JP2002022838A - マルチスライス型ｘ線検出器とその製造方法及びこれを用いたｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 チャンネル方向に加えてスライス方向にも複
数列の検出素子を配列しても十分な受光領域を確保し、
かつＸ線検出素子の検出特性の高精度化及び均一化を図
る。 【解決手段】 光反射剤９を用いてベースプレート１０
の上にシンチレータ板４を貼りつけ、このシンチレータ
板４の上面から前記光反射剤９の層に至るまでのスライ
ス分離溝７を形成し、このスライス分離溝７に光反射剤
９を充填して前記シンチレータの上面から光反射層に至
るまでのチャンネル分離溝８を形成し、このチャンネル
分離溝８に光反射剤を充填して前記シンチレータの上面
を研磨し、この研磨したシンチレータ上面に基板１に搭
載された光検出素子アレイ２を接着し、前記ベースプレ
ート１０から前記光検出素子アレイ２を剥離してＸ線検
出素子アレイ１２を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＸ線検出器及びこれ
を用いたＸ線ＣＴ装置に係り、特に一度に複数スライス
の画像データを計測するに好適なマルチスライスＸ線検
出器及びこの検出器を用いて一度に複数スライスの断層
画像が得られるＸ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置では、装置のスループット
向上のため、１枚のＣＴ画像を得るのに要する時間の短
縮化が望まれている。この時間の短縮の方法として以下
の２つがあげられる。 （1）スキャナ１回転あたりに要する時間の短縮化 （2）スキャナ１回転あたりに撮影できる断層画像の増
加 （1）に関しては、Ｘ線発生装置であるＸ線管の軽量化
等により、スキャナの回転速度の向上が図られている。
他方、（2）に関しては、Ｘ線検出器において、これま
でチャンネル方向に１次元的に配列されていたＸ線検出
素子の列をスライス方向（チャンネル方向に直交する方
向）に２列もしくはそれ以上の複数列配置することによ
り達成される。

【０００３】このようなＸ線検出器はマルチスライス型
Ｘ線検出器と呼ばれ、これを用いたＸ線ＣＴ装置はマル
チスライス型Ｘ線ＣＴ装置と呼ばれる。図６は前記マル
チスライス型Ｘ線ＣＴ装置のマルチスライス計測の原理
を説明する概念図で、最大４スライスまで同時に計測で
きる例である。図６において、Ｘ線管101から放射され
たファン状のＸ線ビーム102を受けるＸ線検出器103は、
複数のＸ線検出素子列104によって構成されている。図
示の場合、Ｘ線検出器103は被検体105のスライス方向に
配列された４個のＸ線検出素子列104-1〜104-4から成
る。Ｘ線ビーム102は被検体105を透過した後にＸ線検出
器103で検出されるが、各Ｘ線検出素子列104-1〜104-4
ではそれぞれ被検体105の対応するスライス断層面（106
-1〜106-4）におけるＸ線減衰量を計測することにな
る。

【０００４】このような原理のマルチスライス計測にお
いて、Ｘ線検出器103は、入射Ｘ線を光に変換するシン
チレータと、このシンチレータで変換された光を検出し
て電気信号として出力するシリコンフォトダイオードな
どの光検出素子とから成るＸ線検出素子を多数組み合わ
せてアレイ状にしてＸ線検出素子アレイを構成し、この
Ｘ線検出素子アレイをＸ線源を中心としてチャンネル方
向及び該チャンネル方法と直交するスライス方向に略円
弧状に多数配列して構成する。このようなシンチレータ
を用いた固体検出器は、従来のキセノンガスによる電離
箱方式のものに比べてＸ線検出数を多くできるので空間
分解能が格段に向上するという利点があり、さらに、こ
の固体検出器を用いて上記のように複数のスライス列に
配置したマルチスライスＸ線検出器103は、従来の一列
に配列した検出器（このＸ線検出器はシングルスライス
型Ｘ線検出器と呼ばれ、これを用いたＸ線ＣＴ装置はシ
ングルスライス型Ｘ線ＣＴ装置と呼ばれる）に比較する
とＸ線管101から放射されるＸ線ビーム102の利用効率が
高いという利点もある。

【０００５】このように、マルチスライス型Ｘ線ＣＴ装
置においては多くの利点があるが、チャンネル方向に加
えてスライス方向にも複数列の検出素子を配列しなけれ
ばならないので、チャンネル方向及びスライス方向の個
々のＸ線検出素子の検出特性を揃えなければならないと
いう難しさがある。Ｘ線検出素子間の検出特性にばらつ
きがあると断層画像上にリングアーチファクト等が発生
して画質を悪化させることになる。また、スライス方向
でＸ線検出素子特性にばらつきが存在すると、被検体10
5の同一のスライス断面を計測した場合、スライス方向
に並ぶどの位置に配列された検出素子で計測したかでＣ
Ｔ画像の画質や画像に見られる医療情報が異なる恐れが
ある。同一の被検体105の同一のスライス断面を計測し
た場合、計測に用いた検出素子が異なるためにＣＴ画像
が異なってしまうことは絶対あってはならないことであ
る。このために、チャンネル方向に加えてスライス方向
に並ぶ検出素子の特性も十分揃っていることが重要とな
る。

【０００６】したがって、Ｘ線検出素子を二次元に配列
（マルチスライス型）するためには、検出器全体の構造
や個々のＸ線検出素子の構造をはじめ、その製造方法に
ついても従来の一次元配列（シングルスライス型）のも
のと比較して複雑になるので、製造や組立の各工程にお
いても、シンチレータ、光検出素子、チャンネル及びス
ライスの各セグメントを分離する溝等には高い位置精度
が要求されることになる。

【０００７】図７に示す従来のシングルスライス型Ｘ線
ＣＴ装置の一次元配列のＸ線検出器では、Ｘ線検出器容
器１３の中に図８に示す複数個のＸ線検出素子アレイ１
２を略円弧状に配列し、その上方から前記円弧状に配列
した複数個のＸ線検出素子アレイを光反射率の高いフィ
ルム１５で覆うという構造をとり、光のクロストークを
低減する方法をとってい た。

【０００８】また、従来の検出素子アレイ１２は、検出
素子のチャンネル間の性能を揃えるために、図８（ａ）
（上面図）、（ｂ）（Ａ−Ａ断面図）に示すように、フ
ォトダイオード等の光検出素子２を複数チャンネル配列
した光検出素子アレイの上面に、Ｘ線を照射すると発光
する特性が均一な一枚板のシンチレータ板を接着し、こ
のシンチレータ４に溝８を形成して個々のチャンネル間
を分離し、さらに各チャンネルでの発光出力を効率的に
検出するために、前記チャンネル分離溝８に光反射率の
高い金属板１４を挿入していた。

【０００９】なお、図８（ｂ）において、１はフォトダ
イオードやシンチレータ等を搭載する基板、３はフォト
ダイオードとシンチレータとを接着する透明接着剤であ
る。このようなＸ線ＣＴ装置用Ｘ線検出器においては、
個々のＸ線検出素子間で検出特性にばらつきが存在する
と、Ｘ線検出器の性能が悪化し、Ｘ線ＣＴ画像の画質を
悪化させる要因になる。このために、個々の検出素子の
特性を揃えることが必要となり、特にチャンネル方向及
びスライス方向に分離している分離層のばらつきやシン
チレータ上面における光反射のばらつきを小さくするこ
とが重要となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のシングルスライ
ス型Ｘ線ＣＴ装置のＸ線検出器は、チャンネル方向の検
出特性を揃えるために、一枚のシンチレータ板に分離溝
を入れてチャンネル方向のセグメント間を分離し、さら
にシンチレータの発光出力を効率よく検出するために、
前記分離溝に光反射率の高い金属板を挿入してチャンネ
ル方向の光を効率よく集め、そしてシンチレータ上面を
光反射率の高いフィルムで覆う構造をとっていた。

【００１１】しかし、Ｘ線検出素子をスライス方向に二
列あるいは複数配列するマルチスライス型Ｘ線検出器
は、チャンネル方向及びスライス方向の２次元素子配列
とするために、シリコンフォトダイオードの上面に接着
したシンチレータにはスライス方向にもチャンネル方向
と直交する溝を形成してスライス方向のセグメント間を
分離しなければならない。

【００１２】しかし、チャンネル方向分離溝とスライス
方向分離溝に光反射率の高い金属板を挿入する上記従来
技術と同じ方法では、チャンネル及びスライス間を分離
する溝に挿入する金属板同士が互いにぶつかり合い、前
記金属板を挿入することは不可能である。

【００１３】また、予めスライス方向及びチャンネル方
向と格子状に作られた金属板を挿入する方法も考えられ
るが、このような格子状の金属板を精度良く製造するこ
とも困難である。このように、従来技術の延長ではマル
チスライス型Ｘ線検出器のチャンネル方向及びスライス
方向の各セグメント間のＸ線検出特性を揃えることは困
難である。また、従来の製造方法の１つとして、上記し
た一枚のシンチレータ板を光検出素子アレイに貼り付け
た後、光検出素子アレイに達するまでのチャンネル分離
溝を形成するという方法があげられる。

【００１４】この方法では、光検出素子アレイをも溝形
成し、この溝の底に達するまで十分深く金属板等を挿入
するために光のクロストークを極めて少なくでき、検出
効率の点では有効な方法であるが、光検出素子アレイを
も溝形成するために、素子に対してダメージを与える危
険性がある。また、光検出素子アレイ上に溝形成するた
めのエリアを確保することも必要であり、マルチスライ
ス型Ｘ線検出器のようにＸ線検出素子数が多くなってく
ると、信号取り出し配線数も多くなり、この配線領域確
保のために最も重要である各素子の有効受光領域を小さ
くしなければならないという問題が生じる。

【００１５】そこで、本発明は、 （1）金属板の光の反射率のばらつきや、金属板の溝へ
の挿入状態に起因する各素子間での出力ばらつきを無く
するために、前記金属板を不要とする。 （2）前記溝が光検出素子アレイに達しない構造として
該光検出素子アレイに機械的ダメージを与えないように
する。 （3）Ｘ線検出素子数が非常に多くなっても十分な受光
領域を確保してＸ線検出素子の検出特性の高精度化及び
複数のＸ線検出素子間の検出特性の均一化を図る。 を達成して、チャンネル方向に加えてスライス方向にも
複数列の検出素子を配列するマルチスライス型Ｘ線検出
器及びこれを用いて一度に複数の断層像が得られるマル
チスライス型Ｘ線ＣＴ装置を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【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。

【００１７】（1）入射する放射線を検知して発光する
シンチレータと、該シンチレータの発光を受光すること
により前記シンチレータが検知した放射線の線量に対応
する電気信号を出力する光検出素子とから成る複数のＸ
線検出素子をアレイ状に形成してＸ線検出素子列を構成
し、このＸ線検出素子列をＸ線管焦点を中心とした略円
弧上にチャンネル方向及びスライス方向に複数個配列し
たマルチスライス型Ｘ線検出器において、前記Ｘ線検出
素子列のシンチレータは縦横に格子状に分離され、該シ
ンチレータの周囲を光反射材で塗り固めて前記シンチレ
ータを光反射材で密閉した構造である。

【００１８】（2）上記（1）のＸ線検出器は以下に述べ
る方法により製造する。すなわち、光反射剤を用いてベ
ースプレート上にシンチレータ板を貼りつけ、このシン
チレータ板の上面から前記光反射剤の層に至るまでのス
ライス分離溝を形成し、このスライス分離溝に光反射剤
を充填し前記シンチレータの上面から光反射層に至るま
でのチャンネル分離溝を形成し、このチャンネル分離溝
に光反射剤を充填して前記シンチレータの上面を研磨
し、この研磨したシンチレータ上面に基板上の光検出素
子アレイを接着し、前記ベースプレートから前記光検出
素子アレイを剥離してＸ線検出器を製造する。

【００１９】（3）また、本発明のＸ線検出器は、入射
する放射線を検知して発光するシンチレータと、該シン
チレータの発光を受光することにより前記シンチレータ
が検知した放射線の線量に対応する電気信号を出力する
光検出素子とから成る複数のＸ線検出素子をアレイ状に
形成してＸ線検出素子列を構成し、このＸ線検出素子列
をＸ線管焦点を中心とした略円弧上にチャンネル方向及
びスライス方向に複数個配列したマルチスライス型Ｘ線
検出器において、前記Ｘ線検出素子列のシンチレータは
縦横に格子状に分離され、該シンチレータの周囲を光反
射材で塗り固めて前記シンチレータを光反射材で密閉
し、この密閉したシンチレータの上面に薄膜ガラスを設
けた構造である。

【００２０】（4）上記（3）のＸ線検出器は以下に述べ
る方法により製造する。すなわち、光反射剤を用いて薄
いガラス板にシンチレータ板を貼りつけ、このシンチレ
ータ板の上面から前記光反射剤の層に至るまでのスライ
ス分離溝を形成し、このスライス分離溝に光反射剤を充
填し前記シンチレータの上面から光反射層に至るまでの
チャンネル分離溝を形成し、このチャンネル分離溝に光
反射剤を充填して前記シンチレータの上面を研磨し、こ
の研磨したシンチレータ上面に基板上の光検出素子アレ
イを接着してＸ線検出器を製造する。

【００２１】（5）さらに、本発明のＸ線ＣＴ装置は、
Ｘ線源と、このＸ線源と対向してチャンネル方向及びス
ライス方向に配置されたマルチスライスＸ線検出器と、
これらＸ線源及びＸ線検出器を保持し、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線の強度に基づき前記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、
前記Ｘ線検出器として上記（2）の製造方法により製造
された上記（1）のＸ線検出器又は上記（4）の製造方法
により製造された上記（3）のＸ線検出器を用いたもの
である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１〜図
５を用いて詳細に説明する。

【００２３】［Ｘ線検出素子アレイの構造及びその製造
方法］ （実施例１）図１は本発明によるＸ線検出器のＸ線検出
素子アレイの第１の実施例を示した図である。図１にお
いて、（ａ）はＸ線検出素子アレイの外観図、（ｂ）は
チャンネル方向のＡ−Ａ断面図、（ｃ）はスライス方向
のＢ−Ｂ断面図である。

【００２４】Ａ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図において、
基板１の上にはシリコンフォトダイオード２が形成され
ており、このフォトダイオード２の上部にシンチレータ
４が透明接着剤で接着されている。前記フォトダイオー
ド２及びシンチレータ４との間に介在する透明接着層３
に用いる接着剤は、光透過率が良く、Ｘ線照射によって
変色したり、接着強度が弱くなったり、ひび割れ等の破
損を起こさない接着剤が適当である。さらに、Ｘ線によ
りシンチレータ４が発光した際に、この光を効率良く電
気信号に変換するためにシンチレータ４の上面から上方
に漏れ出す光を遮蔽する光反射層６が形成されている。
この光反射層６は光反射率が大きい材料で形成すること
が重要で、例えばエポキシ樹脂等にTiO₂等の光粉末を加
えた光接着剤等が適している。樹脂や光材の選定には、
Ｘ線減弱の小さいものやＸ線照射により劣化を起こさな
い材料が適当である。Ｘ線減弱の大きい材料では、入射
してくるＸ線をシンチレータ４の直前の光反射層６で減
弱させてしまい、効率良く入射Ｘ線を捕えることができ
ないからである。また、長時間のＸ線照射により光反射
材が変色したり、ひび割れ等の劣化現象を起こす材料も
Ｘ線の検出効率を悪化させるために適当でない。

【００２５】図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図に示すように、
チャンネル間の分離溝（分離層）８にもシンチレータ上
面に形成されている光反射層６と同様の光反射剤が充填
されており、各チャンネルのチャンネル分離層８を形成
している。チャンネル分離層８に用いる光反射剤は、隣
チャンネルから漏れ込むＸ線のクロストークを防止する
ためにＸ線遮蔽効果を有し、さらに光反射率の大きい材
料が良いが、チャンネル分離層８を通過してくるＸ線の
クロストークの影饗は比較的小さいことが知られている
ため、シンチレータ４の上面に形成されている上面光反
射層６と同様の材料で良い。図１（ｃ）のＢ−Ｂ断面図
に示すように、チャンネル分離層８と直交する方向にス
ライス分離層７が形成されている。このスライス分離層
７に用いる光反射剤もシンチレータ４上面の光反射層６
及びチャンネル分離層８で用いたものと同一の光反射剤
で良い。以上のことから、本発明のＸ線検出器のＸ線検
出素子アレイは、シンチレータが縦横に格子状に分離さ
れ、該シンチレータの周囲を光反射材で塗り固めて前記
シンチレータを光反射材で密閉した構造である。

【００２６】次に、図２を用いて上記第１の実施例のＸ
線検出素子アレイの製造方法について説明する。

【００２７】（1）工程１（準備） この工程は準備工程で図２（ａ）に示す。まず最初にベ
ースプレート１０を用意する。これは製造工程を進めて
いく上での重要な治具である。このベースプレート１０
は、その表面が後工程において光反射剤を塗布硬化させ
たときに容易に剥離できるようにするためにテフロン
（登録商標）加工等の処理が施してある。このテフロン
加工によるテフロン加工面１１は、前記ベースプレート
の剥離面の状態がシンチレータ上面に形成される上面光
反射層６の厚さむらと感度のばらつきをなくするために
十分な平面精度を持っていることが重要である。

【００２８】（2）工程２ この工程を図２（ｂ）に示す。シンチレータ４を光反射
剤９でベースプレート１０に貼りつける。この貼り付け
た光反射剤９は、図１に示したように、シンチレータ４
の上部に形成される上面光反射層６となる。ここで光反
射剤９は、上記したように光反射率の大きいものを使用
する。光反射剤９の中に気泡やゴミ等の異物が混入しな
いように気をつけることが肝要である。また、光反射剤
９の厚さはシンチレータ全面にわたって厚さにむらがな
いように均一な厚さにすることが重要である。ここでの
光反射剤９の厚さが均一でないことは上面光反射層６の
厚さむらがあることを意味し、感度ばらつきを起こす原
因になるからである。また、光反射剤９の厚さはＸ線が
入射して発光したシンチレータの光が外部に漏れ出さな
いことが重要であり、100〜300μｍ程度が必要である。

【００２９】（3）工程３ この工程を図２（ｃ）に示す。工程２ではスライス分離
溝７を形成する。光反射剤９が充分に硬化した後、所定
の溝幅を持ったスライス分離溝７をシンチレータ上面か
ら光反射剤層６に達するまで、所定の間隔でシンチレー
タ４に溝を形成していく。この工程で重要なことは、ス
ライス分離溝７の終端を光反射剤層の中に形成すること
である。光接着剤層６（図１に図示）までスライス分離
溝７が達しない場合はシンチレータが溝によって完全に
分離されたことにならず、感度ばらつきの原因になるか
らである。

【００３０】（4）工程４ この工程を図２（ｄ）に示す。工程４ではスライス分離
溝７に光反射剤９の充填を行う。光反射剤９は工程２で
使用したものと同一のもので良い。この光反射剤には気
泡や異物を混入させないことが重要である。充填方法と
してはシリンジを用いて注入したり、上部から加圧して
充填する等の方法が挙げられるが、溝内部に空洞を作る
こと無く光反射剤を充填できれば別の方法でも良い。

【００３１】（5）工程５ この工程を図２（ｅ）に示す。工程５ではチャンネル分
離溝８を形成する。チャンネル分離溝８はスライス分離
溝７と直交する方向に形成する溝であり、形成方法はス
ライス分離溝７の形成とまったく同様である。この工程
では、スライス分離溝７に充填した光反射剤が充分に硬
化した後にチャンネル溝を形成することが重要である。

【００３２】（6）工程６ この工程を図２（ｆ）に示す。 この工程ではチャンネ
ル分離溝８に光反射剤９を充填する。使用する光反射剤
及びこの反射剤を溝に充填する方法は前記工程４におけ
るスライス分離溝への充填方法と同様である。

【００３３】（7）工程７ この工程を図２（ｇ）に示す。この工程ではシンチレー
タ上面の研磨を行う。シンチレータ上面は後工程で光検
出素子アレイを接着する面となるために十分な面精度を
確保しておく必要がある。特に光反射剤等の付着が考え
られるので十分表面は洗浄しておくことが重要である。

【００３４】（8）工程８ この工程を図２（ｈ）に示す。この工程では前記の工程
１から工程６を経て製作したプレートとシンチレータを
ひっくり返して、前記シンチレータに基板１の上に接着
したシリコンフォトダイオードを接着して固定する準備
をする。

【００３５】（9）工程９ この工程を図２（ｉ）に示す。この工程では基板１の上
に接着したシリコンフォトダイオード（光検出素子アレ
イ）２をシンチレータ４の上面に接着して固定する。こ
こで用いる接着剤は、透明接着剤で透明接着層３を形成
する。したがって、シンチレータで発光した光が光検出
素子に効率良く伝わるように光透過率の良い透明接着剤
を用いる必要がある。

【００３６】また、透明接着剤３に気泡や異物等が混入
しないように注意し、該透明接着剤３の厚さは光透過効
率を考慮して充分に薄くし、厚さむらが起きないように
均一な厚さにする。この工程において最も重要なこと
は、光検出素子のスライス方向及びチャンネル方向の配
列ピッチとシンチレータのスライス分離溝及びチャンネ
ル分離溝の位置を極めて正確に合わせて両者を接着する
ことである。シンチレータ側の分離溝位置と光検出素子
側の位置が一致していないと、各光検出素子での感度ば
らつきを起こすだけでなく、正確な位置でのＸ線情報を
捕らえることが出来ず、誤った情報を計測してしまうこ
とになるからである。透明接着剤３が充分に硬化するま
ではシンチレータと光検出素子アレイ１２の位置が滑っ
て位置ずれを起こすので注意しなければならない。

【００３７】（10）工程１０ この工程を図２（ｊ）に示す。この工程は、本発明によ
るＸ線検出素子を製造する最後の工程で、ベースプレー
ト１０の剥離を行う工程である。光検出素子アレイ１２
をベースプレート１０から剥離する際には無理な力を掛
けないように注意する。

【００３８】以上の第１の実施例によって本発明のＸ線
検出器を構成するＸ線検出素子アレイが製造される。

【００３９】（実施例２）図３は本発明によるＸ線検出
器のＸ線検出素子アレイの第２の実施例を示した図であ
る。図３において、（ａ）はＸ線検出素子アレイの外観
図、（ｂ）はチャンネル方向のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は
スライス方向のＢ−Ｂ断面図である。この第２の実施例
の特徴は、上記第１の実施例と基本構造は同じである
が、シンチレータ４の周囲に形成した上面光反射層６の
上面に薄膜ガラス１６を設けた点にある。この薄膜ガラ
ス１６を設けることによって、上面光反射層６に外力が
加わっても該光反射層を保護することができる。また、
この薄膜ガラス１６は前記第１の実施例で治具として使
用したベースプレート１０の役割も担っており、最終工
程でベースプレートを剥離する作業を省略できる利点
と、工程作業中におけ破損の防止に役立つという利点を
持っている。

【００４０】次に、図４を用いて上記第２の実施例のＸ
線検出素子アレイの製造方法について説明する。

【００４１】（1）工程１ この工程は準備工程で図４（ａ）に示す。まず最初に薄
膜ガラス１６を用意する。この薄膜ガラス１６はＸ線照
射により変色や強度劣化を起こさないこと、Ｘ線減弱率
の小さな材質であることが必要である。100〜500μｍ程
度の厚さで、平坦度が良く、反りの無いものとし、この
薄膜ガラス板１６をベースプレートとして使用する。

【００４２】（2）工程２ この工程を図４（ｂ）に示す。シンチレータ４を光反射
剤９で薄膜ガラス板１６に貼りつける。この貼り付けた
光反射剤９は、図３に示したように、シンチレータ４の
上部に形成される上面光反射層６となる。ここで光反射
剤９は光反射率の大きいものを使用し、その中に気泡や
ゴミ等の異物が混入しないようにすることが重要であ
る。また、光反射剤９の厚さはシンチレータ全面にわた
って厚さにむらがないように均一にする。ここでの光反
射剤９の厚さが均一でないことは上面光反射層６に厚さ
むらがあることを意味し、感度ばらつきを起こす原因に
なるからである。また、光反射剤９の厚さはＸ線が入射
して発光したシンチレータの光が外部に漏れ出さないこ
とが重要であり、100〜300μｍ程度が必要である。

【００４３】（3）工程３ この工程を図４（ｃ）に示す。工程３ではスライス分離
溝７を形成する。光反射剤９が充分に硬化した後、所定
の溝幅を持ったスライス分離溝７をシンチレータ上面か
ら光反射剤層６に達するまで、所定の間隔でシンチレー
タ４に溝を形成していく。この工程で重要なことは、ス
ライス分離溝７の終端を光反射剤層９の途中に形成する
ことである。光接着剤層６（図３に図示）までスライス
分離溝７が達しない場合はシンチレータが溝によって完
全に分離されたことにならず、感度ばらつきの原因にな
るからである。

【００４４】（4）工程４ この工程を図３（ｄ）に示す。工程４ではスライス分離
溝７に光反射剤９の充填を行う。光反射剤９は工程２で
使用したものと同一のもので良い。この光反射剤には気
泡や異物を混入させないことが重要である。充填方法と
しては、シリンジを用いて注入したり、上部から加圧し
て充填する等の方法が挙げられるが、溝内部に空洞を作
ること無く光反射剤を充填できれば別の方法でも良い。

【００４５】（5）工程５ この工程を図３（ｅ）に示す。工程５ではチャンネル分
離溝８を形成する。チャンネル分離溝８はスライス分離
溝７と直交する方向に形成する溝であり、形成方法はス
ライス分離溝７の形成とまったく同様である。この工程
では、スライス分離溝７に充填した光反射剤が充分に硬
化した後にチャンネル溝を形成することが重要である。

【００４６】（6）工程６ この工程を図３（ｆ）に示す。この工程ではチャンネル
分離溝８に光反射剤９を充填する。使用する光反射剤及
びこの反射剤を溝に充填する方法は前記工程４における
スライス分離溝への充填方法と同様である。

【００４７】（7）工程７ この工程を図３（ｇ）に示す。この工程ではシンチレー
タ上面の研磨を行う。シンチレータ上面は後工程で光検
出素子アレイを接着する面となるために十分な面精度を
確保しておく必要がある。特に光反射剤等の付着が考え
られるので十分表面は洗浄しておくことが重要である。

【００４８】（8）工程８ この工程を図３（ｈ）に示す。この工程では前記の工程
１から工程６を経て製作した薄膜ガラス板１６とシンチ
レータ４とをひっくり返して、前記シンチレータ４に基
板１の上に接着したシリコンフォトダイオード２を接着
して固定する準備をする。

【００４９】（9）工程９ この工程を図３（ｉ）に示す。この工程では基板１の上
に接着したシリコンフォトダイオード（光検出素子アレ
イ）２をシンチレータ４の上面に接着して固定する。こ
こで用いる接着剤は、透明接着剤で透明接着層３を形成
する。したがって、シンチレータで発光した光が光検出
素子に効率良く伝わるように光透過率の良い透明接着剤
を用いる必要がある。

【００５０】また、透明接着剤３に気泡や異物等が混入
しないように注意し、該透明接着剤３の厚さは光透過効
率を考慮して充分に薄くし、厚さむらが起きないように
均一な厚さにする。この工程において最も重要なこと
は、光検出素子のスライス方向及びチャンネル方向の配
列ピッチとシンチレータのスライス分離溝及びチャンネ
ル分離溝の位置を極めて正確に合わせて両者を接着する
ことである。シンチレータ側の分離溝位置と光検出素子
側の位置が一致していないと、各光検出素子での感度ば
らつきを起こすだけでなく、正確な位置でのＸ線情報を
捕らえることが出来ず、誤った情報を計測してしまうこ
とになるからである。透明接着剤３が充分に硬化するま
ではシンチレータと光検出素子アレイ１２の位置が滑っ
て位置ずれを起こすので注意しなければならない。薄膜
ガラス１６は上面光反射層６を保護する役目を果たすの
で、最後に剥離せずに光検出素子アレイに付けたままと
する。

【００５１】以上の第２の実施例によって本発明のＸ線
検出器を構成するＸ線検出素子アレイが製造される。な
お、上記第２の実施例の製造方法において特に注意すべ
きことは、スライス方向及びチャンネル方向に分離溝を
形成した後、分離溝に光反射剤を充填してこれが硬化す
るまでは、構造的に非常に壊れ易いので取り扱いには充
分に注意する必要がある。

【００５２】［本発明のＸ線検出器を用いたＸ線ＣＴ装
置］以上の本発明によるＸ線検出素子アレイを用いたＸ
線検出器をマルチスライス型Ｘ線ＣＴ装置に搭載した例
を図５に示す。図５において、回転板１９にＸ線管１４
と対向させて検出器容器１３が搭載されている。検出器
容器１３の内部には図２若しくは図４の製造方法によっ
て製造された図１若しくは図３の構造のＸ線検出素子ア
レイ１２がチャンネル方向及びスライス方向にＸ線管１
４の焦点を中心とした略円弧となるポリゴン状に配列さ
れている。図はスライス方向に４列配列した例である。

【００５３】また、Ｘ線検出素子アレイ１２のＸ線入射
部にはＸ線管１４の焦点以外の方向から入射してくる散
乱線を除去するためのコリメータ板群１５がチャンネル
方向及びスライス方向に置かれている。検出器容器１３
の外側には、検出素子からの信号を増幅するための増幅
回路ユニット１８が置かれている。回転板１９の中央に
は開口部２１があり、この開口部２１内に置かれた被検
体１７を中心として回転板１９が回転することにより被
検体１７の全周方向からのＸ線透過量の計測が行えるよ
うになっている。上記の本発明のＸ線検出器を用いたＸ
線ＣＴ装置は、チャンネル及びスライス間のＸ線検出素
子の検出特性は均一になり、一回のスキャンで同時に複
数のスライスデータ（図５の場合は４スライス）の計測
が行えるため、リングアーチファクトのない高画質の複
数の断層像が一度に得られる。

【００５４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によるＸ
線検出器のＸ線検出素子アレイは、シンチレータが縦横
に格子状に分離され、該シンチレータの周囲を光反射材
で塗り固めて前記シンチレータを光反射材で密閉した構
造、さらには光反射材で密閉したシンチレータの上面に
薄膜ガラスを設けた構造である。このような構造とする
ことによって、

【００５５】（1）チャンネル及びスライス間を分離す
る溝に金属板を挿入する必要がないので、金属板の光の
反射率のばらつきや金属板の溝への挿入状態に寄因する
各素子間での出力ばらつきを低減することができる。 （2）前記チャンネル及びスライス間を分離する溝を光
検出素子アレイにまで達しないようにしたので、該光検
出素子アレイに機械的ダメージを与えない。 （3）Ｘ線検出素子数が非常に多くなっても十分な受光
領域を確保できるので、高効率のＸ線検出素子とするこ
とができる。などの効果を有するＸ線検出素子が得られ
る。このＸ線検出素子をチャンネル方向及びスライス方
向に複数配列することによって、高効率で前記複数のＸ
線検出素子の検出特性が均一なマルチスライス型Ｘ線検
出器を構成することができ、一回のスキャンで同時に複
数のスライスデータを計測し、このデータを再構成する
ことによってリングアーチファクトのない高画質の複数
の断層像が一度に得られるマルチスライス型Ｘ線ＣＴ装
置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＸ線検出器のＸ線検出素子アレイ
の第１の実施例を示す図。

【図２】図１に示す第１の実施例のＸ線検出素子アレイ
の製造工程の説明図。

【図３】本発明によるＸ線検出器のＸ線検出素子アレイ
の第２の実施例を示す図。

【図４】図３に示す第２の実施例のＸ線検出素子アレイ
の製造工程の説明図。

【図５】本発明によるＸ線検出素子アレイを用いたマル
チスライスＸ線検出器をＸ線ＣＴ装置に搭載した例を示
す図。

【図６】マルチスライスＸ線ＣＴ装置のマルチスライス
計測の原理を説明する概念図。

【図７】シングルスライスＸ線ＣＴ装置の一次元配列の
Ｘ線検出器の構成を示す図。

【図８】シングルスライスＸ線ＣＴ装置の一次元配列の
Ｘ線検出器に用いた従来のＸ線検出素子アレイの構造を
示す図。

【符号の説明】

１・・・基板、２・・・光検出素子（シリコンフォトダイオー
ド）、３・・・透明接着層（透明接着剤）、４・・・シンチレ
ータ 、６・・・上面光反射層、７・・・スライス方向分離溝
（分離層）、８・・・チャンネル方向分離溝（分離層）、
９・・・光反射剤、１０・・・ベースプレート、１１・・・テフ
ロン加工面、１２・・・Ｘ線検出素子アレイ、１３・・・検出
器容器 、１６・・・薄膜ガラス、１０１・・・Ｘ線管、１０
２・・・ファン状Ｘ線ビーム、１０４‥・マルチスライス
Ｘ線検出素子列、１０５・・・被検体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射する放射線を検知して発光するシン
   チレータと、該シンチレータの発光を受光することによ
   り前記シンチレータが検知した放射線の線量に対応する
   電気信号を出力する光検出素子とから成る複数のＸ線検
   出素子をアレイ状に形成してＸ線検出素子列を構成し、
   このＸ線検出素子列をＸ線管焦点を中心とした略円弧上
   にチャンネル方向及びスライス方向に複数個配列したマ
   ルチスライス型Ｘ線検出器において、前記Ｘ線検出素子
   列のシンチレータは縦横に格子状に分離され、該シンチ
   レータの周囲を光反射材で塗り固めて前記シンチレータ
   を光反射材で密閉したことを特徴とするマルチスライス
   型Ｘ線検出器。
2. 【請求項２】 光反射剤を用いてベースプレート上にシ
   ンチレータ板を貼りつけ、このシンチレータ板の上面か
   ら前記光反射剤の層に至るまでのスライス分離溝を形成
   し、このスライス分離溝に光反射剤を充填し前記シンチ
   レータの上面から光反射層に至るまでのチャンネル分離
   溝を形成し、このチャンネル分離溝に光反射剤を充填し
   て前記シンチレータの上面を研磨し、この研磨したシン
   チレータ上面に基板上の光検出素子アレイを接着し、前
   記ベースプレートから前記光検出素子アレイを剥離して
   成るＸ線検出器の製造方法。
3. 【請求項３】 入射する放射線を検知して発光するシン
   チレータと、該シンチレータの発光を受光することによ
   り前記シンチレータが検知した放射線の線量に対応する
   電気信号を出力する光検出素子とから成る複数のＸ線検
   出素子をアレイ状に形成してＸ線検出素子列を構成し、
   このＸ線検出素子列をＸ線管焦点を中心とした略円弧上
   にチャンネル方向及びスライス方向に複数個配列したマ
   ルチスライス型Ｘ線検出器において、前記Ｘ線検出素子
   列のシンチレータは縦横に格子状に分離され、該シンチ
   レータの周囲を光反射材で塗り固めて前記シンチレータ
   を光反射材で密閉し、この密閉したシンチレータの上面
   に薄膜ガラスを設けたことを特徴とするマルチスライス
   型Ｘ線検出器。
4. 【請求項４】 光反射剤を用いて薄いガラス板にシンチ
   レータ板を貼りつけ、このシンチレータ板の上面から前
   記光反射剤の層に至るまでのスライス分離溝を形成し、
   このスライス分離溝に光反射剤を充填し前記シンチレー
   タの上面から光反射層に至るまでのチャンネル分離溝を
   形成し、このチャンネル分離溝に光反射剤を充填して前
   記シンチレータの上面を研磨し、この研磨したシンチレ
   ータ上面に基板上の光検出素子アレイを接着して成るＸ
   線検出器の製造方法。
5. 【請求項５】 Ｘ線源と、このＸ線源と対向してチャン
   ネル方向及びスライス方向に配置されたマルチスライス
   Ｘ線検出器と、これらＸ線源及びＸ線検出器を保持し、
   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線の強度に基づき前記被検体の断層
   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、前記Ｘ線検出器として請求項１、３に記
   載のＸ線検出器を用いたことを特徴とするＸ線ＣＴ装
   置。