JP2000241553A - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
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- JP2000241553A JP2000241553A JP4400399A JP4400399A JP2000241553A JP 2000241553 A JP2000241553 A JP 2000241553A JP 4400399 A JP4400399 A JP 4400399A JP 4400399 A JP4400399 A JP 4400399A JP 2000241553 A JP2000241553 A JP 2000241553A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シンチレータ素子間の光クロストークを軽減
した放射線検出器で、製造の容易な構造をしたものとす
る。その様な放射線検出器を用いることによって、放射
線ＣＴ装置の分解能を高める。 【解決手段】 シンチレータ素子と光セパレータを交互
に並べた発光部とシリコン光ダイオードとを光学接着剤
層を介して積層したもので、光セパレータをシンチレー
タ素子の下面（放光面）から０．１〜５μｍ、好ましく
は０．１〜２μｍの高さ光学接着剤層の中に突出させ
て、クロストークを軽減する。
した放射線検出器で、製造の容易な構造をしたものとす
る。その様な放射線検出器を用いることによって、放射
線ＣＴ装置の分解能を高める。 【解決手段】 シンチレータ素子と光セパレータを交互
に並べた発光部とシリコン光ダイオードとを光学接着剤
層を介して積層したもので、光セパレータをシンチレー
タ素子の下面（放光面）から０．１〜５μｍ、好ましく
は０．１〜２μｍの高さ光学接着剤層の中に突出させ
て、クロストークを軽減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放射線検出器に関
し、特にＸ線、γ線などの放射線を使うコンピュータ断
層撮影（ＣＴ）装置に使用される放射線検出器に関す
る。
し、特にＸ線、γ線などの放射線を使うコンピュータ断
層撮影（ＣＴ）装置に使用される放射線検出器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】放射線ＣＴ装置では、被撮影体に関して
放射線源（例えばＸ線管）と対称の位置に多数の放射線
検出器を隣り合わせて並べて各検出器の位置での放射線
強度を測定して、被撮影体の内部構造を観察するように
なっている。隣り合って並べられた各放射線検出器は各
画素に相当するものなので、出来るだけ小さく作るとと
もに隣の検出器との間隔を狭くして、解像度、分解能を
上げるように作られている。
放射線源（例えばＸ線管）と対称の位置に多数の放射線
検出器を隣り合わせて並べて各検出器の位置での放射線
強度を測定して、被撮影体の内部構造を観察するように
なっている。隣り合って並べられた各放射線検出器は各
画素に相当するものなので、出来るだけ小さく作るとと
もに隣の検出器との間隔を狭くして、解像度、分解能を
上げるように作られている。
【０００３】放射線検出器は、複数のシンチレータ素子
と光ダイオード素子とを積層した構造をしており、シン
チレータ素子が放射線源側に開口してＸ線などの放射線
をシンチレータ素子で受けるようになっている。シンチ
レータ素子はＣｄＷＯ4 、Ｂｉ4 Ｇｅ3 Ｏ12、Ｇｄ2 Ｏ
2 Ｓ：Ｐｒ（Ｃｅ，Ｆ）などで作られていて放射線が入
射すると可視光を発生する。この可視光をシンチレータ
素子の裏に対向するように設けられた光ダイオード素子
に入射させて電気信号に変換する。あるシンチレータ素
子に入射した放射線がそのシンチレータ素子を通過して
隣にあるシンチレータ素子に再度入射すると分解能が低
下するので、シンチレータ素子の間には放射線が通過し
ないように放射線遮蔽板が設けられている。また、シン
チレータ素子で発生した可視光は全立体角の方向に発生
するがシンチレータ素子の下に設けられた光ダイオード
素子に導かれる必要がある。そこで、シンチレータ素子
は、その光ダイオード素子と対向している面を除いて光
反射性のよいもので周囲が覆われている構造をしてい
る。
と光ダイオード素子とを積層した構造をしており、シン
チレータ素子が放射線源側に開口してＸ線などの放射線
をシンチレータ素子で受けるようになっている。シンチ
レータ素子はＣｄＷＯ4 、Ｂｉ4 Ｇｅ3 Ｏ12、Ｇｄ2 Ｏ
2 Ｓ：Ｐｒ（Ｃｅ，Ｆ）などで作られていて放射線が入
射すると可視光を発生する。この可視光をシンチレータ
素子の裏に対向するように設けられた光ダイオード素子
に入射させて電気信号に変換する。あるシンチレータ素
子に入射した放射線がそのシンチレータ素子を通過して
隣にあるシンチレータ素子に再度入射すると分解能が低
下するので、シンチレータ素子の間には放射線が通過し
ないように放射線遮蔽板が設けられている。また、シン
チレータ素子で発生した可視光は全立体角の方向に発生
するがシンチレータ素子の下に設けられた光ダイオード
素子に導かれる必要がある。そこで、シンチレータ素子
は、その光ダイオード素子と対向している面を除いて光
反射性のよいもので周囲が覆われている構造をしてい
る。
【０００４】遮蔽板として、Ｍｏ、Ｗ，Ｐｂなどの金属
板や、金属箔、金属膜が用いられている。またシンチレ
ータ表面に光反射性のよい材料を付けるために、アルミ
ニウム等の金属を蒸着やスパッタリングで０．１〜５μ
ｍ厚に付けたり、白色塗料例えば酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2 ）、亜鉛華（ＺｎＯ），鉛白（ＰｂＯ）、硫化亜鉛
（ＺｎＳ）等が付けられている。酸化チタンは亜鉛華、
鉛白、硫化亜鉛に比べ酸やアルカリに対し化学的安定性
が高いとともに、光反射率が大きいので光反射材として
用いられることが多い。本発明者等は酸化チタンの中で
もルチル型酸化チタンが耐光性に優れていることから安
定な反射材として用いることができることを既に発明し
ており、既出願の特許出願の中でルチル型酸化チタンを
光反射材として使用している放射線検出器を説明してい
る。このような白色塗料光反射材をＭｏ、Ｗ，Ｐｂなど
の放射線遮蔽板の上に付けたものを、隣り合って並べた
シンチレータ素子間に入れることが行われている。本明
細書ではシンチレータ素子間に設けられた放射線遮蔽板
と光反射材（あるいは光反射性の接着剤層）とをまとめ
て光セパレータと呼ぶ。
板や、金属箔、金属膜が用いられている。またシンチレ
ータ表面に光反射性のよい材料を付けるために、アルミ
ニウム等の金属を蒸着やスパッタリングで０．１〜５μ
ｍ厚に付けたり、白色塗料例えば酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2 ）、亜鉛華（ＺｎＯ），鉛白（ＰｂＯ）、硫化亜鉛
（ＺｎＳ）等が付けられている。酸化チタンは亜鉛華、
鉛白、硫化亜鉛に比べ酸やアルカリに対し化学的安定性
が高いとともに、光反射率が大きいので光反射材として
用いられることが多い。本発明者等は酸化チタンの中で
もルチル型酸化チタンが耐光性に優れていることから安
定な反射材として用いることができることを既に発明し
ており、既出願の特許出願の中でルチル型酸化チタンを
光反射材として使用している放射線検出器を説明してい
る。このような白色塗料光反射材をＭｏ、Ｗ，Ｐｂなど
の放射線遮蔽板の上に付けたものを、隣り合って並べた
シンチレータ素子間に入れることが行われている。本明
細書ではシンチレータ素子間に設けられた放射線遮蔽板
と光反射材（あるいは光反射性の接着剤層）とをまとめ
て光セパレータと呼ぶ。
【０００５】複数のシンチレータ素子を有する発光部の
下面にＳＰＤが接着剤で貼り付けられており、ＳＰＤの
光検出用ダイオード素子は各シンチレータ素子と対向す
る位置に設けられている。放射線照射で発光したシンチ
レータ素子から生じた可視光を出来るだけ損失のないよ
うにして光検出用ダイオード素子に伝える必要があるの
で、発光部下面とＳＰＤを貼り付けている接着剤は光透
過性の良い材料で作られた光学接着剤が使われている。
この発光部下面とＳＰＤの接着面には少しの凹凸がある
ために、この光学接着剤層の厚みは１〜１０μm 位でば
らついている。
下面にＳＰＤが接着剤で貼り付けられており、ＳＰＤの
光検出用ダイオード素子は各シンチレータ素子と対向す
る位置に設けられている。放射線照射で発光したシンチ
レータ素子から生じた可視光を出来るだけ損失のないよ
うにして光検出用ダイオード素子に伝える必要があるの
で、発光部下面とＳＰＤを貼り付けている接着剤は光透
過性の良い材料で作られた光学接着剤が使われている。
この発光部下面とＳＰＤの接着面には少しの凹凸がある
ために、この光学接着剤層の厚みは１〜１０μm 位でば
らついている。
【０００６】放射線検出器の一つのブロックの中では、
チャンネルがパターニングされた１枚のＳＰＤの上に長
方体をした複数のシンチレータ素子が、シンチレータ素
子間に光セパレータを介して、設けられている。従来１
６チャネル／ブロックということで１６個のシンチレー
タ素子を並べてＳＰＤの上に設けられていたものが、分
解能を上げるために２４個のシンチレータ素子をＳＰＤ
の上に並べて設けられた２４チャネル／ブロックとなっ
て来た。さらにより分解能を上げるために、チャンネル
方向に直角に分割し格子状にしたものも実用化され始め
ている。格子状にシンチレータ素子を配置することか
ら、光セパレータの厚みも極力薄くすることが求められ
ている。これに伴い、光セパレータの厚さも次第に薄く
なって来て、従来２００〜２５０μｍ厚であったものが
５０〜１００μｍ厚となって来た。
チャンネルがパターニングされた１枚のＳＰＤの上に長
方体をした複数のシンチレータ素子が、シンチレータ素
子間に光セパレータを介して、設けられている。従来１
６チャネル／ブロックということで１６個のシンチレー
タ素子を並べてＳＰＤの上に設けられていたものが、分
解能を上げるために２４個のシンチレータ素子をＳＰＤ
の上に並べて設けられた２４チャネル／ブロックとなっ
て来た。さらにより分解能を上げるために、チャンネル
方向に直角に分割し格子状にしたものも実用化され始め
ている。格子状にシンチレータ素子を配置することか
ら、光セパレータの厚みも極力薄くすることが求められ
ている。これに伴い、光セパレータの厚さも次第に薄く
なって来て、従来２００〜２５０μｍ厚であったものが
５０〜１００μｍ厚となって来た。
【０００７】このように光セパレータの厚さが薄くなっ
て来たので、シンチレータ素子で生じた光が光学接着剤
層を伝って、隣接するシンチレータ素子と対向している
光検出用ダイオード素子で検出されることが多くなって
来た。隣接する光検出用ダイオード素子で検出される光
強度を、受光したシンチレータ素子の下に対向している
光検出用ダイオード素子で検出した光強度と比較する
と、約１０％以上にも達することがある。光ダイオード
素子の幅を小さくすることによって、このような光クロ
ストークを小さくすることもできるが、光ダイオード素
子の幅を小さくすると出力も小さくなって、検出感度が
悪くなってしまうという問題があった。
て来たので、シンチレータ素子で生じた光が光学接着剤
層を伝って、隣接するシンチレータ素子と対向している
光検出用ダイオード素子で検出されることが多くなって
来た。隣接する光検出用ダイオード素子で検出される光
強度を、受光したシンチレータ素子の下に対向している
光検出用ダイオード素子で検出した光強度と比較する
と、約１０％以上にも達することがある。光ダイオード
素子の幅を小さくすることによって、このような光クロ
ストークを小さくすることもできるが、光ダイオード素
子の幅を小さくすると出力も小さくなって、検出感度が
悪くなってしまうという問題があった。
【０００８】かかる光クロストークを小さくするための
方策が種々提案されている。例えば、特開平2-17489 号
公報に示されている方策によると、シンチレータウェフ
ァーとＳＰＤを光学接着剤で接合したものに、シンチレ
ータウェファー上面から光学接着剤層を通って、ＳＰＤ
に達する溝をダイサーで付けて、シンチレータウェファ
ーを複数のシンチレータ素子に分割しその溝内にＸ線遮
蔽重金属板を挿入している。また、特開平3-206992号公
報に提案されているものでは、複数のシンチレータ素子
をその間に光セパレータを介して並べた発光部を光学接
着剤で接合しているＳＰＤの特殊な構造が示されてい
る。このものは、ガラス基板に溝を付けて溝内に光ダイ
オード素子を埋め込んで、溝内のＳＰＤの上に光学接着
剤を付けたものを発光部に接合している。このようにす
ることによって、光ダイオード素子間に突出して残って
いるガラス部分がシンチレータ素子間の光セパレータと
連続して遮蔽板を形成することになっている。
方策が種々提案されている。例えば、特開平2-17489 号
公報に示されている方策によると、シンチレータウェフ
ァーとＳＰＤを光学接着剤で接合したものに、シンチレ
ータウェファー上面から光学接着剤層を通って、ＳＰＤ
に達する溝をダイサーで付けて、シンチレータウェファ
ーを複数のシンチレータ素子に分割しその溝内にＸ線遮
蔽重金属板を挿入している。また、特開平3-206992号公
報に提案されているものでは、複数のシンチレータ素子
をその間に光セパレータを介して並べた発光部を光学接
着剤で接合しているＳＰＤの特殊な構造が示されてい
る。このものは、ガラス基板に溝を付けて溝内に光ダイ
オード素子を埋め込んで、溝内のＳＰＤの上に光学接着
剤を付けたものを発光部に接合している。このようにす
ることによって、光ダイオード素子間に突出して残って
いるガラス部分がシンチレータ素子間の光セパレータと
連続して遮蔽板を形成することになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】これら公知の技術によ
って、発光部とＳＰＤ間の光学接着剤層を伝って生じる
光クロストークを小さくすることはできると考えられ
る。しかし、ダイサーでシンチレータウェファーに溝を
付けて、その溝内に遮蔽板を入れることは、加工が煩わ
しいだけではなく、ＳＰＤに対しても加工を行うため
に、光ダイオード素子を損なうことがあった。また、ガ
ラス基板に光ダイオード素子を埋め込むための溝を設け
ると、その溝深さを正確に管理することが困難である。
その上、光ダイオード素子を個々に切り離したものを準
備する必要があるので生産面から見て煩わしいものとな
る。
って、発光部とＳＰＤ間の光学接着剤層を伝って生じる
光クロストークを小さくすることはできると考えられ
る。しかし、ダイサーでシンチレータウェファーに溝を
付けて、その溝内に遮蔽板を入れることは、加工が煩わ
しいだけではなく、ＳＰＤに対しても加工を行うため
に、光ダイオード素子を損なうことがあった。また、ガ
ラス基板に光ダイオード素子を埋め込むための溝を設け
ると、その溝深さを正確に管理することが困難である。
その上、光ダイオード素子を個々に切り離したものを準
備する必要があるので生産面から見て煩わしいものとな
る。
【００１０】そこで本発明では、放射線ＣＴ装置などに
使用するのに適した、シンチレータ素子間の光クロスト
ークを軽減した放射線検出器で、製造の容易な構造を提
供することを目的とする。
使用するのに適した、シンチレータ素子間の光クロスト
ークを軽減した放射線検出器で、製造の容易な構造を提
供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の放射線検出器
は、複数のシンチレータ素子をその間に光セパレータを
介して平面状に並べた発光部と、この発光部の下面の放
光面に光学接着剤で貼り付けたシリコン光ダイオード
（ＳＰＤ）とを有しており、ＳＰＤの光ダイオード素子
は前記各シンチレータ素子の下でシンチレータ素子に対
向する位置に設けられているものにおいて、前記光セパ
レータは発光部の放光面から０．１〜５μｍ突出してい
ることを特徴としている。
は、複数のシンチレータ素子をその間に光セパレータを
介して平面状に並べた発光部と、この発光部の下面の放
光面に光学接着剤で貼り付けたシリコン光ダイオード
（ＳＰＤ）とを有しており、ＳＰＤの光ダイオード素子
は前記各シンチレータ素子の下でシンチレータ素子に対
向する位置に設けられているものにおいて、前記光セパ
レータは発光部の放光面から０．１〜５μｍ突出してい
ることを特徴としている。
【００１２】また、本発明の放射線検出器で、発光部の
放光面から突出している部分には放射線遮蔽板も突出し
ていることが好ましい。
放光面から突出している部分には放射線遮蔽板も突出し
ていることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の放射線検出器およびそれ
を用いた放射線ＣＴ装置を以下に図面を参照しながら詳
細に説明する。ここで、図１は本発明の放射線検出器の
断面図、図２は本発明の放射線検出器の製造工程を説明
する図、図３は本発明の放射線検出器に用いている発光
部の下面の研磨を説明する図、図４は放射線ＣＴ装置の
説明図である。
を用いた放射線ＣＴ装置を以下に図面を参照しながら詳
細に説明する。ここで、図１は本発明の放射線検出器の
断面図、図２は本発明の放射線検出器の製造工程を説明
する図、図３は本発明の放射線検出器に用いている発光
部の下面の研磨を説明する図、図４は放射線ＣＴ装置の
説明図である。
【００１４】本発明の放射線検出器は図１にその断面図
で示すように、複数の直方体形状をしたシンチレータ素
子２１をその間に光セパレータ２２を介して平面状に並
べた発光部２と、この発光部２の下面の放光面２３（こ
こで発光部の下面を「放光面」と呼ぶ）に光学接着剤層
３で貼り付けたシリコン光ダイオード（ＳＰＤ）４とを
有している。このＳＰＤ４は、各シンチレータ素子２１
の下でシンチレータ素子下面に対向する位置に光ダイオ
ード素子４１が設けられている。光ダイオード素子４１
の電極は放射線検出回路につながれていて、光ダイオー
ド素子４１の受光量を測定できるようになっている。Ｓ
ＰＤおよび光ダイオード素子の構成や働きは既に良く知
られているので説明は省略する。
で示すように、複数の直方体形状をしたシンチレータ素
子２１をその間に光セパレータ２２を介して平面状に並
べた発光部２と、この発光部２の下面の放光面２３（こ
こで発光部の下面を「放光面」と呼ぶ）に光学接着剤層
３で貼り付けたシリコン光ダイオード（ＳＰＤ）４とを
有している。このＳＰＤ４は、各シンチレータ素子２１
の下でシンチレータ素子下面に対向する位置に光ダイオ
ード素子４１が設けられている。光ダイオード素子４１
の電極は放射線検出回路につながれていて、光ダイオー
ド素子４１の受光量を測定できるようになっている。Ｓ
ＰＤおよび光ダイオード素子の構成や働きは既に良く知
られているので説明は省略する。
【００１５】シンチレータ素子２１はＣｄＷＯ4 、Ｂｉ
4 Ｇｅ3 Ｏ12、Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒ（Ｃｅ，Ｆ）などで
作られていて、放射線例えばＸ線を受けた部分で発光し
て可視光が放出される。隣り合ったシンチレータ素子２
１の間にある光セパレータ２２は、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｂなど
放射線遮蔽性能の良い金属でできた放射線遮蔽板２２１
の表面に接着剤層２２２が付けられたものとなってい
る。接着剤層２２２はシンチレータ素子２１と放射線遮
蔽板２２１とを接着するとともに、ルチル型酸化チタン
粉末を含んでいて光反射率を９０％以上、好ましくは９
５％以上として、光反射材としても働くようにすること
が好ましい。発光部２の上面や端面部は光反射材層５で
鋳包まれている。
4 Ｇｅ3 Ｏ12、Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒ（Ｃｅ，Ｆ）などで
作られていて、放射線例えばＸ線を受けた部分で発光し
て可視光が放出される。隣り合ったシンチレータ素子２
１の間にある光セパレータ２２は、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｂなど
放射線遮蔽性能の良い金属でできた放射線遮蔽板２２１
の表面に接着剤層２２２が付けられたものとなってい
る。接着剤層２２２はシンチレータ素子２１と放射線遮
蔽板２２１とを接着するとともに、ルチル型酸化チタン
粉末を含んでいて光反射率を９０％以上、好ましくは９
５％以上として、光反射材としても働くようにすること
が好ましい。発光部２の上面や端面部は光反射材層５で
鋳包まれている。
【００１６】発光部２すなわちシンチレータ素子２１の
上面が放射線源と対向する方向を向いていて、その面か
ら放射線がシンチレータ素子２１内に入射する。シンチ
レータ素子２１に入射した放射線によって生じた可視光
は全立体角の方向に出るが、光セパレータ２２の接着剤
層２２２及び発光部２の上面や端面部に付けられた光反
射材層５で反射されて、シンチレータ素子２１の下面の
放光面２３に付けられた光ダイオード素子４１に導かれ
て検出される。またシンチレータ素子２１を透過した放
射線はその素子の側面に設けられた光セパレータ２２の
放射線遮蔽板２２１でほぼ吸収されるので隣にあるシン
チレータ素子への影響は小さい。
上面が放射線源と対向する方向を向いていて、その面か
ら放射線がシンチレータ素子２１内に入射する。シンチ
レータ素子２１に入射した放射線によって生じた可視光
は全立体角の方向に出るが、光セパレータ２２の接着剤
層２２２及び発光部２の上面や端面部に付けられた光反
射材層５で反射されて、シンチレータ素子２１の下面の
放光面２３に付けられた光ダイオード素子４１に導かれ
て検出される。またシンチレータ素子２１を透過した放
射線はその素子の側面に設けられた光セパレータ２２の
放射線遮蔽板２２１でほぼ吸収されるので隣にあるシン
チレータ素子への影響は小さい。
【００１７】ＳＰＤ４と放光面２３とを貼り付けている
光学接着剤層３の厚みは約１〜１０μｍである。発光部
２のシンチレータ素子２１の下面の放光面２３すなわち
ＳＰＤに向いている面から光セパレータ２２は０．１〜
５μｍ光学接着剤層３中に突出している。この突出部は
放射線遮蔽板２２１をその中に含んでいたり、接着剤層
２２２が付いていない放射線遮蔽板２２１のみが突出し
ていることもあるが効果としては変わらない。
光学接着剤層３の厚みは約１〜１０μｍである。発光部
２のシンチレータ素子２１の下面の放光面２３すなわち
ＳＰＤに向いている面から光セパレータ２２は０．１〜
５μｍ光学接着剤層３中に突出している。この突出部は
放射線遮蔽板２２１をその中に含んでいたり、接着剤層
２２２が付いていない放射線遮蔽板２２１のみが突出し
ていることもあるが効果としては変わらない。
【００１８】発光部２のシンチレータ素子２１の下面の
放光面２３すなわちＳＰＤ４に向いている面から光学接
着剤層３中に突出している光セパレータ２２の長さは
０．１〜２μｍであることは更に好ましいことである。
このような長さの光セパレータ２２の突出は後で説明す
るように加工時にシンチレータ素子２１の劣化なしに得
ることができる。
放光面２３すなわちＳＰＤ４に向いている面から光学接
着剤層３中に突出している光セパレータ２２の長さは
０．１〜２μｍであることは更に好ましいことである。
このような長さの光セパレータ２２の突出は後で説明す
るように加工時にシンチレータ素子２１の劣化なしに得
ることができる。
【００１９】このように光セパレータ２２を発光部２の
下面の放光面２３から光学接着剤層３中に突出させるこ
とによって、あるシンチレータ素子から放出された可視
光が、光学接着剤層３を伝って隣にある光ダイオード素
子４１で受光されるといういわゆる光クロストークを小
さくすることができる。後で示すように、光セパレータ
２２の突出量が０．１μｍの場合で光クロストークを４
％まで低減でき、１．５μｍ以上の突出量で光クロスト
ークを１．０％まで軽減できる。
下面の放光面２３から光学接着剤層３中に突出させるこ
とによって、あるシンチレータ素子から放出された可視
光が、光学接着剤層３を伝って隣にある光ダイオード素
子４１で受光されるといういわゆる光クロストークを小
さくすることができる。後で示すように、光セパレータ
２２の突出量が０．１μｍの場合で光クロストークを４
％まで低減でき、１．５μｍ以上の突出量で光クロスト
ークを１．０％まで軽減できる。
【００２０】本発明の放射線検出器１は図２に示す製造
工程によって製造することができる。まず、図２（ａ）
にあるようにシンチレータウェファー２１０と放射線遮
蔽板２２１とを重ねてその間にルチル型酸化チタン粉末
を含んでいる接着剤層２２２を介して接着する。シンチ
レータ素子が必要数になるようにシンチレータウェファ
ー２１０を積み重ねる（ｂ）。接着剤樹脂の硬化する温
度で数時間加熱して接着剤層２２２を固化した後、
（ｃ）の破線のところで切断して、（ｄ）のように発光
部２を作る。これを接着シート６の上に設置して、発光
部を囲むように型枠７を接着シート６の上において、エ
ポキシ樹脂とルチル型酸化チタン粉末とを重量比１：
０．５〜３で混合したものを型枠７内に流し込んで、発
光部２の周りをこの混合物（光反射材層５となる）で鋳
包む（ｅ）。これを空気中エポキシ樹脂の硬化する温度
で数時間加熱して、樹脂を固化する。次に、接着シート
６と型枠７を取り除いて、機械加工を行う。このとき、
発光部２の下面、図２（ｆ）で加工粗さを示している面
を番定が＃４０００あるいはそれよりも粗い砥粒でラッ
プ加工する。このように砥粒を用いてラップすることに
よってシンチレータ素子と光セパレータとの間に図１の
断面図で示しているように段差が生じて、光セパレータ
がシンチレータ素子から突出したものとなる。これをＳ
ＰＤ４に光学接着剤層３を用いて貼り付け組み立てて
（ｇ）、放射線検出器１が得られる。格子状のシンチレ
ータ素子の製造は、前述の（ｄ）で得られた組立体を
（ａ）のシンチレータウェファー２１０に見立てる事
で、（ａ）以降同様の工程で実現できるものである。
工程によって製造することができる。まず、図２（ａ）
にあるようにシンチレータウェファー２１０と放射線遮
蔽板２２１とを重ねてその間にルチル型酸化チタン粉末
を含んでいる接着剤層２２２を介して接着する。シンチ
レータ素子が必要数になるようにシンチレータウェファ
ー２１０を積み重ねる（ｂ）。接着剤樹脂の硬化する温
度で数時間加熱して接着剤層２２２を固化した後、
（ｃ）の破線のところで切断して、（ｄ）のように発光
部２を作る。これを接着シート６の上に設置して、発光
部を囲むように型枠７を接着シート６の上において、エ
ポキシ樹脂とルチル型酸化チタン粉末とを重量比１：
０．５〜３で混合したものを型枠７内に流し込んで、発
光部２の周りをこの混合物（光反射材層５となる）で鋳
包む（ｅ）。これを空気中エポキシ樹脂の硬化する温度
で数時間加熱して、樹脂を固化する。次に、接着シート
６と型枠７を取り除いて、機械加工を行う。このとき、
発光部２の下面、図２（ｆ）で加工粗さを示している面
を番定が＃４０００あるいはそれよりも粗い砥粒でラッ
プ加工する。このように砥粒を用いてラップすることに
よってシンチレータ素子と光セパレータとの間に図１の
断面図で示しているように段差が生じて、光セパレータ
がシンチレータ素子から突出したものとなる。これをＳ
ＰＤ４に光学接着剤層３を用いて貼り付け組み立てて
（ｇ）、放射線検出器１が得られる。格子状のシンチレ
ータ素子の製造は、前述の（ｄ）で得られた組立体を
（ａ）のシンチレータウェファー２１０に見立てる事
で、（ａ）以降同様の工程で実現できるものである。
【００２１】図２（ｆ）を参照して行なった上の説明を
もう少し詳しく説明する。図３の（ａ）がラップ加工を
行う前の発光部２の断面図であり、シンチレータ素子２
１と光セパレータ２２が交互に並んだものとなってい
る。この下面、すなわち加工粗さを示している面がラッ
プ加工を施される個所である。この面にラップ加工を施
すと、図３（ｂ）に断面図で示しているようにシンチレ
ータ素子２１の部分がより早く研磨されて、光セパレー
タ２２の部分が放光面２３から突出して来る。
もう少し詳しく説明する。図３の（ａ）がラップ加工を
行う前の発光部２の断面図であり、シンチレータ素子２
１と光セパレータ２２が交互に並んだものとなってい
る。この下面、すなわち加工粗さを示している面がラッ
プ加工を施される個所である。この面にラップ加工を施
すと、図３（ｂ）に断面図で示しているようにシンチレ
ータ素子２１の部分がより早く研磨されて、光セパレー
タ２２の部分が放光面２３から突出して来る。
【００２２】この突出の大きさは、ラップ加工に用いる
砥粒の番定によってほぼ決まっており、表１に示すよう
に、細かい番定の砥粒を用いると突出量が小さくなり、
突出量を大きくするには小さい番定すなわち粗い砥粒を
用いればよいことがわかる。
砥粒の番定によってほぼ決まっており、表１に示すよう
に、細かい番定の砥粒を用いると突出量が小さくなり、
突出量を大きくするには小さい番定すなわち粗い砥粒を
用いればよいことがわかる。
【００２３】
【表１】
【００２４】このようにして、光セパレータをシンチレ
ータ素子から突出させた発光部を持った放射線検出器を
用いて、その光クロストーク率を測定した。ここで光学
接着剤層の厚さを１０μｍ、光セパレータとしてＭｏ薄
板の表面にルチル型酸化チタン粉末を含んだ光反射性の
接着剤層を付けたものとして、光セパレータの厚みは約
１００μｍとした。また、シンチレータ素子としてＧｄ
2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒ（Ｃｅ，Ｆ）で作られたもので、１６チ
ャネル／ブロックの放射線検出器を用いた。光セパレー
タ突出量を０．０５〜２．５μｍと変えた場合の光クロ
ストーク率を表２に示している。
ータ素子から突出させた発光部を持った放射線検出器を
用いて、その光クロストーク率を測定した。ここで光学
接着剤層の厚さを１０μｍ、光セパレータとしてＭｏ薄
板の表面にルチル型酸化チタン粉末を含んだ光反射性の
接着剤層を付けたものとして、光セパレータの厚みは約
１００μｍとした。また、シンチレータ素子としてＧｄ
2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒ（Ｃｅ，Ｆ）で作られたもので、１６チ
ャネル／ブロックの放射線検出器を用いた。光セパレー
タ突出量を０．０５〜２．５μｍと変えた場合の光クロ
ストーク率を表２に示している。
【００２５】
【表２】
【００２６】表２から明らかなように、光セパレータを
シンチレータ素子下面から０．１μｍ以上突出させるこ
とによって光クロストークが小さくなっていることがわ
かる。突出量を１．５μｍ以上とすると光クロストーク
が１％と極めて小さいものとなったことがわかる。しか
し、それ以上突出量を大きくしても光クロストーク率は
減少しないので、１．５〜２．５μｍが最も良いようで
ある。光セパレータの突出量を大きくするには、ラップ
加工時に粗い砥粒を用いる必要があるが、粗い砥粒を使
用すると、シンチレータ材料としてＧｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒ
（Ｃｅ，Ｆ）を用いた場合、加工劣化が激しくなり、そ
れに伴い発光出力の低下につながるので、突出量を２μ
ｍ以下にすることがよい。
シンチレータ素子下面から０．１μｍ以上突出させるこ
とによって光クロストークが小さくなっていることがわ
かる。突出量を１．５μｍ以上とすると光クロストーク
が１％と極めて小さいものとなったことがわかる。しか
し、それ以上突出量を大きくしても光クロストーク率は
減少しないので、１．５〜２．５μｍが最も良いようで
ある。光セパレータの突出量を大きくするには、ラップ
加工時に粗い砥粒を用いる必要があるが、粗い砥粒を使
用すると、シンチレータ材料としてＧｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｐｒ
（Ｃｅ，Ｆ）を用いた場合、加工劣化が激しくなり、そ
れに伴い発光出力の低下につながるので、突出量を２μ
ｍ以下にすることがよい。
【００２７】光セパレータの突出量を制御することで、
光学接着剤の接着厚みの制御も容易になるうえ、突出部
があるため接着面積の増大が図られ接着強度の向上が得
られた。
光学接着剤の接着厚みの制御も容易になるうえ、突出部
があるため接着面積の増大が図られ接着強度の向上が得
られた。
【００２８】放射線検出器を用いている放射線ＣＴ装置
は図４に示すように、ＣＴ装置８の中央に被撮影体８１
を設けることができるようになっている。被撮影体８１
の周囲を回ることができるように放射線源（例えばＸ線
管）８２が配置されていて、被撮影体８１に関して放射
線源８２と対向する位置に放射線検出器１が並んで配置
されている。放射線源８２から出た扇状の放射線８３が
被撮影体８１の各部分で吸収を受けて被撮影体８１の影
が放射線検出器１に生じるので、並んだ複数の放射線検
出器１からの出力として、被撮影体８１の影の明暗が得
られる。放射線源８２と放射線検出器１が被撮影体８１
に対して回転しながら同様の測定を行い、その測定値を
合成して画像に再構築することによってＣＴ画像が得ら
れる。本発明のように光クロストーク率の小さな放射線
検出器を用いることによって、検出器の分解能が大きく
なるので、極めて感度の良い放射線ＣＴ装置となる。
は図４に示すように、ＣＴ装置８の中央に被撮影体８１
を設けることができるようになっている。被撮影体８１
の周囲を回ることができるように放射線源（例えばＸ線
管）８２が配置されていて、被撮影体８１に関して放射
線源８２と対向する位置に放射線検出器１が並んで配置
されている。放射線源８２から出た扇状の放射線８３が
被撮影体８１の各部分で吸収を受けて被撮影体８１の影
が放射線検出器１に生じるので、並んだ複数の放射線検
出器１からの出力として、被撮影体８１の影の明暗が得
られる。放射線源８２と放射線検出器１が被撮影体８１
に対して回転しながら同様の測定を行い、その測定値を
合成して画像に再構築することによってＣＴ画像が得ら
れる。本発明のように光クロストーク率の小さな放射線
検出器を用いることによって、検出器の分解能が大きく
なるので、極めて感度の良い放射線ＣＴ装置となる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の放射線検出
器は、シンチレータ素子間の光クロストークを軽減した
もので、製造の容易な構造をしている。この放射線検出
器を用いた放射線ＣＴ装置は分解能の高いものとするこ
とができる。
器は、シンチレータ素子間の光クロストークを軽減した
もので、製造の容易な構造をしている。この放射線検出
器を用いた放射線ＣＴ装置は分解能の高いものとするこ
とができる。
【図１】本発明の放射線検出器の断面図である。
【図２】本発明の放射線検出器の製造工程を説明する図
である。
である。
【図３】本発明の放射線検出器に用いている発光部の下
面の研磨加工を説明する図である。
面の研磨加工を説明する図である。
【図４】放射線ＣＴ装置の説明図である。
１ 放射線検出器 ２ 発光部 ２１ シンチレータ素子 ２１０ シンチレータウェファー ２２ 光セパレータ ２２１ 放射線遮蔽板 ２２２ 接着剤層 ２３ 放光面 ３ 光学接着剤層 ４ シリコン光ダイオード（ＳＰＤ） ４１ 光ダイオード素子 ５ 光反射材層 ６ 接着シート ７ 型枠 ８ 放射線ＣＴ装置 ８１ 被撮影体 ８２ 放射線源 ８３ 放射線
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のシンチレータ素子をその間に光セ
パレータを介して平面状に並べた発光部と、この発光部
の下面の放光面に光学接着剤で貼り付けたシリコン光ダ
イオード（ＳＰＤ）とを有しており、ＳＰＤの光ダイオ
ード素子は前記各シンチレータ素子の下でシンチレータ
素子に対向する位置に設けられている放射線検出器にお
いて、 前記光セパレータは発光部の放光面から０．１〜５μｍ
突出していることを特徴としている放射線検出器。 - 【請求項２】 発光部の放光面から突出している部分に
は放射線遮蔽板も突出していることを特徴とする請求項
１記載の放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4400399A JP2000241553A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4400399A JP2000241553A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 放射線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000241553A true JP2000241553A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=12679540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4400399A Pending JP2000241553A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000241553A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004028815A (ja) * | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Toshiba Corp | シンチレータブロックとその製造方法ならびにｘ線検出器およびｘ線ｃｔ装置 |
| FR2891401A1 (fr) * | 2005-09-23 | 2007-03-30 | Thales Sa | Realisation d'un detecteur de rayonnement. |
| JP2008134078A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Nippon Kessho Kogaku Kk | 放射線検出器用部品および放射線検出器 |
| EP3428691A1 (en) * | 2017-07-13 | 2019-01-16 | Koninklijke Philips N.V. | X-ray detector and method of manufacturing such a detector |
-
1999
- 1999-02-23 JP JP4400399A patent/JP2000241553A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004028815A (ja) * | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Toshiba Corp | シンチレータブロックとその製造方法ならびにｘ線検出器およびｘ線ｃｔ装置 |
| FR2891401A1 (fr) * | 2005-09-23 | 2007-03-30 | Thales Sa | Realisation d'un detecteur de rayonnement. |
| WO2007036417A1 (fr) * | 2005-09-23 | 2007-04-05 | Thales | Realisation d'un detecteur de rayonnement |
| US8044480B2 (en) | 2005-09-23 | 2011-10-25 | Thales | Production of a radiation detector |
| JP2008134078A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Nippon Kessho Kogaku Kk | 放射線検出器用部品および放射線検出器 |
| EP3428691A1 (en) * | 2017-07-13 | 2019-01-16 | Koninklijke Philips N.V. | X-ray detector and method of manufacturing such a detector |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050713 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070425 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20071211 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20080408 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |