JP2000241553A - Radiation detector - Google Patents

Radiation detector

Info

Publication number
JP2000241553A
JP2000241553A JP4400399A JP4400399A JP2000241553A JP 2000241553 A JP2000241553 A JP 2000241553A JP 4400399 A JP4400399 A JP 4400399A JP 4400399 A JP4400399 A JP 4400399A JP 2000241553 A JP2000241553 A JP 2000241553A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
scintillator
light emitting
radiation
optical
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
JP4400399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Yamada
信行 山田
Kenichi Tsunoda
健一 角田
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.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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 Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP4400399A priority Critical patent/JP2000241553A/en
Publication of JP2000241553A publication Critical patent/JP2000241553A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce light crosstalk between scintillator elements and to improve the resolution of a CT device by allowing a light separator to project by a specific amount from the light emission surface of an emission part. SOLUTION: The thickness of an optical adhesive layer 3 sticking a silicon photodiode SPD 4 to an emission surface 23 ranges from approximately 1 to 10 μm. A light separator 22 projects from the emission surface 23 of the lower surface of a scintillator element 21 of an emission part 2, namely from a surface facing to the SPD 4, into the optical adhesive layer 3 by 0.1-5 μm. Further, the amount of projection of the light separator 22 is preferably 0.1-2 μm. By allowing the light separator 22 to project from the emission surface 23 of the lower surface of the emission part 2 into the optical adhesive layer 3, a light crosstalk can be reduced, in which visible light discharged from the scintillator element is received by an adjacent photodiode element 41 through the optical adhesive layer 3 in the light crosstalk.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は放射線検出器に関
し、特にX線、γ線などの放射線を使うコンピュータ断
層撮影(CT)装置に使用される放射線検出器に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a radiation detector, and more particularly to a radiation detector used in a computed tomography (CT) apparatus using radiation such as X-rays and γ-rays.

【0002】[0002]

【従来の技術】放射線CT装置では、被撮影体に関して
放射線源(例えばX線管)と対称の位置に多数の放射線
検出器を隣り合わせて並べて各検出器の位置での放射線
強度を測定して、被撮影体の内部構造を観察するように
なっている。隣り合って並べられた各放射線検出器は各
画素に相当するものなので、出来るだけ小さく作るとと
もに隣の検出器との間隔を狭くして、解像度、分解能を
上げるように作られている。
2. Description of the Related Art In a radiation CT apparatus, a large number of radiation detectors are arranged side by side at a position symmetrical to a radiation source (for example, an X-ray tube) with respect to an object to be photographed, and the radiation intensity at the position of each detector is measured. The internal structure of the object is observed. Since the radiation detectors arranged next to each other correspond to each pixel, the radiation detectors are made as small as possible and the interval between adjacent radiation detectors is reduced to increase the resolution and resolution.

【0003】放射線検出器は、複数のシンチレータ素子
と光ダイオード素子とを積層した構造をしており、シン
チレータ素子が放射線源側に開口してX線などの放射線
をシンチレータ素子で受けるようになっている。シンチ
レータ素子はCdWO4 、Bi4 Ge3 12、Gd2
2 S:Pr(Ce,F)などで作られていて放射線が入
射すると可視光を発生する。この可視光をシンチレータ
素子の裏に対向するように設けられた光ダイオード素子
に入射させて電気信号に変換する。あるシンチレータ素
子に入射した放射線がそのシンチレータ素子を通過して
隣にあるシンチレータ素子に再度入射すると分解能が低
下するので、シンチレータ素子の間には放射線が通過し
ないように放射線遮蔽板が設けられている。また、シン
チレータ素子で発生した可視光は全立体角の方向に発生
するがシンチレータ素子の下に設けられた光ダイオード
素子に導かれる必要がある。そこで、シンチレータ素子
は、その光ダイオード素子と対向している面を除いて光
反射性のよいもので周囲が覆われている構造をしてい
る。
The radiation detector has a structure in which a plurality of scintillator elements and a photodiode element are stacked, and the scintillator element is opened to the radiation source side to receive radiation such as X-rays by the scintillator element. I have. The scintillator elements are CdWO 4 , Bi 4 Ge 3 O 12 , Gd 2 O
2 S: Made of Pr (Ce, F) or the like, and emits visible light when radiation is incident. This visible light is incident on a photodiode element provided opposite to the back of the scintillator element to convert it into an electric signal. When the radiation incident on a certain scintillator element passes through the scintillator element and re-enters the adjacent scintillator element, the resolution is reduced.Therefore, a radiation shielding plate is provided between the scintillator elements so that the radiation does not pass. . Further, the visible light generated by the scintillator element is generated in the direction of all solid angles, but needs to be guided to a photodiode element provided below the scintillator element. Therefore, the scintillator element has a structure in which the periphery is covered with a material having good light reflectivity except for the surface facing the photodiode element.

【0004】遮蔽板として、Mo、W,Pbなどの金属
板や、金属箔、金属膜が用いられている。またシンチレ
ータ表面に光反射性のよい材料を付けるために、アルミ
ニウム等の金属を蒸着やスパッタリングで0.1〜5μ
m厚に付けたり、白色塗料例えば酸化チタン(Ti
2 )、亜鉛華(ZnO),鉛白(PbO)、硫化亜鉛
(ZnS)等が付けられている。酸化チタンは亜鉛華、
鉛白、硫化亜鉛に比べ酸やアルカリに対し化学的安定性
が高いとともに、光反射率が大きいので光反射材として
用いられることが多い。本発明者等は酸化チタンの中で
もルチル型酸化チタンが耐光性に優れていることから安
定な反射材として用いることができることを既に発明し
ており、既出願の特許出願の中でルチル型酸化チタンを
光反射材として使用している放射線検出器を説明してい
る。このような白色塗料光反射材をMo、W,Pbなど
の放射線遮蔽板の上に付けたものを、隣り合って並べた
シンチレータ素子間に入れることが行われている。本明
細書ではシンチレータ素子間に設けられた放射線遮蔽板
と光反射材(あるいは光反射性の接着剤層)とをまとめ
て光セパレータと呼ぶ。
As a shielding plate, a metal plate such as Mo, W, Pb, a metal foil, or a metal film is used. Further, in order to attach a material having good light reflectivity to the scintillator surface, a metal such as aluminum is vapor-deposited or sputtered to a thickness of 0.1 to 5 μm.
m thick or a white paint such as titanium oxide (Ti
O 2 ), zinc white (ZnO), lead white (PbO), zinc sulfide (ZnS), and the like. Titanium oxide is zinc white,
Compared to lead white and zinc sulfide, they have high chemical stability against acids and alkalis and have high light reflectance, so they are often used as light reflectors. The present inventors have already invented that, among titanium oxides, rutile-type titanium oxide can be used as a stable reflector because of its excellent light resistance. Is described as a light reflecting material. Such a white paint light reflecting material provided on a radiation shielding plate of Mo, W, Pb or the like is inserted between adjacent scintillator elements. In this specification, the radiation shield provided between the scintillator elements and the light reflecting material (or light reflecting adhesive layer) are collectively referred to as an optical separator.

【0005】複数のシンチレータ素子を有する発光部の
下面にSPDが接着剤で貼り付けられており、SPDの
光検出用ダイオード素子は各シンチレータ素子と対向す
る位置に設けられている。放射線照射で発光したシンチ
レータ素子から生じた可視光を出来るだけ損失のないよ
うにして光検出用ダイオード素子に伝える必要があるの
で、発光部下面とSPDを貼り付けている接着剤は光透
過性の良い材料で作られた光学接着剤が使われている。
この発光部下面とSPDの接着面には少しの凹凸がある
ために、この光学接着剤層の厚みは1〜10μm 位でば
らついている。
[0005] SPD is adhered to the lower surface of a light emitting portion having a plurality of scintillator elements with an adhesive, and a light detecting diode element of the SPD is provided at a position facing each scintillator element. It is necessary to transmit the visible light generated from the scintillator element emitted by the radiation irradiation to the light detection diode element with as little loss as possible. Optical adhesives made of good materials are used.
Since the bonding surface between the lower surface of the light emitting portion and the SPD has some irregularities, the thickness of the optical adhesive layer varies from about 1 to 10 μm.

【0006】放射線検出器の一つのブロックの中では、
チャンネルがパターニングされた1枚のSPDの上に長
方体をした複数のシンチレータ素子が、シンチレータ素
子間に光セパレータを介して、設けられている。従来1
6チャネル/ブロックということで16個のシンチレー
タ素子を並べてSPDの上に設けられていたものが、分
解能を上げるために24個のシンチレータ素子をSPD
の上に並べて設けられた24チャネル/ブロックとなっ
て来た。さらにより分解能を上げるために、チャンネル
方向に直角に分割し格子状にしたものも実用化され始め
ている。格子状にシンチレータ素子を配置することか
ら、光セパレータの厚みも極力薄くすることが求められ
ている。これに伴い、光セパレータの厚さも次第に薄く
なって来て、従来200〜250μm厚であったものが
50〜100μm厚となって来た。
In one block of the radiation detector,
A plurality of rectangular scintillator elements are provided between the scintillator elements via a light separator on one SPD in which channels are patterned. Conventional 1
In order to increase the resolution, 24 scintillator elements were added to the SPD in order to increase the resolution.
24 channels / block provided side by side. In order to further increase the resolution, a device which is divided at right angles to the channel direction and formed into a lattice has begun to be put into practical use. Since the scintillator elements are arranged in a lattice, the thickness of the optical separator must be reduced as much as possible. Accordingly, the thickness of the optical separator has been gradually reduced, and the thickness of the optical separator has been reduced from 200 to 250 μm to 50 to 100 μm.

【0007】このように光セパレータの厚さが薄くなっ
て来たので、シンチレータ素子で生じた光が光学接着剤
層を伝って、隣接するシンチレータ素子と対向している
光検出用ダイオード素子で検出されることが多くなって
来た。隣接する光検出用ダイオード素子で検出される光
強度を、受光したシンチレータ素子の下に対向している
光検出用ダイオード素子で検出した光強度と比較する
と、約10%以上にも達することがある。光ダイオード
素子の幅を小さくすることによって、このような光クロ
ストークを小さくすることもできるが、光ダイオード素
子の幅を小さくすると出力も小さくなって、検出感度が
悪くなってしまうという問題があった。
[0007] Since the thickness of the optical separator has become thinner as described above, light generated by the scintillator element travels through the optical adhesive layer and is detected by the light detecting diode element facing the adjacent scintillator element. It has become more and more. When the light intensity detected by the adjacent light-detecting diode element is compared with the light intensity detected by the light-detecting diode element facing under the scintillator element that has received the light, it may reach about 10% or more. . By reducing the width of the photodiode element, such optical crosstalk can be reduced. However, if the width of the photodiode element is reduced, the output also decreases and the detection sensitivity deteriorates. Was.

【0008】かかる光クロストークを小さくするための
方策が種々提案されている。例えば、特開平2-17489 号
公報に示されている方策によると、シンチレータウェフ
ァーとSPDを光学接着剤で接合したものに、シンチレ
ータウェファー上面から光学接着剤層を通って、SPD
に達する溝をダイサーで付けて、シンチレータウェファ
ーを複数のシンチレータ素子に分割しその溝内にX線遮
蔽重金属板を挿入している。また、特開平3-206992号公
報に提案されているものでは、複数のシンチレータ素子
をその間に光セパレータを介して並べた発光部を光学接
着剤で接合しているSPDの特殊な構造が示されてい
る。このものは、ガラス基板に溝を付けて溝内に光ダイ
オード素子を埋め込んで、溝内のSPDの上に光学接着
剤を付けたものを発光部に接合している。このようにす
ることによって、光ダイオード素子間に突出して残って
いるガラス部分がシンチレータ素子間の光セパレータと
連続して遮蔽板を形成することになっている。
Various measures have been proposed to reduce such optical crosstalk. For example, according to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-17489, a scintillator wafer and an SPD are bonded to each other with an optical adhesive.
The scintillator wafer is divided into a plurality of scintillator elements, and an X-ray shielding heavy metal plate is inserted into the groove. Further, in the one proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-206992, a special structure of an SPD in which a light emitting portion in which a plurality of scintillator elements are arranged via an optical separator therebetween is joined by an optical adhesive is shown. ing. In this device, a groove is formed in a glass substrate, a photodiode element is buried in the groove, and an optical adhesive is applied on the SPD in the groove and joined to the light emitting portion. By doing so, the glass portion protruding and remaining between the photodiode elements forms a shielding plate continuously with the optical separator between the scintillator elements.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】これら公知の技術によ
って、発光部とSPD間の光学接着剤層を伝って生じる
光クロストークを小さくすることはできると考えられ
る。しかし、ダイサーでシンチレータウェファーに溝を
付けて、その溝内に遮蔽板を入れることは、加工が煩わ
しいだけではなく、SPDに対しても加工を行うため
に、光ダイオード素子を損なうことがあった。また、ガ
ラス基板に光ダイオード素子を埋め込むための溝を設け
ると、その溝深さを正確に管理することが困難である。
その上、光ダイオード素子を個々に切り離したものを準
備する必要があるので生産面から見て煩わしいものとな
る。
It is considered that these known techniques can reduce optical crosstalk generated along the optical adhesive layer between the light emitting portion and the SPD. However, forming a groove in the scintillator wafer with a dicer and inserting a shielding plate in the groove not only requires processing, but also damages the photodiode element because the processing is also performed on the SPD. . Further, when a groove for embedding a photodiode element is provided in a glass substrate, it is difficult to accurately control the depth of the groove.
In addition, since it is necessary to prepare a photodiode element which is individually separated, it is troublesome from the viewpoint of production.

【0010】そこで本発明では、放射線CT装置などに
使用するのに適した、シンチレータ素子間の光クロスト
ークを軽減した放射線検出器で、製造の容易な構造を提
供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a radiation detector which is suitable for use in a radiation CT apparatus or the like and which reduces optical crosstalk between scintillator elements, and which is easy to manufacture.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の放射線検出器
は、複数のシンチレータ素子をその間に光セパレータを
介して平面状に並べた発光部と、この発光部の下面の放
光面に光学接着剤で貼り付けたシリコン光ダイオード
(SPD)とを有しており、SPDの光ダイオード素子
は前記各シンチレータ素子の下でシンチレータ素子に対
向する位置に設けられているものにおいて、前記光セパ
レータは発光部の放光面から0.1〜5μm突出してい
ることを特徴としている。
A radiation detector according to the present invention has a light emitting portion in which a plurality of scintillator elements are arranged in a plane with an optical separator interposed therebetween, and optically bonded to a light emitting surface on a lower surface of the light emitting portion. A silicon photodiode (SPD) attached with an agent, wherein the photodiode element of the SPD is provided at a position facing the scintillator element under each of the scintillator elements, wherein the optical separator emits light. It is characterized in that it protrudes from the light emitting surface of the portion by 0.1 to 5 μm.

【0012】また、本発明の放射線検出器で、発光部の
放光面から突出している部分には放射線遮蔽板も突出し
ていることが好ましい。
Further, in the radiation detector of the present invention, it is preferable that a radiation shielding plate also protrudes from a portion of the light emitting portion that protrudes from the light emitting surface.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の放射線検出器およびそれ
を用いた放射線CT装置を以下に図面を参照しながら詳
細に説明する。ここで、図1は本発明の放射線検出器の
断面図、図2は本発明の放射線検出器の製造工程を説明
する図、図3は本発明の放射線検出器に用いている発光
部の下面の研磨を説明する図、図4は放射線CT装置の
説明図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A radiation detector according to the present invention and a radiation CT apparatus using the same will be described below in detail with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is a cross-sectional view of the radiation detector of the present invention, FIG. 2 is a view for explaining a manufacturing process of the radiation detector of the present invention, and FIG. 3 is a lower surface of a light emitting unit used in the radiation detector of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram of a radiation CT apparatus.

【0014】本発明の放射線検出器は図1にその断面図
で示すように、複数の直方体形状をしたシンチレータ素
子21をその間に光セパレータ22を介して平面状に並
べた発光部2と、この発光部2の下面の放光面23(こ
こで発光部の下面を「放光面」と呼ぶ)に光学接着剤層
3で貼り付けたシリコン光ダイオード(SPD)4とを
有している。このSPD4は、各シンチレータ素子21
の下でシンチレータ素子下面に対向する位置に光ダイオ
ード素子41が設けられている。光ダイオード素子41
の電極は放射線検出回路につながれていて、光ダイオー
ド素子41の受光量を測定できるようになっている。S
PDおよび光ダイオード素子の構成や働きは既に良く知
られているので説明は省略する。
As shown in the sectional view of FIG. 1, the radiation detector of the present invention comprises a light emitting section 2 in which a plurality of rectangular parallelepiped scintillator elements 21 are arranged in a plane with an optical separator 22 interposed therebetween. It has a silicon photodiode (SPD) 4 attached to the light emitting surface 23 on the lower surface of the light emitting unit 2 (here, the lower surface of the light emitting unit is referred to as “light emitting surface”) with the optical adhesive layer 3. This SPD 4 is connected to each scintillator element 21.
The photodiode element 41 is provided at a position facing the lower surface of the scintillator element under the light emitting element. Photodiode element 41
These electrodes are connected to a radiation detection circuit so that the amount of light received by the photodiode element 41 can be measured. S
Since the configurations and functions of the PD and the photodiode element are already well known, description thereof will be omitted.

【0015】シンチレータ素子21はCdWO4 、Bi
4 Ge3 12、Gd2 2 S:Pr(Ce,F)などで
作られていて、放射線例えばX線を受けた部分で発光し
て可視光が放出される。隣り合ったシンチレータ素子2
1の間にある光セパレータ22は、Mo、W、Pbなど
放射線遮蔽性能の良い金属でできた放射線遮蔽板221
の表面に接着剤層222が付けられたものとなってい
る。接着剤層222はシンチレータ素子21と放射線遮
蔽板221とを接着するとともに、ルチル型酸化チタン
粉末を含んでいて光反射率を90%以上、好ましくは9
5%以上として、光反射材としても働くようにすること
が好ましい。発光部2の上面や端面部は光反射材層5で
鋳包まれている。
The scintillator element 21 is composed of CdWO 4 , Bi
It is made of 4Ge 3 O 12 , Gd 2 O 2 S: Pr (Ce, F) or the like, and emits visible light by emitting light at a portion receiving radiation, for example, X-rays. Adjacent scintillator elements 2
1 is a radiation shielding plate 221 made of a metal having good radiation shielding performance such as Mo, W, and Pb.
Is provided with an adhesive layer 222 on the surface thereof. The adhesive layer 222 bonds the scintillator element 21 and the radiation shielding plate 221 and contains rutile-type titanium oxide powder, and has a light reflectance of 90% or more, preferably 9%.
It is preferable that the content be 5% or more so as to function also as a light reflecting material. The upper surface and the end surface of the light emitting section 2 are cast with a light reflecting material layer 5.

【0016】発光部2すなわちシンチレータ素子21の
上面が放射線源と対向する方向を向いていて、その面か
ら放射線がシンチレータ素子21内に入射する。シンチ
レータ素子21に入射した放射線によって生じた可視光
は全立体角の方向に出るが、光セパレータ22の接着剤
層222及び発光部2の上面や端面部に付けられた光反
射材層5で反射されて、シンチレータ素子21の下面の
放光面23に付けられた光ダイオード素子41に導かれ
て検出される。またシンチレータ素子21を透過した放
射線はその素子の側面に設けられた光セパレータ22の
放射線遮蔽板221でほぼ吸収されるので隣にあるシン
チレータ素子への影響は小さい。
The upper surface of the light emitting section 2, that is, the upper surface of the scintillator element 21 faces the direction facing the radiation source, and the radiation enters the scintillator element 21 from that surface. The visible light generated by the radiation incident on the scintillator element 21 exits in the direction of the full solid angle, but is reflected by the adhesive layer 222 of the optical separator 22 and the light reflecting material layer 5 attached to the upper surface and the end surface of the light emitting section 2. Then, the light is guided to and detected by the photodiode element 41 attached to the light emitting surface 23 on the lower surface of the scintillator element 21. Further, the radiation transmitted through the scintillator element 21 is substantially absorbed by the radiation shielding plate 221 of the optical separator 22 provided on the side surface of the element, so that the influence on the adjacent scintillator element is small.

【0017】SPD4と放光面23とを貼り付けている
光学接着剤層3の厚みは約1〜10μmである。発光部
2のシンチレータ素子21の下面の放光面23すなわち
SPDに向いている面から光セパレータ22は0.1〜
5μm光学接着剤層3中に突出している。この突出部は
放射線遮蔽板221をその中に含んでいたり、接着剤層
222が付いていない放射線遮蔽板221のみが突出し
ていることもあるが効果としては変わらない。
The thickness of the optical adhesive layer 3 for attaching the SPD 4 and the light emitting surface 23 is about 1 to 10 μm. From the light emitting surface 23 on the lower surface of the scintillator element 21 of the light emitting section 2, that is, the surface facing the SPD, the light separator 22 is 0.1 to
It protrudes into the 5 μm optical adhesive layer 3. The projection may include the radiation shielding plate 221 therein, or only the radiation shielding plate 221 without the adhesive layer 222 may project, but the effect remains unchanged.

【0018】発光部2のシンチレータ素子21の下面の
放光面23すなわちSPD4に向いている面から光学接
着剤層3中に突出している光セパレータ22の長さは
0.1〜2μmであることは更に好ましいことである。
このような長さの光セパレータ22の突出は後で説明す
るように加工時にシンチレータ素子21の劣化なしに得
ることができる。
The length of the optical separator 22 protruding into the optical adhesive layer 3 from the light emitting surface 23 on the lower surface of the scintillator element 21 of the light emitting section 2, that is, the surface facing the SPD 4, is 0.1 to 2 μm. Is more preferable.
The projection of the optical separator 22 having such a length can be obtained without deterioration of the scintillator element 21 during processing as described later.

【0019】このように光セパレータ22を発光部2の
下面の放光面23から光学接着剤層3中に突出させるこ
とによって、あるシンチレータ素子から放出された可視
光が、光学接着剤層3を伝って隣にある光ダイオード素
子41で受光されるといういわゆる光クロストークを小
さくすることができる。後で示すように、光セパレータ
22の突出量が0.1μmの場合で光クロストークを4
%まで低減でき、1.5μm以上の突出量で光クロスト
ークを1.0%まで軽減できる。
By causing the optical separator 22 to protrude into the optical adhesive layer 3 from the light emitting surface 23 on the lower surface of the light emitting section 2, visible light emitted from a certain scintillator element causes the optical adhesive layer 3 to pass through. The so-called optical crosstalk that is transmitted and received by the adjacent photodiode element 41 can be reduced. As will be described later, when the protrusion amount of the optical separator 22 is 0.1 μm, optical crosstalk is reduced by 4 μm.
%, And the optical crosstalk can be reduced to 1.0% with a protrusion amount of 1.5 μm or more.

【0020】本発明の放射線検出器1は図2に示す製造
工程によって製造することができる。まず、図2(a)
にあるようにシンチレータウェファー210と放射線遮
蔽板221とを重ねてその間にルチル型酸化チタン粉末
を含んでいる接着剤層222を介して接着する。シンチ
レータ素子が必要数になるようにシンチレータウェファ
ー210を積み重ねる(b)。接着剤樹脂の硬化する温
度で数時間加熱して接着剤層222を固化した後、
(c)の破線のところで切断して、(d)のように発光
部2を作る。これを接着シート6の上に設置して、発光
部を囲むように型枠7を接着シート6の上において、エ
ポキシ樹脂とルチル型酸化チタン粉末とを重量比1:
0.5〜3で混合したものを型枠7内に流し込んで、発
光部2の周りをこの混合物(光反射材層5となる)で鋳
包む(e)。これを空気中エポキシ樹脂の硬化する温度
で数時間加熱して、樹脂を固化する。次に、接着シート
6と型枠7を取り除いて、機械加工を行う。このとき、
発光部2の下面、図2(f)で加工粗さを示している面
を番定が#4000あるいはそれよりも粗い砥粒でラッ
プ加工する。このように砥粒を用いてラップすることに
よってシンチレータ素子と光セパレータとの間に図1の
断面図で示しているように段差が生じて、光セパレータ
がシンチレータ素子から突出したものとなる。これをS
PD4に光学接着剤層3を用いて貼り付け組み立てて
(g)、放射線検出器1が得られる。格子状のシンチレ
ータ素子の製造は、前述の(d)で得られた組立体を
(a)のシンチレータウェファー210に見立てる事
で、(a)以降同様の工程で実現できるものである。
The radiation detector 1 of the present invention can be manufactured by the manufacturing steps shown in FIG. First, FIG.
The scintillator wafer 210 and the radiation shielding plate 221 are overlapped with each other as described in (1), and are bonded therebetween via an adhesive layer 222 containing rutile-type titanium oxide powder. The scintillator wafers 210 are stacked so that the required number of scintillator elements is obtained (b). After heating at a temperature at which the adhesive resin cures for several hours to solidify the adhesive layer 222,
The light emitting part 2 is formed as shown in FIG. This is placed on the adhesive sheet 6, and a mold 7 is placed on the adhesive sheet 6 so as to surround the light emitting portion.
The mixture of 0.5 to 3 is poured into the mold 7 and the periphery of the light emitting section 2 is cast with the mixture (which becomes the light reflecting material layer 5) (e). This is heated for several hours at a temperature at which the epoxy resin cures in the air to solidify the resin. Next, the adhesive sheet 6 and the mold 7 are removed, and machining is performed. At this time,
The lower surface of the light emitting section 2, the surface showing the processing roughness in FIG. 2 (f), is lapped with # 4000 or coarser abrasive grains. By lapping using the abrasive grains in this manner, a step is generated between the scintillator element and the optical separator as shown in the cross-sectional view of FIG. 1, and the optical separator projects from the scintillator element. This is S
The PD 4 is attached to the PD 4 using the optical adhesive layer 3 and assembled (g) to obtain the radiation detector 1. The manufacture of the lattice-shaped scintillator element can be realized by the same steps after (a) by using the assembly obtained in (d) above as the scintillator wafer 210 of (a).

【0021】図2(f)を参照して行なった上の説明を
もう少し詳しく説明する。図3の(a)がラップ加工を
行う前の発光部2の断面図であり、シンチレータ素子2
1と光セパレータ22が交互に並んだものとなってい
る。この下面、すなわち加工粗さを示している面がラッ
プ加工を施される個所である。この面にラップ加工を施
すと、図3(b)に断面図で示しているようにシンチレ
ータ素子21の部分がより早く研磨されて、光セパレー
タ22の部分が放光面23から突出して来る。
The above description made with reference to FIG. 2F will be described in more detail. FIG. 3A is a cross-sectional view of the light emitting unit 2 before lapping is performed.
1 and optical separators 22 are alternately arranged. This lower surface, that is, the surface showing the processing roughness, is where lapping is performed. When this surface is lapped, the portion of the scintillator element 21 is polished more quickly as shown in the sectional view of FIG. 3B, and the portion of the optical separator 22 projects from the light emitting surface 23.

【0022】この突出の大きさは、ラップ加工に用いる
砥粒の番定によってほぼ決まっており、表1に示すよう
に、細かい番定の砥粒を用いると突出量が小さくなり、
突出量を大きくするには小さい番定すなわち粗い砥粒を
用いればよいことがわかる。
The size of this projection is almost determined by the number of abrasive grains used for lapping. As shown in Table 1, the use of finer abrasive grains reduces the amount of projection.
It can be seen that small projections, that is, coarse abrasive grains may be used to increase the amount of protrusion.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】このようにして、光セパレータをシンチレ
ータ素子から突出させた発光部を持った放射線検出器を
用いて、その光クロストーク率を測定した。ここで光学
接着剤層の厚さを10μm、光セパレータとしてMo薄
板の表面にルチル型酸化チタン粉末を含んだ光反射性の
接着剤層を付けたものとして、光セパレータの厚みは約
100μmとした。また、シンチレータ素子としてGd
2 2 S:Pr(Ce,F)で作られたもので、16チ
ャネル/ブロックの放射線検出器を用いた。光セパレー
タ突出量を0.05〜2.5μmと変えた場合の光クロ
ストーク率を表2に示している。
As described above, the optical crosstalk ratio was measured using a radiation detector having a light emitting portion in which the optical separator was projected from the scintillator element. Here, the thickness of the optical adhesive layer was 10 μm, and the thickness of the optical separator was about 100 μm assuming that a light reflective adhesive layer containing rutile-type titanium oxide powder was attached to the surface of a Mo thin plate as an optical separator. . Gd is used as a scintillator element.
A radiation detector made of 2 O 2 S: Pr (Ce, F) and having 16 channels / block was used. Table 2 shows the optical crosstalk ratio when the protrusion amount of the optical separator is changed to 0.05 to 2.5 μm.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】表2から明らかなように、光セパレータを
シンチレータ素子下面から0.1μm以上突出させるこ
とによって光クロストークが小さくなっていることがわ
かる。突出量を1.5μm以上とすると光クロストーク
が1%と極めて小さいものとなったことがわかる。しか
し、それ以上突出量を大きくしても光クロストーク率は
減少しないので、1.5〜2.5μmが最も良いようで
ある。光セパレータの突出量を大きくするには、ラップ
加工時に粗い砥粒を用いる必要があるが、粗い砥粒を使
用すると、シンチレータ材料としてGd2 2 S:Pr
(Ce,F)を用いた場合、加工劣化が激しくなり、そ
れに伴い発光出力の低下につながるので、突出量を2μ
m以下にすることがよい。
As is clear from Table 2, the optical crosstalk is reduced by projecting the optical separator from the lower surface of the scintillator element by 0.1 μm or more. It can be seen that when the protrusion amount is 1.5 μm or more, the optical crosstalk is as extremely small as 1%. However, even if the protrusion amount is further increased, the optical crosstalk rate does not decrease, so that 1.5 to 2.5 μm seems to be the best. In order to increase the protrusion amount of the optical separator, it is necessary to use coarse abrasive grains during lapping. However, if coarse abrasive grains are used, Gd 2 O 2 S: Pr is used as a scintillator material.
When (Ce, F) is used, processing deterioration becomes severe, which leads to a decrease in light emission output.
m or less.

【0027】光セパレータの突出量を制御することで、
光学接着剤の接着厚みの制御も容易になるうえ、突出部
があるため接着面積の増大が図られ接着強度の向上が得
られた。
By controlling the amount of protrusion of the optical separator,
The control of the adhesive thickness of the optical adhesive became easy, and the presence of the protruding portion increased the adhesive area, thereby improving the adhesive strength.

【0028】放射線検出器を用いている放射線CT装置
は図4に示すように、CT装置8の中央に被撮影体81
を設けることができるようになっている。被撮影体81
の周囲を回ることができるように放射線源(例えばX線
管)82が配置されていて、被撮影体81に関して放射
線源82と対向する位置に放射線検出器1が並んで配置
されている。放射線源82から出た扇状の放射線83が
被撮影体81の各部分で吸収を受けて被撮影体81の影
が放射線検出器1に生じるので、並んだ複数の放射線検
出器1からの出力として、被撮影体81の影の明暗が得
られる。放射線源82と放射線検出器1が被撮影体81
に対して回転しながら同様の測定を行い、その測定値を
合成して画像に再構築することによってCT画像が得ら
れる。本発明のように光クロストーク率の小さな放射線
検出器を用いることによって、検出器の分解能が大きく
なるので、極めて感度の良い放射線CT装置となる。
As shown in FIG. 4, a radiation CT apparatus using a radiation detector has a subject 81 at the center of the CT apparatus 8.
Can be provided. Subject 81
A radiation source (for example, an X-ray tube) 82 is arranged so as to be able to move around the object, and the radiation detectors 1 are arranged side by side at a position facing the radiation source 82 with respect to the object to be imaged 81. The fan-shaped radiation 83 emitted from the radiation source 82 is absorbed by each part of the object 81 to produce a shadow of the object 81 on the radiation detector 1. Thus, the brightness of the shadow of the object 81 can be obtained. The radiation source 82 and the radiation detector 1
, The same measurement is performed while rotating, and the measured values are combined and reconstructed into an image to obtain a CT image. By using a radiation detector with a small optical crosstalk rate as in the present invention, the resolution of the detector is increased, so that a radiation CT apparatus with extremely high sensitivity can be obtained.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように本発明の放射線検出
器は、シンチレータ素子間の光クロストークを軽減した
もので、製造の容易な構造をしている。この放射線検出
器を用いた放射線CT装置は分解能の高いものとするこ
とができる。
As described above, the radiation detector according to the present invention reduces optical crosstalk between scintillator elements, and has a structure that is easy to manufacture. A radiation CT apparatus using this radiation detector can have a high resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の放射線検出器の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a radiation detector according to the present invention.

【図2】本発明の放射線検出器の製造工程を説明する図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process of the radiation detector of the present invention.

【図3】本発明の放射線検出器に用いている発光部の下
面の研磨加工を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating polishing of a lower surface of a light emitting unit used in the radiation detector of the present invention.

【図4】放射線CT装置の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a radiation CT apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 放射線検出器 2 発光部 21 シンチレータ素子 210 シンチレータウェファー 22 光セパレータ 221 放射線遮蔽板 222 接着剤層 23 放光面 3 光学接着剤層 4 シリコン光ダイオード(SPD) 41 光ダイオード素子 5 光反射材層 6 接着シート 7 型枠 8 放射線CT装置 81 被撮影体 82 放射線源 83 放射線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation detector 2 Light emitting part 21 Scintillator element 210 Scintillator wafer 22 Optical separator 221 Radiation shielding plate 222 Adhesive layer 23 Light emitting surface 3 Optical adhesive layer 4 Silicon photodiode (SPD) 41 Photodiode element 5 Light reflective material layer 6 Adhesive sheet 7 Formwork 8 Radiation CT device 81 Object to be photographed 82 Radiation source 83 Radiation

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のシンチレータ素子をその間に光セ
パレータを介して平面状に並べた発光部と、この発光部
の下面の放光面に光学接着剤で貼り付けたシリコン光ダ
イオード(SPD)とを有しており、SPDの光ダイオ
ード素子は前記各シンチレータ素子の下でシンチレータ
素子に対向する位置に設けられている放射線検出器にお
いて、 前記光セパレータは発光部の放光面から0.1〜5μm
突出していることを特徴としている放射線検出器。
1. A light emitting unit in which a plurality of scintillator elements are arranged in a plane with an optical separator therebetween, and a silicon photodiode (SPD) attached to a light emitting surface on a lower surface of the light emitting unit with an optical adhesive. Wherein the photodiode element of the SPD is a radiation detector provided at a position facing the scintillator element below each of the scintillator elements, wherein the optical separator is 0.1 to 0.1 mm from the light emitting surface of the light emitting unit. 5 μm
A radiation detector characterized by being protruding.
【請求項2】 発光部の放光面から突出している部分に
は放射線遮蔽板も突出していることを特徴とする請求項
1記載の放射線検出器。
2. The radiation detector according to claim 1, wherein a radiation shielding plate also protrudes from a portion of the light emitting unit that protrudes from the light emitting surface.
JP4400399A 1999-02-23 1999-02-23 Radiation detector Pending JP2000241553A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4400399A JP2000241553A (en) 1999-02-23 1999-02-23 Radiation detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4400399A JP2000241553A (en) 1999-02-23 1999-02-23 Radiation detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000241553A true JP2000241553A (en) 2000-09-08

Family

ID=12679540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4400399A Pending JP2000241553A (en) 1999-02-23 1999-02-23 Radiation detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000241553A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004028815A (en) * 2002-06-26 2004-01-29 Toshiba Corp Scintillator block, its manufacturing method, x-ray detector, and x-ray ct system
FR2891401A1 (en) * 2005-09-23 2007-03-30 Thales Sa Radiation sensor producing method for e.g. mammography, involves using calibrated adhesive film protected on its surfaces by protective films, and laminating adhesive film on scintillator, where lamination is formed between two rollers
JP2008134078A (en) * 2006-11-27 2008-06-12 Nippon Kessho Kogaku Kk Radiation detector and its component
EP3428691A1 (en) * 2017-07-13 2019-01-16 Koninklijke Philips N.V. X-ray detector and method of manufacturing such a detector

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004028815A (en) * 2002-06-26 2004-01-29 Toshiba Corp Scintillator block, its manufacturing method, x-ray detector, and x-ray ct system
FR2891401A1 (en) * 2005-09-23 2007-03-30 Thales Sa Radiation sensor producing method for e.g. mammography, involves using calibrated adhesive film protected on its surfaces by protective films, and laminating adhesive film on scintillator, where lamination is formed between two rollers
WO2007036417A1 (en) * 2005-09-23 2007-04-05 Thales Producing a radiation sensor
US8044480B2 (en) 2005-09-23 2011-10-25 Thales Production of a radiation detector
JP2008134078A (en) * 2006-11-27 2008-06-12 Nippon Kessho Kogaku Kk Radiation detector and its component
EP3428691A1 (en) * 2017-07-13 2019-01-16 Koninklijke Philips N.V. X-ray detector and method of manufacturing such a detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4982096A (en) Multi-element radiation detector
US9217794B2 (en) Scintillator array, and X-ray detector and X-ray examination device using scintillator array
WO2007105288A1 (en) Radiation detector and method for producing the same
US4694177A (en) Radiation detector having high efficiency in conversion of absorbed X-rays into light
EP1505410A2 (en) Scintillator panel and radiation image sensor
JPH09211139A (en) Radiation detector
US4317037A (en) Radiation detection apparatus
JP2003521671A (en) Composite nanoluminescent screen for radiation detection
US5386122A (en) Radiation detector and method for making the same
JP2002055168A (en) X-ray detector
US20040155320A1 (en) Method and apparatus for deposited hermetic cover for digital X-ray panel
JP2004061492A (en) Scintillator for x-ray detector, its manufacturing method, and x-ray detector and x-ray ct system using it
JP2009210415A (en) Radiation detector
KR101701071B1 (en) Electron microscope and electron beam detector
JP2000241553A (en) Radiation detector
JP2720159B2 (en) Multi-element radiation detector and manufacturing method thereof
JP3104696B2 (en) Radiation detector and radiation CT apparatus using the same
JPS5988676A (en) Manufacture of multi-channel radiation detector block
JP4647828B2 (en) Scintillator panel and radiation detector using the same
JP2000241554A (en) Radiation detector
JPH01240887A (en) Radiation detector and manufacture thereof
JP2004003970A (en) Radiation detector and its manufacturing method and radiation computed tomography device
JPH06289142A (en) Detector of radioactive ray and device therefor
JP3228252B2 (en) Radiation detector for radiation CT apparatus and radiation CT apparatus using the same
JPH10160852A (en) Radiation detector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050713

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070425

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20071211

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20080408

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02