DE112014005663T5

DE112014005663T5 - Strahlungserfassungsvorrichtung, Strahlungserfassungssystem und Verfahren zur Herstellung der Strahlungserfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112014005663T5
Application number: DE112014005663.4T
Authority: DE
Inventors: Shinji Ono; Takamasa Ishii; Kota Nishibe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2016-09-15
Also published as: GB2536394A; CN109239761A; CN110045410B; GB2536394B; CN110045410A; CN105829916A; US11226419B2; US20200183022A1; JP2015114268A; GB201612140D0; WO2015087636A1; CN109239761B; JP6270450B2; US20160291172A1; KR101818874B1; KR20160094438A; CN105829916B

Abstract

Eine Strahlungserfassungsvorrichtung, in der eine fehlerhafte Adhäsion zwischen einem Adhäsivelement und Endabschnitten einer Mehrzahl von Sensorsubstraten reduziert ist.
Eine Strahlungserfassungsvorrichtung hat eine Mehrzahl von Sensorsubstraten, die angrenzend aneinander vorgesehen sind, wobei jedes Sensorsubstrat eine Seitenoberfläche hat, die eine erste Oberfläche, wo eine Mehrzahl von fotoelektrischen Umwandlungselemente, die an einem Feld angeordnet sind, und eine gegenüber liegende zweite Oberfläche miteinander verbindet; einen Szintillator, der an einer Seite der ersten Oberflächen der Mehrzahl des Sensorsubstrate vorgesehen ist; und ein blattartiges Adhäsivelement zum aneinander Anhaften der Mehrzahl der Sensorsubstrate und des Szintillators, wobei zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate das blattartige Adhäsivelement sich an den ersten Oberflächen und an zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen derart anhaftet, dass das blattartige Adhäsivelement sich von den ersten Oberflächen zu den zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen erstreckt und kontinuierlich daran anhaftet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahlungserfassungsvorrichtung, die eine Strahlung erfasst, ein Strahlungserfassungssystem, das die Strahlungserfassungsvorrichtung einsetzt, und ein Verfahren zum Herstellen der Strahlungserfassungsvorrichtung.
Stand der Technik
Für eine Strahlungserfassungsvorrichtung können eine sogenannte indirekt umwandelnde Strahlungserfassungsvorrichtung mit einem Sensorsubstrat, in dem eine Mehrzahl fotoelektrischer Umwandlungselemente in einem Feld angeordnet sind, und ein Szintillator, der eine Strahlung in Licht umwandelt, das durch die fotoelektrischen Umwandlungselemente erfassbar ist, verwendet werden.
Um eine Strahlungserfassungsvorrichtung bereitzustellen, die eine große Fläche aufweist, offenbart PTL 1 eine Strahlungserfassungsvorrichtung, in der eine Mehrzahl von Sensorsubstraten angrenzend aneinander vorgesehen sind, und ein Szintillator so vorgesehen ist, dass er sich über die Mehrzahl der Sensorsubstrate erstreckt. PTL 1 offenbart eine Strahlungserfassungsvorrichtung, in der die Mehrzahl der Sensorsubstrate und der Szintillator durch ein Adhäsivelement aneinander angehaftet sind.
Zitierungsliste
Patentliteratur

PTL 1: japanische Patentoffenlegungsnummer 2012-007948

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Jedoch besteht in der in PTL 1 beschriebenen Strahlungserfassungsvorrichtung Raum zum Berücksichtigen der Adhäsivfestigkeit des Adhäsivelements, das zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate positioniert ist. Wenn das Adhäsivelement, das zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate positioniert ist, von der Mehrzahl der Sensorsubstrate aufgrund von z.B. Temperaturvariationen und Schwingungen abgeschält wird, kann ein Spalt zwischen dem Adhäsivelement und Endabschnitten der Mehrzahl der Sensorsubstrate ausgebildet werden. In dem Spalt und dem Adhäsivelement können Unterschiede in den Zuständen der Lichtausbreitung von dem Szintillator zu den Sensorsubstraten auftreten. Diese Unterschiede können verursachen, dass Filmfehler in Bildern auftreten, die von der Mehrzahl der Sensorsubstrate erlangt werden.
Lösung des Problems
Entsprechend stellt die vorliegende Erfindung eine Strahlungserfassungsvorrichtung bereit, in der eine fehlerhafte Anhaftung zwischen einem Adhäsivelement und Endabschnitten einer Mehrzahl von Sensorsubstraten reduziert ist.
Eine Strahlungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Mehrzahl Sensorsubstrate, die angrenzend aneinander vorgesehen sind, wobei jedes Sensorsubstrat eine erste Oberfläche hat, an der eine Mehrzahl fotoelektrischer Umwandlungselemente in einem Feld angeordnet sind, eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und eine Seitenoberfläche, die die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche miteinander verbindet; einen Szintillator, der an einer Seite der ersten Oberflächen der Mehrzahl der Sensorsubstrate vorgesehen ist; und eine blattartiges Adhäsivelement zum aneinander Anhaften der Mehrzahl der Sensorsubstrate und des Szintillators, wobei zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate das blattartige Adhäsivelement sich an den ersten Oberflächen und zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen derart anhaftet, dass das blattartige Adhäsivelement sich von den ersten Oberflächen zu zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen erstreckt und kontinuierlich anhaftet.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Strahlungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat Vorsehen eines Schritts, einen Szintillator an einer Seite von ersten Oberflächen einer Mehrzahl von Sensorsubstraten mit einem blattartigen Adhäsivelement dazwischen eingefügt vorzusehen, wobei die Mehrzahl der Sensorsubstrate angrenzend aneinander vorgesehen ist, und jedes Sensorsubstrat die erste Oberfläche hat, an der eine Mehrzahl von fotoelektrischen Umwandlungselementen in einem Feld angeordnet sind, eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und eine Seitenoberfläche, die die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche miteinander verbindet; und einen Anhaftungsschritt, zu verursachen, dass das blattartige Adhäsivelement sich von den ersten Oberflächen zu zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate erstreckt und kontinuierlich anhaftet, durch Drücken eines Bereichs des Szintillators entsprechend einen Bereich zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate von einer Seite gegenüber der Mehrzahl der Sensorsubstrate.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Draufsicht, eine schematische Schnittansicht und eine vergrößerte schematische Schnittansicht zum Beschreiben einer Strahlungserfassungsvorrichtung.
2 ist eine schematische Schnittansicht zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen der Strahlungserfassungsvorrichtung.
3 ist eine schematische Schnittansicht zum Beschreiben einer Strahlungserfassungsvorrichtung gemäß einer unterschiedlichen Ausführungsform.
4 ist eine schematische Schnittansicht und eine vergrößerte schematische Schnittansicht zum Beschreiben einer Strahlungserfassungsvorrichtung gemäß einer unterschiedlichen Ausführungsform.
5 ist eine schematische Schnittansicht einer Strahlungserfassungsvorrichtung gemäß einer unterschiedlichen Ausführungsform.
6 ist eine Konzeptansicht einer beispielhaften Anwendung an einem Strahlungserfassungssystem unter Verwendung einer Strahlungserfassungsvorrichtung.
Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung sind im Folgenden im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den verschiedenen Ausführungsformen sind entsprechenden Bauteilen die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, und die gleichen Beschreibungen davon werden nicht gegeben. In der vorliegenden Erfindung bedeutet Licht sichtbares Licht und Infrarotlicht, und Strahlung bedeutet Röntgenstrahlen (X-Strahlen), α-Strahlen, β-Strahlen und γ-Strahlen.
Zuerst wird eine beispielhafte allgemeine Struktur einer Strahlungserfassungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform unter Verwendung von 1(a) bis 1(c) beschrieben. 1(a) ist eine schematische Draufsicht zum Beschreiben der Strahlungserfassungsvorrichtung 100. 1(b) ist eine schematische Schnittansicht zum Beschreiben einer Schnittstruktur an einem Abschnitt entlang A-A‘ in 1(a). 1(c) ist eine vergrößerte schematische Schnittansicht eines Bereichs B in 1(b).
Wie aus 1(a) bis 1(c) ersichtlich ist, hat die Strahlungserfassungsvorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform eine Mehrzahl Sensorsubstrate 112, einen Szintillator 120 und ein Adhäsivelement 130. Jedes der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 hat eine erste Oberfläche 112a, an der eine Mehrzahl von fotoelektrischen Umwandlungselementen 115 in einem Feld angeordnet ist, eine zweite Oberfläche 112b, die der ersten Oberfläche 112a gegenüberliegt, und eine Seitenoberfläche 112c, die die erste Oberfläche 112a und die zweite Oberfläche 112b miteinander verbindet. Die Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 sind angrenzend aneinander vorgesehen. Der Szintillator 120 ist an einer Seite der ersten Oberflächen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 vorgesehen. Das Adhäsivelement 130 haftet die Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 und den Szintillator 120 an der Seite der ersten Oberflächen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 aneinander an. Hier haftet sich zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 das blattartige Adhäsivelement 130 an zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen 112c und der ersten Oberflächen 112a derart an, dass das blattartige Adhäsivelement 130 sich von den ersten Oberflächen 112a zu zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen 112c erstreckt und kontinuierlich anhaftet. Das Adhäsivelement 130 haftet nämlich die Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 und den Szintillator 120 aneinander an, und ist bereitgestellt, um sich von den ersten Oberflächen 112a zu zumindest Abschnitte der Seitenoberflächen 112c der Sensorsubstrate 112 zu erstrecken. Durch eine derartige Anhaftung wird, sogar falls Änderungen in dem Adhäsivelement 130 aufgrund von Temperaturbelastungen und Schwingungsbelastungen auftreten, eine fehlerhafte Anhaftung des Adhäsivelements 130 mit Bezug auf die Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 reduziert. Zusätzlich ist das Auftreten von Spalten zwischen dem Adhäsivelement 130 und der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 reduziert, so dass das Auftreten von dadurch verursachten Bildfilmfehler reduziert ist.
An jedem Sensorsubstrat 112 ist die Mehrzahl der fotoelektrischen Umwandlungselemente 115 in einem Feld an der ersten Oberfläche 112a angeordnet. In der Ausführungsform wird für jedes Sensorsubstrat 112 ein monokristallines Siliziumsubstrat verwendet, das von einem monokristallinen Silizium-Wafer hergestellt wurde, mit einer Fotodiode, die als jedes fotoelektrisches Umwandlungselement 115 verwendet wird. Eine Mehrzahl Schaltelemente (nicht gezeigt), die der Mehrzahl der fotoelektrischen Umwandlungselemente 115 entspricht, kann an jedem Sensorsubstrat 112 bereitgestellt sein. Die Sensorsubstrate 112 gemäß der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die voranstehend beschriebenen Substrate begrenzt. Sensorsubstrate, die mit TFT-Pixel und ein MIS-Sensor oder ein PIN-Sensor, wie z.B. Amorphes auf einer isolierenden Tafel abgelagertes Silizium verwenden, können verwendet werden. Außerdem können CCD- oder SOI-(Silizium-auf-Isolator)Sensoren verwendet werden. Jedes Sensorsubstrat 112 gemäß der Ausführungsform hat außerdem einen Überwachungsring 118, einen Passivierungsfilm 116 und eine Schutzschicht 117. Die Überwachungsringe 118 sind Leiter, die bereitgestellt sind, um eine elektrostatische Beschädigung an den fotoelektrischen Umwandlungselementen 115 zu verhindern. Jeder Überwachungsring 118 ist auf zumindest einem Abschnitt der entsprechenden ersten Oberfläche 112a entlang von Rändern der Mehrzahl der fotoelektrischen Umwandlungselemente 115 vorgesehen. Jeder Passivierungsfilm 116 ist ein isolierender Film, der die fotoelektrischen Umwandlungselemente 115 bedeckt. Für jeden Passivierungsfilm 116 wird geeignet ein anorganischer isolierender Film wie z.B. ein Siliziumoxidfilm oder eine Siliziumnitridfilm verwendet. Jeder Passivierungsfilm 116 bedeckt einen Abschnitt des Überwachungsrings 118 und die Mehrzahl der fotoelektrischen Umwandlungselemente 115. Jede Schutzschicht 117 ist eine Schicht zum Schützen der fotoelektrischen Umwandlungselemente 115 und ihrer entsprechenden Passivierungsfilme 116 vor z.B. einem externen Stoß. Für jede Schutzschicht 117 wird geeignet eine anorganische isolierende Schicht wie z.B. eine Polyimidschicht verwendet. Jede Schutzschicht 117 bedeckt ihren entsprechenden Passivierungsfilm 116 mit Ausnahme eines Endabschnitts ihres entsprechenden Passivierungsfilms 116.
Der Szintillator 120 wandelt Röntgenstrahlen, die strahlende Strahlen sind, die durch einen Versuchsgegenstand übertragen werden, in Licht mit Wellenlängen um, die durch die fotoelektrischen Umwandlungselemente 115 der Sensorsubstrate 112 erfassbar sind. Der Szintillator 120 gemäß der Ausführungsform hat ein Grundmaterial 121, eine Szintillatorschicht 122 und eine Szintillatorschutzschicht 123. Obwohl für das Grundmaterial 121 z.B. a-C, Al oder ein Harz verwendet werden können, kann Al, das weniger steif als a-C ist, geeignet verwendet werden. Die Szintillatorschicht 122 ist eine Schicht, die Röntgenstrahlen in Licht umwandelt, das Wellenlängen aufweist, die durch die fotoelektrischen Umwandlungselemente 115 erfassbar sind. Für die Szintillatorschicht 122 kann GOS oder CsI:Tl verwendet werden. GOS ist Gd₂O₂S:Tb (terbiumdotiertes Gadolinoxisulfid), und ist ein kornförmiges Szintillatormaterial. CsI:Tl typisiert alkalihalidbasierte Szintillatoren, und ist thalliumdotiertes Cesiumjod, und hat Szintillatormaterialien, die säulenartige Kristalle enthalten. Die Szintillatorschutzschicht 123 ist eine Schicht, die die Szintillatorschicht 122 vor externer Feuchtigkeit und externem Stoß schützt. Für die Szintillatorschutzschicht 123 kann ein organisches Harz wie z.B. Polyparaxylylenharz oder ein heißschmelzendes Harz geeignet verwendet werden. Zum Vereinfachen ist in 1(b) die Schutzschicht 123 nicht gezeigt.
Das Adhäsivelement 130 haftet die Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 und den Szintillator 120 an der Seite der ersten Oberflächen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 aneinander an. Hier haftet sich das Adhäsivelement 130 zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 an zumindest Abschnitte der Seitenoberflächen 112c und der ersten Oberflächen 112a derart an, dass das Adhäsivelement 130 sich von den ersten Oberflächen 112a zu zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen 112c erstreckt und kontinuierlich anhaftet. In der Ausführungsform erstreckt sich zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 das Adhäsivelement 130 auf den Schutzschichten 117, den Passivierungsfilmen 116, den Überwachungsringen 118, den ersten Oberflächen 112a der Sensorsubstrate 112 und zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen 112c der Sensorsubstrate 112 und haftet sich kontinuierlich an diesen an. Auf diese Weise, indem verursacht wird, dass das blattartige Adhäsivelement 130 sich an einer Struktur erstreckt und kontinuierlich daran anhaftet, die eine gestufte Oberfläche aufweist, haftet sich das Adhäsivelement 130 geeigneter an den Sensorsubstraten 112 an. Für das Adhäsivelement 130 wird geeignet ein Material verwendet, das eine hohe Lichtübertragungsfähigkeit mit Bezug auf das durch den Szintillator 122 umgewandelte Licht aufweist. Zum Beispiel kann geeignet ein blattartiges Element wie z.B. ein Acrylharzblatt, eine siliziumbasiertes Harzblatt oder ein heißschmelzendes Harzblatt geeignet verwendet werden. Es ist erwünscht, dass das Adhäsivelement 130 ein organisches Harz enthält, dessen Adhäsionsfestigkeit mit Bezug auf Glas, wenn der Schälwinkel in Übereinstimmung mit JIS Z0237 180 Grad beträgt, 10N/25 mm oder höher ist, dessen Übertragung mit Bezug auf die maximale Emissionswellenlänge des Szintillators 90% oder höher ist, und dessen Dicke von 1 µm bis 50 µm ist.
Eine Basis 111 ist ein Element, das die Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 mechanisch lagert. Für die Basis 111 ist geeignet eine Basis wie z.B. ein Glassubstrat oder ein SUS-Substrat verwendet, das eine Steifigkeit aufweist, die höher als die des Grundmaterials 121 und der Szintillatorschicht 122 ist. Ein Befestigungselement 113 ist ein Element, das eine Adhäsivität zum Befestigen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 an der Basis 111 aufweist. Für das Befestigungselement 113 kann ein Material verwendet werden, das das gleiche wie das für das Adhäsivelement 130 verwendete ist. Schalttafeln 114 sind Schalttafeln zum Übertragen von Signalen zwischen einem externen Schaltkreis (nicht gezeigt) und den Sensorsubstraten 112. Für die Schalttafeln 114 können flexible gedruckte Tafeln verwendet werden.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der Strahlungserfassungsvorrichtung 100 gemäß dieser Ausführungsform unter Verwendung der 2(a) bis 2(c) beschrieben. 2(a) ist eine schematische Schnittansicht zum Beschreiben einer Schnittstruktur vor einem Anhaftungsschritt an einen Abschnitt entsprechend dem Abschnitt entlang A-A‘ in 1(a). 2(b) ist eine schematische Schnittansicht, die einen beispielhaften Anhaftungsschritt beschreibt. 2(c) ist eine schematische Schnittansicht zum Beschreiben eines anderen beispielhaften Anhaftungsschritts. Zum Vereinfachen der 2(a) bis 2(c) ist die Schutzschicht 123 nicht gezeigt.
Zuerst werden, wie aus 2(a) ersichtlich ist, durch Durchführen eines Befestigungsschritts, die zweiten Oberflächen 112b der Mehrzahl des Sensorsubstrate 112 an der Basis 111 unter Verwendung des Befestigungselements 113 zu befestigen, die Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 auf der Basis 111 vorgesehen. Durch einen Vorsehungsschritt, der im Szintillator 120 mit der Szintillatorschicht 122, die auf dem Grundmaterial 121 bereitgestellt ist, an der Seite der ersten Oberflächen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 mit dem Adhäsivelement 130 dazwischen eingefügt vorzusehen, wird wie Szintillatorschicht 122 auf den Oberflächen 112a der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 vorgesehen.
Als Nächstes wird, wie aus 2(b) ersichtlich ist, ein Bereich des Szintillators 120 entsprechend einem Bereich zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 von einer Seite gegenüber der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 gedrückt. In dem in 2(b) gezeigten Verfahren liegt eine drehbare Walze 150 des Adhäsivelements 130 linear entlang einer Seite gegenüber den Sensorsubstraten 112 von der Seite gegenüber der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112. Auf diese Weise haften sich durch das Drücken des Bereichs des Szintillators 120 entsprechend dem Bereich zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 Bereiche von Abschnitten des Adhäsivelements 130, die zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 positioniert sind, ebenfalls an Bereichen von Abschnitten der Seitenoberflächen 112b der Sensorsubstrate 112 an. Es ist erwünscht, dass der durch die Walze 150 erzeugte Druck größer als oder gleich 0,4 MPa ist.
Wie aus 2(c) ersichtlich ist, wenn ein heißschmelzendes Harz als das Adhäsivelement 130 verwendet wird, kann der Bereich des Szintillators 120 entsprechend dem Bereich zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 von der Seite gegenüber der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 durch Einsetzen einer Druckstruktur 151 gedrückt werden, während die Temperatur anpassbar ist. Wie durch die Druckstruktur 151 des heißschmelzende Harz auf eine Temperatur erwärmt wird, die größer als oder gleich der Schmelztemperatur ist, und dieses mit einem Druck gedrückt wird, der größer als oder gleich 0,4 MPa ist, haften sich auch die Bereiche der Abschnitte des Adhäsivelements 130, die zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 positioniert sind, ebenfalls an die Bereiche der Abschnitte der Seitenoberflächen 112b der Sensorsubstrate 112 an.
Die Seitenoberflächen 112c der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 können verschiedene Strukturen zum Erhöhen der Adhäsionsfestigkeit des Adhäsivelements 130 haben. Eine beispielhafte Struktur zum Erhöhen der Adhäsionsfestigkeit des Adhäsivelements 130 ist in 3 gezeigt. 3 ist eine schematische Schnittansicht zum Beschreiben der beispielhaften Struktur zum Erhöhen der Adhäsionsfestigkeit des Adhäsivelements 130 in einer vergrößerten Schnittstruktur eines Bereichs B in 1(b). In dem in 3 gezeigten Beispiel sind Ecken, die die Oberflächen 112a und die Seitenoberflächen 112c der Sensorsubstrate 112 ausbilden können, entfernt, so dass dritte Oberflächen 112d, die nicht parallel zu den ersten Oberflächen 112a und den Seitenoberflächen 112c zwischen den ersten Oberflächen 112a und den Seitenoberflächen 112c der Sensorsubstrate 112 bereitgestellt sind. Das Adhäsivelement 130 erstreckt sich auf zumindest Abschnitte der Seitenoberflächen 112c und der dritten Oberfläche 112d von den ersten Oberflächen 112a zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 und haftet sich kontinuierlich daran an. Aufgrund einer derartigen Struktur ist das Adhäsivelement 130 in der Lage, geeignet Abschnitte bis zu den Seitenoberflächen 112c kontinuierlich zu bedecken. Durch das Erhöhen der Adhäsionsfläche wird ebenfalls die Adhäsionsfestigkeit des Adhäsivelements 130 erhöht.
4(a) und 4(b) zeigen jeweils eine unterschiedliche beispielhafte Struktur zum Erhöhen der Adhäsionsfestigkeit des Adhäsivelements 130. 4(a) ist eine schematische Schnittansicht zum Beschreiben einer Schnittstruktur der unterschiedlichen beispielhaften Struktur zum Erhöhen der Adhäsionsfestigkeit des Adhäsivelements 130 an einem Abschnitt entlang A-A‘ in 1(a). 4(b) ist eine vergrößerte schematische Schnittansicht eines Bereichs C in 4(a). Zum Vereinfachen der 4(a) ist die Schutzschicht 123 nicht gezeigt. In der in 4(a) und 4(b) gezeigten unterschiedlichen beispielhaften Struktur ist die Seitenoberfläche 112c von zumindest einem der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 geneigt. Die Neigung erstreckt sich zu einer inneren Seite des Sensorsubstrats 112 mit einem Winkel D von der ersten Oberfläche 112a zur erzeugten Oberfläche 112b mit Bezug auf eine rechtwinkelige Linie, die rechtwinklig zu der ersten Oberfläche 112a liegt. Zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 ist eine Struktur bereitgestellt, die mit einem derartigen Winkel D geneigt ist, so dass diese Struktur eine ist, in der es unwahrscheinlicher ist, dass das Adhäsivelement 130 sich von zumindest einem Abschnitt der Seitenoberfläche 112c abschält, wenn mit der Struktur in 1(c) verglichen wird. Es ist erwünscht, dass der Winkel D von 0,2 Grad bis 5 Grad liegt.
Es ist erwünscht, dass die Steifigkeit des Befestigungselements 113 niedriger als die Steifigkeit des Adhäsivelements 130 ist. Unter Verwendung der 5(a) und 5(b) wird eine Strahlungserfassungsvorrichtung beschrieben, die ein erwünschteres Befestigungselement 113 verwendet. 5(a) ist eine schematische Schnittansicht zum Beschreiben einer Schnittstruktur der Strahlungserfassungsvorrichtung unter Verwendung des erwünschteren Befestigungselements 113. 5(b) ist eine schematische Schnittansicht zum Beschreiben des erwünschteren Befestigungselements 113. Wie aus 5(a) ersichtlich ist, da die Steifigkeit des Befestigungselements 113 niedriger als die Steifigkeit des Adhäsivelements 130 ist, sogar falls ein durch Temperaturvariationen und Unterschiede zwischen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verursachte Spannung auftritt, absorbiert das Befestigungselement 113 diese Spannung. Deswegen ist die Spannung reduziert, die auf das Adhäsivelement 130 angelegt ist, und das Einbringen von Luftblasen in das Adhäsivelement 130 aufgrund eines Abschälens des Adhäsivelements 130 von den ersten Oberflächen 112a der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 ist reduziert. Als das erwünschte Befestigungselement 113 ist, wie aus 5(b) ersichtlich ist, ein blattartiges Befestigungselement 113 mit einem sich ausdehnenden und zusammenziehenden Material 161, das durch ein Adhäsivelement 160 umgeben ist, verfügbar. Als das sich ausdehnende und zusammenziehende Material 161 ist ein blattartiger polyolefinbasierter Schaum verwendet, und Luftblasen 162 sind in dem sich ausdehnenden und zusammenziehenden Material 161 enthalten. Als das Adhäsivelement 160 wird z.B. ein blattartiges acrylisches Adhäsivelement oder ein blattartiges Silizium basierendes Adhäsivelement verwendet.
Die voranstehend beschriebenen Strahlungserfassungsvorrichtungen können auf ein Strahlungserfassungssystem angewendet werden, das in 6 dargestellt ist. 6 stellt eine beispielhafte Anwendung an dem beweglichen Strahlungserfassungssystem unter Verwendung der Strahlungserfassungsvorrichtung gemäß der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen da.
6 ist eine Konzeptansicht des Strahlungserfassungssystems unter Verwendung einer transportierbaren Strahlungserfassungsvorrichtung, die in der Lage ist, Bilder von bewegenden/ruhenden Bildern aufzunehmen. In 6 bezeichnet das Bezugszeichen 115 eine Anzeige, die in der Lage ist, ein Bildsignal anzuzeigen, das von der Strahlungserfassungsvorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform erlangt wurde, und Bezugszeichen 903 bezeichnet ein Bett zum Platzieren eines Versuchsgegenstandes 904. Bezugszeichen 902 bezeichnet einen Wagen, der aus einer Strahlungserzeugungsvorrichtung 110, der Strahlungserfassungsvorrichtung 100 und einem Arm 901 der C-Art gestattet, sich zu bewegen; und Bezugszeichen 905 bezeichnet eine bewegliche Steuervorrichtung, die eine Struktur aufweist, die es gestattet, dass diese gesteuert werden. Der Arm 901 der C-Art hält die Strahlungserzeugungsvorrichtung 110 und die Strahlungserfassungsvorrichtung 100. Die Steuervorrichtung 905 hat einen Steuerrechner 108, eine Steuertafel 114 und eine Strahlungssteuerung 109. Ein durch die Strahlungserfassungsvorrichtung 100 erlangtes Bildsignal kann einer Bildverarbeitung ausgesetzt werden und z.B. zu der Anzeigevorrichtung 115 übertragen werden. Durch die Bildverarbeitung durch die Steuervorrichtung 905 erzeugte Bilddaten können zu einem entfernten Platz durch ein Übertragungsmittel wie z.B. einer Telefonleitung gesendet werden. Dies macht es für einen Arzt an dem entfernten Platz möglich, ein Bild ausgehend von den übertragenen Bilddaten zu diagnostizieren. Es ist möglich, das übertragene Datenbild auf einem Film aufzuzeichnen oder das übertragene Datenbild auf einem Speichermittel wie z.B. einer optischen Scheibe zu speichern. Jedoch ist möglich, die Strahlungserfassungsvorrichtung 100 auszubilden, damit sie von dem Arm 901 der C-Art entfernt werden kann, und eine Strahlungserzeugungsvorrichtung zu verwenden, die sich von der Strahlungserzeugungsvorrichtung 110 an dem Arm 901 der C-Art unterscheidet, um Bilder aufzunehmen.
Bestimmte Materialien einsetzende Beispiele werden im Folgenden beschrieben. Mit Bezug auf die Beispiele waren Ergebnisse von Lebensdauerversuchen gut, die im Folgenden beschrieben werden. Die Lebensdauerversuche sind Versuche um Bilder durch Aufbringen von Strahlung auf Strahlungserfassungsvorrichtungen zu bestätigen, nachdem Szintillatoren 120 mit einer vorbestimmten Frequenz und einer Erdbeschleunigung von 2G vibriert wurden, so vorgesehen waren, dass sie nach unten gerichtet sind.
(BEISPIEL 1)
Für jedes Sensorsubstrat 112 wird ein monokristallines Siliziumsubstrat mit einer Dicke von 500 µm und mit einer Mehrzahl von Fotodioden in einem Feld auf einer ersten Oberfläche 112a angeordnet bereitgestellt verwendet. Der Szintillator 120 hat eine Al-Basis 121, der eine Dicke von 300 µm aufweist, eine CsI:Tl Szintillatorschicht 122, die eine Dicke von 800 µm aufweist, und eine Polyparaxylylen-Szintillatorschutzschicht 123, die eine Dicke von 25 µm aufweist. Jedes Sensorsubstrat 112 ist an einer Basis 11 befestigt, die ein Glassubstrat ist, das eine Dicke von 1,8 mm aufweist, durch ein Befestigungselement 113, das ein sich ausdehnendes und zusammenziehendes Material 161 einsetzt, das ein Polyolefinbasierter Schaum ist, der eine Dicke von 1,5 mm aufweist. Ein Adhäsivelement 130, das eine Dicke von 25 µm aufweist und ein acrylisches Harz verwendet, ist zwischen dem Szintillator 120 und den ersten Oberflächen 112a der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 vorgesehen. Wie aus 2(b) ersichtlich ist, haftet sich durch Drücken des Adhäsivelements 130 mit einem Druck von 1,4 MPa unter Verwendung der drehbaren Walze 150 das Adhäsivelement 130 an Stellen auf Seitenoberflächen 112c der Sensorsubstrate 112 an, die 5 µm von Seiten der ersten Oberfläche 112a entfernt liegen.
(BEISPIEL 2)
Sensorsubstrate 112, der Szintillator 120 und ein Befestigungselement 133, die ähnlich zu denen gemäß dem Beispiel 1 sind, werden verwendet. Ein Adhäsivelement, das eine Dicke 25 µm aufweist und heißschmelzendes Harz verwendet, dessen Hauptbestandteil Ethylen-Methacryl-Säureestercopolymer ist, wird zwischen dem Szintillator 120 und ersten Oberflächen 112a der Mehrzahl der Sensorsubstrate 112 vorgesehen. Wie aus 2(c) ersichtlich ist, wird unter Verwendung der Druckstruktur 151, die auf einer Temperatur von 100 bis 120°C erwärmt ist, das Adhäsivelement 130 mit einem Druck von 0,4 MPa gedrückt, so dass das Adhäsivelement 130 sich an Stellen auf Seitenoberflächen 112c der Sensorsubstrate 112 anhaftet, die 50 µm von Seiten der ersten Oberfläche 112a entfernt liegen.
(BEISPIEL 3)
Der Szintillator 120, ein Adhäsivelement 130 und ein Befestigungselement 113 die ähnlich zu denen gemäß dem Beispiel 1 sind, werden verwendet. Wie aus 3 ersichtlich ist, sind die Sensorsubstrate 112 die gleichen wie die Sensorsubstrate 112 gemäß dem Beispiel 1 mit Ausnahme davon, dass die Sensorsubstrate 112 eine dritte Oberfläche 112d als Ergebnis des Entfernens von Ecken von einer ersten Oberfläche durch Entfernen von 5 µm eines Endes der entsprechenden ersten Oberfläche ausgebildet aufweisen. Wie in dem Beispiel 1 wird durch Verwendung der drehbaren Walze 150 das Adhäsivelement 130 mit einem Druck von 0,4 MPa gedrückt, so dass das Ahesivelement 130 sich an Stellen auf Seitenoberflächen 112c der Sensorsubstrate 112 anhaftet, die 7 µm von Seiten der ersten Oberflächen 112a entfernt liegen.
(BEISPIEL 4)
Der Szintillator 120, ein Ahesivelement 130 und Befestigungselement 113, die ähnlich zu denen gemäß dem Beispiel 1 sind, werden verwendet. Wie aus 4(b) ersichtlich ist, sind die Sensorsubstrate 112 die gleichen wie die Sensorsubstrate 112 gemäß dem Beispiel 1 mit Ausnahme davon, dass die Sensorsubstrate 112 zu inneren Seiten der Sensorsubstrate 112 mit dem Winkel D von 1 Grad geneigt sind. Wie in dem Beispiel 1 wird durch Verwendung der drehbaren Walze 150 das Adhäsivelement 130 mit einem Druck von 0,4 MPa so gedrückt, dass das Adhäsivelement 130 sich an Stellen auf Seitenoberflächen 112c der Sensorsubstrate 112 anhaftet, die 4 µm von Seiten der ersten Oberflächen 112a entfernt liegen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsrahmen begrenzt. Verschiedene Änderungen und Modifikationen sind möglich, ohne von dem Geist und Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Deswegen sind die folgenden Ansprüche angeheftet, um den Bereich der vorliegenden Erfindung öffentlich zu machen.
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-258139 , die am 13. Dezember 2013 eingereicht wurde, die hiermit in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.

Claims

Strahlungserfassungsvorrichtung mit: einer Mehrzahl Sensorsubstrate, die angrenzend aneinander vorgesehen sind, wobei jedes Sensorsubstrat eine erste Oberfläche hat, wo eine Mehrzahl fotoelektrische Umwandlungselemente in einem Feld angeordnet sind, eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüber liegt, und eine Seitenoberfläche, die die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche miteinander verbindet; einem Szintillator, der an einer Seite der ersten Oberflächen der Mehrzahl der Sensorsubstrate vorgesehen ist; einem blattartigen Adhäsivelement zum aneinander Anhaften der Mehrzahl der Sensorsubstrate und des Szintillators, wobei sich das blattartige Adhäsivelement zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate an den ersten Oberflächen und zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen derart anhaftet, dass das blattartige Adhäsivelement sich von den ersten Oberflächen zu zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen erstreckt und kontinuierlich anhaftet.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate zumindest eines der Mehrzahl der Sensorsubstrate eine dritte Oberfläche hat, die nicht parallel zu der ersten Oberfläche und zu der Seitenoberfläche liegt, und die zwischen der ersten Oberfläche und der Seitenoberfläche vorgesehen ist, und wobei zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate das blattartige Adhäsivelement sich von der ersten Oberfläche zu der dritten Oberfläche und dem zumindest einen Abschnitt der Seitenoberfläche erstreckt und kontinuierlich anhaftet.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach entweder Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate die Seitenoberfläche von zumindest einem der Mehrzahl der Sensorsubstrate zu einer inneren Seite des zumindest einen der Sensorsubstrate von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche mit Bezug auf eine rechtwinkelige Linie geneigt ist, die rechtwinklig zu der ersten Oberfläche liegt.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, außerdem mit: einer Basis, die die Mehrzahl der Sensorsubstrate lagert; einem Befestigungselement zum Befestigen der Mehrzahl der Sensorsubstrate an der Basis, wobei eine Steifigkeit des Befestigungselements geringer als eine Steifigkeit des Adhäsivelements ist.
Strahlungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jedes der Mehrzahl der Sensorsubstrate außerdem einen an zumindest einem Abschnitt der ersten Oberfläche entlang von Rändern der Mehrzahl der fotoelektrischen Umwandlungselemente vorgesehenen Überwachungsring hat, einen Passivierungsfilm, der einen Abschnitt des Überwachungsrings und die Mehrzahl der fotoelektrischen Umwandlungselemente bedeckt, und eine Schutzschicht, die den Passivierungsfilm mit Ausnahme eines Endabschnitts des Passivierungsfilms bedeckt, und wobei zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate das blattartige Adhäsivelement sich auf den Schutzschichten, den Passivierungsfilmen, den Überwachungsringen, den ersten Oberflächen und den zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen erstreckt und kontinuierlich daran anhaftet.
Strahlungserfassungssystem mit: der Strahlungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5; und einer Anzeigevorrichtung, die ein Bild ausgehend von einem durch die Strahlungserfassungsvorrichtung erlangten Signal anzeigt.
Verfahren zum Herstellen einer Strahlungserfassungsvorrichtung, mit: einem Vorsehungsschritt, einen Szintillator an einer Seite von ersten Oberflächen einer Mehrzahl von Sensorsubstraten mit einem dazwischen eingefügten blattartigen Adhäsivelement vorzusehen, wobei die Mehrzahl der Sensorsubstrate angrenzend aneinander vorgesehen ist, und jedes Sensorsubstrat die erste Oberfläche hat, wo eine Mehrzahl von fotoelektrischen Umwandlungselementen in einem Feld angeordnet sind, eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüber liegt, und eine Seitenoberfläche, die die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche miteinander verbindet; und einem Anhaftungsschritt, durch Drücken eines Bereichs des Szintillators entsprechend einem Bereich zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate von einer Seite gegenüber der Mehrzahl der Sensorsubstrate zu verursachen, dass das blattartige Adhäsivelement sich von den ersten Oberflächen zu zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate erstreckt und kontinuierlich daran anhaftet.
Verfahren zum Herstellen der Strahlungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate zumindest eines der Mehrzahl der Sensorsubstrate eine dritte Oberfläche hat, die nicht parallel zu der ersten Oberfläche und zu der Seitenoberfläche liegt, und die zwischen der ersten Oberfläche und der Seitenoberfläche vorgesehen ist, und wobei der Anhaftungsschritt ein Verursachen umfasst, dass das blattartige Adhäsivelement sich von der ersten Oberfläche zu der dritten Oberfläche und dem zumindest einen Abschnitt der Seitenoberfläche zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate erstreckt und kontinuierlich daran anhaftet.
Verfahren zum Herstellen der Strahlungserfassungsvorrichtung nach entweder Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate die Seitenoberfläche von zumindest einem der Mehrzahl der Sensorsubstrate zu einer Innenseite des zumindest einen der Sensorsubstrate von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche mit Bezug auf eine rechtwinkelige Linie, die rechtwinklig zu der ersten Oberfläche liegt, geneigt ist.
Verfahren zum Herstellen der Strahlungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, außerdem mit: einem Befestigungsschritt, die Mehrzahl der Sensorsubstrate an einer Basis unter Verwendung eines Befestigungselements zu befestigen, wobei eine Steifigkeit des Befestigungselements kleiner als eine Steifigkeit des blattartigen Adhäsivelements ist.
Verfahren zum Herstellen der Strahlungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei jedes der Mehrzahl der Sensorsubstrate außerdem einen Überwachungsring hat, der auf zumindest einem Abschnitt der ersten Oberfläche entlang von Rändern der Mehrzahl der fotoelektrischen Umwandlungselemente vorgesehen ist, einen Passivierungsfilm, der einen Abschnitt des Überwachungsrings und die Mehrzahl der fotoelektrischen Umwandlungselemente bedeckt, und eine Schutzschicht, die den Passivierungsfilm mit Ausnahme des Endabschnitts des Passivierungsfilms bedeckt, und wobei der Anhaftungsschritt Verursachen umfasst, dass das blattartige Adhäsivelement sich zu dem blattartigen Adhäsivelement zu den Schutzschichten, den Passivierungsfilmen, den Überwachungsringen, den ersten Oberflächen und den zumindest Abschnitten der Seitenoberflächen zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate erstreckt und kontinuierlich daran anhaftet.
Verfahren zum Herstellen der Strahlungserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Anhaftungsschritt Drücken eines Bereichs entsprechend einem Bereich zwischen der Mehrzahl der Sensorsubstrate von der Seite gegenüber der Mehrzahl der Sensorsubstrate unter Verwendung einer Walze umfasst.