JP2013217904A - 放射線画像検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線の吸収損失を生じさせずに帯電を防止することを可能とする放射線画像検出装置を提供する。
【解決手段】放射線画像検出装置は、放射線の入射する側から、固体検出器２０、波長変換層２１、支持体２２の順番に配列されている。波長変換層２１は、固体検出器２０を透過した放射線を可視光に変換する。固体検出器２０は、この可視光を検出して画像データを生成する。支持体２２は、光反射層２２ｂと帯電防止樹脂フィルム２２ａとを有する。帯電防止樹脂フィルム２２ａは、摩擦等による支持体２２の帯電を防止する。
【選択図】図４

Description

本発明は、放射線を波長変換層（蛍光体層）により光に変換して放射線画像を検出する放射線画像検出装置に関する。

医療分野などにおいて、被写体にＸ線などの放射線を照射し、被写体を透過した放射線を検出することにより被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出装置が各種実用化されている。このような放射線画像検出装置として、放射線の入射に応じて電荷を生成し、この電荷を電圧に変換して放射線画像を表す画像データを生成する電気読取方式のものが普及している。

この電気読取方式の放射線画像検出装置としては、放射線をセレン等の半導体層により直接電荷に変換する直接変換方式のものや、放射線を波長変換層により一旦光に変換し、その光を、フォトダイオードなどを有する固体検出器によって電荷に変換する間接変換方式のものがある。

波長変換層は、放射線を可視光に変換する蛍光体を含む。この蛍光体は、ＧＯＳ（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ）等の粒子（以下、蛍光体粒子という）や、ＣｓＩ：Ｔｌなどの柱状結晶である。粒子構造の波長変換層は、柱状結晶構造の波長変換層と比べて製造が容易であり安価であることから、広く用いられている。粒子構造の波長変換層は、蛍光体粒子を樹脂などのバインダ（結合剤）に分散させたものである。

波長変換層のうち、粒子構造の波長変換層は、一般に樹脂材料で形成された基板上に形成される。この基板は帯電が生じやすく、帯電が生じるとノイズが画像データに重畳され、画像にムラが生じる恐れがある。このような画像ムラは、医療診断においては診断の精度を低下させる恐れがあるため、重要な問題である。特に、放射線画像検出装置を可搬型とした電子カセッテでは、その運搬時の振動や、被写体（患者）からの荷重等で生じる振動により、基板が他の部材と接触して摩擦が生じるため、より一層帯電が生じやすい。

これに関連して、特許文献１に記載の放射線画像検出装置では、波長変換層を被覆する樹脂材料で形成された防湿体に金属薄膜を形成し、この金属薄膜を一定電位（例えば、グランド電位）としている。

特開２００９−１２８０２３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の放射線画像検出装置では、放射線が金属薄膜を介して波長変換層に入射するため、金属薄膜で放射線の吸収損失が生じる恐れがある。さらに金属薄膜の厚みにムラがある場合には、このムラが被写体の放射線画像に重畳されるという問題がある。また、この金属薄膜は、外部からの電磁ノイズの侵入を抑えるための電磁シールドとして機能するものであり、厳密には帯電を防止するものではない。

本発明は、放射線の吸収損失を生じさせずに帯電を防止することを可能とする放射線画像検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の放射線画像検出装置は、放射線を光に変換する波長変換層と、この波長変換層を支持する支持体と、光を検出して画像データを生成する固体検出器とを備えた放射線画像検出装置において、固体検出器、波長変換層、支持体が、撮影時に放射線の入射する側から、固体検出器、波長変換層、支持体の順番に配置され、支持体は、帯電防止性を有する。

支持体は、帯電防止樹脂フィルムを有することが好ましい。帯電防止樹脂フィルムの表面固有抵抗値は、１０^６Ω以上かつ１０^９Ω以下であることが好ましい。

支持体は、樹脂フィルムと、樹脂フィルムの波長変換層とは反対側に形成された帯電防止層とを有することが好ましい。帯電防止層は、原子番号が２０〜３１の原子を主成分とする導電材料により形成されていることが好ましい。特に、帯電防止層は、原子番号が２４、２６、２８、２９、３０のいずれか１つ、または２つ以上を主成分とする導電材料により形成されていることが好ましい。

支持体は、樹脂フィルムと、樹脂フィルムの波長変換層とは反対側に形成された第１の帯電防止層と、樹脂フィルムの波長変換層側に形成された第２の帯電防止層とを有することが好ましい。

また、支持体は、樹脂フィルムと、樹脂フィルムの波長変換層とは反対側に形成された第１及び第２の帯電防止層とを有し、第１及び第２の帯電防止層は、樹脂フィルム側から、第２の帯電防止層、第１の帯電防止層の順番に配置されていてもよい。

第１の帯電防止層は、原子番号が３１より大きい原子を主成分とする導電材料により形成され、第２の帯電防止層は、原子番号が２０〜３１の原子を主成分とする導電材料により形成されていることが好ましい。特に、第２の帯電防止層は、原子番号が２４、２６、２８、２９、３０のいずれか１つ、または２つ以上を主成分とする導電材料により形成されていることが好ましい。

波長変換層と支持体との複合弾性率は、固体検出器の弾性率より低いことが好ましい。各導電材料は、粉末状であり、かつ、バインダに分散されていることが好ましい。

固体検出器の波長変換層とは反対側に第３の帯電防止層を備えてもよい。この場合、第１の帯電防止層、第２の帯電防止層、及び第３の帯電防止層は、それぞれグランド電位に接続されていることが好ましい。

波長変換層の周縁の側面を覆うように、帯電防止性を有する縁貼り部材を備えることが好ましい。この場合、第１の帯電防止層及び第２の帯電防止層は、縁貼り部材を介してグランド電位に接続されていることが好ましい。

波長変換層は、蛍光体粒子がバインダに分散されたものであることが好ましい。蛍光体粒子は、Ａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｘにより形成されており、Ａは、Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕのうちいずれか１つ、Ｘは、Ｅｕ，Ｔｂ，Ｐｒのうちのいずれか１つであることが好ましい。

支持体は、波長変換層が生成した光を反射する光反射層を有し、かつ、光反射層が波長変換層に接合されていることが好ましい。

本発明の放射線画像検出装置によれば、放射線の入射側から、固体検出器、波長変換層、支持体がこの順に配列され、かつ、支持体が帯電防止性を有するので、放射線の吸収損失を生じさせずに帯電を防止することができる。

放射線画像撮影システムの構成を示す説明図である。 放射線画像検出装置の斜視図である。 固体検出器の構成を示す説明図である。 放射線画像検出装置の断面図である。 放射線画像検出装置の第１製造工程図である。 放射線画像検出装置の第２製造工程図である。 放射線画像検出装置の第３製造工程図である。 第２実施形態の放射線画像検出装置を示す断面図である。 後方散乱Ｘ線量の原子番号に対する依存性を示すグラフである。 第３実施形態の放射線画像検出装置を示す断面図である。 第４実施形態の放射線画像検出装置を示す断面図である。 第４実施形態の放射線画像検出装置の第１のグランド電位接続形態を示す断面図である。 第４実施形態の放射線画像検出装置の第２のグランド電位接続形態を示す断面図である。 第５実施形態の放射線画像検出装置を示す断面図である。

（第１実施形態）
図１において、放射線画像撮影システム１０は、放射線源１１、放射線画像検出装置１２、制御処理装置１３、コンソール１４を備えている。放射線源１１は、被写体１５に向けて放射線（Ｘ線）を射出する。放射線画像検出装置１２は、被写体１５を透過した放射線を検出し、その放射線に担持された被写体１５の放射線画像を表す画像データを生成して出力する。

制御処理装置１３は、コンソール１４からの制御信号に基づいて放射線画像検出装置１２を駆動するとともに、放射線画像検出装置１２から出力された画像データに所定の信号処理を施す。コンソール１４は、操作装置及び表示装置（いずれも図示せず）を有しており、ユーザの操作装置の操作に応じて制御信号を生成し、制御処理装置１３する。また、コンソール１４は、制御処理装置１３により信号処理の施された画像データに基づいて放射線画像を表示装置に表示する。

放射線画像検出装置１２及び制御処理装置１３は、筐体１６に収納され、いわゆる電子カセッテを構成している。筐体１６内に、画像データを記憶する画像メモリや、各部に電源供給を行うバッテリを収納してもよい。

図２において、放射線画像検出装置１２は、固体検出器２０、波長変換層２１、支持体２２、縁貼り部材２３により構成されている。固体検出器２０、波長変換層２１、支持体２２は、放射線源１１側からこの順に積層されている。放射線源１１から射出され被写体１５を透過した放射線は、固体検出器２０を透過して波長変換層２１に入射する。

波長変換層２１は、撮影時に入射した放射線を、より波長の長い光（可視光）に変換する蛍光体層（シンチレータ）である。固体検出器２０は、波長変換層２１により変換された可視光を検出して放射線画像を表す画像データを生成する。縁貼り部材２３は、波長変換層２１及び支持体２２の周縁の側面を覆っている。

図３において、固体検出器２０は、画素３０、走査線３１、データ線３２、ゲートドライバ３３、積分アンプ３４、Ａ／Ｄ変換器３５を備える。画素３０は、フォトダイオード３０ａとＴＦＴスイッチ３０ｂにより構成され、Ｘ−Ｙ方向に２次元状に多数配列されている。走査線３１は、Ｘ方向に並ぶ画素３０の行毎に設けられ、ＴＦＴスイッチ３０ｂを駆動するための走査信号が印加される。データ線３２は、Ｙ方向に並ぶ画素３０の列毎に設けられ、フォトダイオード３０ａに蓄積され、ＴＦＴスイッチ３０ｂを介して読み出された信号電荷が流れる。

フォトダイオード３０ａは、波長変換層２１により生成された可視光を受けて信号電荷を発生し蓄積する。ＴＦＴスイッチ３０ｂは、走査線３１とデータ線３２との各交点に対応して設けられており、フォトダイオード３０ａと接続されている。

ゲートドライバ３３は、各走査線３１の一端に接続されており、走査線３１に順に走査信号を印加する。積分アンプ３４は、各データ線３２の一端に接続されており、データ線３２に流れる信号電荷を積算して、積算電荷に対応する電圧を出力する。Ａ／Ｄ変換器３５は、各積分アンプ３４の出力側に設けられており、積分アンプ３４により出力された電圧をデジタル信号に変換する。積分アンプ３４とＡ／Ｄ変換器３５との間には、電圧アンプやマルチプレクサなどが設けられるが、簡略化のため図示を省略している。Ａ／Ｄ変換器３５から出力された全画素分のデジタル信号により画像データが構成される。

図４において、波長変換層２１は、第１の面２１ａが接合剤層２５を介して固体検出器２０に接合されており、第２の面２１ｂが接合剤層２６を介して支持体２２に接合されている。接合剤層２５，２６は、アクリル系の材料により形成されている。支持体２２は、帯電防止樹脂フィルム２２ａと光反射層２２ｂとが積層されたものであり、光反射層２２ｂが接合剤層２６を介して波長変換層２１と接合されている。

帯電防止樹脂フィルム２２ａは、静電気を局所的に帯電させず、電荷を均一化することを可能とする樹脂フィルムであり、帯電防止剤が樹脂フィルムに練り込まれたもの（帯電防止剤練り込みタイプ）、または、樹脂フィルム自体が帯電防止効果を有するもの（持続型帯電防止タイプ）である。帯電防止樹脂フィルム２２ａの表面固有抵抗値は、１０^６Ω以上で、かつ１０^９Ω以下であることが好ましい。なお、表面固有抵抗の測定は、ＪＩＳ Ｋ６９１１−１９９５に記載の表面抵抗の測定方法で行う。

帯電防止剤練り込みタイプは、例えば、水溶性の帯電防止剤（界面活性剤）と油系のプラスチックを強制的に混合分散し、ブリード現象により帯電防止剤をプラスチックの表面に浮き上がらせたものである。一方の持続型帯電防止タイプは、例えば、特殊な金属イオン結合樹脂とメタロセン触媒重合ポリエチレンとポリマーとを混ぜたものである。

光反射層２２ｂは、アクリル等の樹脂にアルミナ微粒子等の光反射性物質を分散させたものであり、波長変換層２１が発生し、支持体２２側に向かって伝播してきた光を固体検出器２０側に反射する。

縁貼り部材２３は、樹脂などから形成される。縁貼り部材２３の厚さは、５μｍ以上５００μｍ以下が望ましい。縁貼り部材２３は、例えば、シリコーン系ポリマーとポリイソシアネートの硬化皮膜である。

シリコーン系ポリマーとしては、主としてポリシロキサン単位を有する成分（ポリマー、プレポリマー、またはモノマー）と、他の成分（ポリマー、プレポリマー、またはモノマー）との縮合反応あるいは重付加反応により、これらが交互、ブロックあるいはペンダントに結合したポリマーが用いられる。例えば、ポリシロキサン単位を有するポリウレタン、ポリシロキサン単位を有するポリウレア、ポリシロキサン単位を有するポリエステル、ポリシロキサン単位を有するアクリル樹脂が挙げられる。

ポリイソシアネートとしては、各種ポリイソシアネート単量体、ＴＭＰ（トリメチロールプロパン）等のポリオールとＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）等（ポリ）イソシアネートの付加体、ＴＤＩの二量体あるいはＴＤＩの三量体とＨＭＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）の重合体などの重合体、ポリイソシアネートと多官能性ヒドロキシルあるいはアミン化合物又はポリイソシアネートとヒドロキシポリエーテルあるいはポリエステルとの反応により得られるイソシアネトープレポリマー等の化合物が用いられる。シリコーン系ポリマーとポリイソシアネーとの混合比は、重量比で９９：１〜１０：９０（ポリマー：ポリイソシアネート）が一般的であり、９５：５〜２０：８０が好ましく、さらに９０：１０〜７０：３０が好ましい。

縁貼り部材２３は、導電性を有する材料で形成してもよい。例えば、ポリマーに、ＳｎＯ_２：Ｓｂ、ＺｎＯなどの導電性微粒子や、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ等のカーボンクラスターを混合する。この場合、縁貼り部材２３の表面固有抵抗値は１０^８Ω以下であることが望ましい。

波長変換層２１は、ＧＯＳ（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ）等の蛍光体粒子２７を樹脂などのバインダ（結合剤）２８に分散させることにより形成されている。蛍光体粒子２７を球状に図示しているが、実際には、各蛍光体粒子２７は、歪な多角形状である。

蛍光体粒子２７としては、Ａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｘ（ただし、Ａは、Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕのうちいずれか１つ、Ｘは、Ｅｕ，Ｔｂ，Ｐｒのうちのいずれか１つ）で表される粒子を用いる。また、蛍光体粒子２７として、Ａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｘに共付活剤としてＣｅまたはＳｍを含めたものを用いてもよく、さらに、混晶系の蛍光体を用いてもよい。

次に、図５を用いて、放射線画像検出装置１２の製造方法を説明する。まず、図５（Ａ）において、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂で形成された仮支持体４０の表面にシリコーン系等の離型剤を塗布することにより離型剤層４１を形成する。

次に、図５（Ｂ）において、バインダ２８の溶液（結合剤溶液）に蛍光体粒子２７を分散させた蛍光体塗布液を離型剤層４１上にドクターブレード等を用いて塗布し、乾燥させることにより、波長変換層２１が蛍光体シートとして形成される。

続いて、図６（Ａ）において、光反射性物質を分散させた塗布液を、帯電防止樹脂フィルム２２ａの表面にドクターブレード等を用いて塗布し、乾燥させることにより、光反射層２２ｂを形成する。これにより、前述の支持体２２が形成される。

図６（Ｂ）において、第１の剥離フィルム４２ａ、接合剤層２６、第２の剥離フィルム４２ｂの順に積層してなる第１の粘着シート４３を形成し、この第１の粘着シート４３から第１の剥離フィルム４２ａを剥離して、図６（Ｃ）に示すように、接合剤層２６を支持体２２の光反射層２２ｂ上に接合する。接合剤層２６は、アクリル系の粘着剤により形成されており、第１及び第２の剥離フィルム４２ａ，４２ｂは、ＰＥＴライナーにより形成されている。

続いて、図５（Ｂ）の工程で作成した波長変換層２１を仮支持体４０から剥離する。図６（Ｄ）において、第２の剥離フィルム４２ｂを剥離し、接合剤層２６の表面に波長変換層２１を接合する。これにより、波長変換層２１が接合剤層２６を介して支持体２２に接合される。

図７（Ａ）において、第１の剥離フィルム４４ａ、接合剤層２５、第２の剥離フィルム４４ｂの順に積層してなる第２の粘着シート４５を形成し、この第２の粘着シート４５から第１の剥離フィルム４４ａを剥離して、図７（Ｂ）に示すように、接合剤層２５を波長変換層２１上に接合する。

以上の工程で作成された放射線変換シート４６を規定のサイズに裁断し、図７（Ｃ）に示すように、裁断後の放射線変換シート４６の周縁の側面に、ディスペンサを用いて縁貼り部材２３を被覆する。

この後、第２の剥離フィルム４４ｂを剥離し、別途半導体プロセスにより製造された固体検出器２０の表面に、接合剤層２５を介して波長変換層２１を接合する。第２の剥離フィルム４４ｂを剥離する際に、イオナイザーで接合剤層２５の表面のゴミを取り除いたうえで、貼り合わせ機により、放射線変換シート４６と固体検出器２０とを接合剤層２５を介して貼り合わせ、固体検出器２０の裏面からローラーで押圧することにより、固体検出器２０を波長変換層２１に接合させる。以上の工程で、放射線画像検出装置１２が完成する。

次に、放射線画像撮影システム１０の作用を説明する。まず、放射線源１１から放射線が被写体１５に向けて射出される。被写体１５を透過して被写体１５の放射線画像を担持した放射線が固体検出器２０の側から放射線画像検出装置１２に入射する。放射線画像検出装置１２に入射した放射線は、固体検出器２０を透過して波長変換層２１に第１の面２１ａから入射する。波長変換層２１では、入射した放射線が可視光に変換される。

波長変換層２１により変換された可視光は、固体検出器２０に入射する。波長変換層２１で変換された可視光のうち、支持体２２側に向かって伝播した光は、光反射層２２ｂにより固体検出器２０側に反射される。固体検出器２０では、光電変換が行われ、光電変換で生成された信号電荷が画素３０に読み出される。固体検出器２０は、１画面分の各信号電荷を画像データに変換して出力する。

固体検出器２０から出力された画像データは、制御処理装置１３に入力され、制御処理装置１３において信号処理が施された後、コンソール１４に入力される。コンソール１４では、入力された画像データに基づいて画像表示が行われる。

本実施形態では、支持体２２が他の部材と接触することにより生じた静電気は、帯電防止樹脂フィルム２２ａの表面固有抵抗値が低いことにより、帯電防止樹脂フィルム２２ａ内で移動して電荷が均一化されるため、支持体２２内での局所的な帯電が防止される。また、帯電防止樹脂フィルム２２ａは、波長変換層２１の固体検出器２０側ではなく、支持体２２に設けられているため、放射線が通過せず、放射線の吸収損失を生じさせない。このため、放射線画像撮影システム１０では、画像ムラが少なく良好な画像表示が行われる。

なお、上記実施形態では、縁貼り部材２３を樹脂や導電材料で形成しているが、帯電防止樹脂フィルム２２ａと同様に、帯電防止性を有する材料で形成してもよい。これにより、局所的な帯電を防止する帯電防止性能がより向上する。

（第２実施形態）
第１実施形態では、帯電防止剤練り込みタイプまたは持続型帯電防止タイプの帯電防止樹脂フィルム２２ａを用いているが、帯電防止性のない樹脂フィルムと帯電防止層とを積層することにより構成した帯電防止樹脂フィルムを用いてもよい。

第２実施形態として、図８に示す放射線画像検出装置５０を用いる。波長変換層２１は、接合剤層２６を介して支持体５１により支持されている。支持体５１以外の構成は、第１実施形態と同一である。

支持体５１は、樹脂フィルム５１ａ、光反射層５１ｂ、帯電防止層５１ｃが積層されたものである。樹脂フィルム５１ａは、帯電防止性を持たないＰＥＴ等の樹脂で形成されている。光反射層５１ｂは、樹脂フィルム５１ａの波長変換層２１側に接合されており、第１実施形態の光反射層２２ｂと同一構成である。帯電防止層５１ｃは、帯電防止材料または導電材料を、樹脂フィルム５１ａの波長変換層２１とは反対側の面に塗布または蒸着して形成した層である。帯電防止層５１ｃの表面固有抵抗値は、１０^６Ω以上で、かつ１０^９Ω以下である。

帯電防止層５１ｃの材料として、原子番号が２０〜３１の原子を主成分とする導電材料を用いることが放射線の後方散乱防止の観点から好ましく、例えば、銅（Ｃｕ）を用いる。後方散乱とは、固体検出器２０側から波長変換層２１に入射し、波長変換層２１で変換しきれなかった放射線が支持体５１に入射し、支持体５１において、放射線が入射した側とは反対側に散乱されて波長変換層２１に戻るという現象である。この後方散乱で波長変換層２１に戻った放射線により再度発光が生じるため、画像のボケの原因となる。なお、原子番号が２０〜３１の原子を主成分とする導電材料とは、原子番号が２０〜３１の１つの原子からなる材料の重量が、帯電防止材料５１ｃの重量に対して、５０％を越え、かつ１００％以下の材料を言うものである。

従来は、後方散乱防止用の材料として、原子番号が８２の鉛（Ｐｂ）や原子番号が７４のタングステン（Ｗ）など、原子番号の大きな原子を主成分とする材料が用いられてきた。しかし、原子番号の大きな原子は、放射線の吸収能が高いため、放射線の散乱は少ないが、その吸収エネルギースペクトルは、放射線源１１で通常用いられる放射線の発生エネルギー帯（４０〜１４０ｋｅＶｐ）にＫエッジ（Ｐｂでは８８ｋｅＶ、Ｗでは６９．５ｋｅＶ）を有するため、放射線源１１からの放射線を吸収して特性Ｘ線を発生する。この特性Ｘ線が波長変換層に向かうことにより、実質的に後方散乱線となる。これに対して、原子番号が２０〜３１の原子は、Ｋエッジが上記放射線の発生エネルギー帯の範囲外（ＣｕのＫエッジは８．９８ｋｅＶ）であるため、Ｐｂ等の原子番号が大きな原子と比べて特性Ｘ線が生じ難く、後方散乱線の発生量が少ない。

図９は、本出願人が実験により得た、後方散乱Ｘ線量の原子番号に対する依存性を示すグラフである。この実験データにより、原子番号２９のＣｕが最も後方散乱Ｘ線量が小さく、後方散乱防止部用の原子として最も好適であることが分かる。

帯電防止層５１ｃの材料は、原子番号が２０〜３１の１つの原子を主成分するものに限られず、原子番号が２０〜３１の２以上の原子を主成分とするものでもよい。特に、帯電防止層５１ｃの材料は、原子番号が２４、２６、２８、２９、３０のいずれか１つ、または２つ以上を主成分とするものが好ましい。例えば、鉄（Ｆｅ：原子番号２６）とクロム（Ｃｒ：原子番号２４）、または鉄（Ｆｅ：原子番号２６）とクロム（Ｃｒ：原子番号２４）とニッケル（Ｎｉ：原子番号２８）を主成分とするステンレス、銅（Ｃｕ：原子番号２９）と亜鉛（Ｚｎ：原子番号３０）を主成分とする真鍮などを用いることも可能である。なお、原子番号が２０〜３１の２以上の原子を主成分とする帯電防止層５１ｃの材料とは、原子番号が２０〜３１の２以上の原子からなる材料の重量が、帯電防止材料５１ｃの重量に対して、５０％を越え、かつ１００％以下の材料を言うものである。

このように、帯電防止層５１ｃの材料として、原子番号が２０〜３１の原子を主成分するものを用いることで、帯電防止作用に加えて後方散乱防止作用が得られるため、よりノイズが少なく良好な画像が得られる。また、この帯電防止層５１ｃは、放射線画像検出装置５０の背面側（放射線入射とは反対側）に配置された制御処理装置１３などからの後方散乱線を遮蔽（吸収）するという作用も奏する。さらに、原子番号が２０〜３１の原子は優れた熱伝導性を有するので、帯電防止層５１ｃは、放熱性が高く、制御処理装置１３などから放射される熱を遮蔽するという作用も奏する。

帯電防止層５１ｃを導電材料で形成した場合には、支持体５１の弾性率（ヤング率）が高くなることにより、波長変換層２１を支持体５１に接合した状態におけるこれらの複合弾性率が高くなる。この複合弾性率が高いと、波長変換層２１を固体検出器２０に接合する際の密着性が低下するため、波長変換層２１と支持体５１との複合弾性率は、固体検出器２０の弾性率より低いことが好ましい。複合弾性率は、ヤング率の複合則に基づいて求めることができる。

支持体５１の複合弾性率を下げるには、導電材料（好ましくは、原子番号が２０〜３１の原子）の粉末を、有機化合物（シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂等）のバインダに分散させて帯電防止層５１ｃを形成すればよい。

（第３実施形態）
第３実施形態として、図１０に示す放射線画像検出装置６０を用いる。波長変換層２１は、接合剤層２６を介して支持体６１により支持されている。支持体６１以外の構成は、第１実施形態と同一である。

支持体６１は、樹脂フィルム６１ａ、光反射層６１ｂ、第１の帯電防止層６１ｃ、第２の帯電防止層６１ｄにより構成されている。撮影時に放射線源１１から入射する放射線の入射側から、光反射層６１ｂ、第２の帯電防止層６１ｄ、樹脂フィルム６１ａ、第１の帯電防止層６１ｃの順に積層されている。樹脂フィルム６１ａは、帯電防止性を持たないＰＥＴ等の樹脂で形成されている。光反射層６１ｂは、接合剤層２６を介して波長変換層２１に接合されている。

第１の帯電防止層６１ｃは、帯電防止材料または導電材料を、樹脂フィルム６１ａの波長変換層２１とは反対側の面に塗布または蒸着して形成した層である。第２の帯電防止層６１ｄは、帯電防止材料または導電材料を、樹脂フィルム６１ａの波長変換層２１側の面に塗布または蒸着して形成した層である。この第２の帯電防止層６１ｄ上に光反射層６１ｂが形成されている。

第１の帯電防止層６１ｃは、原子番号が３１より大きく、放射線遮蔽性が高い原子を主成分とする導電材料により形成されている。この原子としては、例えば、鉛（Ｐｂ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）等が挙げられる。一方の第２の帯電防止層６１ｄは、第２実施形態の帯電防止層５１ｃと同様の材料（原子番号が２０〜３１の１つの原子を主成分とする導電材料（例えば、銅（Ｃｕ））、または原子番号が２０〜３１の２以上の原子を主成分とする導電材料）で形成されている。これらの導電材料は、粉末状であって、有機化合物（シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂等）のバインダに分散されている。

第２の帯電防止層６１ｄは、後方散乱の発生が少なく後方散乱防止性が高いが、放射線の高エネルギー成分の遮蔽性が低い。一方の第１の帯電防止層６１ｃは、比較的後方散乱の発生が多く後方散乱防止性が低いが、放射線の高エネルギー成分の遮蔽性に優れる。このため、撮影の際に放射線画像検出装置６０に入射し、波長変換層２１を透過した放射線は、第２の帯電防止層６１ｄに入射し、第２の帯電防止層６１ｄで生じる後方散乱は少ないが、放射線の高エネルギー成分が第２の帯電防止層６１ｄを透過して第１の帯電防止層６１ｃに入射する。第１の帯電防止層６１ｃは、入射した放射線を遮蔽するが、後方散乱線を発生する。この後方散乱線は低エネルギー（主として特性Ｘ線）であるので、第２の帯電防止層６１ｄによって遮蔽される。

したがって、第１及び第２の帯電防止層６１ｃ，６１ｄにより、波長変換層２１への後方散乱が少なく、波長変換層２１での再発光（意図しない発光）が防止されるとともに、制御処理装置１３に向かう放射線が遮蔽されて、放射線による制御処理装置１３のダメージが抑えられる。

このように、樹脂フィルム６１ａの両面に帯電防止層を設けることにより、後方散乱防止性及び放射線遮蔽性に加えて、帯電防止性と放熱性がより向上する。

なお、第２の帯電防止層６１ｄを波長変換層２１により近く配置（好ましくは、接するように配置）することで、第１の帯電防止層６１ｃや制御処理装置１３からの後方散乱線が、第２の帯電防止層６１ｄの外側を通って波長変換層２１に入射することを防止することができる。

また、第１の帯電防止層６１ｃを原子番号の大きな原子を主成分とする導電材料のみで作成すると、支持体６１の重量が大きくため、軽量化のために、原子番号の大きな原子と原子番号の小さな原子とを混ぜて第１の帯電防止層６１ｃを形成してもよい。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。図１１において、第４実施形態の放射線画像検出装置７０は、第３実施形態の構成に加えて、固体検出器２０の放射線入射側の面に、第３の帯電防止層７１を設けたものである。第３の帯電防止層７１は、第２実施形態の帯電防止層５１ｃと同様の材料で形成されている。第３の帯電防止層７１は、波長変換層２１に入射する放射線が通過するため、可能な限り薄く、かつ均一な膜厚で形成するのが好ましい。

このように第３の帯電防止層７１を設けることで、固体検出器２０の帯電が防止される。通常、固体検出器２０は、無アルカリのガラス基板を用いて形成されるが、耐熱性を有する樹脂基板を用いて形成することも可能である。樹脂基板は、帯電しやすいため、固体検出器２０を樹脂基板を用いて形成した場合には、本実施形態が好適である。

本実施形態では、支持体６１に設けられた第１及び第２の帯電防止層６１ｃ，６１ｄと、固体検出器２０に設けられた第３の帯電防止層７１との間に電位差が生じ、電界が発生する恐れがあるため、図１２に示すように、第１〜第３の帯電防止層６１ｃ，６１ｄ，７１を全てグランド電位に接続し、同電位とすることが好ましい。

また、縁貼り部材２３が導電性を有する場合には、図１３に示すように、第１及び第２の帯電防止層６１ｃ，６１ｄを、縁貼り部材２３を介してグランド電位に接続してもよい。縁貼り部材２３が第１及び第２の帯電防止層６１ｃ，６１ｄに接続されているため、第１〜第３の帯電防止層６１ｃ，６１ｄ，７１が同電位となる。

放射線画像検出装置６０の製造工程において、波長変換層２１に固体検出器２０を接合する際に、第１〜第３の帯電防止層６１ｃ，６１ｄ，７１を同電位としておくことも好ましい。

第１及び第２実施形態においても同様に、固体検出器２０の表面上に帯電防止層を設けてもよいことは言うまでもない。この場合にも、各帯電防止層を同電位とすることが好ましい。

（第５実施形態）
第３実施形態では、樹脂フィルム６１ａと第１及び第２の帯電防止層６１ｃ，６１ｄが、放射線の入射側から、第２の帯電防止層６１ｄ、樹脂フィルム６１ａ、第１の帯電防止層６１ｃの順に配置されているが、第５実施形態では、図１４に示すように、放射線の入射側から、樹脂フィルム６１ａ、第２の帯電防止層６１ｄ、第１の帯電防止層６１ｃの順に配置する。第１及び第２の帯電防止層６１ｃ，６１ｄの材料等、その他の構成は、第３実施形態と同一である。

第３実施形態では、樹脂フィルム６１ａが第１及び第２の帯電防止層６１ｃ，６１ｄで挟まれて、コンデンサーのような構造であるため、電荷が溜まりやすく（帯電しやすく）、固体検出器２０により生成される画像に影響が生じる恐れがあるが、本実施形態では、第１及び第２の帯電防止層６１ｃ，６１ｄが接しているため、帯電性が低く、固体検出器２０への影響を抑えることができる。

また、本実施形態においても固体検出器２０の表面上に第３の帯電防止層を設けることや、各帯電防止層をグランド電位に接続することが好ましい。さらに、第１及び第２の帯電防止層６１ｃ，６１ｄを、縁貼り部材２３を介してグランド電位に接続してもよい。

上記各実施形態では、波長変換層を、接合剤層を介して支持体に接合しているが、波長変換層と支持体とを加熱圧縮により直接接合してもよい。

上記各実施形態では、波長変換層を、接合剤層を介して固体検出器に接合しているが、波長変換層が固体検出器に直接接するように押し当てた状態としてもよい。

１０ 放射線画像撮影システム
１２ 放射線画像検出装置
２０ 固体検出器
２１ 波長変換層
２２ 支持体
２２ａ 帯電防止樹脂フィルム
２２ｂ 光反射層
２３ 縁貼り部材
２５，２６ 接合剤層
２７ 蛍光体粒子
２８ バインダ
５０ 放射線画像検出装置
５１ 支持体
５１ａ 樹脂フィルム
５１ｂ 光反射層
５１ｃ 帯電防止層
６０ 放射線画像検出装置
６１ 支持体
６１ａ 樹脂フィルム
６１ｂ 光反射層
６１ｃ 第１の帯電防止層
６１ｄ 第２の帯電防止層
７０ 放射線画像検出装置
７１ 第３の帯電防止層

Claims (19)

1. 放射線を光に変換する波長変換層と、前記波長変換層を支持する支持体と、前記光を検出して画像データを生成する固体検出器とを備えた放射線画像検出装置において、
   前記固体検出器、前記波長変換層、前記支持体が、撮影時に放射線の入射する側から、前記固体検出器、前記波長変換層、前記支持体の順番に配置され、
   前記支持体は、帯電防止性を有することを特徴とする放射線画像検出装置。
2. 前記支持体は、帯電防止樹脂フィルムを有する請求項１に記載の放射線画像検出装置。
3. 前記帯電防止樹脂フィルムの表面固有抵抗値は、１０^６Ω以上かつ１０^９Ω以下である請求項２に記載の放射線画像検出装置。
4. 前記支持体は、樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの前記波長変換層とは反対側に形成された帯電防止層とを有する請求項１に記載の放射線画像検出装置。
5. 前記帯電防止層は、原子番号が２０〜３１の原子を主成分とする導電材料により形成されていることを特徴とする請求項４に記載の放射線画像検出装置。
6. 前記帯電防止層は、原子番号が２４、２６、２８、２９、３０のいずれか１つ、または２つ以上を主成分とする導電材料により形成されている請求項５に記載の放射線画像検出装置。
7. 前記支持体は、樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの前記波長変換層とは反対側に形成された第１の帯電防止層と、前記樹脂フィルムの前記波長変換層側に形成された第２の帯電防止層とを有する請求項１に記載の放射線画像検出装置。
8. 前記支持体は、樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの前記波長変換層とは反対側に形成された第１及び第２の帯電防止層とを有し、前記第１及び第２の帯電防止層は、前記樹脂フィルム側から、前記第２の帯電防止層、前記第１の帯電防止層の順番に配置されている請求項１に記載の放射線画像検出装置。
9. 前記第１の帯電防止層は、原子番号が３１より大きい原子を主成分とする導電材料により形成され、前記第２の帯電防止層は、原子番号が２０〜３１の原子を主成分とする導電材料により形成されている請求項７または８に記載の放射線画像検出装置。
10. 前記第２の帯電防止層は、原子番号が２４、２６、２８、２９、３０のいずれか１つ、または２つ以上を主成分とする導電材料により形成されている請求項９に記載の放射線画像検出装置。
11. 前記波長変換層と前記支持体との複合弾性率は、前記固体検出器の弾性率より低い請求項９または１０に記載の放射線画像検出装置。
12. 前記各導電材料は、粉末状であり、かつ、バインダに分散されている請求項１１に記載の放射線画像検出装置。
13. 前記固体検出器の前記波長変換層とは反対側に第３の帯電防止層を備える請求項７から１２いずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
14. 前記第１の帯電防止層、前記第２の帯電防止層、及び前記第３の帯電防止層は、それぞれグランド電位に接続されている請求項１３に記載の放射線画像検出装置。
15. 前記波長変換層の周縁の側面を覆うように、帯電防止性を有する縁貼り部材を備える請求項１４に記載の放射線画像検出装置。
16. 前記第１の帯電防止層及び前記第２の帯電防止層は、前記縁貼り部材を介してグランド電位に接続されている請求項１５に記載の放射線画像検出装置。
17. 前記波長変換層は、蛍光体粒子がバインダに分散されてなる請求項１から１６いずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
18. 前記蛍光体粒子は、Ａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｘにより形成されており、Ａは、Ｙ，Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕのうちいずれか１つ、Ｘは、Ｅｕ，Ｔｂ，Ｐｒのうちのいずれか１つである請求項１７に記載の放射線画像検出装置。
19. 前記支持体は、前記波長変換層が生成した光を反射する光反射層を有し、前記光反射層が前記波長変換層に接合されていることを特徴とする請求項１から１８いずれか１項に記載の放射線画像検出装置。

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