CN111902734A - 放射线检测器及放射线图像摄影装置 - Google Patents

放射线检测器及放射线图像摄影装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111902734A
CN111902734A CN201980021540.9A CN201980021540A CN111902734A CN 111902734 A CN111902734 A CN 111902734A CN 201980021540 A CN201980021540 A CN 201980021540A CN 111902734 A CN111902734 A CN 111902734A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
scintillator
radiation detector
photoelectric conversion
wavelength
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
Application number
CN201980021540.9A
Other languages
English (en)
Inventor
岩切直人
中津川晴康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN111902734A publication Critical patent/CN111902734A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01T1/2006—Measuring radiation intensity with scintillation detectors using a combination of a scintillator and photodetector which measures the means radiation intensity
    • 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
    • G01T1/20185—Coupling means between the photodiode and the scintillator, e.g. optical couplings using adhesives with wavelength-shifting fibres
    • 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
    • G01T1/1603—Measuring radiation intensity with a combination of at least two different types of detector
    • 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
    • G01T1/20183—Arrangements for preventing or correcting crosstalk, e.g. optical or electrical arrangements for correcting crosstalk
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2985—In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)

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)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

本发明的放射线检测器包括：基板，具有透光性；多个像素，设置于基板；闪烁器，层叠于基板的第1面侧；及光检测部，层叠于基板的与第1面相反的一侧的第2面侧且包括光电转换膜。被光电转换膜吸收的光的波长区域中的吸收率最高的波长即吸收峰值波长存在于从闪烁器发出的光的波长区域即发光波长区域内且超出被基板吸收的光的波长区域即吸收波长区域。

Description

放射线检测器及放射线图像摄影装置
技术领域
公开技术涉及一种放射线检测器及放射线图像摄影装置。
背景技术
作为关于放射线图像摄影装置的技术，已知有以下技术。例如，在日本特开2015-172590号公报(专利文献1)中记载了一种放射线检测面板，其沿放射线的到达方向层叠吸收透射被摄体的放射线而发光的闪烁器、检测从闪烁器发出的光作为图像的第1检测机构及由有机光电转换材料构成且检测从闪烁器发出的光的第2检测机构而成。
发明内容
发明要解决的技术课题
作为用于放射线图像摄影装置的放射线检测器，已知有包括基板、分别包括设置于基板的光电转换元件的多个像素及层叠于基板的闪烁器。近年来，作为构成放射线检测器的基板的材料，使用树脂膜等具有挠性及透光性的材料。
另一方面，在放射线图像摄影装置中，需要在放射线检测器与放射线源之间进行同步控制，以使根据放射线源照射放射线的照射时序开始放射线检测器积蓄信号电荷的积蓄动作。为了使开始照射放射线的时序与放射线检测器开始信号电荷的积蓄动作的时序同步，控制放射线图像摄影装置的控制台等控制装置在接收到连接于放射线源的照射开关所生成的照射开始信号时对放射线图像摄影装置供给同步信号。放射线图像摄影装置在接收到同步信号时转换成积蓄动作。
当构成包括放射线图像摄影装置和放射线源的摄影系统时，以标准方式安装于放射线图像摄影装置或其控制台的同步控制用接口(电缆或连接器的规格、同步信号的形式等)有时也会不适于放射线源的接口。从这些情况考虑，开发出了具有不使用同步信号而利用放射线图像摄影装置本身检测放射线的照射的功能。
作为用于具有上述功能的放射线图像摄影装置的放射线检测器的构成，例如可设想到以下构成。例如可设想到如下放射线检测器，其具备：基板，具有透光性；多个像素，设置于基板且分别包括第1光电转换元件；闪烁器，层叠于基板的第1面侧；及光检测部，层叠于基板的与第1面相反的一侧的第2面侧且包括不同于第1光电转换元件的第2光电转换元件。
根据上述放射线检测器的构成，从闪烁器发出的光经由基板而入射于光检测部。因此，若从闪烁器发出的光的波长、被光检测部吸收的光的波长及被基板吸收的光波长之间的关系不适当，则难以在光检测部中适当地检测出从闪烁器发出的光。
公开技术的目的为，能够在从闪烁器发出的光透射基板而入射于光检测部的构成中由光检测部适当地检测出从闪烁器发出的光。
用于解决技术课题的手段
公开技术的第一方式的放射线检测器包括：基板，具有透光性；多个像素，设置于基板；闪烁器，层叠于基板的第1面侧；及光检测部，层叠于基板的与第1面相反的一侧的第2面侧且包括光电转换膜，被光电转换膜吸收的光的波长区域中的吸收率最高的波长即吸收峰值波长存在于从闪烁器发出的光的波长区域即发光波长区域内且超出被基板吸收的光的波长区域即吸收波长区域。
在公开技术的第二方式的放射线检测器中，基板可以构成为包含吸收波长区域的边缘即吸收波长边缘小于500nm的聚酰亚胺，光电转换膜的吸收峰值波长可以为500nm以上。
在公开技术的第三方式的放射线检测器中，闪烁器的发光波长区域中的发光强度最高的波长即发光峰值波长与基板的吸收波长区域的边缘即吸收波长边缘之间的分离宽度可以为100nm以上。
公开技术的第四方式的放射线检测器可以进一步包括：粘接层，设置于基板与光检测部之间。
公开技术的第五方式的放射线检测器中，基板与粘接层之间的折射率差及光检测部与粘接层之间的折射率差分别优选为10％以下。
在公开技术的第六方式的放射线检测器中，基板可以构成为包括厚度为0.2mm以下的聚酰亚胺膜。
公开技术的第七方式的放射线图像摄影装置包括：上述第一至第六中任一方式的放射线检测器；动作控制部，当动作模式为积蓄模式时进行将在各像素中生成的电荷积蓄于该像素的控制，当动作模式为读出模式时进行读出积蓄于各像素的电荷的控制；生成部，在读出模式中基于从各像素读出的电荷生成图像数据；及模式转换控制部，当通过光检测部检测出从闪烁器发出的光时，进行将积蓄控制部的动作模式转换成积蓄模式的控制。
发明效果
根据公开技术的第一方式，能够使光检测部适当地检测出从闪烁器发出的光。
根据公开技术的第二方式，能够使光检测部适当地检测出从闪烁器发出的光。
根据公开技术的第三方式，与闪烁器的发光峰值波长与基板的吸收波长边缘之间的分离宽度小于100nm的情况相比，能够抑制从闪烁器发出的光被基板吸收。
根据公开技术的第四方式，与未设置粘接层的情况相比，能够抑制基板与光检测部之间的空气层的形成，能够抑制基板与光检测部之间的界面的光的反射。
根据公开技术的第五方式，与基板与粘接层之间的折射率差及光检测部与粘接层之间的折射率差分别大于10％的情况相比，能够抑制基板与粘接层之间的界面及光检测部与粘接层之间的界面的光的反射。
根据公开技术的第六方式，能够使相对于从一般摄影用X射线源射出的X射线的基板的透射率成为99％以上。
根据公开技术的第七方式，能够使光检测部适当地检测出从闪烁器发出的光。
附图说明
图1是表示公开技术的实施方式的放射线图像摄影装置的构成的一例的立体图。
图2是表示公开技术的实施方式的放射线图像摄影装置的构成的一例的剖视图。
图3是表示公开技术的实施方式的放射线图像摄影装置的电构成的一例的图。
图4是表示公开技术的实施方式的暗盒控制部的硬件构成的一例的图。
图5是表示在公开技术的实施方式的暗盒控制部中实施的模式转换控制处理的流程的一例的流程图。
图6是表示公开技术的实施方式的闪烁器的发光波长、光电转换膜的吸收波长及TFT基板的吸收波长之间的关系的一例的图。
图7是表示公开技术的实施方式的闪烁器的发光强度、光电转换膜的光吸收率及TFT基板的光的透射率的波长特性的一例的图。
图8A是放大表示公开技术的实施方式的放射线检测器的一部分的剖视图。
图8B是放大表示公开技术的实施方式的放射线检测器的一部分的剖视图。
具体实施方式
以下，参考附图对公开技术的实施方式的一例进行说明。另外，在各附图中对相同或相等的构成要素及部分标注了相同的参考符号。
图1是表示公开技术的实施方式的放射线图像摄影装置1的构成的一例的立体图。放射线图像摄影装置1具有移动式电子暗盒的形态。放射线图像摄影装置1构成为包括放射线检测器3(FPD：Flat Panel Detectors，平板探测器)、控制单元100、支撑板7及容纳这些的框体2。
框体2例如具有由X射线等放射线的透射性高、轻型且耐久性高的碳纤维强化树脂(carbon fiber)构成的硬壳构造。框体2的上表面作为从放射线源(未图示)射出并透射被摄体(未图示)的放射线入射的放射线入射面。在框体2内，从放射线入射面侧依次配置有放射线检测器3、支撑板7。
支撑板7支撑搭载有进行信号处理等的集成电路晶片的电路板9(参考图2)，其固定于框体2。控制单元100配置于框体2内的端部，且构成为包括电池(未图示)及暗盒控制部70(参考图3)。
图2是表示放射线图像摄影装置1的构成的一例的剖视图。放射线检测器3构成为包括TFT((Thin-Film-Transistor，薄膜晶体管)基板10、设置于TFT基板10的表面且包括光电转换元件21(参考图3)的多个像素20、层叠于TFT基板10的第1面P1侧的闪烁器4及层叠于TFT基板10的与第1面P1侧相反的一侧的第2面P2侧的光检测部80。
TFT基板10为具有透光性及挠性的挠性基板。在本说明书中，TFT基板10具有挠性是指，当固定矩形形状的TFT基板10的四个边中的一个边时，因TFT基板10的重量而距TFT基板10的固定边10cm的部位的高度低于固定边的高度2mm以上的情况。例如，TFT基板10可以为树脂基板，能够优选地使用作为高耐热性聚酰亚胺膜的Xenomax(注册商标)等树脂膜。通过使用树脂膜作为TFT基板10的材料，与使用玻璃基板作为TFT基板10的材料时相比，能够实现放射线检测器3的轻型化及低成本化，进而能够降低冲击导致TFT基板10破损的风险。多个像素20分别设置于TFT基板10的第1面P1。
闪烁器4层叠于TFT基板10的第1面P1侧。闪烁器4包括将所照射的放射线转换成光的荧光体。闪烁器4作为一例由包含CsI：Tl(添加有铊的碘化铯)的柱状结晶的集合体构成。CsI：Tl柱状结晶例如能够通过气相沉积法直接形成于TFT基板10上。另外，可以将在不同于TFT基板10的基板形成的CsI：Tl柱状结晶粘贴于TFT基板10。并且，作为闪烁器4的材料能够使用Gd2O2S：Tb(添加有铽的氧硫化钆)。构成多个像素20的各光电转换元件21(参考图3)基于从闪烁器4发出的光生成电荷。
闪烁器4的与接触于TFT基板10的面P6相反的一侧的面P3及与面P3交叉的面P4被反射膜400覆盖。反射膜400具有将从闪烁器4发出的光反射至TFT基板10侧的功能。作为反射膜400的材料，例如能够使用Al2O3。反射膜400覆盖闪烁器4的面P3及面P4且在闪烁器4的周边部进一步覆盖TFT基板10的上部。另外，当即使未设置反射膜400也能够在放射线图像摄影装置1中获得所期望的画质的放射线图像时，能够省略反射膜400。
在本实施方式中，放射线图像摄影装置1采用了在放射线的入射侧配置TFT基板10的基于表面读出方式(ISS：Irradiation Side Sampling)的摄影方式。与采用在放射线的入射侧配置闪烁器4的背面读出方式(PSS：Penetration Side Sampling)时相比，通过采用表面读出方式，能够缩短闪烁器4中的强发光位置与像素20之间的距离，其结果，能够提高放射线图像的解析度。另外，放射线图像摄影装置1也可以采用背面读出方式。
支撑板7配置于闪烁器4的与放射线入射侧相反的一侧。在支撑板7与闪烁器4之间设置有间隙。支撑板7固定于框体2的侧部。在支撑板7的与闪烁器4侧相反的一侧的面上设置有电路板9。电路板9中搭载有生成图像数据的第1信号处理部41、存储通过第1信号处理部41生成的图像数据的图像存储器50及处理基于在光检测部80中生成的电荷的信号的第2信号处理部42等。
电路板9与TFT基板10经由印刷于挠性印刷电路板(FPC：Flexible PrintedCircuit)、TCP(Tape Carrier Package，卷带式封装体)或COF(Chip On Film，覆晶薄膜)8的配线电连接。电连接电路板9与TFT基板10的未在图2中图示的另一COF上搭载有栅极线驱动部30(参考图3)。
光检测部80层叠于TFT基板10的与第1面P1相反的一侧的第2面P2侧。光检测部80构成为包括第1导电膜81、第2导电膜82及设置于第1导电膜81与第2导电膜82之间的光电转换膜83。将光电转换膜83夹在第1导电膜81与第2导电膜82之间，由此构成光电转换元件85(参考图3)。从闪烁器4发出的光透射TFT基板10而入射于光检测部80。光检测部80的光电转换膜83生成与所入射的光量对应的量的电荷。作为光电转换膜83的材料，能够使用有机光电转换材料。作为有机光电转换材料的一例，可举出喹吖啶酮(quinacridone)。在放射线图像摄影装置1中，光检测部80用于判定来自放射线源(未图示)的放射线的照射的有无。
当通过光检测部80进行放射线的照射检测时，光电转换膜83上施加有偏压。针对光电转换膜83的偏压的施加经由第1导电膜81及第2导电膜82进行。第1导电膜81及第2导电膜82上可以实施有图案化。可以通过第1导电膜81及第2导电膜82的图案化在光检测部80中构成多个光电转换元件。
为了不使入射于闪烁器4的放射线被第1导电膜81及第2导电膜82遮挡，第1导电膜81及第2导电膜82的放射线的透射率优选为90％以上。例如作为放射线源使用一般摄影用X射线源(使用钨管球、管电压50kV(峰至峰))时，通过以厚度25μm以下的铝或厚度0.9μm以下的铜构成第1导电膜81及第2导电膜82，能够使相对于X射线的透射率成为99％以上。并且，当作为放射线源使用乳房摄影用X射线源(使用钼管球、钼过滤器(32μm)、管电压24kV(峰至峰))时，通过以厚度4μm以下的铝构成第1导电膜81及第2导电膜82，能够使相对于X射线的透射率成为99％以上。光检测部80的与TFT基板10的接触面相反的一侧的面P5经由粘接层6粘贴于框体2的内壁。
图3是表示放射线图像摄影装置1的电构成的一例的图。TFT基板10上设置有矩阵状配置的多个像素20。多个像素20的每一个构成为包括光电转换元件21、电容器23及薄膜晶体管22。光电转换元件21例如可以为构成为包含非晶硅的光二极体。各光电转换元件21中，阴极与施加有偏压的偏压配线(未图示)连接，阳极与对应的薄膜晶体管22的源极连接。电容器23的一端与对应的薄膜晶体管22的源极连接，另一端与接地线连接。
TFT基板10上设置有多个栅极配线11和与各栅极配线11交叉的多个信号配线12。多个栅极配线11及多个信号配线12沿多个像素20的排列而配置。各栅极配线11与栅极线驱动部30及薄膜晶体管22的栅极连接。各信号配线12与第1信号处理部41及薄膜晶体管22的漏极连接。
栅极线驱动部30以待机模式、积蓄模式及读出模式这3个种类中的任一动作模式动作。待机模式为在放射线图像摄影装置1中等待来自放射线源(未图示)的放射线的照射时选择的模式。在待机模式中，栅极线驱动部30以使各薄膜晶体管22以一定间隔重复开关的方式控制各薄膜晶体管22。由此，从该像素20中间歇性地去除在各像素20所具备的各光电转换元件21中生成的电荷。通过该处理，抑制由未照射放射线时在各像素20中生成的电荷引起的暗电流的影响。薄膜晶体管22的开关由从栅极线驱动部30输出并经由栅极配线11而输入于薄膜晶体管22的栅极的驱动信号控制。
积蓄模式为在放射线图像摄影装置1中检测出来自放射线源(未图示)的放射线的照射时选择的动作模式。在积蓄模式中，栅极线驱动部30将所有薄膜晶体管22控制成关闭状态。由此，在各像素20所具备的各光电转换元件21中生成的电荷积蓄于对应的电容器23中。
读出模式为基于积蓄于各像素20的电荷而获取放射线图像时选择的动作模式。在读出模式中，栅极线驱动部30以行单位依次将薄膜晶体管22控制成开启状态。由成为开启状态的薄膜晶体管22读出的电荷经由各信号配线12输入于第1信号处理部41作为电信号。
第1信号处理部41构成为包括未图示的电荷放大器、采样保持电路、多工器及A/D转换器。电荷放大器生成具有与经由各信号配线12从各像素20读出的电荷的量对应的电压电平的电信号。通过电荷放大器生成的电信号的信号电平保持于采样保持电路。各采样保持电路的输出端子与共通的多工器连接。多工器将由采样保持电路保持的信号电平转换成串列数据并将其供给至A/D(模拟/数字)转换器。A/D转换器将从多工器供给的模拟电信号转换成数字信号。第1信号处理部41生成将从A/D转换器输出的数字信号与各像素20的坐标位置建立对应关联的图像数据。
第1信号处理部41连接有图像存储器50，通过第1信号处理部41生成的图像数据存储于图像存储器50。图像存储器50具有能够存储规定张数的图像数据的存储容量，每当进行放射线图像的摄影时，通过摄影获得的图像数据依次存储于图像存储器50中。
无线通信部60控制在外部设备之间通过无线通信进行的各种信息的传送。暗盒控制部70能够经由无线通信部60与进行关于放射线图像的摄影的控制的控制台(未图示)等外部装置进行无线通信，能够在外部设备之间收发各种信息。
光检测部80具有构成为包括第1导电膜81、第2导电膜82及光电转换膜83的光电转换元件85。光电转换元件85生成与所入射的光量对应的量的电荷。光电转换元件85例如可以为光二极体。光电转换元件85中，阴极与施加有偏压的偏压配线(未图示)连接，阳极与第2信号处理部42连接。另外，图3中，光检测部80例示了具有单一的光电转换元件85的形态，但光检测部80也可以具有多个光电转换元件85配置成矩阵状的形态。
第2信号处理部42具有与第1信号处理部41相同的构成。第2信号处理部42生成具有与通过光检测部80的光电转换元件85生成的电荷的量对应的电压电平的电信号，并将该电信号转换成数字信号而输出光检测信号。即，光检测信号表示入射于光检测部80的光的强度。光检测信号供给至暗盒控制部70。
暗盒控制部70与栅极线驱动部30、第1信号处理部41、第2信号处理部42、图像存储器50及无线通信部60以能够进行通信的方式连接，其统一控制放射线图像摄影装置1整体的动作。
放射线图像摄影装置1具有判定来自放射线源(未图示)的放射线的照射的有无的功能。该功能通过暗盒控制部70进行以下说明的模式转换控制处理而实现。
在此，图4是表示暗盒控制部70的硬件构成的一例的图。暗盒控制部70由具备CPU(Central Processing Unit，中央处理器)701、作为临时存储区域的主存储装置702、非挥发性的辅助存储装置703、通信I/F(InterFace，接口)704的计算机构成。通信I/F704为用于与栅极线驱动部30、第1信号处理部41、第2信号处理部42、图像存储器50及无线通信部60之间进行通信的接口。CPU701、主存储装置702、辅助存储装置703及通信I/F704分别与总线706连接。辅助存储装置703中存储有记述上述模式转换控制处理的顺序的模式转换控制程序705。暗盒控制部70通过CPU701执行模式转换控制程序705而发挥模式转换控制部的功能。
图5是表示在暗盒控制部70中实施的模式转换控制处理的流程的一例的流程图。
例如，若针对放射线图像摄影装置1执行指示开始放射线图像的摄影的操作，则在步骤S1中，CPU701将栅极线驱动部30的动作模式设定成待机模式。
在步骤S2中，CPU701从第2信号处理部42获取基于在光检测部80的光电转换元件85中生成的电荷的电信号的采样值。
在步骤S3中，CPU701基于上述电信号的采样值判定上述电信号的电平是否超过阈值。CPU701在判定为上述电信号的电平未超过阈值时，视为未受放射线照射而将处理返回到步骤S2，在判定为上述电信号的电平超过阈值时，视为受放射线照射而将处理转换成步骤S4。
若从放射线源(未图示)射出放射线，则闪烁器4吸收放射线而发出光。从闪烁器4发出的光透射TFT基板10而入射于光检测部80。光检测部80生成与从闪烁器4发出的光量对应的量的电荷。若从放射线源(未图示)射出放射线，则基于在光检测部80中生成的电荷的电信号的电平超过用于上述步骤S3的判定的阈值。
在步骤S4中，CPU701通过对栅极线驱动部30供给控制信号，将栅极线驱动部30的动作模式转换成积蓄模式。由此，栅极线驱动部30使所有薄膜晶体管22关闭。由此，随着放射线的照射，在各像素20所具备的各光电转换元件21中生成的电荷积蓄于对应的电容器23中。
在步骤S5中，CPU701判定在将栅极线驱动部30的动作模式转换成积蓄模式之后是否经过规定期间。上述规定期间设定成在像素20中记录放射线图像的像素信息所需的充分的时间。当判定为在将栅极线驱动部30的动作模式转换成积蓄模式之后经过了规定期间时，CPU701将处理转换成步骤S6。
在步骤S6中，CPU701通过对栅极线驱动部30供给控制信号，将栅极线驱动部30的动作模式转换成读出模式。由此，栅极线驱动部30以行单位依次将薄膜晶体管22控制成开启状态。通过成为开启状态的薄膜晶体管22读出的电荷经由各信号配线12而输入于第1信号处理部41。第1信号处理部41基于从各像素20读出的电荷生成图像数据。通过第1信号处理部41生成的图像数据存储于图像存储器50中。
如此，从闪烁器4发出且透射TFT基板10的光入射于光检测部80，由此基于在光检测部80中生成的电荷的信号的电平超过阈值时，视为从放射线源(未图示)受放射线照射而转换成积蓄模式。
为了提高检测该放射线的照射的精度，优选提高从闪烁器4发出的光的光电转换膜83中的吸收效率。为了提高从闪烁器4发出的光的光电转换膜83中的吸收效率，需要适当地确定从闪烁器4发出的光的波长(以下，称为闪烁器4的发光波长)、被光检测部80的光电转换膜83吸收的光的波长(以下，称为光电转换膜83的吸收波长)及被TFT基板10吸收的光的波长(以下，称为TFT基板10的吸收波长)之间的关系。
图6是表示闪烁器4的发光波长、光电转换膜83的吸收波长及TFT基板10的吸收波长之间的关系的一例的图。如图6所示，光电转换膜83的吸收波长区域中的吸收率最高的波长即吸收峰值波长存在于闪烁器4的发光波长区域内。并且，光电转换膜83的吸收峰值波长超出TFT基板10的吸收波长区域。换言之，光电转换膜83的吸收峰值波长存在于TFT基板10的透射波长区域内。
通过如上所述确定闪烁器4的发光波长、光电转换膜83的吸收波长及TFT基板10的吸收波长之间的关系，从闪烁器4发出的光中的相当于光电转换膜83的吸收峰值波长的波长成分大部分透射TFT基板10而到达光电转换膜83。并且，到达光电转换膜83的光被光电转换膜83有效率地吸收。因此，根据公开技术的实施方式的放射线检测器3，光检测部80能够适当地检测出从闪烁器4发出的光。
例如，当闪烁器4的发光波长区域中的发光强度最高的波长即发光峰值波长为550nm左右时，TFT基板10的吸收波长区域的边缘即吸收波长边缘小于500nm且光检测部80的光电转换膜83的吸收峰值波长优选为500nm以上。作为TFT基板10，例如能够使用吸收波长边缘小于500nm的聚酰亚胺膜。作为光电转换膜83的材料，能够使用吸收峰值波长为500nm以上的喹吖啶酮。作为闪烁器4的材料，能够使用发光峰值波长存在于550nm付近的CsI：Tl及Gd2O2S：Tb。
光电转换膜83的吸收峰值波长越接近闪烁器4的发光峰值波长越优选。由此，能够进一步提高从闪烁器4发出的光的光电转换膜83中的吸收效率。光电转换膜83的吸收峰值波长与闪烁器4的发光峰值波长之差优选为10nm以下、更优选为5nm以下。
闪烁器4的发光峰值波长与TFT基板10的吸收波长边缘之间的分离宽度优选为100nm以上。由此，能够抑制从闪烁器4发出的光被TFT基板10吸收，从而能够使更多的光到达光检测部80。
当作为TFT基板10的材料使用聚酰亚胺膜、作为放射线源使用一般摄影用X射线源(使用钨管球、管电压50kV(峰至峰))时，TFT基板10的厚度优选为0.2mm以下。另一方面，当作为TFT基板10的材料使用聚酰亚胺膜、作为放射线源使用乳房摄影用X射线源(使用钼管球、钼过滤器(32μm)、管电压24kV(峰至峰))时，TFT基板10的厚度优选为0.1mm以下。由此，能够使相对于X射线的由聚酰亚胺膜构成的TFT基板10的透射率成为99％以上。并且，能够抑制从闪烁器4发出的光的吸收。
图7是表示闪烁器4的发光强度、光电转换膜83的光吸收率及TFT基板10的光的透射率的波长特性的一例的图。图7中例示了作为闪烁器4的材料使用CsI：Tl、作为TFT基板10的材料使用聚酰亚胺膜、作为光电转换膜83的材料使用喹吖啶酮的情况。通过适当地选择闪烁器4、TFT基板10及光电转换膜83的各构成材料，能够使光电转换膜83的吸收峰值波长存在于闪烁器4的发光波长区域内且超出TFT基板10的吸收波长区域。
图8A是放大表示放射线检测器3的一部分的剖视图。例如通过压接将光检测部80安装于TFT基板10上时，TFT基板10与光检测部80之间形成空气层90。此时，从闪烁器4发出且透射TFT基板10的光因TFT基板10与空气层90之间的折射率差而在这些的界面进行反射，从而有反射光入射像素20的顾虑，由此有放射线图像的画质降低的顾虑。当作为TFT基板10使用与以往的玻璃基板(厚度0.5mm左右)相比厚度较薄(40μm左右)的聚酰亚胺膜等薄膜状部件时，折射率变得大于玻璃而相对于空气层的折射率差变大，因此上述界面反射所致的画质降低的问题变得更为显著。
因此，如图8B所示，为了抑制在TFT基板10与光检测部80之间形成空气层，优选在TFT基板10与光检测部80之间设置包括粘接剂的粘接层91。优选粘接层91相对于闪烁器4的发光峰值波长及光检测部80的光电转换膜83的吸收峰值波长分别具有高透射性(例如，透射率为70％以上)。
并且，为了促进界面反射的抑制效果，TFT基板10与粘接层91之间的折射率差优选为10％以下，进一步优选为6.4％以下。通过使TFT基板10与粘接层91之间的折射率差成为10％以下，能够使在TFT基板10与粘接层91之间的界面产生全反射的光的入射角(临界角)成为65°以上，通过使TFT基板10与粘接层91之间的折射率差成为6.4％以下，能够使临界角成为70°以上。通过临界角变大，能够抑制TFT基板10与粘接层91之间的界面的光的反射。同样地，光检测部80与粘接层91之间的折射率差优选为10％以下，进一步优选为6.4％以下。通过使光检测部80与粘接层91之间的折射率差成为10％以下，能够使在光检测部80与粘接层91之间的界面产生全反射的光的入射角(临界角)成为65°以上，通过使光检测部80与粘接层91之间的折射率差成为6.4％以下，能够使临界角成为70°以上。通过临界角变大，能够抑制光检测部80与粘接层91之间的界面的光的反射。例如作为TFT基板使用聚酰亚胺膜(折射率1.65～1.75)时，作为粘接层91的材料可以使用折射率为1.50～1.65左右的粘接剂。例如，作为粘接层91的材料，能够使用环氧树脂粘接剂。
另外，栅极线驱动部30为公开技术的动作控制部的一例。暗盒控制部70为模式转换控制部的一例。第1信号处理部41为公开技术的生成部的一例。TFT基板10为公开技术的基板的一例。光检测部80为公开技术的光检测部的一例。闪烁器4为公开技术的闪烁器的一例。像素20为公开技术的像素的一例。
日本申请特愿2018-060763号的公开的全部内容可通过参考引用于本说明书中。
与具体且分别记载通过参考引用各文献、专利申请及技术标准的情况相同程度地，本说明书中记载的所有文献、专利申请及技术标准可通过参考引用于本说明书中。
符号说明
1：放射线图像摄影装置，2：框体，3：放射线检测器，4：闪烁器，6：粘接层，7：支撑板，9：电路板，10：TFT基板，11：栅极配线，12：信号配线，20：像素，21：光电转换元件，22：薄膜晶体管，23：电容器，30：栅极线驱动部，41：第1信号处理部，42：第2信号处理部，50：图像存储器，60：无线通信部，70：暗盒控制部，80：光检测部，81：第1导电膜，82：第2导电膜，83：光电转换膜，85：光电转换元件，90：空气层，91：粘接层，100：控制单元，400：反射膜，701：CPU，702：主存储装置，703：辅助存储装置，704：通信I/F，705：模式转换控制程序，706：总线，P1～P6：面。

Claims (7)

1.一种放射线检测器，包括：
基板，具有透光性；
多个像素，设置于所述基板；
闪烁器，层叠于所述基板的第1面侧；及
光检测部，层叠于所述基板的与所述第1面相反的一侧的第2面侧且包括光电转换膜，
被所述光电转换膜吸收的光的波长区域中的吸收率最高的波长即吸收峰值波长存在于从所述闪烁器发出的光的波长区域即发光波长区域内且超出被所述基板吸收的光的波长区域即吸收波长区域。
2.根据权利要求1所述的放射线检测器，其中，
所述基板构成为包含吸收波长区域的边缘即吸收波长边缘小于500nm的聚酰亚胺，
所述光电转换膜的吸收峰值波长为500nm以上。
3.根据权利要求1或2所述的放射线检测器，其中，
所述闪烁器的发光波长区域中的发光强度最高的波长即发光峰值波长与所述基板的吸收波长区域的边缘即吸收波长边缘之间的分离宽度为100nm以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的放射线检测器，其中，
所述放射线检测器还包括：
粘接层，设置于所述基板与所述光检测部之间。
5.根据权利要求4所述的放射线检测器，其中，
所述基板与所述粘接层之间的折射率差及所述光检测部与粘接层之间的折射率差分别为10％以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的放射线检测器，其中，
所述基板构成为包括厚度为0.2mm以下的聚酰亚胺膜。
7.一种放射线图像摄影装置，包括：
权利要求1至6中任一项所述的放射线检测器；
动作控制部，当动作模式为积蓄模式时进行将在各所述像素中生成的电荷积蓄于该像素的控制，当动作模式为读出模式时进行读出积蓄于各所述像素的电荷的控制；
生成部，在所述读出模式中基于从各所述像素读出的电荷生成图像数据；及
模式转换控制部，当通过所述光检测部检测出从所述闪烁器发出的光时，进行将所述动作控制部的动作模式转换成所述积蓄模式的控制。
CN201980021540.9A 2018-03-27 2019-03-14 放射线检测器及放射线图像摄影装置 Pending CN111902734A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-060763 2018-03-27
JP2018060763 2018-03-27
PCT/JP2019/010645 WO2019188361A1 (ja) 2018-03-27 2019-03-14 放射線検出器及び放射線画像撮影装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111902734A true CN111902734A (zh) 2020-11-06

Family

ID=68060167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980021540.9A Pending CN111902734A (zh) 2018-03-27 2019-03-14 放射线检测器及放射线图像摄影装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200408932A1 (zh)
JP (1) JP7048722B2 (zh)
CN (1) CN111902734A (zh)
TW (1) TWI801534B (zh)
WO (1) WO2019188361A1 (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080277588A1 (en) * 2005-03-16 2008-11-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. X-Ray Detector with In-Pixel Processing Circuits
JP2012047723A (ja) * 2010-07-30 2012-03-08 Fujifilm Corp 放射線検出パネル
JP2012127735A (ja) * 2010-12-14 2012-07-05 Fujifilm Corp 放射線検出装置及びシンチレータパネルの製造方法
CN102985848A (zh) * 2010-07-26 2013-03-20 富士胶片株式会社 放射线检测面板
CN103026261A (zh) * 2010-07-27 2013-04-03 富士胶片株式会社 放射线检测器及放射线检测器的制造方法
CN103038667A (zh) * 2010-07-30 2013-04-10 富士胶片株式会社 放射线摄影装置以及放射线摄影系统
CN104062675A (zh) * 2013-03-21 2014-09-24 佳能株式会社 放射线检测装置和放射线检测系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007278878A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Canon Inc 放射線検出装置及び放射線検出システム
JP5868575B2 (ja) * 2010-04-15 2016-02-24 浜松ホトニクス株式会社 接続基板
JP2012026932A (ja) * 2010-07-26 2012-02-09 Fujifilm Corp 放射線検出器
US8845962B2 (en) * 2011-06-07 2014-09-30 Actitech, L.P. Apparatus and method for steam disinfection of a powder
JP5947499B2 (ja) * 2011-07-26 2016-07-06 キヤノン株式会社 放射線検出器
JP2014122903A (ja) * 2013-12-20 2014-07-03 Fujifilm Corp 放射線検出器および放射線画像撮影装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080277588A1 (en) * 2005-03-16 2008-11-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. X-Ray Detector with In-Pixel Processing Circuits
CN102985848A (zh) * 2010-07-26 2013-03-20 富士胶片株式会社 放射线检测面板
CN103026261A (zh) * 2010-07-27 2013-04-03 富士胶片株式会社 放射线检测器及放射线检测器的制造方法
JP2012047723A (ja) * 2010-07-30 2012-03-08 Fujifilm Corp 放射線検出パネル
CN103038667A (zh) * 2010-07-30 2013-04-10 富士胶片株式会社 放射线摄影装置以及放射线摄影系统
JP2012127735A (ja) * 2010-12-14 2012-07-05 Fujifilm Corp 放射線検出装置及びシンチレータパネルの製造方法
CN104062675A (zh) * 2013-03-21 2014-09-24 佳能株式会社 放射线检测装置和放射线检测系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BO DENG ETAL: "Synthesis and properties of soluble aromatic polyimides from novel 4, 5-diazafluorene-containing dianhydride", THE ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY, no. 8, pages 194 - 205 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP7048722B2 (ja) 2022-04-05
WO2019188361A1 (ja) 2019-10-03
JPWO2019188361A1 (ja) 2021-03-11
TWI801534B (zh) 2023-05-11
US20200408932A1 (en) 2020-12-31
TW201945761A (zh) 2019-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8946634B2 (en) Radiographic image capture device
US9697923B2 (en) Radiation image capturing system
US20160178757A1 (en) Radiographic image capture device
US8796633B2 (en) Radiation imaging device, system, and method
US9006671B2 (en) Radiological image detection apparatus
JP2009133837A (ja) 放射線検出装置の製造方法、放射線検出装置及び放射線撮像システム
JP2011149910A (ja) 放射線検出器
JP2012112725A (ja) 放射線検出装置及び放射線検出システム
KR20160037883A (ko) 방사선 촬상 장치 및 방사선 촬상 표시 시스템
JP4690106B2 (ja) 放射線画像情報検出方法および放射線画像情報検出装置
CN114423350A (zh) 放射线成像装置和放射线成像系统
CN111902734A (zh) 放射线检测器及放射线图像摄影装置
JP2013011553A (ja) 放射線撮影システム及び放射線撮影装置、並びに放射線撮影方法
US20180348382A1 (en) Radiation detector
JP5673558B2 (ja) 放射線画像撮影装置
JP2010127680A (ja) 放射線画像検出センサユニット
US20180164448A1 (en) Radiaton detector
JP2012093188A (ja) 放射線検出パネル
JP2008178522A (ja) 放射線撮像装置及びその駆動方法
US20120145908A1 (en) Radiographic image capture device, radiographic image capture method, and radiographic image capture program storage medium
JP2012247402A (ja) 放射線撮影装置
WO2022079936A1 (ja) 放射線検出器
JP2006128645A (ja) 撮像装置、放射線撮像装置、及び放射線撮像システム
WO2011161988A1 (ja) 放射線画像撮影装置
JP2011091175A (ja) 放射線画像撮影装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination