JP2002286846A

JP2002286846A - 放射線検出装置及びそれを用いた放射線撮像システム

Info

Publication number: JP2002286846A
Application number: JP2001090280A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Nagano; 和美長野; Tomoyuki Tamura; 知之田村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】印刷によって柱状波長変換体層を形成する際
に良好な印刷特性が得られ、柱状波長変換体層の形状の
変動および各画素の出力変動が小さな放射線検出装置を
提供する。【解決手段】半導体光検出素子１１１は、基板１０４
上に薄膜トランジスタやフォトダイオードからなる光検
出のための画素１０５が縦横二次元に配列されている。
半導体光検出素子１１１上に、平板状の第１蛍光体層１
０１を設け、さらに半導体光検出素子１１１の各画素１
０５と対応する位置に、柱状の第２蛍光体層１０２を設
けて構成される。第１蛍光体層１０１が平均粒径５μｍ
以上２０μｍ以下の波長変換体粒子から構成され、かつ
第１蛍光体層の空隙率が２０％以上５０％以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光体層で放射線
を光に変換して、さらに光電変換する放射線検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の放射線検出装置においては、蛍光
体（波長変換体）層で放射線を光に変換して、半導体光
検出素子で光電変換するものが多種類提案されている。
図６〜８に、従来知られている放射線検出装置の要部断
面図を示す。

【０００３】図６は、Ｘ線入射側に平板状の蛍光体層２
０１を設置し、入射したＸ線が平板状蛍光体層２０１中
で光に変換され、この変換した光が半導体光検出素子１
１１の各画素１０５に入射することによって電気信号に
変換されるように構成されている。このような構成例
は、例えば特開平０７−２７８６３号公報に開示されて
いる。また、平板状蛍光体層２０１が複数の層を積層し
て構成されている蛍光体層や、平板状蛍光体層２０１が
ＣｓＩ等の蒸着法による柱状化単結晶蛍光体層からなる
半導体検出装置や、平板状蛍光体層２０１上に蛍光体層
保護部材を設けたものなども知られている。

【０００４】図７は、凹部が形成されたパネル状の蛍光
体保護部材１０３に蛍光体を充填することにより柱状に
した柱状蛍光体層３０１を形成し、この柱状蛍光体層３
０１を半導体光検出素子１１１の各画素１０５に対応す
るように分離して設置している。そして入射したＸ線を
画素ごとに分離した柱状蛍光体層３０１中で光に変換さ
せ、この変換した光が各柱状蛍光体に対応する半導体光
検出素子の画素１０５に入射することによって電気信号
に変換されるように構成されている。このような構成例
は、例えば特開平５−６０８７１号公報に開示されてい
る。また柱状蛍光体層を形成する方法として平板状に形
成した蛍光体層をレーザー等で切削して形成する方法
が、例えば、特開平９−６１５３６号公報に開示されて
いる。

【０００５】また図８は、凹部が形成されたパネルに蛍
光体を充填するだけでなく蛍光体を仕切っている隔壁よ
りも蛍光体を高くして櫛形状蛍光体層４０１を形成し、
入射したＸ線を櫛形状蛍光体層４０１中で光に変換する
ことによってＸ線―可視光変換素子として構成されてい
る。このような構成例は、例えば特開昭５５−６７７０
０号公報に開示されている。また、櫛形蛍光体層を形成
する他の方法として、例えば、半導体光検出素子上に平
板状の第１蛍光体層を形成し、さらに柱状部となるべき
厚さの蛍光体層を平板状第１蛍光体層に重ねて形成した
後、サンドブラスト法やレーザーカッティング法等によ
って柱状部以外の不用部分を削除して、柱状第２蛍光体
層を分離、形成する方法が知られている。

【０００６】さらにもっと簡便な方法としては、光検出
のための画素が設けられた半導体光検出素子上に、平板
状第１蛍光体層を、印刷等または、板状に形成したもの
を張り合わせるなどして設け、さらに平板状第１蛍光体
層上に、画素と対応した位置に柱状部を印刷によって直
接形成し、柱状第２蛍光体層を形成する方法が知られて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、解像度
を向上させるために半導体光検出素子の一画素の大きさ
は、小さくなる傾向にあり、近年では、一画素は２００
μｍ角以下となり、柱状に形成される小区分部の大きさ
は、画素に対応して２００μｍ角以下の極小底面積にな
っている。また、通常の蛍光体シートは１００〜２００
μｍ厚のものが使用されているが、柱状蛍光体層の高さ
は少なくともシート蛍光体層厚よりも大きな２００〜３
００μｍのものが望ましいとされており、柱状蛍光体層
は非常に微少な底面積で高いアスペクト比を持つ構造と
なってきている。

【０００８】平板蛍光体層上に柱状蛍光体層を設ける方
法として、印刷法は特に簡便な方法である。印刷法で
は、蛍光体に少なくともバインダー樹脂と溶剤を混合し
て印刷ペーストを作成し、この印刷ペーストが印刷版か
ら押し出されて被印刷物上に形成された後、乾燥するこ
とによって柱状構造が形成されている。

【０００９】このため、柱状第２蛍光体層を平板状第１
蛍光体層上に形成する際に、第２蛍光体層用の印刷ペー
ストが乾燥する前に自重でだれてしまったり、平板状蛍
光体層粒子の凹凸の影響から印刷端部が乱れてしまった
りして、柱状蛍光体層の底面部の形状が不均一になる場
合があった。特に、画素が小さくなり柱状間の距離が数
十μｍしかない場合などは、柱状部同士が連結してしま
い欠陥部を形成することがあった。また、柱状蛍光体を
多層印刷するような場合は、柱状蛍光体層の平板状蛍光
体層への１回目の印刷がだれてしまうと、多層印刷で積
層していく過程で、印刷ペーストが垂直に積層されずに
傾いて印刷されてしまう場合もあった。柱状蛍光体層は
半導体光検出のための画素の大きさに対応して設けられ
たものなので、前述の欠陥はすなわち放射線検出装置の
検出光量が変動する原因となっていた。

【００１０】一方、印刷の際のだれ防止のために、不用
意に印刷ペーストの樹脂分や溶剤分を減らしたり、即乾
性の溶剤比率を多くして使用したりすると印刷版の抜け
が悪くなったり、印刷ペーストが版上で乾燥して目詰ま
りを起こすなどの問題があった。

【００１１】そこで本発明は、印刷によって柱状波長変
換体層を形成する際に良好な印刷特性が得られ、柱状波
長変換体層の形状の変動および各画素の出力変動が小さ
な放射線検出装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明は、平板状に形成された第１波長変換体層
と、この平板状第１波長変換体層に接するように印刷に
よって形成された概略柱状の第２波長変換体層とを備
え、これらの波長変換体層で放射線を光に変換し、さら
に光電変換して出力する放射線検出装置において、前記
第１波長変換体層が平均粒径５μｍ以上２０μｍ以下の
波長変換体粒子から構成され、かつ前記第１波長変換体
層の空隙率が２０％以上５０％以下であることを特徴と
する。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る放射線検出装置の要
部断面を示す。半導体光検出素子１１１は、基板１０４
上に薄膜トランジスタ（＝ＴＦＴ）やフォトダイオード
からなる光検出のための画素１０５が縦横二次元に配列
されている。素子表面には、耐湿性、機械特性の向上の
ために樹脂等の保護層を設けても良い。さらに半導体光
検出素子１１１上に、平板状の第１蛍光体（波長変換
体）層１０１を設け、さらに半導体光検出素子１１１の
各画素１０５と対応する位置に、柱状の第２蛍光体層１
０２を設けて構成される。

【００１５】粒径の大きい蛍光体は、小粒径の蛍光体に
比較して発光量が多いことが知られている。平板状の第
１蛍光体層１０１は、蛍光体によって変換された光を検
出する半導体光検出素子１１１に隣接しており、検出素
子に光が到達するまでの距離が短く光の損失も少ないの
で、発光量の大きい蛍光体を使用することが望ましい。
しかし、粒径の大きな蛍光体を平板状第１蛍光体層１０
１に用いて柱状第２蛍光体層１０２を印刷すると、第１
蛍光体層粒子の凹凸によって印刷端部が乱れることがあ
る。

【００１６】一般に、印刷工程においては、印刷ペース
トが被印刷物に転写された時点で、印刷パターンの端部
に乱れが生じる場合がある。また、印刷ペーストの性状
によってはさらにペーストが乾燥するまでの間に自重に
よって印刷パターンから流れ落ちてだれてしまうものも
ある。だれ量は、印刷ペーストである第２蛍光体層の性
状に大きく依存しているが、印刷端部のみだれ量は被印
刷表面の影響も大きく、たとえ、だれ量の小さい第２蛍
光体層用の印刷ペーストを用いても、印刷端部のみだれ
が発生することがある。

【００１７】ここで、図２に第１蛍光体層の粒径と第２
蛍光体層印刷端部のみだれ量を示す。第２蛍光体層には
５μｍ粒径の蛍光体を使用してスクリーン印刷を行っ
た。印刷端部のみだれ量は、第１蛍光体層の蛍光体粒子
の中心が印刷領域の境界線上に重なって、その粒子の溝
に、第２蛍光体層の粒子が落ち込むことによってみだれ
が生じると考えられる。したがって、第１蛍光体層の粒
径が大きくなるほど印刷のみだれ量は大きくなることが
解る。

【００１８】近年、半導体光検出素子の画素は２００μ
ｍ角以下であり、柱状蛍光体の一辺は１００μｍから１
６０μｍ程度である。柱状の一辺が１６０μｍの場合、
辺長さの変動値を１５％以下に抑えるには、第１蛍光体
層を構成する蛍光体粒子は平均粒径２０μｍ以下である
ことが必要である。

【００１９】図３に異なる平均粒径のテルビウム付活酸
化硫化ガドリニウム（＝以下Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ）蛍光体層とそ
の反射率の関係を示す。バインダーにはポリビニルアル
コールを用い、３０μｍ，７０μｍの各厚さのサンプル
を作成した。反射率の測定には、Ｕ−４０００型分光光
度計（日立製作所製、測定波長５５０ｎｍ）を用いた。
蛍光体粒子を層状に形成すれば、その層は反射率を有す
る層になるが、図３に示したように粒径が小さい蛍光体
で層を形成すると、高い反射率をもつ反射層として作用
する。例えば、粒径３μｍ、３０μｍ厚で約８５％の反
射率を有している。

【００２０】平板状の第１蛍光体層は蛍光体によって変
換された光が検出される素子に接しており、第１蛍光体
層の反射率が高いと、例えば全蛍光体層を覆うように反
射層を設けたとしても、柱状第２蛍光体層で発光した光
が半導体光検出素子に光が到達するまでの光路が長くな
り光の損失が大きくなってしまうため光取り出し効率の
低下の原因となる。厚さ３０μｍで蛍光体粒径が５μｍ
以下になると反射率が特に大きくなる傾向があることか
ら、少なくとも第１蛍光体層を構成する蛍光体粒子は平
均粒径５μｍ以上が望ましい。

【００２１】図２，３より、平板状の第１蛍光体層１０
１は、蛍光体の平均粒径が５μｍ以上２０μｍ以下の蛍
光体層から構成されていることが望ましい。

【００２２】また、前述したように印刷パターンの形状
は、印刷ペーストだけでなく、印刷を施される被印刷物
による影響を受けるが、図４に示すように、第１蛍光体
層の空隙率を変化させて第２蛍光体層を印刷すると、第
１蛍光体層の空隙率が極端に小さい場合、印刷端部の乱
れ量が多くなる傾向が見られた。第２蛍光体層を印刷で
形成する際、第１蛍光体層はすでに乾燥した状態であ
る。従って、第１蛍光体層の粒子間に存在する空隙は、
第２蛍光体層が転写されると、第２蛍光体層印刷ペース
トのバインダーおよび溶剤を毛細管現象により吸収して
しまうため、印刷端部のみだれの発生を抑制する効果が
ある。しかし、たとえば、粒子の大きい蛍光体を第１蛍
光体層に使用して空隙率が高くなると表面の平坦度が失
われてしまうので、かえって印刷端部を乱れさせる原因
となってしまう。従って、空隙率は２０％以上５０％以
下が望ましいことが解った。

【００２３】本発明による蛍光体層を半導体光検出素子
上に設ける方法としては、光検出のための画素が設けら
れた半導体光検出素子上に、平板状第１蛍光体層を、印
刷等または、板状に形成したものを張り合わせるなどし
て設け、さらに、平板状第１蛍光体層上に、画素と対応
した位置に印刷によって柱状第２蛍光体層を直接形成す
ることによって作成できる。印刷は一層刷りでも良い
が、多層刷りを行って柱状部の高さを高く形成すること
が望ましい。特に本発明においては、第１蛍光体層上に
第２蛍光体層を印刷する際の第１層目の欠陥がないの
で、多数回の積層印刷によっても傾きのない柱状形状が
形成できる。

【００２４】このようにして形成された第２蛍光体層
は、柱状に分離されているので柱状部で発生した光は隣
接する画素に入射して画像の鮮鋭度を落とすことがな
い。したがって第２蛍光体層は、散乱による鮮鋭度への
影響を無視して発光量に優れる大粒径の蛍光体粒子を使
用することが可能である。

【００２５】また、蛍光体層を第１層と第２層とに分割
しているので、第１層は画素に対して鮮鋭度に大きな影
響がない厚さ、好ましくは２０〜３００μｍに設定し、
第２層は柱状化が可能な厚み、好ましくは１２０〜３０
０μｍに形成することにより、層全体の厚みをこれまで
になく大きく設定することが可能である。また全体の層
厚さが従来と同等であっても、柱状部を形成することに
より、より鮮鋭度の高い画像を得ることができる。

【００２６】また、形成された蛍光体層上には、反射層
を設けることができる。反射層は、柱状第２蛍光体層で
発生した光を、より効率良く半導体光検出素子に導入す
るために設けることが望ましい。反射層を設ける方法と
しては、スパッタ法、蒸着法、塗布法等いずれの公知の
方法で設けてもよい。

【００２７】また、形成された蛍光体層上には、保護層
を設けることができる。保護層は、蛍光体層の耐久性、
耐薬品性を向上させ、また機械的強度を上げることがで
きるので、設けることが望ましい。

【００２８】（蛍光体）本発明の蛍光体層に使用される
蛍光体としては、Ｘ線の照射によって蛍光を発する通常
使用される蛍光体であれば、何れでもよく、Ｇｄ₂Ｓ
₂Ｏ：Ｔｂ、Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ、（Ｇｄ、Ｙ）₂Ｏ₂Ｓ：Ｔ
ｂ、Ｌａ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ等の酸硫化物希土類蛍光体、Ｌａ
ＯＢｒ：Ｔｍ、ＬａＯＢｒ：Ｔｂ等の酸臭化物希土類蛍
光体、ＢａＦＣｌ：Ｅｕ、ＢａＦＢｒ：Ｅｕ、ＢａＦ
Ｉ：Ｅｕ等のバリウムハライド蛍光体、ＧｄＴａＯ₄：
Ｔｂ、ＹＴａＯ₄：Ｔｍ、ＣａＷＯ、等が挙げられる。
本発明の平板状第１蛍光体層の蛍光体の粒径は５〜２０
μｍが好ましい。柱状第２蛍光体層の蛍光体の粒径につ
いては、印刷工程に支障のない粒径であれば、特に限定
されるものではない。

【００２９】（ペースト）例えば、蛍光体を加工形成す
るために、Ｘ線の照射によって蛍光を発する蛍光体を、
例えば有機樹脂と有機溶媒からなるビヒクルに、三本ロ
ール、混練り機、ビーズミル分散機、ボールミル分散機
などによって分散させて、ペースト形状に調整すること
ができる。

【００３０】（有機樹脂）本発明で使用される有機樹脂
としては、ペースト作成に一般的に公知な樹脂であれ
ば、何れの樹脂でも良く、例えば、エチルセルロース、
ニトロセルロース、セルロースアセテートブチレート、
セルロースアセテートプロピオネートなどのセルロース
系樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、
ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹
脂、ポリビニルアルコール樹脂、アルキッド樹脂、フェ
ノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ロジン樹脂、
尿素樹脂高融点脂肪酸等の汎用されている有機ビヒクル
（バインダー）等が挙げられる。第１蛍光体層と第２蛍
光体層のバインダー樹脂は同じ樹脂を用いても良いが、
異なる屈折率を持つ樹脂が用いられることが望ましく、
基本的には第１蛍光体層が、第２蛍光体層をなすバイン
ダー樹脂より屈折率が大きいバインダー樹脂からなれば
よい。双方の屈折率差は僅かな差でよい。

【００３１】（有機溶媒）本発明で使用される有機溶剤
としては、公知であり一般的に用いられているものであ
って、有機樹脂、その他の添加剤を良く溶解する溶剤で
あれば何でも良い。例えば、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレ
ングリコールなどのグリコール類、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチ
レングリコールジメチルエーテル、エチレングリコール
モノ−ｎ−ヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ
アリルエーテル、エチレングリコールドデシエーテル、
エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレン
グリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコール
イソアミルエーテル、エチレングリコールベンジルエー
テル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモ
ノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチル
エーテルなどのグリコールエーテル、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルなど
のグリコールエーテル類とそのアセテート類、アジピン
酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、コハク酸ジメチル等
の２塩基酸のジエステル塩、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、メチ
ルアミルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、キ
シレン、トルエン、エチルベンゼンなどの芳香族類、ｎ
−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブタ
ノール、α−テルピネオール、β−テルピネオール、カ
ルペオール、メンタジオール、トリデシルアルコールな
どのアルコール類、２，２，４−トリメチル−１，３−
ペンタンジオールモノ（２−メチルプロパネート）、メ
チル−３−メトキシプロピオネート、酢酸エチル、酢酸
イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸メト
キシブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸シクロ
ヘキシル、酢酸ベンジル、プロピオン酸エチル、プロピ
オン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸
イソアミルなどのエステル類、ジメチルアセトアミド、
ジメチルホルムアミド等の公知の溶剤が挙げられ、これ
らを一種類または二種類以上を混合して用いてもよい。

【００３２】（添加剤）また添加剤として、分散性や、
ペーストの印刷性を向上させる目的で、必要に応じて公
知の消泡剤、チキソトロピー付与剤、レベリング剤、分
散剤を添加することができる。

【００３３】ペースト組成物の濃度は、形状形成方法に
応じた粘度が得られる組成比を選択することができる。

【００３４】以下、実施例及び比較例により、本発明を
より詳細に説明する。本発明はこれらの実施例によって
限定されるものではない。なお、以下の説明で質量部と
は、各成分の質量比を表す。

【００３５】［実施例１］（第１蛍光体層ペースト）Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ（平均粒径１５μｍ）７５質量部エチルセルロース３質量部ステアリン酸１質量部テルピネオール２０質量部キシレン１２質量部（第２蛍光体層ペースト）Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ（平均粒径１０μｍ）１００質量部エチルセルロース３質量部ステアリン酸１質量部テルピネオール２０質量部キシレン１２質量部上記材料を混合し三本ロールで混練りして、第１蛍光体
層用ペーストおよび第２蛍光体層用ペーストを得た。

【００３６】半導体光検出素子上に第１蛍光体層用ペー
ストをスクリーン印刷で印刷し、７０℃オーブンで２０
分乾燥させ、厚さ５０μｍの平板状第１蛍光体層を設け
た。第１蛍光体層の空隙率は３２％であった。さらに、
第２蛍光体層用ペーストを用い、半導体光検出素子上の
各々の画素（１６０μｍ角）に対応する位置に柱状第２
蛍光体層（１３０μｍ角）をスクリーン印刷で同様にし
て設け乾燥して、高さ３００μｍの柱状第２蛍光体層を
設けた。

【００３７】［実施例２］（第１蛍光体層ペースト）Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ（平均粒径５μｍ）７０質量部エチルセルロース３質量部ステアリン酸１質量部テルピネオール２０質量部キシレン１２質量部（第２蛍光体層ペースト）Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ（平均粒径１０μｍ）１００質量部エチルセルロース３質量部ステアリン酸１質量部テルピネオール２０質量部キシレン１２質量部上記材料を混合し三本ロールで混練りして、第１蛍光体
層用ペーストおよび第２蛍光体層用ペーストを得た。

【００３８】半導体光検出素子上に第１蛍光体層用ペー
ストをスクリーン印刷で印刷し、７０℃オーブンで２０
分乾燥させ、厚さ５０μｍの平板上第１蛍光体層を設け
た。第１蛍光体層の空隙率は３８％であった。さらに、
第２蛍光体層用ペーストを用い、半導体光検出素子上の
各々の画素（１６０μｍ角）に対応する位置に柱状第２
蛍光体層（１３０μｍ角）をスクリーン印刷で同様にし
て設け乾燥して、高さ３００μｍの柱状第２蛍光体層を
設けた。

【００３９】［比較例１］（第１蛍光体層ペースト）Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ（平均粒径３μｍ）７５質量部エチルセルロース３質量部ステアリン酸１質量部テルピネオール２０質量部キシレン１２質量部（第２蛍光体層ペースト）Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ（平均粒径１０μｍ）１００質量部エチルセルロース３質量部ステアリン酸１質量部テルピネオール２０質量部キシレン１２質量部上記材料を実施例１と同様にして、第１および第２蛍光
体層を形成した。第１蛍光体層の空隙率は４５％であっ
た。

【００４０】［比較例２］（第１蛍光体層ペースト）Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ（平均粒径２５μｍ）６５質量部エチルセルロース３質量部ステアリン酸１質量部テルピネオール２０質量部キシレン１２質量部上記材料を実施例１と同様にして、第１および第２蛍光
体層を形成した。第１蛍光体層の空隙率は５２％であっ
た。

【００４１】実施例１，２および比較例１，２につい
て、印刷された第２蛍光体層底面の形状及び発光量を光
検出素子の出力とし、実施例１の強度を１として比較し
た。

【００４２】

【表１】として比較した。

【００４３】図５は、本発明による放射線検出装置のＸ
線診断システムへの適用例を示したものである。

【００４４】Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０
６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透
過し、放射線検出装置（イメージセンサ）６０４０に入
射する。この入射したＸ線には被験者６０６１の体内部
の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応して蛍光体
（波長変換体）によって可視光に変換し、これを光電変
換して、電気信号を得る。この電気信号はデジタル変換
されイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制
御室のディスプレイ６０８０で観察できる。

【００４５】また、この画像情報は電話回線６０９０等
の伝送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタ
ールームなどディスプレイ６０８１に表示もしくは光デ
ィスク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医
師が診断することも可能である。またフィルムプロセッ
サ６１００によりフィルム６１１０に記録することもで
きる。

【００４６】以上の実施形態では、Ｘ線撮像システムを
例に説明したが、放射線を光に変換し、この光を光電変
換する装置構成としても、同様である。なお、放射線と
はＸ線以外のα，β，γ線等を含む。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平板状の第１波長変換体層と、この平板状第１波長変換
体層に接するように印刷によって設けられた概略柱状の
第２波長変換体層からなる波長変換体を有する放射線検
出装置において、第１波長変換体層が平均粒径５μｍ以
上２０μｍ以下の波長変換体粒子から構成され、かつ第
１波長変換体層の空隙率が２０％以上５０％以下である
ことにより、第２波長変換体層を形成する際にきわめて
良好な印刷特性を得ることができるので、柱状第２波長
変換体層の形状の変動および各画素の出力変動が小さな
放射線検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放射線検出装置の要部断面図であ
る。

【図２】第１蛍光体層の粒径と第２蛍光体層印刷端部の
みだれ量を示す図である。

【図３】異なる平均粒径の蛍光体層とその反射率の関係
を示す図である。

【図４】第１蛍光体層の空隙率と印刷端部の乱れ量の関
係を示す図である。

【図５】本発明による放射線検出装置のＸ線診断システ
ムへの適用例を示す図である。

【図６】従来の放射線検出装置の要部断面図である。

【図７】従来の放射線検出装置の要部断面図である。

【図８】従来の放射線検出装置の要部断面図である。

【符号の説明】

１０１平板状第１蛍光体層１０２柱状第１蛍光体層１０３蛍光体保護部材１０４基板１０５画素１１１半導体光検出素子２０１平板状蛍光体層３０１柱状蛍光体層４０１櫛形状蛍光体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/32 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｄ 31/00 ＡＦターム(参考） 2G088 EE01 FF02 GG16 GG19 GG20 JJ05 JJ09 JJ37 KK32 4M118 AA06 AA10 AB01 BA05 CA02 CB11 FB09 FB13 GA10 5C024 AX12 AX16 CY47 CY50 GX03 GX09 5F088 AA01 BA10 BB03 BB07 DA01 EA04 EA08 HA11 LA07 LA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平板状に形成された第１波長変換体層
と、この平板状第１波長変換体層に接するように印刷に
よって形成された概略柱状の第２波長変換体層とを備
え、これらの波長変換体層で放射線を光に変換し、さら
に光電変換して出力する放射線検出装置において、前記第１波長変換体層が平均粒径５μｍ以上２０μｍ以
下の波長変換体粒子から構成され、かつ前記第１波長変
換体層の空隙率が２０％以上５０％以下であることを特
徴とする放射線検出装置。
【請求項２】前記第１波長変換体層が、少なくともバ
インダー樹脂と溶剤と波長変換体粒子とから構成される
ことを特徴とする請求項１記載の放射線検出装置。
【請求項３】前記平板状第１波長変換体層の厚さが２
０〜３００μｍ、前記柱状第２波長変換体層の厚さが１
２０〜３００μｍであることを特徴とする請求項１また
は２記載の放射線検出装置。
【請求項４】被験者または被験物に放射線を照射する
ための放射線源と、この放射線を検出する請求項１ないし３のいずれかに記
載の放射線検出装置と、この検出された信号をデジタル変換して画像処理する画
像処理手段と、この処理された画像を表示する表示手段とを備えること
を特徴とする放射線撮像システム。