材料製造プロセス
放射能測定装置において高感度、測定速度向上をもたらすCe:GAGGシンチレータ大型結晶製造
秋田県
由利工業株式会社
2021年2月19日更新
プロジェクトの基本情報
| プロジェクト名 | Ce;GAGGシンチレータ結晶における大型結晶製造プロセスの低コスト化 |
|---|---|
| 基盤技術分野 | 材料製造プロセス |
| 対象となる産業分野 | 医療・健康・介護、環境・エネルギー、光学機器 |
| 産業分野でのニーズ対応 | 高性能化（精度向上）、高効率化（生産性増加）、低コスト化 |
| キーワード | 大口径化、高結晶化率、分割断熱材 |
| 事業化状況 | 事業化に成功 |
| 事業実施年度 | 平成26年度～平成28年度 |
プロジェクトの詳細
事業概要
CE:GAGG結晶は、優れた発光量とエネルギー分解能等を有することから次世代のガンマ線シンチレータとして高性能放射能検査装置への搭載が期待されている。本事業では、当該結晶の量産化における製造プロセスの低コスト化を目的とし、高結晶化率3インチ径バルク結晶の作製技術とそれに用いる断熱材の高耐久性化の開発を行う。さらに、開発した結晶のシンチレータアレイ化技術を確立し、検出器メーカーが搭載可能な製品レベルを達成する
開発した技術のポイント
Ce:GAGG結晶の高結晶化率3インチ径バルク結晶の作製技術とそれに用いる断熱材の高耐久性化の開発を行い、シンチレータアレイ化技術を確立し、検出器メーカーが搭載可能な製品レベルを達成する
(新技術)
Ce:GAGG結晶の育成に最適な仕込組成、坩堝内添加量、結晶育成速度、炉内温度分布、面内温度均一性)等を探索
(新技術の特徴)
結晶化率を改善するための結晶育成条件を発見し、それを用いることで3インチ径のCe:GAGG結晶の作製が可能になる
具体的な成果
・高結晶化率3インチ径Ce:GAGG単結晶の開発
‐高結晶化率3インチ径Ce:GAGG単結晶を製造することに成功した
‐60,000ph/MeV以上の発光量を示し、エネルギー分解能では6%程度、さらに蛍光寿命測定では、70～100ns程度の高速成分が確認され、既存のCe:GAGG単結晶とほぼ同等の特性が示された
・分割型高耐久性断熱材の開発
‐4分割型高耐久性断熱材となるジルコニア(ZrO2)材は、育成環境に必要な保温効果及び熱勾配、育成回数が10回以上使用可能であり、破損箇所が減少して製造コスト削減、量産レベルの使用が可能性を確認できた
・Ce:GAGG結晶のシンチレータアレイ化技術の開発
‐エネルギー分解能が高いGa2.7/Al2.3の組成の結晶素子を用いたシンチレータアレイは、3mm以下の分解能を十分に達成するシンチレータアレイを確立できた
研究開発成果の利用シーン
・Ce:GAGGシンチレータ大型結晶
・Ce:GAGG結晶のシンチレータアレイ
・Ce:GAGGシンチレータ大型結晶製造プロセス
実用化・事業化の状況
事業化状況の詳細
事業終息
製品・サービスのPRポイント
事業終息
今後の実用化・事業化の見通し
事業終息
プロジェクトの実施体制
| 主たる研究等実施機関 | 由利工業株式会社 |
|---|---|
| 事業管理機関 | 株式会社インテリジェント・コスモス研究機構 |
| 研究等実施機関 | 株式会社三幸 国立大学法人東北大学未来科学技術共同研究センター |
参考情報
主たる研究等実施機関 企業情報
| 企業名 | 由利工業株式会社（法人番号：7410001004968） |
|---|---|
| 事業内容 | 積層セラミックチップコンデンサ製造、精密洗浄、表面処理 |
| 社員数 | 580 名 |
| 本社所在地 | 〒018-0604 秋田県由利本荘市西目町沼田字新道下2-659 |
| ホームページ | http://www.yurikogyo.co.jp/company/ |
| 連絡先窓口 | 経営企画部 深澤慎太郎 |
| メールアドレス | shifukasawa@yurikogyo.co.jp |
| 電話番号 | 0184-33-2140 |
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