JP2008232781A - Scintillator panel and radiation image sensor - Google Patents

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JP2008232781A JP2007071871A JP2007071871A JP2008232781A JP 2008232781 A JP2008232781 A JP 2008232781A JP 2007071871 A JP2007071871 A JP 2007071871A JP 2007071871 A JP2007071871 A JP 2007071871A JP 2008232781 A JP2008232781 A JP 2008232781A
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Masashi Kondo
真史 近藤
Naoyuki Sawamoto
直之 澤本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scintillator panel and a radiation image sensor with improved optical transmission efficiency by improving the reflectivity of a reflective layer. <P>SOLUTION: In a scintillator panel 10 comprising: a scintillator layer 2 for converting radiation into light; a radiation transparent substrate 1 for supporting the scintillator layer 2; a reflective layer 3 for emitting light converted in the scintillator layer 2 outside; and a dielectric layer 6, the reflective layer 3, the dielectric layer 6, the radiation transparent substrate 1b and the scintillator layer 2 are disposed in this order, and, further, the radiation transparent substrate 1b has 5% or more transmittance of the light converted in the scintillator layer 2, and a refractive index of the dielectric layer 6 is smaller than that of the radiation transparent substrate 1b. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、シンチレータパネル及び放射線イメージセンサに関し、さらに詳しくは、反射層の反射率を向上させ、光伝達効率が向上したシンチレータパネル及び放射線イメージセンサに関する。   The present invention relates to a scintillator panel and a radiation image sensor, and more particularly to a scintillator panel and a radiation image sensor in which the reflectance of a reflective layer is improved and the light transmission efficiency is improved.

従来、X線画像のような放射線画像は医療現場において病状の診断に広く用いられている。特に、増感紙−フィルム系による放射線画像は、長い歴史のなかで高感度化と高画質化が図られた結果、高い信頼性と優れたコストパフォーマンスを併せ持った撮像システムとして、今なお、世界中の医療現場で用いられている。しかしながらこれら画像情報はいわゆるアナログ画像情報であって、近年発展を続けているデジタル画像情報のような、自由な画像処理や瞬時の電送が出来ない。   Conventionally, radiographic images such as X-ray images have been widely used for diagnosis of medical conditions in the medical field. In particular, radiographic images using intensifying screens and film systems have been developed as an imaging system that combines high reliability and excellent cost performance as a result of high sensitivity and high image quality in the long history. Used in the medical field. However, the image information is so-called analog image information, and free image processing and instantaneous electric transmission cannot be performed like the digital image information that has been developed in recent years.

そして、近年ではコンピューテッド・ラジオグラフィ(computed radiography:CR)やフラットパネル型の放射線ディテクタ(flat panel detector:FPD)等に代表されるデジタル方式の放射線画像検出装置が登場している。これらは、デジタルの放射線画像が直接得られ、陰極管や液晶パネル等の画像表示装置に画像を直接表示することが可能なので、必ずしも写真フィルム上への画像形成が必要なものではない。その結果、これらのデジタル方式のX線画像検出装置は、銀塩写真方式による画像形成の必要性を低減させ、病院や診療所での診断作業の利便性を大幅に向上させている。   In recent years, digital radiographic image detection apparatuses represented by computed radiography (CR), flat panel type radiation detectors (FPD) and the like have appeared. In these, since a digital radiographic image is directly obtained and an image can be directly displayed on an image display device such as a cathode tube or a liquid crystal panel, image formation on a photographic film is not necessarily required. As a result, these digital X-ray image detection devices reduce the need for image formation by the silver halide photography method, and greatly improve the convenience of diagnosis work in hospitals and clinics.

X線画像のデジタル技術の一つとしてコンピューテッド・ラジオグラフィ(CR)が現在医療現場で受け入れられている。しかしながら鮮鋭性が十分でなく空間分解能も不十分であり、スクリーン・フィルムシステムの画質レベルには到達していない。そして、更に新たなデジタルX線画像技術として、例えば、薄膜トランジスタ(TFT)を用いた平板X線検出装置(FPD)が開発されて(例えば、非特許文献1、2参照)いる。   Computed radiography (CR) is currently accepted in the medical field as one of the digital technologies for X-ray images. However, the sharpness is insufficient and the spatial resolution is insufficient, and the image quality level of the screen / film system has not been reached. As a new digital X-ray imaging technique, for example, a flat plate X-ray detection device (FPD) using a thin film transistor (TFT) has been developed (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2).

放射線を可視光に変換するために、放射線により発光する特性を有するX線蛍光体で作られたシンチレータパネルが使用されるが、低線量の撮影においてのSN比を向上するためには、発光効率の高いシンチレータパネルを使用することが必要になってくる。一般にシンチレータパネルの発光効率は、シンチレータ層(蛍光体層)の厚さ、蛍光体のX線吸収係数によって決まるが、蛍光体層の厚さは厚くすればするほど、蛍光体層内での発光光の散乱が発生し、鮮鋭性は低下する。そのため、画質に必要な鮮鋭性を決めると、膜厚が決定する。   In order to convert radiation into visible light, a scintillator panel made of an X-ray phosphor having a characteristic of emitting light by radiation is used. In order to improve the S / N ratio in low-dose imaging, luminous efficiency is used. It is necessary to use a high scintillator panel. In general, the light emission efficiency of a scintillator panel is determined by the thickness of the scintillator layer (phosphor layer) and the X-ray absorption coefficient of the phosphor. The thicker the phosphor layer, the light emission in the phosphor layer. Light scattering occurs and sharpness decreases. Therefore, when the sharpness necessary for the image quality is determined, the film thickness is determined.

なかでもヨウ化セシウム(CsI)はX線から可視光に対する変更率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成出来るため、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、蛍光体層の厚さを厚くすることが可能であった。   In particular, cesium iodide (CsI) has a relatively high rate of change from X-rays to visible light, and phosphors can be easily formed into a columnar crystal structure by vapor deposition. Therefore, it was possible to increase the thickness of the phosphor layer.

しかしながらCsIのみでは発光効率が低いために、例えば、CsIとヨウ化ナトリウム(NaI)を任意のモル比で混合したものを、蒸着を用いて基板上にナトリウム賦活ヨウ化セシウム(CsI:Na)として堆積、又近年ではCsIとヨウ化タリウム(TlI)を任意のモル比で混合したしたものを、蒸着を用いて基板上にタリリウム賦活ヨウ化セシウム(CsI:Tl)として堆積したものに、後工程としてアニールを行うことで可視変換効率を向上させ、X線蛍光体として使用している。   However, since the luminous efficiency is low only with CsI, for example, a mixture of CsI and sodium iodide (NaI) at an arbitrary molar ratio is used as sodium-activated cesium iodide (CsI: Na) on the substrate by vapor deposition. Deposition, or in recent years, a mixture of CsI and thallium iodide (TlI) mixed in an arbitrary molar ratio deposited on a substrate as a thallium-activated cesium iodide (CsI: Tl) by vapor deposition. As a result of annealing, the visible conversion efficiency is improved and used as an X-ray phosphor.

また他の光出力を増大する手段として、シンチレータを形成する基板を反射性とする方法(例えば特許文献1参照)、基板上に反射層を設ける方法(例えば特許文献2参照)、基板上に設けられた反射性金属薄膜と、金属薄膜を覆う透明有機膜上にシンチレータを形成する方法(例えば特許文献3参照)などが提案されているが、これらの方法は得られる光量は増加するが、まだ不充分である。   As another means for increasing the light output, a method for making the substrate on which the scintillator is formed reflective (for example, see Patent Document 1), a method for providing a reflective layer on the substrate (for example, see Patent Document 2), and a method for providing on the substrate. Although a method of forming a scintillator on a reflective metal thin film and a transparent organic film covering the metal thin film (see, for example, Patent Document 3) has been proposed, these methods increase the amount of light obtained, but still Insufficient.

画素に対応するシンチレータエレメントの一つ一つにおいて、光取出し面を除くすべての面に対して誘電体層を有し、シンチレータエレメント間に反射層を設ける方法(例えば特許文献4参照)などが提案されているが、この方法でも得られる光量は増加するが、まだ充分とは言えない。
特公平7−21560号公報 特公平1−240887号公報 特開2000−356679号公報 特開平5−203755号公報 Physics Today,1997年11月号24頁のジョン・ローランズ論文“Amorphous Semiconductor Usher in Digital X−ray Imaging” SPIEの1997年32巻2頁のエル・イー・アントヌクの論文”Development of aHigh Resolution,Active Matrix,Flat−Panel Imager with Enhanced Fill Factor”
For each scintillator element corresponding to a pixel, a method is proposed in which a dielectric layer is provided on all surfaces except the light extraction surface, and a reflective layer is provided between the scintillator elements (see, for example, Patent Document 4). Although this method increases the amount of light obtained, it is still not sufficient.
Japanese Patent Publication No. 7-21560 Japanese Patent Publication No. 1-240887 JP 2000-356679 A JP-A-5-203755 Physics Today, November 1997, page 24, John Laurans' paper "Amorphous Semiconductor User in Digital X-ray Imaging" SPIE, Vol. 32, 1997, E. Antonuk's paper “Development of a High Resolution, Active Matrix, Flat-Panel Imager with Enhanced Fill Factor”

本発明の目的は、反射層の反射率を向上させ、光伝達効率が向上したシンチレータパネル及び放射線イメージセンサを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a scintillator panel and a radiation image sensor in which the reflectance of a reflective layer is improved and the light transmission efficiency is improved.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。   The above object of the present invention can be achieved by the following configuration.

1.放射線を光に変換するシンチレータ層と、シンチレータ層を支持するための放射線透過性基板と、前記シンチレータ層で変換された光を外部へ出射するための反射層と、誘電体層とを備えたシンチレータパネルにおいて、前記各層を、反射層、誘電体層、放射線透過性基板、シンチレータ層の順に配置し、更に、該放射線透過性基板は該シンチレータ層で変換された光の透過率が5%以上であり、該誘電体層の屈折率は該放射線透過性基板の屈折率より小さいことを特徴とするシンチレータパネル。   1. A scintillator comprising a scintillator layer for converting radiation into light, a radiation transmissive substrate for supporting the scintillator layer, a reflective layer for emitting light converted by the scintillator layer to the outside, and a dielectric layer In the panel, each of the layers is arranged in the order of a reflective layer, a dielectric layer, a radiation transmissive substrate, and a scintillator layer, and the radiation transmissive substrate has a transmittance of 5% or more of light converted by the scintillator layer. A scintillator panel, wherein the dielectric layer has a refractive index smaller than that of the radiation transmissive substrate.

2.前記誘電体層が空気で構成されていることを特徴とする前記1に記載のシンチレータパネル。   2. 2. The scintillator panel according to 1 above, wherein the dielectric layer is made of air.

3.前記シンチレータ層がヨウ化セシウムを主成分としていることを特徴とする前記1又は2に記載のシンチレータパネル。   3. 3. The scintillator panel as described in 1 or 2 above, wherein the scintillator layer contains cesium iodide as a main component.

4.前記放射線透過性基板の厚さが25μmから1000μmまでであることを特徴とする前記1〜3の何れか1項に記載のシンチレータパネル。   4). 4. The scintillator panel according to any one of 1 to 3, wherein the radiation transmissive substrate has a thickness of 25 μm to 1000 μm.

5.前記放射線透過性基板がPI、PET、PEN、ポリカーボネイトのいずれかを主成分とすることを特徴とする前記1〜4の何れか1項に記載のシンチレータパネル。   5. 5. The scintillator panel according to any one of 1 to 4, wherein the radiation transmissive substrate is mainly composed of any one of PI, PET, PEN, and polycarbonate.

6.前記反射層がAl、Ag、Auのいずれかを主成分とすることを特徴とする前記1〜5の何れか1項に記載のシンチレータパネル。   6). 6. The scintillator panel according to any one of 1 to 5, wherein the reflective layer has any one of Al, Ag, and Au as a main component.

7.前記1〜6の何れか1項に記載のシンチレータパネルに対して光検出器を備えたことを特徴とする放射線イメージセンサ。   7. A radiation image sensor comprising a photodetector for the scintillator panel according to any one of 1 to 6 above.

本発明により、反射層の反射率を向上させ、光伝達効率が向上したシンチレータパネル及び放射線イメージセンサを提供することができた。   According to the present invention, it is possible to provide a scintillator panel and a radiation image sensor in which the reflectance of the reflective layer is improved and the light transmission efficiency is improved.

本発明を更に詳しく説明する。   The present invention will be described in more detail.

本発明を更に詳しく説明する。以下、各構成層及び構成要素等について説明する。   The present invention will be described in more detail. Hereinafter, each constituent layer and constituent elements will be described.

(シンチレータ層)
シンチレータ層(「蛍光体層」ともいう。)を形成する材料としては、種々の公知の蛍光体材料を使用することができるが、X線から可視光に対する変更率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成出来るため、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、シンチレータ層の厚さを厚くすることが可能であることから、ヨウ化セシウム(CsI)が好ましい。
(Scintillator layer)
As a material for forming the scintillator layer (also referred to as “phosphor layer”), various known phosphor materials can be used. However, the rate of change from X-ray to visible light is relatively high, and it is easy to perform by vapor deposition. In addition, since the phosphor can be formed into a columnar crystal structure, scattering of emitted light within the crystal can be suppressed by the light guide effect, and the thickness of the scintillator layer can be increased. Therefore, cesium iodide (CsI) Is preferred.

但し、CsIのみでは発光効率が低いために、各種の賦活剤が添加される。例えば、特公昭54−35060号の如く、CsIとヨウ化ナトリウム(NaI)を任意のモル比で混合したものが挙げられる。また、例えば特開2001−59899号公報に開示されているようなCsIを蒸着で、タリウム(Tl)、ユウロピウム(Eu)、インジウム(In)、リチウム(Li)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、ナトリウム(Na)などの賦活物質を含有するCsIが好ましい。本発明においては、特に、タリウム(Tl)、ユウロピウム(Eu)が好ましい。更に、タリウム(Tl)が好ましい。   However, since only CsI has low luminous efficiency, various activators are added. For example, as shown in Japanese Patent Publication No. 54-35060, a mixture of CsI and sodium iodide (NaI) at an arbitrary molar ratio can be mentioned. Further, for example, CsI as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-59899 is deposited, and thallium (Tl), europium (Eu), indium (In), lithium (Li), potassium (K), rubidium (Rb) ), CsI containing an activating substance such as sodium (Na) is preferred. In the present invention, thallium (Tl) and europium (Eu) are particularly preferable. Furthermore, thallium (Tl) is preferred.

なお、本発明においては、特に、1種類以上のタリウム化合物を含む添加剤とヨウ化セシウムとを原材料とすることが好ましい。すなわち、タリウム賦活ヨウ化セシウム(CsI:Tl)は400nmから750nmまでの広い発光波長をもつことから好ましい。   In the present invention, it is particularly preferable to use an additive containing one or more types of thallium compounds and cesium iodide as raw materials. That is, thallium activated cesium iodide (CsI: Tl) is preferable because it has a wide emission wavelength from 400 nm to 750 nm.

本発明に係る1種類以上のタリウム化合物を含有する添加剤のタリウム化合物としては、種々のタリウム化合物(+Iと+IIIの酸化数の化合物)を使用することができる。   As the thallium compound as an additive containing one or more types of thallium compounds according to the present invention, various thallium compounds (compounds having oxidation numbers of + I and + III) can be used.

本発明において、好ましいタリウム化合物は、ヨウ化タリウム(TlI)、臭化タリウム(TlBr)、塩化タリウム(TlCl)、又はフッ化タリウム(TlF、TlF3)等である。 In the present invention, preferred thallium compounds are thallium iodide (TlI), thallium bromide (TlBr), thallium chloride (TlCl), thallium fluoride (TlF, TlF 3 ) and the like.

また、本発明に係るタリウム化合物の融点は、400〜700℃の範囲内にあることが好ましい。700℃以内を超えると、柱状結晶内での添加剤が不均一に存在してしまい、発光効率が低下する。なお、本発明での融点とは、常温常圧下における融点である。   The melting point of the thallium compound according to the present invention is preferably in the range of 400 to 700 ° C. If the temperature exceeds 700 ° C., the additives in the columnar crystals exist non-uniformly, resulting in a decrease in luminous efficiency. In the present invention, the melting point is a melting point at normal temperature and pressure.

また、タリウム化合物の分子量は206〜350の範囲内にあることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the molecular weight of a thallium compound exists in the range of 206-350.

本発明のシンチレータ層において、当該添加剤の含有量は目的性能等に応じて、最適量にすることが望ましいが、ヨウ化セシウムの含有量に対して、0.001mol%〜50mol%、更に0.1〜10.0mol%であることが好ましい。   In the scintillator layer of the present invention, the content of the additive is desirably an optimum amount according to the target performance and the like, but is 0.001 mol% to 50 mol% with respect to the content of cesium iodide, and further 0 It is preferable that it is 1-10.0 mol%.

ここで、ヨウ化セシウムに対し、添加剤が0.001mol%未満であると、ヨウ化セシウム単独使用で得られる発光輝度と大差なく、目的とする発光輝度を得ることができない。また、50mol%を超えるとヨウ化セシウムの性質・機能を保持することができない。   Here, when the additive is less than 0.001 mol% with respect to cesium iodide, the target light emission luminance cannot be obtained without much difference from the light emission luminance obtained by using cesium iodide alone. Moreover, when it exceeds 50 mol%, the property and function of cesium iodide cannot be maintained.

なお、本発明においては、高分子フィルム上にシンチレータの原料の蒸着によりシンチレータ層をした後に、該高分子フィルムのガラス転移温度を基準として−50℃〜+20℃の温度範囲の雰囲気下で1時間以上の熱処理することを要する。これにより、フィルムの変形や蛍光体の剥がれの発生がなく、発光効率の高いシンチレータパネルを実現することができる。   In the present invention, after a scintillator layer is formed on the polymer film by vapor deposition of the raw material of the scintillator, it is one hour in an atmosphere in a temperature range of −50 ° C. to + 20 ° C. based on the glass transition temperature of the polymer film. The above heat treatment is required. Thereby, the deformation | transformation of a film and generation | occurrence | production of peeling of a fluorescent substance do not generate | occur | produce, and a scintillator panel with high luminous efficiency is realizable.

(反射層)
本発明に係る反射層は、シンチレータから発した光を反射して、光の取り出し効率を高めるためのものである。当該反射層は、Al,Ag,Cr,Cu,Ni,Ti,Mg,Rh,Pt及びAuからなる元素群の中から選ばれるいずれかの元素を含む材料により形成されることが好ましい。特に、上記の元素からなる金属薄膜、例えば、Ag膜、Al膜などを用いることが好ましい。また、このような金属薄膜を2層以上形成するようにしても良い。
(Reflective layer)
The reflective layer according to the present invention is for reflecting light emitted from the scintillator to enhance light extraction efficiency. The reflective layer is preferably formed of a material containing any element selected from the element group consisting of Al, Ag, Cr, Cu, Ni, Ti, Mg, Rh, Pt, and Au. In particular, it is preferable to use a metal thin film made of the above elements, for example, an Ag film, an Al film, or the like. Two or more such metal thin films may be formed.

なお、反射層の厚さは、0.01〜0.3μmであることが、発光光取り出し効率の観点から好ましい。   In addition, it is preferable from a viewpoint of the emitted light extraction efficiency that the thickness of a reflection layer is 0.01-0.3 micrometer.

(保護層)
本発明に係る保護層は、シンチレータ層の保護を主眼とするものであるが、基材を含むシンチレータパネル全体を覆う。ヨウ化セシウム(CsI)は、吸湿性が高く露出したままにしておくと空気中の水蒸気を吸湿して潮解してしまうため、これを防止することを主眼とする。
(Protective layer)
The protective layer according to the present invention focuses on protecting the scintillator layer, but covers the entire scintillator panel including the base material. Cesium iodide (CsI) absorbs water vapor in the air and deliquesces when it is exposed with high hygroscopicity, and its main purpose is to prevent this.

当該保護層は、種々の材料を用いて形成することができる。例えば、CVD法によりポリパラキシリレン膜を形成する。即ち、シンチレータ及び基板の表面全体にポリパラキシリレン膜を形成し、保護層とすることができる。   The protective layer can be formed using various materials. For example, a polyparaxylylene film is formed by a CVD method. That is, a polyparaxylylene film can be formed on the entire surface of the scintillator and the substrate to form a protective layer.

また、別の態様の保護層として、シンチレータパネル全体上に高分子保護フィルムを設けることもできる。なお、高分子保護フィルムの材料としては、後述する基板材料としての高分子フィルムと同様のフィルムを用いることができる。   Moreover, a polymer protective film can also be provided on the whole scintillator panel as a protective layer of another aspect. In addition, as a material of a polymer protective film, the film similar to the polymer film as a substrate material mentioned later can be used.

上記高分子保護フィルムの厚さは、空隙部の形成性、シンチレータ層の保護性、鮮鋭性、防湿性、作業性等を考慮し、12μm以上、200μm以下が好ましく、更には20μm以上、150μm以下が好ましい。   The thickness of the polymer protective film is preferably 12 μm or more and 200 μm or less, more preferably 20 μm or more and 150 μm or less, taking into consideration the formation of voids, scintillator layer protection, sharpness, moisture resistance, workability, and the like. Is preferred.

保護フィルムの光透過率は、光電変換効率、シンチレータ発光波長等を考慮し、550nmで70%以上あることが好ましいが、99%以上の光透過率のフィルムは工業的に入手が困難であるため実質的に99%〜70%が好ましい。   The light transmittance of the protective film is preferably 70% or more at 550 nm in consideration of photoelectric conversion efficiency, scintillator emission wavelength, etc., but a film having a light transmittance of 99% or more is difficult to obtain industrially. Substantially 99% to 70% is preferable.

保護フィルムの透湿度は、シンチレータ層の保護性、潮解性等を考慮し50g/m2・day(40℃・90%RH)(JIS Z0208に準じて測定)以下が好ましく、更には10g/m2・day(40℃・90%RH)(JIS Z0208に準じて測定)以下が好ましいが、0.01g/m2・day(40℃・90%RH)以下の透湿度のフィルムは工業的に入手が困難であるため実質的に、0.01g/m2・day(40℃・90%RH)以上、50g/m2・day(40℃・90%RH)(JIS Z0208に準じて測定)以下が好ましく、更には0.1g/m2・day(40℃・90%RH)以上、10g/m2・day(40℃・90%RH)(JIS Z0208に準じて測定)以下が好ましい。 The moisture permeability of the protective film is preferably 50 g / m 2 · day (40 ° C., 90% RH) (measured according to JIS Z0208) or less, more preferably 10 g / m, taking into account the protection and deliquescence properties of the scintillator layer. 2 · day (40 ° C./90% RH) (measured according to JIS Z0208) or less is preferable, but a film with a water vapor transmission rate of 0.01 g / m 2 · day (40 ° C./90% RH) or less is industrially used. Substantially 0.01 g / m 2 · day (40 ° C, 90% RH) or more, 50 g / m 2 · day (40 ° C, 90% RH) (measured according to JIS Z0208) The following are preferable, and more preferably 0.1 g / m 2 · day (40 ° C. · 90% RH) or more and 10 g / m 2 · day (40 ° C. · 90% RH) (measured according to JIS Z0208) or less.

本発明における保護層の平均粗さ(Ra)は、JIS表面粗さ(B0601−1994年)により定義される。表面粗さ(Ra)の測定方法としては、25℃、65%RH環境下で測定試料同士が重ね合わされない条件で24時間調湿した後、該環境下で測定した。ここで示す重ね合わされない条件とは、例えば、シンチレータパネルとシンチレータパネルの間に紙をはさんで重ねる方法、厚紙等で枠を作製しその四隅を固定する方法のいずれかである。用いることのできる測定装置としては、例えば、WYKO社製RSTPLUS非接触三次元微小表面形状測定システム等を挙げることができる。   The average roughness (Ra) of the protective layer in the present invention is defined by JIS surface roughness (B0601-1994). As a method for measuring the surface roughness (Ra), the humidity was adjusted for 24 hours under a condition where the measurement samples were not overlapped in an environment of 25 ° C. and 65% RH, and then measured in the environment. The non-overlapping condition shown here is, for example, one of a method of stacking paper between the scintillator panel and the scintillator panel, or a method of producing a frame with cardboard and fixing its four corners. Examples of the measuring apparatus that can be used include a RSTPLUS non-contact three-dimensional micro surface shape measuring system manufactured by WYKO.

(基板)
本発明のシンチレータパネルは、基板として、高分子フィルムを用いることが好ましい。高分子フィルムとしては、セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、トリアセテートフィルム、ポリカーボネートフィルム、炭素繊維強化樹脂シート等の高分子フィルム(プラスチックフィルム)を用いることができる。特に、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネートの何れかを含有する高分子フィルムが、ヨウ化セシウムを原材料として気相法にて柱状シンチレータを形成する場合に、好適である。
(substrate)
The scintillator panel of the present invention preferably uses a polymer film as the substrate. As the polymer film, polymer films (plastic film) such as cellulose acetate film, polyester film, polyethylene terephthalate film, polyamide film, polyimide film, triacetate film, polycarbonate film, and carbon fiber reinforced resin sheet can be used. In particular, a polymer film containing any one of polyimide, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polycarbonate is suitable when a columnar scintillator is formed by a vapor phase method using cesium iodide as a raw material.

なお、本発明に係る基板としての高分子フィルムは、厚さ25〜1000μmであること、更に可とう性を有する高分子フィルムであることが好ましい。   The polymer film as the substrate according to the present invention is preferably a polymer film having a thickness of 25 to 1000 μm and further having flexibility.

ここで、「可とう性を有する基板」とは、120℃での弾性率(E120)が1000〜6000N/mm2である基板をいい、かかる基板としてポリイミド又はポリエチレンナフタレートを含有する高分子フィルムが好ましい。 Here, “a substrate having flexibility” means a substrate having an elastic modulus (E120) at 120 ° C. of 1000 to 6000 N / mm 2 , and a polymer film containing polyimide or polyethylene naphthalate as such a substrate. Is preferred.

なお、「弾性率」とは、引張試験機を用い、JIS−C2318に準拠したサンプルの標線が示すひずみと、それに対応する応力が直線的な関係を示す領域において、ひずみ量に対する応力の傾きを求めたものである。これがヤング率と呼ばれる値であり、本発明では、かかるヤング率を弾性率と定義する。   Note that the “elastic modulus” means the slope of the stress with respect to the strain amount in a region where the strain indicated by the standard line of the sample conforming to JIS-C2318 and the corresponding stress have a linear relationship using a tensile tester. Is what we asked for. This is a value called Young's modulus, and in the present invention, this Young's modulus is defined as an elastic modulus.

本発明に用いられる基板は、上記のように120℃での弾性率(E120)が1000N/mm2〜6000N/mm2であることが好ましい。より好ましくは1200N/mm2〜5000N/mm2である。 Substrate used in the present invention, the elastic modulus at the 120 ° C. as described above (E120) is preferably a 1000N / mm 2 ~6000N / mm 2 . More preferably 1200N / mm 2 ~5000N / mm 2 .

具体的には、ポリエチレンナフタレート(E120=4100N/mm2)、ポリエチレンテレフタレート(E120=1500N/mm2)、ポリブチレンナフタレート(E120=1600N/mm2)、ポリカーボネート(E120=1700N/mm2)、シンジオタクチックポリスチレン(E120=2200N/mm2)、ポリエーテルイミド(E120=1900N/mm2)、ポリアリレート(E120=1700N/mm2)、ポリスルホン(E120=1800N/mm2)、ポリエーテルスルホン(E120=1700N/mm2)等からなる高分子フィルムが挙げられる。 Specifically, polyethylene naphthalate (E120 = 4100N / mm 2) , polyethylene terephthalate (E120 = 1500N / mm 2) , polybutylene naphthalate (E120 = 1600N / mm 2) , polycarbonate (E120 = 1700N / mm 2) , Syndiotactic polystyrene (E120 = 2200 N / mm 2 ), polyetherimide (E120 = 1900 N / mm 2 ), polyarylate (E120 = 1700 N / mm 2 ), polysulfone (E120 = 1800 N / mm 2 ), polyethersulfone Examples thereof include a polymer film made of (E120 = 1700 N / mm 2 ).

これらは単独で用いてもよく積層あるいは混合して用いてもよい。中でも、特に好ましい高分子フィルムとしては、上述のように、ポリイミド又はポリエチレンナフタレートを含有する高分子フィルムが好ましい。   These may be used singly or may be laminated or mixed. Among them, as a particularly preferable polymer film, a polymer film containing polyimide or polyethylene naphthalate is preferable as described above.

なお、シンチレータパネルと平面受光素子面を貼り合せる際に、基板の変形や蒸着時の反りなどの影響を受け、フラットパネルディテクタの受光面内で均一な画質特性が得られないという点に関して、該基板を、厚さ50μm以上500μm以下の高分子フィルムとすることでシンチレータパネルが平面受光素子面形状に合った形状に変形し、フラットパネルディテクタの受光面全体で均一な鮮鋭性が得られる。   Note that when the scintillator panel and the planar light receiving element surface are bonded together, the image quality is not uniform within the light receiving surface of the flat panel detector due to the influence of deformation of the substrate and warpage during vapor deposition. By making the substrate a polymer film having a thickness of 50 μm or more and 500 μm or less, the scintillator panel is deformed into a shape that matches the shape of the planar light receiving element surface, and uniform sharpness is obtained over the entire light receiving surface of the flat panel detector.

(シンチレータパネルの作製方法)
本発明のシンチレータパネルの作製方法の典型的例について、図を参照しながら説明する。なお、図1は、放射線用イメージセンサの概略構成を示す断面図である。
(Production method of scintillator panel)
A typical example of a method for manufacturing a scintillator panel of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a radiation image sensor.

まず、放射線イメージセンサ100に対しシンチレータパネル10の反射層3の基板1a側から放射線を入射する。すると、放射線用シンチレータパネル10に入射された放射線は、放射線用シンチレータパネル10中のシンチレータ層2が放射線のエネルギーを吸収し、その強度に応じた電磁波を発光する。発光された電磁波はそのまま、或いは反射層3により反射し光検出器20に設置されている、例えばフォトダイオードとTFT(薄膜トランジスタ)を組み合わせたものなどにより電子信号に変換される。   First, radiation is incident on the radiation image sensor 100 from the substrate 1 a side of the reflective layer 3 of the scintillator panel 10. Then, the radiation incident on the radiation scintillator panel 10 is absorbed by the scintillator layer 2 in the radiation scintillator panel 10 and emits electromagnetic waves corresponding to the intensity thereof. The emitted electromagnetic wave is converted into an electronic signal as it is or reflected by the reflection layer 3 and installed in the photodetector 20, for example, a combination of a photodiode and a TFT (thin film transistor).

シンチレータパネル10の基板1a及び1bの表面が平滑でなく粗いので、シンチレータ層2を保持する放射線透過性の基板1bと反射層3が密着せず、空気層6をもち本発明の誘電体層となる。   Since the surfaces of the substrates 1a and 1b of the scintillator panel 10 are not smooth and rough, the radiation-transmitting substrate 1b holding the scintillator layer 2 and the reflective layer 3 do not adhere to each other, and have the air layer 6 and the dielectric layer of the present invention. Become.

図2は、蒸着装置61の概略構成を示す図面である。   FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the vapor deposition apparatus 61.

〈蒸着装置〉
図2に示す通り、蒸着装置61は箱状の真空容器62を有しており、真空容器62の内部には真空蒸着用の抵抗加熱ルツボ63が配されている。抵抗加熱ルツボ63は蒸着源の被充填部材であり、当該抵抗加熱ルツボ63には電極が接続されている。当該電極を通じて抵抗加熱ルツボ63に電流が流れると、抵抗加熱ルツボ63がジュール熱で発熱するようになっている。放射線用シンチレータパネル10の製造時においては、ヨウ化セシウムと賦活剤化合物とを含む混合物が抵抗加熱ルツボ63に充填され、その抵抗加熱ルツボ63に電流が流れることで、上記混合物を加熱・蒸発させることができるようになっている。
<Vapor deposition equipment>
As shown in FIG. 2, the vapor deposition apparatus 61 has a box-shaped vacuum vessel 62, and a resistance heating crucible 63 for vacuum vapor deposition is disposed inside the vacuum vessel 62. The resistance heating crucible 63 is a filling member of a vapor deposition source, and an electrode is connected to the resistance heating crucible 63. When a current flows through the electrode to the resistance heating crucible 63, the resistance heating crucible 63 generates heat due to Joule heat. At the time of manufacturing the radiation scintillator panel 10, a mixture containing cesium iodide and an activator compound is filled in the resistance heating crucible 63, and an electric current flows through the resistance heating crucible 63, thereby heating and evaporating the mixture. Be able to.

なお、被充填部材として、ヒータを巻回したアルミナ製のるつぼを適用してもよいし、高融点金属製のヒータを適用してもよい。   As the member to be filled, an alumina crucible around which a heater is wound may be applied, or a refractory metal heater may be applied.

真空容器62の内部であって抵抗加熱ルツボ63の直上には基板1bを保持するホルダ64が配されている。ホルダ64にはヒータ(図示略)が配されており、当該ヒータを作動させることでホルダ64に装着した基板1bを加熱することができるようになっている。基板1bを加熱した場合には、基板1bの表面の吸着物を離脱・除去したり、基板1bとその表面に形成されるシンチレータ層(蛍光体層)2との間に不純物層が形成されるのを防止したり、基板1bとその表面に形成されるシンチレータ層2との密着性を強化したり、基板1bの表面に形成されるシンチレータ層2の膜質の調整をおこなったりすることができるようになっている。   A holder 64 for holding the substrate 1 b is disposed inside the vacuum vessel 62 and directly above the resistance heating crucible 63. The holder 64 is provided with a heater (not shown), and the substrate 1b mounted on the holder 64 can be heated by operating the heater. When the substrate 1b is heated, the adsorbate on the surface of the substrate 1b is removed and removed, or an impurity layer is formed between the substrate 1b and the scintillator layer (phosphor layer) 2 formed on the surface. The adhesion between the substrate 1b and the scintillator layer 2 formed on the surface of the substrate 1b can be strengthened, and the film quality of the scintillator layer 2 formed on the surface of the substrate 1b can be adjusted. It has become.

ホルダ64には当該ホルダ64を回転させる回転機構65が配されている。回転機構65は、ホルダ64に接続された回転軸65aとその駆動源となるモータ(図示略)から構成されたもので、当該モータを駆動させると、回転軸65aが回転してホルダ64を抵抗加熱ルツボ63に対向させた状態で回転させることができるようになっている。   The holder 64 is provided with a rotating mechanism 65 that rotates the holder 64. The rotating mechanism 65 includes a rotating shaft 65a connected to the holder 64 and a motor (not shown) as a driving source thereof. When the motor is driven, the rotating shaft 65a rotates to resist the holder 64. It can be rotated while facing the heating crucible 63.

蒸着装置61では、上記構成の他に、真空容器62に真空ポンプ66が配されている。真空ポンプ66は、真空容器62の内部の排気と真空容器62の内部へのガスの導入とをおこなうもので、当該真空ポンプ66を作動させることにより、真空容器62の内部を一定圧力のガス雰囲気下に維持することができるようになっている。   In the vapor deposition apparatus 61, in addition to the above configuration, a vacuum pump 66 is disposed in the vacuum container 62. The vacuum pump 66 exhausts the inside of the vacuum vessel 62 and introduces gas into the inside of the vacuum vessel 62. By operating the vacuum pump 66, the inside of the vacuum vessel 62 has a gas atmosphere at a constant pressure. Can be maintained below.

〈シンチレータパネル〉
次に、本発明に係るシンチレータパネル10の作製方法について説明する。
<Scintillator panel>
Next, a method for manufacturing the scintillator panel 10 according to the present invention will be described.

当該放射線用シンチレータパネル10の作製方法においては、上記で説明した蒸発装置61を好適に用いることができる。蒸発装置61を用いて放射線用シンチレータパネル10を作製する方法について説明する。   In the manufacturing method of the said scintillator panel 10 for radiation, the evaporator 61 demonstrated above can be used suitably. A method for producing the radiation scintillator panel 10 using the evaporation device 61 will be described.

《反射層の形成》
基板1aの一方の表面に反射層としての金属薄膜(Al膜、Ag膜等)をスパッタ法により形成する。また高分子フィルム上にAl膜をスパッタ蒸着したフィルムは、各種の品種が市場で流通しており、これらを本発明の基板として使用することも可能である。
<Formation of reflective layer>
A metal thin film (Al film, Ag film, etc.) as a reflective layer is formed on one surface of the substrate 1a by sputtering. Moreover, various types of films in which an Al film is sputter-deposited on a polymer film are distributed in the market, and these can be used as the substrate of the present invention.

《シンチレータ層の形成》
基板1bをホルダ64に取り付けるとともに、抵抗加熱ルツボ63にヨウ化セシウムとヨウ化タリウムとを含む粉末状の混合物を充填する(準備工程)。この場合、抵抗加熱ルツボ63と基板1bとの間隔を100〜1500mmに設定し、その設定値の範囲内のままで後述の蒸着工程の処理をおこなうのが好ましい。
<Formation of scintillator layer>
While attaching the board | substrate 1b to the holder 64, the resistance heating crucible 63 is filled with the powdery mixture containing a cesium iodide and a thallium iodide (preparation process). In this case, it is preferable that the distance between the resistance heating crucible 63 and the substrate 1b is set to 100 to 1500 mm, and the vapor deposition process described later is performed while remaining within the set value range.

準備工程の処理を終えたら、真空ポンプ66を作動させて真空容器62の内部を排気し、真空容器62の内部を0.1Pa以下の真空雰囲気下にする(真空雰囲気形成工程)。ここでいう「真空雰囲気下」とは、100Pa以下の圧力雰囲気下のことを意味し、0.1Pa以下の圧力雰囲気下であるのが好適である。   When the preparation process is completed, the vacuum pump 66 is operated to evacuate the inside of the vacuum vessel 62, and the inside of the vacuum vessel 62 is brought to a vacuum atmosphere of 0.1 Pa or less (vacuum atmosphere forming step). Here, “under vacuum atmosphere” means under a pressure atmosphere of 100 Pa or less, and preferably under a pressure atmosphere of 0.1 Pa or less.

その後、アルゴン等の不活性ガスを真空容器62の内部に導入し、当該真空容器62の内部を0.1Pa以下の真空雰囲気下に維持する。その後、ホルダ64のヒータと回転機構65のモータとを駆動させ、ホルダ64に取付け済みの基板1bを抵抗加熱ルツボ63に対向させた状態で加熱しながら回転させる。   Thereafter, an inert gas such as argon is introduced into the vacuum vessel 62, and the inside of the vacuum vessel 62 is maintained in a vacuum atmosphere of 0.1 Pa or less. Thereafter, the heater of the holder 64 and the motor of the rotating mechanism 65 are driven, and the substrate 1b attached to the holder 64 is rotated while being heated while facing the resistance heating crucible 63.

この状態において、電極から抵抗加熱ルツボ63に電流を流し、ヨウ化セシウムとヨウ化タリウムとを含む混合物を700〜800℃程度で所定時間加熱してその混合物を蒸発させる。その結果、基板1bの表面に無数の柱状結晶体が順次成長して所望の厚さのシンチレータ層2が形成される(蒸着工程)。これにより、本発明に係る放射線用シンチレータパネル10を製造することができる。   In this state, a current is passed from the electrode to the resistance heating crucible 63, and a mixture containing cesium iodide and thallium iodide is heated at about 700 to 800 ° C. for a predetermined time to evaporate the mixture. As a result, innumerable columnar crystals are sequentially grown on the surface of the substrate 1b to form the scintillator layer 2 having a desired thickness (evaporation process). Thereby, the scintillator panel 10 for radiation which concerns on this invention can be manufactured.

(光検出器)
シンチレータパネル10は図1に示すように光検出器20と対面し、放射線イメージセンサ100を構成する。
(Photodetector)
As shown in FIG. 1, the scintillator panel 10 faces the photodetector 20 and constitutes a radiation image sensor 100.

光検出器20は、シンチレータパネル10に記憶されている放射線画像記録を、光画像に変換し、その得られた光画像を更に、電子信号画像に変換記憶する。   The photodetector 20 converts the radiographic image record stored in the scintillator panel 10 into an optical image, and further converts the obtained optical image into an electronic signal image and stores it.

光検出器20には、例えばフォトダイオードとTFT(薄膜トランジスタ)を組み合わせたものが設置されておりそれにより電子信号に変換される。このTFTは、液晶ディスプレイ等に使用されている無機半導体系のものでも、有機半導体を用いたものでもよく、好ましくはプラスチックフィルム上に形成されたTFTである。   For example, a combination of a photodiode and a TFT (thin film transistor) is installed in the photodetector 20 and converted into an electronic signal. This TFT may be an inorganic semiconductor type used in a liquid crystal display or the like, or an organic semiconductor, and is preferably a TFT formed on a plastic film.

実施例1
<放射線イメージセンサの作製>
(放射線イメージセンサ1−1の作製)
(放射線透過性基板)
放射線透過性基板として厚さ100μmのPEN(ポリエチレンナフレタート)フィルム(帝人社製:テオネックスQ65F)を用意した。放射線透過性基板の表面粗さRaはRa=0.8nmの面とRa=10.0nmの面の2つが存在する。
Example 1
<Production of radiation image sensor>
(Production of radiation image sensor 1-1)
(Radiation transparent substrate)
A PEN (polyethylene naphthalate) film (manufactured by Teijin Limited: Teonex Q65F) having a thickness of 100 μm was prepared as a radiation transmissive substrate. The surface roughness Ra of the radiation transmissive substrate has two surfaces: a surface with Ra = 0.8 nm and a surface with Ra = 10.0 nm.

(シンチレータ層の形成)
放射線透過性基板の表面粗さRa=10.0nmの面にシンチレータ(CsI:0.003Tl)を、図2に示す蒸着装置を使用して蒸着させシンチレータ層を形成した。
(Formation of scintillator layer)
A scintillator (CsI: 0.003 Tl) was vapor-deposited on the surface of the radiation transparent substrate having a surface roughness Ra = 10.0 nm using the vapor deposition apparatus shown in FIG. 2 to form a scintillator layer.

まず、上記蛍光体原料を蒸着材料として抵抗加熱ルツボに充填し、また回転する支持体ホルダに支持体を設置し、支持体と蒸発源との間隔を700mmに調節した。   First, a resistance heating crucible was filled as the phosphor material as an evaporation material, and the support was placed on a rotating support holder, and the distance between the support and the evaporation source was adjusted to 700 mm.

続いて蒸着装置内を一旦排気し、Arガスを導入して0.5Paに真空度を調整した後、6rpmの速度で支持体を回転した。   Subsequently, the inside of the vapor deposition apparatus was once evacuated, Ar gas was introduced and the degree of vacuum was adjusted to 0.5 Pa, and then the support was rotated at a speed of 6 rpm.

さらに蒸着装置内にある加熱装置を用い、放射線透過性基板の温度を200℃に保持した。次いで、抵抗加熱ルツボを加熱してシンチレータを蒸着し膜厚が500μmとなったところで蒸着を終了させシンチレータ層を得た。   Furthermore, the temperature of the radiation transparent substrate was kept at 200 ° C. using a heating device in the vapor deposition apparatus. Next, the resistance heating crucible was heated to deposit a scintillator. When the film thickness reached 500 μm, the deposition was terminated to obtain a scintillator layer.

(反射層の作製)
反射層支持体である厚さ50μmのPEN(ポリエチレンナフレタート)フィルム(帝人社製:テオネックスQ51DW)にアルミニウムをスパッタして反射層(0.01μm)を形成し反射フィルムを得た。
(Production of reflective layer)
A reflective layer (0.01 μm) was formed by sputtering aluminum on a 50 μm thick PEN (polyethylene naphthalate) film (Teijin Corp .: Teonex Q51DW) as a reflective layer support to obtain a reflective film.

(誘電体層の形成)
誘電体層は屈折率1.0の空気を用いた。実質的に表面粗さを持つシンチレータ層を有する基板1bの面(Ra=0.8nmの面)と表面粗さを実質的に持つ反射層を重ねる際に形成される空気層を誘電体層とした。
(Formation of dielectric layer)
Air having a refractive index of 1.0 was used for the dielectric layer. The dielectric layer is an air layer formed when the surface of the substrate 1b having a scintillator layer having a substantially surface roughness (surface of Ra = 0.8 nm) and the reflective layer having a substantially surface roughness are overlapped. did.

(保護層の作製)
厚さ12μmのPETフイルムの片面側に接着剤(バイロン300:東洋紡株式会社製)を塗設乾燥し接着層(1μm)とし、第1保護フィルムを作製した。第1保護フィルムと同様の方法で第2保護フィルムを作製した。この二つの保護フィルムについてそれぞれの接着層を対向させる形で配置し、その間に第2保護フィルム側の接着層からシンチレータ層/放射線透過性基板/誘電体層/反射フィルム(反射層/反射層支持体)/第1保護フィルムの順にそれぞれの層を配置する。第2保護フィルムおよび第1保護フィルムはシンチレータ層/放射線透過性基板/誘電体層/反射フィルム(反射層/反射層支持体)を包装できるように周辺に耳部を持つように作製されている。その2つの保護フィルムの耳部を100℃にて熱接着させ第2保護フィルムと第1保護フィルムでシンチレータ層/放射線透過性基板/誘電体層/反射フィルム(反射層/反射層支持体)を包装しシンチレータパネルを得る。なお包装は圧力100kPaの雰囲気下で行い包装した内部は空気が残存する。従って、第2保護フィルムとシンチレータ層の間、放射線透過性基板と反射層の間、反射層支持体と第1保護フィルムの間には空気層が存在する。特に放射線透過性基板と反射層の間の空気層は誘電体層として機能する。この場合、第1保護フィルム4と第2保護フィルム5が保護層となる。
(Preparation of protective layer)
An adhesive (Byron 300: manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was applied on one side of a 12 μm thick PET film and dried to form an adhesive layer (1 μm), thereby preparing a first protective film. A second protective film was produced in the same manner as the first protective film. The two protective films are arranged so that the respective adhesive layers face each other, and the scintillator layer / radiation transmissive substrate / dielectric layer / reflective film (reflective layer / reflective layer support) from the adhesive layer on the second protective film side between them. Each layer is arranged in the order of body) / first protective film. The second protective film and the first protective film are prepared so as to have ears around the scintillator layer / radiation transmissive substrate / dielectric layer / reflective film (reflective layer / reflective layer support). . The ears of the two protective films are thermally bonded at 100 ° C., and the scintillator layer / radiation transmissive substrate / dielectric layer / reflective film (reflective layer / reflective layer support) is bonded with the second protective film and the first protective film. Package to obtain a scintillator panel. The packaging is performed in an atmosphere of a pressure of 100 kPa, and air remains in the packaged interior. Therefore, an air layer exists between the second protective film and the scintillator layer, between the radiation transmissive substrate and the reflective layer, and between the reflective layer support and the first protective film. In particular, the air layer between the radiation transmissive substrate and the reflective layer functions as a dielectric layer. In this case, the 1st protective film 4 and the 2nd protective film 5 become a protective layer.

(放射線イメージセンサの作製)
得られたシンチレータパネルを、CMOSフラットパネル(ラドアイコン社製X線CMOSカメラシステムShad−o−Box4KEV)にCMOS面側と第2保護フィルムを対抗させる形でセットした。さらに放射線入射窓のカーボン板とシンチレータパネルの放射線入射面(第1保護フィルム側)にスポンジシートを配置し、平面受光素子面と保護フィルム1を軽く押し付けることで両者を固定化した。放射線イメージセンサ1−1を得た。
(Production of radiation image sensor)
The obtained scintillator panel was set to a CMOS flat panel (X-ray CMOS camera system Shad-o-Box 4KEV manufactured by Radicon Co., Ltd.) in such a manner that the CMOS surface side and the second protective film face each other. Further, a sponge sheet was disposed on the carbon plate of the radiation incident window and the radiation incident surface (first protective film side) of the scintillator panel, and both were fixed by lightly pressing the planar light receiving element surface and the protective film 1. A radiation image sensor 1-1 was obtained.

(放射線イメージセンサ1−2の作製)
(放射線透過性基板)
放射線透過性基板として厚さ100μmのPEN(ポリエチレンナフレタート)フィルム(帝人社製:テオネックスQ65F)を用意した。放射線透過性基板の表面粗さRaはRa=0.8nmの面とRa=10.0nmの面の2つが存在する。
(Production of radiation image sensor 1-2)
(Radiation transparent substrate)
A PEN (polyethylene naphthalate) film (manufactured by Teijin Limited: Teonex Q65F) having a thickness of 100 μm was prepared as a radiation transmissive substrate. The surface roughness Ra of the radiation transmissive substrate has two surfaces: a surface with Ra = 0.8 nm and a surface with Ra = 10.0 nm.

(シンチレータ層の形成)
放射線透過性基板の表面粗さRa=10.0nmの面にシンチレータ(CsI:0.003Tl)を、図2に示す蒸着装置を使用して蒸着させシンチレータ層を形成した。
(Formation of scintillator layer)
A scintillator (CsI: 0.003 Tl) was vapor-deposited on the surface of the radiation transparent substrate having a surface roughness Ra = 10.0 nm using the vapor deposition apparatus shown in FIG. 2 to form a scintillator layer.

まず、上記蛍光体原料を蒸着材料として抵抗加熱ルツボに充填し、また回転する支持体ホルダに支持体を設置し、支持体と蒸発源との間隔を700mmに調節した。   First, a resistance heating crucible was filled as the phosphor material as an evaporation material, and the support was placed on a rotating support holder, and the distance between the support and the evaporation source was adjusted to 700 mm.

続いて蒸着装置内を一旦排気し、Arガスを導入して0.5Paに真空度を調整した後、6rpmの速度で支持体を回転した。   Subsequently, the inside of the vapor deposition apparatus was once evacuated, Ar gas was introduced and the degree of vacuum was adjusted to 0.5 Pa, and then the support was rotated at a speed of 6 rpm.

さらに蒸着装置内にある加熱装置を用い、放射線透過性基板の温度を200℃に保持した。次いで、抵抗加熱ルツボを加熱してシンチレータを蒸着し膜厚が500μmとなったところで蒸着を終了させシンチレータ層を得た。   Furthermore, the temperature of the radiation transparent substrate was kept at 200 ° C. using a heating device in the vapor deposition apparatus. Next, the resistance heating crucible was heated to deposit a scintillator. When the film thickness reached 500 μm, the deposition was terminated to obtain a scintillator layer.

(反射層の作製)
反射層支持体である厚さ12μmのPETフィルムにアルミニウムをスパッタし厚さ0.01μmの反射層を形成した。さらにアルミニウムスパッタ面に接着剤(バイロン300:東洋紡株式会社製)を塗設乾燥し接着層(1μm)とし、接着層/反射層/反射層支持体の構成を持つ反射フィルムを作製した。
(Production of reflective layer)
Aluminum was sputtered onto a PET film having a thickness of 12 μm, which was a support for the reflective layer, to form a reflective layer having a thickness of 0.01 μm. Further, an adhesive (Byron 300: manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was applied to the aluminum sputter surface and dried to form an adhesive layer (1 μm), thereby producing a reflective film having a configuration of adhesive layer / reflective layer / reflective layer support.

(誘電体層の形成)
誘電体層は屈折率1.0の空気を用いた。実質的に表面粗さを持つシンチレータ層を有する基板1bの面(Ra=0.8nmの面)と表面粗さを実質的に持つ反射層を重ねる際に形成される空気層を誘電体層とした。
(Formation of dielectric layer)
Air having a refractive index of 1.0 was used for the dielectric layer. The dielectric layer is an air layer formed when the surface of the substrate 1b having a scintillator layer having a substantially surface roughness (surface of Ra = 0.8 nm) and the reflective layer having a substantially surface roughness are overlapped. did.

(保護層の作製)
厚さ12μmのPETフイルムの片面側に接着剤(バイロン300:東洋紡株式会社製)を塗設乾燥し接着層(1μm)とし、第2保護フィルムを作製した。第2保護フィルムおよび反射フィルムについてそれぞれの接着層を対向させる形で配置し、その間に第2保護フィルム側の接着層からシンチレータ層/放射線透過性基板/誘電体層/反射フィルム(接着層/反射層/反射層支持体)の順にそれぞれの層を配置する。第2保護フィルムおよび反射フィルムはシンチレータ層/放射線透過性基板/誘電体層を包装できるように周辺に耳部を持つように作製されている。第2保護フィルムと反射フィルムの耳部を100℃にて熱接着させ、第2保護フィルムと反射フィルムでシンチレータ層/放射線透過性基板/誘電体層を包装しシンチレータパネルを得る。なお包装は圧力100kPaの雰囲気下で行い包装した内部は空気が残存する。従って、第2保護フィルムとシンチレータ層の間、放射線透過性基板と反射層の間には空気層が存在する。特に放射線透過性基板と反射層の間の空気層は誘電体層として機能する。この場合第2保護フィルム5と反射層を有する基板1aが保護層となる。
(Preparation of protective layer)
An adhesive (Byron 300: manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was coated on one side of a 12 μm thick PET film and dried to form an adhesive layer (1 μm), thereby preparing a second protective film. The adhesive layers of the second protective film and the reflective film are arranged so as to face each other, and the scintillator layer / radiation transmissive substrate / dielectric layer / reflective film (adhesive layer / reflective film) from the adhesive layer on the second protective film side therebetween. Each layer is arranged in the order of layer / reflective layer support). The second protective film and the reflective film are made so that the scintillator layer / radiation transmissive substrate / dielectric layer can be packaged with ears around the periphery. The ears of the second protective film and the reflective film are thermally bonded at 100 ° C., and the scintillator layer / radiation transmissive substrate / dielectric layer is wrapped with the second protective film and the reflective film to obtain a scintillator panel. The packaging is performed in an atmosphere of a pressure of 100 kPa, and air remains in the packaged interior. Therefore, an air layer exists between the second protective film and the scintillator layer, and between the radiation transmissive substrate and the reflective layer. In particular, the air layer between the radiation transmissive substrate and the reflective layer functions as a dielectric layer. In this case, the 2nd protective film 5 and the board | substrate 1a which has a reflection layer become a protective layer.

(放射線イメージセンサの作製)
得られたシンチレータパネルを、CMOSフラットパネル(ラドアイコン社製X線CMOSカメラシステムShad−o−Box4KEV)にCMOS面側と保護フィルム1を対抗させる形でセットした。さらに放射線入射窓のカーボン板とシンチレータパネルの放射線入射面(反射フィルム側)にスポンジシートを配置し、平面受光素子面と第2保護フィルムを軽く押し付けることで両者を固定化した。放射線イメージセンサ1−2を得た。
(Production of radiation image sensor)
The obtained scintillator panel was set to a CMOS flat panel (Radicon X-ray CMOS camera system Shad-o-Box 4KEV) in such a manner that the CMOS surface side and the protective film 1 face each other. Furthermore, a sponge sheet was placed on the carbon plate of the radiation incident window and the radiation incident surface (reflective film side) of the scintillator panel, and both were fixed by lightly pressing the planar light receiving element surface and the second protective film. A radiation image sensor 1-2 was obtained.

(放射線イメージセンサ1−3の作製)
反射フィルムの接着層を耳部のみに形成すること以外は放射線イメージセンサ1−2と同様の方法により放射線イメージセンサ1−3を作製した。
(Production of radiation image sensor 1-3)
A radiation image sensor 1-3 was produced in the same manner as the radiation image sensor 1-2 except that the adhesive layer of the reflective film was formed only on the ear.

(放射線イメージセンサ1−4の作製)
放射線透過性基板の表面粗さRa=10.0nmの面にアルミニウムをスパッタすることにより反射層(0.01μm)を形成すること、その反射層の面にシンチレータ層を形成すること以外は放射線イメージセンサ1の作製と同様の方法により放射線イメージセンサ1−4を作製した。この試料は誘電体層がない。
(Preparation of radiation image sensor 1-4)
Radiation image except that a reflective layer (0.01 μm) is formed by sputtering aluminum on the surface of the radiation transparent substrate having a surface roughness Ra = 10.0 nm, and a scintillator layer is formed on the surface of the reflective layer. A radiation image sensor 1-4 was produced by the same method as the production of the sensor 1. This sample does not have a dielectric layer.

(放射線イメージセンサの評価)
この放射線イメージセンサ1−1〜放射線イメージセンサ1−4を用い、12bitの出力データより出力輝度を以下に示す方法で測定し、以下に示す方法により評価した。
(Evaluation of radiation image sensor)
Using this radiation image sensor 1-1 to radiation image sensor 1-4, the output luminance was measured from 12-bit output data by the following method, and evaluated by the following method.

管電圧80kVpのX線をそれぞれの試料の裏面(シンチレータ層が形成されていない面)から照射し、シンチレータを配置したCMOSフラットパネルで画像データを検出しハードディスクに記録した。その後、ハードディスク上の記録をコンピュータで分析して、当該ハードディスクに記録されたX線像の撮影領域全体の平均カウントを算出した。それぞれの試料の平均カウントについて放射線イメージセンサ1−4の平均カウントを1.0とすることで規格化した数値を出力輝度とした。   X-rays having a tube voltage of 80 kVp were irradiated from the back surface (surface on which the scintillator layer was not formed) of each sample, and image data was detected by a CMOS flat panel on which the scintillator was arranged and recorded on a hard disk. Thereafter, the recording on the hard disk was analyzed by a computer, and the average count of the entire imaging region of the X-ray image recorded on the hard disk was calculated. A numerical value normalized by setting the average count of the radiation image sensor 1-4 to 1.0 for the average count of each sample was defined as the output luminance.

(放射線イメージセンサの評価結果)
評価結果を表1に示す。表1に示すように本発明である放射線イメージセンサ1−1〜放射線イメージセンサ1−3は比較例である放射線イメージセンサ1−4に比べ出力輝度において優位であることを確認した。
(Evaluation results of radiation image sensor)
The evaluation results are shown in Table 1. As shown in Table 1, it was confirmed that the radiation image sensors 1-1 to 1-3 according to the present invention are superior in output luminance compared to the radiation image sensor 1-4 as a comparative example.

Figure 2008232781
Figure 2008232781

表1に示した結果から明らかなように、本発明に係る実施例は比較例に比べ粒状性が優れていることが分かる。   As is clear from the results shown in Table 1, it can be seen that the examples according to the present invention are superior in graininess compared to the comparative examples.

実施例2
(放射線イメージセンサ2−1の作製)
反射層が銀であること以外は放射線イメージセンサ1−1と同様の方法により放射線イメージセンサ2−1を作製した。
Example 2
(Production of radiation image sensor 2-1)
A radiation image sensor 2-1 was produced in the same manner as the radiation image sensor 1-1 except that the reflective layer was silver.

(放射線イメージセンサ2−2の作製)
反射層が銀であること以外は放射線イメージセンサ1−2と同様の方法により放射線イメージセンサ2−2を作製した。
(Production of radiation image sensor 2-2)
A radiation image sensor 2-2 was produced by the same method as the radiation image sensor 1-2 except that the reflective layer was silver.

(放射線イメージセンサ2−3の作製)
反射層が銀であること以外は放射線イメージセンサ1−3と同様の方法により放射線イメージセンサ2−3を作製した。
(Production of radiation image sensor 2-3)
A radiation image sensor 2-3 was produced in the same manner as the radiation image sensor 1-3 except that the reflective layer was silver.

(放射線イメージセンサ2−4の作製)
反射層が銀であること以外は放射線イメージセンサ1−4と同様の方法により放射線イメージセンサ2−4を作製した。
(Production of radiation image sensor 2-4)
A radiation image sensor 2-4 was produced in the same manner as the radiation image sensor 1-4 except that the reflective layer was silver.

(放射線イメージセンサの評価)
実施例1と同様の方法で評価した。放射線イメージセンサ2−4の平均カウントを1.0として規格化し、それぞれの試料の出力輝度を得た
(放射線イメージセンサの評価結果)
評価結果を表2に示す。
(Evaluation of radiation image sensor)
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The average count of the radiation image sensor 2-4 was normalized to 1.0, and the output luminance of each sample was obtained (evaluation result of the radiation image sensor).
The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2008232781
Figure 2008232781

表2に示すように本発明である放射線イメージセンサ2−1〜放射線イメージセンサ2−3は比較例である放射線イメージセンサ2−4に比べ出力輝度において優位であることを確認した。   As shown in Table 2, it was confirmed that the radiation image sensors 2-1 to 2-3 according to the present invention are superior in output luminance as compared with the radiation image sensor 2-4 as a comparative example.

放射線イメージセンサの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of a radiation image sensor. 蒸着装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a vapor deposition apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1a、1b 基板
2 シンチレータ(蛍光体)層
3 反射層
4 第1保護フィルム
5 第2保護フィルム
6 空気層
10 シンチレータパネル
20 光検出器
61 蒸着装置
62 真空容器
63 抵抗加熱ルツボ(被充填部材)
64 ホルダ
65 回転機構
66 真空ポンプ
100 放射線イメージセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b Board | substrate 2 Scintillator (phosphor) layer 3 Reflective layer 4 1st protective film 5 2nd protective film 6 Air layer 10 Scintillator panel 20 Photo detector 61 Deposition apparatus 62 Vacuum vessel 63 Resistance heating crucible (filled member)
64 Holder 65 Rotating mechanism 66 Vacuum pump 100 Radiation image sensor

Claims (7)

放射線を光に変換するシンチレータ層と、シンチレータ層を支持するための放射線透過性基板と、前記シンチレータ層で変換された光を外部へ出射するための反射層と、誘電体層とを備えたシンチレータパネルにおいて、前記各層を、反射層、誘電体層、放射線透過性基板、シンチレータ層の順に配置し、更に、該放射線透過性基板は該シンチレータ層で変換された光の透過率が5%以上であり、該誘電体層の屈折率は該放射線透過性基板の屈折率より小さいことを特徴とするシンチレータパネル。 A scintillator comprising a scintillator layer for converting radiation into light, a radiation transmissive substrate for supporting the scintillator layer, a reflection layer for emitting light converted by the scintillator layer to the outside, and a dielectric layer In the panel, the layers are arranged in the order of a reflective layer, a dielectric layer, a radiation transmissive substrate, and a scintillator layer, and the radiation transmissive substrate has a transmittance of 5% or more of light converted by the scintillator layer. A scintillator panel, wherein the dielectric layer has a refractive index smaller than that of the radiation transmissive substrate. 前記誘電体層が空気で構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシンチレータパネル。 The scintillator panel according to claim 1, wherein the dielectric layer is made of air. 前記シンチレータ層がヨウ化セシウムを主成分としていることを特徴とする請求項1又は2に記載のシンチレータパネル。 The scintillator panel according to claim 1 or 2, wherein the scintillator layer contains cesium iodide as a main component. 前記放射線透過性基板の厚さが25μmから1000μmまでであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のシンチレータパネル。 The scintillator panel according to any one of claims 1 to 3, wherein a thickness of the radiation transmissive substrate is from 25 µm to 1000 µm. 前記放射線透過性基板がPI、PET、PEN、ポリカーボネイトのいずれかを主成分とすることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のシンチレータパネル。 The scintillator panel according to any one of claims 1 to 4, wherein the radiation transmissive substrate is mainly composed of any one of PI, PET, PEN, and polycarbonate. 前記反射層がAl、Ag、Auのいずれかを主成分とすることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のシンチレータパネル。 The scintillator panel according to any one of claims 1 to 5, wherein the reflective layer contains Al, Ag, or Au as a main component. 請求項1〜6の何れか1項に記載のシンチレータパネルに対して光検出器を備えたことを特徴とする放射線イメージセンサ。 A radiation image sensor comprising a photodetector for the scintillator panel according to claim 1.
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JP2012505374A (en) * 2008-10-07 2012-03-01 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Container for hygroscopic scintillation crystals for nuclear imaging
KR20170085927A (en) * 2016-01-14 2017-07-25 단국대학교 산학협력단 Organic device for X-ray detect and method of manufacturing the same

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