JP2002022836A - マルチスライス放射線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シンチレータをＸ、Ｙ方向に容易にセパレー
タで区分して、基板上の受光素子と接合されたマルチス
ライス放射線検出器を提供する。 【解決手段】 光学反射材６にシンチレータ１を接着
し、シンチレータ１側からダイシング装置で長辺方向の
溝８ａを切り、その溝８ａに白色のプラスチックフイル
ムなどのセパレータ５ａを挿入接着する。その後、短辺
方向の溝８ｂを長辺方向の溝８ａの深さよりも浅く加工
する。そして短辺方向のセパレータ５ｂを挿入接着す
る。次に基板３上に形成された受光素子２に上記の加工
されたシンチレータ１を位置を合せて接着する。基板３
上に設けられた信号端子１１からケーブル４を介して電
気信号が演算処理器７に送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチスライスＸ
線ＣＴ装置、コーンビームＸ線ＣＴ装置、手荷物検査装
置、多検出器カメラ回転型ＳＰＥＣＴ装置、リング型Ｓ
ＰＥＣＴ装置等に係わり、特に、Ｘ方向とＹ方向の２次
元状に検出器をアレイ配置したマルチスライス放射線検
出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のマルチスライス放射線検出器を図
２に示す。（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図を示す。マ
ルチスライス放射線検出器は、放射線を受光することに
より発光するシンチレータ１が、図３に示すように、セ
パレータ５によって、ＸおよびＹ方向に区切られ、光電
変換を行うためのフォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）な
どの受光素子２がシンチレータ１に隣接して基板３上に
配置され、受光素子２と対向して表面に光反射材６が配
置された構造になっている。そして、受光素子２で得ら
れた電気信号は、ケーブル４を通じて演算処理器７へ送
られる。

【０００３】被検体を透過した放射線が、光反射材６を
透過してシンチレータ１に入射すると、可視光に波長変
換されて発光現象が起きる。その発光強度は入射放射線
の強度に比例するので、シンチレータ１の発光量を、受
光素子２などで計測することで、被検体を透過した放射
線についての情報を得ることができる。シンチレータ１
の受光面が、図３に示すように、細かく区切られている
ほど、より高精度な情報を得ることができる。セパレー
タ５や光反射材６は、区切られた一画素の発光が、隣の
シンチレータ１や放射線の入射面側へ漏れることが無い
ようにして、受光素子２で計測するために配置されてい
る。

【０００４】受光素子２は、区切られた各シンチレータ
１に対応して、その真下に行列状に配置されたＰＤＡで
構成され、基板３上に形成されたアクティブマトリック
ス駆動回路（図示せず）に接続されている。アクティブ
マトリックス駆動回路は、走査電極と信号電極のマトリ
ックス交点部の各画素毎に、ＴＦＴスイッチング素子と
必要に応じてキャパシタンス素子を付加し集積した回路
を形成し、その回路によってＸ線画像信号をケーブル４
を介して演算処理器７に送るものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のマルチスライス
放射線検出器は以上のように構成されており、その製造
方法は、図４または図５に示す工程で行なわれている。
はじめに、図４について説明する。（ａ）素材として板
状のシンチレータ１と光反射材６を準備し、その両面を
フラットな面に加工する。そして、両者を接着する。
（ｂ）光反射材６を下にして、シンチレータ１側からダ
イシング装置またはワイヤソー装置等でＸおよびＹ方向
に縦横の溝８を切る。そして、Ｘ方向（長手方向）のセ
パレータ５ａをその横の溝８に挿入する。（ｃ）次に、
Ｙ方向の小片のセパレータ５ｃをセパレータ５ａの間の
縦の溝８に挿入する。この場合、図のように、短辺方向
に、区切り間隔と等しい長さのセパレータ５ｃを挿入す
るには、かなりの時間と労力を要するという問題があ
る。（ｄ）時間と労力をかけて出来た光反射材６、セパ
レータ５ａ、５ｃ付きのシンチレータ１を、シンチレー
タ１側と基板３上に搭載された受光素子２とを正確に位
置を合せて接着する。そして基板３上の信号端子にケー
ブル４をＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）接続し、ケーブル４を演算処理
器７と接続する。

【０００６】次に、図５について説明する。（ａ）素材
として板状のシンチレータ１と光反射材６を準備し、そ
の両面をフラットな面に加工する。そして両者を接着す
る。（ｂ）光反射材６を下にして、シンチレータ１側か
らダイシング装置またはワイヤソー装置等でＸ方向に横
の溝８を切る。そして、Ｘ方向（長手方向）のセパレー
タ５ａをその横の溝８に挿入する。（ｃ）次にＹ方向の
縦の溝８を切る。図のように長辺方向の溝８を先に加工
して、セパレータ５ａを挿入した後に、短辺方向の溝８
を長辺のセパレータ５ａごと切り込んで加工しようとし
た場合、長辺のセパレータ５ａが細かく切れるので、挿
入個所から抜け出てしまうという問題がある。抜け出た
セパレータ５ｄを元の場所に修復して、縦方向のセパレ
ータ５ｂを溝８に挿入する。（ｄ）光反射材６、修復さ
れたセパレータ５ｄ、５ｂ付きのシンチレータ１を、シ
ンチレータ１側と基板３上に搭載された受光素子２とを
正確に位置を合せて接着する。そして基板３上の信号端
子にケーブル４をＡＦＣ接続し、ケーブル４を演算処理
器７と接続する。

【０００７】上記のように、図４の場合には、短辺方向
に、区切り間隔と等しい長さのセパレータ５ｃを挿入す
るには、かなりの時間と労力を要したり、図５の場合に
は、長辺のセパレータ５ａが細かく切れて、挿入個所か
ら抜け出てしまうという問題がある。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、シンチレータ１をＸ、Ｙ方向に容易に
区分して、セパレータ５を挿入し、基板３上の受光素子
２と接合できるマルチスライス放射線検出器を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のマルチスライス放射線検出器は、放射線を
受光することによりその強度に対応して発光するシンチ
レータと、そのシンチレータをＸ方向及びＹ方向に区切
り放射線及び光を遮蔽及び反射するセパレータと、上面
に設けられた光反射材と、下部に設けられた光電変換を
行なう受光素子が基板上に２次元状に形成された光検出
部とを組合わせたマルチスライス放射線検出器におい
て、前記セパレータを挿入するための溝の深さにＸ方向
とＹ方向で差を設けたものである。

【００１０】本発明のマルチスライス放射線検出器は上
記のように構成されており、シンチレータに長辺方向の
セパレータを挿入するためのＸ方向の溝と、短辺方向の
セパレータを挿入するＹ方向の溝との深さに差を設け
て、最初にＸ方向の深い溝の加工をして、長辺と同等以
上の長さのセパレータを挿入した後、次に、Ｘ方向の溝
の深さよりも浅い深さのＹ方向の溝を、長辺のセパレー
タごと切りこんで加工する。このように差を設けて加工
すると、浅いＹ方向の溝を加工するとき、長辺のセパレ
ータが下部で繋がっており、従来のように同じ深さの溝
加工の場合のようにセパレータが分離して切れることが
無い。さらに、短辺のセパレータも一つの長いものを用
いることができる。そのため、シンチレータのＸＹ方向
の区切りが容易にでき、加工の時間と労力を節減するこ
とが出来る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のマルチスライス放射線検
出器の一実施例を図１を参照しながら説明する。図１は
本発明のマルチスライス放射線検出器の製造工程を示す
図である。本マルチスライス放射線検出器は、溝８ａ、
８ｂに対応して高さの異なるセパレータ５ａ、５ｂによ
ってＸ方向とＹ方向に区分けされ、放射線入射側の表面
に光反射材６を有した２次元状に配列したシンチレータ
１と、その後部に基板３上に形成されたアクティブマト
リックス駆動回路（図示せず）とマッチングして製作さ
れた受光素子２と、放射線画像信号を外部に送るための
ケーブル４と、その信号を受けて処理し画像を生成する
演算処理器７とから構成されている。

【００１２】次に、本マルチスライス放射線検出器の製
造工程について説明する。（ａ）素材として板状のシン
チレータ１と光反射材６を準備し、その両面をフラット
な面に加工する。そして両者を接着する。（ｂ）光反射
材６を下にして、シンチレータ１側から、ダイシング装
置またはワイヤソー装置等でＸ方向に横の溝８ａを切
る。この溝８ａは、（ｃ）で示す光反射材６の長辺方向
の溝深さ９まで切る。そして、Ｘ方向（長手方向）のセ
パレータ５ａをその横の溝８ａに挿入し接着する。
（ｃ）次に、Ｙ方向の縦の溝８ｂを切る。この溝８ｂ
は、光反射材６の短辺方向の溝深さ１０まで切る。この
縦の溝８ｂの深さは、横の溝８ａの深さよりも浅く加工
する。これにより長辺方向の溝８ａを先に加工して、長
辺と同等以上の長さのセパレータ５ａを挿入し接着した
後に、短辺方向の溝８ｂを長辺のセパレータ５ａごと切
り込んで加工しても、長辺のセパレータ５ａが細かく切
れて、挿入個所から抜け出してしまうということが無く
なる。そして、Ｙ方向のセパレータ５ｂをその縦の溝８
ｂに挿入し接着する。（ｄ）光反射材６、セパレータ５
ａ、５ｂ付きのシンチレータ１を、シンチレータ１側と
基板３上に搭載された受光素子２とを正確に位置を合せ
て接着する。そして、基板３上の信号端子１１にケーブ
ル４をＡＦＣ接続し、ケーブル４を演算処理器７と接続
する。

【００１３】シンチレータ１は、放射線を受けると可視
光を発光するＮａＩ（Ｔｌ）、ＣｓＩ（Ｔｌ）、ＢＧＯ
等が用いられる。特にγ線用検出器としてのシンチレー
タとして、タリウム活性化沃化ナトリウムが用いられ
る。これは、大きな寸法のものまで製作でき、エネルギ
ー範囲も広い。また、タリウム活性化沃化セシウムは光
ダイオードの応答波長に適合している。ビスマスジャー
マネイト（ＢＧＯ）は単位体積当たりのγ線の光電吸収
率が大きいが、高価なため用途が限定される。その他Ｂ
ａＦ_２等がある。光反射材６は、シンチレータ１で発光
した光を外部に出さないように反射させるもので、光反
射率のよいＸ線透過率の高い材料、例えば、アルミニウ
ム板、プラスチック板等が使われる。

【００１４】セパレータ５ａ、５ｂは、シンチレータ１
で発光した光を区切られた他の部分に漏らさないように
し、そして、反射させて下部に設けられた受光素子２に
光を送る役割と、さらに、被検体から斜めに入射してく
る散乱放射線を遮蔽する役割を有する。光の遮蔽、反射
だけであれば、セパレータ５ａ、５ｂとして白色のプラ
スチックフイルム、アルミニウム箔等が用いられる。ま
た、散乱放射線を遮蔽するためには加工した溝８ａ、８
ｂに、鉛の箔もしくは鉛薄板を挿入して、セパレータ５
ａ、５ｂとして用いられる。

【００１５】受光素子２は、シンチレータ１で発光した
光を受けて電気信号に変換するもので、フォトダイオー
ドが用いられ、区切られた各シンチレータ１に対応し
て、その真下に行列状に配置されたフォトダイオードア
レイ（ＰＤＡ）で構成され、基板３上に形成された走査
電極と信号電極のマトリックス交点部の各画素毎に、Ｔ
ＦＴスイッチング素子と必要に応じてキャパシタンス素
子を付加し集積したアクティブマトリックス駆動回路
（図示せず）に接続されている。そして、基板３上の信
号端子１１からケーブル４を介して外部の演算処理器７
に接続されている。

【００１６】

【発明の効果】本発明のマルチスライス放射線検出器は
上記のように構成されており、縦横にセパレータで区切
られたシンチレータアレイを製作する方法として、ま
ず、長辺方向のセパレータ挿入用の溝を加工し、そのセ
パレータを挿入接着した後、短辺方向の溝加工を、長辺
方向の溝の深さよりも浅くして行なうので、長辺のセパ
レータごと切溝加工しても、深く挿入された長辺のセパ
レータが下方で繋がっており、分離して切れることが無
く、さらに、短辺のセパレータも小さな板片を用いて一
つ一つ溝に挿入するのでなく、一つの長いものを用いる
ことができ、加工の時間と労力を節減することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のマルチスライス放射線検出器の一実
施例を示す図である。

【図２】 マルチスライス放射線検出器の構成を示す図
である。

【図３】 マルチスライス放射線検出器のセパレータに
よるシンチレータの２次元アレイを示す図である。

【図４】 従来のマルチスライス放射線検出器の製造方
法を示す図である。

【図５】 従来のマルチスライス放射線検出器の他の工
程による方法を示す図である。

【符号の説明】

１…シンチレータ ２…受光素子 ３…基板 ４…ケーブル ５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ…セパレータ ６…光反射材 ７…演算処理器 ８、８ａ、８ｂ…溝 ９…長辺方向の溝深さ １０…短辺方向の溝深さ １１…信号端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大井 淳一 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所内 Ｆターム(参考） 2G088 EE02 FF02 FF04 FF14 GG13 GG16 GG20 JJ05 JJ09 JJ37 4C093 AA22 BA07 CA32 CA50 EB11 EB17 EB20

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線を受光することによりその強度に対
   応して発光するシンチレータと、そのシンチレータをＸ
   方向及びＹ方向に区切り放射線及び光を遮蔽及び反射す
   るセパレータと、上面に設けられた光反射材と、下部に
   設けられた光電変換を行なう受光素子が基板上に２次元
   状に形成された光検出部とを組合わせたマルチスライス
   放射線検出器において、前記セパレータを挿入するため
   の溝の深さにＸ方向とＹ方向で差を設けたことを特徴と
   するマルチスライス放射線検出器。