JP2015017956A - 放射線検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】支持部の支持板から放射線検出部のアレイ基板を分離しやすく、且つ、外力に対する耐性の高い放射線検出器を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る放射線検出器は、第１の面に光電変換素子を有するアレイ基板と、前記光電変換素子の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、前記アレイ基板の前記第１の面とは反対側の第２の面から突出する保持部と、前記保持部が挿入される孔および凹部の少なくともいずれかを有し、前記アレイ基板の前記第２の面側に設けられた支持板と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、放射線検出器に関する。

放射線検出器の一例にＸ線検出器がある。Ｘ線検出器においては、Ｘ線をシンチレータにより可視光すなわち蛍光に変換し、この蛍光をアモルファスシリコン(ａ−Ｓｉ)フォトダイオード、あるいはＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光電変換素子を用いて信号電荷に変換することでＸ線画像を取得している。
この様なＸ線検出器は、金属部品や樹脂部品を組合せてなる筐体を有している。そして、シンチレータおよび光電変換素子が設けられたＸ線検出部（Ｘ線検出パネル）や、光電変換素子に電気的に接続される回路基板が筐体の内部に設けられている。
近年においては、Ｘ線検出器の薄型化や軽量化が進み、持ち運びが可能となったり、Ｘ線画像を撮像するためのフィルム媒体が組み込まれたカセッテ（Cartridge)との置き換えが可能となったりしている。
持ち運びやカセッテとの置き換えが可能なＸ線検出器は、様々な外力を受け得る。例えば、Ｘ線検出器を落下させたり、衝撃または荷重がＸ線検出器に加えられたりする場合がある。そのため、Ｘ線検出器は、衝撃などの外力が加えられてもＸ線検出器としての機能を維持できる構造を有している必要がある。
ここで、Ｘ線検出器の筐体の側面部や角部に外力が加わると、Ｘ線検出部のアレイ基板と、Ｘ線検出部を支持する支持部の支持板との間において滑り方向（剪断方向）に大きな力が発生する。そのため、Ｘ線検出部は、接着剤、粘着剤、粘着テープなどにより支持部に固定されている。
この場合、接着剤などで固定する面積を大きくし、Ｘ線検出部と支持部とを強固に接合すると、外力に対する耐性を向上させることができる。しかしながら、Ｘ線検出部と支持部とを強固に接合すると、Ｘ線検出部に不具合が発生した際に支持部からＸ線検出部を分離することが困難となる。
一方、接着剤などで固定する面積を小さくし、Ｘ線検出部と支持部との接合強度を弱めると、支持部からＸ線検出部を分離しやすくなる。しかしながら、外力に対する耐性が低くなることになる。
また、筐体の内部に緩衝材を設けて支持部に伝わる外力を低減させる技術も提案されている。しかしながら、外力に対する耐性のさらなる向上が望まれていた。

特開２００２−１８６６０４号公報 特許第４４９７６６３号公報

本発明が解決しようとする課題は、支持部の支持板から放射線検出部のアレイ基板を分離しやすく、且つ、外力に対する耐性の高い放射線検出器を提供することである。

実施形態に係る放射線検出器は、第１の面に光電変換素子を有するアレイ基板と、前記光電変換素子の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、前記アレイ基板の前記第１の面とは反対側の第２の面から突出する保持部と、前記保持部が挿入される孔および凹部の少なくともいずれかを有し、前記アレイ基板の前記第２の面側に設けられた支持板と、を備えている。

本実施の形態に係るＸ線検出器１を例示するための模式断面図である。 Ｘ線検出部５を例示するための模式斜視図である。 Ｘ線検出部５の回路図である。 Ｘ線検出器１のブロック図である。 （ａ）〜（ｄ）は、他の実施形態に係る保持部７を例示するための模式断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、複数の保持部７の配設形態について例示をするための模式平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、保持部７の断面形状を例示するための模式図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
また、本発明の実施形態に係る放射線検出器は、Ｘ線のほかにもγ線などの各種放射線に適用させることができる。ここでは、一例として、放射線の中の代表的なものとしてＸ線に係る場合を例にとり説明をする。したがって、以下の実施形態の「Ｘ線」を「他の放射線」に置き換えることにより、他の放射線にも適用させることができる。
また、各図中における矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは互いに直交する三方向を表している。

図１は、本実施の形態に係るＸ線検出器１を例示するための模式断面図である。
図２は、Ｘ線検出部５を例示するための模式斜視図である。
図３は、Ｘ線検出部５の回路図である。
図４は、Ｘ線検出器１のブロック図である。
図１に示すように、Ｘ線検出器１には、筐体２、支持部３、回路基板４、Ｘ線検出部５、押しつけ部材６、および保持部７が設けられている。

筐体２は、カバー部２１、入射窓２２、および基部２３を有する。
カバー部２１は、箱状を呈し、互いに対向する面に開口部がそれぞれ設けられている。 カバー部２１は、例えば、ステンレスなどの金属を用いて形成することができる。
また、カバー部２１は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリカーボネイト樹脂、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ；Carbon-Fiber-Reinforced Plastic）などを用いて形成することもできる。

入射窓２２は、板状を呈し、カバー部２１の一方の開口を塞ぐように設けられている。 入射窓２２は、Ｘ線１００を透過させる。入射窓２２は、Ｘ線吸収率の低い材料を用いて形成することができる。入射窓２２は、例えば、炭素繊維強化プラスチックなどを用いて形成することができる。

基部２３は、板状を呈し、カバー部２１の入射窓２２が設けられる側とは反対側の開口を塞ぐように設けられている。基部２３の入射窓２２側の面には、支持部３が設けられている。基部２３の材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。基部２３の材料は、例えば、カバー部２１の材料と同様とすることができる。

支持部３は、支持板３１と支柱３２とを有する。
支持板３１は、板状を呈し、筐体２の内部に設けられている。支持板３１の入射窓２２側の面には、Ｘ線検出部５が設けられている。支持板３１の基部２３側の面には、回路基板４が設けられている。
また、支持板３１は、後述する保持部７が挿入される孔３１ａおよび凹部３１ｂの少なくともいずれかを有する。
支持板３１の材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。ただし、支持板３１のシンチレータ５２からの光(Ｘ線検出部５から漏れる光)に対する光学特性（例えば、反射率など）が均一となるようにすることが好ましい。支持板３１のシンチレータ５２からの光に対する光学特性が均一となるようにすれば、Ｘ線画像に生じるノイズを低減させることができる。支持板３１は、例えば、黒色の板状体とすることができる。この場合、支持板３１の材料は、例えば、炭素繊維強化プラスチックなどとすることができる。

支柱３２は、柱状を呈し、筐体２の内部の所定の位置に支持板３１を支持する。支柱３２は、支持板３１と基部２３との間に設けられている。この場合、支柱３２は、支持板３１に設けられた回路基板４と基部２３との間に設けられていてもよい。支柱３２の材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。ただし、支柱３２が回路基板４と基部２３との間に設けられている場合には、支柱３２の材料は、樹脂などの絶縁性材料とすることが好ましい。

図２および図４に示すように、回路基板４は、例えば、制御回路４１と、増幅回路４２とを有する。
制御回路４１は、後述する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）５１ｃの動作、すなわちオン状態およびオフ状態を制御する。
制御回路４１は、ゲートドライバ４１ａと行選択回路４１ｂとを有する。
ゲートドライバ４１ａは、対応する制御ライン（又はゲートライン）５１ｄに制御信号を印加する。
行選択回路４１ｂは、Ｘ線画像の走査方向に従って、対応するゲートドライバ４１ａに外部からの制御信号を送る。
例えば、制御回路４１は、後述するフレキシブルプリント基板５３と制御ライン５１ｄとを介して、制御信号を各制御ライン５１ｄ毎に順次印加する。制御ライン５１ｄに印加された制御信号により薄膜トランジスタ５１ｃがオン状態となり、光電変換素子５１ｂからの画像データ信号が受信できるようになる。

増幅回路４２は、積分増幅器４２ａ、Ａ／Ｄ変換器４２ｂ、および画像合成回路４２ｃを有する。
積分増幅器４２ａは、各光電変換素子５１ｂからの画像データ信号を増幅し出力する。積分増幅器４２ａから出力された画像データ信号は、並列／直列変換されてＡ／Ｄ変換器４２ｂに入力される。
Ａ／Ｄ変換器４２ｂは、入力された画像データ信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。
画像合成回路４２ｃは、Ａ／Ｄ変換器４２ｂにより変換された画像データ信号（デジタル信号）に基づいて、Ｘ線画像を生成する。
例えば、増幅回路４２は、後述するデータライン（又はシグナルライン）５１ｅとフレキシブルプリント基板５３とを介して、各光電変換素子５１ｂからの画像データ信号を順次受信し、これを増幅する。そして、増幅された画像データ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換された画像データ信号に基づいて、Ｘ線画像を生成する。

図２および図３に示すように、Ｘ線検出部５は、アレイ基板５１、シンチレータ５２、およびフレキシブルプリント基板５３を有する。
アレイ基板５１は、基板５１ａ、光電変換素子５１ｂ、薄膜トランジスタ５１ｃ、制御ライン５１ｄ、およびデータライン５１ｅを有する。

基板５１ａは、板状を呈し、ガラスなどから形成されている。
光電変換素子５１ｂと、薄膜トランジスタ５１ｃは、基板５１ａの入射窓２２側の面に複数組設けられている。１組の光電変換素子５１ｂと、薄膜トランジスタ５１ｃは、制御ライン５１ｄとデータライン５１ｅとで画された領域に設けられている。複数組の光電変換素子５１ｂと、薄膜トランジスタ５１ｃは、マトリクス状に並べられている。なお、１組の光電変換素子５１ｂと、薄膜トランジスタ５１ｃは、１つの画素（pixel）に対応する。
また、光電変換素子５１ｂにおいて変換した信号電荷を蓄積する蓄積キャパシタ５１ｆを設けることができる。ただし、光電変換素子５１ｂの容量によっては、光電変換素子５１ｂが蓄積キャパシタ５１ｆを兼ねることができる。

光電変換素子５１ｂは、例えば、フォトダイオードなどとすることができる。
薄膜トランジスタ５１ｃは、蛍光が光電変換素子５１ｂに入射することで生じた電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う。薄膜トランジスタ５１ｂは、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコン（Ｐ−Ｓｉ）などの半導体材料を含むものとすることができる。薄膜トランジスタ５１ｃは、ゲート電極５１ｇ１、ソース電極５１ｇ２及びドレイン電極５１ｇ３を有している。薄膜トランジスタ５１ｃのゲート電極５１ｇ１は、対応する制御ライン５１ｄと電気的に接続される。薄膜トランジスタ５１ｃのソース電極５１ｇ２は、対応するデータライン５１ｅと電気的に接続される。薄膜トランジスタ５１ｃのドレイン電極５１ｇ３は、対応する光電変換素子５１ｂと蓄積キャパシタ５１ｆとに電気的に接続される。

制御ライン５１ｄは、所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。制御ライン５１ｄは、Ｘ方向（例えば、行方向）に延びている。
データライン５１ｅは、所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。データライン５１ｅは、Ｘ方向に直交するＹ方向（例えば、列方向）に延びている。

シンチレータ５２は、光電変換素子５１ｂの上に設けられ、入射するＸ線を可視光すなわち蛍光に変換する。シンチレータ５２は、基板５１ａ上の複数の光電変換素子５１ｂが設けられた領域を覆うように設けられている。
シンチレータ５２は、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）、あるいはヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：タリウム（Ｔｌ）などを用いて形成することができる。この場合、真空蒸着法などを用いて、柱状結晶の集合体が形成されるようにすることができる。
また、シンチレータ５２は、例えば、酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ）などを用いて形成することもできる。

フレキシブルプリント基板５３は、複数の制御ライン５１ｄのそれぞれを回路基板４に設けられた制御回路４１と電気的に接続する。
また、フレキシブルプリント基板５３は、複数のデータライン５１ｅのそれぞれを回路基板４に設けられた増幅回路４２と電気的に接続する。

押しつけ部材６は、Ｘ線検出部５を支持板３１に向けて押しつける。押しつけ部材６は、Ｚ方向においてＸ線検出部５の位置がずれるのを抑制するために設けられている。
押しつけ部材６は、入射窓２２とＸ線検出部５との間に設けられている。なお、押しつけ部材６は、カバー部２１の内壁とＸ線検出部５との間に設けられていてもよい。押しつけ部材６は、例えば、ゴムなどの弾性体から形成することができる。

ここで、Ｘ線検出部５（基板５１ａ）と支持部３（支持板３１）とを強固に接合すると、外力に対する耐性を向上させることができる。しかしながら、Ｘ線検出部５と支持部３とを強固に接合すると、Ｘ線検出部５に不具合が発生した際に支持部３からＸ線検出部５を分離することが困難となる。
一方、支持部３からＸ線検出部５を分離しやすくするために、単に、Ｘ線検出部５と支持部３との接合強度を弱めると、外力に対する耐性が低くなる。

そこで、本実施の形態に係るＸ線検出器１においては、Ｘ方向およびＹ方向の少なくともいずれかの方向においてＸ線検出部５の位置がずれるのを抑制するために保持部７を設けている。
また、Ｘ線検出部５と支持部３との接合強度は、支持部３からＸ線検出部５を容易に分離できる程度とされている。例えば、接着剤や粘着テープなどを用いて、Ｘ線検出部５の
アレイ基板５１の面の一部が、支持部３の支持板３１と接合されている。すなわち、Ｘ線検出部５が支持部３と部分的に接合されている。

保持部７は、アレイ基板５１（基板５１ａ）の支持板３１側に設けられている。保持部７は、基板５１ａの支持板３１側の面から突出している。支持板３１の保持部７が設けられる位置に対応する位置には、支持板３１の厚み方向（Ｚ方向）を貫通する孔３１ａが設けられている。そして、保持部７は、孔３１ａに挿入されている。
保持部７と孔３１ａとの間の隙間寸法（クリアランス）は、０．３ｍｍ以下とすることが好ましい。
保持部７と孔３１ａとの間の隙間寸法が０．３ｍｍを超えると、外力が作用した際にＸ線検出部５のＸ線画像検出中心と、Ｘ線検出器１の表示中心とのずれ量が大きくなりすぎて、Ｘ線検出器１の検出精度の劣化が大きくなりすぎるおそれがある。
また、外力が作用した際の剛性を考慮すると、保持部７の断面寸法は、例えば、直径寸法で５ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすることが好ましい。
また、シンチレータ５２からの光が、孔３１ａに入射するとＸ線画像にノイズが生じるおそれがある。そのため、保持部７のシンチレータ５２からの光に対する光学特性（例えば、反射率など）は、支持板３１のシンチレータ５２からの光に対する光学特性と同等であることが好ましい。保持部７は、例えば、不透明な黒色の樹脂などから形成することができる。

保持部７の形成方法には、特に限定はない。例えば、柱状の保持部７を予め形成し、基板５１ａの支持板３１側の面に接合することができる。また、保持部７は、ＰＥＰ（Photo Engraving Process）などを用いて、基板５１ａの支持板３１側の面に形成することもできる。また、アレイ基板５１と支持板３１とを部分的に接合し、孔３１ａを介して、保持部７を基板５１ａに接合することもできる。また、アレイ基板５１と支持板３１とを部分的に接合し、孔３１ａの内部に樹脂などを流し込むことで、保持部７を形成することもできる。

Ｘ線検出器１の筐体２の側面部や角部に外力が加わると、Ｘ線検出部５と、支持部３との間において滑り方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に大きな力が加わる。
しかしながら、Ｘ線検出器１には、保持部７が設けられているので、Ｘ線検出部５と、支持部３との接合強度を弱くしても、Ｘ方向およびＹ方向におけるＸ線検出部５の位置ずれ量を小さくすることができる。
そのため、支持部３の支持板３１からＸ線検出部５のアレイ基板５１を分離しやすく、且つ、外力に対する耐性の高いＸ線検出器１を提供することができる。

図５（ａ）〜（ｄ）は、他の実施形態に係る保持部７を例示するための模式断面図である。
外力に対する耐性があれば、保持部７の高さ寸法（Ｚ方向の寸法）には特に限定がない。
そのため、図５（ａ）に示すように、保持部７の高さ寸法は、支持板３１の厚み寸法よりも短くすることができる。この場合、生産性を考慮すると、保持部７の高さ寸法は、０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。
保持部７の高さ寸法が、支持板３１の厚み寸法よりも短ければ、保持部７と回路基板４とが干渉することがない。そのため、回路基板４の保持部７が設けられる位置に対応する位置に孔４ａを設ける必要はない。
この場合、図５（ｂ）に示すように、凹部３１ｂ（支持板３１の厚み方向を貫通しない孔）とすることもできる。
支持板３１や回路基板４に貫通孔を設けないようにすれば、シンチレータ５２からの光に対する光学特性が均一となるようにすることができる。そのため、Ｘ線画像に生じるノイズを低減させることができる。

また、図５（ｃ）に示すように、保持部７の高さ寸法は、支持板３１の厚み寸法よりも長くすることができる。
保持部７の高さ寸法が、支持板３１の厚み寸法よりも長くなっていれば、支持板３１にＸ線検出部５を取り付ける際に取付基準とすることができる。なお、保持部７が複数設けられる場合には、複数の保持部７の一部が、支持板３１の厚み寸法よりも長い高さ寸法を有するものとすることもできる。
また、保持部７の高さ寸法が、支持板３１の厚み寸法よりも長くなっていれば、孔３１ａを介して、保持部７を基板５１ａに接合する際の作業性を向上させることができる。

また、図５（ｄ）に示すように、保持部７は、基板５１ａに接合される第１の部分７ａと、第１の部分７ａの基板５１ａ側とは反対側に設けられ、第１の部分７ａよりも断面積の大きい第２の部分７ｂとを有するものとすることができる。孔３１ａは、保持部７の第１の部分７ａが挿入される第１の部分３１ａと、保持部７の第２の部分７ｂが挿入される第２の部分３１ａ２とを有するものとすることができる。
第１の部分７ａと第２の部分７ｂとを有する保持部７とすれば、Ｘ方向およびＹ方向のみならず、Ｚ方向におけるＸ線検出部５の位置ずれ量を小さくすることができる。
第１の部分７ａと第２の部分７ｂとを有する保持部７とすれば、押しつけ部材６を省くこともできる。
この場合、支持部３からＸ線検出部５を分離する際には、保持部７の第１の部分７ａを基板５１ａから剥がす必要がある。しかしながら、保持部７の第１の部分７ａの断面積は小さいので、保持部７の第１の部分７ａを基板５１ａから比較的容易に剥がすことができる。

次に、複数の保持部７の配設形態について例示をする。
図６（ａ）〜（ｄ）は、複数の保持部７の配設形態について例示をするための模式平面図である。
図６（ａ）に示すように、複数の保持部７は、マトリックス状に配設することができる。
また、図６（ｂ）に示すように、複数の保持部７は、千鳥状に配設することもできる。
その他、複数の保持部７は、放射線上に設けられていてもよいし、同心円上に設けられていてもよい。
また、Ｘ線検出器１を落下させるなどして衝撃が加えられた場合には、Ｘ線検出部５の角部に負荷が集中する。
そのため、図６（ｃ）に示すように、基板５１ａの角部の近傍に設けられる保持部７の数を、基板５１ａの中央部に設けられる保持部７の数よりも多くすることができる。基板５１ａの角部の近傍に設けられる保持部７の数を多くすれば、衝撃などに対する耐性を向上させることができる。
また、図６（ｄ）に示すように、基板５１ａの周縁に沿って複数の保持部７を設けることもできる。この様にすれば、保持部７が、回路基板４の部品と干渉するのを抑制することができる。
保持部７の間隔（ピッチ寸法）には特に限定がない。保持部７の間隔は、例えば、３０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度とすることができる。保持部７の間隔をこの様な範囲とすれば、保持部７を設ける際の作業性を向上させることができる。

なお、保持部７の間隔は、必ずしも一定である必要はなく、回路基板４の部品との干渉などを考慮して適宜変更することができる。また、複数の保持部７の配設形態は、必ずしも対称性を有している必要はない。例えば、複数の保持部７の配設形態は、回路基板４の部品の配置や重量の偏りなどに応じて、非対称を有していてもよい。この場合、複数の保持部７の配設形態は、回路基板４の部品の配置や重量の偏りなどに応じて、任意のものとすることができる。
保持部７の数には限定がなく、１つ以上の保持部７を設けるようにすることができる。 保持部７の配設形態、間隔、数などは、Ｘ線検出部５と支持部３とが部分的に接合された位置や接合強度などを考慮して決定することができる。

図７（ａ）〜（ｃ）は、保持部７の断面形状を例示するための模式図である。
保持部７の断面形状は、任意の形状とすることができる。
この場合、図７（ａ）に示すように、保持部７の断面形状を円形とすれば、外力の印加方向が変化することで、耐性が変化するのを抑制することができる。
また、保持部７の断面形状は、多角形とすることができる。
例えば、図７（ｂ）に示すように、保持部７の断面形状は、四角形とすることができる。
保持部７の断面形状を多角形とすれば、特定の方向からの外力に対する耐性を向上させることができる。
なお、保持部７の断面形状は、三角形や五角形などの他の多角形であってもよい。

また、保持部７の断面形状は、複数の線状部分が交差した形状とすることができる。
例えば、図７（ｃ）に示すように、保持部７の断面形状は、十字形状とすることができる。
ここで、基板５１ａには、互いに直交する制御ライン５１ｄと、データライン５１ｅとが設けられている。そのため、十字形状を有する保持部７を、制御ライン５１ｄとデータライン５１ｅとに対応させて設けるようにすれば、シンチレータ５２からの光が保持部７に入射するのを抑制することができる。そのため、Ｘ線画像に生じるノイズを低減させることができる。

次に、Ｘ線検出器１の作用について例示をする。
まず、初期状態においては、蓄積キャパシタ５１ｆに電荷が蓄えられている。また、蓄積キャパシタ５１ｆに並列接続されている光電変換素子５１ｂには逆バイアス状態の電圧が印加されている。なお、光電変換素子５１ｂに印加されている電圧は、データライン５１ｅに印加されている電圧と同じである。光電変換素子５１ｂは、ダイオードの一種であるフォトダイオードなどであるため、逆バイアスの電圧が印加されても電流はほとんど流れない。そのため、蓄積キャパシタ５１ｆに蓄えられた電荷は減少することなく保持される。

Ｘ線１００が、入射窓２２を介してシンチレータ５２に入射すると、シンチレータ５２の内部において高エネルギーのＸ線１００が低エネルギーの蛍光（可視光）に変換される。シンチレータ５２の内部において発生した蛍光の一部は、光電変換素子５１ｂに入射する。
光電変換素子５１ｂに入射した蛍光は、光電変換素子５１ｂの内部において、電子とホールからなる電荷に変換される。電子とホールは、蓄積キャパシタ５１ｆにより形成された電界方向に沿って光電変換素子５１ｂの両端子にそれぞれ到達する。そのため、光電変換素子５１ｂの内部に電流が流れる。

光電変換素子５１ｂの内部を流れる電流は、並列接続されている蓄積キャパシタ５１ｆに流れ込む。蓄積キャパシタ５１ｆに電流が流れ込むことで、蓄積キャパシタ５１ｆに蓄えられている電荷が打ち消される。そのため、蓄積キャパシタ５１ｆに蓄えられていた電荷が減少し、蓄積キャパシタ５１ｆの両端子間における電位差も初期状態と比べて減少する。

複数の制御ライン５１ｄは、対応するゲートドライバ４１ａに電気的に接続されている。ゲートドライバ４１ａは、複数の制御ライン５１ｄの電位を順番に変化させる。すなわち、ゲートドライバ４１ａは、複数の制御ライン５１ｄに制御信号を順次印加する。この場合、ある特定の時間においては、ゲートドライバ４１ａにより、電位を変化させた制御ライン５１ｄは、１本のみである。電位が変化した制御ライン５１ｄに対応するデータライン５１ｅに並列接続されている薄膜トランジスタ５１ｃのソース電極５１ｇ２とドレイン電極５１ｇ３との間は、オフ状態（絶縁状態）からオン状態(導通状態)へと変化する。
各データライン５１ｅには、所定の電圧が印加されている。データライン５１ｅに印加されている電圧は、電位が変化した制御ライン５１ｄに電気的に接続されている薄膜トランジスタ５１ｃを介して、蓄積キャパシタ５１ｆに印加される。

初期状態においては、蓄積キャパシタ５１ｆはデータライン５１ｅと同じ電位となっている。そのため、蓄積キャパシタ５１ｆの電荷量が初期状態から変化していない場合には、データライン５１ｅから蓄積キャパシタ５１ｆに電荷が移動しない。
一方、蛍光が入射した光電変換素子５１ｂと並列接続されている蓄積キャパシタ５１ｆの電荷量は減少している。すなわち、蛍光が入射した光電変換素子５１ｂと並列接続されている蓄積キャパシタ５１ｆの電荷量は初期状態から変化している。そのため、オン状態となった薄膜トランジスタ５１ｃを介して、データライン５１ｅから蓄積キャパシタ５１ｆに電荷が移動する。その結果、蓄積キャパシタ５１ｆに蓄えられた電荷量は初期状態に戻る。また、移動した電荷は、データライン５１ｅを流れ、画像データ信号として積分増幅器４２ａに向けて出力される。

複数のデータライン５１ｅは、対応する積分増幅器４２ａとそれぞれ電気的に接続されている。
積分増幅器４２ａは、一定時間内に流れる電流を積分し、その積分値に対応した電圧を出力する。すなわち、積分増幅器４２ａは、ある一定時間内にデータライン５１ｅを流れる電荷量を電圧値に変換する。その結果、光電変換素子５１ｂの内部において発生した電荷信号（画像データ信号）は、積分増幅器４２ａによって電位情報へと変換される。

積分増幅器４２ａによって変換された電位情報は、Ａ／Ｄ変換器４２ｂによってデジタル信号へと順次変換される。デジタル値となった画像データ信号は、画像合成回路４２ｃによって合成されＸ線画像が生成される。例えば、画像合成回路４２ｃは、デジタル値となった画像データ信号を画素の行と列にしたがって順次合成してＸ線画像を生成する。生成されたＸ線画像に関する電気信号は、図示しないディスプレイ装置などの外部機器に向けて出力される。
外部の機器に向けて出力されたＸ線画像に関する電気信号は、通常のディスプレイ装置などによって容易に画像化が可能である。そのため、Ｘ線を照射することで得られたＸ線画像は、可視光による画像として観察できるようになる。

本実施の形態に係るＸ線検出器１によれば、落下による衝撃などの外力がＸ線検出器１に加わったとしても、保持部７によりＸ線検出部５の位置を維持することができる。そのため、Ｘ線検出部５の破損や位置ずれの発生を抑制することができる。
また、製造中などにおいてＸ線検出部５に不具合が生じたとしても、Ｘ線検出部５は支持部３と部分的に接合されているだけであるため、Ｘ線検出部５を容易に分離することができる。
また、支持板３１は、軽量化のために肉抜きが施される場合がある。支持板３１に肉抜き部分があると、接着剤などによる接合強度のみでＸ線検出部５を保持するのが困難となるおそれがある。本実施の形態に係るＸ線検出器１によれば、保持部７によりＸ線検出部５の位置を維持することができる。そのため、肉抜きが施された支持板３１であっても、Ｘ線検出部５の破損や位置ずれの発生を抑制することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１ Ｘ線検出器、２ 筐体、３ 支持部、４ 回路基板、５ Ｘ線検出部、６ 押しつけ部材、７ 保持部、７ａ 第１の部分、７ｂ 第２の部分、２１ カバー部、２２ 入射窓、２３ 基部、３１ 支持板、３１ａ 孔、３１ｂ 凹部、３２ 支柱、４１ 制御回路、４１ａ ゲートドライバ、４１ｂ 行選択回路、４２ 増幅回路、４２ａ 積分増幅器、４２ｂ Ａ／Ｄ変換器、４２ｃ 画像合成回路、５１ アレイ基板、５１ａ 基板、５１ｂ 光電変換素子、５１ｃ 薄膜トランジスタ、５１ｄ 制御ライン、５１ｅ データライン、５２ シンチレータ、５３ フレキシブルプリント基板、１００ Ｘ線

Claims (6)

1. 第１の面に光電変換素子を有するアレイ基板と、
   前記光電変換素子の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、
   前記アレイ基板の前記第１の面とは反対側の第２の面から突出する保持部と、
   前記保持部が挿入される孔および凹部の少なくともいずれかを有し、前記アレイ基板の前記第２の面側に設けられた支持板と、
   を備えた放射線検出器。
2. 前記アレイ基板の前記第２の面の一部は、前記支持板と接合されている請求項１記載の放射線検出器。
3. 前記保持部は、複数設けられ、
   前記アレイ基板の角部の近傍に設けられた前記保持部の数は、前記アレイ基板の中央部に設けられた前記保持部の数よりも多い請求項１または２に記載の放射線検出器。
4. 前記保持部は、複数設けられ、
   前記複数の保持部は、前記アレイ基板の周縁に沿って設けられた請求項１または２に記載の放射線検出器。
5. 前記保持部は、前記アレイ基板に設けられる第１の部分と、前記第１の部分の前記アレイ基板側とは反対側に設けられ前記第１の部分よりも断面積の大きい第２の部分と、を有する請求項１〜４のいずれか１つに記載の放射線検出器。
6. 前記保持部の前記シンチレータからの光に対する光学特性は、前記支持板の前記シンチレータからの光に対する光学特性と同等である請求項１〜５のいずれか１つに記載の放射線検出器。

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