JPS58137782A - 薄膜型固体x線センサ− - Google Patents

薄膜型固体x線センサ−

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JPS58137782A
JPS58137782A JP57019753A JP1975382A JPS58137782A JP S58137782 A JPS58137782 A JP S58137782A JP 57019753 A JP57019753 A JP 57019753A JP 1975382 A JP1975382 A JP 1975382A JP S58137782 A JPS58137782 A JP S58137782A
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JP
Japan
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ray sensor
photoconductor
upper electrode
transparent electrode
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JP57019753A
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JPH0467350B2 (ja
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Mario Fuse
マリオ 布施
Mutsuo Takenouchi
竹之内 睦男
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/20Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018Scintillation-photodiode combinations

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発@は、薄膜型固体X線センサー、咎にXIsCTス
キャナ用としての傅に型固体X線センサーに関する。さ
らに#L<は、本発明は、螢光体層、透明電極層、前記
螢光体層内の螢光体が発する螢光の波長に分光感度を有
する光導電体薄膜および上部金属電極を、その順序に形
成して得られる極鳩体で構成した薄膜Ii■体X体X−
センナ関する。
健米のX−写真線、3次元鍵を1単純に2次元乎dIj
JK投影し九−像であった。これに対し、X−〇Tスキ
ャナは、各方向から細いX−ビームを照射することによ
って得られる被写体の1次元投影響を、コンビニー−錫
層して被写体を輪切りにした断面−を再構成するもので
ある。
これにより、被写体の軟組織におけるわずかなxma収
の葺を区別し、脳しゅよう中脳出血などの極めて鮮明な
像を提供することがで寝る。
この丸め、XIIICTス中ヤナは、医学診WR装置と
しての地位itすまず向上している。
XmCTx中ヤナには、周知のように、被写体を透過し
たXIIt高感度で、為性能に検出で職るxmセンサー
が不可欠である。それ故に、X#ICT装置の^性能化
のため、従来より、令櫨のX−センサーが開発され、そ
の−優が実用化されている。
ll11図は、XmCTス午ヤナの原理を示す概観図で
ある。
図ニ&イテ、10t;i被写体、IIFiX−管、11
人は発生されたX−を被写体lOに指向させるためのコ
リメータ、12は被写体10に照射されるX−ビーム、
13は被写体lOを透過したX−ビーム、14は透過x
i*tsを検出するX−センサーである。
壜た、15はstl記)[iセンサ−14へのX線入射
方向を風足するためのコリメータ、16はX−センサー
14の検出出力を増巾する増巾器、lrは増巾された検
出出力を入力され、所定の一會逃思を実行するコンビエ
ータ−118は被写体10)#Rt!i像を表示するビ
デオモニターである。
同図からも明らかなように、X線管11とxm4t7サ
ー14とを、被写体100−一に対向して配置し、ペン
シルビーム状のX峰ビーム12を被写体lOに照射しな
がら、xIaセンサー14t。
直纏移−と一転を組み合わせて移−させる。
このようにして、被写体10のあらゆる方向から、X1
IA吸収データをとった後、コンビエータ−17におい
て所定の処jl11t−行なうことにより、新面像をビ
デオモニター18上K11e示することができる。なお
、この場合、X−センサー14としては、検出効率の鳥
いNaI(Tl)  シンチレータ検出器が、広く使用
されている。
しかし、この方式だと、1鋪の撮影時間がb分4IAw
llと長くなる欠点がある。これを改豊するために、ペ
ンシルビームの代わpに扇状ビームtl1Mしたり、検
出器を固定し、X線管t−^遮−転し九りすることによ
って、撮影時間の蝋−化が−られている。
前述のように、検出411を画定配置とする場合にri
、Xfja*yf−として、シンチレーシ■ン検出器を
用いる代わ)に、半導体センサーを利用することも試み
られている。
何故なら、この場合、X線センサーが被写体のlll4
i111Vc一定装置される丸め、これを^四監夷輌す
る必要があるが、シンチレータ−と光電子増倍管に組み
合わせ九シンチレーシ冒ン検出器では、形状や占有容積
が大巻〈なり、^**夷輌には不適だからである。
また、シンチレータ−とシリコンフォトダイオードとを
組み合わせ九検出器の利用も考えられる。
しかし、仁の場合は、愼Il値号を検出するため、新た
に低雑膏増+回路をつけ加える必要が生じる。。
したがって、実際上十分な高蜜度夷腋を行なうことはで
自ない。
別のアプローチとして、シンチレータ−無しでX−を検
出すること屯考えられている。すなわち、半導体X線セ
ンサーとして、シリコン(St)、カドミウム・テルル
(CdT・)などの半導体緒墨を用いたダイオードの慎
討もなされている。しかし、こノ樵のセンサーは、末だ
実用化されていない。
本発明は、上記の事情に饋みてなされ九鳴のであり、そ
の目的とするところは、為蜜直夷誠の−J能な薄am固
体X−セ/サーを提供することにある。
本発明の掩の目的は、小誕化の害鳥な高感匿の薄jII
l臘固体X−センサーを提供することにある。
又、本発明のさらにtmの目的は、S状加工が自由に行
なえる4膜証一体X−センナ−を提供することにある。
以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。ia
z図は本発明の一実施例の断面図である。
第2図において、6は遮光性の支持体、5は前記支持体
6の上に形成された螢光体層、4はさらlζその上に積
層□された透明電極層である。2は透明電a層4の上に
形成された光導電体層、1は光導電体層2上に積層され
た遮光性上部電極である。
なお、第2図において、上部電極1および透明電極層4
の一方は、分割電極とされるのが望ましい。また光導電
体層2の′分光感度(のビーク位1ft)は、螢光体層
5から発せられる発光(のピーク)の波長に対応させら
れているのが望ましい。
例えば、螢光体としてQdQ、3 : Thを用いた場
合の発光スペクトルのピークは、550nsi1辺にあ
る。それ故にこの場合の光導電体M2としては、波長5
50層に分光感度のピークを有する5e−TeやHなド
ープしたアモルファスシリコンSi:Hなどを用いるの
か有利である。また、螢光体としては、rZncd) 
S:A’g、Zn8:Agなどが利用9馳である。
透明電極層4としては、螢光を十分透過する導電体なら
どんな材料でも使用aT能である。中でも。
Inz()@/ Snug (I ’r O) M、I
 n ! OB膜、Sn0g膜などの酸化物半導体膜が
作製の谷易さから白って好ましい。
上部側1は、(1)X線を良く透過し、L h)も、(
2)光導電層が分光感度をもつ波長域の光を透過しない
性質をもつことが必豐である。
前記(1)の性質はセンサーのX縁検出効率をとげるた
めに必蓋であり、前記(2)の性質は、センサーの暗電
流(X線非照射時にセンサーを流れる電波ンを低減する
ために必貴である。
本発明に用いる上部11mm1は、Cr # Al 、
 Ni 。
An  のいずれか一つ、又はそれらの合金から構成す
ることができる。
また、本発明の光導電体層2としては、水素をドープし
たi型黒定をシリコンの単層、もしくは透明電極層4と
の界面に同期lII長第三族冗糸、好ましくはBをドー
プした無足型シリコン(P型)鳩を設けたものが適して
いる。なお、恢者の吻合、′P型層の厚みは0.05〜
1.0μmでよく、轡に01μm−1,0μmが協まし
い。光導電体層全体のLILみは1μm〜10μmが望
まし、い。
動作時に、上部電極lから入射したX線ビーム13のほ
とんどは、光導電体!−2および透明電極層4を透過し
、最下層の螢光体層5まで到達する。
周昶のように、螢光体層5は、#紀X縁13と相互作用
して螢光を発生する。’   I、/’、−”  +1
je導電体層2に達する。光導電体層2は、前記螢光を
吸収し、その内部に電子−正孔対な発生する。
それ故に、E部電惚1と透明電極層4との間に、電場(
図示せ#″)を印加すれば、光電流を外部に取り出すこ
とができる。
なお、この場合、上部電極116よび透明電極層4のい
ずれか一方を前述のように分割することに上り、各セグ
メント毎の検出が可能となり、解像度の同上をはかるこ
とができる。
また、hs電他lを透光性にする方法としては、金−電
極を成る@度厚く −即ち、X線は透過し、可視光は適
地させる程度の厚みに、71iTI111!することが
考えられる1、 上記の構成を有するセンサーを多数配置したセンサーア
レイから得られる電気信号は、明らかなように、被写体
lOのX線峡収度の分布を示すものである。それ故に、
公知の手法にしたがって。
これをコンピューター処理すれば、被写体の#鳩僚が得
られる。
前述のように、ft、4電体層2として、水本をドープ
したアモルファスシリコンSi:Hを使用し、透明電m
1m4との界面に、P型アモルファスシリコン層を介在
させると、その部分の光感度が同上し−したがって、光
導電層全体としての光感度も向とする事が判明した。
また、支持体6と螢光体層5の間に光反射m(図示せず
)を設け、螢光体層5の@党を、すべて光導電体層2の
側へ指向させるようにすれば、X線検出感度をなお−1
−同上させることができる。
また、本発明の構成では、分割上部電極lまたは透明1
1億増4として、8本/mのパターン、すなわち[1#
!+1を得ることは容易である。したがって、本発明に
よれば、従来方式の場合の解像度が、1Iikl木2閣
@1であったものに比較して、着しい解4M11の向上
が11!現される。
なお、以とではX線13が上部電極1の匈から入射され
る例について述べたが、反対に、支持体6の−から入射
されてもよいことは明らかである。
第3図は、本発明の他の実施例の断面図である。
同図において、第2図と同一の符号は同一または同等部
分なあられしている。
第2図との対比から明らかなように、この実施例は、第
2図の実施例において、螢光体層5と透明電極層4との
間に透明絶縁層45を設け、さらに、透明電極層4に接
する光導電体(81:H)層2の一部領域2人を、PW
i化したものである。
前記絶縁層45は螢光体N5の劣化防止に有用であり、
また、P型層2人は^い光感度を有しているので、光導
電体層2全、体としての光感度の向上I【役立つ。
この実IN’f+Iは、具体的には次のような構成とす
ることができる。
支持体6・・・アルミ薄板 螢光体層5・・・GdO,S:Tb 透明絶縁層45・・・Sin!e St、N4  など
(厚みは100λ〜3μm) 透明電極層4・・・厚さ800λのIn1O@をリフト
オフ法で分割したもの。
Pm党導電体層2人・・・プラズマCVD法により、P
をドープしたアモルファ スシリコン8iCH層を堆積 (厚みは0.2杵m)したも の。
光導電体Hk2  ・・・プラズマCVD法により、ア
モ、JレファスシリコンS1: H層を堆積(厚みは3μm) したもの。
上部電m  1 −Crll躾(厚みは5000λ)を
電子ビームJlk着法で付け たもの。
1s4図は、本祐明のさらに他の実施例の−「−図であ
る。同図において、ga図と同一の符号は同一または1
町等部分をあられしている。
第3図との対比から明らかなように、この実施例は、第
3図の実施例において、透明電極層4とP型化した′y
t4電体鳩2Aとの間+C、ブロッキング42Bを、さ
らに形成したものである。
ブロッキング層23としてはSt、N4などが好適であ
る。前記Si、N、層は、プラズマCVD法によって構
成することができ、厚さは約300X極度でよい。
このブロッキングjiii2Bのそう人により、光電流
の#、衰を増加させずに、その暗電A(X線非照射時に
センサーを流れる電流)を更に減少させることが可能に
なる。それ故に、良好なX@感度と共に、良好なS/N
比を得ることができる。
以上6ζ説明した本発明の構成では、分割された上部電
極1または透明電極層4として8本/謔のパターン、す
なわち解像度を得ることは容易である。したがって、本
発明によれば、従来方式の場合のPs儂度が、1141
2腸程度であったものに比較して、着しいS像度の向上
が実現される。
なお、以上ではX線13が上部電極1の側から入射され
る列について述べたが、反対に、支持体らの側から入射
されてもよいことは明らかである。
なお、以上の説明から容易に埴解されるように、本発明
においCは、光導電体層2の透明電極層4に接する部分
に設けるPドープ−域、光導電体層2とiI!明電極層
4との間に押入されるブロッキング層23、透明電極層
4と螢光体階号との間に押入される透明絶縁層45、螢
光坏層5と透光性支持体6との間に仲人される光反射層
などは、いずれも任意選択的に仲人したり、挿入しなか
ったりすることができるものである。
また、ブロッキング層23は、上部電極1と光導電体層
2との間に押入されてもよい。さらlζ、上5111極
1を支持体として爺用し、その上に順次、螢光体層2.
透明1を極層4.螢光体層5などを横端すれば支持体6
を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はX線CTスキャナの原塩を示す槓略図、第2図
1i本発明の一実施例の断面図、第3図は本発明の他の
41!施例の断面図、第4図は本発明のさら+c mの
Jl!施例の断面図である。 l・・・上部電極、2,2A・・・光導電体層、4・・
・透明亀他層、5・・・螢光体層、6・・・照光性支持
体、23・・・ブロッキング層、45・・・透明絶縁層
代坦人弁理士 平 木 道 人 外1名 +3図 f4図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)m光性の上部電極と、光導電体層と、透明電極層
    と、螢光体層とを、前記の順序K111層し、そのりず
    れかの匈からXIIを入射させるように構成されたこと
    を特徴とする薄膜型固体X線センサー。
  2. (2)  上部電極およびaa電極層のいずれか一方が
    分割電極であることを特徴とする特許 範凹#1項記載の薄膜製同体X線センサー。
  3. (3)  透明電極に@接する個の光導電体層領域の部
    分が^不純物議に化された仁とを肴徽とするlIII紀
    %ト餉求の範囲第11′It.は諷2項記載の薄膜型固
    体X線センサー。
  4. (4)  遮光性の上部電極と、光導電体層と、透明電
    極層と、透I!i4絶縁層と、螢光体層とを、lifl
    紀の順序κ積層し、そのいずれかの側からX線を入射さ
    せ6gうに構成され九ことを%黴とする薄膜製固体X線
    センサー。
  5. (5)  遮光性の上部電極と、光導電体層と、ブロッ
    キング層と、透明電極層と、透明絶縁層と、螢光体層と
    を、l1!l記の順序に積層し、七の―ずれかの備から
    XIiを入射させるように構成されたことを41徴とす
    る薄膜製固体X線センサー。
JP57019753A 1982-02-12 1982-02-12 薄膜型固体x線センサ− Granted JPS58137782A (ja)

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JPH0467350B2 JPH0467350B2 (ja) 1992-10-28

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6271881A (ja) * 1985-09-26 1987-04-02 Toshiba Corp 放射線検出器
FR2623019A1 (fr) * 1987-11-10 1989-05-12 Thomson Csf Dispositif de prise d'image radiologique

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JPS4978493A (ja) * 1972-11-30 1974-07-29

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