JP2003133576A - X線光電変換器 - Google Patents
X線光電変換器Info
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Abstract
換器を得る。 【解決手段】本発明のX線光電変換器10は、電荷収集
電極2と、電荷収集電極2上に配置された下引き層3
と、下引き層3上に配置されたX線光導電層4と、X線
光導電層4上に配置された上部電極5とを有している。
下引き層3は、真空雰囲気で成膜材料から熱等のエネル
ギーによりSiO2粒子を放出させ、該SiO2粒子が成
膜対象物に堆積することによって形成される。このよう
な下引き層3は物理的衝撃に強いので、X線光電変換器
10全体の耐久性が高くなる。また、上記のような下引
き層3を有するX線光電変換器10はS/N比も高い。
Description
極の間に下引層を設けた電界印加型X線光電変換器の技
術分野に関する。
をデジタル化し処理する技術は、産業用や医療用など幅
広く活用されはじめている。
出すためのX線光電変換器として、平行する電極間にX
線光導電層を設けたX線光電変換器を研究していたが、
X線光電変換器に電界を与えたときの電流値(ノイズ)
が大きく、電界を与えたX線光電変換器にX線を照射し
た時の電流値(シグナル)とノイズの比(S/N比)が
小さくなってしまった。また、電極間に高電界を与える
と、X線光電変換器が放電破壊を起こし、外的エネルギ
ーに対して弱いものであった。
X線光電変換器について、S/N比を向上させること、
外的エネルギーに高い耐久性を示すことを目的とする。
気でSiO2を含有する成膜材料からSiO2粒子を放出
させることによって成膜された下引層を、X線光導電層
の下部、即ち電荷収集電極とX線光導電層との間に設け
ることにより、上記課題を解決できることを見出した。
載の発明は、基板と、前記基板上に配置された電荷収集
電極と、前記電荷収集電極上に配置されたX線光導電層
と、前記X線光導電層上に配置された上部電極とを有
し、前記電荷収集電極と前記上部電極との間に電圧を印
加した状態でX線を照射すると、前記X線光導電層内に
潜像が形成されるX線光電変換器であって、前記電荷収
集電極と前記X線光導電層との間には下引層が配置さ
れ、前記下引層は、前記基板と、SiO2を主成分とす
る成膜材料とを真空雰囲気に配置し、前記真空雰囲気で
前記成膜材料からSiO2粒子を放出させることによっ
て、前記基板上の前記電荷収集電極上に成膜されたX線
光電変換器である。請求項2記載の発明は、請求項1記
載のX線光電変換器であって、前記SiO 2粒子は、真
空加熱蒸着法により前記真空雰囲気に放出されたX線光
電変換器である。請求項3記載の発明は、請求項1記載
のX線光電変換器であって、前記SiO 2粒子は、スパ
ッタリング法により前記真空雰囲気に放出されたX線光
電変換器である。
引層の成膜に用いられる成膜材料はSiO2を主成分と
し、溶剤を含有しない。従って、本発明の下引層は緻密
なSiO2の膜であって、スピンコート法等により形成
したSiO2薄膜のように溶媒などの不純物が残留する
ことがない。尚、成膜材料に添加剤を添加することがで
き、例えば、添加剤として着色剤を添加すれば、下引層
を着色することができる。
2粒子が放出され、該SiO2粒子が電荷収集電極上に堆
積することによって成膜される。従って、成膜材料とし
てシラン化合物を用い、該シラン化合物を重合させてS
iO2膜を成膜する場合のように、成膜材料を重合させ
る必要がなく、成膜の際に反応の副生成物が生じないの
で、得られるSiO2膜の膜質が優れている。
器の実施形態を以下に示すが、これに限定されるもので
はない。
用いられる真空加熱蒸着装置の一例を示している。真空
加熱蒸着装置11は真空槽12を有しており、真空槽1
2内の底壁側にはるつぼ又はボート等の容器15が配置
されている。真空槽12外部には真空排気系14が設置
されている。
電変換器を製造するには、先ず、真空排気系14を起動
して、真空槽12内を真空排気し、該真空槽12内に所
定真空度の真空雰囲気を形成する。
電荷収集電極2が形成されたガラスからなる基板1を真
空槽12内に搬入し、電荷収集電極2が形成された面を
下に向けた状態で、該ガラス基板1を容器15上方に配
置する。
粉末からなる成膜材料17が予め収容されており、容器
15に設けられた不図示の加熱手段に通電して容器15
を昇温させ、容器15内の成膜材料17を加熱して成膜
材料17を蒸発させ、真空雰囲気中にSiO2粒子を蒸
気として放出させる。真空雰囲気中に放出させたSiO
2粒子が電荷収集電極2表面に到達すると、電荷収集電
極2表面にケイ素酸化物(SiO2)の薄膜からなる下
引層が形成される(真空加熱蒸着法)。
空加熱蒸着装置へ搬入し、成膜材料としてセレンを用い
て下引層3表面にセレン薄膜からなるX線光導電層を形
成した後、更に基板1を別の真空加熱蒸着装置へ搬入
し、成膜材料として金を用いてX線光導電層表面に金薄
膜からなる上部電極5を形成すると、本発明のX線光電
変換器が得られる。図2の符号10は上部電極5が形成
された状態のX線光電変換器を示している。
形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば、図3に示すX線光電変換
器20のように、下引層3の上に電荷輸送層6を設けて
もよい。また、図4に示すX線光電変換器30のよう
に、X線光導電層4と上部電極5との間に電荷輸送層6
を設けることもできる。更に、図5に示すX線光電変換
器40のように、上部電極5の上に保護層7を設けても
よい。更にまた、図6に示すX線光電変換器50のよう
に、X線光導電層4と上部電極5との間に上引層8を設
けてもよい。
と、保護層7と、上引層8とを同じX線光電変換器に設
けることもできる。本発明の下引層3は、上述した真空
加熱蒸着法のように、真空雰囲気で熱や電子ビーム、イ
オン衝突などのエネルギーを成膜材料であるSiO2に
与えることによって、該成膜材料からSiO2粒子を放
出させて形成される。
真空加熱蒸着法以外にも、Arガスのような不活性ガス
を基板1が配置された真空雰囲気中に導入し、該真空雰
囲気中で不活性ガスのプラズマを発生させてSiO2か
らなるターゲット(成膜材料)をスパッタリングして成
膜するスパッタリング法を用いることができる。
よい。下引層3の膜厚は特に限定されないが0.1μm
以上100μm以下が好ましい。また、上記のような方
法で得られたケイ素酸化物からなる下引層3は、電気抵
抗が高いもので、アモルファス状態でもよく結晶状態で
もよい。
ルミニウム、ITO(インジウム・錫酸化物)などを用
いることができる。この電極2はX線照射領域を覆うよ
うに一様に形成してもよく、また、マトリクス状やスト
ライプ状に形成してもよい。また、ガラス基板1と電荷
収集電極2との間にトランジスタを設けたTFT(薄膜
トランジスタ)としてもよい。
電気変換する材料を用いる。この材料としては、セレ
ン、セレンテルル化合物、セレンヒ素化合物、硫化カド
ミウム、酸化亜鉛、アモルファスシリコン等の無機材料
を用いることができ、セレン若しくはセレン化合物が好
ましい。
なるが、真空加熱蒸着、スパッタリング、CVDなどに
よって形成できる。形成されたX線光導電層4の膜厚
も、用いる材料によって異なるが、50μm以上200
0μm以下程度に形成する。
ニウム、ITOなどを用いることができる。また、上部
電極5の成膜方法は真空加熱蒸着法に限定されるもので
はなく、スパッタリング法等種々の方法で成膜すること
ができる。
は、ノイズの更なる低減効果がある。電荷輸送層6の材
料としては、三硫化二アンチモン、テルル化亜鉛カドミ
ウムなどの無機材料を用いることができる。また、電荷
移動性を示す有機材料を用いることもできる。
上引層8としては、有機または無機の高抵抗膜を用いる
ことができる。X線光導電層4としてセレンを用いる場
合は、セレンの結晶転移点温度以下で形成できるものが
好ましい。
るものではなく、結果としてX線がX線光導電層4に到
達するのであれば、X線を上部電極5に対して照射して
も良いし、ガラス基板1に対して照射しても良い。
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。
極2としてITOをマトリックス形成したものを用意
し、それを真空加熱蒸着装置11内に設置する。真空加
熱蒸着装置11の容器15に成膜材料17であるSiO
2を各々散布し、真空状態にし、SiO2を散布した容器
を1800℃に加熱し、電荷収集電極2表面に膜厚1μ
mの下引層3を形成した。
空加熱蒸着法により下引層3上に膜厚500μmのセレ
ン層(X線光導電層)4を成膜し、次いで成膜材料とし
て金を用い、真空加熱蒸着法によりX線光導電層4上に
膜厚0.1μmの金薄膜(上部電極)5を形成し、実施
例1のX線光電変換器10を作製した。
形成せずに電荷収集電極上に膜厚500μmのセレン層
と次いで膜厚0.1μmの金薄膜を形成し、下引層を有
しない比較例1のX線光電変換器を作製した。
部を溶剤であるクロロホルム100容量部に添加し、攪
拌しながらポリカーボネイトを溶解させ、下引層形成用
塗液とした。次に、ガラス基板上にITOをマトリック
ス形成した電荷収集電極の上に上記下引層形成用塗液を
塗り、これを100℃で5時間加熱してクロロホルムを
蒸発させ、膜厚1μmの透明なポリカーボネイト薄膜か
らなる下引層を形成した。更に、該下引層上に、実施例
1と同様にX線光導電層と上部電極とを成膜し、比較例
2のX線光電変換器を作製した。
2に変え、成膜材料としてCeO2を用いた以外は実施例
1と同じ条件で電荷収集電極上にCeO2からなる下引
層を形成した後、該下引層上に実施例1と同じ条件でX
線光導電層と上部電極とをそれぞれ成膜し、比較例3の
X線光電変換器を作成した。
(PMMA)100容量部をテトラヒドロフラン100
容量部でよく攪拌しながら溶解させた。これにシランカ
ップリング剤であるβ−(3,4−エポキシシクロヘキ
シル)エチルトリメトキシシラン30容量部を加えてよ
く混合し、溶液を調整し下引層形成用塗液とした。次
に、ガラス基板上にITOをマトリックス形成した電荷
収集電極に、上記下引層形成用塗液を塗り、これを10
0℃で5時間加熱し、膜厚1μmの透明な下引層を形成
した。尚、この反応では、シランカップリング剤の加水
分解による縮重合反応は起こらず、下引層はSiO2で
はなく、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチ
ルトリメトキシシランを主成分とする。
でX線光導電層と上部電極とを形成して比較例4のX線
光電変換器を作製した。尚、上記実施例1及び比較例2
〜4で作製されたX線光電変換器は図2に示したX線光
電変換器10と同じ構造を有する。
れたX線光電変換器に対する評価項目を以下に示す。
線放射装置61から上部電極5表面にX線65を照射し
たまま、上部電極5に対し、1V/μm/時間で印加電
圧を上げ、放電破壊した電界値を測定し、耐久性試験と
した。この時のX線照射条件としては、X線管電圧12
0kVで線量は18R/分である。
界を10V/μmとした場合に、X線を照射せずに暗所
10分放置したときの電流値をノイズ電流値Nとし、1
8R/分のX線を照射をさせたときの電流値をシグナル
電流値Sとした。得られたシグナル電流値Sとノイズ電
流値Nの比(S/N比)を算出した。
に示す。
着で形成させてなるケイ素酸化物からなる下引層3が設
けられている実施例1のX線光電変換器10は、耐久性
試験において20V/μmの電界を与えても放電破壊せ
ず、連続使用にも耐え得ることがわかった。また、S/
N比は4500以上であり優れた特性を示すことがわか
った。
やシラン化合物からなる下地層を設けた比較例4では、
耐久性試験においてそれぞれ12V/μm、15V/μ
mで放電破壊を起こし、また、S/N比も非常に小さ
く、ノイズ電流が大きく実用に耐えないことがわかっ
た。
設けた比較例2及びCeO2からなる下引層を設けた比
較例3は、耐久性試験において15V/μmで放電破壊
を起こし高電界の印加に弱いことがわかった。
なるターゲットを用いてスパッタリング法により下引層
3を形成したところ、耐久性とS/N比が上記実施例1
と同程度に優れたX線光電変換器10が得られた。
ネルギーを与えて飛翔させて形成させてなるケイ素酸化
物からなる下引層が設けられている本発明のX線光電変
換器は、高電界印加に対する耐久性が高く、S/N比の
高い優れたX線光電変換器である。
熱蒸着装置の一例を示す断面図
続図
Claims (3)
- 【請求項1】基板と、前記基板上に配置された電荷収集
電極と、前記電荷収集電極上に配置されたX線光導電層
と、前記X線光導電層上に配置された上部電極とを有
し、 前記電荷収集電極と前記上部電極との間に電圧を印加し
た状態でX線を照射すると、前記X線光導電層内に潜像
が形成されるX線光電変換器であって、 前記電荷収集電極と前記X線光導電層との間には下引層
が配置され、 前記下引層は、前記基板と、SiO2を主成分とする成
膜材料とを真空雰囲気に配置し、前記真空雰囲気で前記
成膜材料からSiO2粒子を放出させることによって、
前記基板上の前記電荷収集電極上に成膜されたX線光電
変換器。 - 【請求項2】前記SiO2粒子は、真空加熱蒸着法によ
り前記真空雰囲気に放出された請求項1記載のX線光電
変換器。 - 【請求項3】前記SiO2粒子は、スパッタリング法に
より前記真空雰囲気に放出された請求項1記載のX線光
電変換器。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001328640A JP3913031B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | X線光電変換器 |
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JP2001328640A JP3913031B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | X線光電変換器 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2003133576A true JP2003133576A (ja) | 2003-05-09 |
JP3913031B2 JP3913031B2 (ja) | 2007-05-09 |
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JP (1) | JP3913031B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007137738A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Fujifilm Corp | 酸化物薄膜の製造方法および放射線画像検出器 |
JP2008175709A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Fujifilm Corp | 放射線画像検出器 |
-
2001
- 2001-10-26 JP JP2001328640A patent/JP3913031B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2008175709A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Fujifilm Corp | 放射線画像検出器 |
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