JP2007027179A

JP2007027179A - 放射線画像検出器

Info

Publication number: JP2007027179A
Application number: JP2005202837A
Authority: JP
Inventors: Shinji Imai; 真二今井
Original assignee: Fujifilm Holdings Corp
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2007-02-01
Also published as: EP1744367A3; US20080006787A1; EP1744367A2

Abstract

【課題】放射線の照射を受けて電荷を発生して放射線画像を記録する放射線画像検出器であって、上記電荷を検出するチャージアンプに接続される多数の第１の線状電極と接地される多数の第２の線状電極とを有する電極層を備えた放射線画像検出器において、上記第２の線状電極に安定した接地電位を供給する。
【解決手段】第２の電極層５の周縁部に、第２の線状電極５ｂが接続される接地パターン２０を第１の線状電極５ａおよび第２の線状電極５ｂを囲むように形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、放射線画像を担持した放射線の照射を受けて放射線画像を記録し、該放射線放射線画像に応じた電気信号が読み出される放射線画像検出器に関するものである。

従来、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射を受けて電荷を発生し、その電荷を蓄積することにより被写体に関する放射線画像を記録する放射線画像検出器が各種提案、実用化されている。

そして、上記のような放射線画像検出器としては、たとえば、特許文献１には、放射線を透過する第１の電極層、放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層、潜像電荷に対しては絶縁体として作用し、かつ潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層、および読取光を透過する線状に延びる透明線状電極と読取光を遮光する線状に延びる遮光線状電極とが平行に交互に配列された第２の電極層をこの順に積層してなる放射線画像検出器が提案されている。

上記のように構成された放射線画像検出器により放射線画像の記録を行う際には、まず、第１の電極層に負の高電圧が印加された状態で、被写体を透過した放射線が第１の電極層側から照射される。上記のようにして照射された放射線は、第１の電極層を透過し、記録用光導電層に照射され、記録用光導電層の放射線の照射された部分において電荷対が発生し、この電荷対のうち正の電荷は負に帯電した第１の電極層に向かって移動し、第１の電極層における負の電荷と結合して消滅する。一方、上記ようにして発生した電荷対のうち負の電荷は正に帯電した第２の電極層に向かって移動するが、上記のように電荷輸送層は負の電荷に対しては絶縁体として作用するため、上記負の電荷は記録用光導電層と電荷輸送層との界面である蓄電部に蓄積され、この蓄電部への負電荷の蓄積により放射線画像の記録が行われる。

そして、上記のようにして記録された放射線画像を放射線画像検出器から読み取る際には、まず、読取光が第２の電極層側から照射される。照射された読取光は、第２の電極層における透明線状電極を透過し、読取用光導電層に照射され、読取用光導電層において電荷対が発生する。そして、読取用光導電層において発生した電荷対のうち正の電荷が蓄電部に蓄積された負電荷と結合するとともに、負の電荷が透明線状電極に帯電した正の電荷と結合することにより、透明線状電極に接続されたチャージアンプにより電流が検出され、その電流が電圧に変換されて画像信号として出力される。

ここで、上記のような放射線画像検出器を、たとえば、マンモの放射線画像の撮影に利用する場合には、高精細な放射線画像の撮影を行う必要があるため、放射線画像検出器における透明線状電極および遮光線状電極を非常に狭い間隔で配置して形成する必要がある。そして、上記のように狭い間隔で配置された透明線状電極に対し、チャージアンプＩＣの各端子を接続する必要があるが、チャージアンプＩＣの端子の配列間隔は、透明線状電極の配列間隔よりも広いため、多数の透明線状電極の一端側に全てのチャージアンプＩＣを並べて配置すると、チャージアンプＩＣの列が非常に長くなってしまい放射線画像検出器の小型化が困難になるとともに、透明線状電極からチャージアンプＩＣまでの配線も長く複雑なものとなってしまい製造上の問題が生じる。

そこで、たとえば、図５に示すように、透明線状電極４５ａの両端側に交互にチャージアンプＩＣ３０を配置して透明線状電極４５ａを接続する方法が考えられる。

一方、上記のような放射線画像検出器においては、たとえば、上記のように透明線状電極をチャージアンプに接続して電流検出する場合には、遮光線状電極は接地する必要があり、遮光線状電極に供給される接地電位を共通にするため、全て遮光線状電極同士を接続する必要がある。そこで、たとえば、図５に示すように、透明線状電極４５ａの両端側に交互にチャージアンプＩＣ３０を配置する場合には、互いに隣接する所定の複数本の遮光線状電極を接続して遮光線状電極列４５ｃとし、隣接する遮光線状電極４５ｃ同士を接続することによって全ての遮光線状電極を接続するようにすることができる。

特開２０００−２８４０５６号公報

しかしながら、上記のような方法によって全ての遮光線状電極４５ｂを接続するようにしたのでは、たとえば、隣接する遮光線状電極列４５ｃの接続部分である遮光線状電極４５ｂが、何らかの原因により断線してしまった場合、その切断部分を境界にして接地されない遮光線状電極４５ｂが多数できてしまい、読み取られる放射線画像の画質に影響を及ぼす。

本発明は、上記事情に鑑み、上記のような放射線画像検出器において、接地される線状電極のいずれかが断線したとしても、その断線した線状電極以外の線状電極については、共通の接地電位に維持することができる放射線画像検出器を提供することを目的とするものである。

本発明の放射線画像検出器は、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、電荷発生層において発生した電荷を電気信号として検出する検出部に接続される多数の第１の線状電極および接地される多数の第２の線状電極とが所定の間隔を空けて平行に交互に配列された電極層とをこの順に積層してなる放射線画像検出器において、電極層の周縁部に形成された接地パターンを有し、第２の線状電極が接地パターンに接続されていることを特徴とする。

また、上記本発明の放射線画像検出器において、接地パターンを第１の線状電極および第２の線状電極を囲むように形成するようにすることができる。

また、互いに隣接する所定の複数本の第２の線状電極からなる複数の線状電極列を、隣接する上記線状電極列が互いに反対側の端部で接地パターンに接続されるように形成するようにすることができる。

また、検出部をチャージアンプＩＣとし、接地パターンをチャージアンプＩＣの接地端子が接続されるアンプ接地部を有するものとすることができる。

本発明の放射線画像検出器によれば、電極層の周縁部に、第１の線状電極および第２の線状電極を囲むように接地パターンを形成し、第２の線状電極を、上記接地パターンに接続するようにしたので、たとえ第２の線状電極が断線したとしても、その他の第２の線状電極は上記接地パターンを介して接地されることになるので、第２の線状電極の接地電位を共通電位に維持することができる。

また、接地パターンを、第１の線状電極を囲むように形成するようにしたので、第１の線状電極への外部からのノイズの飛び込みをガードすることができ、これによって、読み取られる放射線画像の画質の向上を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の放射線画像検出器の一実施形態について説明する。図１は本放射線画像検出器の一部断面図である。

本放射線画像検出器１０は、図１に示すように、放射線画像を担持した放射線を透過する第１の電極層１、第１の電極層１を透過した放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層２、記録用光導電層２において発生した電荷のうち一方の極性の電荷に対しては絶縁体として作用し、且つ他方の極性の電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層３、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層４、および読取光を透過する複数の第１の線状電極５ａと該第１の線状電極５ａの間にそれぞれ設けられた、読取光を遮光する複数の第２の線状電極５ｂとを有する第２の電極層５をこの順に積層してなるものである。記録用光導電層２と電荷輸送層３との間には、記録用光導電層２内で発生した電荷を蓄積する蓄電部６が形成されている。なお、上記各層は、ガラス基板上に第２の電極層５から順に形成されるものであるが、図１においては、ガラス基板を省略している。

第１の電極層１としては、放射線を透過するものであればよく、たとえば、ネサ皮膜（ＳｎＯ₂）、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、アモルファス状光透過性酸化膜であるＩＤＩＸＯ（Idemitsu Indium X-metal Oxide ；出光興産（株））などを５０〜２００ｎｍ厚にして用いることができ、また、１００ｎｍ厚のＡｌやＡｕなども用いることもできる。

第２の電極層５は、上記のように第１の線状電極５ａと第２の線状電極５ｂとを有するものであるが、第１の線状電極５ａと第２の線状電極５ｂとは、所定の間隔を空けて交互に平行に配列されている。

第１の線状電極５ａは読取光を透過するとともに導電性を有する材料から形成されている。上記のような材料であれば如何なるものでもよいが、たとえば、第１の電極層１と同様に、ＩＴＯやＩＤＩＸＯを用いることができる。また、Ａｌ、Ｃｒなどの金属を用いて読取光を透過する程度の厚さ（たとえば、１０ｎｍ程度）で形成するようにしてもよい。

第２の線状電極５ｂは、読取光を遮光するとともに導電性を有する材料から形成されている。上記のような材料であれば如何なるものでもよいが、たとえば、ＡｌやＣｒなどの読取光を遮光する材料を用いて、読取光を遮光するのに十分な厚さで第２の線状電極５ｂを形成するようにすればよい。

記録用光導電層２は、放射線の照射を受けることにより電荷を発生するものであればよく、放射線に対して比較的量子効率が高く、また暗抵抗が高いなどの点で優れているａ−Ｓｅを主成分とするものを使用する。厚さは５００μｍ程度が適切である。

電荷輸送層３としては、たとえば、放射線画像の記録の際に第１の電極層１に帯電する電荷の移動度と、その逆極性となる電荷の移動度の差が大きい程良く（例えば１０^２以上、望ましくは１０^３以上）ポリＮ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス（３−メチルフェニル）−〔1,1'−ビフェニル〕−4,4'−ジアミン（ＴＰＤ）やディスコティック液晶等の有機系化合物、或いはＴＰＤのポリマー（ポリカーボネート、ポリスチレン、ＰＶＫ）分散物，Ｃｌを１０〜２００ｐｐｍドープしたａ−Ｓｅ等の半導体物質が適当である。

読取用光導電層４としては、読取光および消去光の照射を受けることにより導電性を呈するものであればよく、例えば、ａ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｅ−Ａｓ−Ｔｅ、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニン、ＭｇＰｃ（Magnesium phtalocyanine），ＶｏＰｃ（phaseII of Vanadyl phthalocyanine）、ＣｕＰｃ（Cupper phtalocyanine）などのうち少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が好適である。厚さは０．１〜１μｍ程度が適切である。

次に、図２に本放射線画像検出器１０を第２の電極層５側から見た平面図を示す。

図２に示すように、本放射線画像検出器１０には、接地される第２の線状電極５ｂが接続される接地パターン２０が設けられている。接地パターン２０は、図２に示すように、第１の線状電極５ａおよび第２の線状電極５ｂを囲むように、放射線画像検出器１０の周縁部に形成されている。接地パターン２０は、たとえば、第２の線状電極５ｂと同様に、たとえば、ＡｌやＣｒなどから形成するようにすればよい。なお、本放射線画像検出器１０においては、リング形状の接地パターン２０を形成するようにしたが、必ずしもこの形状に限らず、たとえば、リング形状の一部が欠けた形状でもよい。要は、第２の電極層５の周縁部に形成され、全ての第２の線状電極５ｂが接続される形状であれば如何なる形状でもよい。また、第１の線状電極５ａへの外部からのノイズの飛び込みを低減させるためには、全ての第１の線状電極５ａおよび第２の線状電極５ｂを囲むような形状で形成することが望ましい。

また、本放射線画像検出器１０においては、互いに隣接する所定の複数本の第２の線状電極５ｂからなる複数の線状電極列５ｃが、隣接する上記線状電極列５ｃが互いに反対側の端部で接地パターン２０に接続されるように形成されている。

また、第１の線状電極５ａには、第１の線状電極５ａに流れ出した電気信号を検出するチャージアンプＩＣ３０が接続されるが、接地パターン２０には、チャージアンプＩＣ３０の接地端子が接続されるアンプ接地部２０ａが形成されている。なお、本放射線画像検出器１０においては、図２に示すように、矩形状のアンプ接地部２０ａを形成するようにしたが、このような形状に限らず、リング形状の接地パターン２０の一部をアンプ接地部２０ａとして利用するようにしてもよい。

次に、本放射線画像検出器の作用について説明する。

まず、図３（Ａ）に示すように、放射線画像検出器１０の第１の電極層１に高電圧源２０により負の電圧を印加した状態において、放射線源から被写体に向けて放射線が照射され、その被写体を透過して被写体の放射線画像を担持した放射線が放射線画像検出器１０の第１の電極層１側から照射される。なお、このとき第１の線状電極５ａおよび第２の線状電極５ｂとは接地されている。

そして、放射線画像検出器１０に照射された放射線は、第１の電極層１を透過し、記録用光導電層２に照射される。そして、その放射線の照射によって記録用光導電層２において電荷対が発生し、そのうち正の電荷は第１の電極層１に帯電した負の電荷と結合して消滅し、負の電荷は潜像電荷として記録用光導電層２と電荷輸送層３との界面に形成される蓄電部６に蓄積されて放射線画像が記録される（図３（Ｂ）参照）。

そして、次に、図４に示すように、第１の電極層１および第２の線状電極５ｂが接地された状態において、第２の電極層５側から読取光Ｌ１が照射され、読取光Ｌ１は第１の線状電極５ａを透過して読取用光導電層４に照射される。読取光Ｌ１の照射により読取用光導電層４において発生した正の電荷が蓄電部６における潜像電荷と結合するとともに、負の電荷が第２の電極層５の第１の線状電極５ａに帯電した正の電荷と結合する。

そして、上記のような負の電荷と正の電荷との結合によって、第１の線状電極５ａおよびチャージアンプＩＣ３０における各チャージアンプ３１に電流が流れ、この電流が積分されて画像信号として検出され、放射線画像に応じた画像信号の読取りが行われる。

本放射線画像検出器１０によれば、第２の電極層５の周縁部に、第１の線状電極５ａおよび第２の線状電極５ｂを囲むように接地パターン２０を形成し、第２の線状電極５ｂを、上記接地パターン２０に接続するようにしたので、たとえ第２の線状電極５ｂが断線したとしても、その他の第２の線状電極５ｂは上記接地パターン２０を介して接地されることになるので、第２の線状電極５ｂの接地電位を共通電位に維持することができる。

また、接地パターン２０を、第１の線状電極５ａを囲むように形成するようにしたので、第１の線状電極５ａへの外部からのノイズの飛び込みをガードすることができ、これによって、読み取られる放射線画像の画質の向上を図ることができる。

また、接地パターン２０に、チャージアンプＩＣ３０の接地端子が接続されるアンプ接地部２０ａが形成するようにしたので、チャージアンプ３１に安定した接地電位を供給することができる。

また、上記実施形態は、放射線の照射を受けてその放射線を直接電荷に変換することにより放射線画像の記録を行う、いわゆる直接変換方式の放射斜線画像検出器に本発明を適用したものであるが、これに限らず、たとえば、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷に変換することにより放射線画像の記録を行う、いわゆる間接変換方式の放射線画像検出器に本発明を適用するようにしてもよい。

また、本発明の放射線画像検出器における放射線画像検出器の層構成は上記実施形態のような層構成に限らずその他の層を加えたりしてもよい。

本発明の放射線画像検出器の一実施形態の一部断面図図１に示す放射線画像検出器の平面図図１に示す放射線画像検出器への放射線画像の記録の作用を説明するための図図１に示す放射線画像検出器からの放射線画像の読取りの作用を説明するための図従来の放射線画像検出器の構成を示す図

符号の説明

１第１の電極層
２記録用光導電層（電荷発生層）
３電荷輸送層
４読取用光導電層
５第２の電極層
６蓄電部
５ａ第１の線状電極
５ｂ第２の線状電極
１０,４０放射線画像検出器
３０チャージアンプＩＣ

Claims

放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、該電荷発生層において発生した電荷を電気信号として検出する検出部に接続される多数の第１の線状電極および接地される多数の第２の線状電極とが所定の間隔を空けて平行に交互に配列された電極層とをこの順に積層してなる放射線画像検出器において、
前記電極層の周縁部に形成された接地パターンを有し、
前記第２の線状電極が前記接地パターンに接続されていることを特徴とする放射線画像検出器。
前記接地パターンが前記第１の線状電極および前記第２の線状電極を囲むように形成されていることを特徴とする請求項１記載の放射線画像検出器。
互いに隣接する所定の複数本の第２の線状電極からなる複数の線状電極列が、隣接する前記線状電極列が互いに反対側の端部で前記接地パターンに接続されるように形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像検出器。
前記検出部がチャージアンプＩＣであり、
前記接地パターンが前記チャージアンプＩＣの接地端子が接続されるアンプ接地部を有するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像検出器。