JP2022129063A - 放射線撮像装置、放射線撮像装置の製造方法、および放射線撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】 基板からのシンチレータ層の剥離を抑制しつつ、画像の生成に用いない画素領域上に形成されるシンチレータ層の領域を小さくした放射線撮像装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】 シンチレータ層は、前記シンチレータ層の外周部に前記シンチレータ層の端部に向かって膜厚が減少する減膜部を有し、前記減膜部は、前記端部を含む第１減膜部と前記第１減膜部に隣接し少なくとも一部が画像の生成に用いる画素の領域上に配置される第２減膜部と、を有し、前記第１減膜部と前記第２減膜部との境界が画像の生成を行わない画素の領域上に配置され、前記第１減膜部の傾斜と基板がなす角をθ１、前記第２減膜部の傾斜と基板がなす角をθ２、とした場合に、θ１＜θ２であることを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本発明は、放射線撮像装置、放射線撮像装置の製造方法、および放射線撮像システムに関する。

現在、放射線による医療画像診断や非破壊検査に用いる放射線撮像装置が普及している。放射線撮像装置は、例えば医療画像診断においては、一般撮影のような静止画撮影や、透視撮影のような動画撮影が可能なデジタル撮像装置として、放射線撮像システムに用いられている。

このような放射線撮像装置には、光電変換素子が二次元アレイ状に形成された画素アレイを基板上に有するセンサパネルと、放射線を光に変換するシンチレータと、を組み合わせたものが用いられる。シンチレータは、蒸着等の成膜技術を用いて、画素アレイの上にシンチレータ層として形成される。

シンチレータ層は、画像の生成に用いる画素が形成された領域（有効画素領域）の上には、均一に形成されていることが望ましい。一方、有効画素領域より外側の領域の上に形成されるシンチレータ層は、放射線検出器の小型化のために、その領域を可能な限り小さくすることが望ましい。

特許文献１には、有効画素領域を被覆するシンチレータ層を形成した後、有効画素領域より外側の領域の上に形成されたシンチレータ層を除去する技術が開示されている。また特許文献２には、有効画素領域の外側の画像の生成に用いない画素が形成された領域（非有効画素領域）の上に形成されるシンチレータ層の膜厚を漸減させる技術が開示されている。

特開２０１４－３７９８４号公報 特開２０１９－１５８８４１号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、基板の面に対してシンチレータ層の端部が略垂直に立ち上がる構造となる。放射線撮像装置は撮影に用いる際、被写体の下に配置するなどして荷重がかかる場面がある。その際、放射線撮像装置の内部に配置されている基板には荷重による反りが発生する。シンチレータ層の端部が基板に対して略垂直に立ち上がる構造では、基板に反りが発生した際、シンチレータ層が形成されている箇所と形成されていない箇所の間で応力差が大きくなるため、シンチレータ層と基板の剥離が起こりやすいという課題がある。

また、特許文献２の方法では、非有効画素領域の上にシンチレータ層の膜厚を漸減する領域を設けている。そのため、有効画素領域の外側に形成されるシンチレータ層の領域を十分に小さくすることができず、放射線撮像装置の小型化をする際に不利であるという課題がある。

上記の課題は、各々が光電変換素子を有する複数の画素が配列されたセンサパネルと、前記センサパネルに配置された放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換するシンチレータ層と、を有する放射線撮像装置であって、前記センサパネルは、前記複数の画素のうち前記放射線に基づく画像の生成に用いられる画素が複数配列された第１領域と、前記複数の画素のうち前記画像の生成に用いられない画素が前記第１領域の外縁と前記センサパネルの端部との間に複数配列された第２領域と、を含み、前記シンチレータ層は、前記シンチレータ層の端部に向かって膜厚が減少する減膜部を有し、前記減膜部は、前記シンチレータ層の端部から前記シンチレータ層の中心に向かって、第１減膜部と、前記第１減膜部に隣接し少なくとも一部が前記第１領域上に配置される第２減膜部と、をこの順に有し、前記第１減膜部と前記第２減膜部との境界が前記第２領域の上に位置しており、前記第１減膜部の傾斜と基板がなす角をθ１、前記第２減膜部の傾斜と基板がなす角をθ２、とした場合に、θ１＜θ２である、ことを特徴とする放射線撮像装置によって解決される。

本発明により、シンチレータ層の端部における基板との剥離を抑制しつつ、有効画素領域の外側に形成されるシンチレータ層の領域を小さくする技術が提供される。

本発明に係るセンサパネルおよびシンチレータ層を説明するための概略図である。 本発明に係るセンサパネルおよびシンチレータ層の端部の断面構造を示す概略図である。 本発明に係るセンサパネルおよびシンチレータ層の端部の断面構造を示す概略図である。 本発明に係る比較例を説明するための、センサパネルおよびシンチレータ層の断面構造を示す概略図である。 本発明に係る放射線撮像装置の製造方法を示す概略図である。 本発明に係る放射線撮像装置の製造方法における、保持部、センサパネル、および蒸発源の位置関係を説明するための概略図である。 本発明に係る実施例および比較例における有効画素領域端部の発光量を比較したグラフである。 本発明に係る放射線撮像装置を、放射線検出システムに応用した例を示す概略図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明についてその例示的な実施形態を通して説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。また、放射線という用語は、典型的にはＸ線であるが、その他、α線、β線、γ線、粒子線、宇宙線を含みうる。

図１は、本発明の放射線撮像装置１００に搭載されるセンサパネル１０１およびシンチレータ層１０２の上面図である。また図２には、本発明に係る放射線撮像装置のセンサパネルおよびシンチレータ層の端部の断面構造を示す概略図として、図１のＡ－Ａ´断面図を示す。

センサパネル１０１は、ガラスやプラスチック等の基板２０５の上に、各々が光電変換素子を有する複数の画素を二次元アレイ状に設けた画素アレイ１０３を形成したものである。画素アレイ１０３は、画像の生成に用いる画素が複数配列されて形成された領域（有効画素領域）である第１領域１０６と、画像の生成に用いられない画素が複数配列されて形成された領域（非有効画素領域）である第２領域１０７を含む。第２領域１０７は第１領域１０６に隣接し、かつ第１領域よりセンサパネル１０１の外縁側に形成される。

第２領域１０７の外側には、センサパネル１０１を不図示の外部回路へと接続するための接続部１０４と、画素アレイ１０３と接続部１０４を電気的に接続するための、配線１０５と、接着部１０８と、電極１０９と、が設けられる。接着部１０８には異方性導電膜（ＡＣＦ）が好適に用いられる。第１領域１０６の光電変換素子により発生した放射線に基づく電気信号は接続部１０４を介して外部回路へと転送され、外部回路にて画像として生成される。

センサパネル１０１上に占める、画像の生成に用いる領域、すなわち第１領域１０６以外の領域は、放射線撮像装置１００を小型化する観点から、小さいほうが好ましい。

センサパネル１０１上には、放射線撮像装置１００に照射された放射線を第１領域１０６の光電変換素子が感知可能な波長の光に変換する為、シンチレータ層１０２が配置される。シンチレータ層１０２は少なくとも第１領域１０６を覆うように配置される。

シンチレータ層１０２は、シンチレータ層１０２の中心部分に形成された平坦な領域である平坦部２０３と、シンチレータ層１０２の膜厚がシンチレータ層１０２の端部に向かって減少する領域（減膜部）とで構成される。減膜部は第１減膜部２０１と、第１減膜部２０１に隣接し第１減膜部２０１の内側に設けられた第２減膜部２０２と、からなる。すなわち、シンチレータ層１０２は、端部から中心に向かって、第１減膜部２０１と、第２減膜部２０２と、平坦部２０３と、をこの順に有する。

画素の保護を目的として、保護膜２０４がセンサパネル１０１上に配置されていても良い。保護膜２０４の材質は、ポリイミドが好適に用いられるが、目的に応じ種々の有機または無機材料から選定可能である。

図３は、本実施形態における放射線撮像装置１００のセンサパネル１０１およびシンチレータ層１０２の断面構造を説明する概略図である。

第１減膜部２０１と第２減膜部２０２の第１境界３０１は、第２領域１０７上となるように配置される。また、シンチレータ層端部３０３は、第２領域１０７の外縁と、センサパネル１０１の端部と、の間に位置するように配置される。

この配置により、有効画素領域である第１領域上に膜厚増加率の高い第２減膜部２０２のうちの少なくとも一部が配置されるため、第１領域１０６の端部での出力を確保できる。また、シンチレータ層１０２で覆われる第１領域１０６の外周の領域が小さくなる。第１領域の外縁からセンサパネルの端部との間は、放射線撮像装置１００の外形の寸法を小さくすることを目的として、７ｍｍ以下であることが望ましい。この条件を満たすことで、十分な有効画素領域を確保しつつ、放射線撮像装置１００の外形の寸法を小さくすることができる。

本発明の放射線撮像装置１００に係る具体的なサイズの例としては、以下の通りである。センサパネル１０１は、およそ４００×４００ｍｍのサイズを有する。また、センサパネル１０１が放射線撮像装置１００に組み込まれた際、第１領域１０６の端から放射線撮像装置１００の外装の端までは、およそ１７ｍｍである。画素の大きさは、画像の生成に用いる画素も、画像の生成に用いられない画素も、いずれも０．１２５×０．１２５ｍｍのサイズを有する。また、第１領域１０６の外縁からセンサパネル１０１の端までの距離は６．５ｍｍである。また、第２領域１０７の幅は０．５ｍｍである。

本発明における減膜部の形状は、図３に示すように、第１減膜部２０１と基板２０５表面のなす角をθ１、第２減膜部２０２と基板２０５のなす角をθ２とした場合、「θ１＜θ２」の関係となる。すなわち、第１減膜部２０１は、第２減膜部２０２より基板２０５表面とのなす角が小さい。

放射線撮像装置１００は撮影に用いる際、被写体の下に配置するなどして荷重がかかる場面がある。その際、放射線撮像装置１００の内部に配置されているセンサパネル１０１には反りが発生する。この時、「θ１＞θ２」である場合には、反りによる応力印加の際の第１減膜部２０１の変形量が小さくなる。その為、センサパネル１０１の変形にシンチレータ層１０２が追従できない場合、センサパネル１０１とシンチレータ層１０２との間で界面剥離が発生する可能性がある。

本発明におけるシンチレータ層１０２は「θ１＜θ２」の関係であるので、センサパネル１０１の反りによりシンチレータ層１０２に加わる応力を、「θ１＜θ２」の場合と比較して、第１減膜部２０１の変形により緩和しやすい構造となっている。その結果、センサパネル１０１とシンチレータ層１０２との界面で発生する界面剥離を抑制することができる。

θ１おとびθ２は、ｔａｎθ１≧０．０９、かつｔａｎθ２≧０．３１の関係を満たすことが好ましい。また、θ１＜θ２の関係を維持しつつ、ｔａｎθ１およびｔａｎθ２をできるだけ大きくすることが好ましい。

ここで、ｈ０をシンチレータ層端部３０３の膜厚、ｈ１をシンチレータ層端部３０３から第１境界３０１までの膜厚、ｈ２を境界３０１から第２減膜部２０２／平坦部２０３の第２境界３０２のまでの膜厚とする。また、ｄ１をシンチレータ層端部３０３から第１境界３０１までの距離、ｄ２をシンチレータ層端部３０３から第２減膜部２０２／平坦部２０３の第２境界３０２までの距離とする。この場合、ｔａｎθ１＝（ｈ１－ｈ０）／ｄ１およびｔａｎθ２＝（ｈ２－ｈ１）／（ｄ２－ｄ１）となる。

ｄ１およびｄ２を小さくした場合、シンチレータ層１０２の第２領域１０７を覆う領域が小さく、かつ第１領域１０６端部のシンチレータ層厚を確保できるので発光量を向上することができる。また、ｈ１、ｈ２を大きくすると、シンチレータ層１０２の端部領域での発光量が向上する。

比較例と各実施例におけるθ１、θ２、ｄ１、ｄ２、ｈ０、ｈ１、ｈ２、および端部発光量について表１に記載する。比較例と各実施例の詳細については後述する。

ここで端部発光量の評価方法について図７に示すグラフを用いて説明する。図７は、本発明に係る実施例および比較例の有効領域端部における発光量を比較したグラフである。

図７のグラフの横軸は第２領域１０７に配置された画像の生成に用いない画素を含む画素端からの画素数を示し、縦軸は、放射線が照射された際の画素の暗電流成分を除いた画素の出力値の、全画素の平均出力との比である。画素の出力値は、画素端から平坦部２０３に向かう方向と直交する方向の１００個の画素の平均値を用いて算出している。

本発明の比較例、実施例ともに、画素端から４画素は第２領域１０７の画像の生成に用いない画素である（図７で不図示の実施例２、４および５も同様）ので、画素端から５画素目から出力が得られるグラフとなっている。

次に、端部出力の判定基準について説明する。表１では端部出力について３段階の評価を行っており、端部から５～９画素の平均値が全画素の平均出力の６０％未満の場合には△、６０％以上の場合には〇、８５％以上の場合に◎と記載している。ｔａｎθ１、ｔａｎθ２が前述の関係を満たす場合、（ｄ１＋ｄ２）が小さい、すなわち第２領域１０７上に形成されるシンチレータ層１０２の領域が小さく、かつ第１領域１０６上において十分な発光量を維持することができる。

次に、放射線撮像装置１００の製造方法について説明する。

シンチレータ層１０２を形成する際には、気相成長により成膜を行う。本発明の比較例および実施例では、物理気相成長による成膜を行っている。これにより、複数のシンチレータの結晶からなるシンチレータ層１０２が蒸着により形成される。

シンチレータ層１０２の材質としては、ハロゲン化アルカリ金属を主成分としたものが用いられ、特にヨウ化セシウムが好適に用いられる。その際、シンチレータ層１０２に形成される結晶は柱状結晶となる。また、添加材としてタリウムなどが用いられてもよい。

シンチレータ層１０２の保護を目的として、シンチレータ層上にシンチレータ保護層が形成されてもよい。更に、シンチレータ保護層が放射線を反射する反射層の機能を有していても良い。シンチレータ保護層は、目的に応じ種々の有機または無機材料から選定可能である。保護膜２０４は、例えば、パリレン、フッ素樹脂およびオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）膜などを、スプレー、塗布、化学気相成長（ＣＶＤ）などの各種コーティング手段で形成することが可能である。

特にシンチレータ層１０２としてヨウ化セシウム等のハロゲン化アルカリ金属のシンチレータの結晶を用いる場合、使用環境中の湿度によりシンチレータの結晶が潮解して結晶間の融着が起こり、シンチレータ層の分解能が劣化することがある。潮解の抑制のためには、防湿性能の高いシンチレータ保護層でシンチレータ層を被覆する構成とすることが好ましい。本発明によるシンチレータ層１０２の構造によれば、第１領域１０６より外側に形成されるシンチレータ層１０２の領域を縮小することが可能となるので、結果として、封止構造の形成に必要な領域を確保できる。

成膜によりシンチレータ層１０２を形成する際に、図５に示すように、センサパネル１０１を成膜装置内に固定するために保持部５０２を使用する。保持部５０２は、開口を有し、センサパネル１０１におけるシンチレータ層１０２を形成する箇所を露出する機能を有する。具体的には、蒸発源５０１から放出された粒子を、センサパネル１０１におけるシンチレータ層１０２を蒸着したい領域に合わせて設定した保持部５０２の開口を通じてセンサパネル１０１へ堆積させ、シンチレータ層１０２を形成する。

次に、保持部５０２の開口の端の拡大図を図６に示す。図６は、図５で示した点線部分と、蒸発源５０１を示した図である。本発明の製造方法で使用する保持部５０２の開口の端は、第１面６０１、第２面６０２、およびワーク（センサパネル１０１）と接触する接触部６０３からなる。図６に示すように、第１面６０１はワークとの接触面（接触部６０３）に対して略垂直である。また、第２面６０２は、第１面６０１および接触部６０３と接する面であり、かつ開口が形成されていない側に傾斜する形状を有する。この傾斜による、第２面６０２と接触部６０３の垂線とがなす角をφとする。

φは３０°～６０°が好ましく、さらに好ましくは４０°～５０°である。この範囲に設定することで、第１減膜部２０１および第二の減膜部２０２にθ１＜θ２となる角度を有するシンチレータ層をセンサパネル上に形成することができる。

図６に図示するように、蒸発源５０１の中心と第１面６０１の端部Ｐとを結ぶ直線のセンサパネルの蒸着面との交点を交点Ｑとする。本発明においては、交点Ｑがセンサパネル１０１の第１領域と第２領域との境界から、第２領域の外縁からセンサパネルの端に向かって１．０ｍｍまでの領域を通過するように配置し、保持部５０２にて固定する。さらに好ましくは、蒸発源５０１の中心と、第１面６０１の端部Ｐとを結ぶ直線は、第２領域を通過するように配置する。

このような配置となるように、蒸発源５０１、保持部５０２、センサパネル１０１を配置する。この位置関係で配置を行うことにより、前述のθ１、θ２の関係を満たしつつ、第１減膜部２０１と第２減膜部２０２の第１境界３０１を、センサパネル１０１における第１領域１０６より外側の領域に設定したシンチレータ層１０２を形成することができる。

以下、表１における比較例および実施例１～５の詳細について説明する。

＜実施例１＞
本発明の実施例１について説明する。本実施例においては、蒸着によりセンサパネル１０１上にヨウ化セシウムを成膜しシンチレータ層１０２を形成して放射線撮像装置１００を製造する例を示す。

センサパネル１０１を保持部５０２にセットする。保持部５０２を、図６に示す配置となるよう、蒸発源５０１、保持部５０２、およびセンサパネル１０１を配置する。

次に蒸着によりセンサパネル１０１上に、ヨウ化セシウムシンチレータ層を形成し、シンチレータ層１０２を形成する。本実施例の製造方法で作製した形状確認サンプルの断面構造を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）で観察した。形状確認サンプルで確認したシンチレータ層１０２の端部形状の各パラメータは、ｈ０＝１６０μｍ、ｈ１＝２４０μｍ、ｈ２＝４４０μｍ、ｄ１＝６５０μｍ、ｄ２＝１１００μｍ、θ１＝６．８°、θ２＝２３．７°となっていた。

また、同様に上面からの構造確認により、第１減膜部２０１と第２減膜部２０２の第１境界３０１が、センサパネル１０１上の第２領域１０７上に配置されていることが確認された。

上記のシンチレータ層１０２上にシンチレータ保護層を形成し、センサパネル１０１の外縁の領域におけるシンチレータ層１０２の形成されていない箇所で封止処理を行う。その後、信号処理を行う部品を接続し、外装を設置することで放射線撮像装置１００が製造される。

本実施例で製造した放射線撮像装置１００は、表１に示すように、被検査体を設置せずに放射線を照射し撮影した場合の端部発光量が、同条件での撮影における全画素の平均発光量の７４％となり、後述する比較例より良好な発光量が得られることが確認された。

＜比較例＞
本比較例は、使用する保持部５０２の形状以外は、実施例１と同様の方法で放射線撮像装置１００を製造した例である。本比較例で使用する保持部は、図６に示す点Ｑが、第１領域１０６上に配置される位置関係となるものである。

シンチレータ層１０２の端部形状の各パラメータは、ｈ０＝１３０μｍ、ｈ１＝２００μｍ、ｈ２＝３７０μｍ、ｄ１＝１２００μｍ、ｄ２＝１７５０μｍ、θ１＝３．４°、θ２＝１７．２°となっていた。また、端部形状を確認すると、図４のように第１減膜部２０１と第２減膜部２０２との第１境界３０１が、第１領域１０６上に配置された形状が確認された。

本比較例で製造した放射線撮像装置１００は、表１に示すように、被検査体を設置せずに放射線を照射し撮影した場合の端部発光量が、同条件での撮影における全画素の平均発光量の５７％となり、いずれの実施例と比較しても発光量の低下が確認された。

＜実施例２＞
本実施例は、実施例１からシンチレータ層１０２の膜厚を変更した例である。

本実施例においては、蒸着時間を調整してシンチレータ層１０２の膜厚を実施例１より小さく設定する。シンチレータ層１０２の端部形状の各パラメータは、ｈ０＝１４０μｍ、ｈ１＝２１０μｍ、ｈ２＝３９０μｍ、ｄ１＝６５０μｍ、ｄ２＝１１００μｍ、θ１＝６．３°、θ２＝２１．８°となっていた。また、第１減膜部２０１と第２減膜部２０２の第１境界３０１が、センサパネル１０１上の第２領域１０７上に配置されていることが確認された。

本実施例で製造した放射線撮像装置１００は、表１に示すように、被検査体を設置せずに放射線を照射し撮影した場合の端部発光量が、同条件での撮影における全画素の平均発光量の７２％となり、比較例より良好な発光量が得られることが確認された。

＜実施例３＞
本実施例は、実施例１からシンチレータ層１０２の膜厚を変更した例である。

本実施例においては、実施例２とは逆にシンチレータ層１０２の膜厚を実施例１より大きく設定する。シンチレータ層１０２の端部形状の各パラメータは、ｈ０＝１８０μｍ、ｈ１＝２７０μｍ、ｈ２＝５１０μｍ、ｄ１＝６５０μｍ、ｄ２＝１１００μｍ、θ１＝８．０°、θ２＝２７．９°となっていた。また、第１減膜部２０１と第２減膜部２０２の第１境界３０１が、センサパネル１０１上の第２領域１０７上に配置されていることが確認された。

本実施例で製造した放射線撮像装置１００は、表１に示すように、被検査体を設置せずに放射線を照射し撮影した場合の端部発光量が、同条件での撮影時の全画素の平均発光量の８６％となり、実施例１よりも更に良好な発光量を得られることが確認された。

＜実施例４＞
本実施例は、実施例１から保持部５０２の形状を変更した例である。

シンチレータ層１０２の端部形状の各パラメータは、ｈ０＝１６０μｍ、ｈ１＝２４０μｍ、ｈ２＝４４０μｍ、ｄ１＝３００μｍ、ｄ２＝７５０μｍ、θ１＝１５．１°、θ２＝２３．７°となっていた。また、第１減膜部２０１と第２減膜部２０２の第１境界３０１が、センサパネル１０１上の第２領域１０７上に配置されていることが確認された。

本実施例で製造した放射線撮像装置１００は、表１に示すように、被検査体を設置せずに放射線を照射し撮影した場合の端部発光量が、同条件での撮影における全画素の平均発光量の７２％となり、比較例より良好な発光量を得られることが確認された。

＜実施例５＞
本実施例は、実施例４からシンチレータ層１０２の膜厚を変更した例である。

シンチレータ層１０２の端部形状の各パラメータは、ｈ０＝１８０μｍ、ｈ１＝２７０μｍ、ｈ２＝５１０μｍ、ｄ１＝３００μｍ、ｄ２＝７５０μｍ、θ１＝１６．７°、θ２＝２７．９°となっていた。また、第１減膜部２０１と第２減膜部２０２の第１境界３０１が、センサパネル１０１上の第２領域１０７上に配置されていることが確認された。

本実施例で製造した放射線撮像装置１００は、表１に示すように、被検査体を設置せずに放射線を照射し撮影した場合の端部発光量が、同条件での撮影における全画素の平均発光量の８７％となり、他の実施例より更に良好な発光量を得られることが確認された。

＜その他の実施形態＞
以下、図８を参照しながら放射線撮像装置１００を放射線撮像システムに応用した例を説明する。放射線発生装置であるＸ線チューブ６０５０は、前述の放射線撮像装置１００に代表される放射線撮像装置６０４０にＸ線６０６０を照射する。Ｘ線６０６０は、患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、放射線撮像装置６０４０に入射する。この入射したＸ線６０６０には被験者６０６１の体内部の情報が含まれている。

Ｘ線６０６０の入射に対応してシンチレータ層１０２は発光し、これを画素アレイ１０３の光電変換素子で光電変換して、電気的情報を得る。この情報はデジタルに変換され信号処理部となるイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御室の表示部となるディスプレイ６０８０で観察できる。

また、この情報は電話回線６０９０等の伝送処理部により遠隔地へ転送でき、別の場所（ドクタールームなど）で表示部となるディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディスク等の記録部に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。また記録部となるフィルムプロセッサ６１００により記録媒体となるフィルム６１１０に記録することもできる。

また本発明の放射線撮像装置１００は、非破壊検査装置等の放射線を利用した医療用以外の分析・検査用途の装置およびその製造への応用が可能である。

１００ 放射線撮像装置
１０１ センサパネル
１０２ シンチレータ層
１０６ 第１領域
１０７ 第２領域
２０１ 第１減膜部
２０２ 第２減膜部
３０１ 第１境界

Claims (16)

1. 各々が光電変換素子を有する複数の画素が配列されたセンサパネルと、
   前記センサパネルに配置された放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換するシンチレータ層と、
   を有する放射線撮像装置であって、
   前記センサパネルは、前記複数の画素のうち前記放射線に基づく画像の生成に用いられる画素が複数配列された第１領域と、前記複数の画素のうち前記画像の生成に用いられない画素が前記第１領域の外縁と前記センサパネルの端部との間に複数配列された第２領域と、を含み、
   前記シンチレータ層は、前記シンチレータ層の端部に向かって膜厚が減少する減膜部を有し、
   前記減膜部は、前記シンチレータ層の端部から前記シンチレータ層の中心に向かって、第１減膜部と、前記第１減膜部に隣接し少なくとも一部が前記第１領域上に配置される第２減膜部と、をこの順に有し、
   前記第１減膜部と前記第２減膜部との境界が前記第２領域の上に位置しており、前記第１減膜部の傾斜と基板がなす角をθ１、前記第２減膜部の傾斜と基板がなす角をθ２、とした場合に、θ１＜θ２である、
   ことを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記シンチレータ層の端部は、前記第２領域の外縁と前記センサパネルの端部との間に位置していることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記第１領域の外縁から前記センサパネルの端部との間は、７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮像装置。
4. 前記θ１がｔａｎθ１≧０．０９であり、かつ前記θ２がｔａｎθ２≧０．３１であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
5. 前記シンチレータ層は、複数の柱状結晶からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
6. 前記シンチレータ層は、ハロゲン化アルカリ金属を主成分とすることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
7. 前記ハロゲン化アルカリ金属は、ヨウ化セシウムであることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
8. 前記シンチレータ層を保護するシンチレータ保護層を更に有し、
   前記シンチレータ保護層は、前記シンチレータ層上に配置されていること
   を特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
9. 前記シンチレータ保護層は、前記放射線を反射する機能を有することを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の放射線撮像装置と、
    前記放射線撮像装置に放射線を照射する放射線発生装置と、を有すること
    を特徴とする放射線撮像システム。
11. 各々が光電変換素子を有する複数の画素が配列されたセンサパネルに放射線を光に変換するシンチレータの結晶からなるシンチレータ層の形成を行う放射線撮像装置の製造方法であって、
    前記複数の画素のうち前記放射線に基づく画像の生成に用いられる画素が複数配列された第１領域と、前記複数の画素のうち前記画像の生成に用いられない画素が前記第１領域の外縁と前記センサパネルの端部との間に複数配列された第２領域と、を有する前記センサパネルと、前記センサパネルを保持するともに開口により前記センサパネルに前記シンチレータ層を形成する箇所を露出する保持部と、前記シンチレータを蒸発させて放出する蒸発源と、を、前記シンチレータ層の端部から前記シンチレータ層の中心に向かって、第１減膜部と、前記第１減膜部に隣接し少なくとも一部が前記第１領域上に配置される第２減膜部と、をこの順に有する前記シンチレータ層を、前記第１減膜部と前記第２減膜部との境界が前記第２領域の上に位置しており、前記第１減膜部の傾斜と基板がなす角をθ１、前記第２減膜部の傾斜と基板がなす角をθ２、とした場合に、θ１＜θ２となるように配置する工程と、
    前記蒸発源から放出された前記シンチレータを前記センサパネルに堆積させることで前記シンチレータ層を形成する工程と、を行う
    ことを特徴とする放射線撮像装置の製造方法。
12. 前記配置する工程は、前記開口に前記センサパネルとの接触面と略垂直に設けられた第１面と前記第１面と前記接触面に接し前記開口が形成されていない側に傾斜した第２面とを有する前記保持部を用いて行うことを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮像装置の製造方法。
13. 前記配置する工程は、前記第１面の前記第２面と接しない側の端部と前記蒸発源の中心とを結ぶ直線が前記センサパネルの前記第２領域を通過するように行うことを特徴とする請求項１１または１２に記載の放射線撮像装置の製造方法。
14. 前記配置する工程は、前記直線が前記センサパネルの前記第１領域と前記第２領域との境界から前記第２領域の外縁から前記センサパネルの端に向かって１．０ｍｍまでの領域を通過するように行うことを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮像装置の製造方法。
15. 前記保持部は、前記第２面と前記接触面の垂線とがなす角が３０°～６０°の範囲となっていることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の放射線撮像装置の製造方法。
16. 前記シンチレータ層の形成は、気相成長にて行われることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の放射線撮像装置の製造方法。

Images