Scintillation counter I：scintillation crystal

🧠 シンチレーション結晶scintillation crystalシンチレーション結晶（scintillation crystal）scintillation crystal（シンチレーション結晶）は、放射線が沈着したエネルギーを多数の可視・紫外光子へ変え、後段で測れる光信号を作る。

エネルギーから閃光への変換

入射放射線は結晶を電離・励起し、生成した励起状態が緩和すると短い閃光scintillation flash閃光（scintillation flash）scintillation flash（閃光）を放つ。発光量は一定範囲で沈着エネルギーに比例するため、放射線エネルギースペクトルをパルス高へ写せる。

結晶に求める性質

高い発光効率、短い減衰時間、発光に対する透明性、高密度・高原子番号atomic number原子番号（atomic number）atomic number（原子番号）が望ましい。タリウム活性化ヨウ化ナトリウムNaI(Tl)タリウム活性化ヨウ化ナトリウム（NaI(Tl)）NaI(Tl)（タリウム活性化ヨウ化ナトリウム）はγ線検出効率が高いが吸湿性があり、封止が必要である。結晶の厚さを増すと効率は上がる一方、光収集light collection光収集（light collection）light collection（光収集）の不均一や位置分解能に影響する。

電気信号への接続

結晶だけでは光子を数えられないため、光学的に光電子増倍管photomultiplier光電子増倍管（photomultiplier）photomultiplier（光電子増倍管）または光半導体semiconductor半導体（semiconductor）semiconductor（半導体）へ結合する。ガンマカメラgamma cameraガンマカメラ（gamma camera）gamma camera（ガンマカメラ）では大きなNaI(Tl)結晶と複数の光電子増倍管photomultiplier光電子増倍管（photomultiplier）photomultiplier（光電子増倍管）から位置とエネルギーを求める。

まとめ

• 結晶は放射線エネルギーを短い光パルスへ変換する。
• 発光量のエネルギー比例性が分光測定を可能にする。
• 材料・厚さ・光収集light collection光収集（light collection）light collection（光収集）は検出効率と分解能を左右する。