CN104040373B - 放射线图像检测装置及放射线图像摄影系统 - Google Patents

放射线图像检测装置及放射线图像摄影系统 Download PDF

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Abstract

放射线图像摄影系统具备放射线源和放射线图像检测装置。放射线图像检测装置从放射线的入射侧起依次配置有固体检测器和波长转换层。波长转换层具有：第一荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第一荧光体层及平均粒径比第一荧光体粒子小的第二荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第二荧光体层。第一荧光体层配置于比第二荧光体层靠固体检测器侧，并且接合或压靠于固体检测器。第一及第二荧光体层每单位厚度的粘合剂的重量以朝向固体检测器侧逐渐地变小的方式分布。

Description

放射线图像检测装置及放射线图像摄影系统
技术领域
本发明涉及间接转换方式的放射线图像检测装置及具有该放射线图像检测装置的放射线图像摄影系统。
背景技术
在医疗领域等中，用于观察体内的放射线图像摄影系统正在普及。该放射线图像摄影系统具备：放射线源，从放射线源向被摄体发射X线等放射线；及放射线图像检测装置，将透过了被摄体的放射线转换为电荷，并将该电荷转换为电压，从而生成表示被摄体的放射线图像的图像数据。
在放射线图像检测装置中存在：将放射线直接转换为电荷的直接转换方式及将放射线暂时转换为光(可见光)并将该光转换为电荷的间接转换方式。间接转换方式的放射线图像检测装置具有将放射线转换为光的波长转换层和将由波长转换层生成的光转换为电荷的固体检测器。该固体检测器具有多个光电二极管。
波长转换层包含将放射线转换为光的荧光体。该荧光体由GOS(Gd2O2S:Tb)等的粒子(以下，称作荧光体粒子)、CsI:Tl等的柱状晶体构成。粒子构造的波长转换层与柱状晶体构造的波长转换层相比制造容易且廉价，因此被广泛使用。粒子构造的波长转换层使荧光体粒子分散于树脂等的粘合剂(结合剂)。
在间接转换方式的放射线图像检测装置中，层叠波长转换层和固体检测器，根据将哪一个配置于放射线源侧而分为两种。将波长转换层设为放射线源侧的方式被称作PSS(Penetration Side Sampling：穿透侧采样)方式。相反，将固体检测器设为放射线源侧的方式被称作ISS(Irradiation Side Sampling：辐射侧采样)方式(参照日本特开2010－112733号公报等)。
在波长转换层内，根据放射线的入射而产生发光，但是该发光主要在放射线入射的一侧的表层产生。因此，在PSS方式中，在波长转换层的与固体检测器相反的一侧的表层产生发光，该光在波长转换层中朝向固体检测器而传播。因此，光的一部分由波长转换层自身吸收或散射，存在灵敏度(从放射线向光的转换效率)、由固体检测器检测的图像的清晰度降低这样的问题。
另一方面，在ISS方式中，透过了固体检测器的放射线入射到波长转换层，从而波长转换层内的发光在固体检测器侧产生，因此存在光的传播距离较短且能够抑制上述那样的灵敏度、清晰度降低的优点。
例如，在ISS方式中，为了使波长转换层的灵敏度提高，只要将波长转换层加厚即可。可是，若将波长转换层加厚，则在距固体检测器较远的位置产生基于荧光体粒子的发光，来自这些荧光体粒子的光随着朝向固体检测器传播而较大地扩展，因此存在图像的清晰度降低这样的问题。另外，虽然通过增大荧光体粒子的尺寸并增大荧光体粒子的发光量而使得波长转换层的灵敏度提高，但是在该情况下，从荧光体粒子朝向固体检测器传播的光进一步较大地扩展，清晰度会进一步降低。
因此，在日本特开2010－112733号公报中，提出了如下方案：通过将平均粒径较小的荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第一荧光体层和平均粒径较大的荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第二荧光体层叠层而构成波长转换层，并将第二荧光体层配置于固体检测器侧。在第二荧光体层中，荧光体粒子的尺寸较大且发光量较大，但是各荧光体粒子的位置接近于固体检测器，因此光的扩展较小，不会降低清晰度。在第一荧光体层中，各荧光体粒子的位置距固体检测器较远，但是荧光体粒子的尺寸较小，因此光的扩展较小，不会降低清晰度。因此，该放射线图像检测装置中，能够在不降低清晰度的情况下提高灵敏度。
发明内容
发明要解决的课题
然而，在日本特开2010－112733号公报记载的放射线图像检测装置中，固体检测器侧的第二荧光体层的每单位厚度的粘合剂重量从第一荧光体层侧向固体检测器侧逐渐地增加，固体检测器侧的荧光体粒子的空间填充率较低。因此，对于清晰度存在进一步改善的余地。
本发明目的在于提供能够进一步提高清晰度的放射线图像检测装置及具有该放射线图像检测装置的放射线图像摄影系统。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的放射线图像检测装置具备将放射线转换为光的波长转换层和检测光而生成图像数据的固体检测器。从摄影时由放射线源照射的放射线入射的一侧起依次配置有固体检测器和波长转换层。波长转换层具有：第一荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第一荧光体层及平均粒径比第一荧光体粒子小的第二荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第二荧光体层。第一荧光体层配置于比第二荧光体层靠固体检测器侧，并且接合或压靠于固体检测器。第一荧光体层及第二荧光体层每单位厚度的粘合剂的重量以朝向固体检测器侧逐渐地变小的方式分布。
优选为，第一荧光体粒子具有：具有第一平均粒径的第一小荧光体粒子及具有比第一平均粒径大的第二平均粒径的第一大荧光体粒子。优选为，第一小荧光体粒子与第一大荧光体粒子的重量比为20％～40％。优选为，第一平均粒径为1μm以上且小于5μm，第二平均粒径为5μm以上且12μm以下。
优选为，第二荧光体粒子具有：具有第三平均粒径的第二小荧光体粒子及具有比第三平均粒径大的第四平均粒径的第二大荧光体粒子。优选为，第二小荧光体粒子与第二大荧光体粒子的重量比为20％～40％。优选为，第三平均粒径为1μm以上且小于5μm，第四平均粒径为5μm以上且12μm以下。
优选为，第一荧光体粒子及第二荧光体粒子由A2O2S:X(其中，A是Y、La、Gd、Lu中的任一个，X是Eu、Tb、Pr中的任一个)形成。
优选为，在波长转换层的与固体检测器相反的一侧，具备对波长转换层进行支撑的支撑体。优选为，波长转换层和支撑体通过加热压缩而接合。优选为，支撑体在与波长转换层相向的面具有光反射层。
优选为，具备对波长转换层的周缘的侧面进行覆盖的封边部件。
本发明的放射线图像摄影系统具备放射线源和放射线图像检测装置。放射线源射出放射线。放射线图像检测装置具有将放射线转换为光的波长转换层和对光进行检测而生成图像数据的固体检测器，从放射线入射的一侧将固体检测器和波长转换层按照该顺序依次配置。波长转换层具有：第一荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第一荧光体层；及平均粒径比第一荧光体粒子小的第二荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第二荧光体层。第一荧光体层配置得比第二荧光体层靠固体检测器侧，并且被接合或压靠于固体检测器。第一荧光体层及第二荧光体层的每单位厚度的粘合剂的重量以朝向固体检测器侧逐渐地变小的方式分布。
优选为，第一荧光体粒子包括：具有第一平均粒径的第一小荧光体粒子；及具有比第一平均粒径大的第二平均粒径的第一大荧光体粒子。优选为，第二荧光体粒子具备：具有第三平均粒径的第二小荧光体粒子；及具有比第三平均粒径大的第四平均粒径的第二大荧光体粒子。
优选为，第一荧光体粒子及第二荧光体粒子由A2O2S:X(其中，A是Y、La、Gd、Lu中的任一个，X是Eu、Tb、Pr中的任一个)形成。
发明效果
根据本发明，设置第一荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第一荧光体层和平均粒径比第一荧光体粒子小的第二荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第二荧光体层，第一荧光体层配置于比第二荧光体层靠固体检测器侧，并且接合或压靠于固体检测器。第一荧光体层及第二荧光体层每单位厚度的粘合剂的重量以朝向固体检测器侧逐渐地变小的方式分布，因此能够进一步提高清晰度。
附图说明
图1是表示放射线图像摄影系统的结构的说明图。
图2是放射线图像检测装置的立体图。
图3是表示固体检测器的结构的说明图。
图4是在沿着放射线的方向上将放射线图像检测装置切断后的纵向剖视图。
图5是表示波长转换层的结构的说明图。
图6是放射线图像检测装置的第一制造工序图。
图7是放射线图像检测装置的第二制造工序图。
图8是放射线图像检测装置的第三制造工序图。
图9是在沿放射线的方向上将第二实施方式的放射线图像检测装置切断后的纵向剖视图。
图10是表示第二实施方式的波长转换层的结构的说明图。
图11是表示第三实施方式的波长转换层的结构的说明图。
图12是在与放射线正交的方向上将第四实施方式的波长转换层切断后的横向剖视图。
图13是表示第一和第二荧光体粒子的空间填充率与重量比的关系的坐标图。
具体实施方式
(第一实施方式)
图1中，放射线图像摄影系统10具有放射线源11、放射线图像检测装置12、信号处理装置13和显示装置14。放射线源11朝向被摄体15射出放射线(X线)。放射线图像检测装置12对透过了被摄体15的放射线进行检测，并对该放射线所载持的被摄体15的放射线图像进行检测，生成并输出图像数据。信号处理装置13对从放射线图像检测装置12输出的图像数据实施预定的信号处理。显示装置14基于由信号处理装置13实施了信号处理后的图像数据进行图像显示。
图2中，放射线图像检测装置12由固体检测器20、波长转换层21、支撑体22、封边(縁貼り)部件23、保护层24构成。固体检测器20、波长转换层21、支撑体22、保护层24从放射线源11侧按照该顺序依次叠层。从放射线源11射出并透过了被摄体15的放射线透过固体检测器20而入射到波长转换层21。在保护层24的与放射线入射侧相反的一侧，设有铅板等放射线遮蔽板(未图示)。
波长转换层21是将摄影时入射的放射线转换为光(可见光)的荧光体层(闪烁器)。固体检测器20对由波长转换层21转换的可见光进行检测并生成图像数据。封边部件23对波长转换层21及支撑体22的周缘的侧面进行覆盖。保护层24对支撑体22的与波长转换层21相反的一侧的面进行覆盖。
另外，放射线图像检测装置12大多在装卸自如地安装于摄影台的电子盒的形态下使用。该电子盒中，放射线图像检测装置12收纳于壳体(未图示)内。在该壳体内也收纳有图像存储器、蓄电池(均未图示)。在作为壳体的放射线入射侧的入射面，为了使放射线源11、被摄体15对位而设有对准标记。
图3中，固体检测器20具备多个像素30、多个扫描线31、多个数据线32、栅极驱动器33、多个积分放大器34和A/D转换器35。像素30由光电二极管30a和TFT开关30b构成，在XY方向上排列成二维状。扫描线31对应在X方向上排列的像素30的每行而设置。在扫描线31施加用于驱动TFT开关30b的扫描信号。数据线32对应在Y方向上排列的像素30的每列而设置。蓄积于光电二极管30a并经由TFT开关30b被读出的信号电荷在数据线32中流动。
光电二极管30a根据由波长转换层21生成的光而产生信号电荷并蓄积。TFT开关30b与扫描线31和数据线32的各交点对应而设置，与光电二极管30a连接。
栅极驱动器33与各扫描线31的一端连接，依次向扫描线31施加扫描信号。积分放大器34与各数据线32的一端连接，对在各数据线32中流动的信号电荷进行积算，输出与积算电荷量对应的电压。A/D转换器35设于各积分放大器34的输出侧，将由积分放大器34输出的电压转换为数字信号。在积分放大器34和A/D转换器35之间设有电压放大器、多路转换器(均未图示)等。利用从A/D转换器35输出的总像素量的数字信号，构成前述的图像数据。
图4中，波长转换层21的第一面21a经由接合剂层25而与固体检测器20接合，第二面21b与支撑体22接合。接合剂层25由丙烯系的材料形成。支撑体22是使树脂薄膜22a、导电性层22b、光反射层22c按照该顺序依次层叠而成的结构。波长转换层21的第二面21b与该光反射层22c接合。支撑体22的下表面由保护层24覆盖。
封边部件23由树脂等形成。优选为，封边部件23的厚度是5μm以上且500μm以下。封边部件23例如是由硅酮系聚合物和聚异氰酸酯构成的硬化皮膜。
作为硅酮系聚合物，使用通过主要具有聚硅氧烷单元的成分(聚合物、预制聚合物或单体)和其他成分(聚合物、预制聚合物或单体)的缩聚反应或加聚反应而将它们交替地结合为块或链环的聚合物。例如，能够列举出：具有聚硅氧烷单元的聚氨基甲酸乙酯、具有聚硅氧烷单元的聚脲、具有聚硅氧烷单元的聚酯、具有聚硅氧烷单元的丙烯树脂。
作为聚异氰酸酯，使用各种聚异氰酸酯单体、TMP(三羟甲基丙烷)等多元醇和TDI(甲苯二异氰酸酯)等异氰酸酯或聚异氰酸酯的加合体、TDI的二聚体或TDI的三聚体和HMDI(六亚甲基二异氰酸酯)的聚合体等聚合体、由聚异氰酸酯与多官能性羟基或胺化合物、或者聚异氰酸酯及羟基聚乙醚或聚酯的反应而得到的异氰酸酯预制聚合物等化合物。通常，硅酮系聚合物和聚异氰酸酯的混合比按照重量比为99:1～10:90(聚合物:聚异氰酸酯)，优选为95:5～20:80，更优选为90:10～70:30。
作为支撑体22的树脂薄膜22a的材料，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、醋酸纤维素、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、三醋酸酯、聚碳酸酯等。树脂薄膜22a的厚度优选为20μm以上且2mm以下，更优选为70μm以上且0.5mm以下。
导电性层22b是使SnO2等导电剂分散于聚酯等树脂而得到的。光反射层22c是使氧化铝微粒等光反射性物质分散于丙烯等树脂而得到的。作为保护层24，使用富士胶片股份公司制的超阻隔薄膜(SBF：商品名)。
封边部件23也可以具有导电性。例如，在聚合物中混合SnO2:Sb、ZnO等导电性微粒、炭黑、富勒烯、碳纳米管等碳簇。在该情况下，优选为封边部件23的薄膜电阻是108Ω以下。
图5中，通过使GOS(Gd2O2S:Tb)等荧光体粒子40分散于树脂等粘合剂(结合剂)41而形成波长转换层21。荧光体粒子40图示为球状，但是，实际上是变形的多边形状。荧光体粒子40的平均粒径是5μm左右。这里，所谓平均粒径，例如是由费氏微粒测量仪(FisherSub-Sieve Sizer)测定出的粒径的平均值。
作为荧光体粒子40，使用由A2O2S:X(其中，A是Y、La、Gd、Lu中的任一个，X是Eu、Tb、Pr中的任一个)所表示的粒子。另外，作为荧光体粒子40，也可以使用在A2O2S:X中包含铈(Ce)或钐(Sm)作为共活化剂而得到的粒子，此外，也可以使用混晶系的荧光体。
波长转换层21的每单位厚度的粘合剂41的重量从与放射线的入射侧相反的第二面21b侧向第一面21a侧逐渐地减少。即，荧光体粒子40的每单位厚度的空间填充率从第二面21b侧向第一面21a侧逐渐地增加。因此，荧光体粒子40的空间填充率在固体检测器20侧较大而在从固体检测器20离开的位置较小，因此波长转换层21在固体检测器20侧发光量较大，并且能够抑制从荧光体粒子40向固体检测器20的发光的扩展。因此，波长转换层21的灵敏度及由固体检测器20检测的图像的清晰度提高。
另外，优选为波长转换层21中的荧光体粒子40的空间填充率是63％以上。通常，由以下的方法求出荧光体的空间填充率。首先，将波长转换层的一部分切出而测定体积。接下来，使用溶剂等对从该波长转换层提取出的荧光体的重量进行测定，根据该荧光体的密度而计算荧光体的体积。上述各个体积比作为荧光体的空间填充率而表示。另外，在荧光体的组成不明的情况下，只要进行组成分析并根据构成元素和晶体构造来计算密度即可。
接下来，对放射线图像检测装置12的制造方法进行说明。首先，如图6(A)所示，准备由PET等树脂形成的临时支撑体50，在该表面涂敷硅酮系等的脱模剂，从而形成脱模剂层51。
如图6(B)所示，使用刮刀将使荧光体粒子40分散于粘合剂41的溶液(结合剂溶液)而得到的荧光体涂敷液涂敷在脱模剂层51上，并使之干燥，从而作为荧光体薄片而形成波长转换层21。在涂敷荧光体涂敷液时，在粘合剂41的溶液内荧光体粒子40的比重较大，因此荧光体粒子40沉淀而移动到临时支撑体50侧(第一面21a侧)。通过干燥而进一步促进该移动。该结果为，波长转换层21的每单位厚度的粘合剂41的重量从临时支撑体50的相反侧(第二面21b侧)朝向临时支撑体50侧(第一面21a侧)逐渐地减少。
如图7(A)所示，准备由PET等树脂形成的树脂薄膜22a，在该表面涂敷导电性的涂敷液使之干燥并硬化，从而形成导电性层22b。如图7(B)所示，使用刮刀将分散了光反射性物质的涂敷液涂敷于导电性层22b上，并使之干燥，从而形成光反射层22c。由此，前述的支撑体22完成。
接下来，将在图6(B)所示的工序中生成的波长转换层21从临时支撑体50剥离，并如图7(C)所示，将波长转换层21以第二面21b与光反射层22c相接的方式重叠于支撑体22上。并且，在如此将波长转换层21和支撑体22重叠的状态下，使用压光机进行加热压缩。由此，波长转换层21的第二面21b熔敷于光反射层22c。波长转换层21的第二面21b与第一面21a相比，粘合剂41的量较多，因此在加热压缩时粘合剂41的熔融量较多，与光反射层22c的粘着性优良。
如图7(D)所示，准备将第一剥离薄膜52a、接合剂层25、第二剥离薄膜52b按照该顺序依次层叠而成的粘接薄片53，并将该第一剥离薄膜52a剥离，如图7(E)所示，将接合剂层25与波长转换层21接合。接合剂层25由丙烯系的接合剂形成，第一及第二剥离薄膜52a、52b由PET内衬形成。
将在以上的工序中生成的放射线转换薄片54裁剪为规定的尺寸，如图8(A)所示，在裁剪后的放射线转换薄片54的周缘的侧面使用点胶机而被覆封边部件23。封边部件23对第二剥离薄膜52b的外周部和树脂薄膜22a的外周部进行覆盖。并且，如图8(B)所示，在树脂薄膜22a的下表面形成保护层24。
此后，将第二剥离薄膜52b剥离，并在利用周知的半导体工艺规程制造出的固体检测器20的表面，隔着接合剂层25而接合波长转换层21的第一面21a。具体来说，首先，在将第二剥离薄膜52b剥离时，利用电离器去除接合剂层25的表面的粉尘。并且，利用贴合机，使放射线转换薄片54和固体检测器20隔着接合剂层25而贴合，利用辊从固体检测器20的背面进行按压，从而使固体检测器20与波长转换层21接合。通过以上的工序，放射线图像检测装置12完成。
在放射线转换薄片54的裁剪时、封边部件23的形成时，有可能产生粉尘，但是这些粉尘附着于第二剥离薄膜52b，并与第二剥离薄膜52b的剥离一起被除去。另外，即使封边部件23以伸出到第二剥离薄膜52b的外周部上的方式形成，该部分也与第二剥离薄膜52b的剥离一起被除去，因此在固体检测器20的像素30的形成区域和波长转换层21之间不存在封边部件23。
波长转换层21中，粘合剂41的量较少的第一面21a与固体检测器20接合，但是由于隔着接合剂层25而进行接合，因此能够确保粘着性。
接下来，对放射线图像摄影系统10的作用进行说明。首先，从放射线源11向被摄体15射出放射线。透过被摄体15并载持有被摄体15的放射线图像的放射线从固体检测器20的一侧入射到放射线图像检测装置12。入射到放射线图像检测装置12的放射线透过固体检测器20而从第一面21a入射到波长转换层21。波长转换层21中，将入射的放射线转换为光(可见光)。
这里，波长转换层21内的粘合剂41的量在第一面21a侧较少，而荧光体粒子40的空间填充率较大，因此在固体检测器20的附近荧光体粒子40的发光量较大，且光从荧光体粒子40向固体检测器20的扩展较小。另外，第一面21a侧的粘合剂41的量较少，从而能够抑制光经由粘合剂41而在横向(与放射线的入射方向正交的方向)上传播。
由波长转换层21转换后的光入射到固体检测器20。在固体检测器20内进行光电转换，由光电转换生成的信号电荷对应每个像素30进行蓄积。固体检测器20读出蓄积于各像素30的信号电荷，将1画面量的各信号电荷转换为图像数据并输出。
并且，将从固体检测器20输出的图像数据输入到信号处理装置13，在信号处理装置13中实施了信号处理后，输入到显示装置14。在显示装置14中，进行基于所输入的图像数据的图像显示。
以下，对形成上述的放射线转换薄片54的实施例进行说明。
(实施例1)
1)波长转换层的形成
将20重量％的聚乙烯醇缩丁醛树脂、氨基甲酸乙酯树脂及增塑剂的混合物溶解于80重量％的甲苯、2－丁醇及二甲苯的混合溶剂，充分地进行搅拌而生成粘合剂的溶液(结合剂溶液)。
将该结合剂溶液和平均粒径为5μm的Gd2O2S:Tb荧光体作为固态成分而以15:85的质量％比进行混合，利用球磨机进行分散处理而调制成荧光体涂敷液。
在涂敷有硅酮系脱模剂的PET(临时支撑体，厚度:190μm)的表面，使用刮刀将该荧光体涂敷液以430mm的宽度进行涂敷并干燥后，从临时支撑体剥离，而得到波长转换层(厚度:300μm)。
2)导电性层的形成
将下述的组成的材料加入到5g MEK(甲基乙基酮)，进行混合分散而调制成涂敷液。并且，使用刮刀将该涂敷液涂敷于PET(支撑体，厚度：188μm，雾化度27％，露米勤(LUMIRROR)(注册商标)S－10，东丽株式会社制)的表面，并使之干燥、硬化，而形成导电性层(膜厚：5μm)。
树脂：饱和聚酯树脂(VYLON300(注册商标，东洋纺织株式会社制))的MEK溶液(固态量30重量％)20g
硬化剂：聚异氰酸酯(OLESTER NP38－70S(注册商标，三井东压株式会社制)固态量70％)2g
导电剂：SnO2(掺杂Sb)针状微粒的MEK分散体(固态量30重量％)50g
3)光反射层的形成
接下来，将下述组成的材料加入到387g MEK，进行混合分散而制作成涂敷液。使用刮刀将该涂敷液涂敷于导电性层的表面并干燥，形成光反射层(层厚，约100μm)。
光反射性物质：高纯度氧化铝微粒(平均粒径：0.4μm)444g
结合剂：软质丙烯树脂(CRISCOAT P－1018GS(注册商标，大日本油墨化学工业株式会社制)“20％甲苯溶液”)100g
4)波长转换层和光反射层的接合
涂敷形成由1)制作的波长转换层时的上表面(与临时支撑体相反的一侧)以与光反射层的面上相接的方式重叠，使用压光机以总载荷2300kg、上侧滚筒45℃、下侧滚筒45℃、进给速度0.3m/分进行加热压缩。由此，波长转换层完全熔敷于光反射层。热压缩后的层厚是200μm。
5)接合剂层及剥离薄膜的形成
作为粘接薄片，使用PET内衬38μm(轻剥离)/丙烯系接合剂层15μm/PET内衬75μm(重剥离)的结构的粘接薄片，并将轻剥离侧的剥离薄膜剥离，将接合剂层与荧光体层接合。
6)封边部件的形成
将由1)～5)制作的放射线转换薄片裁剪为规定的尺寸后，放置于封边部件的点胶机上，对机器人进行控制而以贴边部件被覆荧光体层的周缘的侧面。作为贴边部件，使用将下述组成的混合物溶解于150g甲基乙基酮而调制成的被覆液。
硅酮系聚合物：具有聚二甲基硅氧烷单元的聚氨基甲酸乙酯(大日精化(株)，DAIALLOMER SP3023[15％甲基乙基酮溶液])700g
交联剂：聚异氰酸酯(大日精化(株)，CROSSNATE D－70[50％溶液])30g
黄变防止剂：环氧树脂(油化壳牌环氧树脂(株)，环氧树脂#1001[固态])6g
光滑剂：乙醇改性硅酮(信越化学(株)，X－22－2809[含有66％二甲苯的浆料])2g
并且，将得到的被覆液涂敷于进行了电晕放电处理的放射线转换薄片的端部全周(包括从端部到1mm内侧)，并在室温充分地进行干燥，而形成膜厚约25μm的端部皮膜。
(第二实施方式)
第一实施方式中，由单一的荧光体层构成波长转换层，但是也可以将波长转换层设为叠层了荧光体粒子的平均粒径不同的多个荧光体层而得到的结构。
图9及图10中，第二实施方式的放射线图像检测装置60具备将包含多个第一荧光体粒子61a的第一荧光体层61和包含多个第二荧光体粒子62a的第二荧光体层62叠层而形成的波长转换层63。波长转换层63以外的结构与第一实施方式相同。
第一荧光体粒子61a的平均粒径比第二荧光体粒子62a的平均粒径大。第一荧光体粒子61a的平均粒径优选为5μm以上且12μm以下。第二荧光体粒子62a的平均粒径优选为1μm以上且小于5μm。
第一及第二荧光体粒子61a、62a与第一实施方式的荧光体粒子40同样，是由A2O2S:X(其中，A是Y、La、Gd、Lu中的任一个，X是Eu、Tb、Pr中的任一个)所表示的粒子，例如是GOS。作为第一及第二荧光体粒子61a、62a，也可以使用在A2O2S:X中作为共活化剂而包含有Ce或Sm的荧光体粒子，此外，也可以使用混晶系的荧光体。
将第一荧光体粒子61a分散于粘合剂61b。第一荧光体层61的每单位厚度的粘合剂61b的重量与第一实施方式的波长转换层21同样，从与放射线的入射侧相反的一侧朝向放射线的入射侧(固体检测器20侧)逐渐地减少。
将第二荧光体粒子62a分散于粘合剂62b。第二荧光体层62的每单位厚度的粘合剂62b的重量同样从与放射线的入射侧相反的一侧朝向放射线的入射侧(固体检测器20侧)逐渐地减少。
波长转换层63在与放射线的入射侧相反的一侧具备第二荧光体层62，该第二荧光体层62中，由于第二荧光体粒子62a的平均粒径较小，因此能够在不降低清晰度的情况下提高灵敏度。
为了制造波长转换层63，只要使用与第一实施方式的波长转换层21同样的方法，在临时支撑体上形成第一荧光体层61，在该第一荧光体层61上形成第二荧光体层62即可。该制造方法是在临时支撑体上将包含平均粒径不同的荧光体粒子的荧光体涂敷液分为两次而进行涂敷及干燥的方法，被称作多层涂敷法。
荧光体涂敷液根据其干燥程度，表面的平滑度发生变化。因此，在临时支撑体上涂敷了第一荧光体层61形成用的荧光体涂敷液后，在该荧光体涂敷液没有充分地干燥的期间涂敷第二荧光体层62形成用的荧光体涂敷液并使之干燥，从而第一荧光体层61的表面的平滑度变得恶化(粗糙)。由此，能够提高第一荧光体层61和第二荧光体层62的界面的粘着性。
相反，在临时支撑体上涂敷的第一荧光体层61形成用的荧光体涂敷液充分地干燥后，涂敷第二荧光体层62形成用的荧光体涂敷液，从而第一荧光体层61和第二荧光体层62的界面的平滑度增加，图像难以产生不均匀。
另外，在波长转换层63的制造中，也可以替代上述的多层涂敷法，在分别单独地形成第一荧光体层61和第二荧光体层62后，利用加热压缩等方法将第一荧光体层61和第二荧光体层62贴合。
本实施方式中，第一荧光体层61中，第一荧光体粒子61a的密度在放射线入射侧较高，并且第一荧光体粒子61a的平均粒径比第二荧光体层62的第二荧光体粒子62a大，因此有助于灵敏度及清晰度的提高。
另外，第二荧光体层6中，第二荧光体粒子62a的密度在放射线入射侧较高，从而在通过第一荧光体层61而入射到第二荧光体层62的放射线的大部分刚刚入射之后即被第二荧光体粒子62a吸收而发光。该发光点的尺寸较小且大部分位于固体检测器20侧。因此，能够将因在距固体检测器20距离较远的第二荧光体层62处产生发光而引起的清晰度的降低抑制到最小限度。
此外，本实施方式中，在第一荧光体层61与第二荧光体层62的界面，第二荧光体层62的表面因第二荧光体粒子62a的密度较高而平滑度较低，而第一荧光体层61的表面由于粘合剂量多而柔软，因此与第二荧光体层62的表面的粘着性优良(能够吸收表面的凹凸)。
在使粘合剂的量较多的面彼此紧贴的情况下，荧光体稀疏的区域增加，因此会引起图像模糊。相反，在使粘合剂量较少的面彼此紧贴的情况下，粘着性恶化而容易产生剥离。与这些相对，本实施方式中，使粘合剂量较多的面和较少的面紧贴，能够提高粘着性及清晰度，因此可以说是最为优选的。
(第三实施方式)
接下来，该第三实施方式中，使用图11所示的波长转换层70。波长转换层70是将第一荧光体层71和第二荧光体层72叠层而得到结构，除了第二荧光体层72的粘合剂的重量的增减方向不同这一点以外，是与第二实施方式的波长转换层63相同的结构。
第一荧光体层71是与第二实施方式的第一荧光体层61相同的结构。第二荧光体层72是将第二实施方式的第二荧光体层62相对于放射线反向配置而得到的结构。第一荧光体层71中，平均粒径较大的第一荧光体粒子71a分散于粘合剂71b。第二荧光体层72中，平均粒径较小的第二荧光体粒子72a分散于粘合剂72b。关于第一及第二荧光体粒子71a、72a的平均粒径、材料，与第二实施方式的第一及第二荧光体粒子61a、62a相同。
第一荧光体层71的每单位厚度的粘合剂71b的重量从与放射线的入射侧相反的一侧朝向放射线的入射侧(固体检测器20侧)逐渐地减少。另一方面第二荧光体层72的每单位厚度的粘合剂72b的重量从与放射线的入射侧相反的一侧朝向放射线的入射侧(固体检测器20侧)逐渐地增加。
为了制造波长转换层70，只要在通过在临时支撑体上涂敷荧光体涂敷液并使之干燥而分别形成第一荧光体层71和第二荧光体层72后，使与临时支撑体相反的一侧的面相向，并以加热压缩等方法进行贴合即可。第一荧光体层71和第二荧光体层72的相向面分别是粘合剂量较多的面，因此粘着性较好。
(第四实施方式)
第一实施方式中，使单一大小的荧光体粒子分散于粘合剂从而形成波长转换层，但是也可以通过将大小不同的两种荧光体粒子(小荧光体粒子、大荧光体粒子)混合于粘合剂内而形成波长转换层。在该情况下，由于小荧光体粒子进入到大荧光体粒子间的空隙，因此荧光体的空间填充率提高，画质提高。
第四实施方式中，使用图12所示的波长转换层80。波长转换层80是使小荧光体粒子81和大荧光体粒子82分散于粘合剂83而得到的结构。小荧光体粒子81的平均粒径优选为1μm以上且小于5μm，更优选为2μm左右。大荧光体粒子82的平均粒径优选为5μm以上且12μm以下，更优选为6μm左右。
小荧光体粒子81和大荧光体粒子82这两者可以均由相同材料(例如，GOS)形成，也可以分别由不同的材料(例如，GOS和LOS(Lu2O2S:Tb))形成。
使波长转换层80内的小荧光体粒子81和大荧光体粒子82混合的空间填充率SFR依赖于小荧光体粒子81与大荧光体粒子82的重量比WR。具体来说，设小荧光体粒子81的平均粒径为2μm，设大荧光体粒子82的平均粒径为6μm时，如图13所示，在重量比WR为约30％的情况下空间填充率SFR最大。优选为，重量比WR处于20％～40％的范围内，在该范围内能够得到约63％以上的空间填充率SFR。
为了制造波长转换层80，只要将使第一荧光体粒子81和第二荧光体粒子82分散于粘合剂83的溶液而成的荧光体涂敷液涂敷在临时支撑体上并使之干燥即可。波长转换层80的每单位厚度的粘合剂83的重量同样从与临时支撑体相反的一侧朝向临时支撑体侧逐渐地减少。波长转换层80的临时支撑体侧的面与固体检测器20接合。第四实施方式的其他结构与第一实施方式相同。
另外，也可以使第二实施方式及第三实施方式的第一荧光体层和第二荧光体层分别以大小不同的两种荧光体粒子(小荧光体粒子、大荧光体粒子)混合于粘合剂内。具体来说，在第一荧光体层混合第一小荧光体粒子和平均粒径比其大的第一大荧光体粒子。在第二荧光体层混合第二小荧光体粒子和平均粒径比其大的第二大荧光体粒子。
第二小荧光体粒子和第二大荧光体粒子与第一小荧光体粒子和第一大荧光体粒子同样，优选为，分别将平均粒径设为1μm以上且小于5μm、5μm以上且12μm以下。另外，第二小荧光体粒子与第二大荧光体粒子的重量比处于20％～40％的范围内。此外，只要以将第一小荧光体粒子和第一大荧光体粒子混合后的平均粒径比将第二小荧光体粒子和第二大荧光体粒子混合后的平均粒径大的方式来选择各荧光体粒子的平均粒径即可。
上述各实施方式中，使波长转换层借助接合剂层与固体检测器接合，但是也可以设为波长转换层以与固体检测器直接相接的方式压靠的状态。

Claims (16)

1.一种放射线图像检测装置，具备将放射线转换为光的波长转换层和检测所述光而生成图像数据的固体检测器，从摄影时由放射线源照射的放射线入射的一侧起依次配置有所述固体检测器和所述波长转换层，所述放射线图像检测装置的特征在于，
所述波长转换层具有：第一荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第一荧光体层及平均粒径比所述第一荧光体粒子小的第二荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第二荧光体层，
从所述固体检测器侧起将所述第一荧光体层和所述第二荧光体层按此顺序层叠，并且所述第一荧光体层接合或压靠于所述固体检测器，
所述第一荧光体层及第二荧光体层每单位厚度的所述粘合剂的重量以朝向所述固体检测器侧逐渐地变小的方式分布，在所述第一荧光体层及第二荧光体层的界面，所述第一荧光体层的所述粘合剂的量大于所述第二荧光体层的所述粘合剂的量。
2.根据权利要求1所述的放射线图像检测装置，其特征在于，
所述第一荧光体粒子具有：具有第一平均粒径的第一小荧光体粒子及具有比所述第一平均粒径大的第二平均粒径的第一大荧光体粒子。
3.根据权利要求2所述的放射线图像检测装置，其特征在于，
所述第一小荧光体粒子与所述第一大荧光体粒子的重量比为20％～40％。
4.根据权利要求3所述的放射线图像检测装置，其特征在于，
所述第一平均粒径为1μm以上且小于5μm，所述第二平均粒径为5μm以上且12μm以下。
5.根据权利要求2所述的放射线图像检测装置，其特征在于，
所述第二荧光体粒子具有：具有第三平均粒径的第二小荧光体粒子及具有比所述第三平均粒径大的第四平均粒径的第二大荧光体粒子。
6.根据权利要求5所述的放射线图像检测装置，其特征在于，
所述第二小荧光体粒子与所述第二大荧光体粒子的重量比为20％～40％。
7.根据权利要求6所述的放射线图像检测装置，其特征在于，
所述第三平均粒径为1μm以上且小于5μm，所述第四平均粒径为5μm以上且12μm以下。
8.根据权利要求1所述的放射线图像检测装置，其特征在于，
所述第一荧光体粒子及第二荧光体粒子由A2O2S:X形成，其中A是Y、La、Gd、Lu中的任一个，X是Eu、Tb、Pr中的任一个。
9.根据权利要求1所述的放射线图像检测装置，其特征在于，
在所述波长转换层的与所述固体检测器相反的一侧，具备对所述波长转换层进行支撑的支撑体。
10.根据权利要求9所述的放射线图像检测装置，其特征在于，
所述波长转换层和所述支撑体通过加热压缩而接合。
11.根据权利要求9所述的放射线图像检测装置，其特征在于，
所述支撑体在与所述波长转换层相向的面具有光反射层。
12.根据权利要求1所述的放射线图像检测装置，其特征在于，
具备对所述波长转换层的周缘的侧面进行覆盖的封边部件。
13.一种放射线图像摄影系统，具备：
放射线源，射出放射线；及
放射线图像检测装置，具有将所述放射线转换为光的波长转换层和检测所述光而生成图像数据的固体检测器，从所述放射线入射的一侧起所述固体检测器和所述波长转换层按此顺序配置，
所述放射线图像摄影系统的特征在于，
所述波长转换层具有：第一荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第一荧光体层及平均粒径比所述第一荧光体粒子小的第二荧光体粒子分散于粘合剂而得到的第二荧光体层，
从所述固体检测器侧起将所述第一荧光体层和所述第二荧光体层按此顺序层叠，并且所述第一荧光体层接合或压靠于所述固体检测器，
所述第一荧光体层及第二荧光体层每单位厚度的所述粘合剂的重量以朝向所述固体检测器侧逐渐地变小的方式分布，在所述第一荧光体层及第二荧光体层的界面，所述第一荧光体层的所述粘合剂的量大于所述第二荧光体层的所述粘合剂的量。
14.根据权利要求13所述的放射线图像摄影系统，其特征在于，
所述第一荧光体粒子具有：具有第一平均粒径的第一小荧光体粒子及具有比所述第一平均粒径大的第二平均粒径的第一大荧光体粒子。
15.根据权利要求14所述的放射线图像摄影系统，其特征在于，
所述第二荧光体粒子具有：具有第三平均粒径的第二小荧光体粒子；及具有比所述第三平均粒径大的第四平均粒径的第二大荧光体粒子。
16.根据权利要求15所述的放射线图像摄影系统，其特征在于，
所述第一荧光体粒子及第二荧光体粒子由A2O2S:X形成，其中，A是Y、La、Gd、Lu中的任一个，X是Eu、Tb、Pr中的任一个。
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