JP2001330680A - 放射線検出器及びこれを用いたｘ線ｃｔ装置 - Google Patents
放射線検出器及びこれを用いたｘ線ｃｔ装置Info
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Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ceを発光元素とし、少なくともGd，Al，Ga，
Oを有する蛍光体素子を用いた放射線検出器を適切な温
度範囲で使用して、周囲温度によらず常に安定した高感
度、低残光及び低雑音特性が得られる放射線検出器及び
これを用いてアーチファクトのない高分解能の断層画像
が得られるＸ線ＣＴ装置を提供する。 【解決手段】 Ceを発光元素とし、少なくともGd，Al，
Ga，Oを含んだガーネット構造からなる母体結晶を有す
る蛍光体素子（1）を用い、この蛍光体素子（1）による
発光をシリコンフォトダイオードによる光電変換素子
（2）で電気信号に変換し、アレイ基板に前記光電変換
素子（2）をアレイ状に配列して前記蛍光体素子（1）と
共に検出器ケース（3）に収納する。この収納ケース内
に温度センサ（6）と温度制御手段（5）を設け、温度制
御回路（7）で前記蛍光体素子（1）と前記光電変換素子
（2）の温度Ｔを０℃≦Ｔ≦５０℃に制御する。この温
度制御された放射線検出器をＸ線ＣＴ装置のＸ線検出器
として用いてアーチファクトのない高分解能の断層画像
を得る。
Oを有する蛍光体素子を用いた放射線検出器を適切な温
度範囲で使用して、周囲温度によらず常に安定した高感
度、低残光及び低雑音特性が得られる放射線検出器及び
これを用いてアーチファクトのない高分解能の断層画像
が得られるＸ線ＣＴ装置を提供する。 【解決手段】 Ceを発光元素とし、少なくともGd，Al，
Ga，Oを含んだガーネット構造からなる母体結晶を有す
る蛍光体素子（1）を用い、この蛍光体素子（1）による
発光をシリコンフォトダイオードによる光電変換素子
（2）で電気信号に変換し、アレイ基板に前記光電変換
素子（2）をアレイ状に配列して前記蛍光体素子（1）と
共に検出器ケース（3）に収納する。この収納ケース内
に温度センサ（6）と温度制御手段（5）を設け、温度制
御回路（7）で前記蛍光体素子（1）と前記光電変換素子
（2）の温度Ｔを０℃≦Ｔ≦５０℃に制御する。この温
度制御された放射線検出器をＸ線ＣＴ装置のＸ線検出器
として用いてアーチファクトのない高分解能の断層画像
を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線、γ線などを
検出する放射線検出器、特に酸化物蛍光体と光電変換素
子を組み合わせた放射線検出器及びこれを用いたＸ線Ｃ
Ｔ装置に関する。
検出する放射線検出器、特に酸化物蛍光体と光電変換素
子を組み合わせた放射線検出器及びこれを用いたＸ線Ｃ
Ｔ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｘ線ＣＴ装置などに用いる放射線
検出器としては、キセノンのガスチェンバー、ゲルマニ
ウム酸ビスマス（BGO単結晶）と光電子増倍管を組み合
わせたもの、CsI：Tl単結晶またはCdWO4単結晶とフォト
ダイオードを組み合わせたものが用いられてきた。
検出器としては、キセノンのガスチェンバー、ゲルマニ
ウム酸ビスマス（BGO単結晶）と光電子増倍管を組み合
わせたもの、CsI：Tl単結晶またはCdWO4単結晶とフォト
ダイオードを組み合わせたものが用いられてきた。
【０００３】また、近年では、放射線から光への変換効
率の高い希土類系蛍光体が開発され、このような蛍光体
と光電変換素子とを組み合わせた放射線検出器、いわゆ
る固体検出器と呼ばれる検出器が実用化されている。
率の高い希土類系蛍光体が開発され、このような蛍光体
と光電変換素子とを組み合わせた放射線検出器、いわゆ
る固体検出器と呼ばれる検出器が実用化されている。
【０００４】一般に、放射線検出器に用いられる蛍光体
材料には高い発光効率、短い残光、大きいＸ線阻止能な
どが要求され、これらの特性は温度依存性が大きいの
で、温度によって特性が変化しない手段を講じる必要が
ある（Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線検出器内の温度が変動す
ると、これによって検出特性が変動して得られる断層画
像にアーチファクトが発生する）。
材料には高い発光効率、短い残光、大きいＸ線阻止能な
どが要求され、これらの特性は温度依存性が大きいの
で、温度によって特性が変化しない手段を講じる必要が
ある（Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線検出器内の温度が変動す
ると、これによって検出特性が変動して得られる断層画
像にアーチファクトが発生する）。
【０００５】前記高い発光効率を有する放射線検出器と
して、本発明者等によって、Ceを発光元素とし、少なく
ともGd，Al，Ga，Oを有する蛍光体素子を用いた放射線
検出器がPCT/JP98/05806に提案されている。また、温度
依存性を少なくする方法として、ヒータを用いて放射線
検出器の温度を室温以上の一定の温度に保持して特性を
安定化する方法（特願平1-233260号，特開平10-73668
号）、冷却機構を用いたもの（特願平8-318525号）が提
案されている。
して、本発明者等によって、Ceを発光元素とし、少なく
ともGd，Al，Ga，Oを有する蛍光体素子を用いた放射線
検出器がPCT/JP98/05806に提案されている。また、温度
依存性を少なくする方法として、ヒータを用いて放射線
検出器の温度を室温以上の一定の温度に保持して特性を
安定化する方法（特願平1-233260号，特開平10-73668
号）、冷却機構を用いたもの（特願平8-318525号）が提
案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、近年
Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器においては、固体検出器が主
流となっている。この場合、濃度分解能を高くして高画
質の画像を得るために、Ｘ線検出器の特性には高感度、
低残光のものが要求され、これらの感度、残光は蛍光体
素子の特性に大きく依存する。また、被検者を透過した
Ｘ線の経時的な変化を連続的に計測するため、Ｘ線検出
器の前記感度、残光等の特性の安定化が重要である。特
に、上記残光特性は温度の影響を受けやすく、該残光特
性の温度依存性は使用する個々の蛍光体素子によって様
々であり、用いる蛍光体素子に対して最適な温度で使用
し、その蛍光体素子の持っている最大限の特性を引き出
して放射線検出器の特性の向上を図る必要がある。
Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器においては、固体検出器が主
流となっている。この場合、濃度分解能を高くして高画
質の画像を得るために、Ｘ線検出器の特性には高感度、
低残光のものが要求され、これらの感度、残光は蛍光体
素子の特性に大きく依存する。また、被検者を透過した
Ｘ線の経時的な変化を連続的に計測するため、Ｘ線検出
器の前記感度、残光等の特性の安定化が重要である。特
に、上記残光特性は温度の影響を受けやすく、該残光特
性の温度依存性は使用する個々の蛍光体素子によって様
々であり、用いる蛍光体素子に対して最適な温度で使用
し、その蛍光体素子の持っている最大限の特性を引き出
して放射線検出器の特性の向上を図る必要がある。
【０００７】このようなことから、上記特願平1-233260
号，特開平10-73668号のヒータを用いる方法や特願平8-
318525号の冷却機構による方法では、その温度を周囲温
度以上に加熱、あるいは周囲温度以下に冷却する方法で
あるので、所定の温度範囲内で所望の特性が得られる上
記Ceを発光元素とし、少なくともGd、Al、Ga、Oを有す
る蛍光体素子を用いた放射線検出器には適した方法では
ない。
号，特開平10-73668号のヒータを用いる方法や特願平8-
318525号の冷却機構による方法では、その温度を周囲温
度以上に加熱、あるいは周囲温度以下に冷却する方法で
あるので、所定の温度範囲内で所望の特性が得られる上
記Ceを発光元素とし、少なくともGd、Al、Ga、Oを有す
る蛍光体素子を用いた放射線検出器には適した方法では
ない。
【０００８】そこで、本発明の目的は、Ceを発光元素と
し、少なくともGd，Al，Ga，Oを有する蛍光体素子を用
いた放射線検出器を適切な温度範囲で使用して、周囲温
度によらず常に安定した高感度、低残光及び低雑音特性
が得られる放射線検出器及びこれを用いてアーチファク
トのない高分解能の断層画像が得られるＸ線ＣＴ装置を
提供することにある。
し、少なくともGd，Al，Ga，Oを有する蛍光体素子を用
いた放射線検出器を適切な温度範囲で使用して、周囲温
度によらず常に安定した高感度、低残光及び低雑音特性
が得られる放射線検出器及びこれを用いてアーチファク
トのない高分解能の断層画像が得られるＸ線ＣＴ装置を
提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下の手段に
よって達成される。
よって達成される。
【００１０】（1）蛍光体素子と、この蛍光体素子によ
る発光を検出する光電変換素子と、この光電変換素子を
アレイ状に配列する素子アレイ基板と、前記蛍光体素子
と前記素子アレイ基板を支持する検出器ケースとを備え
た放射線検出器において、前記蛍光体素子はCeを発光元
素とし、少なくともGd，Al，Ga，Oを含んだガーネット
構造からなる母体結晶を有する蛍光体素子であって、温
度制御手段を備え、この温度制御手段により前記蛍光体
素子と前記光電変換素子の温度Ｔを０℃≦Ｔ≦５０℃に
保持する。
る発光を検出する光電変換素子と、この光電変換素子を
アレイ状に配列する素子アレイ基板と、前記蛍光体素子
と前記素子アレイ基板を支持する検出器ケースとを備え
た放射線検出器において、前記蛍光体素子はCeを発光元
素とし、少なくともGd，Al，Ga，Oを含んだガーネット
構造からなる母体結晶を有する蛍光体素子であって、温
度制御手段を備え、この温度制御手段により前記蛍光体
素子と前記光電変換素子の温度Ｔを０℃≦Ｔ≦５０℃に
保持する。
【００１１】（2）Ｘ線源と、このＸ線源に対向して置
かれたＸ線検出器と、これらＸ線源及びＸ線源検出器を
保持し、被検体の周りを回転駆動される回転円板と、前
記Ｘ線検出器で検出されたＸ線の強度に基づき該被検体
の断層像を画像再構成する画像再構成手段とを備えたＸ
線ＣＴ装置において、該Ｘ線検出器として上記（1)の放
射線検出器を用いる。
かれたＸ線検出器と、これらＸ線源及びＸ線源検出器を
保持し、被検体の周りを回転駆動される回転円板と、前
記Ｘ線検出器で検出されたＸ線の強度に基づき該被検体
の断層像を画像再構成する画像再構成手段とを備えたＸ
線ＣＴ装置において、該Ｘ線検出器として上記（1)の放
射線検出器を用いる。
【００１２】
【発明の実施の形態】（実施例１）本発明の第一の実施
形態を図１を用いて説明する。
形態を図１を用いて説明する。
【００１３】図１は本発明の放射線検出器の断面を示し
たものである。図中の１は蛍光体素子、２は蛍光体素子
１の発光を吸収しない光学接着剤によって前記蛍光体素
子１と接着された光電変換素子、３は光電変換素子２を
一次元または二次元に複数個備えた素子アレイ基板、４
は蛍光体素子１を覆い、蛍光体素子１での発光を反射
し、チャンネル間のクロストークを防止する光反射材、
５は素子アレイ基板４に取付けた温度制御装置、６は素
子アレイ基板３に取付けた温度センサ、７は温度制御回
路、８は素子アレイ基板３を収納する検出器ケースであ
る。蛍光体素子１には、Ceを発光元素とし、少なくとも
Gd，Al，Ga，Oを含んだガーネット構造からなる母体結
晶を有する放射線検出感度の高いセラミックシンチレー
タを用いる。光電変換素子２には、応答速度の速いSi-P
IN（シリコン-ピン）フォトダイオードを用いる。光反
射材４にはTiO2樹脂を用いる。温度制御装置５にはペル
チェ素子を用いる。温度制御回路７には温度センサで検
出した蛍光体素子１及び光電変換素子２の温度が目標温
度になるように制御する比例・積分・微分制御（PID制
御）などの制御方式を用いる。
たものである。図中の１は蛍光体素子、２は蛍光体素子
１の発光を吸収しない光学接着剤によって前記蛍光体素
子１と接着された光電変換素子、３は光電変換素子２を
一次元または二次元に複数個備えた素子アレイ基板、４
は蛍光体素子１を覆い、蛍光体素子１での発光を反射
し、チャンネル間のクロストークを防止する光反射材、
５は素子アレイ基板４に取付けた温度制御装置、６は素
子アレイ基板３に取付けた温度センサ、７は温度制御回
路、８は素子アレイ基板３を収納する検出器ケースであ
る。蛍光体素子１には、Ceを発光元素とし、少なくとも
Gd，Al，Ga，Oを含んだガーネット構造からなる母体結
晶を有する放射線検出感度の高いセラミックシンチレー
タを用いる。光電変換素子２には、応答速度の速いSi-P
IN（シリコン-ピン）フォトダイオードを用いる。光反
射材４にはTiO2樹脂を用いる。温度制御装置５にはペル
チェ素子を用いる。温度制御回路７には温度センサで検
出した蛍光体素子１及び光電変換素子２の温度が目標温
度になるように制御する比例・積分・微分制御（PID制
御）などの制御方式を用いる。
【００１４】次に、本発明の動作について説明する。本
発明者らが鋭意検討したところによると、本発明で用い
ているPCT/JP98/05806に記載の希土類酸化物蛍光体、す
なわちCeを発光元素とし、少なくともGd，Al，Ga，Oを
含んだガーネット構造からなる母体結晶を有する蛍光体
素子の残光特性は、図２のような温度依存性を有するこ
とが分かった。図中の残光強度は、室温(25℃)での残光
強度に対する相対値である。素子温度Tを室温(25℃)か
ら加熱していくと、50℃付近までは残光は低下してい
き、それ以上では増加する。逆に素子を冷却していく
と、−10℃付近までは残光は増加し、それ以下では低下
する。従って該蛍光体素子の温度Tを0℃≦Ｔ≦80℃とす
ることにより、残光を低減することができる。
発明者らが鋭意検討したところによると、本発明で用い
ているPCT/JP98/05806に記載の希土類酸化物蛍光体、す
なわちCeを発光元素とし、少なくともGd，Al，Ga，Oを
含んだガーネット構造からなる母体結晶を有する蛍光体
素子の残光特性は、図２のような温度依存性を有するこ
とが分かった。図中の残光強度は、室温(25℃)での残光
強度に対する相対値である。素子温度Tを室温(25℃)か
ら加熱していくと、50℃付近までは残光は低下してい
き、それ以上では増加する。逆に素子を冷却していく
と、−10℃付近までは残光は増加し、それ以下では低下
する。従って該蛍光体素子の温度Tを0℃≦Ｔ≦80℃とす
ることにより、残光を低減することができる。
【００１５】一般に、残光は複数のトラップ準位に起因
するが、各々の準位に捕獲された電子または正孔は、蛍
光体素子からの熱エネルギーにより励起され、さらに発
光中心を励起することにより残光となる。従って低温に
おいては、トラップ準位に捕獲された電子または正孔が
熱エネルギーによって励起されず、残光を引き起こさな
くなる。また、本蛍光体の場合には、トラップ準位間の
エネルギー差が比較的大きく、従って蛍光体素子温度を
適切に設定することにより、浅い準位に捕獲された電子
または正孔をすばやく励起し、逆に深い準位に捕獲され
た電子または正孔を励起できないような温度とすること
ができ、残光を低減できると考えられる。
するが、各々の準位に捕獲された電子または正孔は、蛍
光体素子からの熱エネルギーにより励起され、さらに発
光中心を励起することにより残光となる。従って低温に
おいては、トラップ準位に捕獲された電子または正孔が
熱エネルギーによって励起されず、残光を引き起こさな
くなる。また、本蛍光体の場合には、トラップ準位間の
エネルギー差が比較的大きく、従って蛍光体素子温度を
適切に設定することにより、浅い準位に捕獲された電子
または正孔をすばやく励起し、逆に深い準位に捕獲され
た電子または正孔を励起できないような温度とすること
ができ、残光を低減できると考えられる。
【００１６】一方、蛍光体素子温度の上昇と共に、光電
変換素子温度も上昇することから、光電変換素子の雑音
が問題となってくる。図２に、シリコンフォトダイオー
ドが発生させる雑音の温度依存性の一例を残光と合せて
図示したが、50℃以上では雑音成分が大きくなり、さら
に70℃以上ではシリコンフォトダイオードが正常に動作
できなくなる。逆に低温では雑音の発生が抑制され、画
質が向上する。従って、蛍光体素子温度は、50℃以下で
使用する必要がある。
変換素子温度も上昇することから、光電変換素子の雑音
が問題となってくる。図２に、シリコンフォトダイオー
ドが発生させる雑音の温度依存性の一例を残光と合せて
図示したが、50℃以上では雑音成分が大きくなり、さら
に70℃以上ではシリコンフォトダイオードが正常に動作
できなくなる。逆に低温では雑音の発生が抑制され、画
質が向上する。従って、蛍光体素子温度は、50℃以下で
使用する必要がある。
【００１７】以上より、残光特性および雑音を考慮し
て、Ceを発光元素とし、少なくともGd，Al，Ga，Oを含
んだガーネット構造からなる母体結晶を有する蛍光体素
子は、素子温度Tを0℃≦Ｔ≦50℃の範囲で使用するのが
良い。また、放射線検出器特性を安定化し、アーチファ
クトの発生を抑制するため、温度制御の精度は±0.5℃
以下とすることが望ましい。
て、Ceを発光元素とし、少なくともGd，Al，Ga，Oを含
んだガーネット構造からなる母体結晶を有する蛍光体素
子は、素子温度Tを0℃≦Ｔ≦50℃の範囲で使用するのが
良い。また、放射線検出器特性を安定化し、アーチファ
クトの発生を抑制するため、温度制御の精度は±0.5℃
以下とすることが望ましい。
【００１８】図１において、Ｚ方向より入射した放射線
は、蛍光体素子１により可視光に変換される。蛍光体素
子１の発光は、直接または光反射材４によって反射され
て、フォトダイオード２で検出され、電流信号として取
り出される。このとき、温度センサ６が素子アレイ基板
３の表面温度を感知し、温度制御回路７は素子アレイ基
板３の表面温度が一定になるように、ペルチェ素子５に
印加する電圧を制御する。これにより、蛍光体素子１の
温度Ｔを0℃≦Ｔ≦50℃の範囲で一定温度に保ち、残光
を低減することができる。また、光電変換素子の雑音に
よる画質低下を招くこともない。また、実施例１のよう
に、温度制御装置５にペルチェ素子を用いた場合には、
電圧の極性を変えるだけで蛍光体素子１の加熱および冷
却を容易に行うことができる。実施例１では、温度制御
装置５にペルチェ素子を用いたが、液状の冷媒や放熱フ
ィン、ファン等を用いても良い。さらに、加熱ヒータな
どと組み合せても良い。また、温度制御回路７にはPID
制御方式を採用したが、オン・オフ制御、比例制御、積
分制御などの制御方式を用いることも可能である。ま
た、光反射材にはTiO2樹脂を用いたが、光反射率の高い
その他の金属板などを用いることも可能である。
は、蛍光体素子１により可視光に変換される。蛍光体素
子１の発光は、直接または光反射材４によって反射され
て、フォトダイオード２で検出され、電流信号として取
り出される。このとき、温度センサ６が素子アレイ基板
３の表面温度を感知し、温度制御回路７は素子アレイ基
板３の表面温度が一定になるように、ペルチェ素子５に
印加する電圧を制御する。これにより、蛍光体素子１の
温度Ｔを0℃≦Ｔ≦50℃の範囲で一定温度に保ち、残光
を低減することができる。また、光電変換素子の雑音に
よる画質低下を招くこともない。また、実施例１のよう
に、温度制御装置５にペルチェ素子を用いた場合には、
電圧の極性を変えるだけで蛍光体素子１の加熱および冷
却を容易に行うことができる。実施例１では、温度制御
装置５にペルチェ素子を用いたが、液状の冷媒や放熱フ
ィン、ファン等を用いても良い。さらに、加熱ヒータな
どと組み合せても良い。また、温度制御回路７にはPID
制御方式を採用したが、オン・オフ制御、比例制御、積
分制御などの制御方式を用いることも可能である。ま
た、光反射材にはTiO2樹脂を用いたが、光反射率の高い
その他の金属板などを用いることも可能である。
【００１９】（実施例２）図３は本発明の第二の実施形
態による放射線検出器の構成図で、加熱ヒータによる温
度制御手段を用いた例を示す。
態による放射線検出器の構成図で、加熱ヒータによる温
度制御手段を用いた例を示す。
【００２０】図３において、３１は蛍光体素子であるGd
3(Al,Ga)5O12:Ceセラミックシンチレータ、３２は光電
変換素子であるSi-PINフォトダイオード、３３はフォト
ダイオード素子アレイ基板、３４は光反射材であるTiO2
樹脂、３５は温度制御装置である加熱ヒータ、３６は温
度センサ、３７は温度制御回路、３８は検出器ケースで
ある。温度センサ３６は検出器ケース３８内の温度を検
出し、温度制御回路３７は検出器ケース３８内の温度が
一定になるように加熱ヒータ３５の電圧を制御する。こ
れにより、蛍光体素子３１の温度Ｔを0℃≦Ｔ≦50℃の
範囲に保つことができる。加熱ヒータ３５は、フォトダ
イオード３２の雑音発生を抑制するため、素子アレイ基
板３３に直接取付けず、検出器ケース３８などに取付け
るのが良い。実施例１と比較すると、加熱ヒータ３５を
用いることにより安価な構成で温度制御ができる。
3(Al,Ga)5O12:Ceセラミックシンチレータ、３２は光電
変換素子であるSi-PINフォトダイオード、３３はフォト
ダイオード素子アレイ基板、３４は光反射材であるTiO2
樹脂、３５は温度制御装置である加熱ヒータ、３６は温
度センサ、３７は温度制御回路、３８は検出器ケースで
ある。温度センサ３６は検出器ケース３８内の温度を検
出し、温度制御回路３７は検出器ケース３８内の温度が
一定になるように加熱ヒータ３５の電圧を制御する。こ
れにより、蛍光体素子３１の温度Ｔを0℃≦Ｔ≦50℃の
範囲に保つことができる。加熱ヒータ３５は、フォトダ
イオード３２の雑音発生を抑制するため、素子アレイ基
板３３に直接取付けず、検出器ケース３８などに取付け
るのが良い。実施例１と比較すると、加熱ヒータ３５を
用いることにより安価な構成で温度制御ができる。
【００２１】（実施例３）図４は本発明の第三の実施形
態による放射線検出器の構成図で、複数の検出器素子ブ
ロックを用いた例を示す。図中、４１は蛍光体素子であ
るGd3(Al,Ga)5O12:Ceセラミックシンチレータ、４２は
光電変換素子であるSi-PINフォトダイオード、４３はフ
ォトダイオード素子アレイ基板、４４は光反射材である
TiO2樹脂、４５ａ，４５ｂは温度制御装置である加熱ヒ
ータ、４６ａ，４６ｂは温度センサ、４７は温度制御回
路、４８は検出器ケースである。温度センサ４６ａ，４
６ｂは交互に検出器ケース４８内の温度を検出し、温度
制御回路４７は検出器ケース４８内の温度が一定になる
ように、各々の温度センサに対向した位置にある加熱ヒ
ータ４５ａ，４５ｂの電圧を交互に制御する。これによ
り、検出器ケース内が広い場合でも、蛍光体素子４１の
温度を一定に保つことができる。実施例３は検出器素子
ブロック数が２個の場合であるが、それ以上を配列する
場合においても、加熱ヒータおよび温度センサを対応さ
せて設ければ良い。また、検出器素子ブロックと加熱ヒ
ータおよび温度センサの組み合せの数は、同じである必
要はない。
態による放射線検出器の構成図で、複数の検出器素子ブ
ロックを用いた例を示す。図中、４１は蛍光体素子であ
るGd3(Al,Ga)5O12:Ceセラミックシンチレータ、４２は
光電変換素子であるSi-PINフォトダイオード、４３はフ
ォトダイオード素子アレイ基板、４４は光反射材である
TiO2樹脂、４５ａ，４５ｂは温度制御装置である加熱ヒ
ータ、４６ａ，４６ｂは温度センサ、４７は温度制御回
路、４８は検出器ケースである。温度センサ４６ａ，４
６ｂは交互に検出器ケース４８内の温度を検出し、温度
制御回路４７は検出器ケース４８内の温度が一定になる
ように、各々の温度センサに対向した位置にある加熱ヒ
ータ４５ａ，４５ｂの電圧を交互に制御する。これによ
り、検出器ケース内が広い場合でも、蛍光体素子４１の
温度を一定に保つことができる。実施例３は検出器素子
ブロック数が２個の場合であるが、それ以上を配列する
場合においても、加熱ヒータおよび温度センサを対応さ
せて設ければ良い。また、検出器素子ブロックと加熱ヒ
ータおよび温度センサの組み合せの数は、同じである必
要はない。
【００２２】（実施例４）上記した各実施形態の放射線
検出器を複数個配列することにより、Ｘ線ＣＴ装置のＸ
線検出器とすることができる。図５に前記Ｘ線検出器を
用いた本発明のＸ線ＣＴ装置の概略を示す。この装置
は、ガントリ部１８と画像再構成部２２とを備え、ガン
トリ部１８には、被検体が搬入される開口部２０を備え
た回転円板１９と、この回転円板に搭載されたＸ線管１
６と、Ｘ線管に取りつけられＸ線の放射方向を制御する
コリメータ１７と、Ｘ線管に対向して回転円板に搭載さ
れたＸ線検出器１５と、Ｘ線検出器１５で検出されたＸ
線を特定の信号に変換する検出器回路２１と、回転円板
の回転及びＸ線束の幅を制御するスキャン制御回路２４
とを備えている。開口部２０に設置された寝台に被検者
を寝かせた状態で、Ｘ線管からＸ線が照射される。この
Ｘ線はコリメータによって指向性を得て、Ｘ線検出器に
よって前記被検体の透過Ｘ線を検出する。回転円板を被
検体の周りを回転させることによって、Ｘ線の照射方向
を変えながらＸ線を検出し、画像再構成部２２で断層像
を作成し、モニタ２３に表示する。
検出器を複数個配列することにより、Ｘ線ＣＴ装置のＸ
線検出器とすることができる。図５に前記Ｘ線検出器を
用いた本発明のＸ線ＣＴ装置の概略を示す。この装置
は、ガントリ部１８と画像再構成部２２とを備え、ガン
トリ部１８には、被検体が搬入される開口部２０を備え
た回転円板１９と、この回転円板に搭載されたＸ線管１
６と、Ｘ線管に取りつけられＸ線の放射方向を制御する
コリメータ１７と、Ｘ線管に対向して回転円板に搭載さ
れたＸ線検出器１５と、Ｘ線検出器１５で検出されたＸ
線を特定の信号に変換する検出器回路２１と、回転円板
の回転及びＸ線束の幅を制御するスキャン制御回路２４
とを備えている。開口部２０に設置された寝台に被検者
を寝かせた状態で、Ｘ線管からＸ線が照射される。この
Ｘ線はコリメータによって指向性を得て、Ｘ線検出器に
よって前記被検体の透過Ｘ線を検出する。回転円板を被
検体の周りを回転させることによって、Ｘ線の照射方向
を変えながらＸ線を検出し、画像再構成部２２で断層像
を作成し、モニタ２３に表示する。
【００２３】また、二次元検出器アレイを用いたマルチ
スライスＸ線ＣＴ装置による薄スライス化や、１スキャ
ン0.5秒や0.3秒といったＸ線ＣＴ装置の高速スキャン化
において、高画質を実現する上では、本発明はより大き
な効果を発揮する。
スライスＸ線ＣＴ装置による薄スライス化や、１スキャ
ン0.5秒や0.3秒といったＸ線ＣＴ装置の高速スキャン化
において、高画質を実現する上では、本発明はより大き
な効果を発揮する。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、Ceを発光元素とし、少
なくともGd，Al，Ga，Oを含んだ蛍光体素子を用いた放
射線検出器を適切な温度で使用するようにしたので、Ｘ
線に対する発効効率が高く、残光が極めて少ない放射線
検出器を提供できる。また、この放射線検出器をＸ線Ｃ
Ｔ装置に適用することによって、高解像度、高品質の断
層像が得られる。
なくともGd，Al，Ga，Oを含んだ蛍光体素子を用いた放
射線検出器を適切な温度で使用するようにしたので、Ｘ
線に対する発効効率が高く、残光が極めて少ない放射線
検出器を提供できる。また、この放射線検出器をＸ線Ｃ
Ｔ装置に適用することによって、高解像度、高品質の断
層像が得られる。
【図１】本発明の第一の実施形態による放射線検出器の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図２】蛍光体の残光強度、フォトダイオードの雑音の
温度依存性を示す図。
温度依存性を示す図。
【図３】本発明の第二の実施形態による放射線検出器の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図４】本発明の第三の実施形態による放射線検出器の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図５】本発明による放射線検出器を用いたＸ線ＣＴ装
置の構成図。
置の構成図。
１，３１，４１ 蛍光体素子、２，３２，４２ 光電変
換素子、３，３３，４３ 素子アレイ基板、４，３４，
４４ 光反射材、５，３５、４５ａ，４５ｂ温度制御装
置、６，３６，４６ａ，４６ｂ 温度センサ、７，３
７，４７ 温度制御回路、８，３８，４８ 検出器ケー
ス、１５ Ｘ線検出器、１６ Ｘ線管、１７ コリメー
タ、１８ ガントリ、１９ 回転円板、２０ 開口部、
２１ 検出器回路、２２ 画像再構成部、２３ モニ
タ、２４ スキャン制御回路
換素子、３，３３，４３ 素子アレイ基板、４，３４，
４４ 光反射材、５，３５、４５ａ，４５ｂ温度制御装
置、６，３６，４６ａ，４６ｂ 温度センサ、７，３
７，４７ 温度制御回路、８，３８，４８ 検出器ケー
ス、１５ Ｘ線検出器、１６ Ｘ線管、１７ コリメー
タ、１８ ガントリ、１９ 回転円板、２０ 開口部、
２１ 検出器回路、２２ 画像再構成部、２３ モニ
タ、２４ スキャン制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 敞馗 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 古曳 孝明 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 中河 学 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 吉田 稔 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 Ｆターム(参考） 2G088 EE02 GG10 GG19 GG20 JJ04 JJ05 LL11 LL15 LL18 4C093 AA22 CA13 EB12 4H001 CA08 XA08 XA13 XA31 XA64 YA58
Claims (2)
- 【請求項１】 蛍光体素子と、この蛍光体素子による発
光を検出する光電変換素子と、この光電変換素子をアレ
イ状に配列する素子アレイ基板と、前記蛍光体素子と前
記素子アレイ基板を支持する検出器ケースとを備えた放
射線検出器において、前記蛍光体素子はCeを発光元素と
し、少なくともGd，Al，Ga，Oを含んだガーネット構造
からなる母体結晶を有する蛍光体素子であって、該蛍光
体素子と前記光電変換素子の温度Ｔを０℃≦Ｔ≦５０℃
に保つ温度制御手段を設けたことを特徴とする放射線検
出器。 - 【請求項２】 Ｘ線源と、このＸ線源に対向して置かれ
たＸ線検出器と、これらＸ線源及びＸ線源検出器を保持
し、被検体の周りを回転駆動される回転円板と、前記Ｘ
線検出器で検出されたＸ線の強度に基づき該被検体の断
層像を画像再構成する画像再構成手段とを備えたＸ線Ｃ
Ｔ装置において、該Ｘ線検出器として請求項１に記載の
放射線検出器を用いたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000151500A JP2001330680A (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | 放射線検出器及びこれを用いたｘ線ｃｔ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000151500A JP2001330680A (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | 放射線検出器及びこれを用いたｘ線ｃｔ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001330680A true JP2001330680A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18657051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000151500A Pending JP2001330680A (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | 放射線検出器及びこれを用いたｘ線ｃｔ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001330680A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004064087A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | General Electric Co <Ge> | 可撓性イメージャ及びデジタル画像形成方法 |
| KR100645901B1 (ko) | 2003-06-20 | 2006-11-15 | 가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼 | 방사선 촬상장치 |
| JP2008126064A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | General Electric Co <Ge> | データ取得システムをセンサ・アレイに熱的に結合するインタフェイス・アセンブリ |
| JP2010259577A (ja) * | 2009-05-01 | 2010-11-18 | Fujifilm Corp | 放射線画像撮影システム、放射線検出装置、プログラム、電子部品の温度制御方法及び放射線画像撮影方法 |
| JP2011194223A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-10-06 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置及びｘ線ｃｔ装置の制御方法 |
| JP2012000386A (ja) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2012034848A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Toshiba Corp | Ｘ線検出器およびｘ線ｃｔ装置 |
| WO2017110850A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 株式会社 東芝 | セラミックシンチレータアレイ、ｘ線検出器、およびｘ線検査装置 |
-
2000
- 2000-05-23 JP JP2000151500A patent/JP2001330680A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100645901B1 (ko) | 2003-06-20 | 2006-11-15 | 가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼 | 방사선 촬상장치 |
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| WO2017110850A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 株式会社 東芝 | セラミックシンチレータアレイ、ｘ線検出器、およびｘ線検査装置 |
| JPWO2017110850A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2018-10-18 | 株式会社東芝 | セラミックシンチレータアレイ、ｘ線検出器、およびｘ線検査装置 |
| US10281591B2 (en) | 2015-12-25 | 2019-05-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ceramic scintillator array, X-ray detector, and X-ray inspection device |
| CN109874346A (zh) * | 2015-12-25 | 2019-06-11 | 株式会社东芝 | 陶瓷闪烁器阵列、x射线检测器及x射线检查装置 |
| CN109874346B (zh) * | 2015-12-25 | 2023-04-28 | 株式会社东芝 | 陶瓷闪烁器阵列、x射线检测器及x射线检查装置 |
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