JPS6086480A - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
- Publication number
- JPS6086480A JPS6086480A JP58194040A JP19404083A JPS6086480A JP S6086480 A JPS6086480 A JP S6086480A JP 58194040 A JP58194040 A JP 58194040A JP 19404083 A JP19404083 A JP 19404083A JP S6086480 A JPS6086480 A JP S6086480A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scintillator
- thin film
- ray detector
- metal thin
- light
- Prior art date
- 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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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
Landscapes
- 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)
- Measurement Of Radiation (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
この発明は、放射線検出器たとえばコンピュータ断層撮
影装置に使用される放射線検出器に関する。
影装置に使用される放射線検出器に関する。
[発明の技術的背景とその問題点]
従来、コンピュータ断層撮影装置における放射線検出器
たとえばX線CT装置におけるX線検出器は、たとえば
、次のようにして構成される。すなわち、第1図に示す
ように、X線検出器は、螢光物質を、長さ乏が20mm
、幅Wが0.gmm、高さtが2111111である直
方体に成型してなるシンチレータ1と、半導体光検出素
子5とを有し、支持部材6の上面に、その長手方向に沿
って、前記シンチレータ1の底面とほぼ同じ有感部分を
有する半導体光検出素子5の多数を所定ピッチをもって
平行に配置し、前記シンチレータ1の底面と半導体光検
出素子5とを、たとえばレンズ用透明接着剤7で固着す
ることにより、多数の前記シンチレータ1を配列し、前
記シンチレータ1の相互間に【ま、アルミニウムや鉛等
の金属箔2およびシンチレータ1の表面に塗布された接
着剤層4を介して前記金属箔2とシンチレータ1との間
に充填される、二酸化チタン等を主成分とする光反射層
3を介装し、また、各シンチレータ1の上面およびその
配列方向に直交する側面に前記光反射層3を塗布してな
る構成を有する。そして、第1図に示すように、図示し
ないX線管より曝射されたX線束Xがシンチレータ1の
上面に入射すると、シンチレータ1はX線を光に変換し
、シンチレータ1による発光は、半導体光検出素子5で
検知、光電変換され、半導体光検出素子5より入射X線
量に比例する電流信号が出力されるように構成される。
たとえばX線CT装置におけるX線検出器は、たとえば
、次のようにして構成される。すなわち、第1図に示す
ように、X線検出器は、螢光物質を、長さ乏が20mm
、幅Wが0.gmm、高さtが2111111である直
方体に成型してなるシンチレータ1と、半導体光検出素
子5とを有し、支持部材6の上面に、その長手方向に沿
って、前記シンチレータ1の底面とほぼ同じ有感部分を
有する半導体光検出素子5の多数を所定ピッチをもって
平行に配置し、前記シンチレータ1の底面と半導体光検
出素子5とを、たとえばレンズ用透明接着剤7で固着す
ることにより、多数の前記シンチレータ1を配列し、前
記シンチレータ1の相互間に【ま、アルミニウムや鉛等
の金属箔2およびシンチレータ1の表面に塗布された接
着剤層4を介して前記金属箔2とシンチレータ1との間
に充填される、二酸化チタン等を主成分とする光反射層
3を介装し、また、各シンチレータ1の上面およびその
配列方向に直交する側面に前記光反射層3を塗布してな
る構成を有する。そして、第1図に示すように、図示し
ないX線管より曝射されたX線束Xがシンチレータ1の
上面に入射すると、シンチレータ1はX線を光に変換し
、シンチレータ1による発光は、半導体光検出素子5で
検知、光電変換され、半導体光検出素子5より入射X線
量に比例する電流信号が出力されるように構成される。
しかしながら、前記X線検出器には次のような問題点が
ある。すなわち、■シンチレータ1と光反ie層3との
間に介装される接着剤@4が、シンチレータ1で発する
光を一部吸収してしまい、シンチレータ1で発する光全
部を半導体光検出素子5に有効に導くことができない。
ある。すなわち、■シンチレータ1と光反ie層3との
間に介装される接着剤@4が、シンチレータ1で発する
光を一部吸収してしまい、シンチレータ1で発する光全
部を半導体光検出素子5に有効に導くことができない。
したがって、X線検出器の感度が低下し、前記構成のX
線検出器を右するX線CT装置では5、良好なX線断層
像を得ることができない。■光反射層3に使用する塗料
は、一般に有機高分子の結合剤を含んでいるので、シン
チレータ1との充分な接着力が発揮されへい。したがっ
て、X線検出器は、機械的な堅牢性に欠ける。■X線の
クロストークを防止するために、金属箔2に鉛、タング
ステン、あるいはモリブデン等の金属材料が使用される
が、鉛は剛性が小さく、また、反繭層3との剥離を生じ
やすい、また、タングステン、モリブデンは、剛性が大
きすぎ、シンチレータ1との剥離を生じやすい。■また
、接着工程を含んでいるので、作業性が悪い。
線検出器を右するX線CT装置では5、良好なX線断層
像を得ることができない。■光反射層3に使用する塗料
は、一般に有機高分子の結合剤を含んでいるので、シン
チレータ1との充分な接着力が発揮されへい。したがっ
て、X線検出器は、機械的な堅牢性に欠ける。■X線の
クロストークを防止するために、金属箔2に鉛、タング
ステン、あるいはモリブデン等の金属材料が使用される
が、鉛は剛性が小さく、また、反繭層3との剥離を生じ
やすい、また、タングステン、モリブデンは、剛性が大
きすぎ、シンチレータ1との剥離を生じやすい。■また
、接着工程を含んでいるので、作業性が悪い。
■シンチレータ1は潮解性を有するために、光反IFI
層を塗布する際、シンチレータ1が一部潮解し、その寸
法が狂い、正確なX線検出を達成できな(Xことがある
。
層を塗布する際、シンチレータ1が一部潮解し、その寸
法が狂い、正確なX線検出を達成できな(Xことがある
。
し発明の目的]
この発明は、前記事情に基いてなされたものであり、シ
ンチレータ内で発光した光を全て有効に半導体光検出素
子に導くことのできる、機械的堅牢な、寸法に狂いがな
くて検出精度の高い、放射線検出器を提供することを目
的とするものである。
ンチレータ内で発光した光を全て有効に半導体光検出素
子に導くことのできる、機械的堅牢な、寸法に狂いがな
くて検出精度の高い、放射線検出器を提供することを目
的とするものである。
[発明の概要]
前記目的を達成するためのこの発明の概要は、放射線に
より発光可能なシンチレータと前記シンチレータの光を
電気信号に変換可能な半導体光検出素子とを有する放1
1iFA検出器において、前記半導体検出素子に光を導
く面を除く前記シンチレータの各面に、イオンブレーテ
ィング法、プラズマ蒸着法、真空蒸着法、およびスパッ
タリング法のいずれかにより金属薄膜を形成してなるこ
とを特徴とするものである。
より発光可能なシンチレータと前記シンチレータの光を
電気信号に変換可能な半導体光検出素子とを有する放1
1iFA検出器において、前記半導体検出素子に光を導
く面を除く前記シンチレータの各面に、イオンブレーテ
ィング法、プラズマ蒸着法、真空蒸着法、およびスパッ
タリング法のいずれかにより金属薄膜を形成してなるこ
とを特徴とするものである。
[発明の実施例]
この発明の一実施例について第2図を参照しながら説明
する。
する。
放射線検出器たとえばX線CT装置に使用されるX線検
出器は、第2図に示すように、前記第1図に示すのと同
様の寸法に成型されたシンチレータ8と、半導体光検出
器11とを有し、前記第1図に示す従来のX線検出器と
同様に、支持部材13の上面に、その長手方向に沿って
前記シンチレータ8の底面とほぼ同じ有感部分を有する
半導体光検出器11の多数が所定ピッチをもって平行に
配置され、さらに、前記シンチレータ8の底面と半導体
光検出器とを、たとえばレンズ用透明接着剤12で固着
することにより、多数のシンチレータ8が配列されてい
る。そして、前記シンチレータ8の、前記半導体光検出
器11に対向する面以外の各面には、金属薄膜9が形成
され、また、配列する各シンチレータ8の間隙には、各
シンチレータ8を結合するための接着剤10が介在する
。
出器は、第2図に示すように、前記第1図に示すのと同
様の寸法に成型されたシンチレータ8と、半導体光検出
器11とを有し、前記第1図に示す従来のX線検出器と
同様に、支持部材13の上面に、その長手方向に沿って
前記シンチレータ8の底面とほぼ同じ有感部分を有する
半導体光検出器11の多数が所定ピッチをもって平行に
配置され、さらに、前記シンチレータ8の底面と半導体
光検出器とを、たとえばレンズ用透明接着剤12で固着
することにより、多数のシンチレータ8が配列されてい
る。そして、前記シンチレータ8の、前記半導体光検出
器11に対向する面以外の各面には、金属薄膜9が形成
され、また、配列する各シンチレータ8の間隙には、各
シンチレータ8を結合するための接着剤10が介在する
。
前記金属31113!9は、アルミニウム、銀、鉛、タ
ングステン、およびモリブデンよりなる群より選択され
る金属材料の1種または2種以上を、真空蒸着法、プラ
ズマ蒸着法(plasma cheIIlical v
apour deposition) 、イオンブレー
ティング法、スパッタリング法等により、シンチレータ
8の表面に形成される。前記金属薄膜9の金f1月料と
しては、可視光域の分光反射率の大きい銀、アルミニウ
ムが特に好ましい、また、X線にJ:るクロス1ヘーク
を有効に防止するためには、シンチレータ8の表面に、
第1層として銀、あるいはアルミニウムの薄膜を形成し
、次いr、前記第1層の表面に第2層として、X線遮弊
力の大きい鉛、タングステン、あるいはモリブデン薄膜
を形成するのが好ましい。
ングステン、およびモリブデンよりなる群より選択され
る金属材料の1種または2種以上を、真空蒸着法、プラ
ズマ蒸着法(plasma cheIIlical v
apour deposition) 、イオンブレー
ティング法、スパッタリング法等により、シンチレータ
8の表面に形成される。前記金属薄膜9の金f1月料と
しては、可視光域の分光反射率の大きい銀、アルミニウ
ムが特に好ましい、また、X線にJ:るクロス1ヘーク
を有効に防止するためには、シンチレータ8の表面に、
第1層として銀、あるいはアルミニウムの薄膜を形成し
、次いr、前記第1層の表面に第2層として、X線遮弊
力の大きい鉛、タングステン、あるいはモリブデン薄膜
を形成するのが好ましい。
次にイオンブレーティング法による、シンチレータ8へ
の金属薄膜の形成について、さらに詳述する。
の金属薄膜の形成について、さらに詳述する。
第3図はイオンブレーティング装置を示す概略図である
。
。
イオンブレーティング装置は、たとえば、底部に流母調
節バルブ15aを介して排気装置と、流量調節バルブ1
6aを介してアルゴン等の希ガスを充填したボンベ16
とを結合した、開閉可能な真空容器14内に、内部の上
方°に、外部の直流電源19により直流電圧が印加され
る電極17を配置し、また、前記電極17の下方に、外
部の高周波電源21により高周波たとえば13.56M
H2の高周波が印加される高周波コイル20を配置し、
また、真空容器14の底面に、蒸発させるべき所望の金
属材料を収容するルツボ22およびこのルツボ22を加
熱する図示しない加熱装置を配置して、構成される。
節バルブ15aを介して排気装置と、流量調節バルブ1
6aを介してアルゴン等の希ガスを充填したボンベ16
とを結合した、開閉可能な真空容器14内に、内部の上
方°に、外部の直流電源19により直流電圧が印加され
る電極17を配置し、また、前記電極17の下方に、外
部の高周波電源21により高周波たとえば13.56M
H2の高周波が印加される高周波コイル20を配置し、
また、真空容器14の底面に、蒸発させるべき所望の金
属材料を収容するルツボ22およびこのルツボ22を加
熱する図示しない加熱装置を配置して、構成される。
そして、前記ルツボ22内に所定の金属材料を収容し、
前記電極17にシンチレータ8を配置した後、真空容器
14内を排気して高減圧にし、ボンベ16より真空容器
14内に10″2〜数Torrの圧力となるように希ガ
スを供給する。また、真空容器14内の図示しない加熱
装置によりルツボ′22を所定温度に加熱しておく。高
周波コイル20に高周波を通じると、真空容器14内で
、希ガスがプラズマ状態となり、また、ルツボ22内の
金属材料を加熱することにより発生した金属蒸気中の金
属中の金属原子がプラズマ状態の希ガスイオンと電荷の
交換を行ない、電荷を得た金属イオンが、直流の印加に
より電極17に生じた直流電界に吸引され、電極17上
のシンチレータ8に到達し、これによってシンチレータ
8の表面に金属薄膜が形成されることになる。このよう
にして得られた金属薄膜は、鏡面を形成して光反射力が
大きく、しかも、シンチレータ80表面との密着力が大
きく、シンチレータ8の光反射膜として好適である。
前記電極17にシンチレータ8を配置した後、真空容器
14内を排気して高減圧にし、ボンベ16より真空容器
14内に10″2〜数Torrの圧力となるように希ガ
スを供給する。また、真空容器14内の図示しない加熱
装置によりルツボ′22を所定温度に加熱しておく。高
周波コイル20に高周波を通じると、真空容器14内で
、希ガスがプラズマ状態となり、また、ルツボ22内の
金属材料を加熱することにより発生した金属蒸気中の金
属中の金属原子がプラズマ状態の希ガスイオンと電荷の
交換を行ない、電荷を得た金属イオンが、直流の印加に
より電極17に生じた直流電界に吸引され、電極17上
のシンチレータ8に到達し、これによってシンチレータ
8の表面に金属薄膜が形成されることになる。このよう
にして得られた金属薄膜は、鏡面を形成して光反射力が
大きく、しかも、シンチレータ80表面との密着力が大
きく、シンチレータ8の光反射膜として好適である。
次に、プラズマ蒸着法による、シンチレータ8への金属
薄膜の形成について、ざらに詳述する。
薄膜の形成について、ざらに詳述する。
第4図はプラズマ蒸着装置を示す概略図である。
プラズマ蒸着装置は、たとえば、流最調節バルブ31a
を介して排気装置31ど、流量調節バルブ27aを介し
て希ガスを充填した希ガスボンベ27と、流量調節バル
ブ26aを介して有機金属化合物たとえばトリメチルア
ルミニウム、塩化アルミニウム、テトラエチル鉛等を収
容したボンベ26とを結合した真空容器23内に、シン
チレータ8を配置する支持台30を有し、また、外部の
高周波電源25により高周波が印加される一対の容量性
結合の電1i!i 24を備えて構成される。
を介して排気装置31ど、流量調節バルブ27aを介し
て希ガスを充填した希ガスボンベ27と、流量調節バル
ブ26aを介して有機金属化合物たとえばトリメチルア
ルミニウム、塩化アルミニウム、テトラエチル鉛等を収
容したボンベ26とを結合した真空容器23内に、シン
チレータ8を配置する支持台30を有し、また、外部の
高周波電源25により高周波が印加される一対の容量性
結合の電1i!i 24を備えて構成される。
そして、真空容器23内を高減圧に排気した後、真空容
器23内に有機金属化合物のガスおよび希ガスを供給し
、これらのガスの混合物を電極24間の高周波放電によ
りプラズマ状態を形成し、プラズマ状態の金属原子を、
支持台30上のシンチレータ8に接触させることにより
金a薄膜が形成される。この場合、数T orrのガス
圧で金属薄膜を形成するので、複雑な形状のシンチレー
タたとえば第5図に示すようにくし形のシンチレータの
表面に金属薄膜を好適に形成することができる。
器23内に有機金属化合物のガスおよび希ガスを供給し
、これらのガスの混合物を電極24間の高周波放電によ
りプラズマ状態を形成し、プラズマ状態の金属原子を、
支持台30上のシンチレータ8に接触させることにより
金a薄膜が形成される。この場合、数T orrのガス
圧で金属薄膜を形成するので、複雑な形状のシンチレー
タたとえば第5図に示すようにくし形のシンチレータの
表面に金属薄膜を好適に形成することができる。
以上実施例のX線検出器は、シンチレータの表面に接着
剤を形成しているので、シンチレータで発光した光をロ
スすることなくすべて半導体光検出器に導くこととなる
ので、検出効率を著しく高めることができる。しかも、
金属簿膜は直接にシンチレータ表面に結合しているので
、金属薄膜は容易にシンチレータ表面より剥ll!it
!ず、堅牢なX線検出器とすることができる。また、金
属簿膜を2層構造にすると、光クロストーク、′X線ク
ロストークのないX線検出器とすることができる。接石
工程がないので、組立作業の簡単化、時間の短縮を図る
ことができる。
剤を形成しているので、シンチレータで発光した光をロ
スすることなくすべて半導体光検出器に導くこととなる
ので、検出効率を著しく高めることができる。しかも、
金属簿膜は直接にシンチレータ表面に結合しているので
、金属薄膜は容易にシンチレータ表面より剥ll!it
!ず、堅牢なX線検出器とすることができる。また、金
属簿膜を2層構造にすると、光クロストーク、′X線ク
ロストークのないX線検出器とすることができる。接石
工程がないので、組立作業の簡単化、時間の短縮を図る
ことができる。
以」−1この発明の一実施例について詳述したが、この
発明は前記実施例に限定されるものではなく、′この発
明の要旨の範囲内で適宜に変形して実施することができ
るのはいうまでもない。
発明は前記実施例に限定されるものではなく、′この発
明の要旨の範囲内で適宜に変形して実施することができ
るのはいうまでもない。
「発明の効果]
この発明によると、シンチレータが発光した完全部を伯
に吸収されることなく半導体光検出器に導くことがで、
きるので、感度の良好な放射線検出器を提供することが
できる。したがって、この発明に係る放射線検出器をコ
ンピュータ断層撮影装置に応用すると、良好な断層像を
得ることができる。また、金属薄膜をシンチレータ表面
に直接に結合、形成しているので、金属薄膜の剥落のな
い、堅牢な放12J l!i!検出器を提供づ°ること
ができる。金属薄膜の形成により、光クロストーク、放
射線クロストークのない放射線検出器を提供り゛ること
ができる。さらに、金属薄膜はシンチレータの潮解の8
3それがある反則層の塗布によらず、真空熱着等により
形成するので、寸法の正確なシンチレータ素子とするこ
とができる。
に吸収されることなく半導体光検出器に導くことがで、
きるので、感度の良好な放射線検出器を提供することが
できる。したがって、この発明に係る放射線検出器をコ
ンピュータ断層撮影装置に応用すると、良好な断層像を
得ることができる。また、金属薄膜をシンチレータ表面
に直接に結合、形成しているので、金属薄膜の剥落のな
い、堅牢な放12J l!i!検出器を提供づ°ること
ができる。金属薄膜の形成により、光クロストーク、放
射線クロストークのない放射線検出器を提供り゛ること
ができる。さらに、金属薄膜はシンチレータの潮解の8
3それがある反則層の塗布によらず、真空熱着等により
形成するので、寸法の正確なシンチレータ素子とするこ
とができる。
第1図は従来の放射線検出器を示す斜視図、第2図はこ
の発明の一実施例を示す斜視図、第3図はイオンブレー
ティング装置を示す説明図、第4図はプラズマ蒸着装置
を示す説明図、および第5図はこの発明に6【ブる放射
線検出器の一例を示す斜視図である。 8・・・・・・シンチレータ、9・・・・・・金属薄膜
、11・・・・・・半導体光検出器。
の発明の一実施例を示す斜視図、第3図はイオンブレー
ティング装置を示す説明図、第4図はプラズマ蒸着装置
を示す説明図、および第5図はこの発明に6【ブる放射
線検出器の一例を示す斜視図である。 8・・・・・・シンチレータ、9・・・・・・金属薄膜
、11・・・・・・半導体光検出器。
Claims (2)
- (1)放射線により発光可能なシンチレータと前記シン
チレータの光を電気信号に変換可能な半導体光検出素子
とを有する放射線検出器において、前記半導体検出素子
に光を導(面を除く前記シンチレータの各面に、イオン
ブレーティング法、プラズマ蒸着法、真空蒸着法、およ
びスパッタリング法のいずれかにより金属薄膜を形成し
てなることを特徴とする放射線検出器。 - (2)前記金属薄膜が、アルミニウム、銀、鉛、タング
ステンおよびモリブデンよりなる群より選ばれる1種ま
たは2種以上の金属よりなることを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載の放射線検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58194040A JPS6086480A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58194040A JPS6086480A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 放射線検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6086480A true JPS6086480A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16317932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58194040A Pending JPS6086480A (ja) | 1983-10-19 | 1983-10-19 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6086480A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2628562A1 (fr) * | 1988-03-11 | 1989-09-15 | Thomson Csf | Dispositif d'imagerie a structure matricielle |
US4870279A (en) * | 1988-06-20 | 1989-09-26 | General Electric Company | High resolution X-ray detector |
US4982096A (en) * | 1988-01-06 | 1991-01-01 | Hitachi Medical Corporation | Multi-element radiation detector |
WO2010109344A3 (en) * | 2009-03-25 | 2011-06-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method to optimize the light extraction from scintillator crystals in a solid-state detector |
-
1983
- 1983-10-19 JP JP58194040A patent/JPS6086480A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4982096A (en) * | 1988-01-06 | 1991-01-01 | Hitachi Medical Corporation | Multi-element radiation detector |
FR2628562A1 (fr) * | 1988-03-11 | 1989-09-15 | Thomson Csf | Dispositif d'imagerie a structure matricielle |
EP0337826A1 (fr) * | 1988-03-11 | 1989-10-18 | Thomson-Csf | Dispositif d'imagerie à structure matricielle |
US4948978A (en) * | 1988-03-11 | 1990-08-14 | Thomson-Csf | Imaging device with matrix structure |
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