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シンチレーター, by Wikipedia / CC BY SA 3.0 #核物理学#光化学#放射線・放射能測定器 さまざまなシンチレーション検出器に囲まれたシンチレーション結晶 入射粒子が当たると、発光材料はエネルギーを吸収し、光を放出します（つまり、吸収されたエネルギーを光の形で再放出します）。 励起状態は準安定であるため、励起状態から低エネルギー状態への復帰が遅れる場合があります（物質によって所要時間は数ナノ秒から数時間です）が、このときの過程は種類によって異なります。遷移とそれに続く光子の波長は、遅延蛍光またはリン光 (リン光とも呼ばれます) の 2 つの現象のいずれかに対応します。 シンチレータを使用した最初のデバイスは、1903 年にウィリアム クルックスによって、ZnS (硫化亜鉛) スクリーンを使用して構築されました。 この装置はスピンサリスコープと呼ばれ、暗室で顕微鏡を使って画面上に発生するシンチレーションを目視観察するという使い方でした。 この技術は多くの重要な発見をもたらしましたが、観測には多大な労力が必要でした。 1944 年、Curran と Baker が視覚測定を新たに開発された PMT に置き換えたとき、シンチレータはさらに注目を集めました。 これが現在のシンチレーション検出器の始まりです。 蛍光体は放射線のエネルギーを吸収し、蛍光体内部で励起またはイオン化を引き起こします。 この吸収されたエネルギーの一部は、可視光または紫外光として放出されます。 目的や用途に応じて、有機物（プラスチック）、無機結晶、液体などさまざまな素材に使われ、放射線検出器や陽電子放出断層撮影装置など、放射線を利用する機器にも使われています。 理想的なシンチレータ材料は次のように考えられます。 荷電粒子の運動エネルギーを高効率で検出可能な光エネルギー（シンチレーション光）に変換します。 入射エネルギーと変換エネルギーには線形の正の相関があります。 シンチレーション光の減衰時間が短く、高速な信号パルスが発生します。 生成された光を吸収または散乱しません。 結晶の場合、ガラス（SiO2）のような光学的性質を持ち、加工しやすい。 有機シンチレーターは、ベンゼン環構造がさまざまに結合した芳香族炭化水素化合物です。 典型的な有機シンチレータの発光は、数ナノ秒以内に減衰します。 一部の有機シンチレータは純粋な結晶です。 典型的な例は、アントラセン (C14H10、減衰時間約 30 ns)、スチルベン (C14H12、減衰時間 4.5 ns)、およびナフタレン (C10H8、減衰時間数 ns) です。 それらは耐久性がありますが、異方性応答 (光源がコリメートされていない場合にエネルギー分解能を損なう) を持ち、製造が容易ではなく、サイズを大きくすることはできません。 、あまり使用されません。 アントラセンは有機シンチレーターの中で最も発光量が多いため、アントラセンの発光量に対する他のシンチレーターの発光量をパーセンテージで表すことがあります。 固体構造ではないため、強い放射線被ばくによる損傷を受けにくい。 数種類の有機発光物質をプラスチックに溶解させたもので、取り扱いが容易で加工性に優れています。 ただし、電荷（Z）が低く、アルファ線やベータ線には適していますが、ガンマ線には適していない場合があります。 CsI(Tl) 結晶 結晶または単結晶を作成して使用します。 主な項目を以下に示します。 一部の結晶には潮解性があり、取り扱いにはさまざまな制限があります。 暗黒物質を観測する実験装置「XMASS」ではキセノンが使われています。
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