JP2003014854A - 放射線検出装置 - Google Patents

放射線検出装置

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JP2003014854A
JP2003014854A JP2001194950A JP2001194950A JP2003014854A JP 2003014854 A JP2003014854 A JP 2003014854A JP 2001194950 A JP2001194950 A JP 2001194950A JP 2001194950 A JP2001194950 A JP 2001194950A JP 2003014854 A JP2003014854 A JP 2003014854A
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Kengo Emoto
健吾 江本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的強度を著しく低下させることなく放射
線検出装置を軽量化、薄型化する。 【解決手段】 放射線を電気信号に変換する変換手段
と、前記変換手段が載置される支持部材と、前記支持部
材の裏面側に設けられており前記変換手段で変換された
電気信号を処理する処理手段とを備えた放射線検出装置
において、前記支持部材に前記処理手段の設けられた位
置に合わせて凹部を形成し、該凹部に前記処理手段への
放射線を遮蔽する遮蔽材を埋設していることを特徴とす
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、放射線検出装置に
関し、特に、医療用のX線検出装置や、産業用の被破壊
装置など放射線検出装置に関する。
【0002】なお、本明細書では、放射線の範ちゅう
に、α線、β線、γ線などの電磁波も含まれるものとす
る。
【0003】
【従来の技術】近年、非晶質シリコン(a−Si)に代
表される光電変換半導体材料の開発により、光電変換素
子を大面積基板上に2次元に多数形成した2次元センサ
の開発が進み、実用化に至っている。このような2次元
センサの中には、主に医療用の診断装置としてX線像を
画像化するX線用2次元センサがある。
【0004】X線用2次元センサには、X線の変換方式
の違いにより主に間接変換方式と直接変換方式の2方式
に分けられる。間接変換方式は、X線を蛍光体によって
可視光に変換し、この可視光を光電変換素子によって電
荷に変換し、その電荷をトランジスタを介して読み出す
ものである。一方、直接変換方式は、X線を電荷に直接
変換し、その電荷をトランジスタを介して読み出すもの
である。
【0005】医療用としてのX線用2次元センサにおい
ては、従来のスクリーン/フィルム系と同様に据え置き
型と可搬型のX線用2次元センサが望まれており、特に
可搬型のX線用2次元センサにおいては小型・軽量・薄
型化が望まれている。
【0006】図3は、間接変換方式2次元センサを用い
たX線検出装置の断面を模式的に示した模式断面図であ
る。図4は、図3の下から見た図である。図3,図4に
おいて、1はX線を可視光に変換するための蛍光体、2
は光電変換素子とトランジスタからなる画素を2次元的
に配したセンサ部、3はガラス等の絶縁性材料からなる
基台、4は比較的軽量なMg合金等の金属材料からなる
機械的強度を高めるための支持板である。蛍光体1とセ
ンサ部2、基台3と支持板4は各々接着材により接着固
定されている。
【0007】また、5はPb等の比較的原子番号の大き
い材料からなり蛍光体1を透過したX線を吸収または遮
蔽するX線遮蔽材であり、支持板4に接着もしくはねじ
により締結されている。7は支持部材であり、基台3と
支持板4から構成されている。10はセンサ部2から得
た信号を処理するための電気回路基板、11はセンサ部
2と電気回路基板10を電気的に接続するためのフレキ
シブル配線、12はセンサ部2の駆動や、センサ部2か
ら得た信号を転送、処理するための集積回路(IC)で
ある。
【0008】次に、図3,図4に示すX線検出装置の動
作について説明する。X線発生装置より照射されたX線
は蛍光体1により可視光変換され、その光量に応じた電
荷がセンサ部2内の光電変換素子に蓄積される。光電変
換素子に蓄積された電荷はセンサ部2内のトランジス
タ、フレキシブル配線11及びIC12を介して電圧と
して読み出される。読み出された電圧(情報)は電気回
路基板10上のIC12によって適当な処理が行われ、
画像を得る。
【0009】ところで、蛍光体1のない領域に照射され
たX線や、蛍光体1で可視光変換されずに透過したX線
がフレキシブル配線11や電気回路基板10上のIC1
2に照射されると、IC12の誤動作や特性劣化の原因
となる。この問題を回避するために、支持板4と電気回
路基板10の間に、支持板4のX線照射面内の大きさと
ほぼ同じ大きさのX線遮蔽板5を設けている。
【0010】なお、X線遮蔽板5の厚みtは、実用上照
射されるX線量に対し、装置の性能や耐久性を考慮して
実用上IC12が問題なく動作するレベルまでX線を遮
蔽するように決められている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術
は、X線遮蔽板の厚み分だけX線検出装置の厚みが増え
てしまい薄型化を妨げる要因とであった。これを回避す
る手段としてX線遮蔽板の厚み分だけ支持部材を薄くす
る方法が考えられるが、この場合は支持板の機械的強度
が著しく低下するという新たな問題が生じる。
【0012】また、従来の技術は、電気回路基板の全面
及びフレキシブル配線上のICにX線が照射されないよ
うな構成としているため、X線が照射されても実用上問
題ない電気回路基板上の配線等、IC以外の領域までX
線遮蔽板を配しており、これによりX線画像検出装置が
重量化するという問題があった。
【0013】そこで、本発明は、機械的強度を著しく低
下させることなく放射線検出装置を軽量化、薄型化する
ことを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、放射線を電気信号に変換する変換手段
と、前記変換手段が載置される支持部材と、前記支持部
材の裏面側に設けられており前記変換手段で変換された
電気信号を処理する処理手段とを備えた放射線検出装置
において、前記支持部材に前記処理手段の設けられた位
置に合わせて凹部を形成し、該凹部に前記処理手段への
放射線を遮蔽する遮蔽材を埋設していることを特徴とす
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。
【0016】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1のX線検出装置の模式的な断面図である。図1には、
いわゆる間接変換方式2次元センサを用いたX線検出装
置を示している。図2は、図1の下から見た図である。
【0017】図1,図2において、1はX線を可視光に
変換するための蛍光体、2は光電変換素子とトランジス
タからなる画素を2次元的に配したセンサ部、3はガラ
ス等の絶縁性材料からなる基台、4は比較的軽量なMg
合金等の金属材料からなる機械的強度を高めるための支
持板であり以下説明するIC12の実装位置に合わせて
凹部が形成されている。蛍光体1とセンサ部2、基台3
と支持板4は各々接着材により接着固定されている。
【0018】また、15はPb等の比較的原子番号の大
きい材料からなり蛍光体1を透過したX線を吸収または
遮蔽するX線遮蔽材であり、支持板4の電気回路基板1
0側にIC12のX線が照射される面以上の大きさの凹
部内に埋設されている。7は支持部材であり、基台3と
支持板4から構成されている。10はセンサ部2から得
た信号を処理するための電気回路基板、11はセンサ部
2と電気回路基板10を電気的に接続するためのフレキ
シブル配線、12はセンサ部2の駆動や、センサ部2か
ら得た信号を転送、処理するための集積回路(IC)で
ある。
【0019】本実施形態では、支持部材7に複数の凹部
を設けるように加工して、該複数の凹部にX線遮蔽材1
5を埋設している。このため、加工されていない支持部
材7とX線遮蔽板5(図3)とをそれぞれ備えるX線検
出装置に比して、X線遮蔽板5の厚さ分だけ薄型化でき
る。また、X線遮蔽板5の重さから支持部材7の凹部に
埋設されたX線遮蔽材15の重さを差し引いた分だけ軽
量化できる。
【0020】また、支持部材7の凹部の深さはX線遮蔽
板5の厚さ以上にしており、すなわち、支持部材7の凹
部深さをd、X線遮蔽材15の厚さをtとすると、 d ≧ t の関係にあるため、支持部材7の表面からX線遮蔽材1
5が突出しないようにしている。なお、支持部材7は、
IC12の上部にだけ凹部を設けているだけであるの
で、機械的強度は、さほど低下しない。ちなみに、支持
部材7の機械的強度が低下するようであれば、支持部材
7の材料を軽く、かつ強度のあるものに代えて厚くすれ
ばよい。
【0021】ここで、本実施形態では、X線源より照射
されるX線の進行方向に対し、支持部材7、X線遮蔽材
5、電気回路基板10の順で配置することにより、X線
遮蔽材15を、IC12に近いところに設けて、IC1
2に対して斜めに進行してくるX線を遮蔽しやすくして
いる。換言すると、X線遮蔽材15の面積を小さくして
も、斜めに進行してくるX線を遮蔽できる。
【0022】一方、医療用で特定の部位の撮影を行う据
え置き型のX線検出装置の場合にはX線源との位置関係
はおおよそ決まっている。また、X線源から照射される
X線は発散光である。この場合、X線遮蔽材15がIC
12から遠いほどIC12に投影されるX線遮蔽材5の
影が大きくなる、すなわち遮蔽エリアを大きくとれるた
め、X線遮蔽材15、IC12の許容位置誤差を大きく
することができる。もしくは小さい面積でIC12に照
射されるX線を遮蔽できる。
【0023】そこで、医療用のX線検出装置は、X線遮
蔽材5を、支持板4の基台3側に埋設するとよい。
【0024】なお、図5に示すように基台3に凹部を設
け、そこにX線遮蔽材5を埋設してもよい。
【0025】さらに、本実施形態では、いわゆる間接変
換方式のX線撮像装置を例に説明したが、いわゆる直接
変換方式の放射線検出装置であっても、同様にX線遮蔽
材5を設けることができる。
【0026】(実施形態2)図6は、本発明の実施形態
2のX線検出システムの模式的な構成図である。X線チ
ューブ6050で発生したX線6060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6040に入射する。この入射したX線には患者60
61の体内部の情報が含まれている。X線の入射に対応
して蛍光体は発光し、これを光電変換して電気的情報を
得る。この情報は、ディジタルに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。
【0027】また、この情報は電話回線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6
100によりフィルム6110に記録することもでき
る。
【0028】なお、本実施形態では、光電変換装置を、
X線診断システムへ適用する場合について説明したが、
X線以外のα線、β線、γ線等の放射線を用いた非破壊
検査装置などの放射線撮像システムにも適用することが
できる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
適所にだけ遮蔽材を設けているので、処理手段への放射
線を遮蔽しながら放射線検出装置を軽量化、薄型化する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1のX線検出装置の模式的な
断面図である。
【図2】図1の下から見た図である。
【図3】間接変換方式2次元センサを用いたX線検出装
置の断面を模式的に示した模式断面図である。
【図4】図3の下から見た図である。
【図5】図1に対応する変形例を示す図である。
【図6】本発明の実施形態2のX線検出システムの模式
的な構成図である。
【符号の説明】
1 蛍光体 2 センサ部 3 基台 4 支持板 5 放射線遮蔽板 7 基台3と支持板4から構成される支持部材 10 電気回路基板 11 フレキシブル基板 12 センサ部2の駆動及びセンサ部2から得た信号を
転送、処理するためのIC

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放射線を電気信号に変換する変換手段
    と、前記変換手段が載置される支持部材と、前記支持部
    材の裏面側に設けられており前記変換手段で変換された
    電気信号を処理する処理手段とを備えた放射線検出装置
    において、 前記支持部材に前記処理手段の設けられた位置に合わせ
    て凹部を形成し、該凹部に前記処理手段への放射線を遮
    蔽する遮蔽材を埋設していることを特徴とする放射線検
    出装置。
  2. 【請求項2】 前記遮蔽材の大きさを、前記処理手段以
    上の大きさとしていることを特徴とする請求項1記載の
    放射線検出装置。
  3. 【請求項3】 前記凹部深さdと、前記遮蔽材の厚さt
    との関係が d ≧ t であることを特徴とする請求項1又は2記載の放射線検
    出装置。
  4. 【請求項4】 前記変換手段は、放射線を一旦光に変換
    した後に電気信号に変換することを特徴とする請求項1
    から3のいずれか1項記載の記載の放射線検出装置。
  5. 【請求項5】 前記処理手段は、前記変換手段に接続さ
    れているフレキシブル基板に実装されている集積回路で
    あることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記
    載の放射線検出装置。
  6. 【請求項6】 請求項1から5のいずれか1項記載の放
    射線検出装置を備えることを特徴とする放射線検出シス
    テム。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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