JP2009210415A - Radiation detector - Google Patents

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JP2009210415A
JP2009210415A JP2008053674A JP2008053674A JP2009210415A JP 2009210415 A JP2009210415 A JP 2009210415A JP 2008053674 A JP2008053674 A JP 2008053674A JP 2008053674 A JP2008053674 A JP 2008053674A JP 2009210415 A JP2009210415 A JP 2009210415A
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light
film
radiation detector
scintillator
scintillator element
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JP2008053674A
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Hideji Takahashi
秀治 高橋
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Hitachi Metals Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a loss caused by reflection of light generating in a scintillator element at an emitting surface of the scintillator element, increase incident light to a semiconductor photodetection element, and improve an output. <P>SOLUTION: An antireflection coating of alternate multi-laminates of two different metal oxide coatings is directly formed in vacuum on a surface of the scintillator element facing the semiconductor photodetection element, thereby the loss caused by reflection of light generating at the surface of the scintillator element facing the semiconductor photodetection element is reduced, and the light amount incident to the semiconductor photodetection element can be increased by 10% and the radiation detector can be provided to obtain images with high resolution. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は放射線検出器に関し、特にX線、γ線などの放射線を使うコンピュータ断層撮
影(CT)装置に使用される放射線検出器に関する。
The present invention relates to a radiation detector, and more particularly to a radiation detector used in a computed tomography (CT) apparatus that uses radiation such as X-rays and γ-rays.

放射線CT装置では、被撮影体に関して放射線源(例えばX線管)と対称の位置に多数
の放射線検出器を隣り合わせて並べて各検出器の位置での放射線強度を測定して、被撮影
体の内部構造を観察するようになっている。隣り合って並べられた各放射線検出器の検出
素子は各画素に相当するものなので、出来るだけ小さく作るとともに隣の検出素子との間
隔を狭くして、解像度、分解能を上げるように作られている。
In a radiation CT apparatus, a large number of radiation detectors are arranged next to each other at a position symmetrical to a radiation source (for example, an X-ray tube) with respect to the object to be imaged, and the radiation intensity at the position of each detector is measured. The structure is to be observed. The detection elements of the radiation detectors arranged next to each other correspond to each pixel, so they are made as small as possible and the distance between adjacent detection elements is narrowed to increase the resolution and resolution. .

放射線検出器は、放射線シンチレーター素子と半導体光検出素子(以降、PDと称す)
とを積層した構造をしており、シンチレーター素子が放射線源側に開口してX線などの放
射線をシンチレーター素子で受けるようになっている。シンチレーター素子は特許文献1
から3に開示されているような、CdWO(以降、CWOと称す)やGdS:P
r(Ce,F)(以降、GOSと称す)、(Y,Gd):Eu(以降、YGOと称
す)などで作られていて放射線が入射すると可視光を発生する。この可視光をシンチレー
ター素子に付けられたPDに入射させて電気信号に変換する。
The radiation detector includes a radiation scintillator element and a semiconductor photodetector element (hereinafter referred to as PD).
The scintillator element opens to the radiation source side and receives radiation such as X-rays by the scintillator element. The scintillator element is disclosed in Patent Document 1.
To CdWO 4 (hereinafter referred to as CWO) or Gd 2 O 2 S: P
It is made of r (Ce, F) (hereinafter referred to as GOS), (Y, Gd) 2 O 3 : Eu (hereinafter referred to as YGO), and generates visible light when radiation is incident thereon. The visible light is incident on a PD attached to the scintillator element and converted into an electric signal.

特開昭56−151376JP 56-151376 特開平11−172343JP-A-11-172343 特開平10−213665Japanese Patent Laid-Open No. 10-213665

放射線が照射されたシンチレーター素子は、可視光を全立体角の方向に発生する。全立
体角の方向に発生した光を、シンチレーター素子に付けられたPDに効率良く導く必要が
ある。そこで、シンチレーター素子は、そのPDと対向している面を除いて光反射材で周
囲が覆われた構造をしている。光反射材として金(Au)やアルミニウム(Al)、銀(
Ag)、銅(Cu)等の金属を蒸着やスパッタリングで0.1〜5μm厚に付けたり、特
許文献4に開示されているように、ニ酸化チタン(TiO)や亜鉛華(ZnO),鉛白
(PbO)、硫化亜鉛(ZnS)等の金属化合物の白色粉末をエポキシ樹脂等に混練して
塗布することが行われている。600nm前後の波長での金属膜の光反射率は90〜95
%である。低価格で原子量が小さく白色に近いアルミニウムが好ましい材料である。金属
化合物の500nm前後の波長での光反射率は、二酸化チタンが94〜96%、亜鉛華が
93〜94%、鉛白が90〜91%、硫化亜鉛が95%程度である。ニ酸化チタンは亜鉛
華、鉛白、硫化亜鉛に比べ酸やアルカリに対し化学的安定性が高いため、光反射材として
用いられることが多い。
The scintillator element irradiated with radiation generates visible light in the direction of all solid angles. It is necessary to efficiently guide light generated in the directions of all solid angles to the PD attached to the scintillator element. Therefore, the scintillator element has a structure in which the periphery is covered with a light reflecting material except for the surface facing the PD. Gold (Au), aluminum (Al), silver (light reflector)
Ag), a metal such as copper (Cu) is deposited to a thickness of 0.1 to 5 μm by vapor deposition or sputtering, and as disclosed in Patent Document 4, titanium dioxide (TiO 2 ), zinc white (ZnO), A white powder of a metal compound such as lead white (PbO) or zinc sulfide (ZnS) is kneaded and applied to an epoxy resin or the like. The light reflectance of the metal film at a wavelength of around 600 nm is 90 to 95.
%. Aluminum which is low in price and has a small atomic weight and close to white is a preferable material. The light reflectance of the metal compound at a wavelength of around 500 nm is about 94 to 96% for titanium dioxide, 93 to 94% for zinc white, 90 to 91% for lead white, and about 95% for zinc sulfide. Titanium dioxide is often used as a light reflecting material because it has higher chemical stability to acids and alkalis than zinc white, lead white, and zinc sulfide.

特開2000−180554号公報JP 2000-180554 A

シンチレーター素子と半導体光検出素子、光反射材を組合せた放射線検出装置は、特許
文献5に記載されている。図6に、放射線検出器の斜視図と断面図を示す。図6a)の放
射線検出器1はマルチスライス型と呼称されているもので、シンチレーター素子2が碁盤
目状に配置されている。図6b)は、図6a)のj−j’断面図である。基板5にはPD
4と配線6、端子7が形成されている。配線6の一端は端子7に接続されており他端はP
D4に接続されている。PD4も碁盤目状に形成されており、PD4に対向してシンチレ
ーター素子2が配されている。PD4とシンチレーター素子2は接着剤9で固定されてい
る。シンチレーター素子2のPD対向面以外の面は光反射材3を塗布して、シンチレータ
ー素子からの光を外部に漏らさないようにしている。光反射材3は、シンチレーター素子
同士の間に充填された素子間光反射材32と、端に位置するシンチレーター素子の側面の
塗布された素子端面光反射材33、放射線が入射するシンチレーター素子面に塗布された
素子上面光反射材31から構成されている。光反射材3はシンチレーター素子で発生した
全立体角の方向の光を反射させてPD4に導くことと、シンチレーター素子2への外部か
らの入射光を遮断するものである。
A radiation detection apparatus in which a scintillator element, a semiconductor light detection element, and a light reflecting material are combined is described in Patent Document 5. FIG. 6 shows a perspective view and a cross-sectional view of the radiation detector. The radiation detector 1 in FIG. 6a) is called a multi-slice type, and scintillator elements 2 are arranged in a grid pattern. FIG. 6B) is a cross-sectional view taken along the line j ′ of FIG. PD on substrate 5
4, wiring 6, and terminal 7 are formed. One end of the wiring 6 is connected to the terminal 7 and the other end is P
Connected to D4. The PD 4 is also formed in a grid pattern, and the scintillator element 2 is arranged facing the PD 4. The PD 4 and the scintillator element 2 are fixed with an adhesive 9. A surface of the scintillator element 2 other than the PD facing surface is coated with a light reflecting material 3 so that the light from the scintillator element is not leaked to the outside. The light reflecting material 3 includes an inter-element light reflecting material 32 filled between the scintillator elements, an element end surface light reflecting material 33 coated on the side surface of the scintillator element located at the end, and a scintillator element surface on which radiation is incident. The element upper surface light reflecting material 31 is applied. The light reflecting material 3 reflects light in the directions of all solid angles generated by the scintillator element and guides it to the PD 4, and blocks incident light from the outside to the scintillator element 2.

素子上面光反射材を通してシンチレーター素子2に入射した放射線の強度に比例した強
度の可視光が全立体角の方向に出る。PD4の方向以外の光は、光反射材3で反射を繰り
返してPDに入る。光反射材3には高い光反射率が求められるので、エポキシ樹脂等に二
酸化チタンや酸化バリウムなどの白色粉末を混練したものが用いられ、光反射率はシンチ
レーターの発光波長において95%〜98%である。
Visible light having an intensity proportional to the intensity of radiation incident on the scintillator element 2 through the element upper surface light reflecting material is emitted in the direction of all solid angles. Light other than the direction of the PD 4 is repeatedly reflected by the light reflecting material 3 and enters the PD. Since the light reflecting material 3 is required to have a high light reflectance, a material obtained by kneading white powder such as titanium dioxide or barium oxide with an epoxy resin is used, and the light reflectance is 95% to 98% at the emission wavelength of the scintillator. It is.

特開2000−346948号 公報JP 2000-346948 A

細い血管や小さな異変等の識別や観察を行うため、より高解像度の画像が求められてき
ている。高解像画を得るには、画素数に当るシンチレーター素子数を増やす事であるが、
増やすには図6に示す碁盤目状に配置されたシンチレーター素子2の放射線入射面積を小
さくする必要がある。シンチレーター素子2を小さくすると発光量も少なくなるため、高
解像画が得難くなる。そのため、シンチレーターの材料の発光効率を上げることと、発光
した光を効率良くPD4に導くことが求められる。シンチレーター材の透光度を上げてシ
ンチレーター材内での光の減衰を低減すること、光反射材の光反射率を上げること等が検
討されているが、改善される値は僅かである。
In order to identify and observe thin blood vessels and small abnormalities, higher resolution images have been demanded. To obtain a high-resolution image, it is necessary to increase the number of scintillator elements corresponding to the number of pixels.
In order to increase, it is necessary to reduce the radiation incident area of the scintillator elements 2 arranged in a grid pattern shown in FIG. If the scintillator element 2 is made small, the amount of emitted light is also reduced, and it becomes difficult to obtain a high resolution image. Therefore, it is required to increase the light emission efficiency of the scintillator material and to efficiently guide the emitted light to the PD 4. It has been studied to increase the light transmittance of the scintillator material to reduce the attenuation of light in the scintillator material, to increase the light reflectance of the light reflecting material, etc., but the value to be improved is slight.

放射線の照射により発生した光量の何%がPD4に入射しているかを詳細に調べたとこ
ろ、シンチレーター素子2からPD4に入る間で、約15%の損失が発生していることが
判った。シンチレーター材のGOSやCWO、YGOの光屈折率は約2.5であるので、
光が大気中に出るとき大気との屈折率の違いにより、シンチレーター素子の出射光面で光
が反射してしまうためである。図7に、シンチレーター素子で発生した光がPDに入る量
をイメージしている。光反射材の光反射率を95%、シンチレーター素子面での光反射率
を15%としている。また、シンチレーター材内での光の減衰は無視し、光反射材で反射
する回数も1回としている。PD側に出る光L1は、シンチレーター素子面での反射によ
る損失のため85%に減ってしまう。PDの反対側に出る光L2は、光反射材で反射する
ときに5%の損失が起こり、95%となった光は更にシンチレーター素子面で15%の損
失が発生するため、80.8%となる。側面方向に出る光L3の値もL2と同様に80.
8%となる。実際は、光反射材での複数回の反射とシンチレーター素子内での減衰でこれ
らの値より小さくなることが考えられる。シンチレーター素子面で反射した光は再度光反
射材で反射とシンチレーター素子面での反射を繰り返し、PDに入る事になる。シンチレ
ーター素子面での反射による損失を例えば数%に抑えることができれば、シンチレーター
素子からの出射光を10%以上増やす事ができると考えられる。しかし、シンチレーター
材の屈折率を下げることは、組成等を変える必要があるため実現は難しいものであった。
A detailed examination of what percentage of the amount of light generated by radiation irradiation was incident on the PD 4 revealed that a loss of about 15% occurred while entering the PD 4 from the scintillator element 2. Since the light refractive index of the scintillator materials GOS, CWO, and YGO is about 2.5,
This is because when light exits into the atmosphere, the light is reflected by the outgoing light surface of the scintillator element due to a difference in refractive index from the atmosphere. FIG. 7 illustrates the amount of light generated by the scintillator element entering the PD. The light reflectance of the light reflecting material is 95%, and the light reflectance on the scintillator element surface is 15%. In addition, the attenuation of light in the scintillator material is ignored, and the number of times of reflection by the light reflecting material is set to one. The light L1 emitted to the PD side is reduced to 85% due to loss due to reflection on the scintillator element surface. The light L2 emitted on the opposite side of the PD has a loss of 5% when reflected by the light reflecting material, and the light that has reached 95% further generates a loss of 15% on the surface of the scintillator element. It becomes. The value of the light L3 emitted in the lateral direction is also 80.
8%. Actually, it is conceivable that the value is smaller than these values due to multiple reflections by the light reflecting material and attenuation within the scintillator element. The light reflected by the scintillator element surface is again reflected by the light reflector and reflected by the scintillator element surface, and enters the PD. If the loss due to reflection on the surface of the scintillator element can be suppressed to, for example, several percent, it is considered that the emitted light from the scintillator element can be increased by 10% or more. However, lowering the refractive index of the scintillator material has been difficult to realize because it is necessary to change the composition and the like.

本願発明は、シンチレーター素子内で発光した光がシンチレーター素子の出射光面での
反射により生ずる損失を低減し、高解像度の画像が得られる放射線検出器を提供すること
を目的としている。
An object of the present invention is to provide a radiation detector capable of reducing a loss caused by reflection of light emitted in a scintillator element on an outgoing light surface of the scintillator element and obtaining a high-resolution image.

本願発明の放射線検出器は、シンチレーター素子とPDを積層し、シンチレーター素子
のPD対向面を除いた他の面は光反射材で覆われている放射線検出器であって、シンチレ
ーター素子のPD対向面に光反射防止膜が形成されていることが好ましい。
The radiation detector of the present invention is a radiation detector in which a scintillator element and a PD are stacked, and the other surface except the PD facing surface of the scintillator element is covered with a light reflecting material, and the PD facing surface of the scintillator element It is preferable that an antireflection film is formed on the surface.

放射線が照射されてシンチレーター素子で発生した光は全立体角の方向に進む。PD対
向面以外の方向に出た光は反射させて方向を変え、PD対向面に導く必要がある。そのた
め、PD対向面以外の面には高い光反射率を有する光反射材を形成することで、高効率で
光をPDに入射させることができる。また、高い光反射率であるため漏洩光の量を抑える
ことができ、隣り合うシンチレーター素子に漏洩光が入りノイズとなることを抑えること
ができる。シンチレーター素子のPD対向面からは、高効率で光を漏洩させてPDに入射
させることが求められる。シンチレーター素子とPDは樹脂接着されているが、シンチレ
ーター素子と接着剤の屈折率の違いからシンチレーター素子面で光が反射してしまう。シ
ンチレーター素子面と接する材質の屈折率によって変わってくるが、シンチレーター素子
面での光の反射量は15%程度と大きいものである。PD対向面で反射した光は光反射材
で反射し再度PD対向面に入り、一部の光は再度反射することになる。反射を繰り返す度
に光反射材で反射損失が発生し、シンチレーター素子内を通過する度に減衰を起こし損失
が発生するため、初期にPD対向面で反射した光の多くは損失となってしまう。このこと
からも、PD対向面に光反射防止膜を形成して光反射率を下げることで、シンチレーター
素子からの光の出射量を上げる事ができる。PDに入射する光量が増加し感度が向上して
、高解像度の画像が得られる放射線検出器が実現できる。
Light generated by the scintillator element when irradiated with radiation travels in the direction of all solid angles. Light emitted in a direction other than the PD facing surface needs to be reflected to change the direction and guided to the PD facing surface. Therefore, light can be incident on the PD with high efficiency by forming a light reflecting material having a high light reflectance on the surface other than the PD facing surface. In addition, since the light reflectance is high, the amount of leaked light can be suppressed, and leakage light entering adjacent scintillator elements can be suppressed from becoming noise. From the PD facing surface of the scintillator element, it is required to leak light with high efficiency and enter the PD. Although the scintillator element and the PD are bonded with resin, light is reflected on the surface of the scintillator element due to the difference in refractive index between the scintillator element and the adhesive. Although it depends on the refractive index of the material in contact with the scintillator element surface, the amount of reflected light on the scintillator element surface is as large as about 15%. The light reflected by the PD facing surface is reflected by the light reflecting material and enters the PD facing surface again, and a part of the light is reflected again. Each time reflection is repeated, a reflection loss occurs in the light reflecting material, and attenuation occurs when the light passes through the scintillator element. Therefore, most of the light reflected initially on the PD facing surface is lost. For this reason as well, the amount of light emitted from the scintillator element can be increased by forming a light reflection preventing film on the PD facing surface to lower the light reflectance. A radiation detector capable of increasing the amount of light incident on the PD, improving the sensitivity, and obtaining a high-resolution image can be realized.

シンチレーター材には、CWOやGOS、YGOなどのセラミックを用いることができ
る。セラミックであるのでダイアモンド砥石等による機械加工ができ、小型で高精度なシ
ンチレーター素子が得られる。光反射材の形成も真空製膜や白色の金属化合物粉末と樹脂
の混練材の塗布等の方法を取る事ができる。真空蒸着やスパッターでアルミニウム等の薄
膜を形成ことや、酸化チタンや亜鉛華、鉛白、硫化亜鉛等の金属化合物の白色粉末をエポ
キシ樹脂等に混練し、塗布、乾燥させて形成することもできる。シンチレーター素子のP
D対向面の光反射防止膜は、シンチレーター素子面に直接形成されたものであることが重
要である。シンチレーター素子のPD対向面に別個に作った光反射防止膜を樹脂等で貼り
付けたのでは、PD対向面での光反射率を下げることはできない。シンチレーター素子の
PD対向面と光反射防止膜間に、空間ができない様に真空中でPD対向面に光反射防止膜
が形成される事が望ましい。光反射防止膜とPD間はフェノール樹脂等で固着することが
できる。PDはシリコンフォトダイオードやGaAsPフォトダイオード、Geフォトダ
イオードを用いることができる。シンチレーター材により発光中心波長が異なるので、発
光中心波長近傍で高感度なフォトダイオードを選定することが良い。
As the scintillator material, ceramics such as CWO, GOS, and YGO can be used. Since it is ceramic, it can be machined with a diamond grindstone or the like, and a small and highly accurate scintillator element can be obtained. The light reflecting material can also be formed by vacuum film formation or application of a white metal compound powder and resin kneading material. A thin film such as aluminum can be formed by vacuum deposition or sputtering, or a white powder of a metal compound such as titanium oxide, zinc white, lead white, or zinc sulfide can be kneaded into an epoxy resin, and then applied and dried. . P of scintillator element
It is important that the antireflection film on the D-facing surface is formed directly on the scintillator element surface. If a light reflection preventing film made separately on the PD facing surface of the scintillator element is pasted with resin or the like, the light reflectance on the PD facing surface cannot be lowered. It is desirable to form a light reflection preventing film on the PD facing surface in a vacuum so that there is no space between the PD facing surface of the scintillator element and the light reflection preventing film. The light reflection preventing film and the PD can be fixed with a phenol resin or the like. As the PD, a silicon photodiode, a GaAsP photodiode, or a Ge photodiode can be used. Since the emission center wavelength varies depending on the scintillator material, it is preferable to select a highly sensitive photodiode near the emission center wavelength.

本願発明の放射線検出器の光反射防止膜は、波長領域400nmから800nmで光反
射率が2%以下であることが好ましい。
The light reflection preventing film of the radiation detector of the present invention preferably has a light reflectance of 2% or less in a wavelength region of 400 nm to 800 nm.

シンチレーター材の発光中心波長は、CWOが480nmでGOSが520nm,YG
Oが610nmである。より長い波長を持つGdGa12:Ce材も実用化されて
おりその発光中心波長は730nmである。主に使用されているシンチレーター材の発光
中心波長は、480nm〜730nmであるので波長範囲を考慮し、シンチレーター素子
のPD対向面に形成する光反射防止膜は、400nm〜800nmの波長領域で低光反射
であることが好ましい。
The emission center wavelength of the scintillator material is 480 nm for CWO, 520 nm for GOS, YG
O is 610 nm. A Gd 3 Ga 5 O 12 : Ce material having a longer wavelength has also been put into practical use, and its emission center wavelength is 730 nm. Since the emission center wavelength of the scintillator material used mainly is 480 nm to 730 nm, considering the wavelength range, the antireflection film formed on the PD facing surface of the scintillator element is low in the wavelength region of 400 nm to 800 nm. Reflection is preferred.

光反射防止膜の光反射率は0%とすることが理想であるが、製造した膜では数%程度の
光反射率を示すものが多い。また、シンチレーター素子に形成する光反射防止膜は、真空
中でシンチレーター素子面に直接形成する必要があるとの制約もある。屈折率の異なる2
種類の金属酸化膜の膜厚を高精度に制御して交互に積層することで、光反射率を2%以下
にすることができる。シンチレーター素子から大気中に光が出る時の光反射率が約15%
であるので、光反射率を2%とすることで出射光量を概略10%増加させることができる
Ideally, the light reflectance of the antireflection film is 0%, but many of the manufactured films exhibit a light reflectance of several percent. In addition, there is a restriction that the antireflection film formed on the scintillator element needs to be formed directly on the surface of the scintillator element in a vacuum. Different refractive index 2
The light reflectance can be reduced to 2% or less by alternately stacking the metal oxide films of different types with high precision. The light reflectivity is about 15% when light is emitted from the scintillator element into the atmosphere.
Therefore, by setting the light reflectance to 2%, the amount of emitted light can be increased by approximately 10%.

本願発明の放射線検出器の光反射防止膜の厚みが、0.2μm以上2.0μm以下であ
ることが好ましい。
The thickness of the antireflection film of the radiation detector of the present invention is preferably 0.2 μm or more and 2.0 μm or less.

本願発明の放射線検出器の光反射防止膜は、屈折率の異なる2種類の膜が交互に積層さ
れた多層膜であることが好ましい。
The light reflection preventing film of the radiation detector of the present invention is preferably a multilayer film in which two kinds of films having different refractive indexes are alternately laminated.

屈折率の異なる2種類の酸化膜を積層した光反射防止膜は、光が膜を透過する間に生じ
る位相差による光干渉を利用して反射光を低減するものである。光反射防止膜の厚さが薄
過ぎると光反射防止膜の効果が得られない。光反射防止膜自体も光透過率100%ではな
いため、光反射防止膜の厚さが増すに従い減衰による損失が増えるため好ましくない。膜
の材質と積層する枚数、光の波長により光反射防止膜の厚みは変わる。二酸化珪素と五酸
化タンタルを用い4層膜を構成した時の概略膜厚が0.3μm程度である。膜の材質や積
層枚数、光の波長が変わっても、光反射防止膜の厚みを0.2μm以上2.0μm以下に
することで、光反射率を2%以下にすることができる。光反射防止膜の厚みは、特に断り
のない限り物理膜厚を指しており、物理膜厚に屈折率を掛けた光学膜厚ではない。
A light reflection preventing film in which two types of oxide films having different refractive indexes are laminated reduces reflected light by utilizing light interference caused by a phase difference that occurs while light passes through the film. If the thickness of the antireflection film is too thin, the effect of the antireflection film cannot be obtained. Since the antireflection film itself does not have a light transmittance of 100%, the loss due to attenuation increases as the thickness of the antireflection film increases. The thickness of the antireflection film varies depending on the material of the film, the number of laminated layers, and the wavelength of light. The approximate film thickness when a four-layer film is formed using silicon dioxide and tantalum pentoxide is about 0.3 μm. Even if the material of the film, the number of stacked layers, and the wavelength of light change, the light reflectance can be reduced to 2% or less by setting the thickness of the antireflection film to 0.2 μm or more and 2.0 μm or less. The thickness of the antireflection film refers to a physical film thickness unless otherwise specified, and is not an optical film thickness obtained by multiplying the physical film thickness by a refractive index.

シンチレーター素子表面で反射する光強度はシンチレーター材の屈折率に依存し、光反
射防止膜表面で反射する光強度は反射防止膜の屈折率に依存する。例えば光波長の1/4
の光学膜厚である単層の光反射防止膜の場合は、シンチレーター素子側と反対側で表面で
反射する光強度が異なるので、光反射率を2%以下に低減することは難しい。光屈折率の
異なる2種類の膜を交互に積層することで、屈折率の異なる界面を複数形成することがで
き、反射光の位相と強度を相殺できるので、シンチレーター素子のPD対向面の光反射を
抑制することができる。
The light intensity reflected on the surface of the scintillator element depends on the refractive index of the scintillator material, and the light intensity reflected on the surface of the antireflection film depends on the refractive index of the antireflection film. For example, 1/4 of the light wavelength
In the case of a single-layer antireflection film having an optical film thickness, the light intensity reflected on the surface is different on the side opposite to the scintillator element side, so it is difficult to reduce the light reflectance to 2% or less. By alternately laminating two types of films with different optical refractive indexes, a plurality of interfaces with different refractive indexes can be formed, and the phase and intensity of the reflected light can be offset. Therefore, the light reflection on the PD facing surface of the scintillator element Can be suppressed.

光反射防止膜は、2.2から2.7程度の高屈折率である膜と1.4程度の低屈折率で
ある膜を複数層交互に積層することが好ましい。
The antireflection film is preferably formed by alternately laminating a plurality of films having a high refractive index of about 2.2 to 2.7 and a film having a low refractive index of about 1.4.

本願発明の放射線検出器は、光反射防止膜の屈折率の異なる2種類の膜が、二酸化珪素
と五酸化タンタルの組合せもしくは二酸化珪素と二酸化チタンの金属酸化膜の組合せであ
ることが好ましい。
In the radiation detector of the present invention, it is preferable that the two types of films having different refractive indexes of the light reflection preventing film are a combination of silicon dioxide and tantalum pentoxide or a combination of silicon dioxide and titanium dioxide.

所定の波長λを中心とした光を透過させるには、λ/4厚の光学薄厚を形成する必要が
あるため、高精度に膜厚を制御する必要がある。金属酸化膜が製膜でき膜厚制御がやり易
い真空蒸着法もしくはスパッター法を用いることが良い。真空蒸着法もしくはスパッター
法は真空装置内で製膜するので、シンチレーター素子面と光反射防止膜間に空間が生じる
ような事もない。光学膜厚=物理膜厚×屈折率の関係を持っており、各金属酸化膜の膜厚
は物理膜厚を指している。光反射防止膜の低屈折率の酸化膜としては二酸化珪素が良い。
二酸化珪素膜の屈折率は約1.4であるので、中心波長500nm時の膜厚は約0.08
9μmとなる。高屈折率の膜は、五酸化タンタルもしくは二酸化チタンを用いることがで
きる。五酸化タンタルの屈折率は約2.2、二酸化チタンの屈折率は約2.3である。中
心波長500nm時の膜厚は五酸化タンタルが約0.057μm、二酸化チタンが約0.
054μmとなる。二酸化珪素と五酸化タンタルもしくはニ酸化珪素と二酸化チタンの組
合せの積層膜を複数段に形成する事で、光反射率2%以下の光反射防止膜を得ることがで
きる。
In order to transmit light having a predetermined wavelength λ as the center, it is necessary to form an optical thin film having a thickness of λ / 4. Therefore, it is necessary to control the film thickness with high accuracy. It is preferable to use a vacuum vapor deposition method or a sputtering method in which a metal oxide film can be formed and the film thickness can be easily controlled. Since the vacuum deposition method or the sputtering method forms a film in a vacuum apparatus, no space is generated between the scintillator element surface and the light reflection preventing film. There is a relationship of optical film thickness = physical film thickness × refractive index, and the film thickness of each metal oxide film indicates the physical film thickness. Silicon dioxide is preferable as the low refractive index oxide film of the antireflection film.
Since the refractive index of the silicon dioxide film is about 1.4, the film thickness at the center wavelength of 500 nm is about 0.08.
9 μm. For the high refractive index film, tantalum pentoxide or titanium dioxide can be used. Tantalum pentoxide has a refractive index of about 2.2, and titanium dioxide has a refractive index of about 2.3. The film thickness at the central wavelength of 500 nm is about 0.057 μm for tantalum pentoxide and about 0.07 for titanium dioxide.
054 μm. By forming a laminated film of a combination of silicon dioxide and tantalum pentoxide or silicon dioxide and titanium dioxide in a plurality of stages, an antireflection film having an optical reflectance of 2% or less can be obtained.

本願発明の放射線検出器の光反射材は、樹脂と金属化合物粉末の混練材で、金属化合物
が二酸化チタンもしくは酸化マグネシウム、亜鉛華、鉛白、硫化亜鉛であることが好まし
い。また、アルミニウムなどの金属薄膜でも良い。
The light reflecting material of the radiation detector of the present invention is a kneaded material of resin and metal compound powder, and the metal compound is preferably titanium dioxide or magnesium oxide, zinc white, lead white, or zinc sulfide. Further, a metal thin film such as aluminum may be used.

放射線源と対向するシンチレーター素子上面光反射材には、高光反射率だけでなく放射
線をシンチレーター素子に効率良く入射させるため放射線透過率が高いことが求められる
。しかし、シンチレーター素子の側面の素子間光反射材と素子端面光反射材には、高光反
射率とシンチレーター素子の側面からの放射線の入射量を減らすため放射線透過率が低い
ことが求められる。全く逆の放射線透過率の要求を、一つの光反射材で満たすことは難し
いため、放射線透過率が高い材料を用い、素子間には重金属板を挿入する等の方法を取る
ことが多い。シンチレーター材に、CWOやGOS、YGOなどのセラミックを用いて、
ダイアモンド砥石等による機械加工で碁盤目状に溝を入れ、溝内に光反射材を充填する方
法が多く採用されている。二酸化チタンや亜鉛華、鉛白、硫化亜鉛等の金属化合物の白色
粉末をエポキシ樹脂等に混練したものは、流動性があるので溝内に充填するには適したも
のである。
The scintillator element upper surface light-reflecting material facing the radiation source is required to have a high radiation transmittance so that not only high light reflectance but also radiation can be efficiently incident on the scintillator element. However, the inter-element light reflecting material and the element end surface light reflecting material on the side surface of the scintillator element are required to have high light reflectance and low radiation transmittance in order to reduce the amount of radiation incident from the side surface of the scintillator element. Since it is difficult to satisfy the requirement of completely opposite radiation transmittance with one light reflecting material, a method of using a material with high radiation transmittance and inserting a heavy metal plate between elements is often used. Using ceramics such as CWO, GOS, YGO for the scintillator material,
Many methods have been adopted in which grooves are formed in a grid pattern by machining with a diamond grindstone or the like and a light reflecting material is filled in the grooves. A material obtained by kneading a white powder of a metal compound such as titanium dioxide, zinc white, lead white, or zinc sulfide in an epoxy resin has fluidity and is suitable for filling in a groove.

二酸化チタンもしくは酸化マグネシウム、亜鉛華、鉛白、硫化亜鉛の金属化合物粉末と
樹脂を重量比で、樹脂1に対し金属化合物粉末が0.5以上とすることで、光反射率95
%以上が得られる。この混合比率の上限は光反射材として成形できる比率であれば幾等で
も良いが、金属化合物粉末が樹脂対比で5とか6以上となると、流動性が低下してシンチ
レーター素子間に充填ができなくなったり、金属化合物粉末の脱落等が発生するため、0
.5〜3が好ましい混合比率範囲である。金属化合物粉末はでき得る限り微粉を用いるこ
とが好ましく、平均粒径で0.15μm〜1.0μmが好ましい。シンチレーター素子間
の寸法は50μm〜150μmであるので、平均粒径1μm以下の金属化合物粉末を用い
る事で、溝に少なくとも50層以上に金属化合物粉末を配することができるので、シンチ
レーター素子で発生した光が光反射材を透過して隣接するシンチレーター素子に入ること
を防ぐ事ができる。
When the metal compound powder of titanium dioxide or magnesium oxide, zinc white, lead white, zinc sulfide and resin are in a weight ratio and the metal compound powder is 0.5 or more with respect to the resin 1, the light reflectance is 95.
% Or more is obtained. The upper limit of the mixing ratio may be any ratio as long as it can be molded as a light reflecting material. However, when the metal compound powder is 5 or 6 or more in comparison with the resin, the fluidity is lowered and the scintillator elements cannot be filled. Or metal compound powder may fall off.
. 5 to 3 is a preferable mixing ratio range. As much as possible, it is preferable to use fine powder as the metal compound powder, and the average particle diameter is preferably 0.15 μm to 1.0 μm. Since the size between the scintillator elements is 50 μm to 150 μm, the metal compound powder having an average particle diameter of 1 μm or less can be used so that the metal compound powder can be arranged in at least 50 layers in the groove. It is possible to prevent light from entering the adjacent scintillator element through the light reflecting material.

碁盤目状にシンチレーター素子が形成された状態で、素子間光反射材に金属膜を用いる
ことは難しい。シンチレーター素子の厚みは1mmから1.5mmあるため、スパッター
や真空蒸着で金属膜を50μm〜150μmの間隔で対向するシンチレーター素子の側面
全域に形成することは現状の技術や装置ではできない。そのため、素子間光反射材は樹脂
と金属化合物粉末の混練材を用いるのが良い。素子上面光反射材は平らなシンチレーター
素子面に形成するので、スパッターや真空蒸着で金属膜を形成することができる。素子上
面光反射材をアルミニウムの金属膜で形成することで、放射線検出器の薄肉化が可能とな
る。0.1μm以上の膜厚のアルミニウム膜は光を透過することがなく、軽金属であるた
め放射線透過率も高い。また、アルミニウムは可視光線領域での光反射率が約95%あり
、好適な素子上面用の光反射材である。樹脂と金属化合物粉末の混練材は光反射率を得る
ため50μm以上の厚みが求められる。また、混練材を0.1μmの厚みで均一に形成す
ることはできない。このことから、素子上面光反射材をアルミニウムの金属膜で形成する
ことで、少なくとも50μm以上の薄肉化が図れる。金属膜として金や銅を用いた場合、
波長600nm以下での光反射率が低いため、適用できるシンチレーター材が限定される
。銀は可視光域での光反射率は高いが、重元素金属であるため放射線の吸収が大きいため
好ましくない。また、銀は酸化し易いため、膜表面から大気を遮断する膜の形成が必要と
なるため余り好ましい材料とは言えない。
It is difficult to use a metal film for the inter-element light reflecting material in a state in which scintillator elements are formed in a grid pattern. Since the thickness of the scintillator element is 1 mm to 1.5 mm, it is impossible to form a metal film over the entire side surface of the scintillator element facing each other at an interval of 50 μm to 150 μm by sputtering or vacuum deposition. Therefore, a kneading material of resin and metal compound powder is preferably used as the inter-element light reflecting material. Since the element upper surface light reflecting material is formed on the flat scintillator element surface, a metal film can be formed by sputtering or vacuum deposition. By forming the element upper surface light reflecting material with an aluminum metal film, the radiation detector can be thinned. An aluminum film having a thickness of 0.1 μm or more does not transmit light and is a light metal, and therefore has high radiation transmittance. Aluminum has a light reflectance of about 95% in the visible light region and is a suitable light reflecting material for the upper surface of the element. The kneading material of resin and metal compound powder is required to have a thickness of 50 μm or more in order to obtain light reflectance. Further, the kneaded material cannot be uniformly formed with a thickness of 0.1 μm. For this reason, it is possible to reduce the thickness of the element upper surface light reflecting material by at least 50 μm or more by forming it with an aluminum metal film. When using gold or copper as the metal film,
Since the light reflectance at a wavelength of 600 nm or less is low, applicable scintillator materials are limited. Silver has a high light reflectance in the visible light region, but is not preferable because it is a heavy element metal and absorbs much radiation. Further, since silver easily oxidizes, it is necessary to form a film that blocks air from the film surface.

本願発明の放射線検出器の放射線源と対向するシンチレーター素子面に設けられた光反
射材が、二酸化珪素と五酸化タンタルもしくは二酸化珪素と二酸化チタンの屈折率の異な
る2種類の金属酸化膜の組合せであることが好ましい。
The light reflecting material provided on the surface of the scintillator element facing the radiation source of the radiation detector of the present invention is a combination of two kinds of metal oxide films having different refractive indexes of silicon dioxide and tantalum pentoxide or silicon dioxide and titanium dioxide. Preferably there is.

素子上面光反射材は放射線が入射する面に形成されるので、高光反射率で高放射線透過
率だけでなく、放射線曝射で変質しない安定な材料であることが求められる。本願発明の
光反射防止膜に用いた二酸化チタンや五酸化タンタル、二酸化珪素の金属酸化膜は高い耐
曝射性を有しているので素子上面光反射材として用いることができる。二酸化珪素と五酸
化タンタルもしくは二酸化珪素と二酸化チタンの屈折率の異なる2種類の金属酸化膜を交
互に多数積層して形成した光反射膜は98%以上の高い光反射率が得られる。屈折率の異
なる2種類の金属酸化膜を発光中心波長λの1/4の光学膜厚で多数積層すると、屈折率
の異なる界面が多数形成されるため、入射した光は各膜の界面で反射するため、入射光を
効率良く反射させることができる。発生した波長範囲の光を効率良く反射させるため、発
光中心波長λの1/4の光学膜厚より厚い積層部と薄い積層部を組み込んだ構成とするこ
ともできる。チタンやタンタルの様な重い金属でも、軽元素の酸素原子と結合させた金属
酸化膜とすることで、純金属に比べ放射線の透過性を高くすることができる。また、PD
対向面に形成する光反射防止膜と同じ材料を用いることができるため、装置や材料が効率
良く使用できコストの低減を図ることができる。
Since the element upper surface light reflecting material is formed on the surface on which the radiation is incident, the element upper surface light reflecting material is required not only to have a high light reflectivity and a high radiation transmittance, but also to be a stable material that does not deteriorate due to radiation exposure. Since the metal oxide film of titanium dioxide, tantalum pentoxide, or silicon dioxide used for the light reflection preventing film of the present invention has high exposure resistance, it can be used as an element upper surface light reflecting material. A light reflecting film formed by alternately laminating two kinds of metal oxide films having different refractive indexes of silicon dioxide and tantalum pentoxide or silicon dioxide and titanium dioxide can obtain a high light reflectance of 98% or more. When a large number of two types of metal oxide films with different refractive indexes are stacked with an optical film thickness that is ¼ of the emission center wavelength λ, many interfaces with different refractive indexes are formed, so incident light is reflected at the interface of each film. Therefore, incident light can be reflected efficiently. In order to efficiently reflect the light in the generated wavelength range, it is also possible to adopt a configuration in which a laminated portion that is thicker than an optical film thickness that is 1/4 of the emission center wavelength λ and a thin laminated portion are incorporated. Even a heavy metal such as titanium or tantalum can be made to have higher radiation transparency than a pure metal by forming a metal oxide film combined with light element oxygen atoms. PD
Since the same material as the light reflection preventing film formed on the opposite surface can be used, the apparatus and the material can be used efficiently and the cost can be reduced.

本願発明の放射線源と対向するシンチレーター素子面に設けられた光反射材の波長領域
400nmから800nmで光反射率が95%以上であることが好ましい。より好ましく
は光反射率が98%以上である。屈折率の異なる2種類の金属酸化膜を交互に多数積層し
た光反射膜とすることで、光反射率が98%以上を得ることができる。
It is preferable that the light reflectance is 95% or more in the wavelength region of 400 nm to 800 nm of the light reflecting material provided on the scintillator element surface facing the radiation source of the present invention. More preferably, the light reflectance is 98% or more. By using a light reflecting film in which a large number of two types of metal oxide films having different refractive indexes are alternately laminated, a light reflectance of 98% or more can be obtained.

以上説明したように本発明の放射線検出器は、シンチレーター素子のPD対向面に異な
る2種類の金属酸化膜を交互に多数積層した光反射防止膜を真空中で直接形成し、シンチ
レーター素子のPD対向面で発生する光反射による損失を低減し、PDに入射する光量を
約10%上げることができた。それにより、高解像度の画像が得られる放射線検出器を提
供することができた。
As described above, the radiation detector of the present invention directly forms an antireflection film in which a number of different two kinds of metal oxide films are alternately laminated on the PD facing surface of the scintillator element in a vacuum, and the PD facing the scintillator element. The loss due to light reflection generated on the surface was reduced, and the amount of light incident on the PD could be increased by about 10%. Thereby, the radiation detector which can obtain a high-resolution image was able to be provided.

以下本発明を図面を参照しながら実施例に基づいて詳細に説明する。説明を判り易くす
るため、同一の部品、部位には同じ符号を用いている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples with reference to the drawings. In order to make the explanation easy to understand, the same reference numerals are used for the same parts and parts.

本願発明の第1実施例の放射線検出器について以下説明する。図1に本願発明の放射線
検出器1を示す。図1a)に放射線検出器1の斜視図、図1b)に図1a)のk−k’断
面を示す。本実施例の碁盤目状に配したシンチレーター素子2は16×16であるが、図
を判り易くするため4×4と数を略している。同様に配線6や端子7の数も略している。
シンチレーター素子2のPD対向面14側に光反射防止膜8を、他の面には光反射材3を
形成して素子組立体10としている。光反射材3は、素子上面光反射材31と素子間光反
射材32、素子端面光反射材33から成っている。基板5にはシンチレーター素子2の位
置と大きさに対応したPD4と配線6、端子7が形成されている。素子組立体10と基板
5は透明樹脂の接着剤9で固着し、放射線検出器1を形成している。
The radiation detector according to the first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a radiation detector 1 of the present invention. FIG. 1a) is a perspective view of the radiation detector 1, and FIG. 1b) is a kk ′ cross section of FIG. 1a). The scintillator elements 2 arranged in a grid pattern in this embodiment are 16 × 16, but the number is abbreviated as 4 × 4 for easy understanding of the drawing. Similarly, the number of wirings 6 and terminals 7 is also omitted.
A light reflection preventing film 8 is formed on the PD facing surface 14 side of the scintillator element 2 and a light reflecting material 3 is formed on the other surface to form an element assembly 10. The light reflecting material 3 includes an element upper surface light reflecting material 31, an inter-element light reflecting material 32, and an element end surface light reflecting material 33. A PD 5, wiring 6, and terminals 7 corresponding to the position and size of the scintillator element 2 are formed on the substrate 5. The element assembly 10 and the substrate 5 are fixed by a transparent resin adhesive 9 to form the radiation detector 1.

図2を示し、本実施例の放射線検出器1の製造法や材料、概略の寸法関係の詳細な説明
を行う。図2a)から図2f)に、放射線検出器1の製造工程を示しており、各図に斜視
図とm−m’断面図を示す。図2a)は、シンチレーター素子2に加工する前のシンチレ
ーター板11で、発光中心波長が520nmのGOSである。シンチレーター板11は2
2mm×18.5mm×1.8mm厚で、表面粗さRaが数nm以下に機械加工されたも
のを用いた。図2b)は、シンチレーター板11の放射線入射面13となる側に、ダイア
モンド砥石で溝12を格子状に入れてシンチレーター素子2の幅w1と奥行d1を形成し
た。w1は1.0mm、d1は1.2mmである。溝12の深さは1.5mmとし、0.
3mmの底の部分でシンチレーター素子2は繋がっている。表面粗さRaは非接触型の面
粗さ計を用い、JISB0601に従って、中心線平均面粗さRaを求めた。
2A and 2B, the manufacturing method and material of the radiation detector 1 of the present embodiment, and the detailed dimensional relationship will be described in detail. 2A) to FIG. 2F) show the manufacturing process of the radiation detector 1, and each figure shows a perspective view and a mm ′ cross-sectional view. FIG. 2 a) shows a GOS having a light emission center wavelength of 520 nm in the scintillator plate 11 before being processed into the scintillator element 2. The scintillator plate 11 is 2
A 2 mm × 18.5 mm × 1.8 mm thickness machined to a surface roughness Ra of several nm or less was used. In FIG. 2b), the groove 12 is formed in a lattice pattern with a diamond grindstone on the side of the scintillator plate 11 that becomes the radiation incident surface 13, and the width w1 and the depth d1 of the scintillator element 2 are formed. w1 is 1.0 mm and d1 is 1.2 mm. The depth of the groove 12 is 1.5 mm.
The scintillator element 2 is connected at the bottom of 3 mm. For the surface roughness Ra, a center line average surface roughness Ra was determined according to JISB0601 using a non-contact type surface roughness meter.

図2c)は、光反射材3を形成したものである。図2b)で作製した溝の入ったシンチ
レーター板をフッ素樹脂製の治具に入れ、光反射材3を脱気しながら充填した。光反射材
3はエポキシ樹脂に平均粒径0.3μmのルチル型二酸化チタン粉末を、重量比でエポキ
シ樹脂1に対し1.5混練したものである。充填後、脱気しながら80℃に加熱して硬化
させた。硬化後の光反射率は、波長520nmで約96%であった。図2d)は、溝12
の底の部分でシンチレーター素子2は繋がっているので、ダイアモンド砥石を用い研削加
工を行いシンチレーター素子の個片化を行った状態である。シンチレーター素子2の厚み
h1は1.3mm、光反射材は0.4mmであり全体の厚みh2は1.7mmとした。フ
ッ素樹脂製の治具を用いたのは、硬化した光反射材3が治具とは固着せず容易に治具を取
外すことができるためである。
FIG. 2 c) shows the light reflecting material 3 formed. The scintillator plate with the groove produced in FIG. 2b) was placed in a fluororesin jig, and the light reflecting material 3 was filled while degassing. The light reflecting material 3 is an epoxy resin obtained by kneading a rutile type titanium dioxide powder having an average particle size of 0.3 μm with the epoxy resin 1 in a weight ratio of 1.5. After filling, it was cured by heating to 80 ° C. while degassing. The light reflectance after curing was about 96% at a wavelength of 520 nm. FIG. 2d) shows the groove 12
Since the scintillator element 2 is connected to the bottom of the scintillator element, the scintillator element is singulated by grinding using a diamond grindstone. The scintillator element 2 has a thickness h1 of 1.3 mm, a light reflecting material of 0.4 mm, and an overall thickness h2 of 1.7 mm. The reason why the jig made of fluororesin is used is that the cured light reflecting material 3 does not adhere to the jig and can be easily removed.

図2e)に、PD対向面14側に光反射防止膜8を形成した素子組立体10を示す。光
反射防止膜8は、屈折率2.2の五酸化タンタルと屈折率1.4の二酸化珪素を交互に計
4回積層した。シンチレーター素子2面上に五酸化タンタルを0.059μm厚、二酸化
珪素を0.093μm厚で、五酸化タンタル−二酸化珪素―五酸化タンタル−二酸化珪素
の順に連続して製膜を行った。光反射防止膜8は、シンチレーター素子2のPD対向面1
4だけなく、PD対向面側の光反射材32,33上にも形成した。イオンビームアシスト
蒸着機を用いイオンガンガス流量50(sccm)、イオンガンビーム電圧700(V)
、イオンガンビーム電流300(mA)、イオンガン加速電圧−400(V)の条件下で
、五酸化タンタルは0.25(nm/s)、二酸化珪素は0.70(nm/S)の速度で
製膜を行った。蒸着源には、二酸化珪素と五酸化タンタルを用いた。図2f)に、本実施
例の放射線検出器1を示す。PD4と配線6、端子7を有する基板5と素子組立体10を
接着剤9で固着し、放射線検出器1を得た。接着剤9の接着層厚は数μm以下である。
FIG. 2e) shows the element assembly 10 in which the light reflection preventing film 8 is formed on the PD facing surface 14 side. The antireflection film 8 was formed by alternately stacking tantalum pentoxide having a refractive index of 2.2 and silicon dioxide having a refractive index of 1.4 alternately four times. On the surface of the scintillator element 2, tantalum pentoxide having a thickness of 0.059 μm and silicon dioxide having a thickness of 0.093 μm were successively formed in the order of tantalum pentoxide-silicon dioxide-tantalum pentoxide-silicon dioxide. The light reflection preventing film 8 is formed on the PD facing surface 1 of the scintillator element 2.
4, it was also formed on the light reflecting materials 32 and 33 on the PD facing surface side. Ion gun gas flow rate 50 (sccm), ion gun beam voltage 700 (V) using an ion beam assisted vapor deposition machine
Under the conditions of ion gun beam current 300 (mA) and ion gun acceleration voltage −400 (V), tantalum pentoxide is produced at a rate of 0.25 (nm / s) and silicon dioxide is produced at a rate of 0.70 (nm / S). Membrane was performed. Silicon dioxide and tantalum pentoxide were used as the evaporation source. FIG. 2f) shows the radiation detector 1 of this example. The radiation detector 1 was obtained by fixing the PD 4, the wiring 6, the substrate 5 having the terminals 7, and the element assembly 10 with an adhesive 9. The adhesive layer thickness of the adhesive 9 is several μm or less.

本願発明の第2実施例の放射線検出器について以下説明する。光反射材3の素子上面光
反射材31を樹脂と金属化合物粉末の混練材からアルミニウム膜に替えた点が、第1実施
例と異なる主なところである。素子間光反射材32と素子端面光反射材33は、第1実施
例と同じ樹脂と金属化合物粉末の混練材を用いている。
The radiation detector according to the second embodiment of the present invention will be described below. The main difference from the first embodiment is that the element upper surface light reflecting material 31 of the light reflecting material 3 is changed from a kneaded material of resin and metal compound powder to an aluminum film. The inter-element light reflecting material 32 and the element end surface light reflecting material 33 use the same resin and metal compound powder kneading material as in the first embodiment.

図3を示し、第2の実施例の放射線検出器1の製造法や材料、概略の寸法関係の詳細な
説明を行う。図3a)から図3f)に、放射線検出器1の製造工程を示しており、各図に
斜視図とn−n’断面図を示す。図3a)は、シンチレーター素子2に加工する前のシン
チレーター板11で、発光中心波長が520nmのGOSである。シンチレーター板11
は22.0mm×18.5mm×1.6mm厚で、表面粗さRaが数nm以下に機械加工
されたものを用いた。図3b)は、シンチレーター板11の放射線入射面13となる側に
、ダイアモンド砥石で溝12を格子状に入れてシンチレーター素子2の幅w1’と奥行d
1’を形成した。w1’は1.0mm、d1’は1.2mmである。溝12の深さは1.
4mmとし、0.2mm厚の底の部分でシンチレーター素子2は繋がっている。シンチレ
ーター素子2は16×16であるが、図を判り易くするため4×4と数を略している。同
様に配線6や端子7の数も略している。
3A and 3B, the manufacturing method and material of the radiation detector 1 according to the second embodiment, and the detailed dimensional relationship will be described in detail. 3A) to 3F) show the manufacturing process of the radiation detector 1, and each figure shows a perspective view and an nn 'sectional view. FIG. 3 a) is a scintillator plate 11 before being processed into the scintillator element 2, and is a GOS having an emission center wavelength of 520 nm. Scintillator plate 11
Was 22.0 mm × 18.5 mm × 1.6 mm thick and machined to a surface roughness Ra of several nm or less. FIG. 3 b) shows the width w 1 ′ and depth d of the scintillator element 2 by placing grooves 12 in a lattice pattern with a diamond grindstone on the side of the scintillator plate 11 that becomes the radiation incident surface 13.
1 'was formed. w1 ′ is 1.0 mm and d1 ′ is 1.2 mm. The depth of the groove 12 is 1.
The scintillator element 2 is connected at the bottom of 0.2 mm thickness. The scintillator element 2 is 16 × 16, but the number is abbreviated as 4 × 4 for easy understanding of the drawing. Similarly, the number of wirings 6 and terminals 7 is also omitted.

図3c)は、素子間光反射材32と素子端面光反射材33を形成し、シンチレーター素
子の個片化を行った状態を示す。図3b)で作製した溝の入ったシンチレーター板をフッ
素樹脂製の治具に入れ、光反射材3を脱気しながら充填した。光反射材3はエポキシ樹脂
に平均粒径0.3μmのルチル型二酸化チタン粉末を、重量比でエポキシ樹脂1に対し1
.5混練したものである。充填後、脱気しながら80℃に加熱して硬化させた。硬化後の
光反射率は、波長520nmで約96%であった。光反射材3の硬化後、放射線入射面側
に付着した素子上面光反射材31の除去と、PD対向面14側の連結部をダイアモンド砥
石で研削加工したのち研磨加工を行い除去し、シンチレーター素子2の個片化と厚みh1
’を得た。h1’は1.3mm、表面粗さRaは3nmである。図3c)は、シンチレー
ター素子2が16列×16行の碁盤目状に並び、シンチレーター素子間に素子間光反射材
32が充填され、シンチレーター素子の外側側面には素子端面光反射材33は形成された
組立体である。
FIG. 3 c) shows a state where the inter-element light reflecting material 32 and the element end surface light reflecting material 33 are formed and the scintillator elements are separated. The grooved scintillator plate produced in FIG. 3b) was placed in a fluororesin jig and filled with the light reflecting material 3 while degassing. The light reflecting material 3 is a rutile type titanium dioxide powder having an average particle size of 0.3 μm in an epoxy resin, and is 1 in weight ratio to the epoxy resin 1.
. 5 kneaded. After filling, it was cured by heating to 80 ° C. while degassing. The light reflectance after curing was about 96% at a wavelength of 520 nm. After the light reflecting material 3 is cured, the element upper surface light reflecting material 31 adhering to the radiation incident surface side is removed, and the connecting portion on the PD facing surface 14 side is ground with a diamond grindstone, and then removed by polishing to remove the scintillator element. 2 singulation and thickness h1
'I got. h1 ′ is 1.3 mm, and the surface roughness Ra is 3 nm. In FIG. 3c), the scintillator elements 2 are arranged in a grid pattern of 16 columns × 16 rows, the inter-element light reflecting material 32 is filled between the scintillator elements, and the element end surface light reflecting material 33 is formed on the outer side surface of the scintillator element. Assembly.

図3d)は、放射線入射面側13に光反射膜16と保護膜17を形成した状態を示す。
純度99.99%のアルミニウムを0.35μmの厚みにスパッター行い、光反射膜16
を形成した。アルミニウム膜の光反射率は約95%であった。光反射膜16を外気から遮
断し、酸化による光反射率の低下を防ぐため酸化アルミニウム膜を0.1μmの厚みに連
続して製膜した。図2e)に、PD対向面14側に光反射防止膜8を形成した素子組立体
10を示す。光反射防止膜8は、屈折率2.2の五酸化タンタルと屈折率1.4の二酸化
珪素を交互に計4回積層した。シンチレーター素子2面上に五酸化タンタルを0.059
μm厚、二酸化珪素を0.093μm厚で、五酸化タンタル−二酸化珪素―五酸化タンタ
ル−二酸化珪素の順に連続して製膜を行った。光反射防止膜8は、シンチレーター素子2
のPD対向面14だけなく、PD対向面側の光反射材32,33上にも形成した。イオン
ビームアシスト蒸着機を用いイオンガンガス流量50(sccm)、イオンガンビーム電
圧700(V)、イオンガンビーム電流300(mA)、イオンガン加速電圧−400(
V)の条件下で、五酸化タンタルは0.25(nm/s)、二酸化珪素は0.70(nm
/S)の製膜速度で製膜を行った。蒸着源には、二酸化珪素と五酸化タンタルを用いた。
光反射防止膜8の合計厚みは約0.3μm、光反射膜16と保護膜17の合計厚みは約0
.14μmであるので、素子組立体10の厚みh2’は、1.304mmとなり、実施例
1の1.7mmに比べ約0.4mm減で約25%の薄肉化が達成できた。
FIG. 3 d) shows a state in which the light reflecting film 16 and the protective film 17 are formed on the radiation incident surface side 13.
Sputtering 99.99% purity aluminum to a thickness of 0.35 μm, the light reflecting film 16
Formed. The light reflectance of the aluminum film was about 95%. The light reflecting film 16 was shielded from the outside air, and an aluminum oxide film was continuously formed to a thickness of 0.1 μm in order to prevent a decrease in light reflectance due to oxidation. FIG. 2e) shows the element assembly 10 in which the light reflection preventing film 8 is formed on the PD facing surface 14 side. The antireflection film 8 was formed by alternately stacking tantalum pentoxide having a refractive index of 2.2 and silicon dioxide having a refractive index of 1.4 alternately four times. 0.059 tantalum pentoxide on 2 scintillator elements
The film was continuously formed in the order of tantalum pentoxide-silicon dioxide-tantalum pentoxide-silicon dioxide with a thickness of .mu.m and silicon dioxide of 0.093 .mu.m. The light reflection preventing film 8 is formed from the scintillator element 2.
It was formed not only on the PD facing surface 14 but also on the light reflecting materials 32 and 33 on the PD facing surface side. Using an ion beam assisted deposition apparatus, an ion gun gas flow rate of 50 (sccm), an ion gun beam voltage of 700 (V), an ion gun beam current of 300 (mA), and an ion gun acceleration voltage of -400 (
V), tantalum pentoxide is 0.25 nm / s, and silicon dioxide is 0.70 nm.
The film was formed at a film forming speed of / S). Silicon dioxide and tantalum pentoxide were used as the evaporation source.
The total thickness of the light reflection preventing film 8 is about 0.3 μm, and the total thickness of the light reflection film 16 and the protective film 17 is about 0.
. Since the thickness h2 ′ of the element assembly 10 was 1.304 mm because it was 14 μm, the thickness was reduced by about 0.4 mm compared to 1.7 mm in Example 1, and a thickness reduction of about 25% was achieved.

図3f)に、本実施例の放射線検出器1を示す。PD4と配線6、端子7を有する基板
5と素子組立体10を接着剤9で固着し、放射線検出器1を得た。接着剤9の接着層厚は
数μm以下である。
FIG. 3f) shows the radiation detector 1 of this example. The radiation detector 1 was obtained by fixing the PD 4, the wiring 6, the substrate 5 having the terminals 7, and the element assembly 10 with an adhesive 9. The adhesive layer thickness of the adhesive 9 is several μm or less.

本願発明の第3実施例の放射線検出器について以下説明する。光反射防止膜8の構成を
二酸化チタン膜と二酸化珪素膜に替えた点が、第1実施例と主に異なるところである。製
造方法や概略寸法は図2と同じである。二酸化チタンの屈折率は2.3と実施例1の五酸
化タンタルの2.2より大きいため、膜厚を0.056μmと五酸化タンタルより約0.
003μm薄くした。シンチレーター素子2面上に二酸化チタンを0.056μm厚、二
酸化珪素を0.093μm厚で、二酸化チタン−二酸化珪素―二酸化チタン−二酸化珪素
の順に連続して製膜を行った。
The radiation detector according to the third embodiment of the present invention will be described below. The main difference from the first embodiment is that the structure of the light reflection preventing film 8 is replaced with a titanium dioxide film and a silicon dioxide film. The manufacturing method and schematic dimensions are the same as in FIG. Since the refractive index of titanium dioxide is 2.3, which is larger than 2.2 of tantalum pentoxide of Example 1, the film thickness is 0.056 μm, which is about 0.
The thickness was 003 μm. On the surface of the scintillator element 2, titanium dioxide was 0.056 μm thick and silicon dioxide was 0.093 μm thick, and titanium dioxide-silicon dioxide-titanium dioxide-silicon dioxide was successively formed in this order.

本願発明の第4実施例の放射線検出器について以下説明する。素子上面の光反射膜16
を、アルミニウム膜から五酸化タンタル膜と二酸化珪素膜の多層膜に替えた点が、第2の
実施例と異なる主なところである。光反射膜は五酸化タンタル−二酸化珪素―五酸化タン
タル−二酸化珪素の順に連続して製膜された4層膜を1ユニットとした3ユニット12層
膜構成とした。多層膜とすると屈折率の異なる界面が多数形成され、入射した光は各膜の
界面で反射するため、入射光を効率良く反射させることができる。更に、GOSで発光す
る波長範囲の全ての光を反射させるため、第一ユニットはGOSの発光中心波長のー10
%の波長の468nm、第二ユニットはGOSの発光中心波長の520nm、第三ユニッ
トはGOSの発光中心波長の+10%の波長の572nmとして膜厚を決めた。第一ユニ
ットの五酸化タンタル膜厚は0.053μm、二酸化珪素膜厚は0.084μm、第二ユ
ニットの五酸化タンタル膜厚は0.059μm、二酸化珪素膜厚は0.093μm、第三
ユニットの五酸化タンタル膜厚は0.065μm、二酸化珪素膜厚は0.102μmとし
た。五酸化タンタル膜と二酸化珪素膜の多層膜で形成した光反射膜は99.5%以上の光
反射率が得られた。
The radiation detector according to the fourth embodiment of the present invention will be described below. Light reflecting film 16 on the upper surface of the element
The main difference from the second embodiment is that the aluminum film is replaced with a multilayer film of a tantalum pentoxide film and a silicon dioxide film. The light reflecting film has a three-unit, twelve-layer film configuration in which one unit is a four-layer film formed in the order of tantalum pentoxide-silicon dioxide-tantalum pentoxide-silicon dioxide. When a multilayer film is used, a large number of interfaces having different refractive indexes are formed, and incident light is reflected at the interfaces of the respective films, so that incident light can be efficiently reflected. Furthermore, in order to reflect all the light in the wavelength range emitted by GOS, the first unit is -10 of the emission center wavelength of GOS.
The film thickness was determined at 468 nm of the% wavelength, the second unit was 520 nm of the emission center wavelength of GOS, and the third unit was 572 nm of the wavelength + 10% of the emission center wavelength of GOS. The tantalum pentoxide film thickness of the first unit is 0.053 μm, the silicon dioxide film thickness is 0.084 μm, the tantalum pentoxide film thickness of the second unit is 0.059 μm, the silicon dioxide film thickness is 0.093 μm, The tantalum pentoxide film thickness was 0.065 μm, and the silicon dioxide film thickness was 0.102 μm. A light reflection film formed of a multilayer film of a tantalum pentoxide film and a silicon dioxide film has a light reflectance of 99.5% or more.

光反射膜16は酸化膜であるので外気によって酸化が進行することはないが、透明なた
め外光が入りノイズとなるため遮光性を有する保護膜17を形成している。保護膜17に
は黒色塗料を約50μm厚に塗布した。
Since the light reflection film 16 is an oxide film, oxidation does not proceed due to the outside air, but since it is transparent, external light enters and becomes noise, so that a protective film 17 having a light shielding property is formed. A black paint was applied to the protective film 17 to a thickness of about 50 μm.

本願発明の第5実施例の放射線検出器について以下説明する。シンチレーター素子の材
料をCWOに替えた点が、第1実施例と異なる主なところである。CWOの発光中心波長
が480nmであるので、光反射防止膜は次の様にした。シンチレーター素子2面上に五
酸化タンタルを0.055μm厚、二酸化珪素を0.086μm厚で、五酸化タンタル−
二酸化珪素―五酸化タンタル−二酸化珪素の順に連続して製膜を行った。
The radiation detector according to the fifth embodiment of the present invention will be described below. The main difference from the first embodiment is that the material of the scintillator element is changed to CWO. Since the emission center wavelength of CWO is 480 nm, the antireflection film was made as follows. On the scintillator element 2 surface, tantalum pentoxide is 0.055 μm thick, silicon dioxide is 0.086 μm thick,
Films were successively formed in the order of silicon dioxide-tantalum pentoxide-silicon dioxide.

本願発明の第6実施例の放射線検出器について以下説明する。シンチレーター素子の材
料をCWOに替えた点が、第2実施例と異なる主なところである。光反射膜16と保護膜
17の材質と膜厚は実施例2と同じとした。光反射防止膜は、シンチレーター素子2面上
に五酸化タンタルを0.055μm厚、二酸化珪素を0.086μm厚で、五酸化タンタ
ル−二酸化珪素―五酸化タンタル−二酸化珪素の順に連続して製膜を行った。
The radiation detector according to the sixth embodiment of the present invention will be described below. The main difference from the second embodiment is that the material of the scintillator element is changed to CWO. The material and film thickness of the light reflecting film 16 and the protective film 17 were the same as those in Example 2. The light reflection preventing film is formed in the order of tantalum pentoxide, silicon dioxide, tantalum pentoxide, and silicon dioxide in the order of 0.055 μm tantalum pentoxide and 0.086 μm silicon dioxide on the scintillator element 2 surface. Went.

本願発明の第7実施例の放射線検出器について以下説明する。シンチレーター素子2の
材料をCWOに替えた点と、光反射防止膜8と光反射膜31に二酸化チタンと二酸化珪素
を用いている点が、第4実施例と異なるなところである。光反射防止膜8は、シンチレー
ター素子2面上に二酸化チタンを0.052μm厚、二酸化珪素を0.086μm厚で、
二酸化チタン−二酸化珪素―二酸化チタン−二酸化珪素の順に連続して製膜を行った。光
反射膜16は二酸化チタン−二酸化珪素―二酸化チタン−二酸化珪素の順に連続して製膜
された4層膜を1ユニットとした3ユニット12層膜構成とした。第一ユニットはCWO
の発光中心波長のー10%の波長の432nm、第二ユニットはCWOの発光中心波長の
480nm、第三ユニットはCWOの発光中心波長の+10%の波長の528nmとして
膜厚を決めた。第一ユニットの二酸化チタン膜厚は0.047μm、二酸化珪素膜厚は0
.077μm、第二ユニットの二酸化チタン膜厚は0.052μm、二酸化珪素膜厚は0
.086μm、第三ユニットの二酸化チタン膜厚は0.057μm、二酸化珪素膜厚は0
.094μmとした。
A radiation detector according to the seventh embodiment of the present invention will be described below. The difference from the fourth embodiment is that the material of the scintillator element 2 is changed to CWO and that titanium dioxide and silicon dioxide are used for the light reflection preventing film 8 and the light reflection film 31. The antireflection film 8 has a titanium dioxide thickness of 0.052 μm and a silicon dioxide thickness of 0.086 μm on the scintillator element 2 surface.
Films were successively formed in the order of titanium dioxide-silicon dioxide-titanium dioxide-silicon dioxide. The light reflecting film 16 has a three-unit, twelve-layer film configuration in which one unit is a four-layer film formed in the order of titanium dioxide-silicon dioxide-titanium dioxide-silicon dioxide. The first unit is CWO
The film thickness was determined such that the emission center wavelength was 432 nm, which was -10% of the emission center wavelength, the second unit was 480 nm of the emission center wavelength of CWO, and the third unit was 528 nm of the wavelength of + 10% of the emission center wavelength of CWO. The first unit has a titanium dioxide film thickness of 0.047 μm and a silicon dioxide film thickness of 0
. 077μm, second unit titanium dioxide film thickness is 0.052μm, silicon dioxide film thickness is 0
. 086μm, titanium dioxide film thickness of the third unit is 0.057μm, silicon dioxide film thickness is 0
. 094 μm.

本願発明の第8実施例の放射線検出器について以下説明する。光反射防止膜8の形成を
シンチレーター素子面に限った点が、第1実施例と異なる主なところである。図2e)の
光反射防止膜8を形成するとき、シンチレーター素子部が開口したSUS製のマスクを使
用し、PD対向側の素子間光反射材32面と素子端面光反射材33面に、光反射防止膜8
が形成されないようにしたものである。SUS製のマスクをホルダーとして使用すること
ができるので、イオンビームアシスト蒸着機内での、素子組立体の保持が容易になった。
また、光反射防止膜8とPD4間に接着剤9を塗布しなくとも、素子組立体10と基板5
を固着することができるようになり、接着剤9内で発生していた光の減衰をなくす事がで
きるため、接着剤9の選択範囲が広がった。
The radiation detector according to the eighth embodiment of the present invention will be described below. The main point different from the first embodiment is that the formation of the antireflection film 8 is limited to the surface of the scintillator element. When the antireflection film 8 in FIG. 2e) is formed, a SUS mask having an opening in the scintillator element portion is used, and light is applied to the inter-element light reflecting material 32 surface and the element end surface light reflecting material 33 surface on the PD facing side. Antireflection film 8
Is not formed. Since the SUS mask can be used as a holder, the element assembly can be easily held in the ion beam assisted deposition apparatus.
Further, the element assembly 10 and the substrate 5 can be formed without applying the adhesive 9 between the light reflection preventing film 8 and the PD 4.
Can be fixed, and attenuation of light generated in the adhesive 9 can be eliminated, so that the selection range of the adhesive 9 is expanded.

実施例1から7で作製した放射線検出器の出力を測定した結果を図5に示す。比較のた
め図7で示した光反射防止膜のない従来の放射線検出器の出力を1としている。GOSと
CWOでは出力が異なるため、実施例1から実施例4は比較例のGOSの出力を、実施例
5から7は比較例のCWOの出力を1として出力比を求めた。放射検出器はシンチレータ
ー素子で16×16の256素子有しているので、256素子の出力の平均値を放射線検
出器の出力値とした。出力値は実施例1から実施例7の放射検出器各20個の平均出力値
を、比較例の放射検出器各20個の平均出力値で除した。タングステンX線管で加速電圧
(管電圧)120KV、電子流による電流(管電流)4mAの条件で、放射線を発生させ
た。図5から判るように、実施例1から7の光反射防止膜を有する放射線検出器は、従来
品に比べ10〜12%出力が上がっている。素子上面の光反射材31を変更しても光反射
率が約96%〜約99%の範囲で変わるだけであるので、光反射防止膜に比べて出力比に
対する寄与は小さいものであったと判断される。言替えると光反射防止膜の付与が、出力
向上に大きいことが判った。
The result of measuring the output of the radiation detector produced in Examples 1 to 7 is shown in FIG. For comparison, the output of the conventional radiation detector shown in FIG. Since the output is different between GOS and CWO, the output ratio was determined by setting the output of GOS of Comparative Example as Example 1 to Example 4 and the output of CWO of Comparative Example as 1 in Examples 5 to 7. Since the radiation detector is a scintillator element having 256 elements of 16 × 16, the average value of the output of the 256 elements was used as the output value of the radiation detector. The output value was obtained by dividing the average output value of each of the 20 radiation detectors of Examples 1 to 7 by the average output value of each of the 20 radiation detectors of the comparative examples. Radiation was generated with a tungsten X-ray tube under the conditions of an acceleration voltage (tube voltage) of 120 KV and an electric current (tube current) of 4 mA. As can be seen from FIG. 5, the output of the radiation detector having the antireflection film of Examples 1 to 7 is 10% to 12% higher than that of the conventional product. Even if the light reflecting material 31 on the upper surface of the element is changed, the light reflectance only changes in the range of about 96% to about 99%. Therefore, it is determined that the contribution to the output ratio is small compared to the light reflection preventing film. Is done. In other words, it has been found that the application of the antireflection film is great for improving the output.

本願発明の第1実施例の放射線検出器の斜視図と断面図である。It is the perspective view and sectional drawing of the radiation detector of 1st Example of this invention. 本願発明の第1実施例の放射線検出器の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the radiation detector of 1st Example of this invention. 本願発明の第2実施例の放射線検出器の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the radiation detector of 2nd Example of this invention. 本願発明の第8実施例の放射線検出器の断面図である。It is sectional drawing of the radiation detector of 8th Example of this invention. 本願発明の実施例1から7で作製した放射線検出器の出力を説明する図である。It is a figure explaining the output of the radiation detector produced in Example 1-7 of this invention. 従来の放射線検出器の斜視図と断面図である。It is the perspective view and sectional drawing of the conventional radiation detector. シンチレーター素子で発生した光がPDに入る迄をイメージ的に表した図である。It is the figure which expressed image-wise until the light generate | occur | produced with the scintillator element entered PD.

符号の説明Explanation of symbols

1 放射線検出器、
2 シンチレーター素子、
3 光反射材、
4 半導体光検出素子(PD)、
5 基板、
6 配線、
7 端子、
8 光反射防止膜、
9 接着剤、
10 素子組立体、
11 シンチレーター板、
12 溝、
13 放射線入射面、
14 半導体光検出素子対向面(PD対向面)、
16 光反射膜、
17 保護膜
31 素子間光反射材、
32 素子上面光反射材、
33 素子端面光反射材。
1 radiation detector,
2 scintillator elements,
3 Light reflector,
4 Semiconductor photo detector (PD),
5 substrates,
6 Wiring,
7 terminals,
8 anti-reflection film,
9 Adhesive,
10 element assembly,
11 Scintillator plate,
12 grooves,
13 radiation incident surface,
14 Semiconductor photodetecting element facing surface (PD facing surface),
16 light reflecting film,
17 Protective film 31 Inter-element light reflecting material,
32 element upper surface light reflecting material,
33 Element end face light reflecting material.

Claims (8)

シンチレーター素子と半導体光検出素子を積層し、シンチレーター素子の半導体光検出
素子対向面を除いた他の面は光反射材で覆われている放射線検出器であって、シンチレー
ター素子の半導体光検出素子対向面に光反射防止膜が形成されていることを特徴とする放
射線検出器。
A scintillator element and a semiconductor light detection element are stacked, and the other surface of the scintillator element except the surface facing the semiconductor light detection element is a radiation detector covered with a light reflecting material. The scintillator element faces the semiconductor light detection element. A radiation detector, characterized in that an antireflection film is formed on the surface.
光反射防止膜は、波長領域400nmから800nmで光反射率が2%以下であること
を特徴とする請求項1に記載の放射線検出器。
The radiation detector according to claim 1, wherein the light reflection preventing film has a light reflectance of 2% or less in a wavelength region of 400 nm to 800 nm.
光反射防止膜の厚みが、0.2μm以上2.0μm以下であることを特徴とする請求項
1もしくは2に記載の放射線検出器。
The radiation detector according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the light reflection preventing film is 0.2 µm or more and 2.0 µm or less.
光反射防止膜は、屈折率の異なる2種類の膜が交互に積層された多層膜であることを特
徴とする請求項1から3のいずれかに記載の放射線検出器。
4. The radiation detector according to claim 1, wherein the light reflection preventing film is a multilayer film in which two types of films having different refractive indexes are alternately laminated.
光反射防止膜の屈折率の異なる2種類の膜が、二酸化珪素(SiO)と五酸化タンタ
ル(Ta)の組合せもしくは二酸化珪素(SiO)と二酸化チタン(TiO
の金属酸化膜の組合せであることを特徴とする請求項4に記載の放射線検出器。
2 kinds of films having different refractive index of the light reflection preventing film, combination or silicon dioxide, silicon dioxide (SiO 2) and tantalum pentoxide (Ta 2 O 5) (SiO 2) and titanium dioxide (TiO 2)
The radiation detector according to claim 4, which is a combination of metal oxide films.
光反射材は樹脂と金属化合物粉末の混練材で、金属化合物が二酸化チタン(TiO
もしくは酸化マグネシウム(MgO)、亜鉛華(ZnO)、鉛白(PbO)、硫化亜鉛(
ZnS)であることを特徴とする請求項1に記載の放射線検出器。
The light reflecting material is a kneading material of resin and metal compound powder, and the metal compound is titanium dioxide (TiO 2 ).
Or magnesium oxide (MgO), zinc white (ZnO), lead white (PbO), zinc sulfide (
The radiation detector according to claim 1, wherein the radiation detector is ZnS).
放射線源と対向するシンチレーター素子面に設けられた光反射材が、二酸化珪素と五酸
化タンタルもしくは二酸化珪素と二酸化チタンの屈折率の異なる2種類の金属酸化膜の組
合せ、もしくはアルミニウム膜であることを特徴とする請求項1に記載の放射線検出器。
The light reflecting material provided on the surface of the scintillator element facing the radiation source is a combination of two kinds of metal oxide films having different refractive indexes of silicon dioxide and tantalum pentoxide, silicon dioxide and titanium dioxide, or an aluminum film. The radiation detector according to claim 1.
放射線源と対向するシンチレーター素子面に設けられた光反射材は、波長領域400n
mから800nmで光反射率が95%以上であることを特徴とする請求項6もしくは7に
記載の放射線検出器。
The light reflecting material provided on the scintillator element surface facing the radiation source has a wavelength region of 400 n.
The radiation detector according to claim 6 or 7, wherein the light reflectance is 95% or more from m to 800 nm.
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