放射線檢測器的構(gòu)造的一個例子。圖16為圖15的A-A向剖面圖。附圖標記說明1、X射線源2、閃爍器3、光反射膜4、配線基板5、硅光二極管具體實施例方式本發(fā)明者詳細研究了上述問題的原因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在用所定的激發(fā)光激發(fā)GGAG:Ce系熒光材料時得到的殘光圖譜中，450650nm的波長成分與該熒光材料的殘光特別相關(guān)，從而完成了本發(fā)明。X射線激發(fā)的殘光與紫外線激發(fā)的殘光之間存在比例關(guān)系。為此采用進行了分光靈敏度校正的熒光分光光度計(日立制作所制造，F(xiàn)4500)對殘光變大的原因進行了研究。將激發(fā)波長固定在266nm，對種種熒光波長進行殘光分布測定，標繪出各熒光波長經(jīng)過3ms后的殘光強度，得到殘光圖譜。圖1表示出用HIP燒結(jié)法燒結(jié)成的GGAG:Ce多晶體試樣經(jīng)過3ms后的殘光圖譜。表明殘光是以550nm為峰值波長，具有在從450nm到650nm的波長區(qū)域的圖譜。因此本發(fā)明者們對該波長區(qū)域的發(fā)光原因進行了研究。例如，表明該多晶體試樣含有4.4質(zhì)量ppm的Si，在這個波長區(qū)域的發(fā)光起因于石榴石晶體中如此微量的Si。圖2表示出將Si以醇鹽的形態(tài)按規(guī)定量有意加入GGAG:Ce原料中、用HIP燒結(jié)法燒結(jié)成的試樣的殘光圖譜。在這里，圖中的Si含量不是添加率，而是用GDMS法(發(fā)光放電質(zhì)量分析法，VGElemental公司制造，VG9000)分析出的分析值。確認了550nm的殘光強度隨著Si含量的增加而增加。圖3表示Si含量為10質(zhì)量ppm的試樣和3質(zhì)量ppm的試樣的殘光分布測定結(jié)果。該圖表明Si起因的發(fā)光成分引起壽命非常長的發(fā)光，即使經(jīng)過1000ms后，其發(fā)光也不消失，但是并沒有Si離子本身作為發(fā)光離子的報告例。以Ce為發(fā)光元素，含有Gd、Ga、Al、O及Si的石榴石構(gòu)造的化學通式是(Gd、Ce)3(Al、Ga)s012,在石榴石結(jié)晶構(gòu)造中，存在C位置(8配位位置)、A位置(6配位位置)和D位置(4配位位置)三個位置，稀土類離子大部分存在于C位置，一部分存在于A位置。另外，Al和Ga被分配在A位置和D位置，在C位置則幾乎不存在?？梢哉J為Si"離子是由其離子半徑(0.26A)置換D位置的A1"離子(0.39A)而存在?？烧J為在這種情況下，因電荷保持中性，易發(fā)生價數(shù)變化的D位置的Ga^變化成為Ga+。Ga+由于從4p^4s的躍遷而發(fā)光，認為該Ga+是殘光的基本原因。-圖4表示出Si含量與3ms殘光的關(guān)系。確認Si含量與3ms殘光存在比例關(guān)系，在Si含量增加的同時，3ms殘光增加。根據(jù)以上結(jié)果，完成了在上述GGAG:Ce系熒光材料上能夠特別抑制殘光的下述本發(fā)明。第一實施方案本發(fā)明第一實施方案的熒光材料的特征在于，以Ce作為發(fā)光元素，至少含有Gd、Al、Ga、0及Si，M為Mg、Ti、Ni中的至少一種，以下面的通式表示(Gd卜,-zLuxCez)3+a(AL—u—sGauSc.、)5—<X)12g巾O蕓aSO.15，OSxSO.5，0.0003^z^0.0167，0.2^u^0.6,O^sSO.1，Si、M的濃度為0.5^Si濃度質(zhì)量ppm^10，OSM濃度質(zhì)量ppmS50。本發(fā)明中，該材料必須含有Si。其Si的含量為0.510質(zhì)量ppm。根據(jù)圖4的結(jié)果，Si含量超過10質(zhì)量ppm時3ms殘光超過800ppm，比允許值還大，因此Si含量的上限為10質(zhì)量卯m(優(yōu)選上限為5質(zhì)量ppm)。但是在熒光材料的合成用原料中，特別是A1203粉中已經(jīng)含有十質(zhì)量卯m數(shù)十質(zhì)量ppm的Si，12因此用這些原料合成的熒光材料中含有Si。并且，在原料的混合、以及粉碎經(jīng)焙燒原料而獲得的焙燒粉時，所用球磨機的磨球采用與GGAG的主成分相同的八1203制磨球。但是，在市售的高純度八1203磨球(純度99.9%)中也含Si，會混入來自該磨球的Si。為降低原料中的Si含量，例如通過在真空中對原料進行熱處理，能夠去除Si。但是如果需要把原料中的Si含量降低至不到0.5質(zhì)量ppm，需要進行高溫真空熱處理。其結(jié)果是，原料晶體生長的同時發(fā)生固結(jié)。圖5表示出對A1203粉進行真空熱處理時的真空熱處理溫度與Si含量及BET值的關(guān)系。表明在真空熱處理溫度增高的同時，Si含量降低，BET值也變低，并發(fā)生晶體生長。為此，為制作均勻的燒結(jié)體，必須對經(jīng)真空熱處理后的原料進行粉碎處理。但是在進行粉碎處理時，Si還會混入，其含量增加。圖6表示對經(jīng)過能使Si含量最低的140(TC真空熱處理后的Al2O3粉采用以Al2O3球為球磨機用磨球的粉碎處理時的粉碎時間與Al203粉的Si含量及BET值的關(guān)系。在粉碎時間增加的同時，BET值增加，Si含量也增加。這里，表明為得到不發(fā)生異常晶體生長的均勻的燒結(jié)體，原料粉的BET值必須在2m々g以上，所以從實用觀點出發(fā)，Si的下限值為0.5質(zhì)量卯m。為了使BET值為2mVg以上，Si含量的上限在10質(zhì)量ppm，優(yōu)選真空熱處理溫度的范圍為13001400°C，粉碎時間為330小時。如上所述涉及本發(fā)明的熒光材料的重要特征是D位置中必須含有Si。Si使得具有Gd、Al、Ga及0的石榴石晶體中的G^+變換成Ga+，產(chǎn)生長壽命熒光。因此，對于110ms的短時間殘光以及10300ms的長時間殘光，Si的含量都是必須的。Si包含在所用的Gd203、八1203及Ga203等原料中，特別是A1203中的Si含量很大，為10質(zhì)量ppm數(shù)10質(zhì)量ppm。原料中的Si含量能夠通過使原料在真空中進行熱處理得到控制，使熱處理溫度提高或熱處理時間增加可降低Si含量。但是熱處理溫度高或熱處理時間長時，原料會發(fā)生固結(jié)。所以需要進行粉碎，由于粉碎處理不能避免來自A1203磨球的Si混入，Si含量的下限為0.5質(zhì)量ppm。在增加Si的同時3ms殘光增加，如果Si在10ppm以下，則3ms殘光可控制在800ppm以下，對于高速掃描的X射線CT用閃爍器來說是非常好的。如果Si在5ppm以下則更好。殘光發(fā)生的原因是，在造成C^+形成的本來的發(fā)光能級以外，在禁戒帶中也形成了能夠電子躍遷的能級，發(fā)生了通過這個能級作為媒介的電子躍遷。如果在C位置(8配位)產(chǎn)生空穴，則形成所述的能級，使0^a則可抑制它。所以能在得到高的發(fā)光強度的同時使殘光降低。另外，如果a變大，在該熒光材料中容易形成與石榴石結(jié)構(gòu)不同的鈣鈦礦相(異相)GaAl03等，因為該異相與母材石榴石相的折射率不同，所以在鈣鈦礦相發(fā)生光散射，對發(fā)光波長的光的透過率低，因此成為使該熒光材料的發(fā)光強度變低的原因。圖7表示對x=0.1、z=0.0026、u=0.41時發(fā)光強度和300ms殘光對于a的依存性進行研究的結(jié)果。這里，相對發(fā)光強度是把最大值"=0時的發(fā)光強度)作為100%時的發(fā)光強度。"w"ms殘光表示從X射線照射停止開始經(jīng)過"w"ms后的發(fā)光強度(該w，例如為3、10、30或300)。"w"ms殘光的殘光強度表示從X射線照射停止開始經(jīng)過"w"ms后的發(fā)光強度與X射線照射中的發(fā)光強度的比，單位是ppm(百萬分率)。a-0時，發(fā)光強度高，殘光也高。aX)時，由于上述原因，殘光急劇變低。另外隨著a的增加，發(fā)光強度慢慢降低，a二0.15時，相對發(fā)光強度為3=0時的80%。a大于0.15時，因生成鈣鈦礦相，相對發(fā)光強度更低。所以如果相對發(fā)光強度的下限定為80%，具有殘光低和發(fā)光強度高的熒光材料的a的上限為0.15。a超過該值時，雖然殘光低，但相對發(fā)光強度也比80%小。特別是要在得到高發(fā)光強度的同時使殘光低，根據(jù)圖7的結(jié)果，更優(yōu)選使a在0.0050.05的范圍內(nèi)。在C位置(8配位)上含有Lu時，可使C位置(8配位)的平均離子半徑變小，作為結(jié)果可使晶格常數(shù)變小。其結(jié)果是，因為離子半徑小的A1能在A位置(6配位)穩(wěn)定存在，所以能夠抑制異相的析出。另外，Lu因其原子量大提高了該熒光材料的密度，也能夠使X射線的吸收系數(shù)變大。圖8表示a二0.10、z=0.0026、u=0.41時相對發(fā)光強度對x的依存性。這里，相對發(fā)光強度為把最大值(此處為x二0.10時的發(fā)光強度)作為100%時的發(fā)光強度。如圖8所示，如果使x變大(用Lu置換Gd)發(fā)光強度變低。用Lu置換Gd時，由于晶格常數(shù)變小，禁戒帶的幅度增加，發(fā)光波長向短波長方面移動。X射線CT的光檢測器一般是采用硅光二極管，硅光二極管在800卯0nm的范圍在長波長側(cè)分光靈敏度高。因此，Lu置換量多時，在硅光二極管靈敏度高的波長范圍的發(fā)光強度變低。所以相對發(fā)光強度的下限定為80%時，x^0.5。另外，x不到0.03時(圖8中的陰影線范圍)產(chǎn)生異相的GdA103。所以，為了避免在得到高發(fā)光強度的14同時發(fā)生異相，根據(jù)圖8的結(jié)果，更優(yōu)選使x在0.030.2的范圍內(nèi)。z決定發(fā)光元素Ce的組成，如圖9所示，在0.0003§z^0.0167的范圍內(nèi)發(fā)光強度特別大。這里，相對發(fā)光強度是把最大值(這時是z二0.003時的發(fā)光強度)作為100%時的發(fā)光強度。z不到0.003時，因發(fā)光元素Ce原子的數(shù)量過少，不能把吸收的X射線的能量高效地變換成光能。在超過0.0167時，因Ce原子間的距離變得過小，發(fā)生能量的回游(所謂消光)，發(fā)光強度降低。要得到特別高的發(fā)光強度，根據(jù)圖9的結(jié)果，優(yōu)選使z在0.0010.005的范圍內(nèi)。u決定Al和Ga的組成比，如圖10所示，在0.2Su^0.6的范圍內(nèi)，發(fā)光強度變大。這里，相對發(fā)光強度是把最大值(這時是u=0.5時的發(fā)光強度)作為100%時的發(fā)光強度。特別是u為0.4時，發(fā)光強度最大。u不到0.2時，上述鈣鈦礦相出現(xiàn)，發(fā)光強度變低。U超過0.6時，發(fā)光強度變低，殘光大幅增加，要得到特別高的相對發(fā)光強度比(95%以上)，根據(jù)圖10的結(jié)果，優(yōu)選使u在0.350.55的范圍內(nèi)。Sc占有A位置(6配位)，是使發(fā)光強度提高、殘光降低的添加元素。Ga為+3價離子。但是，具有易向+1價價數(shù)變動的性質(zhì)。石榴石結(jié)構(gòu)中，Ga為+1價時(離子半徑Ga'+比G^+大)，該Ga離子變成-2價，使發(fā)光強度變低、殘光增加。Sc"的離子半徑比A產(chǎn)和G^+的離子半徑大，由于占有A位置，可抑制G^+的價數(shù)變化。圖11為a二0.12、x=0.096、z=0.0026、u二0.41時的相對發(fā)光強度和300ms殘光對于s(Sc組成)的依存性。這里，相對發(fā)光強度是把s二O作為100%時的發(fā)光強度。殘光則因Sc的微量添加而大幅減少，在s為0.03以上時無變化。另外，發(fā)光強度的峰值在s為0.05時，隨著s的變大而降低。由此，設(shè)為sSO.l。為在得到高發(fā)光強度的同時使殘光小，根據(jù)圖11的曲線和彎曲，優(yōu)選使s在0.010.1的范圍內(nèi)。作為減低殘光的元素M，2價元素Mg和Ni、4價元素Ti是有效的，最合適的含量為050質(zhì)量ppm。但是，因為在含量增加的同時發(fā)光強度也降低，所以優(yōu)選M的含量在315質(zhì)量ppm的范圍內(nèi)。圖1214分別表示M二Mg、M二Ti及M二Ni時，在a=0.03、x=0.1、z=0.0026、u=0.41、s=0.01時的相對發(fā)光強度和300ms殘光對于M含量的依存性。這里，相對發(fā)光強度是把M二O作為100%時的發(fā)光強度。殘光因M的微量添加而減少。另外，相對發(fā)光強度隨著M的變大而急劇減小。如圖1214的結(jié)果所示，為了得到高的發(fā)光強度，M為50質(zhì)量ppm以下，最好是15質(zhì)量ppm以下。為使殘光低，M的下限為3質(zhì)量ppm。對上述石榴石結(jié)構(gòu)的熒光材料的各種構(gòu)成元素的組成范圍，若不用通式(G山-x—zLUxCez)3+a(Alh,-sGauSCs)5-a0,2而是用各元素的含量(質(zhì)量％)來表示，與上述的優(yōu)選范圍(0Sa蕓0.15、0^x^0.5、0.0003^z蕓0.0167、0.2^u^0.6、OSsSO.l、Si:0.510質(zhì)量ppm、M:050質(zhì)量ppm)相對應(yīng)的組成是24.3蕓Gd濃度質(zhì)量X^57.6'，Lu濃度質(zhì)量^S31.1，0.02^Ce濃度質(zhì)量X^0.7，4.OSAl濃度質(zhì)量％^12.8，7.5^Ga濃度質(zhì)量^^22.6，Sc濃度質(zhì)量X蕓2.64，19.6^0濃度質(zhì)量％^22.8，0.5蕓Si濃度質(zhì)量ppmS10，OSM濃度質(zhì)量ppm^50。M元素為Mg、Ti、Ni中的至少一種，各元素的總和為100質(zhì)量％。上述組成中，與比上述更優(yōu)選的范圍(0.005^a^0.05、0.03^x^0.2、0.001蕓zS0.005、0.35^u^0.55、0.01^s^0.1、Si:0.55質(zhì)量ppm、M:315質(zhì)量ppm)相對應(yīng)的組成如下45.9^Gd濃度質(zhì)量。/。^52.8，Lu濃度質(zhì)量。/。S12.0，Ce濃度質(zhì)量。/。^0.24，7.Al濃度質(zhì)量。/。蕓10.0，13.7^Ga濃度質(zhì)量。/。^20.6，0.05^Sc濃度質(zhì)量y。^0.5，20.7蕓0濃度質(zhì)量％蕓21.9，0.Si濃度質(zhì)量ppmS5，16M濃度質(zhì)量卯mS15。上述熒光材料可以是多晶體材料。多晶體是以比材料的熔點低的溫度對原料混合粉或由原料混合粉經(jīng)焙燒、粉碎而成的粉末材料進行燒結(jié)而成的材料。多晶情況下，較之相同成分的單晶，由于其透光率差，性能(尤其是發(fā)光強度)比單晶差，但由于不像單晶那樣培育需要很長時間，因而制造效率高，由于可以用低成本獲得熒光材料，因而在把該熒光材料作為閃爍器使用情況下，可以獲得工業(yè)化批量生產(chǎn)性良好的廉價的放射線檢測器。。第二實施方案第二實施方案是把上述熒光材料用作閃爍器，具有該閃爍器和檢測該閃爍器的發(fā)光的受光元件的放射線檢測器。該放射線檢測器適用于X射線CT、PET(PositronEmissionTomography)或PET/CT等醫(yī)療用觀察裝置或檢查裝置。也就是說，將上述熒光材料用作閃爍器時，因為發(fā)光強度大，衰減時間常數(shù)小，而且殘光小，所以能得到時間分辨率高的高性能放射線檢測器。該放射線檢測器如圖15、16所示，能夠制成具備閃爍器和檢測該熒光材料的發(fā)光的光檢測器的結(jié)構(gòu)。圖15是表示放射線檢測器大致結(jié)構(gòu)的立體圖，圖16是圖15中的A-A向剖面圖。制作的放射線檢測器由閃爍器2、光反射膜3、24信道硅光二極管5及配線基板4構(gòu)成。閃爍器2是以1.2mm間距排列24個上述切成薄片的閃爍器。光反射膜3是在排列的閃爍器2的上面和側(cè)面涂布二氧化鈦和環(huán)氧樹脂的混合料、并使之硬化而形成的。24信道硅光二極管5具有受光部，該受光部的位置根據(jù)如下條件決定在與閃爍器2的排列相對應(yīng)、大小為lmmx30mm、以1.2mm間距排列的同時，使閃爍器2和受光面準確地保持一致。該24信道硅光二極管使用環(huán)氧樹脂與閃爍器2固定。該24信道硅光二極管5電連接于配線基板4上。對于構(gòu)成光檢測器的硅光二極管，需要靈敏度高，回應(yīng)速度快，而且波長靈敏度區(qū)域在可見光至紅外區(qū)域，與本發(fā)明的熒光材料的匹配非常好，所以采用PIN型硅光二極管是最好的。用于該放射線檢測器上的閃爍器(熒光材料)的厚度最好在0.5]0mm。比0.5mm薄時，會導(dǎo)致發(fā)光輸出低下，泄漏X射線增加，比5mm厚時，光透過率低，發(fā)光強度降低，所以不宜選用。從構(gòu)成泄漏X射線少、能夠得到高發(fā)光輸出的高靈敏度的放射性檢測器的觀點出發(fā)，閃爍器的厚度優(yōu)選在1.53mm的范圍內(nèi)。實施例下面用實施例對本發(fā)明作進行具體說明。本發(fā)明的熒光材料及放射線檢測器不受下述實施例的限制。主要成分的組成分析采用ICP—AES法(高頻電感耦合等離子發(fā)光分光分析法，八'-*>工*t制造的OPTIMA-3300XL)，Si的分析采用GDMS法(發(fā)光放電質(zhì)量分析法，VGElemental公司制造的VG9000)。表2表示出第一實施方案的實施例115和比較例18中示出的多晶體熒光體材料的分析值。表3表示從該分析值求出的化學式。在M比數(shù)個質(zhì)量ppm還要微量時，宜采用GDMS法分析。實施例1在容量為1升的樹脂制坩堝中一起裝入200g原料和直徑5mm的高純度氧化鋁球1300g及乙醇200cc，混合12小時后氧化鋁球的質(zhì)量變?yōu)?.06g?？紤]來自球的Al2Cb混入，為得到表2中實施例1的組成，分別稱量Gd203(Si:3質(zhì)量卯m)126.91g、CeO20.363g、A1203(Si:lO質(zhì)量ppm)40.62g、Ga203(Si:10.0質(zhì)量ppm)32.05g。Gd203采用平均粒徑為2pm的原料粉(這里的平均粒徑為中間粒徑)。八1203和Ga203分別采用0.6pm、3,的原料粉。八1203粉采用預(yù)先在真空中(10Pa)進行140(TCxl小時的熱處理后再進行12小時球磨機粉碎的粉末。通過這樣的處理，Si由10質(zhì)量ppm降至3質(zhì)量ppm。按上述條件將這些原料進行濕式球磨混合，然后進行干燥。該粉末中添加純水1質(zhì)量％，以500kg/cm2的壓力單軸沖壓成形，然后，以壓力3ton/cn^進行冷靜水壓壓制，制成相對于理論密度為54%的成形體。將該成形體裝入氧化鋁匣缽中，蓋上蓋，在真空中進行一次1675°C、3小時的燒結(jié)。制成相對于理論密度為99%的燒結(jié)體。將該燒結(jié)體在Ar氣氛中、1500°C、3小時、1000大氣壓(1.01xl05Pa)的條件下進行熱靜水壓壓制。得到的燒結(jié)體具有相對于理論密度為99.9%的密度。采用內(nèi)周切片機將得到的試樣機械加工為寬lmm、長30mm、厚2.5nmi的板后，在100vol%的氧氣氣氛中進行150(TCx2小時的熱處理。熱處理后，表面進行光學研磨，制成多晶體熒光材料閃爍器。該閃爍器中的Si用GDMS法分析的結(jié)果是4.9質(zhì)量ppm。該合成的閃爍器中的Si含量的分析值比原料粉的Si含量和從配方比例計算出的Si含量大0.5ppm，這是因為原料球磨混合時混入了來自氧化鋁球的Si。把用上述方法制成的熒光材料作為閃爍器制成圖15、16所示放射線檢測器。如利用這種放射線檢測器，由來自X射線源1的X射線照射，閃爍器2被激發(fā)而發(fā)光，可用24信道的硅光二極管5來檢測該光，以確認熒光材料的特性。將硅光二極管的電流輸出變換為電壓，通過將用來放大前述電壓的電信號放大器與前述配線基板4連接，即可構(gòu)成發(fā)光一電信號變換.信號放大器。實施例2為得到表2的實施例2的組成，分別稱量Gd203(1質(zhì)量ppm)122.19g、Ce020.105g、A1203(10質(zhì)量ppm)30.77g、Ga203(5質(zhì)量ppm)46.68g。Gcb03采用平均粒徑為2pm的原料粉。Al203和Ga203分別采用0.6nm、3pm的原料粉。為了降低Si含量，對Ah03，預(yù)先在真空中(10Pa)進行1375。Cxl小時的熱處理后，再進行3小時球磨粉碎成粉末。經(jīng)過這樣的處理，Si由10質(zhì)量ppm降低到1質(zhì)量ppm。此外，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例3為得到表2的實施例3的組成，分別稱量Gd203(Si:5質(zhì)量ppm)U5.96g、Ce021.337g、A1203(Si:8質(zhì)量ppm)21.95g、Ga203(Si:lO質(zhì)量ppm)60.69g。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例4為得到表2的實施例4的組成，分別稱量Gd203(Si:1質(zhì)量ppm)119.25g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.91g、Ce020.359g、A1203(Si:lO質(zhì)量ppm)40.84g、Ga203(Si:lO質(zhì)量ppm)32.38g。對于八1203粉和0&203粉，采用的是預(yù)先在真空中(10Pa)進行1375X>1小時的熱處理，再進行3小時球磨粉碎的粉末。由此，八1203粉和Gd2Cb粉的Si含量由10質(zhì)量ppm降低至1質(zhì)量ppm。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例5為得到表2的實施例5的組成，分別稱量Gd203(Si:3質(zhì)量ppm)83.90g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)39,81g、Ce020.689g、A1203(Si:lO質(zhì)量ppm)30.13g、Ga203(Si:10質(zhì)量ppm)45.41g。對于八1203粉，采用的是預(yù)先在真空中(10Pa)進行1400T>1小時的熱處理后，再進行12小時球磨粉碎的粉末。由此，Si含量由10質(zhì)量ppm降低至3質(zhì)量ppm。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例6為得到表2的實施例6的組成，分別稱量Gd203(Si:7質(zhì)量ppm)60.07g、Lu203(Si:7質(zhì)量ppm)66.34g、Ce020.338g、A1203(Si:lO質(zhì)量ppm)28.99g、Ga203(Si:lO質(zhì)量ppm)43.99g。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例7為得到表2的實施例7的組成，分別稱量Gd203(Si:0.3質(zhì)量ppm)113.86g、Lu203(Si:0.5質(zhì)量ppm)6.64g、Ce021.034g、A1203(Si:lO質(zhì)量ppm)26.18g、Ga203(Si:lO質(zhì)量ppm)46.18g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)6.04g。對于A1203粉和Ga203粉，采用了預(yù)先在真空中(~10Pa)進行1375°Cxl小時的熱處理后，再進行3小時球磨粉碎的粉末。由此，Si由10質(zhì)量ppm降低至1質(zhì)量ppm。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例8為得到表2的實施例8的組成，分別稱量Gd203(Si:7質(zhì)量ppm)U4.55g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.66g、Ce020.691g、A1203(Si:lO質(zhì)量ppm)27.73g、Ga203(Si:lO質(zhì)量ppm)46.32g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量卯m)3.79g。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例9為得到表2的實施例9的組成，分別稱量Gd203(Si:5質(zhì)量ppm)115.34g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.68g、Ce020.347g、A1203(Si:8質(zhì)量ppm)30.17g、Ga203(Si:lO質(zhì)量ppm)46.49g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.912g。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例10為得到表2的實施例10的組成，分別稱量Gd203(Si:3質(zhì)量ppm)U5.34g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.68g、Ce020.347g、A1203(Si:lO質(zhì)量ppm)29.97g、Ga203(Si:10質(zhì)量ppm)46.49g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.912g、Mg(N03)2'6H20為0.003g。對于八1203粉，采用的是預(yù)先在真空中(10Pa)進行M0CTCxl小時的熱處理后，再進行12小時球磨粉碎的粉末。由此，Si由10質(zhì)量卯m降低20至3質(zhì)量ppm。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例11為得到表2的實施例11的組成，分別稱量Gd203(Si:5質(zhì)量ppm)115.34g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.68g、Ce020.347g、A1203(Si:8質(zhì)量ppm)30.17g、Ga203(Si:10質(zhì)量ppm)46.49g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.912g、Mg(N03)2'6H20為0.027g。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例12為得到表2的實施例12的組成，分別稱量Gd203(Sh3質(zhì)量ppm)U5.34g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.68g、Ce020.347g、A1203(Si:lO質(zhì)量ppm)29.97g、Ga203(Si:10質(zhì)量ppm)46.49g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.912g、(C4H9O)4Ti0.003g。對于Al203粉，采用的是預(yù)先在真空中(10Pa)進行1400°Cxl小時的熱處理后，再進行12小時球磨粉碎的粉末。由此，Si由10質(zhì)量ppm降低至3質(zhì)量ppm。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例13為得到表2的實施例13的組成，分別稱量Gd203(Si:3質(zhì)量ppm)U5.34g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.68g、Ce020.347g、A1203(Si:lO質(zhì)量ppm)30.17g、Ga203(Si:10質(zhì)量ppm)46.49g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0,912g、(C4H9O)4Ti0.036g。對于Ah03粉，采用的是預(yù)先在真空中(10Pa)進行1400°Cxl小時的熱處理后，再進行12小時球磨粉碎的粉末。由此，Si由10質(zhì)量ppm降低至3質(zhì)量ppm。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例14為得到表2的實施例14的組成，分別稱量Gd203(Si:7質(zhì)量卯m)U5.34g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.68g、Ce020.347g、AI203(Si:lO質(zhì)量ppm)29.97g、Ga203(Si:10質(zhì)量ppm)46,49g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.912g、Ni(NO3)2-6H2O0.003g。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。.實施例15為得到表2的實施例15的組成，分別稱量Gd203(Si:7質(zhì)量ppm)U5.34g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.68g、Ce020.347g、Al203(Si:10質(zhì)量ppm)30.17g、Ga203(Si:10質(zhì)量ppm)46.49g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.912g、Ni(NO3)2'6H2O0.029g。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例16為得到表2的實施例16的組成，分別稱量Gd203(Si:0.3質(zhì)量ppm)116.66g、Lu203(Si:0.5質(zhì)量ppm)4.38g、Ce020.310g、A1203(Si:10質(zhì)量ppm)26.57g、Ga203(Si:lO質(zhì)量ppm)44.39g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)7.63g。對于Al2。3粉和Ga203粉，采用的是預(yù)先在真空中(10Pa)進行1375°Cxl小時的熱處理后，再進行3小時球磨粉碎的粉末。由此，Si由10質(zhì)量ppm降低至1質(zhì)量ppm。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例17為得到表2的實施例17的組成，分別稱量Gd203(Si:0.3質(zhì)量ppm)121.17g、Lu203(Si:0.5質(zhì)量ppm)4,41g、Ce020;22g、A1203(Si:10質(zhì)量ppm)30.38g、Ga203(Si:lO質(zhì)量ppm)42.77g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.88g。對于A1203粉和Ga203粉，采用的是預(yù)先在真空中(10Pa)進行1375°Cxl小時的熱處理后，再進行3小時球磨粉碎的粉末。由此，Si由10質(zhì)量ppm降低至1質(zhì)量ppm。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例18為得到表2的實施例18的組成，分別稱量Gd2O3(Si:0.3質(zhì)量ppmM17.98g、Lu203(Si:0.5質(zhì)量ppm)4.42g、Ce02(X035g、A1203(Si:10質(zhì)量ppm)31.81g、Ga203(Si:lO質(zhì)量ppm)44.78g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.92g。對于A1203粉和Ga2Cb粉，采用的是預(yù)先在真空中(10Pa)進行1375t>l小時的熱處理后，再進行3小時球磨粉碎的粉末。由此，Si由10質(zhì)量ppm降低至1質(zhì)量卯m。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例19為得到表2的實施例19的組成，分別稱量Gd203(Si:0.3質(zhì)量ppm)116.03g、Lu203(Si:0.5質(zhì)量ppm)4.42g、Ce021.936g、A1203(Si:10質(zhì)量ppm)31.82g、Ga203(Si:lO質(zhì)量ppm)44.80g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.92g。對于A1203粉和Ga203粉，采用的是預(yù)先在真空中(10Pa)進行1375°01小時的熱處理后，再進行3小時球磨粉碎的粉末。由此，Si由10質(zhì)量ppm降低至1質(zhì)量ppm。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。實施例20為得到表2的實施例20的組成，分別稱量Gd203(Si:0.3質(zhì)量ppm)124.46g、Lu203(Si:0.5質(zhì)量ppm)4.68g、Ce020.331g、A1203(Si:10質(zhì)量ppm)47.37g、Ga203(Si:lO質(zhì)量ppm)22.13g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.98g。對于A1203粉和Ga203粉，采用的是預(yù)先在真空中(10Pa)進行1375°Cxl小時的熱處理后，再進行3小時球磨粉碎的粉末。由此，Si由10質(zhì)量ppm降低至1質(zhì)量ppm。然后，采用與實施例1相同的方法把多晶體的熒光材料制成試樣。比較例1為得到表2的比較例1的組成，稱量Gd203(Si:7質(zhì)量ppm)U8.61g、Lu203(Si:2質(zhì)量卯m)6.87g、Ce020,357g、A1203(Si:21質(zhì)量ppm)2S.82g、Ga203(Si-18質(zhì)量ppm)44.41g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.871g。然后，采用與實施例1相同的方法制成多晶體熒光材料的閃爍器。比較例2為得到表2的比較例2的組成，分別稱量Gd203(Si:7質(zhì)量卯m)U3.33g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.69g、Ce022.314g、A1203(Si:21質(zhì)量ppm)29.99g、Ga203(Si:18質(zhì)量ppm)46.51g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0'913g。這些基本材料經(jīng)過采用直徑5mm高純度氧化鋁球的濕式球磨機混合后干燥。接著，將這些混合粉裝入B5大小的氧化鋁坩堝中，在140(TC燒成2小時，冷卻后充分揉搓該原料。隨后，對獲得的焙燒粉在上述條件下進行10小時的濕式球磨機粉碎、干燥。由此得到平均粒徑約1.5pm的熒光體粉末。然后，采用與實施例1相同的方法制成多晶體熒光材料的閃爍器。比較例3為得到表2的比較例3的組成，分別稱量Gd203(Si:7質(zhì)量ppm)108.93g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.31g、Ce020.328g、A1203(Si:21質(zhì)量ppm)15.22g、Ga203(Si:18質(zhì)量ppm)68.29g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0,861g。然后，采用與比較例2相同的方法將多晶體熒光材料制成試樣。比較例4為得到表2的比較例4的組成，稱量Gd203(Si:7質(zhì)量ppm)U4.01g、Lu203(Si:5質(zhì)量ppm)6.61g、Ce020.343g、A1203(Si:21質(zhì)量ppm)23.07g、Ga203(Si:18質(zhì)量卯m)45.95g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)9.766g。然后，采用與實施例1相同的方法制成多晶體熒光材料的閃爍器。比較例5為得到表2的比較例5的組成，分別稱量Gd203(Si:7質(zhì)量ppm)U5.34g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.68g、Ce02(X347g、A1203(Si:21質(zhì)量卯m)30.17g、Ga203(Si:18質(zhì)量ppm)46.49g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.912g。然后，采用與比較例2相同的方法制成多晶體熒光材料的閃爍器。比較例6為得到表2的比較例6的組成，分別稱量Gd203(Si:5質(zhì)量ppm)115.34g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.68g、Ce020.347g、AI203(Si:8質(zhì)量ppm)29.97g、Ga203(Si:10質(zhì)量ppm)46.49g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.912g、Mg(N03)2'6H200.141g。然后，采用與實施例l相同的方法制成多晶體熒光材料的閃爍器。比較例7為得到表2的比較例7的組成，分別稱量Gd203(Si:3質(zhì)量ppm)U5.34g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6,68g、Ce020.347g、A1203(Si:lO質(zhì)量ppm)30.17g、Ga203(Si:lO質(zhì)量ppm)46.49g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.912g、(C4H90)4Ti為0.185g。對于Al203粉，采用的是預(yù)先在真空中(10Pa)進行1400°Cxl小時的熱處理后，再進行12小時球磨粉碎的粉末。由此，Si由10質(zhì)量ppm降低至3質(zhì)量ppm。然后，采用與實施例1相同的方法制成多晶體熒光材料的閃爍器。比較例8為得到表2的比較例8的組成，分別稱量Gd203(Si:7質(zhì)量卯m)U5.34g、Lu203(Si:2質(zhì)量ppm)6.68g、Ce020.347g、A1203(Si:10質(zhì)量ppm)29.97g、Ga203(Si:10質(zhì)量ppm)46.49g、Sc203(Si:0.4質(zhì)量ppm)0.912g、Ni(N03)2.6H200.158g。然后，采用與實施例1相詞的方法制成多晶體熒光材料的閃爍器。對于上述實施例120的試樣以及比較例18的試樣，測定利用X射線照射的發(fā)光強度和經(jīng)過3ms后的殘光。該測定是制作實施例1所示放射線檢測器，采用鎢靶的X射線管作為X射線源，在管電壓120kV、管電流5mA的條件24下向上述放射線檢測器的閃爍器照射X射線，進行評定。由X射線照射產(chǎn)生的相對發(fā)光強度及X射線停止照射后經(jīng)過3ms后的殘光如表4所示。相對發(fā)光強度是把GOS:Pr閃爍器的發(fā)光強度作為100%時的發(fā)光強度。實施例120，發(fā)光強度為80%以上，經(jīng)過3ms后的殘光在800ppm以下。比較例4和5，發(fā)光強度在80%以上，但經(jīng)過3ms后的殘光比800ppm要大得多。比較例13和比較例68，發(fā)光強度大幅下降到低于80%。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>在實施例1的基礎(chǔ)上，改變對Al203粉的處理條件以及其后的球磨'粉碎條件，還做了實施例2124。在實施例21中，熱處理溫度比實施例l低，為133(TC,保持時間l小時，粉碎時間比實施例l短，為3小時。實施例22，熱處理溫度為140(TC，保持時間1小時，粉碎時間比實施例l短，為3小時。實施例23，熱處理溫度比實施例1低，為B0(TC，保持時間1小時，粉碎時間比實施例1長，為30小時。實施例24，熱處理溫度為140(TC，保持時間1小時，粉碎時間比實施例1長，為30小時。在這些實施例中，除了上述條件外其它與實施例1相同。其結(jié)果是，實施例21、22的相對發(fā)光強度和3ms后殘光與實施例1相等。實施例23、24相對發(fā)光強度與實施例1相等，雖然3ms后殘光比實施例1、21、22增加，但控制在750ppm。這個結(jié)果反映了原料A1203粉中的Si含量。權(quán)利要求1、一種熒光材料，其特征在于以Ce作為發(fā)光元素，至少含有Gd、Al、Ga、O及Si，M為Mg、Ti、Ni中的至少一種，以下面的通式表示(Gd1-x-zLuxCez)3+a(Al1-u-sGauScs)5-aO12其中0≤a≤0.15，0≤x≤0.5，0.0003≤z≤0.0167，0.2≤u≤0.6，0≤s≤0.1，Si、M的濃度為0.5≤Si濃度質(zhì)量ppm≤10，0≤M濃度質(zhì)量ppm≤50。2、如權(quán)利要求1記載的熒光材料，其中上述的a在下述范圍內(nèi)0.005SaSO.05。3、如權(quán)利要求1記載的熒光材料，其中上述的x在下述范圍內(nèi)0.03^x蕓0.2。4、如權(quán)利要求1記載的熒光材料，其中上述的z在下述范圍內(nèi)0.001Sz^0.005。5、如權(quán)利要求1記載的熒光材料，其中上述的u在下述范圍內(nèi)0.35Su^0.55。6、如權(quán)利要求1記載的熒光材料，其中上述的s在下述范圍內(nèi)O.Ol^s^O.1。7、如權(quán)利要求1記載的熒光材料，其中上述Si的濃度在下述范圍內(nèi)0.5^Si濃度質(zhì)量ppm蕓5。8、如權(quán)利要求1記載的熒光材料，其中上述M的濃度范圍在下述范圍內(nèi)M濃度質(zhì)量ppm^15。9、一種熒光材料，其特征在于以Ce作為發(fā)光元素，為含有Gd、Ga、Al、O及Si的石榴石構(gòu)造的閃爍器用熒光材料，含有下述范圍的各元素，M元素為Mg、Ti、Ni中的至少一種，各元素的總和為100質(zhì)量％，24.3SGd濃度質(zhì)量^^57.6，0SLu濃度質(zhì)量^^31.1，0.02SCe濃度質(zhì)量X^0.7，4.0^A1濃度質(zhì)量X^12.8,7.5^Ga濃度質(zhì)量X^22.6，Sc濃度質(zhì)量X蕓2.64，19.6^0濃度質(zhì)量％蕓22.8，0.5^Si濃度質(zhì)量ppm蕓lO，M濃度質(zhì)量ppm^50。10、一種熒光材料，其特征在于以Ce作為發(fā)光元素，為含有Gd、Ga、Al、O及Si的石榴石構(gòu)造的閃爍器用熒光材料，含有下述范圍的各元素，M元素為Mg、Ti、Ni中的至少一種，各元素的總和為100質(zhì)量％，45.9^Gd濃度質(zhì)量o/。^52.8，L7蕓Lu濃度質(zhì)量Q/。^12.0，0.06SCe濃度質(zhì)量0/0^0.24,7.0^Al濃度質(zhì)量。/。^10.0，13.7^Ga濃度質(zhì)量。/。^20.6，0.05^Sc濃度質(zhì)量。/。^0.5，S0濃度質(zhì)量％^21.9，0.5SSi濃度質(zhì)量ppm^5，3§M濃度質(zhì)量ppmS15。11、如權(quán)利要求1記載的熒光材料，其特征在于其為多晶體。12、如權(quán)利要求9記載的熒光材料，其特征在于其為多晶體。13、如權(quán)利要求IO記載的熒光材料，其特征在于其為多晶體。14、一種閃爍器，其特征在于是由權(quán)利要求1權(quán)利要求13中任一項所述的熒光材料制成的。15、如權(quán)利要求14記載的閃爍器，其特征在于其厚度在0.5mm—5mm的范圍內(nèi)。16、一種放射線檢測器，其特征在于具有權(quán)利要求14記載的閃爍器以及檢測該閃爍器發(fā)光的受光元件。17、一種放射線檢測器，其特征在于具有權(quán)利要求15記載的閃爍器以及檢測該閃爍器發(fā)光的受光元件。全文摘要本發(fā)明涉及一種熒光材料及采用該熒光材料的閃爍器和放射線檢測器。所述熒光材料的特征在于，以Ce作為發(fā)光元素，至少含有Gd、Al、Ga、O及Si，M為Mg、Ti、Ni中的至少一種，以下面的通式表示(Gd_1-x-zLu_xCe_z)_3+a(Al_1-u-sGa_uSc_s)_5-aO₁₂。其中0≤a≤0.15，0≤x≤0.5，0.0003≤z≤0.0167，0.2≤u≤0.6，0≤s≤0.1，Si、M的濃度為0.5≤Si濃度質(zhì)量ppm≤10，0≤M濃度質(zhì)量ppm≤50。該熒光材料具有發(fā)光強度高并且在X射線停止照射1-300ms后殘光低的特點。文檔編號C09K11/80GK101638578SQ20091016228公開日2010年2月3日申請日期2009年7月31日優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日發(fā)明者上田俊介,中村良平申請人:日立金屬株式會社