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JP2002148343A - 放射線検出器及びそれを用いた放射線撮像システム - Google Patents

放射線検出器及びそれを用いた放射線撮像システム

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JP2002148343A
JP2002148343A JP2000339300A JP2000339300A JP2002148343A JP 2002148343 A JP2002148343 A JP 2002148343A JP 2000339300 A JP2000339300 A JP 2000339300A JP 2000339300 A JP2000339300 A JP 2000339300A JP 2002148343 A JP2002148343 A JP 2002148343A
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JP
Japan
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conductive
radiation detector
radiation
protective film
layer
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JP2000339300A
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Inventor
Katsuro Takenaka
克郎 竹中
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インダイレクト方式の放射線検出器におい
て、波長変換基体の導電性反射層にGND端子を接続す
ることによるシンチレータ層の面積減少を防止すると共
にシンチレータ耐湿用保護膜を形成する。 【解決手段】 光電変換基体104は、ガラス基台10
1の上部に光センサー102を形成し、その上に光セン
サー保護膜103を形成する。波長変換基体126は、
ガラス118に導電性反射層であるアルミニウム119
を蒸着し、さらにシンチレータ(蛍光体)としてCsI
120を蒸着し、の上にCsI保護層を設ける。そして
接着剤114を介して光電変換基体104と波長変換基
体126とを貼り合わせる。導電性接着剤122を波長
変換基体126の端面に塗布し、アルミフィルム123
をGND端子として基体126の端面に接着する。そし
てアルミフィルム123の端面周辺を接着剤124・1
25で封止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療用X線診断装
置、非破壊検査装置に適用して好適な、放射線検出器及
びそれを用いた放射線撮像システムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、レントゲン撮影のデジタル化が加
速しており、各社からX線エリアセンサーが発表されて
いる。その方式もダイレクト方式(X線を直接電気信号
に変換して読み取るタイプ)とインダイレクト方式(X
線を一旦可視光に変換し、その可視光を電気信号に変換
して読み取るタイプ)の2つに大別される。
【0003】図6は、従来のインダイレクト方式のX線
エリアセンサーの貼り合わせ前の断面図であり、図7
は、貼り合わせ後のX線エリアセンサーの断面図であ
る。
【0004】まず、光電変換基体104は、ガラス基台
101の上部にアモルファスシリコン(以下、a−Si
とする)を用いた光センサー102を形成し、その上に
光センサー保護膜103を形成する。波長変換基体11
3は、別のガラス基台105に導電性反射層106/蛍
光体(シンチレータ)層107/蛍光体保護層108を
積層する。
【0005】ガラス基台105の上部から入射してきた
X線は、蛍光体層107で光に変換され、その光が、光
センサー102で電気信号に変換される。その結果、X
線が電気信号として取り込まれる。その際、導電性反射
層106の役割としては、2つ有る。第1に蛍光体層1
07で発光した光を外部へ漏らすことなく、光センサー
102へ効率良く吸収させる。第2に光センサー102
は、外来の電磁波に弱く、そのため導電性反射層106
は電磁波シールドの役割を果たす。
【0006】この電磁波シールドとしての役割を導電性
反射層106に持たせるためには、導電性反射層106
をグランドアースに落としておかなければならず、その
ために導電性反射層106にGND(アース)端子11
0を接続する。GND端子110は、導電性接続材料1
09例えば導電性接着剤を用いて導電性反射層106に
接続し、接続部周辺を封止剤111及び封止剤112で
補強する。
【0007】光電変換基体104と波長変換基体113
とを接着剤114を介して貼り合わせるが、GND端子
110の接続は、作業性の点から貼り合わせ前に行う。
【0008】光電変換基体104と波長変換基体113
とを貼り合わせた後、端部を封止剤115で封止する。
この封止の役割は、第1に、蛍光体を湿気から守り、第
2に、蛍光体が非常にもろいため、端部を封止すること
によってこぼれを防止することである。ここで導電性反
射層106に電磁波シールドの効果を持たせるため、G
ND端子110を接続する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7に
示すように、GND端子110を波長変換基体113の
光電変換基体104との貼り合わせ面に側に接続する
と、GND端子接続領域116の分だけ、蛍光体層10
7の形成領域が狭くなってしまう。あるいは、蛍光体層
107の形成領域を広げようとすると、逆にGND端子
110を接続する十分な領域を確保できない。
【0010】またGND端子110は、導電性反射層1
06と接続させる反対側をグランドアースに落とすが、
その作業をする際に、引っ張りまたは上下への力が加わ
り、GND端子110と封止剤115との間に隙間11
7が空いてしまい、ここから、湿気が進入し、蛍光体層
107に悪影響を与えてしまう。
【0011】そこで本発明は、インダイレクト方式の放
射線検出器において、波長変換基体の導電性反射層にG
ND端子を接続することによるシンチレータ層の面積減
少を防止し、さらにシンチレータ耐湿用保護膜を形成す
ることを課題としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明は、光センサーを形成する第1の基体と、導
電性反射層及びシンチレータ層が積層された第2の基体
とが、前記第1の基体の光センサー面と前記第2の基体
のシンチレータ層面とを対向して貼り合わせた放射線検
出器において、前記第2の基体の端面にて、前記導電性
反射層と接触して導電性保護膜を形成し、その導電性保
護膜にGND端子を接続した。
【0013】すなわち本発明は、インダイレクト方式の
放射線検出器において、第2の基体の端面で、その導電
性反射層と接触して導電性保護膜を形成し、その導電性
保護膜にGND端子を接続することによって、シンチレ
ータ層の面積減少を防止すると共に、GND端子のグラ
ンドアースへの接続作業時に加わる力によってGND端
子と封止剤との間に隙間ができることを防止し、シンチ
レータ層に湿気が進入することを防ぐことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0015】図1は、第1の実施形態であるX線エリア
センサー(放射線検出器)の断面図である。
【0016】光電変換基体(第1の基体)104は、光
センサーを形成し、光を電気信号に変換する。従来例と
同様、ガラス基台101の上部にa−Siを用いたMI
S型光センサー102を形成し、その上に窒化シリコン
等及びPI等からなる光センサー保護膜103を形成す
る。
【0017】波長変換基体(第2の基体)126は、X
線の可視光への変換、すなわち電磁波の波長変換を行
う。まずガラス118に導電性反射層であるアルミニウ
ム119を蒸着し、次にアルミニウム119にシンチレ
ータ(蛍光体)としてCsI120を蒸着し、さらにそ
の上にCsI保護層121を設ける。従来例では、Cs
I120を蒸着する際、GND端子を接続するための領
域を端部に残しておかなければならなかったが、本実施
形態ではCsI120をアルミニウム119蒸着面全面
に蒸着する。その後、光電変換基体104の光センサー
102及び光センサー保護膜103と、波長変換基体1
26のCsI120及びCsI保護層121とを対向し
て、接着剤114を介して貼り合わせる。
【0018】次に、導電性保護膜としてアクリル系の導
電性接着剤122を波長変換基体126の端面に塗布
し、同時にPET(polyethylene terephthalate)にアル
ミニウムをラミネートしたアルミフィルム123をGN
D端子として基体126の端面に接着する。導電性接着
剤122は、銀フィラーのものを使用すれば、100Ω
・cm以下の電気抵抗率が得られる。そして最後にGN
D端子の接続強度を高めるため、アルミフィルム123
の端面周辺をアクリル系の接着剤124・125で封止
する。
【0019】以上の構成とすることにより、CsI12
0の蒸着面積を波長変換基体126において最大限にと
ることができる。また、GND端子であるアルミフィル
ム123が波長変換基体126の端面に接続されるた
め、アルミフィルム123をグランドアースに落とす作
業の際、引っ張ることによる隙間の発生および湿気の進
入を防ぐことができる。
【0020】図2は、第2の実施形態であるX線エリア
センサーの断面図である。
【0021】上記第1の実施形態では、GND端子とし
てのアルミフィルムを波長変換基体126の端面に接続
していたが、本実施形態では、導電性接着剤122を波
長変換基体126の貼り合わせ側の背面にも塗布し、G
ND端子であるアルミフィルム123を接続している。
本実施形態のメリットとしては、アルミフィルムの接続
領域が可変であるということである。第1の実施形態で
は、波長変換基体126の端面ということで、接続面積
が波長変換基体126の厚み+接着剤114の厚み分し
かないが、本実施形態では、波長変換基体126の貼り
合わせ側の背面まで導電性接着剤122を回りこませた
分だけ接続領域が増え、その分だけ接触抵抗を下げるこ
とができる。また、第1の実施形態と同様、導電性保護
膜である導電性接着剤122をアルミフィルム123が
貫通しない構造なので、従来例に比べ耐湿性は高い。
【0022】図3は、第3の実施形態であるX線エリア
センサーの断面図である。
【0023】第1及び第2の実施形態では、導電性反射
層であるアルミニウム119をガラス118の片面にし
か蒸着しなかったが、本実施形態では、両面にアルミニ
ウム119を蒸着している。そして導電性接着剤122
を波長変換基体126の端面及び貼り合わせ側の背面に
も塗布し、GND端子であるアルミフィルム123を接
続している。このことによるメリットは、アルミニウム
119と導電性接着剤122の接触面積が増えるため、
その分接続抵抗が減少することである。また、両面を覆
うことにより、多層の電磁波シールドとなり、電磁シー
ルド効果を高めることができる。耐湿性については、上
記第2の実施形態と同等である。
【0024】次に、本発明による放射線検出器の実装例
及びそれを用いたX線検出システムについて説明する。
【0025】図4(a),(b)は、上記本発明による
放射線検出器の実装例の模式的構成図及び模式的断面図
である。光電変換素子(光センサー)とTFT(thin fi
lm transistor)はa−Siセンサ基板6011内に複数
個形成され、シフトレジスタSR1と検出用集積回路I
Cが実装されたフレキシブル回路基板6010が接続さ
れている。フレキシブル回路基板6010の逆側は回路
基板PCB1、PCB2に接続されている。a−Siセ
ンサ基板6011の複数枚が、基台6012の上に接着
されている。
【0026】大型の光電変換装置を構成する基台601
2の下には、処理回路6018内のメモリ6014をX
線から保護するため鉛板6013が実装されている。本
実装例では、光センサーとシンチレータ層とを貼り合わ
せる替わりに、a−Siセンサ基板6011上にはX線
を可視光に変換するためのシンチレータ6030例えば
CsIが、蒸着されている。そして図4(b)に示され
るように全体をカーボンファイバー製のケース6020
に収納している。
【0027】図5は上述の実装された放射線検出器のX
線診断システムへの適用例を示したものである。
【0028】X線チューブ6050で発生したX線60
60は患者あるいは被験者6061の胸部6062を透
過し、シンチレータを上部に実装した光電変換装置60
40に入射する。この入射したX線には被験者6061
の体内部の情報が含まれている。X線の入射に対応して
シンチレータは可視光に変換し、これを光電変換して、
電気信号を得る。この電気信号はデジタル変換されイメ
ージプロセッサ6070により画像処理され制御室のデ
ィスプレイ6080で観察できる。
【0029】また、この画像情報は電話回線6090等
の伝送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタ
ールームなどディスプレイ6081に表示もしくは光デ
ィスク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医
師が診断することも可能である。またフィルムプロセッ
サ6100によりフィルム6110に記録することもで
きる。
【0030】なお、以上の実施形態では、X線撮像シス
テムを例に説明したが、放射線とはX線以外のα,β,
γ線等を含み、光は光電変換素子により検出可能な波長
領域の電磁波であり、可視光を含む。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、インダ
イレクト方式の放射線検出器における、波長変換基体
(第2の基体)のシンチレータ層の形成面積を拡大でき
ると共に、シンチレータ層端面の耐湿性を高めることが
できる。また導電性反射層へのGND端子の接続強度を
高め、さらに接続抵抗を低くできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態のX線エリアセンサーの断面図
である。
【図2】第2の実施形態のX線エリアセンサーの断面図
である。
【図3】第3の実施形態のX線エリアセンサーの断面図
である。
【図4】(a)は本発明による放射線検出器の実装例の
模式的構成図であり、(b)はその断面図である。
【図5】本発明による放射線検出器のX線診断システム
への適用例を示す図である。
【図6】従来のX線エリアセンサーの貼り合わせ前の断
面図である。
【図7】従来のX線エリアセンサーの貼り合わせ後の断
面図である。
【符号の説明】
101 ガラス基体 102 光センサー 103 光センサー保護膜 104 光電変換基体 105 ガラス基台 106 導電性反射層 107 蛍光体層 108 蛍光体保護層 109 導電性接続材料 110 GND(アース)端子 111 封止剤 112 封止剤 113 波長変換基体 114 接着剤 115 封止剤 116 GND端子接続領域 117 隙間 118 ガラス(基台) 119 アルミニウム(導電性反射層) 120 CsI(シンチレータ) 121 CsI保護層 122 導電性接着剤 123 GND端子アルミフィルム 124 アクリル封止 125 アクリル封止 126 波長変換基体 127 波長変換基体

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光センサーを形成する第1の基体と、導
    電性反射層及びシンチレータ層が積層された第2の基体
    とが、前記第1の基体の光センサー面と前記第2の基体
    のシンチレータ層面とを対向して貼り合わせた放射線検
    出器において、 前記第2の基体の端面にて、前記導電性反射層と接触し
    て導電性保護膜を形成したことを特徴とする放射線検出
    器。
  2. 【請求項2】 前記第2の基体の端面及び貼り合わせ側
    の背面にて、前記導電性反射層と接触して前記導電性保
    護膜を形成したことを特徴とする請求項1記載の放射線
    検出器。
  3. 【請求項3】 前記第2の基体の接着面及びその背面に
    前記導電性反射層を積層し、その第2の基体の端面及び
    接着面の背面にて、前記導電性反射層と接触して前記導
    電性保護膜を形成したことを特徴とする請求項1記載の
    放射線検出器。
  4. 【請求項4】 前記導電性保護膜にGND端子を接続し
    たことを特徴とする請求項1ないし3記載の放射線検出
    器。
  5. 【請求項5】 前記導電性保護膜は、電気抵抗率100
    Ω・cm以下の材料であることを特徴とする請求項1記
    載の放射線検出器。
  6. 【請求項6】 前記導電性保護膜は、導電性接着剤を塗
    布して形成することを特徴とする請求項1記載の放射線
    検出器。
  7. 【請求項7】 被験者に放射線を照射するための放射線
    源と、 この放射線を検出する請求項1ないし6のいずれか1項
    に記載の放射線検出器と、 この検出された信号をデジタル変換して画像処理する画
    像処理手段と、 この処理された画像を表示する表示手段とを備えること
    を特徴とする放射線撮像システム。
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