研究開発成果
※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。
ものづくり・産業基盤
製品化/起業
高温域で劣化しない資源探査用シンチレータの大型結晶作製に成功
キーワード : 
探査用2インチ結晶育成技術、チョクラルスキー法、酸化物シンチレータ、高温域世界最高エネルギー分解能
研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)  実用化挑戦タイプ(中小・ベンチャー開発)
研究開発課題名 高温域で劣化しない資源探査用シンチレータ(開発期間:平成25年12月〜平成29年3月)
プロジェクトリーダー所属機関 株式会社C&A 研究者 吉川 彰(東北大学)

C&Aおよび東北大学は、資源探査用シンチレータとして期待されるCe賦活La置換Gdパイロシリケート(Ce:La-GPS)の2インチサイズの大型結晶の作製に成功した。作製成功した結晶は、クラックフリーであり、かつインクルージョンのない無色透明であり、シンチレータとしての特性を満足できると予想される結晶であった。また作製成功した大型結晶について、加工および化学研磨技術を開発し評価サンプルを作製した。
そして開発目標の一つであるリチャージ5回目における結晶の発光特性(150 ℃ での発光量20,000Ph/MeV,エネルギー分解能9%@662keV以下(世界最高性能),蛍光寿命100ns以下)を満足し、今後の量産技術開発にもつながる生産歩留70%以上も満足した。市場展開を見越したサンプル販売を行った。また、12x12chのLa-GPSアレイ化に成功し、ガンマカメラの原理実証に成功した。

成果説明画像

期待されるインパクト(効果、意義、市場規模、売り上げ予測)

資源探査用として必要な2インチサイズのLa-GPS結晶育成に初めて成功したことによって、高温環境下で安定的に性能を発揮できる資源探査用ゾンデを作製できるようになる。それによって、石油やシェールガスの探査可能な地域が拡大できるようになる。
製品としてΦ25mm×L50mm仕様で30万円をターゲットとし、2022年までに1000個のシェア拡大を予測し、目標とする。

開発者の声

最終的に2インチサイズ結晶において、市場要求値を大きく満足する高温性能が得られた。
La、Ce置換量とコングルーエント組成、シンチレータ特性の関係を明らかにしたことは学術的にも意義が大きいと考える。ユーザー企業の国内外資源探査大手企業からも、有望なユーザーテスト結果が得られており、本開発のLa-GPS結晶の資源探査用途での市場開拓は疑いないと考えている。本開発で、最適組成での大型結晶連続作製技術を確立できたことから、弊社として今後も量産技術向上を検討し、実用化を進めていく所存である。



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