JP7612529B2 - Radiography equipment - Google Patents
Radiography equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP7612529B2 JP7612529B2 JP2021102669A JP2021102669A JP7612529B2 JP 7612529 B2 JP7612529 B2 JP 7612529B2 JP 2021102669 A JP2021102669 A JP 2021102669A JP 2021102669 A JP2021102669 A JP 2021102669A JP 7612529 B2 JP7612529 B2 JP 7612529B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- reinforcing
- conversion layer
- radiation
- insulating member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
本開示は、放射線画像撮影装置に関する。 This disclosure relates to a radiological imaging device.
従来、医療診断を目的とした放射線撮影を行う放射線画像撮影装置が知られている。このような放射線画像撮影装置には、被写体を透過した放射線を検出し放射線画像を生成するための放射線検出器が用いられている。 Radiation imaging devices that perform radiation imaging for the purpose of medical diagnosis are known. Such radiation imaging devices use a radiation detector to detect radiation that has passed through a subject and generate a radiation image.
放射線検出器としては、放射線を光に変換するシンチレータ等の変換層と、変換層で変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が設けられた基板と、を備えたものがある。このような放射線検出器のセンサ基板の基材として、可撓性の基材を用いたものが知られている。可撓性の基材を用いることにより、放射線画像撮影装置を軽量化でき、また、被写体の撮影が容易となる場合がある。 Some radiation detectors include a conversion layer, such as a scintillator, that converts radiation into light, and a substrate on which a number of pixels are provided that accumulate electric charges generated in response to the light converted by the conversion layer. A flexible substrate is known as the substrate for the sensor substrate of such radiation detectors. By using a flexible substrate, the weight of the radiation image capture device can be reduced, and it may become easier to capture an image of the subject.
被写体の体温が放射線検出器に伝わるのを抑制するために、断熱部材を設ける技術が知られている。例えば、特許文献1には、放射線検出器を収容する筐体とセンサ基板との間に、グラスウール等の断熱部材を設ける技術が記載されている。 There is a known technique for providing a heat insulating member to prevent the body heat of the subject from being transmitted to the radiation detector. For example, Patent Document 1 describes a technique for providing a heat insulating member such as glass wool between the housing that houses the radiation detector and the sensor board.
ところで、放射線検出器では、被写体を透過した放射線により後方散乱線が発生する。特に放射線検出器を構成する部材が有機物を含む場合、発生する後方散乱線が多くなる。そのため、後方散乱線を抑制することが望まれている。 In radiation detectors, backscattered radiation occurs due to radiation that has passed through the subject. In particular, when the materials that make up the radiation detector contain organic matter, a lot of backscattered radiation is generated. For this reason, it is desirable to suppress backscattered radiation.
特許文献1に記載の技術では、筐体を通して放射線検出器に被検体の熱が伝わるのを抑制することができるものの、後方散乱線の抑制は考慮されていなかった。 The technology described in Patent Document 1 can prevent heat from the subject from being transmitted to the radiation detector through the housing, but does not take into consideration the suppression of backscattered radiation.
本開示は、被写体からの熱を断熱し、かつ後方散乱線を抑制することができる放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a radiological imaging device that can insulate heat from a subject and suppress backscattered radiation.
上記目的を達成するために、本開示の第1の態様の放射線画像撮影装置は、可撓性の基材の画素領域に、放射線に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が形成された基板と、基材の画素が形成された面に設けられ、かつ放射線を光に変換する変換層と、変換層の、基板側の面と反対側の面に設けられ、かつ中空シリカを含む断熱部材と、断熱部材の、変換層側の面と反対側の面に設けられ、かつ基材の剛性を補強する第1の補強基板と、変換層と断熱部材との間に設けられ、かつ第1の補強基板よりも曲げ弾性率が低い補強部材と、を備える。 In order to achieve the above-mentioned object, the radiographic imaging device of the first aspect of the present disclosure comprises a substrate having a plurality of pixels formed in a pixel region of a flexible substrate, the pixels accumulating charge generated in response to radiation, a conversion layer provided on the surface of the substrate on which the pixels are formed and converting radiation into light, an insulating member provided on the surface of the conversion layer opposite the surface facing the substrate and containing hollow silica, a first reinforcing substrate provided on the surface of the insulating member opposite the surface facing the conversion layer and reinforcing the rigidity of the substrate, and a reinforcing member provided between the conversion layer and the insulating member and having a lower bending modulus of elasticity than the first reinforcing substrate .
また、本開示の第2の態様の放射線画像撮影装置は、第1の態様の放射線画像撮影装置において、基板の、変換層が設けられた側と反対側の面に設けられ、かつ基材の剛性を補強する第2補強基板をさらに備える。 The radiographic imaging device of the second aspect of the present disclosure further includes a second reinforcing substrate provided on the surface of the substrate opposite to the side on which the conversion layer is provided, and which reinforces the rigidity of the substrate, in the radiographic imaging device of the first aspect.
上記目的を達成するために、本開示の第3の態様の放射線画像撮影装置は、可撓性の基材の画素領域に、放射線に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が形成された基板と、基材の画素が形成された面に設けられ、かつ放射線を光に変換する変換層と、基材の、変換層側の面と反対側の面に設けられ、かつ中空シリカを含む断熱部材と、断熱部材の、基板側の面と反対側の面に設けられ、かつ基材の剛性を補強する第1の補強基板と、基板と断熱部材との間に設けられ、かつ第1の補強基板よりも曲げ弾性率が低い補強部材と、を備える。 In order to achieve the above-mentioned object, a radiographic imaging device of a third aspect of the present disclosure comprises a substrate having a pixel region of a flexible substrate on which a plurality of pixels are formed, the pixels accumulating charge generated in response to radiation; a conversion layer provided on the surface of the substrate on which the pixels are formed and converting radiation into light; an insulating member provided on the surface of the substrate opposite to the surface on the conversion layer side and containing hollow silica; a first reinforcing substrate provided on the surface of the insulating member opposite to the surface on the substrate side and reinforcing the rigidity of the substrate ; and a reinforcing member provided between the substrate and the insulating member and having a lower bending modulus than the first reinforcing substrate .
また、本開示の第4の態様の放射線画像撮影装置は、第3の態様の放射線画像撮影装置において、変換層の、基板が設けられた側と反対側の面に設けられ、かつ基材の剛性を補強する第2の補強基板をさらに備える。 In addition, a fourth aspect of the present disclosure is a radiological image capturing device, in accordance with the third aspect of the radiological image capturing device, further comprising a second reinforcing substrate provided on the surface of the conversion layer opposite the side on which the substrate is provided and reinforcing the rigidity of the base material.
また、本開示の第5の態様の放射線画像撮影装置は、第1の態様から第4の態様のいずれか1態様の放射線画像撮影装置において、補強部材は、曲げ弾性率が150MPa以上、3500MPa以下である。 A radiographic imaging device according to a fifth aspect of the present disclosure is the radiographic imaging device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the reinforcing member has a flexural modulus of elasticity of 150 MPa or more and 3500 MPa or less.
また、本開示の第6の態様の放射線画像撮影装置は、第1の態様から第5の態様のいずれか1態様の放射線画像撮影装置において、第1の補強基板は、曲げ弾性率が10000MPa以上である。 A radiographic image capturing device according to a sixth aspect of the present disclosure is the radiographic image capturing device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the first reinforcing substrate has a flexural modulus of elasticity of 10,000 MPa or more.
また、本開示の第7の態様の放射線画像撮影装置は、第1の態様から第6の態様のいずれか1態様の放射線画像撮影装置において、第1の補強基板の材質が、カーボンである。 A radiographic image capturing device according to a seventh aspect of the present disclosure is the radiographic image capturing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the material of the first reinforcing substrate is carbon.
また、本開示の第8の態様の放射線画像撮影装置は、第1の態様から第7の態様のいずれか1態様の放射線画像撮影装置において、断熱部材は、熱伝導率が、0.01W/m・K以上、0.03W/m・K以下である。 In addition, a radiological image capturing device of an eighth aspect of the present disclosure is a radiological image capturing device of any one of the first to seventh aspects, wherein the insulating member has a thermal conductivity of 0.01 W/m·K or more and 0.03 W/m·K or less.
また、本開示の第9の態様の放射線画像撮影装置は、第1の態様から第8の態様のいずれか1態様の放射線画像撮影装置において、基板、変換層、及び断熱部材を収容し、かつ第1の補強基板が放射線の照射面を有する天板である筐体をさらに備える。 In addition, a radiological image capturing device of a ninth aspect of the present disclosure is a radiological image capturing device of any one of the first to eighth aspects, further comprising a housing that contains the substrate, the conversion layer, and the insulating member, and the first reinforcing substrate is a top plate having an irradiation surface for radiation.
また、本開示の第10の態様の放射線画像撮影装置は、第1の態様から第8の態様のいずれか1態様の放射線画像撮影装置において、基板、変換層、断熱部材、及び第1の補強基板を収容し、かつ放射線の照射面を有する天板に第1の補強基板が設けられた筐体をさらに備える。 In addition, a radiological imaging device of a tenth aspect of the present disclosure is a radiological imaging device of any one of the first to eighth aspects, further comprising a housing that contains a substrate, a conversion layer, an insulating member, and a first reinforcing substrate, and has a top plate having an irradiation surface for radiation, on which the first reinforcing substrate is provided.
本開示によれば、被写体からの熱を断熱し、かつ後方散乱線を抑制することができる。 This disclosure makes it possible to insulate the subject from heat and suppress backscattered radiation.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態は本発明を限定するものではない。 The following describes an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment.
本実施形態の放射線画像撮影装置は、放射線検出器を備え、被写体を透過した放射線を放射線検出器により検出して被写体の放射線画像を表す画像情報を出力する機能を有する。まず、図1を参照して本実施形態の放射線画像撮影装置における電気系の構成の一例の概略を説明する。図1は、本実施形態の放射線画像撮影装置における電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。 The radiographic imaging device of this embodiment is equipped with a radiation detector and has a function of detecting radiation transmitted through a subject with the radiation detector and outputting image information representing a radiographic image of the subject. First, an example of the configuration of the electrical system in the radiographic imaging device of this embodiment will be outlined with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the main parts of the electrical system in the radiographic imaging device of this embodiment.
図1に示すように、本実施形態の放射線画像撮影装置1は、放射線検出器10、制御部100、駆動部102、信号処理部104、画像メモリ106、及び電源部108を備える。本実施形態の制御部100、駆動部102、及び信号処理部104の少なくとも1つが、本開示の回路部の一例である。以下、制御部100、駆動部102、及び信号処理部104を総称する場合、「回路部」という。 As shown in FIG. 1, the radiographic imaging device 1 of this embodiment includes a radiation detector 10, a control unit 100, a drive unit 102, a signal processing unit 104, an image memory 106, and a power supply unit 108. At least one of the control unit 100, drive unit 102, and signal processing unit 104 of this embodiment is an example of a circuit unit of the present disclosure. Hereinafter, the control unit 100, drive unit 102, and signal processing unit 104 will be collectively referred to as the "circuit unit."
放射線検出器10は、センサ基板12と、放射線を光に変換する変換層14(図2及び図3参照)と、を備える。センサ基板12は、可撓性の基材11と、基材11の第1の面11Aに設けられた複数の画素30と、を備えている。なお、以下では、複数の画素30について、単に「画素30」という場合がある。本実施形態のセンサ基板12が、本開示の基板の一例である。 The radiation detector 10 includes a sensor substrate 12 and a conversion layer 14 (see FIGS. 2 and 3) that converts radiation into light. The sensor substrate 12 includes a flexible base material 11 and a plurality of pixels 30 provided on a first surface 11A of the base material 11. In the following, the plurality of pixels 30 may be simply referred to as "pixels 30." The sensor substrate 12 of this embodiment is an example of a substrate of the present disclosure.
図1に示すように本実施形態の各画素30は、変換層が変換した光に応じて電荷を発生して蓄積するセンサ部34、及びセンサ部34にて蓄積された電荷を読み出すスイッチング素子32を備える。本実施形態では、一例として、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)をスイッチング素子32として用いている。そのため、以下では、スイッチング素子32を「TFT32」という。本実施形態では、センサ部34及びTFT32が形成され、さらに平坦化された層として基材11の第1の面11Aに画素30が形成された層が設けられる。 As shown in FIG. 1, each pixel 30 in this embodiment includes a sensor unit 34 that generates and accumulates electric charges in response to light converted by the conversion layer, and a switching element 32 that reads out the electric charges accumulated in the sensor unit 34. In this embodiment, as an example, a thin film transistor (TFT) is used as the switching element 32. Therefore, hereinafter, the switching element 32 is referred to as a "TFT 32." In this embodiment, the sensor unit 34 and the TFT 32 are formed, and a layer in which the pixels 30 are formed is provided on the first surface 11A of the substrate 11 as a further planarized layer.
画素30は、センサ基板12の画素領域35に、一方向(図1の横方向に対応する走査配線方向、以下「行方向」ともいう)及び行方向に対する交差方向(図1の縦方向に対応する信号配線方向、以下「列方向」ともいう)に沿って二次元状に配置されている。図1では、画素30の配列を簡略化して示しているが、例えば、画素30は行方向及び列方向に1024個×1024個配置される。 The pixels 30 are arranged two-dimensionally in one direction (the scanning wiring direction corresponding to the horizontal direction in FIG. 1, hereinafter also referred to as the "row direction") and a direction intersecting the row direction (the signal wiring direction corresponding to the vertical direction in FIG. 1, hereinafter also referred to as the "column direction") in the pixel region 35 of the sensor substrate 12. In FIG. 1, the arrangement of the pixels 30 is shown in a simplified manner, but for example, 1024 x 1024 pixels 30 are arranged in the row and column directions.
また、放射線検出器10には、画素30の行毎に備えられた、TFT32のスイッチング状態(オン及びオフ)を制御するための複数の走査配線38と、画素30の列毎に備えられた、センサ部34に蓄積された電荷が読み出される複数の信号配線36と、が互いに交差して設けられている。複数の走査配線38の各々は、それぞれフレキシブルケーブル112を介して、駆動部102に接続されることにより、駆動部102から出力される、TFT32を駆動してスイッチング状態を制御する駆動信号が、複数の走査配線38の各々に流れる。また、複数の信号配線36の各々が、それぞれフレキシブルケーブル112を介して、信号処理部104に接続されることにより、各画素30から読み出された電荷が、電気信号として信号処理部104に出力される。信号処理部104は、入力された電気信号に応じた画像データを生成して出力する。なお、本実施形態においてフレキシブルケーブル112に関して「接続」という場合、電気的な接続を意味する。 In addition, the radiation detector 10 has a plurality of scanning wirings 38 for controlling the switching state (on and off) of the TFTs 32, which are provided for each row of the pixels 30, and a plurality of signal wirings 36 for reading out the electric charge accumulated in the sensor unit 34, which are provided for each column of the pixels 30, and are provided so as to cross each other. Each of the plurality of scanning wirings 38 is connected to the driving unit 102 via a flexible cable 112, so that a driving signal output from the driving unit 102 for driving the TFTs 32 and controlling the switching state flows through each of the plurality of scanning wirings 38. Each of the plurality of signal wirings 36 is connected to the signal processing unit 104 via a flexible cable 112, so that the electric charge read out from each pixel 30 is output to the signal processing unit 104 as an electric signal. The signal processing unit 104 generates and outputs image data according to the input electric signal. In this embodiment, when the flexible cable 112 is referred to as "connected," it means an electrical connection.
信号処理部104には後述する制御部100が接続されており、信号処理部104から出力された画像データは制御部100に順次出力される。制御部100には画像メモリ106が接続されており、信号処理部104から順次出力された画像データは、制御部100による制御によって画像メモリ106に順次記憶される。画像メモリ106は所定の枚数分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ106に順次記憶される。 The control unit 100, which will be described later, is connected to the signal processing unit 104, and image data output from the signal processing unit 104 is output sequentially to the control unit 100. The control unit 100 is connected to an image memory 106, and the image data output sequentially from the signal processing unit 104 is stored sequentially in the image memory 106 under the control of the control unit 100. The image memory 106 has a storage capacity capable of storing a predetermined number of pieces of image data, and each time a radiation image is captured, the image data obtained by the capture is stored sequentially in the image memory 106.
制御部100は、CPU(Central Processing Unit)100A、ROM(Read Only Memory)とRAM(Random Access Memory)等を含むメモリ100B、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部100Cを備えている。制御部100の一例としては、マイクロコンピュータ等が挙げられる。制御部100は、放射線画像撮影装置1の全体の動作を制御する。 The control unit 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 100A, a memory 100B including a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and a non-volatile storage unit 100C such as a flash memory. An example of the control unit 100 is a microcomputer. The control unit 100 controls the overall operation of the radiation image capturing device 1.
なお、本実施形態の放射線画像撮影装置1では、画像メモリ106及び制御部100等は、制御基板110に形成されている。 In the radiographic imaging device 1 of this embodiment, the image memory 106 and the control unit 100 are formed on the control board 110.
また、各画素30のセンサ部34には、各画素30にバイアス電圧を印加するために、共通配線39が信号配線36の配線方向に設けられている。共通配線39が、センサ基板12の外部のバイアス電源(図示省略)に接続されることにより、バイアス電源から各画素30にバイアス電圧が印加される。 In addition, a common wiring 39 is provided in the sensor portion 34 of each pixel 30 in the wiring direction of the signal wiring 36 in order to apply a bias voltage to each pixel 30. The common wiring 39 is connected to a bias power supply (not shown) external to the sensor substrate 12, so that a bias voltage is applied from the bias power supply to each pixel 30.
電源部108は、制御部100、駆動部102、信号処理部104、画像メモリ106、及び電源部108等の各種素子や各種回路に電力を供給する。なお、図1では、錯綜を回避するために、電源部108と各種素子や各種回路を接続する配線の図示を省略している。 The power supply unit 108 supplies power to various elements and circuits such as the control unit 100, the drive unit 102, the signal processing unit 104, the image memory 106, and the power supply unit 108. Note that in FIG. 1, the wiring connecting the power supply unit 108 to the various elements and circuits is omitted to avoid confusion.
さらに、本実施形態の放射線画像撮影装置1の構成について図2及び図3を参照して説明する。なお、図2及び図3に示した放射線画像撮影装置1は、放射線検出器10の変換層14側から放射線が照射されるPSS(Penetration Side Sampling)方式の放射線画像撮影装置の一例である。図2及び図3には、本実施形態の放射線画像撮影装置1の断面図の一例が示されている。図2及び図3に示すように本実施形態の放射線画像撮影装置1は、被写体を透過した放射線を検出する放射線検出器10と、放射線検出器10を収容する筐体120と、を備える。なお、図2には、放射線検出器10と筐体120とが分離された状態が示されている。 Furthermore, the configuration of the radiation image capturing device 1 of this embodiment will be described with reference to Figs. 2 and 3. The radiation image capturing device 1 shown in Figs. 2 and 3 is an example of a PSS (Penetration Side Sampling) type radiation image capturing device in which radiation is irradiated from the conversion layer 14 side of the radiation detector 10. Figs. 2 and 3 show an example of a cross-sectional view of the radiation image capturing device 1 of this embodiment. As shown in Figs. 2 and 3, the radiation image capturing device 1 of this embodiment includes a radiation detector 10 that detects radiation that has passed through a subject, and a housing 120 that houses the radiation detector 10. Fig. 2 shows a state in which the radiation detector 10 and the housing 120 are separated.
図2に示すように本実施形態の放射線検出器10は、センサ基板12、変換層14、補強基板40、断熱部材62、及び天板120Bを有する。 As shown in FIG. 2, the radiation detector 10 of this embodiment has a sensor substrate 12, a conversion layer 14, a reinforcing substrate 40, a heat insulating member 62, and a top plate 120B.
センサ基板12の基材11は、可撓性を有し、例えば、PI(PolyImide:ポリイミド)等のプラスチックを含む樹脂シートである。基材11の厚みは、材質の硬度、及びセンサ基板12の大きさ、すなわち第1の面11Aまたは第2の面11Bの面積等に応じて、所望の可撓性が得られる厚みであればよい。可撓性を有する例としては、矩形状の基材11単体の場合に、基材11の1辺を固定した状態で、固定した辺より10cm離れた位置で基材11の自重による重力で2mm以上、基材11が垂れ下がる(固定した辺の高さよりも低くなる)ものを指す。基材11が樹脂シートの場合の具体例としては、厚みが5μm~125μmのものであればよく、厚みが20μm~50μmのものであればより好ましい。 The substrate 11 of the sensor board 12 is flexible and is, for example, a resin sheet containing plastic such as PI (Polyimide). The thickness of the substrate 11 may be a thickness that provides the desired flexibility depending on the hardness of the material and the size of the sensor board 12, i.e., the area of the first surface 11A or the second surface 11B. An example of a substrate 11 that is flexible is one in which, in the case of a rectangular substrate 11 alone, when one side of the substrate 11 is fixed, the substrate 11 sags by 2 mm or more due to gravity caused by the substrate 11's own weight at a position 10 cm away from the fixed side (becomes lower than the height of the fixed side). A specific example of a substrate 11 that is a resin sheet is one with a thickness of 5 μm to 125 μm, and more preferably a thickness of 20 μm to 50 μm.
なお、基材11は、画素30の製造に耐え得る特性を有しており、本実施形態では、アモルファスシリコンTFT(a-Si TFT)の製造に耐え得る特性を有している。このような、基材11が有する特性としては、300℃~400℃における熱膨張率(CTE:Coefficient of Thermal Expansion)が、アモルファスシリコン(Si)ウェハと同程度(例えば、±5ppm/K)であることが好ましく、具体的には、20ppm/K以下であることが好ましい。また、基材11の熱収縮率としては、厚みが25μmの状態において400℃における熱収縮率が0.5%以下であることが好ましい。また、基材11の弾性率は、300℃~400℃間の温度領域において、一般的なPIが有する転移点を有さず、500℃における弾性率が1GPa以上であることが好ましい。 The substrate 11 has characteristics that can withstand the manufacture of pixels 30, and in this embodiment, has characteristics that can withstand the manufacture of amorphous silicon TFTs (a-Si TFTs). The characteristics of the substrate 11 are preferably a coefficient of thermal expansion (CTE) at 300°C to 400°C that is similar to that of an amorphous silicon (Si) wafer (for example, ±5 ppm/K), and more specifically, 20 ppm/K or less. The thermal shrinkage of the substrate 11 is preferably 0.5% or less at 400°C when the substrate 11 has a thickness of 25 μm. The elastic modulus of the substrate 11 does not have a transition point that general PI has in the temperature range between 300°C to 400°C, and is preferably 1 GPa or more at 500°C.
また、本実施形態の基材11は、自身による後方散乱線を抑制するために、平均粒子径が0.05μm以上、2.5μm以下の、後方散乱線を吸収する無機の微粒子を含む微粒子層を有することが好ましい。なおこのような無機の微粒子としては、樹脂性の基材11の場合、原子番号が、基材11である有機物を構成する原子よりも大きく、かつ30以下である無機物を用いることが好ましい。このような微粒子の具体例としては、原子番号が14のSiの酸化物であるSiO2、原子番号が12のMgの酸化物であるMgO、原子番号が13のAlの酸化物であるAl2O3、及び原子番号が22のTiの酸化物であるTiO2等が挙げられる。このような特性を有する樹脂シートの具体例としては、XENOMAX(登録商標)が挙げられる。 In addition, in order to suppress backscattering radiation caused by itself, the substrate 11 of this embodiment preferably has a fine particle layer containing inorganic fine particles having an average particle diameter of 0.05 μm or more and 2.5 μm or less, which absorb backscattering radiation. In addition, in the case of a resin substrate 11, it is preferable to use an inorganic fine particle having an atomic number larger than that of the atoms constituting the organic material of the substrate 11 and 30 or less as such inorganic fine particles. Specific examples of such fine particles include SiO 2 , which is an oxide of Si with atomic number 14, MgO, which is an oxide of Mg with atomic number 12, Al 2 O 3 , which is an oxide of Al with atomic number 13, and TiO 2 , which is an oxide of Ti with atomic number 22. Specific examples of resin sheets having such characteristics include XENOMAX (registered trademark).
なお、本実施形態における上記の厚みについては、マイクロメーターを用いて測定した。熱膨張率については、JIS K7197:1991に則して測定した。なお測定は、基材11の主面から、15度ずつ角度を変えて試験片を切り出し、切り出した各試験片について熱膨張率を測定し、最も高い値を基材11の熱膨張率とした。熱膨張率の測定は、MD(Machine Direction)方向およびTD(Transverse Direction)方向のそれぞれについて、-50℃~450℃において10℃間隔で行い、(ppm/℃)を(ppm/K)に換算した。熱膨張率の測定には、MACサイエンス社製 TMA4000S装置を用い、サンプル長さを10mm、サンプル幅を2mm、初荷重を34.5g/mm2、昇温速度を5℃/min、及び雰囲気をアルゴンとした。 The thickness in this embodiment was measured using a micrometer. The thermal expansion coefficient was measured in accordance with JIS K7197:1991. The measurement was performed by cutting out test pieces at an angle of 15 degrees from the main surface of the substrate 11, measuring the thermal expansion coefficient of each cut-out test piece, and the highest value was taken as the thermal expansion coefficient of the substrate 11. The thermal expansion coefficient was measured at 10°C intervals from -50°C to 450°C in each of the MD (Machine Direction) direction and the TD (Transverse Direction) direction, and (ppm/°C) was converted to (ppm/K). The thermal expansion coefficient was measured using a TMA4000S device manufactured by MAC Science Co., Ltd., with a sample length of 10 mm, a sample width of 2 mm, an initial load of 34.5 g/mm 2 , a heating rate of 5°C/min, and an argon atmosphere.
所望の可撓性を有する基材11としては、樹脂シート等、樹脂製のものに限定されない。例えば、基材11は、厚みが比較的薄いガラス基板等であってもよい。基材11がガラス基板の場合の具体例としては、一般に、一辺が43cm程度のサイズでは、厚さが0.3mm以下ならば可撓性を有しているため、厚さが0.3mm以下のものであれば所望のガラス基板であってもよい。 The substrate 11 having the desired flexibility is not limited to a resin-made substrate such as a resin sheet. For example, the substrate 11 may be a relatively thin glass substrate. As a specific example of the substrate 11 being a glass substrate, generally, a substrate with a thickness of 0.3 mm or less having a side length of about 43 cm has flexibility, so a substrate with a thickness of 0.3 mm or less may be the desired glass substrate.
図2に示すように、複数の画素30は、基材11の第1の面11Aに設けられている。本実施形態では、基材11の第1の面11Aにおける画素30が設けられた領域を画素領域35としている。 As shown in FIG. 2, a plurality of pixels 30 are provided on the first surface 11A of the substrate 11. In this embodiment, the region on the first surface 11A of the substrate 11 where the pixels 30 are provided is defined as a pixel region 35.
また、基材11の第1の面11Aには、変換層14が設けられている。本実施形態の変換層14は、画素領域35を覆っている。本実施形態では、変換層14の一例としてCsI(ヨウ化セシウム)を含むシンチレータを用いている。このようなシンチレータとしては、例えば、X線照射時の発光スペクトルが400nm~700nmであるCsI:Tl(タリウムが添加されたヨウ化セシウム)やCsI:Na(ナトリウムが添加されたヨウ化セシウム)を含むことが好ましい。なお、CsI:Tlの可視光域における発光ピーク波長は565nmである。 A conversion layer 14 is provided on the first surface 11A of the substrate 11. In this embodiment, the conversion layer 14 covers the pixel region 35. In this embodiment, a scintillator containing CsI (cesium iodide) is used as an example of the conversion layer 14. Such a scintillator preferably contains, for example, CsI:Tl (cesium iodide doped with thallium) or CsI:Na (cesium iodide doped with sodium), which has an emission spectrum of 400 nm to 700 nm when irradiated with X-rays. The emission peak wavelength of CsI:Tl in the visible light range is 565 nm.
変換層14としてCsIを用いる場合、例えば、画素30が形成されたセンサ基板12上に直接、真空蒸着法、スパッタリング法、及びCVD(Chemical Vapor Deposition)法等の気相堆積法によって柱状結晶としてCsIの変換層14が形成される。 When CsI is used as the conversion layer 14, for example, the CsI conversion layer 14 is formed as columnar crystals directly on the sensor substrate 12 on which the pixels 30 are formed by a vapor phase deposition method such as vacuum deposition, sputtering, or CVD (Chemical Vapor Deposition).
また、変換層14としてCsIに替わり、GOS(Gd2O2S:Tb)等を用いてもよい。この場合、例えば、GOSを樹脂等のバインダに分散させたシートを、白PET等により形成された支持体に接着層等により貼り合わせたものを用意し、GOSの支持体が貼り合わせられていない側と、センサ基板12の画素30とを粘着性のシート等により貼り合わせることにより、センサ基板12に変換層14を形成することができる。 Furthermore, instead of CsI, GOS (Gd 2 O 2 S:Tb) or the like may be used as the conversion layer 14. In this case, for example, a sheet in which GOS is dispersed in a binder such as resin is attached to a support formed of white PET or the like with an adhesive layer or the like, and the side of the GOS to which the support is not attached is attached to the pixels 30 of the sensor substrate 12 with an adhesive sheet or the like, whereby the conversion layer 14 can be formed on the sensor substrate 12.
なお、以下では、説明の便宜状、センサ基板12において「上」、「下」という場合、変換層14を基準としており、変換層14のセンサ基板12と対向する側を「下」といい、反対側を「上」という。すなわち、図2及び図3に示すように、変換層14の上には、接着層60、断熱部材62、接着層64、及び天板120Bが設けられている。 For ease of explanation, in the following, when referring to the sensor substrate 12, the "top" and "bottom" are used with respect to the conversion layer 14, and the side of the conversion layer 14 that faces the sensor substrate 12 is referred to as the "bottom" and the opposite side is referred to as the "top". That is, as shown in Figures 2 and 3, an adhesive layer 60, a heat insulating member 62, an adhesive layer 64, and a top plate 120B are provided on the conversion layer 14.
接着層60は変換層14の上面を覆っている。接着層60は、変換層14に断熱部材62を固定する。接着層60の材料として、例えば、アクリル系粘着剤、ホットメルト系粘着剤、及びシリコーン系接着剤を用いることが可能である。アクリル系粘着剤としては、例えば、ウレタンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート、及びエポキシアクリレート等が挙げられる。ホットメルト系粘着剤としては、例えば、EVA(エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂)、EAA(エチレンとアクリル酸の共重合樹脂)、EEA(エチレン-エチルアクリレート共重合樹脂)、及びEMMA(エチレン-メタクリル酸メチル共重合体)等の熱可塑性プラスチックが挙げられる。 The adhesive layer 60 covers the upper surface of the conversion layer 14. The adhesive layer 60 fixes the heat insulating member 62 to the conversion layer 14. For example, an acrylic adhesive, a hot melt adhesive, and a silicone adhesive can be used as the material of the adhesive layer 60. Examples of the acrylic adhesive include urethane acrylate, acrylic resin acrylate, and epoxy acrylate. Examples of the hot melt adhesive include thermoplastics such as EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer resin), EAA (ethylene-acrylic acid copolymer resin), EEA (ethylene-ethyl acrylate copolymer resin), and EMMA (ethylene-methyl methacrylate copolymer).
断熱部材62は、接着層60により変換層14のセンサ基板12側の面と反対側の面に設けられ、かつ中空シリカを含む。換言すると、断熱部材62は、変換層14の上に、接着層60によって固定される。断熱部材62は、筐体120の天板120Bに接する被検体の熱がセンサ基板12に伝わり難くする断熱機能を有する。 The heat insulating member 62 is provided on the surface of the conversion layer 14 opposite the surface facing the sensor substrate 12 by the adhesive layer 60, and contains hollow silica. In other words, the heat insulating member 62 is fixed onto the conversion layer 14 by the adhesive layer 60. The heat insulating member 62 has a heat insulating function that makes it difficult for heat from the subject in contact with the top plate 120B of the housing 120 to be transferred to the sensor substrate 12.
上述したように断熱部材62は、断熱性能を有する中空シリカを含む。中空シリカとは、中空(バルーン)構造を有するシリカの粒子であり、粒子の内部に熱伝導率が比較的低い空気を閉じ込めることで、低い熱伝導性、すなわち高い断熱性能を示す物質である。中空シリカとしては、シリカエアロゾルをゲル化させたシリカエアロゲルを用いることが好ましい。また、断熱部材62としては、不織布とシリカエアロゲルを組み合わせたものが好ましい。例えば、不織布にシリカエアロゾル溶液を含浸させた後、シリカエアロゾル液をゲル化させてシリカエアロゲルとすることで合成された、シリカエアロゲルと不織布繊維の複合体を断熱部材62として用いることが好ましい。シリカエアロゲルと不織布とを組み合わせて用いることで、断熱部材62をシート状とすることができるため、扱いが容易となり、また断熱部材62を薄型化することができる。断熱部材62の熱伝導率は、被検体の熱をセンサ基板12に伝わり難くする観点から、非定常熱線法による測定値が0.01W/m・K以上、0.03W/m・K以下であることが好ましい。 As described above, the insulating member 62 contains hollow silica having insulating properties. Hollow silica is a silica particle having a hollow (balloon) structure, and is a substance that exhibits low thermal conductivity, i.e., high insulating properties, by trapping air with a relatively low thermal conductivity inside the particle. As the hollow silica, it is preferable to use silica aerogel obtained by gelling silica aerosol. In addition, as the insulating member 62, a combination of nonwoven fabric and silica aerogel is preferable. For example, it is preferable to use a composite of silica aerogel and nonwoven fabric fibers, which is synthesized by impregnating nonwoven fabric with silica aerosol solution and then gelling the silica aerosol liquid to form silica aerogel, as the insulating member 62. By using a combination of silica aerogel and nonwoven fabric, the insulating member 62 can be made into a sheet shape, making it easier to handle and allowing the insulating member 62 to be made thinner. From the viewpoint of making it difficult for heat from the subject to be transferred to the sensor substrate 12, it is preferable that the thermal conductivity of the insulating member 62 be 0.01 W/m·K or more and 0.03 W/m·K or less as measured by the unsteady hot wire method.
また、本実施形態の断熱部材62に含まれる中空シリカは、被写体を透過した放射線により発生する後方散乱線を抑制する。図4に示すように、接着層60や断熱部材62では、被写体Sを透過した放射線Rにより、後方散乱線Rbが発生する。接着層60及び断熱部材62が有機物である場合、有機物を構成する、比較的原子番号の小さい、C、H、O、及びN等の原子は、コンプトン効果により、後方散乱線Rbが多くなる。後方散乱線Rbを抑制するには、接着層60及び断熱部材62に含まれる原子番号が6であるC、原子番号が1であるH、原子番号が8であるO、及び原子番号が7であるN等よりも原子番号が大きい元素が好ましい。一方、後方散乱線Rbの抑制と、放射線Rの透過性とはトレードオフの関係にあり、原子番号が大きいほど、後方散乱線Rbの吸収量が増加する能力が高くなるものの、原子番号が30を超えると放射線Rの吸収量が増加し、変換層14に到達する放射線Rの線量の減少が著しくなるため、後方散乱線Rbを吸収するための物質としては、原子番号が30以下であることが好ましい。中空シリカのSiは原子番号が14であるため、上記の観点から、接着層60及び断熱部材62により発生する後方散乱線Rbを吸収するのに適している。また、中空シリカは無機物であるため、自身による後方散乱線Rbの発生量は有機物に比べて少ない。 In addition, the hollow silica contained in the heat insulating member 62 of this embodiment suppresses backscattered rays generated by radiation transmitted through the subject. As shown in FIG. 4, in the adhesive layer 60 and the heat insulating member 62, backscattered rays Rb are generated by radiation R transmitted through the subject S. When the adhesive layer 60 and the heat insulating member 62 are organic, atoms such as C, H, O, and N, which have relatively small atomic numbers and which constitute the organic material, generate a lot of backscattered rays Rb due to the Compton effect. In order to suppress backscattered rays Rb, elements with atomic numbers larger than C, which has an atomic number of 6, H, which has an atomic number of 1, O, which has an atomic number of 8, and N, which has an atomic number of 7, which are contained in the adhesive layer 60 and the heat insulating member 62, are preferable. On the other hand, there is a trade-off between the suppression of backscattered rays Rb and the transparency of radiation R. The larger the atomic number, the greater the ability to increase the amount of backscattered rays Rb absorbed. However, if the atomic number exceeds 30, the amount of radiation R absorbed increases and the dose of radiation R reaching the conversion layer 14 decreases significantly, so it is preferable for the atomic number of the material for absorbing backscattered rays Rb to be 30 or less. Since the atomic number of Si in hollow silica is 14, from the above viewpoint, it is suitable for absorbing backscattered rays Rb generated by the adhesive layer 60 and the heat insulating member 62. In addition, since hollow silica is an inorganic material, the amount of backscattered rays Rb generated by itself is smaller than that of organic materials.
このような特性を有する断熱部材62の具体例としては、NASBIS(登録商標)が挙げられる。 An example of an insulating material 62 with such characteristics is NASBIS (registered trademark).
接着層64は断熱部材62の上面を覆っている。接着層64は、天板120Bに断熱部材62を固定する。接着層64の材料として、例えば、接着層60と同様の材料が挙げられる。 The adhesive layer 64 covers the upper surface of the insulating member 62. The adhesive layer 64 fixes the insulating member 62 to the top plate 120B. Examples of materials for the adhesive layer 64 include the same materials as those for the adhesive layer 60.
天板120Bは、断熱部材62の、変換層14側の面と反対側の面に設けられ、かつ基材11の剛性を補強する。本実施形態の天板120Bは、筐体120の天板を兼ねており、断熱部材62が設けられる側の面と反対側の面が、被写体を透過した放射線が照射される照射面120Cとされている。換言すると、本実施形態の放射線画像撮影装置1では、筐体120の天板120Bが放射線検出器10の補強基板を兼ねている。本実施形態の天板120Bは、本開示の第1の補強基板の一例である。 The top plate 120B is provided on the surface of the heat insulating member 62 opposite the surface on the conversion layer 14 side, and reinforces the rigidity of the base material 11. The top plate 120B of this embodiment also serves as the top plate of the housing 120, and the surface opposite the surface on which the heat insulating member 62 is provided serves as the irradiation surface 120C onto which radiation that has passed through the subject is irradiated. In other words, in the radiographic imaging device 1 of this embodiment, the top plate 120B of the housing 120 also serves as a reinforcing substrate for the radiation detector 10. The top plate 120B of this embodiment is an example of a first reinforcing substrate of the present disclosure.
本実施形態の天板120Bは、基材11よりも曲げ剛性が高く、照射面120Cに対して垂直方向に加えられる力に対する、寸法変化(変形)が、基材11の第1の面11Aに対して垂直方向に加えられる力に対する、寸法変化よりも小さい。また、本実施形態の補強基板40の厚みは、基材11の厚みよりも厚い。 The top plate 120B of this embodiment has a higher bending rigidity than the base material 11, and the dimensional change (deformation) caused by a force applied perpendicular to the irradiation surface 120C is smaller than the dimensional change caused by a force applied perpendicular to the first surface 11A of the base material 11. In addition, the thickness of the reinforcing substrate 40 of this embodiment is thicker than the thickness of the base material 11.
具体的には、天板120Bは、曲げ弾性率が10000MPa以上の材質を用いることが好ましい。放射線画像撮影装置1による放射線画像の撮影においては、筐体120の天板120Bに被写体からの荷重が印加される。天板120Bの剛性が不足する場合、被写体からの荷重により天板120Bが撓むことによりセンサ基板12に撓みが生じ、画素30が損傷する等の不具合が発生するおそれがある。10000MPa以上の曲げ弾性率を有する材料を用いた天板120Bを用いることで、被写体からの荷重によるセンサ基板12の撓みを抑制することが可能となる。 Specifically, the top plate 120B is preferably made of a material with a flexural modulus of 10,000 MPa or more. When capturing a radiographic image using the radiographic image capturing device 1, a load from the subject is applied to the top plate 120B of the housing 120. If the rigidity of the top plate 120B is insufficient, the load from the subject may cause the top plate 120B to bend, which may result in bending of the sensor substrate 12 and cause defects such as damage to the pixels 30. By using a top plate 120B made of a material with a flexural modulus of 10,000 MPa or more, it is possible to suppress bending of the sensor substrate 12 due to the load from the subject.
また、天板120Bは、軽量であり、放射線、特にX線の吸収率が低く、且つ高剛性であることが好ましく、弾性率が十分に高い材料により構成されることが好ましい。これらの観点から、天板120Bの材料としては、カーボンまたはCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)を好適に用いることができ、特にカーボンが好ましい。 The top plate 120B is preferably made of a material that is lightweight, has low radiation absorption, particularly X-ray absorption, and high rigidity, and has a sufficiently high elastic modulus. From these viewpoints, carbon or CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) can be suitably used as the material for the top plate 120B, and carbon is particularly preferred.
また、図2及び図3に示すように、本実施形態の放射線検出器10のセンサ基板12における、基材11の第2の面11Bには、補強基板40が接着層42によって設けられている。換言すると、補強基板40は、センサ基板12の、変換層14が設けられた側と反対側の第2の面11Bに設けられている。補強基板40は、基材11の剛性を補強する。本実施形態の補強基板40が、本開示の第2の補強基板の一例である。 As shown in Figs. 2 and 3, a reinforcing substrate 40 is provided on the second surface 11B of the base material 11 in the sensor substrate 12 of the radiation detector 10 of this embodiment by an adhesive layer 42. In other words, the reinforcing substrate 40 is provided on the second surface 11B of the sensor substrate 12 opposite the side on which the conversion layer 14 is provided. The reinforcing substrate 40 reinforces the rigidity of the base material 11. The reinforcing substrate 40 of this embodiment is an example of a second reinforcing substrate of the present disclosure.
補強基板40は、基材11よりも曲げ剛性が高く、センサ基板12と対向する面に対して垂直方向に加えられる力に対する、寸法変化(変形)が、基材11の第2の面11Bに対して垂直方向に加えられる力に対する、寸法変化よりも小さい。 The reinforcing substrate 40 has a higher bending rigidity than the base material 11, and the dimensional change (deformation) caused by a force applied perpendicular to the surface facing the sensor substrate 12 is smaller than the dimensional change caused by a force applied perpendicular to the second surface 11B of the base material 11.
また、本実施形態の補強基板40の厚みは、基材11の厚みよりも厚い。例えば、基材11として、XENOMAX(登録商標)を用いる場合、補強基板40の厚みは0.1mm~1mm程度が好ましい。 In addition, the thickness of the reinforcing substrate 40 in this embodiment is thicker than the thickness of the base material 11. For example, when XENOMAX (registered trademark) is used as the base material 11, the thickness of the reinforcing substrate 40 is preferably about 0.1 mm to 1 mm.
本実施形態の補強基板40は、例えば、曲げ弾性率が150MPa以上、3500MPa以下の材料を用いることが好ましい。補強基板40は、基材11の撓みを抑制する観点からは、基材11よりも曲げ剛性が高いことが好ましい。なお、曲げ弾性率が低くなると曲げ剛性も低くなり、所望の曲げ剛性を得るためには、補強基板40の厚みを厚くしなくてはならず、放射線検出器10全体の厚みが増大してしまう。上述の補強基板40の材料を考慮すると、9MPacm4を越える曲げ剛性を得ようとする場合、補強基板40の厚みが、比較的厚くなってしまう傾向がある。そのため、適切な剛性が得られ、かつ放射線検出器10全体の厚みを考慮すると、補強基板40に用いる材料は、曲げ弾性率が150MPa以上、2500MPa以下であることがより好ましい。また、補強基板40の曲げ剛性は、540Pacm4以上、9MPacm4以下であることが好ましい。 For example, the reinforcing substrate 40 of this embodiment is preferably made of a material having a flexural modulus of 150 MPa or more and 3500 MPa or less. From the viewpoint of suppressing the bending of the base material 11, the reinforcing substrate 40 preferably has a higher flexural rigidity than the base material 11. Note that, when the flexural modulus is low, the flexural rigidity is also low, and in order to obtain a desired flexural rigidity, the thickness of the reinforcing substrate 40 must be increased, which increases the overall thickness of the radiation detector 10. Considering the above-mentioned material of the reinforcing substrate 40, when attempting to obtain a flexural rigidity exceeding 9 MPa cm 4 , the thickness of the reinforcing substrate 40 tends to be relatively thick. Therefore, in order to obtain an appropriate rigidity and in consideration of the overall thickness of the radiation detector 10, it is more preferable that the material used for the reinforcing substrate 40 has a flexural modulus of 150 MPa or more and 2500 MPa or less. In addition, the flexural rigidity of the reinforcing substrate 40 is preferably 540 Pa cm 4 or more and 9 MPa cm 4 or less.
また、本実施形態の補強基板40の熱膨張率は、変換層14の材料の熱膨張率に近い方が好ましく、より好ましくは、変換層14の熱膨張率に対する補強基板40の熱膨張率の比(補強基板40の熱膨張率/変換層14の熱膨張率)が、0.5以上、2以下であることが好ましい。例えば、変換層14がCsI:Tlを材料とする場合、熱膨張率は、50ppm/Kである。従って、変換層14がCsI:Tlを材料とする場合、補強基板40の熱膨張率は、25ppm/K以上、100ppm/K以下が好ましく、30ppm/K以上、80ppm/K以下がより好ましい。 In addition, the thermal expansion coefficient of the reinforcing substrate 40 in this embodiment is preferably close to the thermal expansion coefficient of the material of the conversion layer 14, and more preferably, the ratio of the thermal expansion coefficient of the reinforcing substrate 40 to the thermal expansion coefficient of the conversion layer 14 (thermal expansion coefficient of the reinforcing substrate 40/thermal expansion coefficient of the conversion layer 14) is 0.5 or more and 2 or less. For example, when the conversion layer 14 is made of CsI:Tl, the thermal expansion coefficient is 50 ppm/K. Therefore, when the conversion layer 14 is made of CsI:Tl, the thermal expansion coefficient of the reinforcing substrate 40 is preferably 25 ppm/K or more and 100 ppm/K or less, and more preferably 30 ppm/K or more and 80 ppm/K or less.
補強基板40は、弾力性の観点からは、降伏点を有する材料を含むことが好ましい。なお、本実施形態において「降伏点」とは、材料を引っ張った場合に、応力が一旦、急激に下がる現象をいい、応力とひずみとの関係を表す曲線上で、応力が増えずにひずみが増える点のことをいい、材料について引っ張り強度試験を行った際の応力-ひずみ曲線における頂部を指す。降伏点を有する樹脂としては、一般的に、硬くて粘りが強い樹脂、及び柔らかくて粘りが強く、かつ中程度の強度の樹脂が挙げられる。 From the viewpoint of elasticity, it is preferable that the reinforcing substrate 40 contains a material that has a yield point. In this embodiment, the "yield point" refers to the phenomenon where stress suddenly drops when a material is pulled, and refers to the point on a curve that represents the relationship between stress and strain where the stress does not increase but the strain increases, and refers to the top of the stress-strain curve when a tensile strength test is performed on the material. Resins that have a yield point generally include hard and highly tenacious resins, and soft and highly tenacious resins with medium strength.
また、センサ基板12の基材11における第1の面11Aの外縁部には複数の端子113が設けられている。なお、図2及び図3では、1個の端子113のみが示されているが、外縁部に沿って、短冊状の端子113が複数設けられている。フレキシブルケーブル112は、例えば、熱圧着により端子113に電気的に接続される。 Furthermore, a plurality of terminals 113 are provided on the outer edge of the first surface 11A of the base material 11 of the sensor board 12. Although only one terminal 113 is shown in Figs. 2 and 3, a plurality of strip-shaped terminals 113 are provided along the outer edge. The flexible cable 112 is electrically connected to the terminals 113 by, for example, thermocompression bonding.
フレキシブルケーブル112における、センサ基板12の端子113と電気的に接続された一端と反対側の他端は、駆動基板(図示省略)及び信号処理基板300のいずれか一方に電気的に接続される。なお、図2及び図3では、信号処理基板300が他端に接続されたフレキシブルケーブル112が示されている。フレキシブルケーブル112は、いわゆるCOF(Chip on Film)である。 The flexible cable 112 has one end electrically connected to the terminal 113 of the sensor board 12 and the other end opposite the terminal 113, which is electrically connected to either the drive board (not shown) or the signal processing board 300. Note that Figures 2 and 3 show the flexible cable 112 with the signal processing board 300 connected to the other end. The flexible cable 112 is a so-called COF (Chip on Film).
基材11の一辺に設けられた複数の端子113に一端が接続され、他端が信号処理基板300に接続されるフレキシブルケーブル112には、信号処理IC(Integrated Circuit)310が搭載されている。信号処理IC310は、フレキシブルケーブル112に含まれる複数の信号線に接続されている。信号処理IC310は、フレキシブルケーブル112に含まれる複数の信号線(図示省略)に接続されている。 A signal processing IC (Integrated Circuit) 310 is mounted on the flexible cable 112, one end of which is connected to a plurality of terminals 113 provided on one side of the base material 11 and the other end of which is connected to the signal processing board 300. The signal processing IC 310 is connected to a plurality of signal lines included in the flexible cable 112. The signal processing IC 310 is connected to a plurality of signal lines (not shown) included in the flexible cable 112.
一例として、本実施形態では、フレキシブルケーブル112に含まれる複数の信号線は、信号処理基板300に熱圧着されることにより、信号処理基板300に搭載された回路及び素子等(図示省略)と接続される。本実施形態の信号処理基板300は、可撓性のPCB(Printed Circuit Board)基板であり、いわゆるフレキシブル基板である。信号処理基板300に搭載される回路部品(図示省略)は主にアナログ信号の処理に用いられる部品(以下、「アナログ系部品」という)である。アナログ系部品の具体例としては、チャージアンプ、アナログデジタルコンバータ(ADC)、デジタルアナログコンバータ(DAC)、及び電源IC等が挙げられる。また、本実施形態の回路部品は、比較的部品サイズが大きい電源周りのコイル、及び平滑用大容量コンデンサも含む。なお、信号処理基板300は、必ずしもフレキシブル基板でなくてもよく、非可撓性のリジッド基板であってもよいし、リジッドフレキ基板を用いてもよい。 As an example, in this embodiment, the multiple signal lines included in the flexible cable 112 are connected to the circuits and elements (not shown) mounted on the signal processing board 300 by being thermocompression bonded to the signal processing board 300. The signal processing board 300 of this embodiment is a flexible PCB (Printed Circuit Board) board, which is a so-called flexible board. The circuit components (not shown) mounted on the signal processing board 300 are mainly components used for processing analog signals (hereinafter referred to as "analog components"). Specific examples of analog components include charge amplifiers, analog-to-digital converters (ADCs), digital-to-analog converters (DACs), and power supply ICs. The circuit components of this embodiment also include coils around the power supply, which are relatively large in component size, and large-capacity smoothing capacitors. Note that the signal processing board 300 does not necessarily have to be a flexible board, and may be a non-flexible rigid board or a rigid-flex board.
本実施形態では、信号処理基板300と、フレキシブルケーブル112に搭載された信号処理IC310とにより、信号処理部104(図1参照)が実現される。なお、信号処理IC310には、信号処理部104を実現する各種回路及び素子のうち、信号処理基板300に搭載されているアナログ系部品と異なる回路が含まれる。 In this embodiment, the signal processing unit 104 (see FIG. 1) is realized by the signal processing board 300 and the signal processing IC 310 mounted on the flexible cable 112. Note that the signal processing IC 310 includes circuits that are different from the analog components mounted on the signal processing board 300, among the various circuits and elements that realize the signal processing unit 104.
一方、信号処理基板300が他端に接続されたフレキシブルケーブル112が電気的に接続された基材11の一辺と交差する辺に設けられた複数の端子113に一端が接続され、他端が駆動基板(図示省略)に接続されたフレキシブルケーブル112には、駆動IC(Integrated Circuit)(図示省略)が搭載されている。駆動ICは、フレキシブルケーブル112に含まれる複数の信号線に接続されている。 On the other hand, the flexible cable 112 has one end connected to a plurality of terminals 113 provided on an edge that intersects with one edge of the base material 11 to which the signal processing board 300 is electrically connected, and the other end connected to a drive board (not shown), and is equipped with a drive IC (Integrated Circuit) (not shown). The drive IC is connected to a plurality of signal lines included in the flexible cable 112.
一例として、本実施形態では、フレキシブルケーブル112に含まれる複数の信号線は、駆動基板に熱圧着されることにより、駆動基板に搭載された回路及び素子等(図示省略)と接続される。本実施形態の駆動基板は、可撓性のPCB基板であり、いわゆるフレキシブル基板である。駆動基板に搭載される回路部品(図示省略)は主にデジタル信号の処理に用いられる部品(以下、「デジタル系部品」という)である。デジタル系部品は、後述するアナログ系部品よりも、比較的面積(大きさ)が小さい傾向がある。デジタル系部品の具体例としては、デジタルバッファ、バイパスコンデンサ、プルアップ/プルダウン抵抗、ダンピング抵抗、及びEMC(Electro Magnetic Compatibility)対策チップ部品、及び電源IC等が挙げられる。なお、駆動基板は、必ずしもフレキシブル基板でなくてもよく、非可撓性のリジッド基板であってもよいし、リジッドフレキ基板を用いてもよい。 As an example, in this embodiment, the multiple signal lines included in the flexible cable 112 are thermocompression bonded to the drive board, and are connected to the circuits and elements (not shown) mounted on the drive board. The drive board in this embodiment is a flexible PCB board, a so-called flexible board. The circuit components (not shown) mounted on the drive board are mainly components used for processing digital signals (hereinafter referred to as "digital components"). Digital components tend to be relatively smaller in area (size) than analog components described below. Specific examples of digital components include digital buffers, bypass capacitors, pull-up/pull-down resistors, damping resistors, EMC (Electro Magnetic Compatibility) countermeasure chip components, and power supply ICs. Note that the drive board does not necessarily have to be a flexible board, and may be a non-flexible rigid board or a rigid-flex board.
本実施形態では、駆動基板と、フレキシブルケーブル112に搭載された駆動ICとにより、駆動部102が実現される。なお、駆動ICには、駆動部102を実現する各種回路及び素子のうち、駆動基板に搭載されているデジタル系部品と異なる回路が含まれる。 In this embodiment, the drive unit 102 is realized by a drive substrate and a drive IC mounted on the flexible cable 112. The drive IC includes circuits that are different from the digital components mounted on the drive substrate, among the various circuits and elements that realize the drive unit 102.
なお、信号処理基板300とフレキシブルケーブル112とを電気的に接続する方法、及び駆動基板とフレキシブルケーブル112とを電気的に接続する方法は、本実施形態に限定されず、例えば、コネクタにより、電気的に接続する形態としてもよい。このようなコネクタとしては、ZIF構造のコネクタや、Non-ZIF構造のコネクタ等が挙げられる。また、フレキシブルケーブル112と信号処理基板300とを電気的に接続する方法とフレキシブルケーブル112と駆動基板とを電気的に接続する方法とは、同様で有ってもよいし、異なっていてもよい。例えば、フレキシブルケーブル112と信号処理基板300とはコネクタにより電気的に接続し、フレキシブルケーブル112と駆動基板とは熱圧着により電気的に接続する形態としてもよい。 The method of electrically connecting the signal processing board 300 and the flexible cable 112, and the method of electrically connecting the drive board and the flexible cable 112 are not limited to the present embodiment, and may be, for example, a form in which the electrical connection is made by a connector. Examples of such connectors include a connector with a ZIF structure and a connector with a non-ZIF structure. Furthermore, the method of electrically connecting the flexible cable 112 and the signal processing board 300 and the method of electrically connecting the flexible cable 112 and the drive board may be the same or different. For example, the flexible cable 112 and the signal processing board 300 may be electrically connected by a connector, and the flexible cable 112 and the drive board may be electrically connected by thermocompression bonding.
一方、筐体120は、本体部120Aと、上述した天板120Bとを備える。本体部120Aの材料としては、上述した天板120Bの材料と同様に、カーボンまたはCFRPを好適に用いることができ、特にカーボンが好ましい。なお、本体部120Aと天板120Bとを、異なる材料で形成されていてもよい。例えば、天板120Bは、上記のように放射線の吸収率が低く、且つ高剛性であり、弾性率が十分に高い材料で形成し、本体部120Aは、例えば、天板120Bよりも弾性率が低い材料で形成してもよい。 On the other hand, the housing 120 comprises a main body 120A and the above-mentioned top plate 120B. As with the material of the above-mentioned top plate 120B, the material of the main body 120A can be preferably carbon or CFRP, and carbon is particularly preferable. The main body 120A and the top plate 120B may be formed of different materials. For example, the top plate 120B may be formed of a material that has low radiation absorption rate, high rigidity, and a sufficiently high elastic modulus as described above, and the main body 120A may be formed of a material that has a lower elastic modulus than the top plate 120B, for example.
本体部120Aの底には、支柱117により支持された中板116が設けられている。中板116としては、例えば、アルミや銅製のシートが挙げられる。銅製のシートは入射される放射線によって2次放射線を発生し難く、よって、後方、すなわち変換層14側への散乱を防止する。なお、中板116は、少なくとも変換層14の放射線が出射する側の面全体を覆い、また、センサ基板12全体を覆うことが好ましい。また、中板116には、信号処理基板300等の回路部が固定されている。 A middle plate 116 supported by supports 117 is provided at the bottom of the main body 120A. Examples of the middle plate 116 include an aluminum or copper sheet. A copper sheet is less likely to generate secondary radiation due to incident radiation, and therefore prevents scattering backward, i.e., toward the conversion layer 14. The middle plate 116 covers at least the entire surface of the conversion layer 14 from which radiation is emitted, and preferably covers the entire sensor board 12. Circuit parts such as the signal processing board 300 are fixed to the middle plate 116.
中板116の放射線検出器10が設置される側と反対側の面には、信号処理基板300及び図示を省略した駆動基板が固定される。また、図2に矢印Aで示したように、放射線検出器10を筐体120の本体部120A内に設けられた中板116上に設置することにより、図3に示した放射線画像撮影装置1が形成される。 A signal processing board 300 and a drive board (not shown) are fixed to the surface of the middle plate 116 opposite to the side on which the radiation detector 10 is installed. As shown by arrow A in FIG. 2, the radiation detector 10 is installed on the middle plate 116 provided in the main body 120A of the housing 120, thereby forming the radiation image capturing device 1 shown in FIG. 3.
このように本実施形態の放射線画像撮影装置1は、センサ基板12と、変換層14と、断熱部材62と、天板120Bと、を備える。センサ基板12は、可撓性の基材11の画素領域35に、放射線に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素30が形成されている。変換層14は、基材11の画素が形成された面に設けられ、かつ放射線を光に変換する。断熱部材62は、変換層14の、センサ基板12側の面と反対側の面に設けられ、かつ中空シリカを含む。天板120Bは、断熱部材62の、変換層14側の面と反対側の面に設けられ、かつ基材11の剛性を補強する。 Thus, the radiographic imaging device 1 of this embodiment includes a sensor substrate 12, a conversion layer 14, a heat insulating member 62, and a top plate 120B. The sensor substrate 12 has a plurality of pixels 30 formed in a pixel region 35 of a flexible substrate 11, which accumulates electric charges generated in response to radiation. The conversion layer 14 is provided on the surface of the substrate 11 on which the pixels are formed, and converts radiation into light. The heat insulating member 62 is provided on the surface of the conversion layer 14 opposite to the surface on the sensor substrate 12 side, and includes hollow silica. The top plate 120B is provided on the surface of the heat insulating member 62 opposite to the surface on the conversion layer 14 side, and reinforces the rigidity of the substrate 11.
このように本実施形態の放射線画像撮影装置1では、放射線が入射される側の天板120Bと変換層14との間に断熱部材62が設けられているため、被写体からの熱を断熱し、かつ後方散乱線を抑制することができる。また、本実施形態の放射線画像撮影装置1によれば、被写体からの熱がセンサ基板12に伝わるのを抑制することにより、センサ基板12の複数の画素30に熱が不均一に伝わるのを抑制することができるため、放射線検出器10により得られる放射線画像の画質が低下するのを抑制することができる。 In this manner, in the radiographic imaging device 1 of this embodiment, the insulating member 62 is provided between the top plate 120B on the radiation incident side and the conversion layer 14, so that heat from the subject can be insulated and backscattered rays can be suppressed. Furthermore, according to the radiographic imaging device 1 of this embodiment, by suppressing the transfer of heat from the subject to the sensor substrate 12, it is possible to suppress uneven transfer of heat to the multiple pixels 30 of the sensor substrate 12, and therefore it is possible to suppress deterioration in the image quality of the radiographic image obtained by the radiation detector 10.
また、断熱部材62が中空シリカを含むため、断熱部材62を薄型化することができ、筐体120内部を拡大することができる、もしくは放射線画像撮影装置1を薄型化することができる。 In addition, because the insulating member 62 contains hollow silica, the insulating member 62 can be made thinner, allowing the interior of the housing 120 to be enlarged, or the radiographic imaging device 1 to be made thinner.
また本実施形態の放射線画像撮影装置1では、放射線検出器10の基材11の剛性を補強する補強基板として筐体120の天板120Bを兼用しているため、放射線画像撮影装置1全体の部品数を削減することができる。このように部品数を削減することにより、放射線画像撮影装置1を軽量化することができる。また、放射線画像撮影装置1を薄型化することができる。 In addition, in the radiographic imaging device 1 of this embodiment, the top plate 120B of the housing 120 also serves as a reinforcing substrate that reinforces the rigidity of the base material 11 of the radiation detector 10, so the number of parts in the entire radiographic imaging device 1 can be reduced. By reducing the number of parts in this way, the weight of the radiographic imaging device 1 can be reduced. In addition, the radiographic imaging device 1 can be made thinner.
なお、放射線画像撮影装置1の構成は、上述した形態に限定されない。例えば、以下の変形例1~変形例4に示す形態としてもよい。なお、上述した形態及び変形例1~変形例4の各々を適宜、組み合わせた形態としてもよく、また変形例1~変形例4に限定されるものでもない。 The configuration of the radiographic imaging device 1 is not limited to the above-mentioned configuration. For example, it may be configured as shown in the following modified examples 1 to 4. It is also possible to appropriately combine the above-mentioned configuration and each of modified examples 1 to 4, and it is not limited to modified examples 1 to 4.
(変形例1)
図5には、本変形例の放射線画像撮影装置1の断面図の一例が示されている。図5に示した放射線画像撮影装置1は、放射線検出器10の構成が上記形態の放射線検出器10(図2及び図3参照)の構成と異なっている。図5に示すように、本実施形態の放射線検出器10では、変換層14と断熱部材62との間に補強部材66が設けられている。具体的には、接着層60を介して変換層14に補強部材66が設けられており、接着層68を介して断熱部材62に補強部材66が設けられている。
(Variation 1)
Fig. 5 shows an example of a cross-sectional view of the radiation image capturing device 1 of this modified example. In the radiation image capturing device 1 shown in Fig. 5, the configuration of the radiation detector 10 is different from that of the radiation detector 10 of the above-described embodiment (see Figs. 2 and 3). As shown in Fig. 5, in the radiation detector 10 of this embodiment, a reinforcing member 66 is provided between the conversion layer 14 and the heat insulating member 62. Specifically, the reinforcing member 66 is provided on the conversion layer 14 via an adhesive layer 60, and the reinforcing member 66 is provided on the heat insulating member 62 via an adhesive layer 68.
補強部材66は、補強部材66は、基材11の剛性を補強するものであり、また、天板120Bよりも曲げ弾性率が低い。換言すると、補強部材66は、天板120Bよりも軟らかい。具体的には、補強部材66は、曲げ弾性率が150MPa以上、3500MPa以下の素材を用いることが好ましい。なお、補強部材66の材料は、所望の曲げ弾性率が得られる材料であればよく、補強基板40の材料と同じであってもよい。 The reinforcing member 66 reinforces the rigidity of the base material 11 and has a lower flexural modulus than the top plate 120B. In other words, the reinforcing member 66 is softer than the top plate 120B. Specifically, it is preferable that the reinforcing member 66 is made of a material having a flexural modulus of 150 MPa or more and 3500 MPa or less. The material of the reinforcing member 66 may be the same as the material of the reinforcing substrate 40 as long as it can obtain the desired flexural modulus.
上述したように天板120Bの曲げ弾性率が比較的高く、剛性が比較的高い。そこで、本変形例の放射線検出器10では、天板120Bがと変換層14との間に天板120Bよりも曲げ弾性率が低く、軟らかい補強部材66を設ける。これにより、本変形例の放射線画像撮影装置1の放射線検出器10によれば、天板120Bにかかる力が変換層14に与える影響を抑制し、変換層14が割れてしまうのを防止する効果が得られる。また製造時の搬送の際に変換層14にかかる力の与える影響を抑制し、変換層14が割れてしまうのを防止する効果が得られる。 As described above, the bending modulus of elasticity of the top plate 120B is relatively high, and the rigidity is relatively high. Therefore, in the radiation detector 10 of this modified example, a reinforcing member 66 that has a lower bending modulus of elasticity than the top plate 120B and is softer is provided between the top plate 120B and the conversion layer 14. As a result, the radiation detector 10 of the radiological image capturing device 1 of this modified example has the effect of suppressing the effect of the force applied to the top plate 120B on the conversion layer 14, preventing the conversion layer 14 from cracking. In addition, the effect of suppressing the effect of the force applied to the conversion layer 14 during transportation during manufacturing has the effect of preventing the conversion layer 14 from cracking.
(変形例2)
図6には、本変形例の放射線画像撮影装置1の断面図の一例が示されている。図6に示した放射線画像撮影装置1は、放射線画像撮影装置1の構成が上記形態の放射線画像撮影装置1(図2及び図3参照)の構成と異なっている。図6に示すように、本実施形態の放射線画像撮影装置1では、放射線検出器10の補強基板40が、中板116を兼ねている。なお、このように補強基板40が中板116と兼用とされる場合、補強基板40は、基材11の剛性を補強するものであればよく、補強基板40の材質等は、例えば、上記形態の補強基板40の材質と同様であってもよいし、中板116の材質と同様であってもよいし、補強基板40の材質及び中板116の材質の混合であってもよい。
(Variation 2)
FIG. 6 shows an example of a cross-sectional view of the radiographic imaging device 1 of this modified example. The radiographic imaging device 1 shown in FIG. 6 has a different configuration from that of the radiographic imaging device 1 of the above embodiment (see FIG. 2 and FIG. 3). As shown in FIG. 6, in the radiographic imaging device 1 of this embodiment, the reinforcing substrate 40 of the radiation detector 10 also serves as the middle plate 116. In addition, when the reinforcing substrate 40 also serves as the middle plate 116 in this way, the reinforcing substrate 40 only needs to reinforce the rigidity of the base material 11, and the material of the reinforcing substrate 40 may be, for example, the same as the material of the reinforcing substrate 40 of the above embodiment, the same as the material of the middle plate 116, or a mixture of the material of the reinforcing substrate 40 and the material of the middle plate 116.
本変形例の放射線画像撮影装置1のように、補強基板40が中板116を兼ねることにより、筐体120の本体部120Aの高さを薄型化することができ、放射線画像撮影装置1を薄型化することができる。 In the radiographic imaging device 1 of this modified example, the reinforcing substrate 40 also serves as the middle plate 116, so that the height of the main body 120A of the housing 120 can be reduced, and the radiographic imaging device 1 can be made thinner.
(変形例3)
図7には、本変形例の放射線画像撮影装置1の断面図の一例が示されている。図7に示した放射線画像撮影装置1は、放射線画像撮影装置1の構成が上記形態の放射線画像撮影装置1(図2及び図3参照)の構成と異なっている。上記各形態の放射線画像撮影装置1では、筐体120の天板120Bが放射線検出器10の補強基板を兼ねていたが、図7に示すように、本変形例の放射線画像撮影装置1では、筐体120の天板120Bと別途に、放射線検出器10に補強基板69が設けられている。本変形例の補強基板69が、本開示の第1の補強基板の一例である。
(Variation 3)
Fig. 7 shows an example of a cross-sectional view of the radiographic imaging device 1 of this modified example. The radiographic imaging device 1 shown in Fig. 7 has a different configuration from the radiographic imaging device 1 of the above-described embodiment (see Figs. 2 and 3). In the radiographic imaging device 1 of each embodiment described above, the top plate 120B of the housing 120 also serves as a reinforcing substrate for the radiation detector 10. However, as shown in Fig. 7, in the radiographic imaging device 1 of this modified example, a reinforcing substrate 69 is provided on the radiation detector 10 in addition to the top plate 120B of the housing 120. The reinforcing substrate 69 of this modified example is an example of a first reinforcing substrate of the present disclosure.
このように筐体120の天板120Bと別途に、放射線検出器10に補強基板69を設ける場合、補強基板69は、基材11の剛性を補強するものであればよく、補強基板69の材質は、例えば、天板120Bの材質と同様であってもよい。また例えば、補強基板69の材質は、補強基板40と同様であってもよい。なお、本変形例の天板120Bの材質は、上記各形態の天板120Bの材質と同様であることが好ましく、曲げ弾性率が10000MPa以上であることが好ましい。 本変形例の放射線画像撮影装置1によれば、放射線検出器10と、筐体120とを別体としているため、筐体120に放射線検出器10を収容し易くなる。 When the reinforcing substrate 69 is provided to the radiation detector 10 in this manner, separate from the top plate 120B of the housing 120, the reinforcing substrate 69 only needs to reinforce the rigidity of the base material 11, and the material of the reinforcing substrate 69 may be, for example, the same as the material of the top plate 120B. Also, for example, the material of the reinforcing substrate 69 may be the same as the material of the reinforcing substrate 40. Note that the material of the top plate 120B in this modified example is preferably the same as the material of the top plate 120B in each of the above embodiments, and preferably has a flexural modulus of elasticity of 10,000 MPa or more. According to the radiographic imaging device 1 of this modified example, the radiation detector 10 and the housing 120 are separate entities, making it easier to accommodate the radiation detector 10 in the housing 120.
なお、図7に示した例では、放射線検出器10の補強基板69が天板120Bに接している形態を示しているが、本形態に限定されず、補強基板69が天板120Bに接しておらず、69と天板120Bとの間に間隔が設けられていてもよい。なお、補強基板69と天板120Bとの間隔は狭い方が好ましく、図7に示したように、天板120Bに補強基板69が接していることがより好ましい。 In the example shown in FIG. 7, the reinforcing substrate 69 of the radiation detector 10 is in contact with the top plate 120B, but this is not limited to the embodiment, and the reinforcing substrate 69 may not be in contact with the top plate 120B, and a gap may be provided between the reinforcing substrate 69 and the top plate 120B. It is preferable that the gap between the reinforcing substrate 69 and the top plate 120B is narrow, and it is more preferable that the reinforcing substrate 69 is in contact with the top plate 120B as shown in FIG. 7.
(変形例4)
図8には、本変形例の放射線画像撮影装置1の断面図の一例が示されている。図8に示した放射線画像撮影装置1は、基材11の第2の面11B側から放射線が照射されるISS(Irradiation Side Sampling)方式の放射線画像撮影装置1である。なお、図8に示した放射線画像撮影装置1では、変形例2の放射線画像撮影装置1(図5参照)と同様に、放射線検出器10が補強部材66を備えている。
(Variation 4)
Fig. 8 shows an example of a cross-sectional view of a radiographic image capturing device 1 of this modified example. The radiographic image capturing device 1 shown in Fig. 8 is an ISS (Irradiation Side Sampling) type radiographic image capturing device 1 in which radiation is irradiated from the second surface 11B side of the base material 11. In the radiographic image capturing device 1 shown in Fig. 8, the radiation detector 10 includes a reinforcing member 66, similar to the radiographic image capturing device 1 of modified example 2 (see Fig. 5).
図8に示した放射線画像撮影装置1の放射線検出器10では、基材11の変換層14側の第1の面11Aと反対側の第2の面11Bに、断熱部材62が設けられている。具体的には、図8に示すように、基材11の第2の面11Bには、接着層60により補強部材66が設けられている。また、断熱部材62が、接着層68により補強部材66に設けられている。 In the radiation detector 10 of the radiographic imaging device 1 shown in FIG. 8, a heat insulating member 62 is provided on the second surface 11B opposite to the first surface 11A on the conversion layer 14 side of the substrate 11. Specifically, as shown in FIG. 8, a reinforcing member 66 is provided on the second surface 11B of the substrate 11 by an adhesive layer 60. In addition, the heat insulating member 62 is provided on the reinforcing member 66 by an adhesive layer 68.
また、変換層14のセンサ基板12と反対側の面には、接着層42により補強基板40が設けられている。いわば、本変形例では、変換層14の上に、補強基板40が設けられている。すなわち、本変形例の放射線検出器10は、上記各形態のPSS方式に用いられる放射線検出器10とは、センサ基板12及び変換層14の積層体に対する、補強部材66及び補強基板40の位置関係が逆になっている。 A reinforcing substrate 40 is provided on the surface of the conversion layer 14 opposite the sensor substrate 12 by an adhesive layer 42. In other words, in this modified example, the reinforcing substrate 40 is provided on the conversion layer 14. In other words, the radiation detector 10 of this modified example has the positional relationship of the reinforcing member 66 and the reinforcing substrate 40 relative to the laminate of the sensor substrate 12 and the conversion layer 14 reversed from that of the radiation detector 10 used in the PSS method of each of the above forms.
なお、本変形例の放射線検出器10では、センサ基板12の基材11内で発生した後方散乱線を断熱部材62の中空シリカにより吸収することができる。従って、本変形例の放射線画像撮影装置1においても、断熱部材62により、基材11、接着層60、補強部材66、及び接着層68により発生する後方散乱線を抑制することができる。 In addition, in the radiation detector 10 of this modified example, the backscattered radiation generated within the base material 11 of the sensor board 12 can be absorbed by the hollow silica of the heat insulating member 62. Therefore, in the radiation image capturing device 1 of this modified example as well, the heat insulating member 62 can suppress the backscattered radiation generated by the base material 11, the adhesive layer 60, the reinforcing member 66, and the adhesive layer 68.
このように本変形例のISS方式の放射線画像撮影装置1は、センサ基板12と、変換層14と、断熱部材62と、天板120Bと、を備える。センサ基板12は、可撓性の基材11の画素領域35に、放射線に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素30が形成されている。変換層14は、基材11の画素が形成された面に設けられ、かつ放射線を光に変換する。断熱部材62は、基材11の、変換層14側の面と反対側の面に設けられ、かつ中空シリカを含む。天板120Bは、断熱部材62の、基材11側の面と反対側の面に設けられ、かつ基材11の剛性を補強する。 As described above, the ISS type radiographic imaging device 1 of this modified example includes a sensor substrate 12, a conversion layer 14, a heat insulating member 62, and a top plate 120B. The sensor substrate 12 has a plurality of pixels 30 formed in a pixel region 35 of a flexible substrate 11, which accumulates electric charges generated in response to radiation. The conversion layer 14 is provided on the surface of the substrate 11 on which the pixels are formed, and converts radiation into light. The heat insulating member 62 is provided on the surface of the substrate 11 opposite to the surface on the conversion layer 14 side, and includes hollow silica. The top plate 120B is provided on the surface of the heat insulating member 62 opposite to the surface on the substrate 11 side, and reinforces the rigidity of the substrate 11.
このように本変形例のISS方式の放射線画像撮影装置1では、放射線が入射される側の天板120Bとセンサ基板12との間に断熱部材62が設けられているため、被写体からの熱を断熱し、かつ後方散乱線を抑制することができる。また、本実施形態の放射線画像撮影装置1によれば、被写体からの熱がセンサ基板12に伝わるのを抑制することにより、センサ基板12の複数の画素30に熱が不均一に伝わるのを抑制することができるため、放射線検出器10により得られる放射線画像の画質が低下するのを抑制することができる。 In this manner, in the ISS type radiographic imaging device 1 of this modified example, a heat insulating member 62 is provided between the top plate 120B on the radiation incident side and the sensor board 12, so that heat from the subject can be insulated and backscattered rays can be suppressed. Furthermore, according to the radiographic imaging device 1 of this embodiment, by suppressing the transfer of heat from the subject to the sensor board 12, it is possible to suppress uneven transfer of heat to the multiple pixels 30 of the sensor board 12, and therefore it is possible to suppress deterioration in the image quality of the radiographic image obtained by the radiation detector 10.
また、断熱部材62が中空シリカを含むため、断熱部材62を薄型化することができ、筐体120内部を拡大することができる、もしくは放射線画像撮影装置1を薄型化することができる。 In addition, because the insulating member 62 contains hollow silica, the insulating member 62 can be made thinner, allowing the interior of the housing 120 to be enlarged, or the radiographic imaging device 1 to be made thinner.
また本変形例のISS方式の放射線画像撮影装置1においても、放射線検出器10の基材11の剛性を補強する補強基板として筐体120の天板120Bを兼用しているため、放射線画像撮影装置1全体の部品数を削減することができる。このように部品数を削減することにより、放射線画像撮影装置1を軽量化することができる。また、放射線画像撮影装置1を薄型化することができる。 In addition, in the ISS type radiographic imaging device 1 of this modified example, the top plate 120B of the housing 120 also serves as a reinforcing substrate that reinforces the rigidity of the base material 11 of the radiation detector 10, so the number of parts in the entire radiographic imaging device 1 can be reduced. By reducing the number of parts in this way, the weight of the radiographic imaging device 1 can be reduced. In addition, the radiographic imaging device 1 can be made thinner.
なお、放射線画像撮影装置1及び放射線検出器10の構成は上述した形態に限定されるものではない。例えば、上記では、断熱部材62が、センサ基板12と同等の大きさである形態について説明したが、断熱部材62の大きさは、本形態に限定されず、少なくとも画素領域35を覆っていればよい。 The configurations of the radiation image capturing device 1 and the radiation detector 10 are not limited to the above-mentioned configurations. For example, the above describes a configuration in which the heat insulating member 62 is the same size as the sensor substrate 12, but the size of the heat insulating member 62 is not limited to this configuration, and it is sufficient that the heat insulating member 62 covers at least the pixel region 35.
また、上記各形態では、変換層14により放射線を光に変換し、変換された光に応じた電荷を蓄積する画素30が形成されたセンサ基板12を備えた、いわゆる間接変換方式の放射線検出器10について説明したが、放射線検出器10は、間接変換方式に限定されない。放射線検出器10は、放射線を直接、電荷に変換し、変換した電荷を蓄積する画素30が形成されたセンサ基板12を備えた、いわゆる直接変換方式の放射線検出器10を用いた放射線画像撮影装置1であってもよい。本形態の場合、放射線画像撮影装置は、可撓性の基材11の画素領域に、放射線に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が形成された基板と、基材11の画素が形成された面、及び基材11の画素が形成された面と反対側の面の一方に設けられ、かつ中空シリカを含む断熱部材62と、断熱部材62の、基板側の面と反対側の面に設けられ、かつ基材11の剛性を補強する補強基板と、を備えていればよい。 In the above embodiments, the radiation detector 10 of the so-called indirect conversion type is described, which includes a sensor substrate 12 on which pixels 30 are formed that convert radiation into light by the conversion layer 14 and accumulate charges corresponding to the converted light. However, the radiation detector 10 is not limited to the indirect conversion type. The radiation detector 10 may be a radiation image capturing device 1 using a radiation detector 10 of the so-called direct conversion type, which includes a sensor substrate 12 on which pixels 30 are formed that directly convert radiation into charges and accumulate the converted charges. In this embodiment, the radiation image capturing device may include a substrate on which a plurality of pixels that accumulate charges generated in response to radiation are formed in a pixel region of a flexible substrate 11, a heat insulating member 62 that includes hollow silica and is provided on one of the surface of the substrate 11 on which the pixels are formed and the surface opposite to the surface of the substrate 11 on which the pixels are formed, and a reinforcing substrate that is provided on the surface of the heat insulating member 62 opposite to the surface on the substrate side and reinforces the rigidity of the substrate 11.
また例えば、上記図1に示したように画素30がマトリクス状に2次元配列されている態様について説明したがこれに限らず、例えば、1次元配列であってもよいし、ハニカム配列であってもよい。また、画素の形状も限定されず、矩形であってもよいし、六角形等の多角形であってもよい。さらに、画素領域35の形状も限定されないことはいうまでもない。 In addition, for example, as shown in FIG. 1 above, the pixels 30 are two-dimensionally arranged in a matrix, but the present invention is not limited to this, and may be arranged one-dimensionally or in a honeycomb arrangement, for example. The shape of the pixels is also not limited, and may be rectangular or polygonal, such as a hexagon. Needless to say, the shape of the pixel region 35 is also not limited.
その他、上記実施形態及び各変形例における放射線画像撮影装置1及び放射線検出器10等の構成や製造方法等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。 In addition, the configurations and manufacturing methods of the radiation image capturing device 1 and radiation detector 10 in the above-described embodiment and each modified example are merely examples, and it goes without saying that they can be modified according to circumstances without departing from the spirit of the present invention.
1 放射線画像撮影装置
10 放射線検出器
11 基材、11A 第1の面、11B 第2の面
12 センサ基板
14 変換層
30 画素
32 TFT(スイッチング素子)
34 センサ部
35 画素領域
36 信号配線
38 走査配線
39 共通配線
40 補強基板
42、60、64、68 接着層
62 断熱部材
66 補強部材
69 補強基板
100 制御部、100A CPU、100B メモリ、100C 記憶部
102 駆動部
104 信号処理部
106 画像メモリ
108 電源部
110 制御基板
112 フレキシブルケーブル
113 端子
116 中板
117 支柱
120 筐体、120A 本体部、120B 天板、120C 照射面
300 信号処理基板
310 信号処理IC
R 放射線
Rb 後方散乱線
S 被写体
1 Radiation image capturing device 10 Radiation detector 11 Base material, 11A First surface, 11B Second surface 12 Sensor substrate 14 Conversion layer 30 Pixel 32 TFT (switching element)
34 Sensor section 35 Pixel region 36 Signal wiring 38 Scanning wiring 39 Common wiring 40 Reinforcing substrate 42, 60, 64, 68 Adhesive layer 62 Heat insulating member 66 Reinforcing member 69 Reinforcing substrate 100 Control section, 100A CPU, 100B Memory, 100C Storage section 102 Drive section 104 Signal processing section 106 Image memory 108 Power supply section 110 Control board 112 Flexible cable 113 Terminal 116 Middle plate 117 Support 120 Housing, 120A Main body section, 120B Top plate, 120C Irradiation surface 300 Signal processing board 310 Signal processing IC
R Radiation Rb Backscattered radiation S Subject
Claims (10)
前記基材の前記画素が形成された面に設けられ、かつ放射線を光に変換する変換層と、
前記変換層の、前記基板側の面と反対側の面に設けられ、かつ中空シリカを含む断熱部材と、
前記断熱部材の、前記変換層側の面と反対側の面に設けられ、かつ前記基材の剛性を補強する第1の補強基板と、
前記変換層と前記断熱部材との間に設けられ、かつ前記第1の補強基板よりも曲げ弾性率が低い補強部材と、
を備えた放射線画像撮影装置。 a substrate having a plurality of pixels formed in a pixel region of a flexible base material, the pixels storing electric charges generated in response to radiation;
a conversion layer provided on a surface of the base material on which the pixels are formed, the conversion layer converting radiation into light;
a heat insulating member provided on a surface of the conversion layer opposite to the surface on the substrate side, the heat insulating member including hollow silica particles;
a first reinforcing substrate provided on a surface of the heat insulating member opposite to the surface on the conversion layer side and reinforcing the rigidity of the base material;
a reinforcing member provided between the conversion layer and the heat insulating member and having a bending modulus lower than that of the first reinforcing substrate;
A radiation imaging device comprising:
請求項1に記載の放射線画像撮影装置。 The radiographic imaging device according to claim 1 , further comprising a second reinforcing substrate provided on a surface of the substrate opposite to the surface on which the conversion layer is provided, the second reinforcing substrate reinforcing the rigidity of the base material.
前記基材の前記画素が形成された面に設けられ、かつ放射線を光に変換する変換層と、
前記基材の、前記変換層側の面と反対側の面に設けられ、かつ中空シリカを含む断熱部材と、
前記断熱部材の、前記基板側の面と反対側の面に設けられ、かつ前記基材の剛性を補強する第1の補強基板と、
前記基板と前記断熱部材との間に設けられ、かつ前記第1の補強基板よりも曲げ弾性率が低い補強部材と、
を備えた放射線画像撮影装置。 a substrate having a plurality of pixels formed in a pixel region of a flexible base material, the pixels storing electric charges generated in response to radiation;
a conversion layer provided on a surface of the base material on which the pixels are formed, the conversion layer converting radiation into light;
a heat insulating member provided on a surface of the substrate opposite to the surface on the conversion layer side and including hollow silica;
a first reinforcing substrate provided on a surface of the heat insulating member opposite to the surface on the substrate side and reinforcing the rigidity of the base material;
a reinforcing member provided between the substrate and the heat insulating member and having a bending modulus lower than that of the first reinforcing substrate;
A radiation imaging device comprising:
請求項3に記載の放射線画像撮影装置。 The radiographic imaging device according to claim 3 , further comprising a second reinforcing substrate provided on a surface of the conversion layer opposite to the surface on which the substrate is provided, the second reinforcing substrate reinforcing the rigidity of the base material.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の放射線画像撮影装置。 The radiographic imaging device according to claim 1 , wherein the reinforcing member has a flexural modulus of elasticity of 150 MPa or more and 3500 MPa or less.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の放射線画像撮影装置。 The radiographic imaging device according to claim 1 , wherein the first reinforcing substrate has a flexural modulus of elasticity of 10,000 MPa or more.
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の放射線画像撮影装置。 The radiographic imaging device according to claim 1 , wherein the first reinforcing substrate is made of carbon.
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の放射線画像撮影装置。 The radiographic image capturing device according to claim 1 , wherein the heat insulating member has a thermal conductivity of not less than 0.01 W/m·K and not more than 0.03 W/m·K.
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の放射線画像撮影装置。 The radiographic imaging device according to claim 1 , further comprising a housing that houses the substrate, the conversion layer, and the heat insulating member, and in which the first reinforcing substrate is a top plate having a surface to be irradiated with radiation.
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の放射線画像撮影装置。 The radiographic imaging device according to claim 1 , further comprising a housing that houses the substrate, the conversion layer, the heat insulating member, and the first reinforcing substrate, and has a top plate having an irradiation surface for radiation, the first reinforcing substrate being provided on the top plate .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021102669A JP7612529B2 (en) | 2021-06-21 | 2021-06-21 | Radiography equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021102669A JP7612529B2 (en) | 2021-06-21 | 2021-06-21 | Radiography equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023001752A JP2023001752A (en) | 2023-01-06 |
JP7612529B2 true JP7612529B2 (en) | 2025-01-14 |
Family
ID=84688580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021102669A Active JP7612529B2 (en) | 2021-06-21 | 2021-06-21 | Radiography equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7612529B2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008170374A (en) | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Canon Inc | Radiation detection apparatus and scintillator panel |
JP2014167404A (en) | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Konica Minolta Inc | Evaporation substrate and scintillator panel |
WO2019181640A1 (en) | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 富士フイルム株式会社 | Radiation detector, radiographic photography device, and production method for radiation detector |
WO2019181569A1 (en) | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 富士フイルム株式会社 | Radiation detector, radiological imaging device, and production method |
JP2019196944A (en) | 2018-05-08 | 2019-11-14 | コニカミノルタ株式会社 | Radiation image photographing device |
JP2021025806A (en) | 2019-07-31 | 2021-02-22 | キヤノン株式会社 | Scintillator unit and radiation detector |
-
2021
- 2021-06-21 JP JP2021102669A patent/JP7612529B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008170374A (en) | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Canon Inc | Radiation detection apparatus and scintillator panel |
JP2014167404A (en) | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Konica Minolta Inc | Evaporation substrate and scintillator panel |
WO2019181640A1 (en) | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 富士フイルム株式会社 | Radiation detector, radiographic photography device, and production method for radiation detector |
WO2019181569A1 (en) | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 富士フイルム株式会社 | Radiation detector, radiological imaging device, and production method |
JP2019196944A (en) | 2018-05-08 | 2019-11-14 | コニカミノルタ株式会社 | Radiation image photographing device |
JP2021025806A (en) | 2019-07-31 | 2021-02-22 | キヤノン株式会社 | Scintillator unit and radiation detector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023001752A (en) | 2023-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7087164B2 (en) | Radiation detector and radiation imaging device | |
JP7030956B2 (en) | Radiation detector and radiation imaging device | |
JP7451787B2 (en) | Radiographic imaging device | |
JP7031014B2 (en) | Radiation detector, radiation imaging device, and manufacturing method | |
US11612366B2 (en) | Radiation detector, radiography apparatus, and method of manufacturing radiation detector | |
US11735622B2 (en) | Radiographic imaging apparatus | |
JP7370950B2 (en) | Radiographic imaging device | |
US11624844B2 (en) | Radiation detector and radiographic imaging apparatus | |
JP7612529B2 (en) | Radiography equipment | |
US11766227B2 (en) | Radiation detector, radiographic imaging apparatus, and method of manufacturing radiation detector | |
US11877875B2 (en) | Radiation detector, radiographic imaging apparatus, and method of manufacturing radiation detector | |
US12027564B2 (en) | Method of manufacturing radiographic imaging apparatus, and transport jig | |
JP7167322B2 (en) | Radiation detector and radiographic imaging device | |
CN114007508B (en) | Radiation detector and radiographic imaging apparatus | |
WO2021033663A1 (en) | Method for manufacturing radiation detector | |
WO2021132396A1 (en) | Manufacturing method of radiation image capture device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240307 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240911 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241001 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241119 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7612529 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |