放電プラズマ焼結法によるCe:SrHfO₃の開発と光物性特性評価

抄録

われわれは、医療用PETカメラや宇宙・天文観測用などで要請がある高阻止能のシンチレータの開発を行っている。従来はCe:Lu₂SiO₅（LSO）といったシンチレータがあったが、放射性同位体¹⁷⁶Luの影響で内在バックグラウンドが大きいという問題があった。そこで、われわれは内在バックグラウンド源を含まない高阻止能シンチレータとしてCe:SrHfO₃の開発に取り組んでいる。しかしながら、Hfを含むこの材料の融点は摂氏2774度と高温のため、従来の結晶育成方法（Czochralski法やマイクロ引き下げ法）での結晶育成は困難であった。このため、われわれはSpark Plasma Sintering (SPS)法を用いて2mol%のCeを添加したSrHfO₃セラミックの開発を行い、光物性の評価を行った。その結果、透過率は20%以下と悪いものの、Ce³⁺に由来する発光スペクトルを得ることができた。