JP2007093345A

JP2007093345A - 放射線検出装置

Info

Publication number: JP2007093345A
Application number: JP2005282058A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Ogawa; 正春小川
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-04-12

Abstract

【課題】放射線検出装置において、筐体内の部材が容易に燃焼しないようにする。
【解決手段】密閉された筐体１０内に、撮像デバイスである放射線固体検出器５と、該放射線固体検出器５を保持する基台１２と、放射線固体検出器５から流れ出す電流を検出して画像信号を得る電気回路基板１４と、該電気回路基板１４を基台１２に固定するための支柱１３と、放射線固体検出器５と電気回路基板１４とを接続するフレキシブル回路基板１５と、電源部１６とを備えた放射線検出用カセッテ１（放射線検出装置）において、筐体１０内部に不活性ガス１１を充填する。
【選択図】図１

Description

本発明は、筐体内部に放射線固体検出器を収容した放射線検出装置に関するものである。

今日、医療診断等を目的とする放射線撮影において、被写体を透過した放射線を検出して被写体に関する放射線画像を表す画像信号を出力する放射線固体検出器が各種提案、実用化されている。本出願人は、読出しの高速応答性と効率的な信号電荷の取り出しの両立を図ることができる光読出方式の放射線固体検出器として、特許文献１、特許文献２等において、記録用の放射線あるいは該放射線の励起により発せられる光（以下記録光という）に対して透過性を有する第１導電層、記録光を受けることにより導電性を呈する記録用光導電層、第１導電層に帯電される電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該同極性の電荷と逆極性の電荷に対しては略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導電性を呈する読取用光導電層、読取光に対して透過性を有する第２導電層を、この順に積層して成り、記録用光導電層と電荷輸送層との界面に形成される蓄電部に、画像情報を担持する潜像電荷（静電潜像）を蓄積する放射線固体検出器を提案している。

また、上記のような放射線固体検出器等を筐体に収容した放射線検出用カセッテ等の放射線検出装置も各種提案、実用化されている（特許文献３等）。このような放射線検出用カセッテは比較的薄型で且つ搬送可能なサイズのものであるため、例えば、身動きがとれない患者等に対して、患者をベッドに寝かせたまま撮影したい部位の下に放射線検出用カセッテを置き、放射線検出用カセッテと患者を挟んで対向する位置に放射線画像情報記録装置が備える放射線源を移動させて撮影を行う等、非常に自由度の高い撮影を行うことができる。
特開２０００−１０５２９７号公報特開２０００−２８４０５６号公報特開平０７−１４０２５５号公報

ところで、上記の放射線固体検出器の記録用光導電層および読取用光導電層には、感度特性が良好なことからアモルファスセレンが用いられることがあるが、このアモルファスセレンは、例えば火災等によって温度が２２０℃以上になると昇華して有害な二酸化セレンを発生してしまう。また、アモルファスセレン以外の物質であっても過度に温度が上昇すると有害物質を発生するような材料を使用することも考えられるので、放射線検出用カセッテには火災等の際に内部の放射線固体検出器等の部材が容易に燃焼しないことが求められている。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、従来のものと比較して筐体内の部材が容易に燃焼しないようにした放射線検出装置を提供することを目的とするものである。

本発明による放射線検出装置は、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する放射線固体検出器、および、放射線固体検出器を収容する筐体を備えた放射線検出装置において、筐体が密閉されたものであり、筐体内の空間の少なくとも一部に、不活性ガスを組成比率８５％以上充填したことを特徴とするものである。

上記において「放射線固体検出器」とは、被写体の画像情報を担持する放射線を検出して被写体に関する放射線画像を表す画像信号を出力する検出器であって、入射した放射線を直接または一旦光に変換した後に電荷に変換し、この電荷を一旦蓄電部に蓄積し、その後、この電荷を外部に出力させることにより、被写体に関する放射線画像を表す画像信号を得ることができるものである。

この放射線固体検出器には種々の方式のものがあり、例えば、放射線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光電変換素子で検出して得た信号電荷を光電変換素子の蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の放射線固体検出器、あるいは、放射線が照射されることにより放射線導電体内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の放射線固体検出器等、あるいは、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、蓄電部と接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式のものや、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のもの等、さらには、前記直接変換方式と光読出方式を組み合わせた本願出願人による上記特許文献１や上記特許文献２において提案している改良型直接変換方式のもの等がある。本発明による放射線検出装置は、検出器の方式を問わず、何れの方式のものを筐体内に収容したものであってもよい。

また、「筐体内の空間の少なくとも一部」とは、筐体内の空間の全て、もしくは筐体内がさらに複数の空間に隔絶されている場合には少なくともその一部の空間を意味する。

本発明による放射線検出装置は、筐体を密閉するとともに、筐体内の空間の少なくとも一部に不活性ガスを組成比率８５％以上充填したことにより、筐体内の部材が容易に燃焼しないようにすることができる。これにより火災等の際に筐体内部の温度が上昇したり、内部回路等の不具合により火花が発生したりした場合などでも、筐体内の部材の燃焼を抑制することができるため、放射線検出装置の安全性を向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態による放射線検出装置の断面図である。

本実施の形態による放射線検出装置は、筐体内に放射線固体検出器を内蔵した可搬型の放射線検出用カセッテの態様としており、この放射線検出用カセッテ１は、撮像デバイスである放射線固体検出器５と、該放射線固体検出器５を保持する基台１２と、放射線固体検出器５から流れ出す電流を検出して画像信号を得る電気回路基板１４と、該電気回路基板１４を基台１２に固定するための支柱１３と、放射線固体検出器５と電気回路基板１４とを接続するフレキシブル回路基板１５と、電源部１６とが筐体１０内に配置された構成となっている。

筐体１０には、後述の不活性ガス１１を内部に充填するための充填口１０ａが形成されている。筐体１０は、充填口１０ａを閉じた際に、筐体１０内部が外部から密閉されるように構成されている。

図２は上記放射線検出用カセッテに用いる放射線固体検出器５を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ―Ｚ断面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＸ−Ｙ断面図である。

放射線固体検出器５は、不図示のガラス基板上に、放射線固体検出部２０と面状光源部３０とを積層した構造となっている。

放射線固体検出部２０は、放射線画像情報を静電潜像として記録し、読取用の電磁波（以下読取光という）で走査されることにより、前記静電潜像に応じた電流を発生するものであり、被写体を透過したＸ線等の記録用の放射線（以下記録光という）に対して透過性を有する第一導電層２１、記録光の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する記録用光導電層２２、第一導電層２１に帯電される潜像極性電荷（例えば負電荷）に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該潜像極性電荷と逆極性の輸送極性電荷（前例においては正電荷）に対しては略導電体として作用する電荷輸送層２３、読取光の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する読取用光導電層２４、読取光に対して透過性を有する第二導電層２５をこの順に積層してなるものである。記録用光導電層２２と電荷輸送層２３との界面に蓄電部が形成される。

第一導電層２１および第二導電層２５はそれぞれ電極をなすものであり、第一導電層２１の電極は２次元状に平坦な平板電極とされ、第二導電層２５の電極は図中斜線で示すように多数のエレメント（線状電極）２５ａが画素ピッチでストライプ状に配されたストライプ電極とされている（例えば上記特許文献１記載の静電記録体を参照）。エレメント２５ａの配列方向が主走査方向、エレメント２５ａの長手方向が副走査方向に対応する。各エレメント２５ａはフレキシブル回路基板１５を介して、電気回路基板１４上の電流検出手段に接続されている。

読取用光導電層２４としては、近紫外から青の領域の波長（３００〜５５０ｎｍ）の電磁波に対して高い感度を有し、赤の領域の波長（７００ｎｍ以上）の電磁波に対して低い感度を有するもの、具体的には、ａ−Ｓｅ，ＰｂＩ２，Ｂｉ１２（Ｇｅ，Ｓｉ）Ｏ２０，ペリレンビスイミド（Ｒ＝ｎ−プロピル），ペリレンビスイミド（Ｒ＝ｎ−ネオペンチル）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。本実施の形態ではａ−Ｓｅを使用する。

また、面状光源部３０はＥＬ発光体であって、導電層３１と、ＥＬ層３２と、導電層３３とからなる。放射線固体検出部２０の第二導電層２５と導電層３３との間には絶縁層３４が設けられる。導電層３１は、放射線画像検出部２０のエレメント２５ａと交差（本例では略直交）するように多数のエレメント（線状電極）３１ａが画素ピッチでストライプ状に配されたストライプ電極とされている。これにより、エレメント３１ａ（図中斜線部）によるライン状の光源が面状に多数配列するように構成される。各エレメント３１ａはフレキシブル回路基板１５を介して、電気回路基板１４上の光源制御手段に接続されている。また、各エレメント３１ａはＥＬ層３２からのＥＬ光に対して透明なもので形成されている。導電層３３は平板電極となっており、ＥＬ層３２から発せられるＥＬ光を全反射するもので形成されている。

光源制御手段は、エレメント３１ａとそれに対向する導電層３３との間に、エレメント３１ａ個別に、或いは複数または全てのエレメント３１ａを同時に、所定の電圧を印加するものであり、エレメント３１ａを順次切り替えながら夫々のエレメント３１ａと導電層３３との間に所定の直流電圧を印加する。この直流電圧の印加によりエレメント３１ａと導電層３３とに挟まれたＥＬ層３２からＥＬ光が発せられる。エレメント３１ａはライン状になっているから、エレメント３１ａを透過したＥＬ光はライン状の読取光として利用される。すなわち面状光源部３０としては、ライン状の微小光源を面状に配列したもの等価となり、エレメント３１ａを順次切り替えてＥＬ発光させることにより、読取光で放射線固体検出部２０を電気的に走査することになる。

上述のように、読取用光導電層２４としては近紫外から青の領域の波長（３００〜５５０ｎｍ）の電磁波に対して高い感度を有し、赤の領域の波長（７００ｎｍ以上）の電磁波に対して低い感度を有するものとしているため、面状光源部３０（ＥＬ発光体）として５５０ｎｍ以下の近紫外から青の領域の波長の光を出力するものを利用する。

電気回路基板１４上には、上記の電流検出手段および光源制御手段が設けられており、さらに、電気回路基板１４上の温度を適正な温度に保つために、冷却手段としてのペルチェ素子４０が設けられている。

筐体１０内の全空間には、不活性ガス１１が充填されている。この不活性ガス１１としては、窒素ガス、アルゴンガス等を用いることができる。

不活性ガス１１は、筐体１０内において可能な限り組成比率が高くなるように充填することが好ましいが、少なくとも組成比率８５％以上充填することにより、従来の放射線検出用カセッテに比べて筐体内の部材が容易に燃焼しないようにすることができる。

これにより火災等の際に筐体内部の温度が上昇したり、内部回路等の不具合により火花が発生したりした場合などでも、筐体内の部材の燃焼を抑制することができるため、放射線検出用カセッテ１の安全性を向上させることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は第２の実施の形態による放射線検出用カセッテの断面図である。

本実施の形態の放射線検出用カセッテ１´は、第１の実施の形態の放射線検出用カセッテ１と比べて、不活性ガス１１の充填空間を筐体１０内の一部の空間のみに変更し、また、読取光を照射するための光源を面状光源部３０からライン光源３５および不図示のリニアモータに変更したものである。

筐体１０内部には、基台１２と連結して、基台１２の上面側の空間と下面側の空間とを隔絶させる内部隔壁１０ｂが形成されている。内部隔壁１０ｂは、フレキシブル回路基板１５を上面側の空間から下面側の空間へ挿通させるとともに、この挿通部から気体が移動しないように挿通部を密閉するように構成されている。

ａ−Ｓｅが使用された放射線固体検出器５は燃焼すると有害物質を発生するため、この放射線固体検出器５が配置された基台１２の上面側の空間には、不活性ガス１１が充填されている。

このように放射線固体検出器５を包含する一部の空間のみに不活性ガス１１を充填した場合でも、火災の際等に放射線固体検出器５から有害物質が発生するのを防止することができるため、放射線検出用カセッテ１´の安全性を向上させることができる。

ライン光源３５としては、ＬＥＤチップが一列に複数並べられて構成された光源と、該光源から出力された光を放射線固体検出部２０上で線状に照射させる光学系とからなるものを用いる。なお、ライン光源３５を放射線固体検出部２０と必要な距離を保ったまま不図示のリニアモータにより、放射線固体検出部２０のストライプ電極２５ａの長手方向（図３中矢印Ａで示す方向）に走査することにより放射線固体検出部２０の全面の露光を行う。

本実施の形態の放射線検出用カセッテ１´においても、上記第１の実施の形態の放射線検出用カセッテ１と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は放射線検出用カセッテに限定されるものではなく、例えば撮影台（筐体）に放射線固体検出器が内蔵されたビルトインタイプの放射線検出装置等、種々の態様のものに応用可能である。

本発明の第１の実施の形態による放射線検出用カセッテの断面図上記放射線検出用カセッテに用いる放射線固体検出器の斜視図および断面図本発明の第２の実施の形態による放射線検出用カセッテの断面図

符号の説明

１放射線検出用カセッテ
５放射線固体検出器
１０筐体
１１不活性ガス
１２基台
１３支柱
１４電気回路基板
１５フレキシブル回路基板
１６電源
１７ケーブル
２０放射線固体検出部
３０読取光露光光源部
３５ライン光源
４０ペルチェ素子

Claims

画像情報を担持する放射線の照射を受けて前記画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する放射線固体検出器、および、該放射線固体検出器を収容する筐体を備えた放射線検出装置において、
前記筐体が密閉されたものであり、
該筐体内の空間の少なくとも一部に、不活性ガスを組成比率８５％以上充填したことを特徴とする放射線検出装置。