高輝度／高耐久な短残光シンチレータパネルを発売、初期輝度を最大21％向上：材料技術

東レは、非破壊X線検査の高速化と稼働率向上に貢献する、高耐久な短残光シンチレータパネルを開発し2024年6月から国内外向けに発売したと発表した。

[遠藤和宏，MONOist]

　東レは2024年7月4日、非破壊X線検査の高速化と稼働率向上に貢献する、高耐久な短残光シンチレータパネルを開発し2024年6月から国内外向けに発売したと発表した。

　短残光シンチレータパネルとは、X線よって励起され、蛍光（シンチレーション）発光する物質であるシンチレータの中でX線照射を停止した後に残る、発光が一定量になるまでの時間が短いシンチレータをパネル状にしたものを指す。

従来課題の輝度劣化メカニズムを解明

　検査装置市場の成長、検査対象品種の拡大、インライン化による全数検査の採用といった3つの要因により、X線検査装置市場は年率約10％と高い成長が見込まれており、近年では検査数増大に対応するため、高速化のニーズが高まっている。

　検査を高速化するには、製品やカメラを高速で動かし高速撮像することで1製品当たりの検査時間を短縮する必要があるが、汎用的なテルビウムドープ酸硫化ガドリニウム（GOS：Tb）蛍光体を用いたシンチレータパネルでは、搬送方向に尾を引いた不鮮明な画像になるなどの課題があった。

　この解決策として、蛍光体の残光が短いプラセオジムドープ酸硫化ガドリニウム（GOS：Pr）蛍光体を採用することで画像の鮮明化が行われているが、GOS：Tb蛍光体に対し輝度が低いという問題がある。さらに、非破壊高速X線検査は24時間連続稼働で使用されるケースが多く、X線照射によるシンチレータパネルの輝度劣化が進み、X線検出器の交換サイクルが短くなる課題も存在する。

X線インライン検査の高速搬送時の撮像画像で、電子部品を搬送速度：90m／分で測定時のGOS：Tb蛍光体（左）とGOS：Pr蛍光体（右）の撮像画像。［クリックで拡大］ 出所：東レ

　そこで、東レは独自開発した高反射率フィルムをベースフィルムに採用することでシンチレータパネルの初期輝度を最大21％向上させることに成功した。また、輝度劣化が進む原因を解明し対策することで、加速試験後の輝度では従来技術と比べ、最大30％の改善を達成した。

　この高輝度化と輝度劣化を抑制する2つの技術を融合させることで、高速非破壊X線検査用の高耐久なシンチレータパネルを実現し、製品価値が顧客に認められ、販売を開始した。

同社シンチレータパネルの初期輝度の比較。初期輝度は同社所有装置にて管電圧70kV／付加フィルターなし条件での測定結果で、従来技術の初期輝度を100％とした時の相対値で記載。加速試験後の輝度は同社所有装置で初期輝度測定後、60kVで累積1.1mGyをX線照射後、50日後の輝度値。両技術ともに初期輝度100％とした時の相対値で記載［クリックで拡大］ 出所：東レ

同社シンチレータパネルの加速試験による輝度変化［クリックで拡大］ 出所：東レ

⇒その他の「材料技術」の記事はこちら