JPH1184013A - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
- Publication number
- JPH1184013A JPH1184013A JP23670797A JP23670797A JPH1184013A JP H1184013 A JPH1184013 A JP H1184013A JP 23670797 A JP23670797 A JP 23670797A JP 23670797 A JP23670797 A JP 23670797A JP H1184013 A JPH1184013 A JP H1184013A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation
- fluorescent
- elements
- phosphor
- radiation detector
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射線吸収効率、発光効率のいずれもが良い
放射線検出器を提供する。 【解決手段】 蛍光体素子は、放射線入射側に発光効率
の良い蛍光体素子１と、その下側に透明性が良く放射線
吸収効率の良い蛍光体素子２との２層構造とし、蛍光体
素子２の下側には、フォトダイオードアレイ基板３が形
成されている。蛍光体素子１と蛍光体素子２はアレイ状
に並べられており、隣接する素子の間には、遮蔽材４が
挿入される。
放射線検出器を提供する。 【解決手段】 蛍光体素子は、放射線入射側に発光効率
の良い蛍光体素子１と、その下側に透明性が良く放射線
吸収効率の良い蛍光体素子２との２層構造とし、蛍光体
素子２の下側には、フォトダイオードアレイ基板３が形
成されている。蛍光体素子１と蛍光体素子２はアレイ状
に並べられており、隣接する素子の間には、遮蔽材４が
挿入される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線撮影装置等
に使用される放射線検出器に関する。
に使用される放射線検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、Ｘ線断層撮影装置では、被検体
の体軸を中心にして、被検体の周囲を回動するＸ線管
と、被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを少なく
とも具備し、被検体の体軸を中心として所定の角度ずつ
Ｘ線管を回動しながらＸ線を被検体に曝射し、被検体を
透過するＸ線を検出した検出器から出力されるデータを
基に画像再構成処理を行って、断層像を得るようにして
いる。
の体軸を中心にして、被検体の周囲を回動するＸ線管
と、被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを少なく
とも具備し、被検体の体軸を中心として所定の角度ずつ
Ｘ線管を回動しながらＸ線を被検体に曝射し、被検体を
透過するＸ線を検出した検出器から出力されるデータを
基に画像再構成処理を行って、断層像を得るようにして
いる。
【０００３】この種の装置では正確な医学的判断を可能
にするために、高品質画像が要求されるが、そのために
は検出器の性能向上が重要である。
にするために、高品質画像が要求されるが、そのために
は検出器の性能向上が重要である。
【０００４】従来、放射線検出器は図３のように構成さ
れている。シンチレータ４１と、シンチレータ４１下面
に光透過性の良い接着剤４２を介して接着されたフォト
ダイオード等の光電変換素子４３からなる放射線検出器
を遮蔽板４５を介して多数配列して、放射線検出器アレ
イを形成している。
れている。シンチレータ４１と、シンチレータ４１下面
に光透過性の良い接着剤４２を介して接着されたフォト
ダイオード等の光電変換素子４３からなる放射線検出器
を遮蔽板４５を介して多数配列して、放射線検出器アレ
イを形成している。
【０００５】放射線がシンチレータ４１の上面に入射す
ると、シンチレータ４１内で、放射線が光に変換され、
その発光は光電変換素子４３で検知され、電気信号に変
換されて、入射放射線量に比例した信号が取り出され
る。
ると、シンチレータ４１内で、放射線が光に変換され、
その発光は光電変換素子４３で検知され、電気信号に変
換されて、入射放射線量に比例した信号が取り出され
る。
【０００６】このようなシンチレータとしては、Ｇｄ2
Ｏ2 Ｓを主成分とするセラミックシンチレータか、ある
いは、ＣｄＷＯ4 単結晶シンチレータが用いられてい
る。
Ｏ2 Ｓを主成分とするセラミックシンチレータか、ある
いは、ＣｄＷＯ4 単結晶シンチレータが用いられてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ
を主成分とするセラミックシンチレータは、ＣｄＷＯ4
単結晶シンチレータよりも放射線による発光効率は高
く、ＣｄＷＯ4 単結晶シンチレータの発光強度の２〜３
倍になるが、シンチレータ内部が不透明であるために、
その厚さを厚くすると、シンチレータ内で発光した光
が、光電変換素子まで到達できないので、あまり厚くす
ることができず、放射線吸収効率は９０％程度となっ
て、シンチレータに入射した放射線のすべてを光に変換
することができなかった。
を主成分とするセラミックシンチレータは、ＣｄＷＯ4
単結晶シンチレータよりも放射線による発光効率は高
く、ＣｄＷＯ4 単結晶シンチレータの発光強度の２〜３
倍になるが、シンチレータ内部が不透明であるために、
その厚さを厚くすると、シンチレータ内で発光した光
が、光電変換素子まで到達できないので、あまり厚くす
ることができず、放射線吸収効率は９０％程度となっ
て、シンチレータに入射した放射線のすべてを光に変換
することができなかった。
【０００８】一方、ＣｄＷＯ4 単結晶シンチレータは、
透明性に優れているので、その厚さを厚くして、放射線
吸収効率を１００％とすることができ、光への変換効率
は優れたものとなるが、発光効率はＧｄ2 Ｏ2 Ｓを主成
分とするセラミックシンチレータの１／２〜１／３程度
であるという問題があった。
透明性に優れているので、その厚さを厚くして、放射線
吸収効率を１００％とすることができ、光への変換効率
は優れたものとなるが、発光効率はＧｄ2 Ｏ2 Ｓを主成
分とするセラミックシンチレータの１／２〜１／３程度
であるという問題があった。
【０００９】本発明は、上記課題を解決するために創案
されたもので、放射線吸収効率、発光効率のいずれもが
良い放射線検出器を提供するものである。
されたもので、放射線吸収効率、発光効率のいずれもが
良い放射線検出器を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の放射線検出器は、放射線により発光する蛍
光体素子と、前記蛍光体素子による蛍光を検出する光電
変換素子とを備えた放射線検出器において、前記蛍光体
素子は、放射線入射側に発光効率の良い蛍光体素子と、
その下側に透明性が良く放射線吸収効率の良い蛍光体素
子との２層構造からなることを特徴としている。
に、本発明の放射線検出器は、放射線により発光する蛍
光体素子と、前記蛍光体素子による蛍光を検出する光電
変換素子とを備えた放射線検出器において、前記蛍光体
素子は、放射線入射側に発光効率の良い蛍光体素子と、
その下側に透明性が良く放射線吸収効率の良い蛍光体素
子との２層構造からなることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を、以下、図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１２】図１は本発明による放射線検出器の構成を
示す。
示す。
【００１３】１はＧｄ2 Ｏ2 Ｓを主成分とするセラミッ
クシンチレータのような放射線発光効率の良い蛍光体素
子、２はＣｄＷＯ4 単結晶シンチレータのような透明性
が高く、放射線吸収効率の良い蛍光体素子、３は蛍光体
素子からの光を電気信号に変換する光電変換素子として
のフォトダイオードアレイ基板、４はチャネル間のクロ
ストークを防止するための遮蔽材である。
クシンチレータのような放射線発光効率の良い蛍光体素
子、２はＣｄＷＯ4 単結晶シンチレータのような透明性
が高く、放射線吸収効率の良い蛍光体素子、３は蛍光体
素子からの光を電気信号に変換する光電変換素子として
のフォトダイオードアレイ基板、４はチャネル間のクロ
ストークを防止するための遮蔽材である。
【００１４】放射線入射側に蛍光体素子１は配置され、
例えば、その厚さは１〜１．５ｍｍに形成される。この
蛍光体素子１の下側には、光学接着剤を介して蛍光体素
子２が蛍光体素子１よりも厚く、例えば２〜２．５ｍｍ
の厚さで形成されており、さらにこの蛍光体素子２の下
側には、フォトダイオードアレイ基板３が形成されてい
る。
例えば、その厚さは１〜１．５ｍｍに形成される。この
蛍光体素子１の下側には、光学接着剤を介して蛍光体素
子２が蛍光体素子１よりも厚く、例えば２〜２．５ｍｍ
の厚さで形成されており、さらにこの蛍光体素子２の下
側には、フォトダイオードアレイ基板３が形成されてい
る。
【００１５】ここで、光学接着剤は、透明で、かつ、蛍
光体素子１と蛍光体素子２との各屈折率の中間の値とな
るものが用いられる。
光体素子１と蛍光体素子２との各屈折率の中間の値とな
るものが用いられる。
【００１６】蛍光体素子１と蛍光体素子２はアレイ状に
並べられており、隣接する素子の間には、遮蔽材４が挿
入されている。
並べられており、隣接する素子の間には、遮蔽材４が挿
入されている。
【００１７】このように蛍光体素子が２層構造に形成さ
れた放射線検出器の動作を説明する。
れた放射線検出器の動作を説明する。
【００１８】例えば、放射線断層撮影装置においては、
撮影モードと、透視モードの両方が使用される。
撮影モードと、透視モードの両方が使用される。
【００１９】撮影モードは、精度の良い画像を得るため
に、高エネルギー、高線量の放射線を照射するモードで
あるが、蛍光体素子１での放射線吸収効率が例えば、９
０％であっても、残りの１０％の放射線は蛍光体素子２
で完全に光に変換される。
に、高エネルギー、高線量の放射線を照射するモードで
あるが、蛍光体素子１での放射線吸収効率が例えば、９
０％であっても、残りの１０％の放射線は蛍光体素子２
で完全に光に変換される。
【００２０】そして、蛍光体素子１で発光した光と蛍光
体素子２で発光した光はいずれも透明な蛍光体素子２を
通過してフォトダイオードアレイ基板３に到達し、電気
信号に変換され、放射線吸収のロスがない。
体素子２で発光した光はいずれも透明な蛍光体素子２を
通過してフォトダイオードアレイ基板３に到達し、電気
信号に変換され、放射線吸収のロスがない。
【００２１】一方、透視モードは、被検体を通過した放
射線により、被検体の透視像を得るものなので、なるべ
く、低エネルギー、低線量の放射線が照射されるモード
である。低エネルギー放射線であるために、ほとんど蛍
光体素子１で放射線吸収され、しかも、蛍光体素子１に
は発光効率が良いものを使用しているので、強度の強い
光、例えば、Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓを主成分とするセラミックシ
ンチレータの場合は、ＣｄＷＯ4 単結晶シンチレータの
２〜３倍の発光が得られ、その光は、透明性が非常にす
ぐれている蛍光体素子２を通過するので、光を減衰させ
ることなく、フォトダイオードアレイ基板３に到達させ
ることができ、低線量の放射線であっても、大きな信号
を得ることができるので、高画質の画像を構成すること
ができる。
射線により、被検体の透視像を得るものなので、なるべ
く、低エネルギー、低線量の放射線が照射されるモード
である。低エネルギー放射線であるために、ほとんど蛍
光体素子１で放射線吸収され、しかも、蛍光体素子１に
は発光効率が良いものを使用しているので、強度の強い
光、例えば、Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓを主成分とするセラミックシ
ンチレータの場合は、ＣｄＷＯ4 単結晶シンチレータの
２〜３倍の発光が得られ、その光は、透明性が非常にす
ぐれている蛍光体素子２を通過するので、光を減衰させ
ることなく、フォトダイオードアレイ基板３に到達させ
ることができ、低線量の放射線であっても、大きな信号
を得ることができるので、高画質の画像を構成すること
ができる。
【００２２】図２に、放射線検出器の製造法を示す。
【００２３】５はＣｄＷＯ4 単結晶シンチレータのよう
な透明性が高く、放射線吸収効率の良い蛍光体、７はＧ
ｄ2 Ｏ2 Ｓを主成分とするセラミックシンチレータのよ
うな放射線発光効率の良い蛍光体、６、８、１１は放射
線や光の透過性をもつ光学接着剤、９はアルミナ等のセ
ラミックもしくは結晶等からなる放射線透過性の基板ま
たはフィルム、１０は切削された溝、３は蛍光体からの
蛍光を電気信号に変換する光電変換素子としてのフォト
ダイオードアレイ基板、４は遮蔽材である。
な透明性が高く、放射線吸収効率の良い蛍光体、７はＧ
ｄ2 Ｏ2 Ｓを主成分とするセラミックシンチレータのよ
うな放射線発光効率の良い蛍光体、６、８、１１は放射
線や光の透過性をもつ光学接着剤、９はアルミナ等のセ
ラミックもしくは結晶等からなる放射線透過性の基板ま
たはフィルム、１０は切削された溝、３は蛍光体からの
蛍光を電気信号に変換する光電変換素子としてのフォト
ダイオードアレイ基板、４は遮蔽材である。
【００２４】まず、（ａ）のように、直方体状の蛍光体
７をフィルム９の上に光学接着剤８で接着し、その上に
直方体状の蛍光体５を光学接着剤６で接着する。
７をフィルム９の上に光学接着剤８で接着し、その上に
直方体状の蛍光体５を光学接着剤６で接着する。
【００２５】次に、（ｂ）のようにマルチワイヤソーや
ダイアモンドカッター等で、蛍光体５、７に平行に多数
の溝１０を切削して所定形状の各蛍光体素子１、２を形
成する。このとき、切削加工する溝１０は蛍光体７の下
端または光学接着剤８の深さまで、それ以上は切り込み
をいれないようにする。このようにして所定ピッチでア
レイ状に完全に分割された蛍光体素子列が形成される。
ダイアモンドカッター等で、蛍光体５、７に平行に多数
の溝１０を切削して所定形状の各蛍光体素子１、２を形
成する。このとき、切削加工する溝１０は蛍光体７の下
端または光学接着剤８の深さまで、それ以上は切り込み
をいれないようにする。このようにして所定ピッチでア
レイ状に完全に分割された蛍光体素子列が形成される。
【００２６】ここで、遮蔽材４を溝１０に挿入し固着す
る。
る。
【００２７】そして、（ｃ）に示すように蛍光体５の上
に、さらにフォトダイオードアレイ基板３を光学接着剤
１１を介して接着固定すれば放射線検出器が完成する。
に、さらにフォトダイオードアレイ基板３を光学接着剤
１１を介して接着固定すれば放射線検出器が完成する。
【００２８】上記実施例では、蛍光体素子１はＧｄ2 Ｏ
2 Ｓを主成分とするセラミックシンチレータを用いた
が、その他に例えば、ＣｓＩ：Ｔｌを主成分とする結晶
等を用いることができる。
2 Ｓを主成分とするセラミックシンチレータを用いた
が、その他に例えば、ＣｓＩ：Ｔｌを主成分とする結晶
等を用いることができる。
【００２９】また、上述の実施例では、一次元アレイ状
に並べられた放射線検出器について述べたが、上記蛍光
体５、７に切削された溝に対して、直角な方向に溝を形
成し、この溝にも遮蔽プレートを挿入することにより、
２次元アレイ状の放射線検出器とすることもできる。
に並べられた放射線検出器について述べたが、上記蛍光
体５、７に切削された溝に対して、直角な方向に溝を形
成し、この溝にも遮蔽プレートを挿入することにより、
２次元アレイ状の放射線検出器とすることもできる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放射線吸収効率、放射線発光効率共に高い放射線検出器
を提供できるとともに、高エネルギー、高線量の放射線
を照射する場合であっても、低エネルギー、低線量の放
射線が照射される場合であっても、いずれの場合でも高
画質の画像を得ることができる。
放射線吸収効率、放射線発光効率共に高い放射線検出器
を提供できるとともに、高エネルギー、高線量の放射線
を照射する場合であっても、低エネルギー、低線量の放
射線が照射される場合であっても、いずれの場合でも高
画質の画像を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例の放射線検出器の構成を示す
図である。
図である。
【図２】本発明の放射線検出器の製造過程を示す図であ
る。
る。
【図３】従来の放射線検出器の構成を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 放射線により発光する蛍光体素子と、前
記蛍光体素子による蛍光を検出する光電変換素子とを備
えた放射線検出器において、前記蛍光体素子は、放射線
入射側に発光効率の良い蛍光体素子と、その下側に透明
性が良く放射線吸収効率の良い蛍光体素子との２層構造
からなることを特徴とする放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23670797A JPH1184013A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23670797A JPH1184013A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 放射線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1184013A true JPH1184013A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17004580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23670797A Pending JPH1184013A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1184013A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001311779A (ja) * | 2000-03-07 | 2001-11-09 | Marconi Medical Systems Inc | Ｘ線検出器 |
| JP2013019914A (ja) * | 2012-10-29 | 2013-01-31 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線検出器 |
| JP2013019913A (ja) * | 2012-10-29 | 2013-01-31 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線検出器 |
| US8552390B2 (en) | 2007-10-01 | 2013-10-08 | Hamamatsu Photonics K. K. | Radiation detector |
| JP2015190853A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 日立金属株式会社 | シンチレータアレイの製造方法 |
| KR101909822B1 (ko) * | 2017-05-30 | 2018-10-18 | 한국과학기술원 | 방사선 이미지 센싱 장치, 이의 동작 방법, 및 이의 제조 방법 |
-
1997
- 1997-09-02 JP JP23670797A patent/JPH1184013A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001311779A (ja) * | 2000-03-07 | 2001-11-09 | Marconi Medical Systems Inc | Ｘ線検出器 |
| US8552390B2 (en) | 2007-10-01 | 2013-10-08 | Hamamatsu Photonics K. K. | Radiation detector |
| JP2013019914A (ja) * | 2012-10-29 | 2013-01-31 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線検出器 |
| JP2013019913A (ja) * | 2012-10-29 | 2013-01-31 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線検出器 |
| JP2015190853A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 日立金属株式会社 | シンチレータアレイの製造方法 |
| KR101909822B1 (ko) * | 2017-05-30 | 2018-10-18 | 한국과학기술원 | 방사선 이미지 센싱 장치, 이의 동작 방법, 및 이의 제조 방법 |
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