JP2013502595A

JP2013502595A - シンチレーション検出器アセンブリ

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Publication number: JP2013502595A
Application number: JP2012526865A
Authority: JP
Inventors: ルイス・ペルナ
Original assignee: Saint Gobain Ceramics and Plastics Inc
Current assignee: Saint Gobain Ceramics and Plastics Inc
Priority date: 2009-08-24
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2013-01-24
Also published as: CN102576086B; US20140158891A1; US20110042571A1; WO2011028459A2; WO2011028459A3; CN102576086A; US9360563B2

Abstract

本開示は、シンチレーションアセンブリに関する。このアセンブリは、表面を有するシンチレータと、前述の表面の少なくとも一部に接触する感圧接着剤層と、シンチレータ表面に近接しており、且つ、感圧接着剤層によってシンチレータ表面に接着された反射器と、を含んでもよく、接着剤層は、０．０１ｍｍ以下のＴＴＶを有する。

Description

本開示は、シンチレーション検出器に使用されるシンチレータアセンブリに関し、このアセンブリは、表面を有するシンチレータと、表面の少なくとも一部に接触する感圧接着剤層と、シンチレータ表面に近接しており、且つ、感圧接着剤層によってシンチレータ表面に接着された反射器と、を含む。接着剤層は、０．０１ｍｍ以下のＴＴＶを有するものであってよい。

シンチレーション検出器は、一般に、相対的に高エネルギーの光子、電子、またはアルファ粒子を検出するべく使用することができ、この場合の高エネルギーとは、α粒子又はβ粒子を含む１ＫｅＶ以上であってよい。従来の光検出器は、２００ｎｍ〜８００ｎｍを含む２００ｎｍ以上の波長を有する光子に対して感度を有することが多く、従来の光検出器によっては、これらの光子、電子、及びアルファ粒子が容易に検出されないであろうことが理解されよう。シンチレータ、或いは、シンチレーション結晶、セラミック、又はプラスチックは、イオン化波動又は粒子を吸収し、且つ、これらの波動又は粒子のエネルギーを光パルスに変換することができる。この光は、フォトダイオード、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｔｅｃｔｏｒ）、又は光電子倍増管などの光検出器により、電子（即ち、電子流）に変換することができる。シンチレーション検出器は、医療（例えば、内臓の画像の生成）、地球物理（例えば、地球の放射能の計測）、検査（例えば、非破壊且つ非侵襲的な試験）、研究（例えば、光子及び粒子のエネルギーの計測）、及び保健物理（人間に影響を及ぼす環境内の波動又は粒子の監視）を含む様々な産業及び用途に使用することができる。

シンチレーション検出器は、通常、単一のシンチレータ、或いは、アレイの形態に配列された複数のシンチレータ（本明細書においては、これをもシンチレータと呼称する）を含み得る。多くの走査計測器が、シンチレーション検出器を含み得る。これらのシンチレーション検出器は、ピクセル化されたシンチレータのアレイを有し得る。アレイは、隣接するシンチレータピクセルの単一の行（リニアアレイ）又は隣接するシンチレータピクセルの複数の行及び列（２Ｄアレイ）から構成され得る。リニアアレイ及び２Ｄアレイは、数千個のシンチレータピクセルを含んでもよく、且つ、それぞれのピクセルからの放射を光検出器によって個別に検出することができるように、システムを構築及び構成してもよい。

シンチレーション検出器内の個別のシンチレータの一面又は複数の面を反射器によって覆ってもよく、この反射器は、シンチレータによって生成された光をシンチレータ内に反射して戻すことにより、検出可能な信号を増大させることができる。又、反射器を利用することにより、アレイ内のシンチレータ間におけるクロストークを防止してもよく、即ち、シンチレータによって生成された光がアレイ内の別のシンチレータに進入することを防止してもよい。反射器は、接着剤により、シンチレータに近接した状態において配置してもよい。接着剤は、ポリマープレカーソルとして塗布してもよく、シンチレータに塗布された後に、このポリマープレカーソルを硬化させてもよい。次いで、この反射器を含むシンチレータをアレイとして組み立てるか又は単一のシンチレータとして提供してもよく、次いで、これをシンチレーション検出器内に配置してもよい。

本発明の一態様は、シンチレーションアセンブリに関する。このアセンブリは、表面を有するシンチレータと、表面の少なくとも一部に接触する感圧接着剤層と、シンチレータ表面に近接しており、且つ、感圧接着剤層によってシンチレータ表面に接着された反射器と、を含んでもよい。接着剤層は、０．０１ｍｍ以下のＴＴＶを有するものであってよい。

本開示の別の態様は、シンチレーション装置を形成する方法に関する。この方法は、反射器をシンチレータの表面の少なくとも一部に接着させるステップを含んでもよい。反射器は、接着剤層によってシンチレータ表面に接着してもよく、この接着剤層は、０．０１ｍｍ以下のＴＴＶを有するものであってよい。

本開示の更なる態様は、シンチレーション検出システムに関する。このシステムは、表面を有するシンチレータと、表面の少なくとも一部に接触する感圧接着剤層と、シンチレータ表面に近接しており、且つ、感圧接着剤層によってシンチレータ表面に接着された反射器と、を含むシンチレータアセンブリを内蔵してもよく、接着剤層は、０．０１ｍｍ以下のＴＴＶを有する。又、このシステムは、シンチレータとの光学的通信状態にある光検出器と、光検出器との電気的通信状態にある分析器と、を内蔵してもよい。

本開示の上述の並びにその他の特徴と、それらを実現する方式と、については、添付図面との関連において本明細書に記述されている実施形態に関する以下の説明を参照することにより、更に明らかとなり、且つ、十分に理解することができよう。

シンチレーションアセンブリ内におけるシンチレータの構成の一例を示す。本明細書において想定されている接着剤のシートの一例を示す。１次元アレイの一例を示す。２次元アレイの一例を示す。集合的に配置された一連のシンチレータの一例を示す。図４ａの一連のシンチレータ上に配置された接着剤を示す。図４ｂの一連のシンチレータ上に配置された反射器材料を示す。シンチレーション検出器の一例を示す。

本開示は、シンチレータアセンブリ内においてシンチレータの表面に近接した状態で反射器を配置するための接着剤に関する。シンチレータアセンブリは、１つ又は複数のシンチレータを含んでもよく、これらのシンチレータは、シンチレーション検出器内に配置してもよい。更には、シンチレーション検出器は、医療装置、検査装置、研究装置などの装置又は器具内に配置してもよい。

シンチレータは、相対的に高エネルギーの光子、電子、又はアルファ粒子に対する感度を有することができ、この場合の高エネルギーとは、限定を伴うことなしに、γ線又はｘ線、並びに、β粒子又はα粒子を含む１ＫｅＶ以上であると理解してもよい。このような放射エネルギーを吸収した際に、シンチレータは、これに応答し、光パルスを放射することができる。この光パルスは、その中のすべての値及び増分を含む２００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲の最大放射波長を有するものであってよい。更には、光パルスは、その中のすべての値及び増分を含む０．１ｎｓ〜２０００ｎｓの範囲の減衰期間を有するものであってよい。次いで、光パルスは、シンチレータを通過してもよく、このシンチレータは、シンチレータによって放射される光の１つ又は複数の波長に対して相対的に大きな透過性を有してもよい。例えば、検出器内に提供された際には、光パルスを光検出器を介して電気信号に変換してもよい。

シンチレータは、無機材料又は有機材料から形成してもよい。無機シンチレータの例は、タリウムがドープされたヨウ化ナトリウム（ＮａＩ（Ｔｌ））やタリウムがドープされたヨウ化セシウム（ＣｓＩ（Ｔｌ））などの結晶を含んでもよい。シンチレーション結晶の更なる例は、フッ化バリウム、セリウムがドープされた塩化ランタン（ＬａＣｌ_３（Ｃｅ））、ゲルマニウム酸ビスマス（Ｂｉ_４Ｇｅ_３Ｏ_１２）、セリウムがドープされたイットリウムアルミニウムガーネット（Ｃｅ：ＹＡＧ）、セリウムがドープされた臭化ランタン（ＬａＢｒ_３（Ｃｅ））、ヨウ化ルテチウム（ＬｕＩ_３）、タングステン酸カルシウム（ＣａＷＯ_４）、タングステン酸カドミウム（ＣｄＷＯ_４）、タングステン酸鉛（ＰｂＷＯ_４）、タングステン酸亜鉛（ＺｎＷＯ_４）、又はルテチウムオキシオルト珪酸塩（Ｌｕ_２ＳｉＯ_５）、並びに、セリウムがドープされたルテチウムイットリウムオキシオルト珪酸塩（Ｌｕ_１．８Ｙ_０．２ＳｉＯ_５（Ｃｅ））を含んでもよい。又、シンチレータは、テルビウムがドープされたガドリニウム酸硫化物（ＧＯＳ（Ｔｂ））又はユーロピウムがドープされた酸化ルテチウム（Ｌｕ_２Ｏ_３（Ｅｕ））などの無機セラミックを含んでもよい。更には、有機シンチレータの例は、内部に有機蛍石が存在するポリビニルトルエン（ＰＶＴ）並びにその他のポリマー材料を含んでもよい。

図１は、シンチレーションアセンブリ内のシンチレータの構成の一例を示している。シンチレータ１００は、１つ又は複数の表面１０２を含んでもよい。反射器１０４は、１つ又は複数のシンチレータ表面の少なくとも一部に近接した状態において提供してもよい。先程示唆したように、反射器は、シンチレータによって生成された光をシンチレータ内に反射して戻すと共に／又はフォトダイオードに向かって反射してもよく、フォトダイオードは、検出可能な信号を増大させることができる。又、反射器は、アレイ内のシンチレータ間におけるクロストークを防止するべく、即ち、シンチレータによって生成された光がアレイ内の別のシンチレータに進入することを防止するべく、利用してもよい。

反射器は、鏡面反射及び／又は拡散反射を伴う材料から形成してもよい。鏡面反射は、単一の入射角度から単一の出射角度への光の反射として理解してもよい。拡散反射は、単一の入射角度から複数の出射角度への光の反射として理解してもよい。反射器は、３４０ｎｍ〜８００ｎｍの波長において８０％〜９９％の範囲内のすべての値及び増分を含む入射光の少なくとも８０％以上の全反射率（拡散及び鏡面反射による反射率）を提供する能力を有するものであってよい。反射性材料の例は、アルミニウム、アルミニウム酸化物、又はポリテトラフルオロエチレンなどのフルオロポリマーを含んでもよく、フルオロポリマーは、ＤＵＰＯＮＴ社からＴＥＦＬＯＮという商品名で入手可能なものであってよい。

反射器は、接着剤１０６により、シンチレータに近接した状態において配置してもよい。いくつかの例においては、接着剤を反射器上にコーティングするか又はこれに塗布し、これにより、片面又は両面テープを形成してもよく、このテープをシンチレータに張り付けてもよい。その他の例においては、接着剤をシンチレータ上にコーティングするか又はこれに塗布してもよく、且つ、コーティングされたシンチレータ表面に反射器を張り付けてもよい。コーティングは、スプレーコーティング、ディップコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティングなどのプロセスによって施してもよい。更には、反射器又はシンチレータの１つ又は複数の面にコーティングしてもよい。シンチレータをコーティングする際には、シンチレータの端部やシンチレータの１つ又は複数の面などのシンチレータのいくつかの表面をマスクすることが必要となろう。その他の例においては、接着剤は、薄膜又はシートを含んでもよく、このシートは、反射器の１つ又は複数の面に接着してもよい。

いくつかの例においては、接着剤は、感圧接着剤であってよい。感圧とは、ある程度の圧力によって基材（即ち、シンチレータ又は反射器）と接触させた際に接着する接着剤として理解してもよい。圧力の値は、接着剤に応じて様々なものであってよく、且つ、例えば、０．０００１ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であってよいものと理解されよう。いくつかの例においては、接着を機械的又は化学的な力によって促進してもよい。例えば、接着を機械的な力によって促進する場合には、接着は、基材内の気孔又はその他の形状に対する接着剤材料の結合に起因したものであってよい。化学的な接着は、イオン接合、共有接合、水素接合、又はファンデルワース力に起因したものであってよい。

接着剤は、熱可塑性ポリマー又はコポリマー、モノマー、或いは、オリゴマーから形成してもよい。いくつかの例においては、接着剤は、天然又は合成ゴムに基づいた材料から形成してもよい。その他の例においては、接着剤は、アクリレート及び／又は（メタ）アクリレートタイプのモノマー、オリゴマー、又はポリマーなどの１つ又は複数のアクリルタイプのモノマー、オリゴマー、又はポリマーから形成してもよい。又、接着剤は、アクリルタイプ又は合成ゴムタイプシステムなどのコポリマー又はターポリマーシステムから形成してもよい。更なる例においては、接着剤は、架橋させてもよく、且つ、架橋剤、開始剤、及び／又は連鎖移動剤を含んでもよい。又、接着剤は、任意選択により、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、抗酸化剤、発泡剤、溶剤、安定剤、難燃剤、増粘剤、繊維性補強剤、及びその他の添加剤を含んでもよい。

接着剤は、０．００１ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲のすべての値及び増分を含む０．１ｍｍ以下の厚さを有してもよい。いくつかの例においては、接着剤の厚さは、その中のすべての値及び増分を含む０．０２５ｍｍ〜０．０７５ｍｍの範囲などのように、０．０７５ｍｍ以下であってよい。接着剤の厚さは、その中のすべての値及び増分を含む±５％以下で変動してもよい。換言すれば、接着剤の全厚変動（ＴｏｔａｌＴｈｉｃｋｎｅｓｓＶａｒｉａｔｉｏｎ：ＴＴＶ）は、０．０１ｍｍ以下であってよく、０．００１ｍｍ〜０．０１ｍｍの範囲のすべての値及び増分を含む。全厚変動は、いくつかの地点の計測から判定された接着剤層の最大厚さ値と最小厚さ値の間の差として理解してもよく、これらの地点は、ランダムな又は予め選択されたパターンにおいて選択してもよい。全厚変動は、最大厚さ（Ｔ_ｍａｘ）と最小厚さ（Ｔ_ｍｉｎ）の間の差として表現してもよく、ＴＴＶ＝Ｔ_ｍａｘ−Ｔ_ｍｉｎである。例えば、図２に示されているように、接着剤２００は、所与の地点ｔ_１における第１厚さ、第２の所与の地点ｔ_２における第２厚さ、第３の所与の地点ｔ_３における第３厚さ、そして、以下同様に継続し、第ｎ番目の所与の地点ｔ_ｎにおける厚さまでを有することができる。ＴＴＶは、地点ｔ_１〜ｔ_ｎの最大厚さと地点ｔ_１〜ｔ_ｎの最小厚さの間の差として理解してもよい。更には、任意の所与のエリアにわたって、接着剤は、相対的に一貫性を有する容積において存在してもよく、接着剤の容積は、このような所与のエリアにわたって、±５％以下で変動してもよいことが理解されよう。接着剤の一例は、３Ｍ８１４２ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｌｅａｒＡｄｈｅａｓｉｖｅという名称において、ＦｏｒｔＷｏｒｔｈＴｅｘａｓに所在するＨｉｌｌａｓＰａｃｋａｇｉｎｇ社から入手可能であろう。

更には、いくつかの例においては、接着剤は、９０％〜９９．９％の範囲のすべての値及び増分を含む入射光の９０％以上を透過してもよく、この場合に、光は、３４０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の波長を有する。入射光とは、表面上に入射する光として理解してもよい。又、接着剤は、６３３ｎｍの波長において計測された際に、１．４０〜１．５０、１．４７、１．４９などの範囲のように、その中のすべての値及び増分を含む１．００〜１．６０の屈折率を有してもよい。いくつかの例においては、屈折率は、６３３ｎｍの波長において計測された際に、１．４７４０〜１．４７５０の範囲であってよい。屈折率とは、所与の材料内における光に対する真空中における光の速度の比率として理解してもよい。更には、接着剤は、３４０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の波長において、０．０１％〜１０％の範囲のすべての値及び増分を含む１０％以下のヘイズを有してもよい。いくつかの例においては、ヘイズは、０．１〜０．８％の範囲であってよい。ヘイズとは、一般に、所与の材料の曇りの程度として理解してもよく、且つ、更に詳しくは、光透過率の逆数、或いは、所与の材料を通過する際に入射ビームから逸脱する透過光の割合として理解してもよい。接着剤の厚さが、光透過率、ヘイズ、又は屈折率などの特性に影響を与える場合があることが理解されよう。例えば、ＡＳＴＭＥ９０３、Ｄ１００３、及びＥ２８４によって計測された場合に、０．０１ｍｍ〜０．７５ｍｍの範囲の厚さにおいて、屈折率は、６３３ｎｍにおいて、１．４７４０〜１．４７５０の範囲であってよく、ヘイズは、０．１％〜０．８％の範囲であってよく、且つ、全視感透過率（ｔｏｔａｌｌｕｍｉｎｏｕｓｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）は、９０％超であってよい。

接着剤は、２０％〜１００％、２５％〜８５％、９５％〜９９％などの範囲のように、その中のすべての値及び増分を含む所与のシンチレータ表面の少なくとも２０％以上に接触してもよい。所与のシンチレータアセンブリにおいて、接着剤は、異なる量の様々な表面に接触してもよく、或いは、同一の量の様々な表面に接触してもよいことが理解されよう。又、表面の一部（即ち、２０％以上）が接着剤と接触した際には、接着剤と表面の間の間隙又は発泡が、最小限となり、これにより、更に後述するように、シンチレーション検出器を形成する際の下流のプロセスにおける空気の逃避を防止又は極小化することができることも理解されよう。

又、シンチレータアセンブリは、１次元又は２次元アレイなどのアレイとして提供してもよいことが理解されよう。例えば、図３ａに示されているように、一連のシンチレータ３０２は、シンチレータ３０２の複数の表面に配置された反射器３０４を含む１次元アレイとして提供してもよい。図３ｂは、２次元アレイを示しており、シンチレータ３０２は、いくつもの列３０６及び行３０８として配列してもよい。

いくつかの例においては、シンチレータアセンブリは、シンチレータ表面の一部上に接着剤層の第１面を配置し、且つ、反射器を接着剤の第２面と接触させることによってシンチレータ表面に近接した状態で反射器を配置することにより、形成してもよい。接着剤層は、シンチレータ又は反射器表面上に接着剤をコーティングすることにより、或いは、シンチレータ又は反射器表面上に接着剤シートを配置することにより、形成してもよい。その他の例においては、シンチレータアセンブリは、接着剤及び／又は反射器をシンチレータ上に配置してシンチレータの行を形成することにより、形成してよく、この場合に、シンチレータ、接着剤、及び反射器は、個別のシンチレータアセンブリとして切断してもよく、且つ、場合によっては、１つのアレイとして積層させてもよい。この場合にも、接着剤は、シンチレータ表面又は反射器表面を接着剤によってコーティングすることにより、配置してもよい。

例えば、シンチレータ４００は、図４ａに示されているように、１つ又は複数の行４０２としてシンチレータを相対的に近接した状態において集合的に配置するなどにより、連続的に配列してもよい。次いで、図４ｂに示されているように、接着剤４０６の第１面４０４をシンチレータの１つ又は複数の行内のそれぞれのシンチレータの表面４０８に対して接触させてもよい。接着剤は、接着剤層を表面４０８にコーティングすることによって提供してもよく、或いは、接着剤は、少なくとも１枚の裏材又は裏地上のシートとして提供してもよく、且つ、場合によっては、第２の裏材を接着剤シートのもう１つの面上に提供してもよい。接着剤をシートして貼り付ける際には、接着剤シートの１つの表面を露出させ、且つ、シンチレータ表面と接触させればよい。圧力は、ローラー、ナイフ、又はプレスなどにより、接着剤シートに印加すればよい。次いで、接着剤４１０の第２表面を、露出させ、且つ、図４ｃに示されているように、反射器材料４１２を接着剤シート上に配置し、且つ、これと接触させればよい。この場合にも、圧力を印加してもよい。これらの反射性層を含むシンチレータは、切り離してもよく、且つ、次いで、過剰な接着剤及び／又は反射器材料をトリミングしてもよい。シンチレータの更なる行を形成してもよく、この場合にも、接着剤を適用してもよく、且つ、シンチレータを分離してもよい。これらのシンチレータを反射性層を含むシンチレータに接着させることにより、複数の行を形成してもよい。このプロセスは、所望のアレイが形成される時点まで反復してもよい。本明細書においてシンチレータを参照した場合には、単一のシンチレータと、１つ又は複数のシンチレータを含むシンチレータアセンブリ（シンチレータアレイ）と、の両方を意味していることを理解されたい。

次いで、組立が完了したシンチレータを光導体に装着してもよく、次いで、この光導体を光電子倍増管に装着してもよい。いくつかの例においては、光導体は、シリコーンポリマーなどの硬化可能なポリマー材料から形成するか又はこれによって接着してもよく、この場合に、硬化は、熱及び／又は真空を印加した際に、行われることになろう。接着剤とシンチレータ又は反射器の間の間隙又は発泡を低減することにより、気泡を形成することになる硬化プロセスにおけるポリマー材料内への空気の逃避を防止できることが理解されよう。例示的な硬化温度は、その中のすべての値及び増分を含む５０℃〜２００℃の範囲であってよく、且つ、例示的な硬化時間は、その中のすべての値及び増分を含む１０分〜２４時間の範囲であってよい。

その他の例においては、シンチレータは、感圧接着剤を使用して光導体に装着してもよく、この感圧接着剤は、光導体を光電子倍増管に装着するべく機能してもよい。従って、真空中において光導体を別個に形成すると共にこの光導体をシンチレータに対して接着する能力により、光導体とシンチレータの間の気泡の形成を防止できることが理解されよう。同様に、接着剤を光導体として使用してもよい場合には、光電子倍増管とシンチレータの間の気泡の形成も低減することができる。

次いで、組立が完了したシンチレータをシンチレータ検出器内に配置してもよく、図５には、シンチレータ検出器の一例が示されている。シンチレーション検出器５００は、１つ又は複数のシンチレーションアレイ５０２を含んでもよく、且つ、一般に、従来の光検出器によっては容易に検出されないであろう様々な波動又は粒子Ｒを検出するべく使用してもよい。シンチレータ５０２、或いは、シンチレータ結晶、セラミック、又はポリマーは、イオン化波動又は粒子を吸収し、且つ、これらの波動又は粒子のエネルギーを光パルスに変換することができる。この光は、フォトダイオード、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｔｅｃｔｏｒ）、又は光電子倍増管などの光検出器５０４により、電子（即ち、電子流）に変換してもよい。

一例においては、光検出器５０４は、光電子倍増管（ＰｈｏｔｏＭｕｌｔｉｐｌｉｅｒＴｕｂｕ：ＰＭＴ）であってよい。シンチレータから放射された光子が光電子倍増管内のフォトカソードに入射するのに伴って、電子が生成され、これにより、シンチレータによって吸収された入射波動又は粒子を表す信号を生成することができる。光電子倍増管５０４は、高電圧電源５０６によってバイアスを付与してもよく、この電源は、電圧分割器５０８に接続している。電圧分割器５０８により、光電子倍増管段の間において電子を加速するべく一連の段階に高電圧を分割してもよい。光電子倍増管は、１０^２〜１０^８の範囲などの少なくともいくつかの桁だけ、生成された信号を増大させるか又は増幅してもよい。

次いで、光検出器５０４によって生成された信号は、前置増幅器５１０及び増幅器５１２により、アナログ／デジタル変換器５１２により、且つ、次いで、マルチチャネル分析器５１６により、処理してもよく、光検出器５０４は、マルチチャネル分析器との電気的通信状態にあってよい。一例においては、前置増幅器は、光検出器から受け取った信号を増幅又は増大させてもよく、且つ、増幅器は、前置増幅器から受け取った信号を成形又は濾過してもよい。但し、同様に、ここで、その他の構成を利用してもよいことが理解されよう。

従来は、シンチレータ及び／又はシンチレータアレイは、エポキシ又はアクリルシステムなどの２成分接着剤システム及び／又は硬化可能な接着剤システムを使用して組み立てられていることが理解されよう。このようなシステムは、シンチレータ又はシンチレータアレイによって実行される計測の正確性又は精度を低減する可能性のある寸法の不安定性及び／又はシンチレータ／接着剤／反射器層間の不整合を含む、形成されたアレイにおけるいくつかの欠点を有する可能性があり、且つ、その事実が判明している。例えば、過剰な接着剤が提供され、この接着剤がシンチレータ上に又はシンチレータと反射器の間に蓄積することにより、シンチレータ又はアレイ全体の厚さの変動を生成する可能性がある。いくつかのケースにおいては、シンチレータが、その意図した使用法において、小さ過ぎるか又は厚過ぎる場合があり、或いは、アレイ内の個別のシンチレータによって生成されたピクセルが、適切に又は均一に離隔していない場合がある。その他の例においては、適用される接着剤が少なすぎると、間隙又は気泡が形成される場合があり、この結果、シンチレータの光学特性が影響を受けることになる。更には、接着剤が不均一に適用され、これにより、相対的に高い地点及び相対的に低い地点が形成された場合には、その接着剤をシンチレータ自体又は反射器から引き剥がすことになり、この結果、いずれかのコンポーネントが損傷を受けてしまい、これにより、組立が完了したシンチレータ又はアレイのサイズ及びアレイの光学特性に伴う問題が潜在的に生じることにもなろう。

又、このような接着剤システムの使用は、製造プロセスを複雑化させることにもなる。例えば、接着剤の粘度は、開始時点又は停止時点において、或いは、温度又は湿度の変化を含む環境の変化の際に、変化する場合がある。更には、接着剤の適用の際に誤差が発生する場合もあり、この場合にも、この結果、接着剤層の厚さの一貫性が低減されることになる。更には、この接着剤は、硬化又は固化の際に或いはその後に、膨張及び／又は収縮し、これにより、アレイの寸法変化を生じさせる場合がある。その他の例においては、過剰な接着剤が提供された場合に、除去のために、過大な力又は相対的に過酷な溶剤の使用が必要とされ、これにより、潜在的に有害な損傷をシンチレータ又は反射器にもたらす場合がある。

又、接着剤の層の数の増大に伴って、接着剤層の厚さの変動が蓄積し、これにより、前述のように製品が過剰に厚く又は過剰に薄くなるか又はアレイ内のピクセルの間隔が不均一になることなどを含む最終的なシンチレータアセンブリのばらつきが更に大きくなることも理解されよう。更には、アレイ内の層の数の増大に伴って、アレイを構築するのに必要な時間量が増大することにもなる。硬化又は固化を必要とする接着剤システムを伴うアセンブリの場合には、後続の層に進む前に、接着剤が少なくともその固化点又はゲル点に到達する時点まで待つことを要する場合があることが理解されよう。この場合にも、前述の問題点により、シンチレータアセンブリのサイズ及びアセンブリの光学特性との関係における問題が生じることになろう。

前述の制御された厚さを有する感圧接着剤システムを利用した際には、接着剤の均一性及び全厚変動を改善することが可能であり、前述の接着剤の厚さの変動及び／又は間隙に関連した問題を低減することができる。更には、感圧システムの場合には、表面上に提供されうる過剰な接着剤を相対的に容易に除去することができる。即ち、切削装置の使用を伴うことなしに過剰な接着剤を除去するべく必要とされる圧力が、小さなものであってよい。切削装置を使用する場合には、硬化又は固化したポリマーを除去する際にシンチレータ内に刻み目を生成する可能性を有する鋭利な装置を必要とすることになろう。更には、製造を改善することもできる。例えば、シンチレータ、接着剤、又は反射器層の追加などの次の製造ステップに進む前に接着剤が所与のレベルに硬化又は固化することを待つ必要がなくなるであろう。更には、接着剤とシンチレータ及び／又は反射器の間の間隙の低減により、シンチレータアセンブリ及び結果的に得られる検出器の内部の気泡を低減することができる。従って、厚さの均一性の増大及び間隙の低減により、アレイ内のシンチレータの間隔の均一性及び／又は光学特性を向上させることができる。従って、感圧接着剤系を使用することにより、製造プロセス及び結果的に得られるアセンブリを改善することができる。

シンチレーション検出器は、医療（例えば、内臓の画像の生成）、地球物理（例えば、地球の放射能の計測）、検査（例えば、非破壊且つ非侵襲的な試験）、研究（例えば、光子又は粒子のエネルギーの計測）、及び保健物理（例えば、人間に影響を及ぼす環境内の波動又は粒子の観察）を含む様々な産業及び用途に使用することができる。医療装置は、陽電子放出断層撮影装置、ガンマカメラ、演算型断層撮像装置、及び／又は放射免疫測定アプリケーションを含んでもよい。地球物理装置は、ウェルロギング検出器を含んでもよい。検査装置は、熱中性子放射化分析検出器、手荷物スキャナ、隙間ゲージ、液体レベルゲージ、能動型及び受動型セキュリティ及び乗客名簿検証装置、能動型及び受動型分光装置（放射性同位体識別装置）、及び／又は能動型及び受動型グロスカウンタなどの放射検出器を含んでもよい。研究装置は、分光計及び熱量計を含んでもよい。保健物理の用途は、洗濯監視及びエリア監視を含んでもよい。

以上におけるいくつかの方法及び実施形態に関する説明は、例示を目的として提示されたものである。すべてを網羅したり、或いは、開示されているステップ及び／又は形態そのままに請求項を限定することを意図したものではなく、且つ、上述の開示内容に鑑み、多数の変更及び変形が可能であることが明らかである。本発明の範囲は、添付の請求項によって規定されるものと解釈されたい。

Claims

表面を有するシンチレータと、
前記表面の少なくとも一部に接触する感圧接着剤層と、
前記シンチレータ表面に近接しており、且つ、前記感圧接着剤層によって前記シンチレータ表面に接着された反射器とを有し、
前記接着剤層は０．０１ｍｍ以下のＴＴＶを有する、シンチレーションアセンブリ。
前記接着剤は、第１面と、第２面と、を含む接着剤のシートを有し、前記第１面は、前記シンチレータ表面の少なくとも一部上に接着され、且つ、前記第２面は、前記反射器に接着される請求項１に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記接着剤は、アクリルを有する請求項１に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記接着剤は、３４０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の波長を有する入射光の９０％を透過する請求項１に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記接着剤は、６３０ｎｍの波長において、１．００〜１．６０の屈折率を有する請求項１に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記接着剤は、３４０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の波長において、１０％以下のヘイズを有する請求項１に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記接着剤は、０．１ｍｍ以下の厚さを有する請求項１に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記反射器は、ポリテトラフルオロエチレンを有する請求項１に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記シンチレータアセンブリは、医療装置内に存在する請求項１に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記医療装置は、陽電子放出断層撮影装置、ガンマカメラ、及び演算型断層撮像装置からなる群から選択される請求項９に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記シンチレータアセンブリは、ウェルロギング検出器内に存在する請求項１に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記シンチレータアセンブリは、検査装置内に存在する請求項１に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記検査装置は、熱中性子放射化分析検出器、手荷物スキャナ、隙間ゲージ、液体レベルゲージ、能動型セキュリティ装置、能動型乗客名簿検証装置、受動型セキュリティ装置、受動型乗客名簿検証装置、能動型分光計、受動型分光計、能動型グロスカウンタ、及び受動型グロスカウンタからなる群から選択される請求項１２に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記シンチレータアセンブリは、研究装置内に存在する請求項１に記載のシンチレーションアセンブリ。
前記研究装置は、分光計及び熱量計からなる群から選択される請求項１４に記載のシンチレーションアセンブリ。
シンチレーション装置を形成する方法であって、
反射器をシンチレータの表面の少なくとも一部に接着するステップを有し、前記反射器は、接着剤層によって前記シンチレータ表面に接着され、前記接着剤層は、０．０１ｍｍ以下のＴＴＶを有する、方法。
前記接着剤層は、接着剤シートである請求項１６に記載の方法。
一連のシンチレータを配列するステップを更に有し、各シンチレータは表面を有し、前記接着剤は、前記シンチレータの前記表面上に配置される請求項１６に記載の方法。
前記反射器は、前記表面に接着され、且つ、
前記接着剤及び前記反射器を切断して個別のシンチレータアセンブリを形成するステップを更に有する請求項１８に記載の方法。
前記接着剤は、アクリルを有する請求項１６に記載の方法。
前記接着剤は、３４０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の波長を有する入射光の９０％を透過させる請求項１６に記載の方法。
前記接着剤は、６３０ｎｍの波長において、１．４７の屈折率を有する請求項１６に記載の方法。
前記接着剤は、３４０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の波長において、１０％以下のヘイズを有する請求項１６に記載の方法。
前記接着剤は、０．１ｍｍ以下の厚さを有する請求項１６に記載の方法。
シンチレーション検出システムであって、
表面を有するシンチレータと、前記表面の少なくとも一部と接触する感圧接着剤層と、前記シンチレータ表面に近接しており、且つ、前記感圧接着剤層によって前記シンチレータ表面に接着された反射器と、を含むシンチレータアセンブリであって、前記接着剤層は、０．０１ｍｍ以下のＴＴＶを有する、シンチレータアセンブリと、
前記シンチレータと光学的通信状態にある光検出器と、
前記光検出器と電気的通信状態にある分析器と、
を有するシステム。
表面を有するシンチレータと、
前記表面の少なくとも一部に接触する感圧接着剤層と、
前記シンチレータ表面に近接しており、且つ、前記感圧接着剤層によって前記シンチレータ表面に接着された反射器とを有し、
前記接着剤層は０．０１ｍｍ以下のＴＴＶを有する、医療装置。
前記医療装置は、陽電子放出断層撮影装置、ガンマカメラ、及び演算型断層撮像装置からなる群から選択される請求項２６に記載の医療装置。
表面を有するシンチレータと、
前記表面の少なくとも一部に接触する感圧接着剤層と、
前記シンチレータ表面に近接しており、且つ、前記感圧接着剤層によって前記シンチレータ表面に接着された反射器とを有し、
前記接着剤層は０．０１ｍｍ以下のＴＴＶを有する、検査装置。
前記検査装置は、熱中性子放射化分析検出器、手荷物スキャナ、隙間ゲージ、液体レベルゲージ、能動型セキュリティ装置、能動型乗客名簿検証装置、受動型セキュリティ装置、受動型乗客名簿検証装置、能動型分光計、受動型分光計、能動型グロスカウンタ、及び受動型グロスカウンタからなる群から選択される請求項２８に記載の検査装置。
表面を有するシンチレータと、
前記表面の少なくとも一部に接触する感圧接着剤層と、
前記シンチレータ表面に近接しており、且つ、前記感圧接着剤層によって前記シンチレータ表面に接着された反射器とを有し、
前記接着剤層は０．０１ｍｍ以下のＴＴＶを有する、研究装置。
前記研究装置は、分光計及び熱量計からなる群から選択される請求項３０に記載の研究装置。