JP5623281B2 - 撮像装置用シンチレータ、シンチレータモジュール、該シンチレータ付き撮像装置およびシンチレータ製造方法 - Google Patents
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Description
入射放射線に応じて光子を照射することのできる第1の材料からなる(第1の)プレートと、入射放射線に応じて光子を照射することのできる第2の材料からなるブロック(恐らくは第2のプレートの形で製造)を形成する工程と、
(第1の)プレートとブロック(すなわち、適切であれば第2のプレート)とを、吸収性のある接続手段の介挿を有して(第1の)プレートの端面により組み付ける工程とである。
−エレメントプレート(またはブロック)4、5を、同じ発光効率を有し、その表面全体にわたって均一の感度の撮像器の作成を可能にすべく、同じ固体結晶(または同じ製造シリーズに由来)から切断する。エレメンタリープレート(またはブロック)もまた、全ての面を光学的に研磨し、完成モジュール内での散光源を制限すべく同一厚さとする。下記に説明するように、一緒に積層する意図のあるプレートの面(端面)の研磨には、特別な注意が払われる。特に、研磨時にこれらの面の端を破損したり角を削がないよう注意を払い、組み付けられたモジュール内に過大な目に付く厚さを有する境界を生成しないようにしなければならない。
−適当な接着剤が、シンチレータ材料に応じて選択される。すなわち、それは選択された材料に対し良好な接着を可能にしなければならないが、接着剤接合部(したがって、プレートまたはブロックの間の境界)の厚さを最小化すべく、加圧機内でのエレメンタリープレート(またはブロック)の接着を可能にするよう十分流動的とするようにもしなければならない。例えば、LOCTITE326(R)接着剤が相応しいものとなり得る。
−概して、既製品として入手可能な接着剤に吸収性はない。したがって選択された接着剤には、シンチレータが生成する光量子を吸収する役割の着色添加剤が混合される。この添加剤は、例えばその接着性能を過度に改変することなく接着剤に十分に吸収性を付与すべく、コロイド状炭素の微細粉末(複写機およびプリンタのトナーに用いられるのと同じ種類)とすることができる。少量の体積%比で炭素粉末を付加することは、想定する光学的特性を接着剤に与えるのに通常十分である。
−吸収性を付与された吸収剤が、組み付け対象であるプレート4の端面に付着させられる。
−接着による組立は、(単純に最大量の接着剤の押し出しと接合部の厚さの最小化を意図した軽い圧力を加える)加圧機内で行われ、余分な接着剤は重合前に取り除かれる。10から15cmの長さにわたり(かつ1から数cmの厚さに対し)結晶を組み立てる場合、例えば100から200μmの接着剤接合部6を作成することが可能である。
−前記した方法により組み付けられた82.5×165×10mm3の2枚のプレートからなる165×165mm2、厚さ10mmのBGOシンチレータ。
−ROPER SCIENTIFIC社により製造され、24μm側辺長を有する2048×2048の画素で出来た49mmの側辺長を有するSiTe Si−424Aマトリクスを備えるLN/CCD−2048SB/2型のCCDカメラ40。この薄くされたマトリクスは、背面照光され(それによりその感度は可視域内で2倍に高まる)、液体窒素により冷却される。
−7個のレンズエレメントで出来た撮像レンズ42が、米国内のLINOS社により照会番号XCRL 162として製造され(仏国内ではSchneebergerにより配給され)てきた。
−2枚のミラー44、46は、CCDを電離フラックスの外側にオフセットさせるためのものである。
−入射オリフィスは、その中にシンチレータモジュレータ48が配置してあり、カメラの使用可能な全視野に対し厚さが7mmであるアルミニウム合金(AS7G)カバー50により保護されている。
Claims (19)
- 入射放射線(R)に応じて光子(Φ)を照射することのできる材料からなる第1のプレート(4)を備える撮像装置用シンチレータ(2)であって、
シンチレータが、入射放射線(R)に応じて光子(Φ)を照射することのできる前記材料からなる少なくとも1つの第2のプレート(5)を備え、
第1のプレート(4)と第2のプレート(5)とを、当該第1および第2のプレート(4、5)が照射する光子(Φ)の一部または全部を吸収する接続手段(6)により、第1のプレートおよび第2のプレート夫々の側面により組み付けることを特徴とする、シンチレータ。 - 第1のプレートの厚さが当該第1のプレートの他の2つの寸法のそれぞれの半分未満である、請求項1に記載のシンチレータ。
- 前記材料が結晶である、請求項1または2に記載のシンチレータ。
- 前記材料が5g/cm3を上回る密度を有する材料である、請求項3に記載のシンチレータ。
- 接続手段が、第1および第2のプレートの各側面間の距離として画定される接続厚さに対し、少なくとも50%の吸収係数を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載のシンチレータ。
- 接続手段が、前記接続厚さに対し、少なくとも90%の吸収係数を有する、請求項5に記載のシンチレータ。
- 接続手段が少なくとも可視スペクトルの一部において吸収性の接着剤を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載のシンチレータ。
- 吸収性接着剤が着色添加剤を含む、請求項7に記載のシンチレータ。
- 添加剤がコロイド状炭素粉末である、請求項8に記載のシンチレータ。
- 請求項1から9のいずれか一項に記載のシンチレータと、
第1のプレートの2つの大きい面の一方にほぼ平行に配置され、第1のプレートの当該一方の面と、これと同じ側の第2のプレートの一方の面とに組み付けられた構造化エレメントと
を備える、シンチレータモジュール。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載のシンチレータまたは請求項10に記載のモジュールと、
シンチレータまたはモジュールを把持する構造フレームと
を備える、シンチレータモジュール。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載のシンチレータと、
画像センサと、
シンチレータをセンサに結合する光学的手段と
を備え、
第1および第2のプレートが、複数の画素を有しかつセンサに向けられる画像を夫々形成できる、撮像装置。 - 第1のプレートの厚さ方向と垂直な方向の寸法と、第2のプレートの厚さ方向と垂直な方向の寸法とが、シンチレータの平面における撮像装置の空間分解能の10倍を上回る、請求項12に記載の撮像装置。
- 光学的手段が第1のプレートにより当該第1のプレートの平面にほぼ垂直な方向に照射された光子を収集する、請求項12または13に記載の撮像装置。
- シンチレータとセンサとの間の光学的結合が指向半値角20度未満の小さな被写体開口数を有して作成される、請求項12から14のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 被写体開口数が指向半値角5度未満である、請求項15に記載の撮像装置。
- シンチレータの製造方法であって、
入射放射線に応じて光子を照射することのできる材料からなる第1のプレートと、入射放射線に応じて光子を照射することのできる前記材料からなる第2のプレートとを形成する工程と、
第1のプレートと第2のプレートとを、吸収性接続手段の介挿を有して第1のプレートおよび第2のプレート夫々の側面により組み付ける工程と
を含むことを特徴とする、方法。 - 接続手段が圧縮可能であり、
第1のプレートの側面に垂直な方向に圧力を加える工程を含むことを特徴とする、請求項17に記載の方法。 - 第1のプレートの2つの大きな面の一方にほぼ平行に配置された構造化エレメントを、第1のプレートの当該一方の面と、これと同じ側の第2のプレートの一方の面とに組み付ける工程を含む、請求項17または18に記載の方法。
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