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MANGANESE-CONTAINING LITHIUM TRIBORATE THERMOLUMINESCENT PHOSPHOR, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME achieved foreign

Patent code P120008334
File No. 64
Posted date Nov 26, 2012
Application number P2011-077599
Publication number P2012-211258A
Patent number P5565843
Date of filing Mar 31, 2011
Date of publication of application Nov 1, 2012
Date of registration Jun 27, 2014
Inventor
  • (In Japanese)漆山 秋雄
  • (In Japanese)冨澤 祐司
Applicant
  • (In Japanese)学校法人立教学院
Title MANGANESE-CONTAINING LITHIUM TRIBORATE THERMOLUMINESCENT PHOSPHOR, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME achieved foreign
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoluminescent phosphor having excellent handleability, excellent biological tissue equivalence, and excellent accuracy for providing a two-dimensional and three-dimensional dosimeter for measuring the dose absorbed by biological tissue.
SOLUTION: The method for producing a thermoluminescent phosphor comprises a step (A1) of mixing lithium tetraborate, boron oxide and manganese dioxide, a step (A2) of firing the mixture at 770 to 840°C, and a step (A3) of obtaining a thermoluminescent phosphor containing lithium triborate as the parent and manganese as the luminescent center within the parent by firing the sintered product at 770 to 840°C after adding and mixing lithium tetraborate into the sintered product, wherein the molar ratio between the lithium tetraborate and the boron oxide in step (A1) is 1: X (1<X≤4), the amount of manganese dioxide ranges from 0.02 to 1.0 mass% relative to the total mass of boron oxide and the total amount of lithium tetraborate added in step (A1) and step (A3), and the amount of lithium tetraborate in step (A3) is (X-1) mol relative to one mol of the boron oxide.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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。

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
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