JP7470631B2 - 放射線検出器、放射線検出器の製造方法、及びシンチレータパネルユニット - Google Patents
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Description
本発明は、放射線検出器、放射線検出器の製造方法、及びシンチレータパネルユニットに関する。
受光面を有するセンサパネルと、受光面上に配置されたシンチレータパネルと、センサパネルとは反対側においてシンチレータパネル上に配置された防湿層と、を備える放射線検出器であって、シンチレータパネルにおいてシンチレータ層が複数の柱状結晶からなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
上述したような放射線検出器では、センサパネルの大面積化に伴い、放射線検出領域の大面積化が求められている。しかし、シンチレータパネルにおいてシンチレータ層が複数の柱状結晶からなる場合には、高解像度の放射線画像を取得し易いものの、潮解性を有する柱状結晶に対して防湿性を確保しつつ、放射線検出領域の大面積化のためにシンチレータパネルを大面積化することは困難である。
本発明は、放射線検出領域の大面積化及び放射線画像の高解像度化の両立を図ることができる放射線検出器、そのような放射線検出器の製造方法、並びに、それらに適したシンチレータパネルユニットを提供することを目的とする。
本発明の放射線検出器は、受光面を有するセンサパネルと、受光面に沿って互いに隣接した状態で受光面上に配置された第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルと、センサパネルとは反対側において第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネル上に配置された防湿層と、を備え、第１シンチレータパネルは、第１基板と、第１基板上に形成された複数の柱状結晶を含む第１シンチレータ層と、を有し、第２シンチレータパネルは、第２基板と、第２基板上に形成された複数の柱状結晶を含む第２シンチレータ層と、を有し、第１シンチレータパネルは、第１基板に対して第１シンチレータ層が受光面側に位置した状態で、受光面上に配置されており、第２シンチレータパネルは、第２基板に対して第２シンチレータ層が受光面側に位置した状態で、受光面上に配置されており、第１シンチレータ層側から見た場合における第１基板の外縁は、第２シンチレータパネルに沿って延在する第１部分を含み、第１シンチレータ層は、少なくとも第１部分に至っており、第２シンチレータ層側から見た場合における第２基板の外縁は、第１シンチレータパネルに沿って延在する第２部分を含み、第２シンチレータ層は、少なくとも第２部分に至っており、防湿層は、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルに渡って連続している。
本発明の放射線検出器では、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルが、センサパネルの受光面に沿って互いに隣接した状態でセンサパネルの受光面上に配置されている。第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルでは、第１シンチレータ層が、第１基板の外縁のうち、第２シンチレータパネルに沿って延在する第１部分に至っており、第２シンチレータ層が、第２基板の外縁のうち、第１シンチレータパネルに沿って延在する第２部分に至っている。したがって、複数の柱状結晶を確実に形成し得るサイズで第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルのそれぞれを構成しつつ、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルによって一つの放射線検出領域を得ることができる。しかも、センサパネルとは反対側において第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネル上に配置された防湿層が、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルに渡って連続している。これにより、第１シンチレータパネルと第２シンチレータパネルとの繋目部分に水分が侵入するのを防止することができ、潮解性を有する複数の柱状結晶を確実に保護することができる。更に、センサパネルと第１シンチレータパネルとの間及びセンサパネルと第２シンチレータパネルとの間に温度変化による膨張収縮差が生じても、第１シンチレータパネルと第２シンチレータパネルとの繋目部分がセンサパネルの受光面から剥離するのを防止することができる。以上により、本発明の放射線検出器によれば、放射線検出領域の大面積化及び放射線画像の高解像度化の両立を図ることができる。
本発明の放射線検出器では、第１基板及び第２基板は、それぞれ、可撓性を有してもよい。これによれば、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルのそれぞれをセンサパネルの受光面に接着する際における作業性の向上を図ることができる。
本発明の放射線検出器は、受光面と第１シンチレータパネルとの間及び受光面と第２シンチレータパネルとの間に配置された接着層を更に備え、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルのそれぞれは、接着層によって受光面に接着されていてもよい。これによれば、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルのそれぞれをセンサパネルの受光面上に確実に配置することができる。
本発明の放射線検出器では、接着層は、粘着剤又は接着剤を含んでもよい。これによれば、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルのそれぞれをセンサパネルの受光面に確実に接着することができる。
本発明の放射線検出器では、第１シンチレータパネルは、第１基板及び第１シンチレータ層を覆う第１保護層を更に有し、第２シンチレータパネルは、第２基板及び第２シンチレータ層を覆う第２保護層を更に有してもよい。これによれば、潮解性を有する複数の柱状結晶をより確実に保護することができる。
本発明の放射線検出器は、第１シンチレータパネルと第２シンチレータパネルとの間に配置された粒状蛍光体を更に備えてもよい。これによれば、第１シンチレータパネルと第２シンチレータパネルとの繋目部分において放射線画像の画質が劣化するのを抑制することができる。
本発明の放射線検出器では、防湿層は、可撓性を有する本体層と、本体層上に配置された無機層と、を有し、防湿層は、本体層に対して無機層が第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネル側に位置した状態で、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネル上に配置されていてもよい。これによれば、無機層を防湿層として機能させると共に、本体層を保護層として機能させることができる。
本発明の放射線検出器は、封止部材を更に備え、防湿層の外縁は、受光面の周囲のセンサパネルの表面に至っており、封止部材は、センサパネル及び防湿層によって画定された領域が減圧された状態で、センサパネルの表面において防湿層の外縁を封止していてもよい。これによれば、接着層を用いずに防湿層を第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルに密着させることができる。
本発明の放射線検出器の製造方法は、上述した放射線検出器の製造方法であって、センサパネルを用意する工程と、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルを用意する工程と、受光面上に第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルのそれぞれを配置する工程と、センサパネルとは反対側において第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネル上に防湿層を配置する工程と、を備え、防湿層を配置する工程においては、防湿層が第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルに渡って連続している。
本発明の放射線検出器の製造方法によれば、上述した放射線検出器を容易に且つ確実に得ることができる。
本発明の放射線検出器の製造方法では、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルのそれぞれを配置する工程は、防湿層を配置する工程の前に実施されてもよい。これによれば、センサパネルとは反対側において第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネル上に防湿層を配置する際に、センサパネル並びに第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルを、それらが一体化された状態で取り扱うことができる。
本発明の放射線検出器の製造方法では、防湿層を配置する工程は、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルのそれぞれを配置する工程の前に実施されてもよい。これによれば、センサパネルの受光面上に第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルのそれぞれを配置する際に、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネル並びに防湿層を、それらが一体化された状態で取り扱うことができる。
本発明のシンチレータパネルユニットは、防湿層と、防湿層に沿って互いに隣接した状態で防湿層上に配置された第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルと、を備え、第１シンチレータパネルは、第１基板と、第１基板上に形成された複数の柱状結晶を含む第１シンチレータ層と、を有し、第２シンチレータパネルは、第２基板と、第２基板上に形成された複数の柱状結晶を含む第２シンチレータ層と、を有し、第１シンチレータパネルは、第１シンチレータ層に対して第１基板が防湿層側に位置した状態で、防湿層上に配置されており、第２シンチレータパネルは、第２シンチレータ層に対して第２基板が防湿層側に位置した状態で、防湿層上に配置されており、第１シンチレータ層側から見た場合における第１基板の外縁は、第２シンチレータパネルに沿って延在する第１部分を含み、第１シンチレータ層は、少なくとも第１部分に至っており、第２シンチレータ層側から見た場合における第２基板の外縁は、第１シンチレータパネルに沿って延在する第２部分を含み、第２シンチレータ層は、少なくとも第２部分に至っており、防湿層は、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルに渡って連続していてもよい。
本発明のシンチレータパネルユニットによれば、第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネル並びに防湿層を、それらが一体化された状態で取り扱うことができる。
本発明のシンチレータパネルユニットでは、第１シンチレータパネルは、第１基板及び第１シンチレータ層を覆う第１保護層を更に有し、第２シンチレータパネルは、第２基板及び第２シンチレータ層を覆う第２保護層を更に有してもよい。これによれば、潮解性を有する複数の柱状結晶をより確実に保護することができる。
本発明によれば、放射線検出領域の大面積化及び放射線画像の高解像度化の両立を図ることができる放射線検出器、そのような放射線検出器の製造方法、並びに、それらに適したシンチレータパネルユニットを提供することが可能となる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［放射線検出器の構成］
［放射線検出器の構成］
図１に示されるように、放射線検出器１は、センサパネル２と、第１シンチレータパネル１０と、第２シンチレータパネル２０と、接着層３と、粒状蛍光体４と、防湿層５と、接着層６と、封止部材７と、を備えている。放射線検出器１では、放射線（例えば、Ｘ線）が第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に入射すると、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０においてシンチレーション光が発生し、当該シンチレーション光がセンサパネルによって検出される。放射線検出器１は、放射線イメージング装置として、例えば、医療用放射線画像診断装置又は非破壊検査装置に用いられる。
センサパネル２は、受光面２ａに沿って配置された複数の光電変換素子（図示省略）を含んでいる。各光電変換素子は、画素を構成しており、入射したシンチレーション光に応じた電気信号を出力する。受光面２ａは、センサパネル２の一方の主面に設けられている。当該主面には、受光面２ａを包囲する枠状の領域である表面２ｂが設けられている。センサパネル２は、可撓性を有している。センサパネル２において複数の光電変換素子が設けられた基板の材料は、例えば、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエステル）又はＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリート）である。
第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０は、受光面２ａに沿って互いに隣接した状態で受光面２ａ上に配置されている。第１シンチレータパネル１０は、第１基板１１と、第１シンチレータ層１２と、第１保護層１３と、を有している。第２シンチレータパネル２０は、第２基板２１と、第２シンチレータ層２２と、第２保護層２３と、を有している。
第１基板１１及び第２基板２１は、それぞれ、可撓性を有している。第１基板１１及び第２基板２１のそれぞれの材料は、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＩ、ＰＰ、ＰＥ又はＰＭＭＡである。第１基板１１及び第２基板２１のそれぞれの厚さは、例えば、５０μｍ以上２５０μｍ以下である。なお、第１基板１１及び第２基板２１のそれぞれの表面及び裏面に機能性の膜が形成されていてもよい。当該機能性の膜は、例えば、易接着コート、帯電防止コート、防湿膜（ポリパラキシリレン膜）である。当該機能性の膜は、それぞれが異なる機能を有する複数の膜を含む積層膜であってもよい。
第１シンチレータ層１２は、第１基板１１上に形成された複数の柱状結晶を含んでいる。第２シンチレータ層２２は、第２基板２１上に形成された複数の柱状結晶を含んでいる。複数の柱状結晶は、例えば、第１基板１１又は第２基板２１上にシンチレータ材料が蒸着されることで、第１基板１１又は第２基板２１上に形成されたものである。第１シンチレータ層１２及び第２シンチレータ層２２のそれぞれの材料は、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウムを賦活剤として含むヨウ化セシウム）、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウムを賦活剤として含むヨウ化セシウム）、ＣｓＩ：Ｃｅ（セリウムを賦活剤として含むヨウ化セシウム）又はＣｓＩ：Ｔｌ，Ｅｕ（タリウム及びユーロピウムを賦活剤として含むヨウ化セシウム）である。第１シンチレータ層１２及び第２シンチレータ層２２のそれぞれの厚さは、例えば、１００μｍ以上１０００μｍ以下（好ましくは、４００μｍ以上８００μｍ以下）である。
第１保護層１３は、第１基板１１及び第１シンチレータ層１２を覆っている。第２保護層２３は、第２基板２１及び第２シンチレータ層２２を覆っている。第１保護層１３及び第２保護層２３のそれぞれの材料は、例えば、パリレン（ポリパラキシレン）である。第１保護層１３及び第２保護層２３のそれぞれの厚さは、例えば、０．５μｍ以上２０μｍ以下である。
第１シンチレータパネル１０は、第１基板１１に対して第１シンチレータ層１２が受光面２ａ側に位置した状態で、受光面２ａ上に配置されている。第１シンチレータパネル１０は、第１基板１１の厚さ方向から見た場合に、一辺の長さが３００ｍｍ以上の矩形状を呈している。第２シンチレータパネル２０は、第２基板２１に対して第２シンチレータ層２２が受光面２ａ側に位置した状態で、受光面２ａ上に配置されている。第２シンチレータパネル２０は、第２基板２１の厚さ方向から見た場合に、一辺の長さが３００ｍｍ以上の矩形状を呈している。
第１シンチレータ層１２側から見た場合における第１基板１１の外縁１１ａは、第２シンチレータパネル２０に沿って延在する第１部分１１ｂを含んでいる。第１シンチレータ層１２は、第１部分１１ｂに至っている。本実施形態では、第１シンチレータ層１２は、外縁１１ａの全部分に至っている。第２シンチレータ層２２側から見た場合における第２基板２１の外縁２１ａは、第１シンチレータパネル１０に沿って延在する第２部分２１ｂを含んでいる。第２シンチレータ層２２は、第２部分２１ｂに至っている。本実施形態では、第２シンチレータ層２２は、外縁２１ａの全部分に至っている。第１基板１１の外縁１１ａの第１部分１１ｂと第２基板２１の外縁２１ａの第２部分２１ｂとは、対向している。
なお、第１基板１１及び第１シンチレータ層１２は、複数の第１基板１１に相当する部分を含む基板上に、複数の第１シンチレータ層１２に相当する部分を含むシンチレータ層が形成された後に、当該基板及び当該シンチレータ層がカットされることで、得られたものである。第２基板２１及び第２シンチレータ層２２は、複数の第２基板２１に相当する部分を含む基板上に、複数の第２シンチレータ層２２に相当する部分を含むシンチレータ層が形成された後に、当該基板及び当該シンチレータ層がカットされることで、得られたものである。第１基板１１及び第１シンチレータ層１２は、一つの第１基板１１に相当する部分を含む基板上に、一つの第１シンチレータ層１２に相当する部分を含むシンチレータ層が形成された後に、当該基板及び当該シンチレータ層が切り出されることで、得られたものであってもよい。第２基板２１及び第２シンチレータ層２２は、一つの第２基板２１に相当する部分を含む基板上に、一つの第２シンチレータ層２２に相当する部分を含むシンチレータ層が形成された後に、当該基板及び当該シンチレータ層が切り出されることで、得られたものであってもよい。
第１シンチレータパネル１０におけるセンサパネル２側（第１基板１１に対して第１シンチレータ層１２側）の表面１０ａと第１シンチレータパネル１０における第２シンチレータパネル２０側の側面１０ｂとの成す第１角度θ１は、４５度以上９０度未満である。本実施形態では、表面１０ａと第１シンチレータパネル１０の全側面が４５度以上９０度未満の角度を成している。第２シンチレータパネル２０におけるセンサパネル２側（第２基板２１に対して第２シンチレータ層２２側）の表面２０ａと第２シンチレータパネル２０における第１シンチレータパネル１０側の側面２０ｂとの成す第２角度θ２は、４５度以上９０度未満である。本実施形態では、表面２０ａと第２シンチレータパネル２０の全側面が４５度以上９０度未満の角度を成している。表面１０ａ及び側面１０ｂによって形成される第１シンチレータパネル１０の角部は、表面２０ａ及び側面２０ｂによって形成される第２シンチレータパネル２０の角部に接触している。
接着層３は、受光面２ａと第１シンチレータパネル１０との間及び受光面２ａと第２シンチレータパネル２０との間に配置されている。第１シンチレータパネル１０は、第１基板１１に対して第１シンチレータ層１２が受光面２ａ側に位置した状態で、接着層３によって受光面２ａに接着されている。第２シンチレータパネル２０は、第２基板２１に対して第２シンチレータ層２２が受光面２ａ側に位置した状態で、接着層３によって受光面２ａに接着されている。接着層３は、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に渡って連続している。つまり、接着層３は、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０ごとに分離されておらず、一体的に形成されている。
接着層３は、粘着剤又は接着剤である。粘着剤とは、接着後に硬化しないものを意味する。接着剤とは、接着後に硬化するものを意味する。接着層３の材料は、例えば、光透過性の有機材料（例えば、ＯＣＡ（Optical Clear Adhesive））である。接着層３の厚さは、例えば、０．１μｍ以上１００μｍ以下（好ましくは、２５μｍ以下）である。
粒状蛍光体４は、第１シンチレータパネル１０と第２シンチレータパネル２０との間に配置されている。より具体的には、粒状蛍光体４は、第１シンチレータパネル１０の側面１０ｂと第２シンチレータパネル２０の側面２０ｂとで形成される断面Ｖ字状の溝内に配置されている。粒状蛍光体４の材料は、例えば、ＧＯＳ（酸硫化ガドリニウム）である。
防湿層５は、センサパネル２上において第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０を覆っている。防湿層５は、センサパネル２とは反対側において第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０上に配置されており、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に渡って連続している。防湿層５の外縁５ａは、センサパネル２の表面２ｂ（受光面２ａの周囲の表面）に至っている。
防湿層５は、本体層５１と、無機層５２と、を有している。本体層５１は、可撓性を有している。無機層５２は、本体層５１上に配置されている。無機層５２は、例えば、本体層５１に接着されることで、本体層５１と一体化されている。防湿層５は、本体層５１に対して無機層５２が第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０側に位置した状態で、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０上に配置されている。
本体層５１の材料は、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＩ、ＰＰ、ＰＥ又はＰＭＭＡである。本体層５１の厚さは、例えば、５０μｍ以上２５０μｍ以下である。無機層５２の材料は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｔｉ（チタン）、Ｆｅ（鉄）又はＳＵＳ（ステンレス鋼）である。無機層５２の厚さは、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下である。
接着層６は、第１シンチレータパネル１０と防湿層５との間、第２シンチレータパネル２０と防湿層５との間、及びセンサパネル２の表面２ｂと防湿層５との間に配置されている。防湿層５は、第１シンチレータパネル１０、第２シンチレータパネル２０、及びセンサパネル２の表面２ｂに接着されている。接着層６は、粘着剤又は接着剤である。接着層６の厚さは、例えば、０．１μｍ以上１００μｍ以下（好ましくは、２５μｍ以下）である。
封止部材７は、センサパネル２の表面２ｂにおいて防湿層５の外縁５ａを封止している。封止部材７は、外縁５ａに沿って枠状に延在している。封止部材７の材料は、例えば、エポキシ、シリコーン、フッ素、ウレタン又はアクリルである。封止部材７の材料は、ガラス等の無機材料からなるフィラー材を含んでいてもよい。フィラー材の材料は、封止部材７の主たる材料の防湿性よりも高い防湿性を有していればよく、例えば、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）又はＴｉＯ２（酸化チタン）である。
以上説明したように、放射線検出器１では、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０が、センサパネル２の受光面２ａに沿って互いに隣接した状態でセンサパネル２の受光面２ａ上に配置されている。第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０では、第１シンチレータ層１２が、第１基板１１の外縁１１ａのうち、第２シンチレータパネル２０に沿って延在する第１部分１１ｂに至っており、第２シンチレータ層２２が、第２基板２１の外縁２１ａのうち、第１シンチレータパネル１０に沿って延在する第２部分２１ｂに至っている。したがって、複数の柱状結晶を確実に形成し得るサイズで第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれを構成しつつ、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０によって一つの放射線検出領域を得ることができる。しかも、センサパネル２とは反対側において第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０上に配置された防湿層５が、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に渡って連続している。これにより、第１シンチレータパネル１０と第２シンチレータパネル２０との繋目部分に水分が侵入するのを防止することができ、潮解性を有する複数の柱状結晶を確実に保護することができる。更に、センサパネル２と第１シンチレータパネル１０との間及びセンサパネル２と第２シンチレータパネル２０との間に温度変化による膨張収縮差が生じても、第１シンチレータパネル１０と第２シンチレータパネル２０との繋目部分が受光面２ａから剥離するのを防止することができる。以上により、放射線検出器１によれば、放射線検出領域の大面積化及び放射線画像の高解像度化の両立を図ることができる。
放射線検出器１では、第１基板１１及び第２基板２１がそれぞれ可撓性を有している。これにより、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれを受光面２ａに接着する際における作業性の向上を図ることができる。
放射線検出器１では、受光面２ａと第１シンチレータパネル１０との間及び受光面２ａと第２シンチレータパネル２０との間に接着層３が配置されており、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれが、接着層３によって受光面２ａに接着されている。これにより、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれを受光面２ａ上に確実に配置することができる。
放射線検出器１では、接着層３が粘着剤又は接着剤を含んでいる。これにより、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれを受光面２ａに確実に接着することができる。
放射線検出器１では、第１シンチレータパネル１０が、第１基板１１及び第１シンチレータ層１２を覆う第１保護層１３を有しており、第２シンチレータパネル２０が、第２基板２１及び第２シンチレータ層２２を覆う第２保護層２３を有している。これにより、潮解性を有する複数の柱状結晶をより確実に保護することができる。
放射線検出器１では、第１シンチレータパネル１０と第２シンチレータパネル２０との間に粒状蛍光体４が配置されている。これにより、第１シンチレータパネル１０と第２シンチレータパネル２０との繋目部分において放射線画像の画質が劣化するのを抑制することができる。
放射線検出器１では、防湿層５が、可撓性を有する本体層５１と、本体層５１上に配置された無機層５２と、を有しており、防湿層５が、本体層５１に対して無機層５２が第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０側に位置した状態で、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０上に配置されている。これにより、無機層５２を防湿層５として機能させると共に、本体層５１を保護層として機能させることができる。
放射線検出器１では、受光面２ａと第１シンチレータパネル１０との間及び受光面２ａと第２シンチレータパネル２０との間に配置された接着層３が、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に渡って連続している。これにより、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれが受光面２ａから剥離するのを防止することができる。
放射線検出器１では、第１シンチレータパネル１０が、第１基板１１の厚さ方向から見た場合に、一辺の長さが３００ｍｍ以上の矩形状を呈しており、第２シンチレータパネル２０が、第２基板２１の厚さ方向から見た場合に、一辺の長さが３００ｍｍ以上の矩形状を呈していている。これにより、放射線検出領域の大面積化を容易に且つ確実に図ることができる。
放射線検出器１では、第１シンチレータパネル１０におけるセンサパネル２側の表面１０ａと第１シンチレータパネル１０における第２シンチレータパネル２０側の側面１０ｂとの成す第１角度θ１が９０度以下であり、第２シンチレータパネル２０におけるセンサパネル２側の表面２０ａと第２シンチレータパネル２０における第１シンチレータパネル１０側の側面２０ｂとの成す第２角度θ２が９０度以下である。これにより、第１シンチレータパネル１０と第２シンチレータパネル２０との繋目部分での空気の熱膨張に起因して当該繋目部分が受光面２ａから剥離するのを防止することができる。更に、第１シンチレータ層１２と第２シンチレータ層２２とが近付くことになるため、第１シンチレータパネル１０と第２シンチレータパネル２０との繋目部分において放射線画像の画質が劣化するのを抑制することができる。
放射線検出器１では、第１角度θ１及び第２角度θ２がそれぞれ４５度以上９０度未満である。これにより、第１シンチレータパネル１０と第２シンチレータパネル２０との繋目部分での空気の熱膨張に起因して当該繋目部分が受光面２ａから剥離するのをより確実に防止することができる。
放射線検出器１では、第１角度θ１及び第２角度θ２がそれぞれ９０度未満であり、センサパネル２が可撓性を有している。これにより、放射線検出器１の設置環境等に応じて放射線検出器１の全体を撓ませることができる。更に、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に対してセンサパネル２が外側となるように放射線検出器１の全体を撓ませた場合に、第１シンチレータパネル１０と第２シンチレータパネル２０とが物理的に干渉するのを防止することができる。
一例として、図４に示されるように、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０が円柱面Ｓに沿って配置されるように、放射線検出器１の全体を撓ませることができる。このとき、第１角度θ１及び第２角度θ２がそれぞれ９０度未満であるため、第１シンチレータパネル１０と第２シンチレータパネル２０とが物理的に干渉するのを防止することができる。なお、図４に示される放射線検出器１は、粒状蛍光体４と、防湿層５と、接着層６と、封止部材７と、を備えていないが、必要に応じてそれらを備えていてもよい。
［シンチレータパネルユニットの構成］
［シンチレータパネルユニットの構成］
図２に示されるように、シンチレータパネルユニット１００は、第１シンチレータパネル１０と、第２シンチレータパネル２０と、接着層３と、剥離シート８と、を備えている。シンチレータパネルユニット１００は、例えば、上述した放射線検出器１を製造する際に用いられる。
第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０は、接着層３に沿って互いに隣接した状態で、支持層としての接着層３上に配置されている。接着層３は、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に渡って連続している。剥離シート８は、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０とは反対側から接着層３を覆っている。剥離シート８の表面８ａに対する接着層３の接着力は、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に対する接着層３の接着力よりも低い。なお、シンチレータパネルユニット１００では、接着層３は、粘着層である。
第１シンチレータパネル１０は、第１基板１１に対して第１シンチレータ層１２が接着層３側に位置した状態で、接着層３上に配置されている。第２シンチレータパネル２０は、第２基板２１に対して第２シンチレータ層２２が接着層３側に位置した状態で、接着層３上に配置されている。つまり、シンチレータパネルユニット１００の接着層３上への第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０の配置のされ方は、上述した放射線検出器１の接着層３への第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０の配置のされ方と同様である。
以上のシンチレータパネルユニット１００によれば、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０並びに接着層３を、それらが一体化された状態で取り扱うことができる。
シンチレータパネルユニット１００では、第１シンチレータパネル１０が、第１基板１１及び第１シンチレータ層１２を覆う第１保護層１３を有しており、第２シンチレータパネル２０が、第２基板２１及び第２シンチレータ層２２を覆う第２保護層２３を有している。これにより、潮解性を有する複数の柱状結晶を保護することができる。
［放射線検出器の製造方法］
［放射線検出器の製造方法］
上述した放射線検出器１を製造するための方法について説明する。本実施形態では、上述したシンチレータパネルユニット１００が用いられる。
まず、センサパネル２が用意される（センサパネル２を用意する工程）。続いて、図２に示されるシンチレータパネルユニット１００の状態で、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０が用意される（第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０を用意する工程）。第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０を用意する工程においては、第１角度θ１及び第２角度θ２がそれぞれ４５度以上９０度未満である（図１参照）。なお、センサパネル２を用意する工程、並びに、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０を用意する工程については、いずれの工程が先に実施されてもよいし、両方の工程が同時に実施されてもよい。
続いて、シンチレータパネルユニット１００の接着層３から剥離シート８が剥離され、図３に示されるように、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれが接着層３によって受光面２ａに接着される（接着する工程）。つまり、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれが受光面２ａ上に配置される（第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれを配置する工程）。接着する工程においては、接着層３が第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に渡って連続している。接着する工程においては、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれが受光面２ａに接着される前に、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれに接着層３が配置される。
接着する工程では、第１基板１１及び第２基板２１がそれぞれ可撓性を有しているため、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０を撓ませながら、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれを一方の側から徐々に受光面２ａに接着することができる。このとき、表面１０ａ及び側面１０ｂによって形成される第１シンチレータパネル１０の角部に、表面２０ａ及び側面２０ｂによって形成される第２シンチレータパネル２０の角部を確実に接触させることができる。
続いて、図１に示されるように、センサパネル２上において第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０が防湿層５によって覆われる。つまり、センサパネル２とは反対側において第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０上に防湿層５が配置される（防湿層５を配置する工程）。防湿層５を配置する工程においては、防湿層５が第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に渡って連続している。続いて、センサパネル２の表面２ｂにおいて、防湿層５の外縁５ａが封止部材７によって封止され、放射線検出器１が得られる。本実施形態では、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれを配置する工程が、防湿層５を配置する工程の前に実施される。
以上の放射線検出器１の製造方法によれば、上述した放射線検出器１を容易に且つ確実に得ることができる。
放射線検出器１の製造方法では、接着する工程において、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれが受光面２ａに接着される前に、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれに接着層３が配置される。これにより、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０並びに接着層３を、それらが一体化された状態で取り扱うことができる。
放射線検出器１の製造方法では、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれを配置する工程が、防湿層５を配置する工程の前に実施される。これにより、センサパネル２とは反対側において第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０上に防湿層５を配置する際に、センサパネル２並びに第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０を、それらが一体化された状態で取り扱うことができる。
［変形例］
［変形例］
本発明は、上述した実施形態に限定されない。放射線検出器１では、図５の（ａ）に示されるように、第１角度θ１及び第２角度θ２がそれぞれ９０度であってもよい。或いは、放射線検出器１では、図５の（ｂ）に示されるように、第１角度θ１及び第２角度θ２がそれぞれ９０度を超えていてもよい。その場合には、第１シンチレータパネル１０の側面１０ｂと第２シンチレータパネル２０の側面２０ｂとの間に、粒状蛍光体４が配置されていてもよい。このように第１角度θ１及び第２角度θ２がそれぞれ９０度以上であってもよいことは、上述したシンチレータパネルユニット１００、及び放射線検出器１の製造方法においても、同様である。
図６に示されるように、シンチレータパネルユニット１００は、支持層としての防湿層５と、防湿層５に沿って互いに隣接した状態で防湿層５上に配置された第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０と、を備えていてもよい。図６に示されるシンチレータパネルユニット１００の構成は、次のとおりである。すなわち、防湿層５は、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に渡って連続している。第１シンチレータパネル１０は、第１シンチレータ層１２に対して第１基板１１が防湿層５側に位置した状態で、防湿層５上に配置されている。第２シンチレータパネル２０は、第２シンチレータ層２２に対して第２基板２１が防湿層５側に位置した状態で、防湿層５上に配置されている。
図６に示されるシンチレータパネルユニット１００では、防湿層５が第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０を覆っており、第１シンチレータパネル１０と防湿層５との間及び第２シンチレータパネル２０と防湿層５との間に接着層６が配置されている。更に、第１シンチレータパネル１０と剥離シート８との間及び第２シンチレータパネル２０と剥離シート８との間に接着層３が配置されており、防湿層５の外縁５ａと剥離シート８との間に接着層６が配置されている。接着層３及び接着層６は、それぞれ、粘着層である。剥離シート８の表面８ａに対する接着層３の接着力は、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に対する接着層３の接着力よりも低い。剥離シート８の表面８ａに対する接着層６の接着力は、防湿層５の外縁５ａに対する接着層６の接着力よりも低い。図６に示されるシンチレータパネルユニット１００によれば、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０並びに防湿層５を、それらが一体化された状態で取り扱うことができる。なお、図６に示されるシンチレータパネルユニット１００は、接着層３と、接着層６のうち外縁５ａ上に配置された部分と、剥離シート８と、を備えていなくてもよい。
図７に示されるように、放射線検出器１では、防湿層５の外縁が、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０上に位置していてもよく、封止部材７が、センサパネル２の表面２ｂにおいて、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０の外側の側面、並びに、防湿層５の外側の側面を封止していてもよい。
図８に示されるように、シンチレータパネルユニット１００では、防湿層５の外縁が、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０上に位置していてもよい。なお、図８に示されるシンチレータパネルユニット１００は、接着層３と、剥離シート８と、を備えていなくてもよい。
放射線検出器１及びシンチレータパネルユニット１００では、第１基板１１及び第２基板２１がそれぞれ可撓性を有していなくてもよい。その場合、第１基板１１及び第２基板２１のそれぞれの材料は、例えば、ＣＦＲＰ（カーボンファイバー強化プラスチック）、ａ－Ｃ（アモルファスカーボン）、Ａｌ、Ｃｕ又はガラスであってもよい。第１基板１１及び第２基板２１のそれぞれの材料が金属である場合には、第１基板１１及び第２基板２１のそれぞれの表面及び裏面に、例えば耐食コートとして、機能性の膜（ポリパラキシレン膜等）が形成されていてもよい。当該機能性の膜は、それぞれが異なる機能を有する複数の膜を含む積層膜であってもよい。一例として、第１基板１１及び第２基板２１のそれぞれの材料がＡｌである場合には、第１基板１１及び第２基板２１のそれぞれの表面及び裏面に、アルマイト（陽極酸化アルミナ）膜及びポリパラキシレン膜が形成されていてもよい。放射線検出器１及びシンチレータパネルユニット１００では、第１基板１１及び第２基板２１は、それぞれ、複数の基板（例えば、ＣＦＲＰ基板及びＰＥＴ基板）を含む積層基板であってもよい。
放射線検出器１及びシンチレータパネルユニット１００では、第１シンチレータ層１２は、第１基板１１の外縁１１ａのうち少なくとも第１部分１１ｂに至っていればよい。同様に、第２シンチレータ層２２は、第２基板２１の外縁１１ａのうち少なくとも第２部分２１ｂに至っていればよい。放射線検出器１及びシンチレータパネルユニット１００では、第１基板１１及び第１シンチレータ層１２は、カット又は切り出しによって得られたものに限定されず、第１基板１１の側面にまで第１シンチレータ層１２が至っているものであってもよい。同様に、第２基板２１及び第２シンチレータ層２２は、カット又は切り出しによって得られたものに限定されず、第２基板２１の側面にまで第２シンチレータ層２２が至っているものであってもよい。
放射線検出器１では、センサパネル２が可撓性を有していなくてもよい。その場合、センサパネル２において複数の光電変換素子が設けられた基板の材料は、例えば、ａ－Ｓｉ（アモルファスシリコン）、Ｓｉ（シリコン）又はガラス（例えば、無アルカリガラス）である。放射線検出器１では、防湿層５の外縁５ａが、受光面２ａの周囲のセンサパネル２の表面２ｂに至っており、封止部材７が、センサパネル２及び防湿層５によって画定された領域が減圧された状態で、センサパネル２の表面２ｂにおいて防湿層５の外縁５ａを封止していてもよい。その場合、接着層３を用いずに防湿層５を第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に密着させることができる。放射線検出器１では、ハット型に形成された防湿層５が、センサパネル２において第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０に被され、封止部材７が、センサパネル２の表面２ｂにおいて防湿層５の外縁５ａを封止していてもよい。
放射線検出器１及びシンチレータパネルユニット１００は、第１保護層１３及び第２保護層２３を備えていなくてもよい。
放射線検出器１の製造方法では、接着する工程において、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれが受光面２ａに接着される前に、受光面２ａに接着層３が配置されてもよい。その場合、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれを個々に取り扱うことができる。放射線検出器１の製造方法では、防湿層５を配置する工程が、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれを配置する工程の前に実施されてもよい。その場合、受光面２ａ上に第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０のそれぞれを配置する際に、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０並びに防湿層５を、それらが一体化された状態で取り扱うことができる。
上述した放射線検出器１、シンチレータパネルユニット１００、及び放射線検出器１の製造方法の全ての実施形態及び変形例等は、一次元又は二次元に配置された複数のシンチレータパネルとして、第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０を備えていればよい。例えば、三枚のシンチレータパネルが一次元に配置されている場合に、任意の「隣接する二枚のシンチレータパネル」を第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０と捉えることができる。また、四枚のシンチレータパネルが二次元に配置されている場合に、任意の「隣接する二枚のシンチレータパネル」を第１シンチレータパネル１０及び第２シンチレータパネル２０と捉えることができる。
１…放射線検出器、２…センサパネル、２ａ…受光面、２ｂ…表面、３…接着層、４…粒状蛍光体、５…防湿層、５ａ…外縁、７…封止部材、１０…第１シンチレータパネル、１１…第１基板、１１ａ…外縁、１１ｂ…第１部分、１２…第１シンチレータ層、１３…第１保護層、２０…第２シンチレータパネル、２１…第２基板、２１ａ…外縁、２１ｂ…第２部分、２２…第２シンチレータ層、２３…第２保護層、５１…本体層、５２…無機層、１００…シンチレータパネルユニット。
Claims (13)
- 受光面を有するセンサパネルと、
前記受光面に沿って互いに隣接した状態で前記受光面上に配置された第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルと、
前記センサパネルとは反対側において前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネル上に配置された防湿層と、を備え、
前記第１シンチレータパネルは、第１基板と、前記第１基板上に形成された複数の柱状結晶を含む第１シンチレータ層と、を有し、
前記第２シンチレータパネルは、第２基板と、前記第２基板上に形成された複数の柱状結晶を含む第２シンチレータ層と、を有し、
前記第１シンチレータパネルは、前記第１基板に対して前記第１シンチレータ層が前記受光面側に位置した状態で、前記受光面上に配置されており、
前記第２シンチレータパネルは、前記第２基板に対して前記第２シンチレータ層が前記受光面側に位置した状態で、前記受光面上に配置されており、
前記第１シンチレータ層側から見た場合における前記第１基板の外縁は、前記第２シンチレータパネルに沿って延在する第１部分を含み、前記第１シンチレータ層は、少なくとも前記第１部分に至っており、
前記第２シンチレータ層側から見た場合における前記第２基板の外縁は、前記第１シンチレータパネルに沿って延在する第２部分を含み、前記第２シンチレータ層は、少なくとも前記第２部分に至っており、
前記防湿層は、前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネルに渡って連続している、放射線検出器。 - 前記第１基板及び前記第２基板は、それぞれ、可撓性を有する、請求項１に記載の放射線検出器。
- 前記受光面と前記第１シンチレータパネルとの間及び前記受光面と前記第２シンチレータパネルとの間に配置された接着層を更に備え、
前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネルのそれぞれは、前記接着層によって前記受光面に接着されている、請求項１又は２に記載の放射線検出器。 - 前記接着層は、粘着剤又は接着剤を含む、請求項３に記載の放射線検出器。
- 前記第１シンチレータパネルは、前記第１基板及び前記第１シンチレータ層を覆う第１保護層を更に有し、
前記第２シンチレータパネルは、前記第２基板及び前記第２シンチレータ層を覆う第２保護層を更に有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の放射線検出器。 - 前記第１シンチレータパネルと前記第２シンチレータパネルとの間に配置された粒状蛍光体を更に備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の放射線検出器。
- 前記防湿層は、
可撓性を有する本体層と、
前記本体層上に配置された無機層と、を有し、
前記防湿層は、前記本体層に対して前記無機層が前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネル側に位置した状態で、前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネル上に配置されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の放射線検出器。 - 封止部材を更に備え、
前記防湿層の外縁は、前記受光面の周囲の前記センサパネルの表面に至っており、
前記封止部材は、前記センサパネル及び前記防湿層によって画定された領域が減圧された状態で、前記センサパネルの前記表面において前記防湿層の前記外縁を封止している、請求項１～７のいずれか一項に記載の放射線検出器。 - 請求項１～８のいずれか一項に記載の放射線検出器の製造方法であって、
前記センサパネルを用意する工程と、
前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネルを用意する工程と、
前記受光面上に前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネルのそれぞれを配置する工程と、
前記センサパネルとは反対側において前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネル上に防湿層を配置する工程と、を備え、
前記防湿層を配置する工程においては、前記防湿層が前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネルに渡って連続している、放射線検出器の製造方法。 - 前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネルのそれぞれを配置する工程は、前記防湿層を配置する工程の前に実施される、請求項９に記載の放射線検出器の製造方法。
- 前記防湿層を配置する工程は、前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネルのそれぞれを配置する工程の前に実施される、請求項９に記載の放射線検出器の製造方法。
- 防湿層と、
前記防湿層に沿って互いに隣接した状態で前記防湿層上に配置された第１シンチレータパネル及び第２シンチレータパネルと、を備え、
前記第１シンチレータパネルは、第１基板と、前記第１基板上に形成された複数の柱状結晶を含む第１シンチレータ層と、を有し、
前記第２シンチレータパネルは、第２基板と、前記第２基板上に形成された複数の柱状結晶を含む第２シンチレータ層と、を有し、
前記第１シンチレータパネルは、前記第１シンチレータ層に対して前記第１基板が前記防湿層側に位置した状態で、前記防湿層上に配置されており、
前記第２シンチレータパネルは、前記第２シンチレータ層に対して前記第２基板が前記防湿層側に位置した状態で、前記防湿層上に配置されており、
前記第１シンチレータ層側から見た場合における前記第１基板の外縁は、前記第２シンチレータパネルに沿って延在する第１部分を含み、前記第１シンチレータ層は、少なくとも前記第１部分に至っており、
前記第２シンチレータ層側から見た場合における前記第２基板の外縁は、前記第１シンチレータパネルに沿って延在する第２部分を含み、前記第２シンチレータ層は、少なくとも前記第２部分に至っており、
前記防湿層は、前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネルに渡って連続しており、
前記第１シンチレータパネル及び前記第２シンチレータパネルにおける前記防湿層とは反対側の表面は、接着層を介して剥離シートによって覆われている、又は、外部に露出している、シンチレータパネルユニット。 - 前記第１シンチレータパネルは、前記第１基板及び前記第１シンチレータ層を覆う第１保護層を更に有し、
前記第２シンチレータパネルは、前記第２基板及び前記第２シンチレータ層を覆う第２保護層を更に有する、請求項１２に記載のシンチレータパネルユニット。
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