JP2011027573A - Radiation image conversion panel and radiation image sensor - Google Patents
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Description
本発明は複数の柱状結晶(針状結晶)からなる放射線変換層を備えた放射線像変換パネルおよび放射線イメージセンサに関する。 The present invention relates to a radiation image conversion panel and a radiation image sensor provided with a radiation conversion layer composed of a plurality of columnar crystals (needle crystals).
従来、複数の柱状結晶(針状結晶)からなる放射線変換層を備えた放射線像変換パネルが知られている。この種の放射線像変換パネルは、例えばアモルファスカーボンからなる基材の上に蛍光体の結晶を柱状に成長させた蛍光体層を設けて構成されている。ところが、アモルファスカーボン等の基材の反射率が低く、そのままでは光の利用効率を高めることが困難であったため、従来、アルミニウム等金属薄膜からなる反射層を形成した放射線像変換パネルが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。一方、柱状結晶の側面について、そのうねりの幅を一定範囲内に納めて柱状結晶の直線性を高めることにより、放射線画像の画質を高めた放射線像変換パネルも知られていた(例えば、特許文献3参照)。さらに、反射層を形成することなく反射率を高めた放射線像変換パネルも知られていた(例えば、特許文献4参照)。
Conventionally, a radiation image conversion panel including a radiation conversion layer composed of a plurality of columnar crystals (needle crystals) is known. This type of radiation image conversion panel is configured, for example, by providing a phosphor layer obtained by growing phosphor crystals in a columnar shape on a substrate made of amorphous carbon. However, since the reflectance of the substrate such as amorphous carbon is low and it is difficult to improve the light utilization efficiency as it is, conventionally, a radiation image conversion panel in which a reflective layer made of a metal thin film such as aluminum is formed is known. (For example, see
前述した特許文献4記載の放射線像変換パネルは、柱状結晶の構造を工夫することによって、反射率を高めている。
The radiation image conversion panel described in
しかし、特許文献4記載の放射線像変換パネルでは、球状の結晶粒子を複数垂直方向に数珠状に積層した下層とその上に形成した柱状の結晶層とによって、一つ一つの柱状結晶が形成されているため、次のような課題があった。ここで、例えば図21(a)に示すように、複数の柱状結晶100,101,102があったとする。柱状結晶100,101,102はそれぞれ球状の結晶粒子100a,100b,100c,101a,101b,101c,102a,102b,102cを有し、それらが数珠状に重なって下層を構成し、その下層の上にそれぞれ柱状の結晶部100d、101d、102dが積層されている。この場合、柱状結晶100,101,102の互いに隣り合うもの同士を見ると、結晶粒子同士が接触している。
However, in the radiation image conversion panel described in
そして、各結晶粒子はその表面が球面のように湾曲した曲面状になっているため、例えば、図21(b)に示すように結晶粒子100a,100b,100cはそれぞれ隣の結晶粒子101a,101b,101cと、最も張り出した部分からある程度の範囲が接触して接触部分cを形成する。ところが、その接触部分cから離れた箇所に非接触部分が現われてしまうため、隣接する柱状結晶100,101の間に隙間vが形成される事態を回避することができなかった。
Since each crystal particle has a curved surface whose surface is curved like a spherical surface, for example, as shown in FIG. 21B, the
したがって、特許文献4記載の放射線像変換パネルでは、球状の結晶粒子が存在している下層における蛍光体の密度が低く、この下層が光反射特性を備えた反射層として機能することから、反射率を高めることができなかった。
Therefore, in the radiation image conversion panel described in
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、金属薄膜等からなる反射層を形成することなく反射率を高められ、しかも球状の結晶粒子によって反射層が形成されている場合よりも高い反射率を発揮できる放射線像変換パネルおよび放射線イメージセンサを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and the reflectance can be increased without forming a reflective layer made of a metal thin film or the like, and the reflective layer is formed by spherical crystal particles. Another object of the present invention is to provide a radiation image conversion panel and a radiation image sensor that can exhibit a high reflectance.
上記課題を解決するため、本発明に係る放射線像変換パネルは、入射した放射線を光に変換する放射線変換層を基板上に形成した放射線像変換パネルであって、放射線変換層は、光を出射する光出射面の反対側に光を出射面側に反射させる反射層を有し、反射層は、蛍光体の結晶が螺旋状に積層した螺旋構造を有し、かつ基板の外周よりも内側に配置される領域を内側領域、その内側領域の外側に配置される領域を外側領域としたときに、内側領域よりも外側領域上の反射率が高くなるように形成されている放射線像変換パネルを特徴とする。 In order to solve the above problems, a radiation image conversion panel according to the present invention is a radiation image conversion panel in which a radiation conversion layer for converting incident radiation into light is formed on a substrate, and the radiation conversion layer emits light. A reflection layer that reflects light to the emission surface side on the opposite side of the light emission surface, and the reflection layer has a spiral structure in which phosphor crystals are stacked in a spiral shape, and on the inner side of the outer periphery of the substrate A radiation image conversion panel formed so that the reflectance on the outer area is higher than the inner area when the area to be arranged is the inner area and the area arranged outside the inner area is the outer area. Features.
この放射線像変換パネルは、反射層が蛍光体の結晶の螺旋構造を有するから、多数の柱状結晶を基板に形成すると、反射層における柱状結晶同士の隙間を少なくすることができる。また、反射層によって内側領域よりも外側領域上の反射率を高くすることができる。 In this radiation image conversion panel, since the reflective layer has a spiral structure of phosphor crystals, when a large number of columnar crystals are formed on the substrate, the gaps between the columnar crystals in the reflective layer can be reduced. Further, the reflectance on the outer region can be made higher than that of the inner region by the reflective layer.
上記反射層は、内側領域よりも外側領域上の厚さが厚く形成され、または外側領域上にのみ形成されているようにすることができる。いずれの場合も、反射層によって内側領域よりも外側領域上の反射率を高くすることができる。 The reflective layer may be formed so that the thickness on the outer region is thicker than the inner region, or only on the outer region. In either case, the reflectance on the outer region can be made higher than the inner region by the reflective layer.
また、反射層は、外側領域上において基板の外周に向かうにしたがい漸次厚さが厚くなるように形成されていることが好ましい。 Further, it is preferable that the reflective layer is formed so as to gradually increase in thickness toward the outer periphery of the substrate on the outer region.
このようにすると、反射層により、外側領域上でも外側に近づくほど反射率が高くなるようにすることができる。 If it does in this way, a reflective layer can make a reflectance become high, so that it approaches the outside also on an outside field.
さらに、反射層は、内側領域における基板の中心部分を含む領域を中心領域、その中心領域の外側に配置される領域を中間領域としたときに、中心領域よりも中間領域上の厚さが厚く形成され、または中間領域上にのみ形成されているようにすることが好ましい。 Further, the reflective layer is thicker on the intermediate region than on the central region when the region including the central portion of the substrate in the inner region is the central region and the region disposed outside the central region is the intermediate region. Preferably, it is formed or formed only on the intermediate region.
このようにすると、中心領域、中間領域、外側領域の順に反射率が高くなるようにすることができる。 In this way, the reflectance can be increased in the order of the central region, the intermediate region, and the outer region.
また、放射線変換層は、蛍光体の結晶が柱状に積層した複数の柱状結晶によって構成され、柱状結晶のそれぞれは、螺旋構造と、基板と交差する方向に沿って螺旋構造から光出射面側に延在する柱状構造と、を有し、螺旋構造と柱状構造とは、蛍光体の結晶が連続して積層することにより構成されていることが好ましい。この構成によれば、螺旋構造で反射した光が、その螺旋構造に連続して積層された柱状構造に入射するため、放射線像のコントラストを低下させずに輝度を上げることができる。 The radiation conversion layer is composed of a plurality of columnar crystals in which phosphor crystals are stacked in a columnar shape, and each of the columnar crystals extends from the spiral structure to the light emitting surface side along the direction intersecting the substrate. It is preferable that the spiral structure and the columnar structure are formed by successively laminating phosphor crystals. According to this configuration, since the light reflected by the spiral structure is incident on the columnar structure laminated continuously on the spiral structure, the luminance can be increased without reducing the contrast of the radiation image.
また、放射線変換層は、蛍光体の結晶が柱状に積層した複数の柱状結晶によって構成され、該複数の柱状結晶には螺旋構造が形成され、複数の柱状結晶のうちの互いに隣接する第1、第2の柱状結晶の螺旋構造を形成する螺旋構造部において、第1の柱状結晶の上下に離れた間隙に第2の柱状結晶が入り込んだ入込構造を有することが好ましい。この構成によれば、十分な反射効果及び機械的強度を発揮し得る螺旋構造の結晶密度及び大きさを維持しつつ、柱状結晶同士の間隔を小さくすることができるので、放射線変換効率を低下させずに輝度を上げることができる。 The radiation conversion layer is composed of a plurality of columnar crystals in which phosphor crystals are stacked in a columnar shape, a spiral structure is formed in the plurality of columnar crystals, and the first, adjacent ones of the plurality of columnar crystals, The spiral structure portion forming the spiral structure of the second columnar crystal preferably has an intrusion structure in which the second columnar crystal enters a gap that is spaced above and below the first columnar crystal. According to this configuration, the distance between the columnar crystals can be reduced while maintaining the crystal density and size of the spiral structure capable of exhibiting a sufficient reflection effect and mechanical strength, thereby reducing the radiation conversion efficiency. Without increasing brightness.
このとき、第1の柱状結晶の螺旋構造部における第2の柱状結晶側の部分と、第2の柱状結晶の螺旋構造部における第1の柱状結晶側の部分とは、基板と交差する方向から見て重なり合っており、第1の柱状結晶の螺旋構造部と第2の柱状結晶の螺旋構造部との間隙は、基板と交差する方向と直交する方向から見て波線状となっていることがより好ましい。この構成によれば、十分な反射効果及び機械的強度を発揮し得る螺旋構造の結晶密度及び大きさを確実に維持すると共に、柱状結晶同士の間隔をより小さくすることができる。 At this time, the portion on the second columnar crystal side in the spiral structure portion of the first columnar crystal and the portion on the first columnar crystal side in the spiral structure portion of the second columnar crystal are in a direction intersecting the substrate. The gap between the spiral structure portion of the first columnar crystal and the spiral structure portion of the second columnar crystal is a wavy line when viewed from a direction orthogonal to the direction intersecting the substrate. More preferred. According to this configuration, it is possible to reliably maintain the crystal density and size of the spiral structure that can exhibit a sufficient reflection effect and mechanical strength, and to further reduce the interval between the columnar crystals.
また、放射線変換層においては、螺旋構造を形成する螺旋ループが基板と交差する方向に複数積層されていることが好ましく、或いは、放射線変換層においては、螺旋構造を形成する扁平球状部が基板と直交する方向に対して斜めになって複数積層されていることが好ましい。これらの構成によれば、螺旋構造部における反射機能が確実なものとなるため、反射層における反射率を高めることができる。更に、扁平球状部のうち柱状構造と接続する扁平球状部は、柱状構造の柱径より大きくならないことが好ましい(つまり、基板と交差する方向と直交する方向において、扁平球状部のうち柱状構造と接続する扁平球状部の幅は、柱状構造の幅よりも小さいことが好ましい)。これにより、柱径構造の扁平球状部付近で発生したシンチレーション光を減衰させずに効率良く先端方向に反射させることができる。 In the radiation conversion layer, it is preferable that a plurality of spiral loops forming a spiral structure are stacked in a direction intersecting the substrate. Alternatively, in the radiation conversion layer, a flat spherical portion forming the spiral structure is formed on the substrate. It is preferable that a plurality of layers are stacked obliquely with respect to the orthogonal direction. According to these structures, since the reflective function in a helical structure part becomes reliable, the reflectance in a reflective layer can be raised. Further, it is preferable that the flat spherical portion connected to the columnar structure in the flat spherical portion is not larger than the column diameter of the columnar structure (that is, in the direction orthogonal to the direction intersecting the substrate, The width of the flat spherical portion to be connected is preferably smaller than the width of the columnar structure. Thereby, the scintillation light generated in the vicinity of the flat spherical portion of the column diameter structure can be efficiently reflected in the tip direction without being attenuated.
そして、放射線変換層において螺旋ループが複数積層されている場合、反射層は、基板の表面と交差する方向の断面において、蛍光体の結晶が左右に屈曲していることが好ましく、放射線変換層は、螺旋ループが基板と交差する方向に約0.67μm〜5μm程度の間隔を有することがより好ましい。螺旋ループがこの程度の間隔を有するときは、基板の表面と交差する方向の断面において、蛍光体の結晶が左右に屈曲しているようすが明確に現われる。 When a plurality of spiral loops are laminated in the radiation conversion layer, the reflecting layer is preferably such that the phosphor crystal is bent left and right in a cross section in a direction intersecting the surface of the substrate. More preferably, the spiral loop has an interval of about 0.67 μm to 5 μm in the direction intersecting the substrate. When the spiral loop has such an interval, it appears clearly that the phosphor crystal is bent left and right in the cross section in the direction intersecting the surface of the substrate.
また、放射線変換層が、CsIを含むシンチレータによって構成されている場合や、CsBrを含む輝尽性蛍光体によって構成されている場合がある。 Moreover, the radiation conversion layer may be comprised by the scintillator containing CsI, and may be comprised by the photostimulable phosphor containing CsBr.
また、例えばCFRP等の炭素繊維を含む材料からなる基板は、アモルファスカーボンや金属、ガラス等からなる基板に比べて、基板の面方向で不均一な構造を有している。そのため、炭素繊維を含む材料からなる基板においては、発光した光の基板吸収率に差が生じて、パネルから出力される光像に影響が出てしまう。また、炭素繊維を含む材料からなる基板は、放射線の透過特性が面方向で不均一な構造を有している。そのため、特に放射線強度の低い状態(低エネルギー)で放射線画像を撮影しようとした場合、面方向で透過特性が異なると、放射線変換層に届く放射線の比率が面方向で不均一なものとなり、結果的に、得られる画像に影響が出てしまう。基板と放射線変換層との間に、放射線変換層で発光した光を反射させる反射膜を形成して、全体の輝度を上げ、このような影響を減少させることができるが、そうすると、コントラストが低下してしまう。それに対し、本発明に係る放射線像変換パネルの構成を用いれば、炭素繊維を含む材料からなる不均一な基板でも、良好な輝度とコントラストを得ることができる。 In addition, a substrate made of a material containing carbon fiber such as CFRP has a non-uniform structure in the surface direction of the substrate as compared with a substrate made of amorphous carbon, metal, glass, or the like. Therefore, in a substrate made of a material containing carbon fiber, a difference occurs in the substrate absorption rate of emitted light, which affects the optical image output from the panel. In addition, a substrate made of a material containing carbon fiber has a structure in which radiation transmission characteristics are not uniform in the plane direction. Therefore, especially when trying to take a radiation image in a low radiation intensity state (low energy), if the transmission characteristics are different in the surface direction, the ratio of the radiation that reaches the radiation conversion layer will be uneven in the surface direction. Therefore, the obtained image is affected. A reflection film that reflects the light emitted from the radiation conversion layer can be formed between the substrate and the radiation conversion layer to increase the overall brightness and reduce this effect, but this reduces the contrast. Resulting in. On the other hand, if the configuration of the radiation image conversion panel according to the present invention is used, good luminance and contrast can be obtained even with a non-uniform substrate made of a material containing carbon fibers.
そして、本発明は、撮像素子を備えた撮像基板と、その撮像基板上に形成されたシンチレータ層とを有する放射線イメージセンサであって、シンチレータ層は、光を撮像基板側に反射させる反射層を表面側に有し、反射層は、蛍光体の結晶が螺旋状に積層した螺旋構造を有し、かつ撮像基板の外周よりも内側に配置される領域を内側領域、その内側領域の外側に配置される領域を外側領域としたときに、内側領域よりも外側領域上の反射率が高くなるように形成されている放射線イメージセンサを提供する。 And this invention is a radiation image sensor which has an imaging board | substrate provided with the imaging device, and the scintillator layer formed on the imaging board | substrate, Comprising: A scintillator layer has a reflective layer which reflects light to the imaging board | substrate side. The reflective layer has a spiral structure in which phosphor crystals are stacked in a spiral shape, and the area located inside the outer periphery of the imaging substrate is located inside and outside the inside area. Provided is a radiation image sensor formed so that the reflectance on the outer region is higher than the inner region when the region to be processed is the outer region.
以上のように本発明によれば、金属薄膜等からなる反射層を形成することなく反射率を高められ、しかも球状の結晶粒子によって反射層が形成されている場合よりも高い反射率を発揮し、輝度の高い放射線像変換パネルおよびその製造方法が得られる。また、一般的に反射効果により輝度を上げるとコントラスト(解像度)が低下するが、金属薄膜等の反射層を形成する場合に比べてコントラストは高くすることができる。 As described above, according to the present invention, the reflectance can be increased without forming a reflective layer made of a metal thin film or the like, and a higher reflectance can be achieved than when the reflective layer is formed of spherical crystal particles. A radiation image conversion panel with high brightness and a method for manufacturing the same can be obtained. In general, when the luminance is increased by the reflection effect, the contrast (resolution) is lowered. However, the contrast can be increased as compared with the case where a reflective layer such as a metal thin film is formed.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
(放射線像変換パネルの構成)
図1は本発明の実施形態に係る放射線像変換パネル10の平面図、図2は図1のII-II線断面図である。放射線像変換パネル10は、基板1と基板1上に形成された放射線変換層2とを有し、基板1及び放射線変換層2を保護層9によって被覆した構成を有している。保護層9は、放射線変換層2を湿気等から保護するたに少なくとも放射線変換層2を被覆する保護膜(ポリパラキシリレン等の有機膜、または無機膜)である。
(Configuration of radiation image conversion panel)
FIG. 1 is a plan view of a radiation
基板1はアモルファスカーボンやアルミニウム等からなる矩形状の板材であって、放射線変換層2の形成されている側の表面1aが平坦に形成されている。放射線変換層2は基板1の外側から入射する放射線Rをそれに応じた光像に変換し、その変換した光像および後述する反射層3によって反射された光像からなる光Lを光出射面2aから出射させる。放射線変換層2は反射層3と柱状層4とを有しているが、図3に示すような針状結晶である柱状結晶7が多数寄り集まった構造を有し、多数の柱状結晶7によって反射層3と柱状層4とを形成している。放射線変換層2の厚さは約50μm〜約1000μm程度、反射層3は最も厚い部分でそのうちの約1%〜10%程度を占める厚さであり、約5μm〜約50μm程度の厚さを有している。
The
また、放射線変換層2は基板10の外周よりも内側に配置される領域を内側領域、内側領域の外側に配置される領域を外側領域としたときに、内側領域よりも外側領域上の反射率が高くなるように形成されている。詳しく述べれば、図1に示したように、基板1の矩形状の領域から、中心CCから半径10rの大きさの円形状の領域を除いた4箇所の四隅を含む領域が外側領域10aであり、その外側領域10aよりも内側の円形状の領域が内側領域10bとなっていて、外側領域10a上にのみ反射層3が形成されている。内側領域10b上には柱状層4のみ形成され、反射層3は外側領域10a上にのみ存在している。反射層3の存在する領域に図1では斜線を施している。さらに、外側領域10a上の反射層3はII-II線断面において外周からの長さr、表面1aからの高さhの範囲に存在し、中心CCから外周に向かって厚さが一定の割合で漸次厚くなっていて、後述する螺旋ループの個数は同じでありながら外周に向かって螺旋ループの間隔が広がっていく構造を有している。そして、図2に示すように反射層3と柱状層4の境界面LFを考えたときに、この境界面LFはII-II線断面と交差する部分で直線となる曲面になっている。
Further, in the
柱状結晶7は図3に示すようにシンチレータ(CsI)または輝尽性蛍光体(CsBr)の結晶を成長させて得たもので、基板1側の根本部分が螺旋構造部5となり、螺旋構造部5よりも上側(光出射面2a側)の部分が柱状部6となっている。各柱状結晶7において、螺旋構造部5と柱状部6とは、シンチレータ等の結晶が連続して積層することにより一体的に形成されている。なお、柱状結晶7は、螺旋構造部5の外径よりも柱状部6の外径が小さく、先端側(基板1と反対側)に行くほど太くなるテーパー状に形成されている。そして、最先端部は尖頭状になっているので、尖頭部分を除いた柱状部がテーパー状に形成される。
The
螺旋構造部5は、シンチレータ等の結晶が表面1aから螺旋状に積層されて構成されたもので、中心軸Xの回り1周分の部分(螺旋ループ)が表面1aと直交する方向にほぼ規則的に形成された螺旋構造を有している。図3では、5A,5Bで示された範囲が1つ1つの螺旋ループを構成している。表面1aと直交する方向の螺旋ループの寸法(以下「螺旋ピッチ」ともいう)は、約0.5μm〜約15μm程度であり、ほぼ同様の螺旋ループが複数(例えば5個〜約15個程度)積み重なって螺旋構造部5を構成している。
The
また、螺旋構造部5は、図3に示したような基板1aに直交する方向の断面において、シンチレータ等の結晶が中心軸Xを挟んで左右に繰り返しほぼ規則的に屈曲し、複数のV字状部分5a,5bがつながって得られる屈曲構造を有している。各V字状部分5a,5bは、図3において右側に最も突出する部分が折返部5cとなり、それぞれのつながる部分が接続部5dとなっている。
Further, in the cross section in the direction orthogonal to the
柱状部6はストレート部として螺旋構造部5に続いて形成され、シンチレータ等の結晶が表面1aに交差する方向に沿ってほぼ真っ直ぐに伸びて形成された柱状構造を有している。そして、螺旋構造部5と柱状部6とは、蒸着により連続して一体形成されている。
The
なお、柱状結晶7がシンチレータの結晶である場合には、柱状結晶7に入射した放射線は、光(シンチレーション光)に変換され、その光は、柱状部6を導光されて先端側(基板1と反対側)から放出される。また、柱状結晶7が輝尽性蛍光体の結晶である場合には、入射放射線に応じた放射線情報が蓄積記録され、励起光として赤色レーザ光等が照射されると、蓄積情報に応じた光が柱状部6を導光されて先端側(基板1と反対側)から放出される。反射層3は、柱状結晶7を導光される光の内、反射層3側に導光される光を反射して、先端側から放出する光量を増加させる。
In the case where the
そして、柱状結晶7は、図4(a)に示すように、両隣の柱状結晶8、9との関係をおいて、一方における上下に離れた部分の間に、もう一方が入り込んだ入込構造を有している。すなわち、図4(a)を拡大した図4(b)に示すように、隣接している柱状結晶7、8について、柱状結晶7の接続部5dの右側の、V字状部分5a,5bの間に形成される間隙5eに、柱状結晶8の接続部5dが入り込んだ入込構造を有している。なお、図4(b)では、説明の都合上、柱状結晶7、8を離して示しているが、柱状結晶7、8は図4(a)に示すように組み合わさって入込構造を形成している。
As shown in FIG. 4 (a), the
この入込構造により、柱状結晶7の螺旋構造部5における柱状結晶8側の部分と、柱状結晶8の螺旋構造部5における柱状結晶7側の部分とが、基板1の表面1aと垂直な方向から見て重なり合っている。より具体的には、柱状結晶7の折返部5cと柱状結晶8の接続部5dとが上側から見て重なり合っている。そして、柱状結晶7の螺旋構造部5と柱状結晶8の螺旋構造部5との間隙は、基板1の表面1aと平行な方向(基板の側面側)から見て波線状となっている。
With this penetration structure, the
以上のような構造を有する柱状結晶7のうち、螺旋構造部5によって反射層3が構成され、柱状部6によって柱状層4が構成されている。反射層3は、光Lが入射したときにその光Lを不規則に反射させることによって散乱させるため、光Lの反射機能を有している。そのため、放射線像変換パネル10は、反射率を高めるための金属膜等の光反射膜を有していなくも良好な光反射特性を発揮し、光出射面2aからの発光量を増加させることができるから、放射線を検出する感度を高くすることができる。そして、放射線像変換パネル10は、放射線を検出する感度を高めるのに金属膜を形成していないから、金属膜に起因した腐食のおそれがないものとなっている。
Among the
しかも、放射線像変換パネル10の場合、反射層3が柱状結晶7のうちの螺旋構造部5によって構成されている。前述したとおり、柱状結晶7は螺旋構造部5において隣接しているもの同士が入り込む入込構造を形成しているから、螺旋構造部5では、シンチレータ等の結晶の存在しない空間を極めて小さくすることができる。そのため、反射層3におけるシンチレータ等の結晶の密度が高くなっているため、高い反射率を発揮するようになっている。
Moreover, in the case of the radiation
放射線像変換パネル10は、後述する製造装置50を用いてシンチレータの蒸着を行うことにより、基板1の周辺部分からその内側部分まで一様の厚さで放射線変換層2が形成されている。ところが、放射線変換層2の厚さが同じでも、周辺部分と、その内側部分(特に中央部分)では柱状結晶の傾きが変わってしまい、そのため、周辺部分の光の取り出し効率が悪化し、輝度が劣化してしまう。本実施の形態に係る放射線像変換パネル10は、この点を考慮し、外側領域10a上の反射率が内側領域10bよりも高くなるようにしている。放射線像変換パネル10の場合は、外側領域10a上にのみ反射層3を形成することによって、外側領域10a上の反射率が内側領域10bよりも高くなるようにしている。しかも、外側領域10a上の反射層3は、外側に向かって漸次厚さが厚くなるようになっている。そのため、外側領域10aでは外側に向かうにしたがい螺旋ループの間隔が広がり、それによって光Lの散乱特性が向上するようになっているから、外側に向かうにしたがい輝度効率がより一層向上するようになっている。
In the radiation
(放射線像変換パネルの製造方法)
放射線像変換パネル10の製造方法について説明する。前述した放射線像変換パネル10は例えば次のようにして製造することができる。ここで、図5は放射線像変換パネル10の製造に用いる製造装置50の要部を示す斜視図である。製造装置50は基板載置用の円板51と、蒸着容器52とを有している。円板51と、蒸着容器52とは図示しない真空装置に納められている。
(Method for manufacturing radiation image conversion panel)
A method for manufacturing the radiation
円板51は、基板1を乗せる載置部50aを中央に有し、その周囲に複数の孔部50bが軽量化のために形成されている。蒸着容器52は、円環状の収納部52aを有し、収納部52aの中にシンチレータ等の蒸着源が納められている。収納部52aは、円板51側の平面52bは閉鎖されているが、その一部に孔部52cが形成されている。孔部52cは、シャッタ(図示せず)により開閉するようになっている。
The
そして、円板51と、蒸着容器52とは図示しない回転駆動装置からの駆動力を受けてそれぞれの回転軸を軸XXに一致させるようにして回転する。また、蒸着容器52を加熱して収納部52aに納められた蒸着源を蒸発させるとともに、シャッタを開放して、蒸発させた蒸着源を基板1上に積層させることによって結晶成長を行い、放射線変換層2を形成する。
Then, the
その際、双方の単位時間あたりの回転数に差を持たせて円板51の回転速度よりも蒸着容器52の回転速度を遅くする。
At that time, the rotational speed of the
製造装置50において、円板51の単位時間あたりの回転数(すなわち、基板1の単位時間あたりの回転数)と、蒸着容器52の単位時間あたりの回転数(すなわち、孔部52cの単位時間あたりの回転数)との差を回転数差としたときに、その回転数差をある値(詳しくは後述するが、臨界回転数差ともいう)よりも小さくすると、放射線変換層2の柱状結晶7に前述した螺旋構造部5が現われる。そのため、製造開始からある程度の時間の間は回転数差をある値よりも小さくした状態で結晶成長を行い、それによって前述した螺旋構造部5を形成する。その後、回転数差を高くして柱状部6を形成することによって放射線像変換パネル10を製造することができる。
In the
この場合、反射層3を形成しようとする領域が露出し、他を被覆できるような部材(被覆部材ともいい、図示せず)を基板1上に載置しておいて、回転数差を臨界回転数差よりも低くして結晶成長を行い、螺旋構造部5が現われたあと、被覆部材をはずし、回転数差を臨界回転数差よりも高くして結晶成長を行う。こうすることで、放射線像変換パネル10が得られる。
In this case, a region where the
円板51と、蒸着容器52とを以上のようにして回転させながら結晶成長を行う場合、蒸着源は、基板1上のすでに蒸着源が蒸着している部分に重なるか、またはそこからずれた位置に重なって蒸着していく。ところが、回転数差を臨界回転数差よりも小さくした場合、蒸着源は、すでに蒸着源が蒸着している部分から円を描くように少しずつ位置をずらしながら積層される傾向が顕著になると考えられ、そのため、蒸着源が螺旋状に積み重なりながら結晶が成長して螺旋構造部5が形成されるものと考えられる。
When crystal growth is performed while rotating the
ここで、図6は、複数種類の基板について、上述の製造装置50を用いて数通りの回転数差で結晶成長を行い製造した放射線像変換パネル10について、製造時に適用した回転数差と反射率との関係を示した図である。本実施の形態では、a−c(アモルファスカーボン)基板、ガラス基板、基板A(アルミニウム基板に反射膜としてアルミニウムを形成した基板)、基板B(アルミニウム基板に反射膜としてアルミニウムを形成した基板であって基板Aよりも反射率の高い基板)という4種類の基板を用意し、そのそれぞれについて、同じ蒸着源を用いて回転数差を変えながら結晶成長を行った。回転数差は、“0.4”,“0.5”、“1”、“3”、“12”、“25”の6種類で行った。回転数差が“1”の場合とは、例えば円板51をY[rpm]の回転速度で回転させ、かつ蒸着容器52をY−1[rpm]の回転速度で回転させた場合に相当する(Yは1よりも大きい正の値)。
Here, FIG. 6 shows the rotation speed difference and reflection applied at the time of manufacturing the radiation
図6には、それぞれの放射線像変換パネル10における螺旋ピッチも記載されている。図6から明らかなとおり、4種類いずれの基板についても、回転数差を“25”にした場合よりも“1”まで小さくした場合のほうが製造された放射線像変換パネル10の反射率が高くなっている。また、回転数差が“25”の場合、螺旋ピッチは0.04μmであるが、回転数差を“3”にすると螺旋ピッチは0.67μmになり、回転数差を“1”にすると螺旋ピッチは2μmになるように、回転数差を小さくするにしたがい螺旋ピッチは大きくなっていく。これらのうち、回転数差を“1”まで小さくした場合、放射線変換層2の断面に前述した屈曲構造が明確に現われるため、反射層3が螺旋構造部5によって構成されていると考えられる。
FIG. 6 also shows the helical pitch in each radiation
また、図7は、4種類の基板についての螺旋ピッチと反射率との関係をグラフで示したものである。図7から明らかなとおり、どの基板についても、螺旋ピッチが2μm程度になれば、すなわち、回転数差が“1”まで小さくなれば反射率向上の効果が明確に現われる。しかしながら、回転数差を“1”よりも小さく“0.4”にすると、螺旋ピッチは5μmになるが、この場合の反射率は回転数差を“0.5”にした場合とほぼ同等であるから、螺旋ピッチは大きくても5μm程度でよいものと考えられる。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the spiral pitch and the reflectance for four types of substrates. As is clear from FIG. 7, the effect of improving the reflectance clearly appears for any substrate when the helical pitch is about 2 μm, that is, when the rotational speed difference is reduced to “1”. However, when the rotational speed difference is made smaller than “1” and set to “0.4”, the spiral pitch becomes 5 μm, but the reflectance in this case is almost the same as when the rotational speed difference is made “0.5”. Therefore, it is considered that the spiral pitch may be about 5 μm at most.
特に、a−c(アモルファスカーボン)基板は、螺旋ピッチが1μmより小さい0.67でも、すなわち、回転数差が“3”でも、反射率向上の効果が明確に現われる。これらのことから、本実施の形態において臨界回転数差は“3”とすることができる。 In particular, in the case of an ac (amorphous carbon) substrate, even when the helical pitch is 0.67 smaller than 1 μm, that is, even when the rotational speed difference is “3”, the effect of improving the reflectance clearly appears. Therefore, the critical rotational speed difference can be set to “3” in the present embodiment.
a−c(アモルファスカーボン)基板は、放射線変換層2を形成する前の状態において、基板の色が濃い黒色を示しているところ、前述のように螺旋ピッチを変えながら(回転数差を変えながら)放射線変換層2を形成すると、螺旋ピッチが長くなる(回転数差が小さくなる)にしたがい、基板の色が黒から濃い灰色、灰色、薄い灰色といったように順次薄くなっていく。このことは、螺旋ピッチが長くなるにしたがい、放射線変換層2の反射率が高くなっていくことを示している。
In the state before the
そして、図8(a)は、基板C(アルミニウム基板に反射膜としてアルミニウムを形成した基板)、及びa−c(アモルファスカーボン)基板の2種類の基板について、螺旋構造部5の膜厚と光出力との関係を示したグラフである。図8(b)は、基板C及びa−c基板の2種類の基板について、螺旋構造部5の膜厚とCTF(Contrast Transfer Function:画像分解能)との関係を示したグラフである。図8から、螺旋構造部5の膜厚が50μm程度であれば高いCTFが示されるものの、螺旋構造部5の膜厚が50μm程度よりも大きくなると、CTFが徐々に低下していくことが理解される。したがって、螺旋構造部5の膜厚は10μm〜50μm程度とすることが好ましい。
FIG. 8A shows the thickness and light of the
(別の放射線像変換パネルの構成)
一方、回転数差が“3”になった場合、基板1上には放射線変換層2と異なる放射線変換層12が形成される。ここで、図9は放射線変換層12が形成されている放射線像変換パネル20の基板に直交する方向の断面図で、(a)は境界面LFが図1同様の断面と交差する部分で直線となる曲面の場合、(b)は境界面LFが曲線となる曲面の場合である。また、図10は放射線変換層12の反射層13を構成する2つの螺旋構造部15を示す図9と同様の断面図、図11は螺旋構造部15を示す図9と同様の断面図である。
(Configuration of another radiation image conversion panel)
On the other hand, when the rotational speed difference is “3”, the
放射線変換層12は、放射線変換層2と比較して反射層13を有する点で相違している。反射層13は、反射層3と比較して柱状結晶7の基板1側根本部分が螺旋構造部15になっている点で相違している。螺旋構造部15は、複数の扁平球状部15aを有し、各扁平球状部15aが中心軸Xに対して斜めになった状態(後述する扁平面Nが中心軸Xに対して傾斜している)で積み重なった構造を有している。各扁平球状部15aは、球状体を特定の方向(例えば上下方向)に縮めて側面部分を張り出させたような構造を有していて、最も張り出した部分を通る面が扁平面Nとなっている。なお、扁平球状部15aは、球状体を特定の方向に縮めたものに限定されず、上述した螺旋ループが互いに接触した場合(上下方向で接触した場合)において各螺旋ループに相当する部分であってもよい。また、柱状部6と接続する扁平球状部15a(すなわち扁平球状部15aの最上部)は柱状部6の柱径より大きくならない。このことにより柱径部の扁平球状部付近で発生したシンチレーション光を減衰させずに効率良く先端方向に反射させることができる。
The
また、放射線変換層12は、図11に詳しく示すように、基板1aに直交する方向の断面において、シンチレータ等の結晶によって構成される楕円が中心軸Xに対して傾斜した状態で重なって得られる連続楕円構造を有している。各柱状結晶7において、螺旋構造部15と柱状部6とは、シンチレータ等の結晶が連続して積層することにより一体的に形成されている。
Further, as shown in detail in FIG. 11, the
柱状結晶7は、図10に示したように、隣接する柱状結晶8との関係をおいて、一方における扁平球状部15a同士の間に、もう一方の扁平球状部15aの一部分が入り込んだ入込構造を有している。この入込構造により、柱状結晶7の螺旋構造部15における柱状結晶8側の部分と、柱状結晶8の螺旋構造部15における柱状結晶7側の部分とが、基板1の表面1aと垂直な方向から見て重なり合っている。そして、柱状結晶7の螺旋構造部15と柱状結晶8の螺旋構造部15との間隙は、基板1の表面1aと平行な方向(基板の側面側)から見て波線状となっている。
As shown in FIG. 10, the
このような放射線像変換パネル20も、反射層13が螺旋構造部15によって構成されているが、螺旋構造部15が入込構造を有しているから、螺旋構造部15では、シンチレータ等の結晶の存在しない空間を小さくすることができる。そのため、反射層13におけるシンチレータ等の結晶の密度が高くなっているため、高い反射率を発揮するようになっている。
In such a radiation
放射線像変換パネル20は、前述した製造装置50において、回転数差を“3”程度にした場合に得られる。回転数差を“3”程度にしても、蒸着源は、すでに蒸着源が蒸着している部分から少しずつ位置をずらしながら積層されるが、この場合、回転数差を“1”程度にした場合よりも同じ部分に重なって蒸着される傾向が顕著になり、したがって、螺旋ループの上下方向間隔が狭まりつぶれた状態で結晶が成長する。そのため、螺旋構造部15が形成されるものと考えられる。
The radiation
次に、図12は別の放射線像変換パネル30を示す図1と同様の平面図、図13は放射線像変換パネル30における異なった反射率を示す領域の断面図である。放射線像変換パネル30は放射線像変換パネル10と同様に外側領域と内側領域とで放射線変換層が異なった構造を有するが、内側領域10bのうち、基板1の中心CCを含む領域を中心領域10cとし、中心領域10cの外側に配置される領域を中間領域10eとしたときに、中間領域10e上にのみ反射層13が形成され、中心領域10cには反射層13が形成されていない構造になっている。また、反射層13は、中間領域10e上よりも外側領域10a上の厚さが厚くなっている。詳しくは、図13に示すように、反射層13の中間領域10e上の厚さをhhとしたときに、外側領域10a上の厚さがhhの2倍(2×hh)となっている。このようにして反射層13を形成すると、中心領域10cよりも中間領域10eの反射率を高くでき、外側領域10a上の反射率をさらに高くすることができる。したがって、放射線像変換パネル30は中心領域10c、中間領域10e、外側領域10aの順に3段階で反射率が高くなっている。
Next, FIG. 12 is a plan view similar to FIG. 1 showing another radiation
図13に示した放射線像変換パネル30では、中心領域10cに反射層13が形成されていない構造になっているが、図14、図15に示すように、中心領域10cに反射層13を形成する構造の放射線像変換パネル31とすることもできる。この場合、中心領域10cにおける反射層13の厚さを中間領域10e上の反射層13よりも薄くして、hhの半分(hh/2)にすることができる。
The radiation
さらに、図16、図17に示す放射線像変換パネル32のようにすることもできる。放射線像変換パネル32は、外側領域10a、中間領域10e、中心領域10cのそれぞれに厚さが等しく反射率の異なる反射層が形成されている。すなわち、外側領域10a上には反射層3が形成され、中間領域10eには反射層13が形成され、中心領域10c上には反射層23が形成されている。反射層23は、球状粒子が複数積み重なった構造を有している。
Further, the radiation
反射層3,13,23は、シンチレータの結晶密度を比較すると、反射層3が最も高く、次いで反射層13,23の順にシンチレータの結晶密度が低くなる。そのため、反射率も反射層3,13,23の順に低くなる。したがって、反射率の最も高い反射層3が外側領域10a上に形成され、反射率が次に高い反射層13が中間領域10e上に形成され、最も反射率が低い反射層23が中心領域10c上に形成されている。このようにしても、内側領域10bよりも外側領域10a上の反射率が高くなるようにすることができる。
In the
そして、放射線像変換パネルファン10,20,30~32のいずれも、製造装置50の代わりに図20に示した製造装置54を用いて製造することができる。製造装置54は、製造装置50と比較して蒸着容器52の代わりに複数の蒸着容器53を有する点で相違している。蒸着容器53は円筒状の容器であって、中に蒸着源が納められており、その一部に孔部53cが形成され、シャッタ(図示せず)で開閉自在となっている。
All of the radiation image
製造装置50の場合は円板51と、蒸着容器52とはそれぞれの回転軸を軸XXに一致させるようにして回転するようになっている。製造装置54では、複数の蒸着容器53が軸XXに交差するひとつの平面上に配置されていて、その平面上を軸XXの周りに周回するようになっている。この製造装置54では、各蒸着容器53を加熱して納められている蒸着源を蒸発させるとともに、シャッタを開放して、蒸発させた蒸着源を基板1上に積層させることによって結晶成長を行い、放射線変換層2、12を形成する。
In the case of the
この製造装置50においても、円板51の単位時間あたりの回転数(すなわち、基板1の単位時間あたりの回転数)と、蒸着容器53の単位時間あたりの回転数(すなわち、孔部53cの単位時間あたりの回転数)との差を回転数差としたときに、その回転数差を臨界回転数差よりも小さくすることで、放射線変換層2の柱状結晶7に螺旋構造部5を形成する。その後、回転数差を高くして柱状部6を形成する。
Also in this
また、蒸着容器52,53の孔部52c,53cのみを回転させ、その回転数を反射層3(螺旋構造部5)の形成時に遅くし、柱状層4(柱状部6)の形成時に早くすることでも、放射線変換層2,12を形成することが可能である。或いは、基板1のみを回転させ、その回転数を反射層3(螺旋構造部5)の形成時に遅くし、柱状層4(柱状部6)の形成時に早くすることでも、放射線変換層2,12を形成することが可能である。これらの場合、図6に記載した回転数差が、そのまま基板1或いは蒸着容器52,53の孔部52c,53cの回転数となり、それぞれにおいて、図6に記載したピッチの反射層3(螺旋構造部5)を形成することが可能である。
Further, only the
(放射線イメージセンサの構成)
図18は、本実施の形態に係る放射線イメージセンサ40の構成を示す図1と同様の断面図である。放射線イメージセンサ40はホトダイオード等の撮像素子42を複数備えた撮像基板41を有し、その撮像基板41における撮像素子42の形成されている側の表面41a上に放射線変換層12が形成されている。放射線変換層12は反射層13と柱状層4とを有しているが、反射層13は、外側領域10aと中間領域10e上における放射線変換層12の表面側に形成されている。そして、外側領域10a上に形成されている反射層13が中間領域10e上に形成されている反射層13よりも厚さが厚く形成されている。このような放射線イメージセンサ40は、外側領域10aと中間領域10e上に反射層13を有することによって、光検出効率の低下しやすい周辺領域においても、撮像素子42が効率よく光検出を行える。特に、外側領域10a上の反射層13が中間領域10e上の反射層13よりも厚さが厚く形成されていることで輝度効率が向上するため撮像素子42がより効率よく光検出を行えるようになっている。なお、図示はしないが、放射線イメージセンサ40では、反射層13の代わりに反射層3を形成してもよいし、外側領域10a、中間領域10e、中心領域10cにそれぞれ厚さを等しくした反射層3、反射層13、反射層23を形成してもよい。
(Configuration of radiation image sensor)
FIG. 18 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 showing the configuration of the
上述の放射線イメージセンサ(図18、19)は、いずれも放射線はシンチレータ層の表面側(撮像基板41の反対側)の反射層から入射し、シンチレーション光はシンチレータ層の柱状層の根元、すなわち撮像素子との界面から光を出射し、撮像素子に入射する。 In any of the above-described radiation image sensors (FIGS. 18 and 19), radiation is incident from the reflection layer on the surface side of the scintillator layer (opposite side of the imaging substrate 41), and the scintillation light is the root of the columnar layer of the scintillator layer, that is, imaging. Light is emitted from the interface with the element and enters the image sensor.
以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。 The above description is the description of the embodiment of the present invention, and does not limit the apparatus and method of the present invention, and various modifications can be easily implemented. In addition, an apparatus or method configured by appropriately combining components, functions, features, or method steps in each embodiment is also included in the present invention.
例えば、反射層3は、柱状結晶7の先端側(基板1と反対側)に形成されていても良い。この場合、基板1は、数μm〜数十μm程度の光ファイバを束にしたファイバオプテックファイバオプティクス(fiber optics、fiber optic plate)、ガラス等の透明な導光部材から構成される。そして、基板1を介さずに柱状結晶7に入射した放射線は、光(シンチレーション光)に変換され、その光は、柱状部6を導光されて根元側(基板側)から放出される。すなわち、放射線はシンチレータ層の表面側の反射層3から入射し、シンチレーション光はシンチレータ層の柱状部の根元、すなわち基板1との界面から光を出射する。反射層3は、柱状結晶7を導光される光の内、反射層3側に導光される光を反射して、根元側から放出する光量を増加させる。
For example, the
1…基板、2、12…放射線変換層、3、13、23…反射層、4…柱状層、5…螺旋構造部、6…柱状部、7,8,9…柱状結晶、10、20,30、31,32…放射線像変換パネル、10a…外側領域、10b…中間領域、10c…中心領域、40…放射線イメージセンサ、50、54…製造装置、51…円板、52、53…蒸着容器。
DESCRIPTION OF
Claims (32)
前記放射線変換層は、前記光を出射する光出射面の反対側に前記光を前記出射面側に反射させる反射層を有し、
前記反射層は、蛍光体の結晶が螺旋状に積層した螺旋構造を有し、かつ前記基板の外周よりも内側に配置される領域を内側領域、該内側領域の外側に配置される領域を外側領域としたときに、前記内側領域よりも前記外側領域上の反射率が高くなるように形成されていることを特徴とする放射線像変換パネル。 A radiation image conversion panel in which a radiation conversion layer for converting incident radiation into light is formed on a substrate,
The radiation conversion layer has a reflective layer that reflects the light to the emission surface side on the opposite side of the light emission surface that emits the light,
The reflective layer has a spiral structure in which phosphor crystals are spirally stacked, and an area disposed inside the outer periphery of the substrate is an inner area, and an area disposed outside the inner area is an outer area. A radiation image conversion panel formed so that the reflectance on the outer region is higher than that on the inner region when the region is used.
前記柱状結晶のそれぞれは、前記螺旋構造と、前記基板と交差する方向に沿って前記螺旋構造から前記光出射面側に延在する柱状構造と、を有し、
前記螺旋構造と前記柱状構造とは、前記蛍光体の結晶が連続して積層することにより構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の放射線像変換パネル。 The radiation conversion layer is composed of a plurality of columnar crystals in which the phosphor crystals are stacked in a columnar shape,
Each of the columnar crystals has the helical structure and a columnar structure extending from the helical structure to the light emitting surface side along a direction intersecting the substrate,
The radiation image conversion panel according to any one of claims 1 to 4, wherein the spiral structure and the columnar structure are configured by continuously laminating crystals of the phosphor.
前記第1の柱状結晶の前記螺旋構造部と前記第2の柱状結晶の前記螺旋構造部との間隙は、前記基板と交差する方向と直交する方向から見て波線状となっていることを特徴とする請求項6記載の放射線像変換パネル。 The portion of the first columnar crystal on the second columnar crystal side in the spiral structure portion and the portion of the second columnar crystal on the spiral column of the first columnar crystal side are the substrate and It overlaps as seen from the crossing direction,
A gap between the spiral structure portion of the first columnar crystal and the spiral structure portion of the second columnar crystal is wavy when viewed from a direction orthogonal to the direction intersecting the substrate. The radiation image conversion panel according to claim 6.
前記放射線変換層は、前記光を出射する光出射面の反対側に前記光を前記出射面側に反射させる反射層を有し、
前記反射層は、蛍光体結晶で構成された反射構造体を有し、かつ前記基板の外周よりも内側に配置される領域を内側領域、該内側領域の外側に配置される領域を外側領域としたときに、前記内側領域よりも前記外側領域上の反射率が高くなるように形成されていることを特徴とする放射線像変換パネル。 A radiation image conversion panel in which a radiation conversion layer for converting incident radiation into light is formed on a substrate,
The radiation conversion layer has a reflective layer that reflects the light to the emission surface side on the opposite side of the light emission surface that emits the light,
The reflective layer has a reflective structure composed of a phosphor crystal, and an area disposed inside the outer periphery of the substrate is defined as an inner area, and an area disposed outside the inner area is defined as an outer area. When formed, the radiation image conversion panel is formed so that the reflectance on the outer region is higher than that on the inner region.
シンチレータ層は、光を前記撮像基板側に反射させる反射層を表面側に有し、
前記反射層は、蛍光体の結晶が螺旋状に積層した螺旋構造を有し、かつ前記撮像基板の外周よりも内側に配置される領域を内側領域、該内側領域の外側に配置される領域を外側領域としたときに、前記内側領域よりも前記外側領域上の反射率が高くなるように形成されていることを特徴とする放射線イメージセンサ。 A radiation image sensor having an imaging substrate including an imaging element, and a scintillator layer formed on the imaging substrate,
The scintillator layer has a reflective layer on the surface side that reflects light to the imaging substrate side,
The reflective layer has a spiral structure in which phosphor crystals are spirally stacked, and an area disposed inside the outer periphery of the imaging substrate is an inner area, and an area disposed outside the inner area. A radiation image sensor characterized in that, when an outer region is formed, the reflectance on the outer region is higher than that on the inner region.
前記柱状結晶のそれぞれは、前記螺旋構造と、前記基板と交差する方向に沿って前記螺旋構造から前記光出射面側に延在する柱状構造と、を有し、
前記螺旋構造と前記柱状構造とは、前記蛍光体の結晶が連続して積層することにより構成されていることを特徴とする請求項17〜20のいずれか一項記載の放射線イメージセンサ。 The radiation conversion layer is composed of a plurality of columnar crystals in which the phosphor crystals are stacked in a columnar shape,
Each of the columnar crystals has the helical structure and a columnar structure extending from the helical structure to the light emitting surface side along a direction intersecting the substrate,
The radiation image sensor according to any one of claims 17 to 20, wherein the spiral structure and the columnar structure are configured by continuously laminating crystals of the phosphor.
前記第1の柱状結晶の前記螺旋構造部と前記第2の柱状結晶の前記螺旋構造部との間隙は、前記基板と交差する方向と直交する方向から見て波線状となっていることを特徴とする請求項22記載の放射線イメージセンサ。 The portion of the first columnar crystal on the second columnar crystal side in the spiral structure portion and the portion of the second columnar crystal on the spiral column of the first columnar crystal side are the substrate and It overlaps as seen from the crossing direction,
A gap between the spiral structure portion of the first columnar crystal and the spiral structure portion of the second columnar crystal is wavy when viewed from a direction orthogonal to the direction intersecting the substrate. The radiation image sensor according to claim 22.
シンチレータ層は、光を前記撮像基板側に反射させる反射層を表面側に有し、
前記反射層は、蛍光体結晶で構成された反射構造体を有し、かつ前記撮像基板の外周よりも内側に配置される領域を内側領域、該内側領域の外側に配置される領域を外側領域としたときに、前記内側領域よりも前記外側領域上の反射率が高くなるように形成されていることを特徴とする放射線イメージセンサ。 A radiation image sensor having an imaging substrate including an imaging element, and a scintillator layer formed on the imaging substrate,
The scintillator layer has a reflective layer on the surface side that reflects light to the imaging substrate side,
The reflective layer has a reflective structure composed of a phosphor crystal, and an area disposed inside the outer periphery of the imaging substrate is an inner area, and an area disposed outside the inner area is an outer area. The radiation image sensor is characterized in that the reflectance on the outer region is higher than that on the inner region.
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