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マンガン含有三ホウ酸リチウム熱蛍光体およびその製造方法 実績あり 外国出願あり

国内特許コード P120008334
整理番号 64
掲載日 2012年11月26日
出願番号 特願2011-077599
公開番号 特開2012-211258
登録番号 特許第5565843号
出願日 平成23年3月31日(2011.3.31)
公開日 平成24年11月1日(2012.11.1)
登録日 平成26年6月27日(2014.6.27)
発明者
  • 漆山 秋雄
  • 冨澤 祐司
出願人
  • 学校法人立教学院
発明の名称 マンガン含有三ホウ酸リチウム熱蛍光体およびその製造方法 実績あり 外国出願あり
発明の概要 【課題】取扱性、生体組織等価性、および精度に優れた生体組織が吸収した線量を測定するための二次元および三次元線量計を与える熱蛍光体を提供する。
【解決手段】四ホウ酸リチウムと酸化ホウ素と二酸化マンガンとを混合する工程A1、前記混合物を770~840℃で焼成する工程A2、および前記焼成物にさらに四ホウ酸リチウムを加えて混合し770~840℃で焼成して、母体としての三ホウ酸リチウムと当該母体内に存在する発光中心としてのマンガンとを含む熱蛍光体を得る工程A3を含み、前記工程A1における四ホウ酸リチウムと酸化ホウ素とのモル比が1:X(1<X≦4)であり、二酸化マンガンの量が工程A1およびA3で添加する四ホウ酸リチウム総量と酸化ホウ素との合計質量に対して0.02~1.0質量%であり、工程A3における四ホウ酸リチウムの量が、前記酸化ホウ素1モルに対し、(X-1)モルである、前記熱蛍光体の製造方法。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要



現在、がんの放射線治療は各種照射法をめぐって急速に発展しており、これに伴い3次元吸収線量の測定の重要性が増している。生体の放射線吸収を評価するためには、生体組織の実効原子番号と同じ実効原子番号を持つ線量計センサーを用いる必要がある。実効原子番号が異なるセンサーによって測定された線量は、生体組織が吸収した線量を正確に測定できない。





現在、2次元線量分布の取得はガフクロミックフィルムやイメージングプレート(IP)感光体で行われている。しかし、ガフクロミックフィルムは一回しか使用できないため面内感度係数の取得ができず感光体の塗斑を原因とする画像の乱れを補正することができない。よって、定量性に問題があり、さらにはダイナミックレンジも小さいので使用に際して多くの制限がある。またIPは生体組織等価性を持たないので3次元測定に適用することは事実上不可能である。生体組織等価性を有する蛍光体物質をポリマーゲル中に分散させた成形体を用いて3次元線量分布を測定する方法も検討されているが、設備および労力の点での負担が大きく実用的ではない。





熱蛍光体物質として銅含有三ホウ酸リチウム(非特許文献1)が知られている。当該文献にはマンガン含有三ホウ酸リチウムが熱蛍光物質として作用するということが記載されているが、具体的な合成法や性質に関する記載はなく、当該文献からマンガン含有三ホウ酸リチウムを製造することはできない。さらに添加物を含まない純粋な三ホウ酸リチウム結晶が熱蛍光を示すことも報告されているが(非特許文献2)、マンガン含有三ホウ酸リチウムに関する記載はない。

産業上の利用分野



本発明はマンガン含有三ホウ酸リチウム熱蛍光体およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
四ホウ酸リチウムと酸化ホウ素と二酸化マンガンとを混合する工程A1、
前記混合物を770~840℃で焼成する工程A2、および
前記焼成物にさらに四ホウ酸リチウムを加えて混合し770~840℃で焼成して、母体としての三ホウ酸リチウムと当該母体内に存在する発光中心としてのマンガンとを含む熱蛍光体を得る工程A3を含み、
前記工程A1における四ホウ酸リチウムと酸化ホウ素とのモル比が1:X(ただし1<X≦4)であり、二酸化マンガンの量が工程A1およびA3で添加する四ホウ酸リチウム総量と酸化ホウ素との合計質量に対して0.02~1.0質量%であり、
工程A3における四ホウ酸リチウムの量が、前記酸化ホウ素1モルに対し、(X-1)モルである、
前記熱蛍光体の製造方法。

【請求項2】
前記Xが2~3である、請求項1に記載の製造方法。

【請求項3】
前記工程A2およびA3における焼成温度が820~830℃であり、焼成時間が4時間以上である、請求項1または2に記載の製造方法。

【請求項4】
前記二酸化マンガンの量が0.05~0.2質量%である、請求項1~3のいずれかに記載の製造方法。

【請求項5】
四ホウ酸リチウムと酸化ホウ素と二酸化マンガンとを混合する工程B1、
前記混合物を850℃以上で焼成する工程B2、および
前記焼成物を840℃から1.0℃/h以下の冷却速度で820℃まで冷却し、前記焼成物を転移させて、母体としての三ホウ酸リチウムと当該母体内に存在する発光中心としてのマンガンとを含む熱蛍光体を得る工程B3を含み、
前記工程B1における四ホウ酸リチウムと酸化ホウ素とのモル比が1:(0.5~1.5)であり、二酸化マンガンの量が四ホウ酸リチウムと酸化ホウ素の合計質量に対して0.02~1.0質量%である、
前記熱蛍光体の製造方法。

【請求項6】
前記工程B2における焼成温度が880℃以上であり、焼成時間が1時間以上である、請求項5に記載の製造方法。

【請求項7】
前記二酸化マンガンの量が0.05~0.2質量%である、請求項5または6に記載の製造方法。

【請求項8】
請求項1~7のいずれかの方法により得られる、70~320℃の範囲で熱蛍光成分を有し、0℃以上70℃未満の範囲で熱蛍光成分を有しない、母体としての三ホウ酸リチウムと当該母体内に存在する発光中心としてのマンガンとを含む熱蛍光体。
産業区分
  • その他無機化学
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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