JP2005183671A - 放射線画像検出器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 読取光を透過する第１の線状電極および読取光を遮光する第２の線状電極とが交互に配列され、読取光の照射により放射線画像の読取りが行われる放射線画像検出器において、読取光照射時における第２の線状電極でのエッジ放電を防止し、読み取られた放射線画像の画質の向上を図る。
【解決手段】 第２の線状電極５ｂの長さ方向に延びる両側端面５ｃおよび上面５ｄに読取光を遮光する絶縁部材７を設ける。
【選択図】 図２
【解決手段】 第２の線状電極５ｂの長さ方向に延びる両側端面５ｃおよび上面５ｄに読取光を遮光する絶縁部材７を設ける。
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Description
本発明は、放射線画像を担持した放射線の照射を受けて放射線画像を記録し、読取光により走査されて放射線画像に応じた信号が読み出される放射線画像検出器に関するものである。
従来より、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射を受けて電荷を発生し、その電荷を蓄積することにより被写体に関する放射線画像を記録する放射線画像検出器が各種提案、実用化されている。
上記のような放射線画像検出器としては、たとえば、特許文献１には、放射線を透過する第１の電極層、放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層、潜像電荷に対しては絶縁体として作用し、かつ潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層、および読取光を透過する線状に延びる第１の線状電極と読取光を遮光する線状に延びる第２の線状電極とが平行に交互に配列された第２の電極層をこの順に積層してなる放射線画像検出器が提案されている。
上記のように構成された放射線画像検出器により放射線画像の記録を行う際には、まず、図８（ａ）に示すように、放射線画像検出器２０の第１の電極層１に接続された高圧電源３０により第１の電極層１に負の高電圧が印加された状態で、被写体を透過した放射線が照射される。上記のようにして照射された放射線は、第１の電極層１を透過し、記録用光導電層２に照射され、記録用光導電層２の放射線の照射された部分において電荷対が発生し、この電荷対のうち正の電荷は負に帯電した第１の電極層１に向かって移動し、第１の電極層１における負の電荷と結合して消滅する。一方、上記ようにして発生した電荷対のうち負の電荷は正に帯電した第２の電極層５に向かって移動するが、上記のように電荷輸送層３は負の電荷に対しては絶縁体として作用するため、図８（ｂ）に示すように、上記負の電荷は記録用光導電層２と電荷輸送層３との界面である蓄電部６に蓄積され、この蓄電部への負電荷の蓄積により放射線画像の記録が行われる。
そして、上記のようにして記録された放射線画像を放射線画像検出器２０から読み取る際には、まず、図９に示すように、読取光が第２の電極層５側から照射される。照射された読取光は、第２の電極層５における第１の線状電極５ａを透過し、読取用光導電層４に照射され、読取用光導電層４において電荷対が発生する。そして、読取用光導電層４において発生した電荷対のうち正の電荷が蓄電部６に蓄積された負電荷と結合するとともに、負の電荷が第１の線状電極５ａに帯電した正の電荷と、第２の線状電極５ｂからＧＮＤを介して第１の線状電極５ａ側に流れてくる正の電荷とに結合することにより、第１の線状電極５ａに接続された電流検出アンプ８により電流ｉが検出され、その電流ｉが電圧に変換されて画像信号として出力される。
しかしながら、図９に示すように、読取光が第２の線状電極のエッジ付近に照射されると第２の線状電極のエッジ付近でエッジ放電が生じる場合があり、このエッジ放電により生じた正の電荷が蓄電部６に蓄積された負の電荷と結合して負の電荷を消滅させてしまうため、本来第１の線状電極５ａに帯電された正の電荷と結合する負の電荷の量が低下してしまい、そのため電流検出アンプにより検出される電流ｉが減少して読取効率の低下を生じ、読み取られた放射線画像の画質の劣化を招くことになる。
本発明は、上記事情に鑑み、上記のように第１および第２の線状電極を用いて放射線画像の読取りを行う放射線画像検出器において、第２の線状電極のエッジ放電を防止して画質の向上を図ることができる放射線画像検出器を提供することを目的とするものである。
本発明の放射線画像検出器は、放射線画像を担持した記録用の電磁波を透過する第１の電極層と、第１の電極層を透過した前記記録用の電磁波の照射により電荷を発生する記録用光導電層と、記録用光導電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、読取光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、読取光を透過する複数の第１の線状電極が所定の間隔を空けて平行に配列された第１のストライプ電極および読取光を遮光する複数の第２の線状電極が第１の線状電極の間に平行に配列された第２のストライプ電極を有する第２の電極層とをこの順に積層してなる放射線画像検出器において、第２の線状電極の長さ方向に延びる両側端面のうちの少なくとも１つの側端面およびその側端面に連続する第２の線状電極の上面の一部または全部に読取光を遮光する絶縁部材を設けていることを特徴とする。
ここで、上記「上面の一部」としては、たとえば、上記線状電極の側端面に沿って線状電極の一端から他端まで延びる上面の縁端部であることが望ましい。
本発明の放射線画像検出器によれば、第２の線状電極の長さ方向に延びる両側端面のうちの少なくとも１つの側端面およびその側端面に連続する第２の線状電極の上面の一部または全部に読取光を遮光する絶縁部材を設けるようにしたので、第２の線状電極のエッジ付近におけるエッジ放電を防止することができ、そのエッジ放電に起因する読取効率の低下を防止することができるので、読み取られた放射線画像の画質の向上を図ることができる。
以下、図面を参照して本発明の放射線画像検出器の一実施形態について説明する。図１は本放射線画像検出器の斜視図、図２は図１に示す放射線画像検出器の２−２線断面図、図３は図１に示す放射線画像検出器の３−３線断面図である。
本放射線画像検出器１０は、図１に示すように、放射線画像を担持した放射線を透過する第１の電極層１、第１の電極層１を透過した放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層２、記録用光導電層２において発生した電荷に対しては絶縁体として作用し、且つその電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層３、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層４、および読取光を透過する複数の第１の線状電極５ａからなる第１のストライプ電極と読取光を遮光する複数の第２の線状電極５ｂからなる第２のストライプ電極とを有する第２の電極層５をこの順に積層してなるものである。記録用光導電層２と電荷輸送層３との間には、記録用光導電層２内で発生した電荷を蓄積する蓄電部６が形成されている。なお、上記各層は、ガラス基板上に第２の電極層５から順に形成されるものであるが、図１〜図３においては、ガラス基板を省略している。
第１の電極層１としては、放射線を透過するものであればよく、たとえば、ネサ皮膜（ＳｎＯ2）、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、アモルファス状光透過性酸化膜であるＩＤＩＸＯ（Idemitsu Indium X-metal Oxide ；出光興産（株））などを５０〜２００ｎｍ厚にして用いることができ、また、１００ｎｍ厚のＡｌやＡｕなども用いることもできる。
第２の電極層１５は、上記のように第１のストライプ電極と第２のストライプ電極とを有するものであるが、第１のストライプ電極の第１の線状電極５ａと第２のストライプ電極の第２の線状電極５とは、図１に示すように、所定の間隔を空けて交互に平行に配列されている。第１の線状電極５ａの材料としては読取光を透過し、導電性を有するものであれば如何なるものでもよいが、たとえば、第１の電極層１と同様に、ＩＴＯやＩＤＩＸＯを用いることができる。また、Ａｌ、Ｃｒなどの金属を用いて読取光を透過する程度の厚さ（たとえば、１０ｎｍ程度）で形成するようにしてもよい。また、第２の線状電極５ｂの材料としては読取光を遮光し、導電性を有するものであれば如何なるものでもよいが、たとえば、Ａｌ、Ｃｒなどの金属を用いて読取光を遮光する程度の厚さ（たとえば、１００ｎｍ厚程度）で形成するようにすればよい。
記録用光導電層２は、放射線の照射を受けることにより電荷を発生するものであればよく、放射線に対して比較的量子効率が高く、また暗抵抗が高いなどの点で優れているａ−Ｓｅを主成分とするものを使用する。厚さは５００μｍ程度が適切である。
電荷輸送層３としては、たとえば、第１の電極層１に帯電する電荷の移動度と、その逆極性となる電荷の移動度の差が大きい程良く（例えば１０2以上、望ましくは１０3以上）ポリＮ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス（３−メチルフェニル）−〔1,1'−ビフェニル〕−4,4'−ジアミン（ＴＰＤ）やディスコティック液晶等の有機系化合物、或いはＴＰＤのポリマー（ポリカーボネート、ポリスチレン、ＰＶＫ）分散物，Ｃｌを１０〜２００ｐｐｍドープしたａ−Ｓｅ等の半導体物質が適当である。
読取用光導電層４としては、読取光の照射を受けることにより導電性を呈するものであればよく、例えば、ａ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｅ−Ａｓ−Ｔｅ、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニン、ＭｇＰｃ（Magnesium phtalocyanine），ＶｏＰｃ（phaseII of Vanadyl phthalocyanine）、ＣｕＰｃ（Cupper phtalocyanine）などのうち少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が好適である。厚さは０．１〜１μｍ程度が適切である。
ここで、本実施形態の放射線画像検出器１０においては、図１および図２に示すように、第２の線状電極５ｂの長さ方向に延びる両側端面５ｃおよび上面５ｄに絶縁部材７が設けられている。上記絶縁部材７は、第２の線状電極５ｂのエッジ放電を防止することができるとともに、読取光を遮光する部材である。絶縁部材７としては、読取光を吸収する材料を利用することができる。たとえば、読取光が青色光である場合には、青色光を吸収する赤色の絶縁部材を利用することができる。そのような材料としては、ジアミノアニトラキノニルレッドをアクリル樹脂に分散させたものなどがある。また、読取光が赤色光である場合には、赤色光を吸収する青色の絶縁部材を利用することができる。そのような材料としては、銅フタロシアニンをアクリル樹脂に分散させたものなどがある。つまり、絶縁部材７としては、上記のようなものに限らず、読取光の波長に対して補色の関係となる色のものを利用することができる。
そして、上記のようにして構成された放射線画像検出器１０を用いて放射線画像の読取りを行った際には、上記絶縁部材７により読取光を吸収することができるので、図９に示す従来の放射線画像検出器２０のように第２の線状電極５ｂのエッジ放電が生じるのを防止することができ、上記エッジ放電による読取効率の低下を防止することができる。
また、上記のようにして構成された放射線画像検出器１０を用いて放射線画像の記録を行った際には、たとえば、照射された放射線の線量が大線量である場合などには、図４（ａ）に示すように、記録用光導電層２において発生した負の電荷が蓄電部６から電荷輸送層３を通過してしまう負の電荷があり、このような負の電荷は、図４（ｂ）に示すように、第２の線状電極５ｂ上の絶縁部材７近傍に残ってしまう。上記のようにして記録された放射線画像検出器１０から放射線画像の読取りを行うと、図５に示すように、読取用光導電層４において発生した正の電荷が絶縁部材７近傍に存在する負の電荷と結合することにより、蓄電部６に蓄積された負電荷だけでなく、第２の線状電極５ｂ上の絶縁部材７近傍に残ってしまった負電荷も画像信号として検出され、特に第２の線状電極５ｂ上の絶縁部材７近傍に残った負電荷は非常大きな時定数で読取用光導電層４で発生した正の電荷と結合するため、検出された画像信号に基づく放射線画像に残像として現れてしまう。
そこで、図６に示すように、第２の線状電極５ｂの両側端面５ｃに連続する上面の一部である縁端部５ｄに絶縁部材７を設け、縁端部５ｄ以外の上面部分５ｅには絶縁部材７を設けないようにすることが望ましい。上記のように絶縁部材７を設けるようにすれば、上記負の電荷は第２の線状電極５ｂから流出し、図５に示す放射線画像検出器１０のように、第２の線状電極５ｂ上の絶縁部材７近傍に上記負電荷が蓄積されるのを防止することができ、上記負電荷による残像の発生を防止することができる。
また、上記実施形態のように、必ずしも第２の線状電極５ｂの両側端面５ｃに絶縁部材７を設ける必要はなく、図７に示すように、第２の線状電極５ｂの長さ方向に延びる両側端面５ｃのうちの一方の側端面５ｃおよびその側端面に連続する上面の縁端部５ｄまたは上面全部に絶縁部材７を設けるようにしてもよい。
また、本発明の放射線画像検出器における放射線画像検出器の層構成は上記実施形態のような層構成に限らずその他の層を加えたりしてもよい。
１ 第１の電極層
２ 記録用光導電層
３ 電荷輸送層
４ 読取用光導電層
５ 第２の電極層
５ａ 第１の線状電極
５ｂ 第２の線状電極
６ 蓄電部
７ 絶縁部材
１０，２０ 放射線画像検出器
３０ 高圧電源
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Claims (1)
- 放射線画像を担持した記録用の電磁波を透過する第１の電極層と、該第１の電極層を透過した前記記録用の電磁波の照射により電荷を発生する記録用光導電層と、該記録用光導電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、読取光の照射により電荷を発生する読取用光導電層と、前記読取光を透過する複数の第１の線状電極が所定の間隔を空けて平行に配列された第１のストライプ電極および前記読取光を遮光する複数の第２の線状電極が前記第１の線状電極の間に平行に配列された第２のストライプ電極を有する第２の電極層とをこの順に積層してなる放射線画像検出器において、
前記第２の線状電極の長さ方向に延びる両側端面のうちの少なくとも１つの側端面および該側端面に連続する前記第２の線状電極の上面の一部または全部に前記読取光を遮光する絶縁部材を設けていることを特徴とする放射線画像検出器。
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