JP2918003B2 - 放射線検出器用シンチレータブロック - Google Patents
放射線検出器用シンチレータブロックInfo
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Description
断層撮影装置(ポジトロンCT)のような放射線医療診
断装置に用いる放射線検出器に用いられるシンチレータ
ブロックに関するものである。
射線源を被検体に投与し、被検体の周囲にリング状に配
置された放射線検出器にて、陽電子が消滅した時に出る
消滅γ線を回転走査して多方向からの情報を採取し、こ
れを計算機処理して被検体の断層像を得る撮影装置であ
る。
は、光電子増倍管1の入射窓に、複数のシンチレータチ
ップに区画されたシンチレータを連結したものが用いら
れている。被検体中の放射線源から照射されたγ線は、
放射線検出器のシンチレータチップに順次入射してシン
チレーション光を発する。これらのシンチレーション光
を光電子増倍管で光電変換することにより経時的な電気
信号として出力される。断層像の空間分解能は、各シン
チレータチップが細分化しているほど高くすることがで
きる。
複数の小さなシンチレータチップを作成した後、BaSO4
粉末やポリテトラフルオロエチレンテープ(テフロンテ
ープ)のような反射材を介して貼り合わせ、複数のシン
チレータチップからなるシンチレータを得る方法と、図
3に示すように、ブロック状に切り出したシンチレータ
結晶2に一定間隔で深い切込み溝5を形成し、その切込
み溝5に反射材6を挿入して実質的に複数のシンチレー
タチップ21・22・・・に区画されたシンチレータ20を得
る方法とがある。光電子増倍管1を有効に利用して放射
線信号のロスを低減するには光電子増倍管1の光電面1
a全体を使う方が好ましく、光電面1a全体を覆う大き
さのシンチレータ20が必要である。このようなシンチ
レータ20の大きさは50mm以上必要であるが、一個のシ
ンチレータ結晶でこのように大きな結晶は得られない。
従って、一個のシンチレータ結晶を加工して光電面1a
全体を覆うシンチレータを作成することは不可能であ
る。
複数のブロックに分けて作成する方法が採られた。ブロ
ック状のシンチレータ結晶2に切込み溝5を形成して反
射材6を挿入し、複数のシンチレータチップ21・22・・・
に区画されたシンチレータブロック2を作成する。この
シンチレータブロック2を、同様にして作成したシンチ
レータブロック3と反射材7を介して接合すれば、大き
なシンチレータ20が得られる。
チレータブロック2とブロック3との接合面近傍のシン
チレータチップ21 や31 から光電子増倍管1への入射
光量が少ないという問題がある。
どにあるシンチレータチップ23 にγ線が入射した場
合、このγ線で発生したシンチレーション光は、シンチ
レータチップ23 の直下を中心としてほぼ左右対称に光
電子増倍管1に入射し、γ線量に応じた位置検出信号量
が与えられる。一方、シンチレータブロック3に隣接す
るシンチレータチップ21 にγ線が入射した場合、シン
チレーション光は、シンチレータチップ21 の直下およ
びシンチレータチップ22 の下方からは光電子増倍管1
へ入射するものの、シンチレータブロック2とブロック
3との接合面全体に反射材7が設けてあるため、シンチ
レータチップ31 の下方からは入射しない。そのシンチ
レーション光は、ロスされてしまい、光電子増倍管1に
より位置検出信号量を測定すると、図4に示すようにグ
ラフ中央部にカウント数が小さい部分が発生し、放射線
検出器として不適当である。
解決するためなされたもので、放射線によるシンチレー
ション光を効率良く光電変換するとともに、シンチレー
タの全ての部分において放射線を同一条件で検知できる
放射線検出器用シンチレータブロックを提供することを
目的とする。
めになされた、本発明の放射線検出器用シンチレータブ
ロックを、一実施例に対応する図1を用いて説明する。
シンチレータブロックは、放射線の入射面から切込み溝
5により区画されているシンチレータブロック2・3を
複数個接合したシンチレータブロック20である。シン
チレータブロック20は光電子増倍管1の入射窓1aに
連結されている。シンチレータブロック2とシンチレー
タブロック3との接合面の光電子増倍管1側は、シンチ
レーション光が透過可能な透明樹脂4を介して接合され
ている。
タブロック3には例えばBi4Ge3O12結晶(以下、BGO
結晶という)を使用する。
4には、シンチレータブロック2とシンチレータブロッ
クとを接合可能な接着力を有し、かつシンチレーション
光の吸収が少ない樹脂状組成物を用いる。透明なシリコ
ーン樹脂が好適であり、例えば信越化学工業(株)製の
KE−42がある。
ータブロック3との接合面における透明樹脂4による樹
脂接合部4aの面積Aは、切込み残部8の面積Bに対し
て1〜3倍(1<A/B<3)に設定することが望まし
い。例えば、シンチレータチップ21 にシンチレーショ
ン光が生じた場合、樹脂接合部4aの面積Aが切込み残
部8の面積Bよりも小さくなる(A/B<1)と、シン
チレータチップ21 からチップ31 へ透過するシンチレ
ーション光量が少なくなるので、チップ31 の下方への
出射光量が減少してしまう。一方、樹脂接合部4aの面
積Aが切込み残部8の面積Bの3倍を越える(A/B>
3)と、反射材7の面積が相対的に小さくなり、シンチ
レータチップ21 からチップ31 へ出射するシンチレー
ション光が増加するために、シンチレータチップ21 直
下への出射光量が減少してしまう。またシンチレーショ
ンチップ21 に発生したシンチレーション光とシンチレ
ータチップ31 に発生したシンチレーション光とが分離
されず、放射線検出器の分解能が低下する。
なかほどにあるシンチレータチップ23 に発生したシン
チレーション光は、シンチレータチップ23 の直下を中
心にほぼ左右対称に切込み残部8を透過して光電子増倍
管1に入射し、γ線量に応じた位置検出信号量が与えら
れる。
レータチップ21に発生したシンチレーション光は、反
射材6や7で反射されつつ、主にシンチレータチップ2
1 の直下から光電子増倍管1に入射する。シンチレーシ
ョン光の一部は、切込み残部8を通ってシンチレータチ
ップ22 の下方から光電子増倍管1に入射する。また、
一部のシンチレーション光は切込み残部8と同様に透明
樹脂4を通り、シンチレータチップ31 の下方から光電
子増倍管1に入射する。そのため、シンチレータチップ
21 に発生したシンチレーション光は、シンチレータチ
ップ21 の直下を中心とし、シンチレータチップ22 か
らシンチレータチップ31にかけてほぼ左右対称に光電
子増倍管1に入射する。
・・31・32・・・もシンチレーション光を同一の条件で光電
子増倍管1へ出射可能である。
施例を示す側面図である。この放射線検出器は、シンチ
レータ20を光電子増倍管1の入射窓1aに光学的に接
合したものである。シンチレータ20は、BGO結晶か
らなるシンチレータブロック2とシンチレータブロック
3とで構成される。それらの接合面は、光電子増倍管1
側がシンチレーション光が透過可能な透明樹脂4、残余
の部分は反射材7を介して接合されている。シンチレー
タブロック2およびブロック3には、放射線の入射面側
から入射面に垂直で互いに平行な切込み溝5が形成され
ており、切込み溝5には反射材6としてテフロンテープ
が挿入され、シアナミド系の接着剤で固定されている。
結晶を切り出し、全ての面にGC#600のグリーンカーボン
でラップ加工を施す。30×10mmの1面を除く5面をコロ
イダルシリカにて鏡面に仕上げる。粗面仕上げされた30
×10mmの面から、マルチバンドソーを用いて、幅0.35m
m、深さ23.5mmの切込み溝5を5mm間隔で5本形成す
る。夫々の切込み溝5に反射材6として厚さ0.3mmのテ
フロンテープを挿入し、シアナミド系の接着剤(東亜合
成化学(株)製、アロンアルファ)で固定すると、複数
のシンチレータチップ21・22・・・に区画されたシンチレ
ータブロック2が得られる。なお、切込み残部8の面積
は10×1.5mm になる。
ックを2個用意し、10×25mmの面同士を合わせて接合
し、図1に示すシンチレータブロック2とブロック3と
からなるシンチレータ20を作成する。接合面のうち、
出射面20a側の10×1.5mm は、透明樹脂4である透明
シリコーン樹脂組成物(信越化学工業(株)製、KE-4
2)で接合し、それ以外の部分はテフロンテープ7を介
してシアナミド系の接着剤で接着した。また、透明樹脂
4で接合された樹脂接合部4aの面積を10×3mmと10×
5mmとに変更したシンチレータ20を夫々作成した他、
比較のためにシンチレータブロック2とブロック3とを
テフロンテープ7のみを介して接着したものも作成した
(図3参照)。
加工面をシリコーンオイルを用いて光電子増倍管1に接
合して放射線検出器を完成させた後、γ線を照射して各
シンチレータチップ21・22・・・31・32・・・に対応する位
置検出信号量を測定した。
3mmにした放射線検出器の測定結果は図2に示すように
良好であった。図4はシンチレータブロック2とブロッ
ク3とをテフロンテープ7のみを介して接着したものの
測定結果である。
テープ7を介して接合した放射線検出器は、接合部近傍
の位置検出信号量が著しく落ち込んでいるが、樹脂接合
部4aの面積が10×1.5mm 〜10×3mmのものは他の部分
と同程度の位置検出信号量が得られた。また、樹脂接合
部4aの面積が10×5mm以上になると、接合面に隣接す
るシンチレータチップの位置検出信号量が他の部分の80
%以下となった。これは反射材7で覆われる面積が相対
的に小さくなったためである。従って切込み残部8の面
積は10×1.5mm であることから、樹脂接合部4aの面積
は切込み残部8の面積の3倍を越えないほうが好まし
い。
射線検出器用シンチレータブロックは、光電子増倍管の
光電面に対して十分な大きさがあり、光電子増倍管を有
効に利用して放射線によるシンチレーション光を効率良
く光電変換することが出来る。また、シンチレータの全
ての区画においてシンチレーション光の出射能力が均一
化されているため、シンチレータの全ての位置で放射線
を同一条件で検知可能である。
ブロックの一実施例を示す正面図である。
ブロックによる位置検出信号の測定結果を示すモデル図
である。
正面図である。
よる位置検出信号の測定結果を示すモデル図である。
タブロック、21・22・・・31・32 はシンチレータチッ
プ、4は透明樹脂、4aは樹脂接着部、5は切込み溝、
6・7は反射材、8は切込み残部、20はシンチレー
タ、20aは出射面である。
Claims (1)
- 【請求項1】 放射線の入射面から切込み溝により区画
されているシンチレータブロックを複数個接合したシン
チレータブロックにおいて、該シンチレータブロック同
士の接合面はシンチレーション光が透過可能な透明樹脂
を介して接合されていることを特徴とする放射線検出器
用シンチレータブロック。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5524991A JP2918003B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 放射線検出器用シンチレータブロック |
US07/849,937 US5227633A (en) | 1991-03-20 | 1992-03-12 | Joined scintillator block body for radiation detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5524991A JP2918003B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 放射線検出器用シンチレータブロック |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04290983A JPH04290983A (ja) | 1992-10-15 |
JP2918003B2 true JP2918003B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=12993325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5524991A Expired - Lifetime JP2918003B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 放射線検出器用シンチレータブロック |
Country Status (2)
Country | Link |
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-
1992
- 1992-03-12 US US07/849,937 patent/US5227633A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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