JP2016038279A - シンチレータパネルおよびこれを備えた放射線検出器 - Google Patents
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Abstract
【課題】水分による蛍光体層の劣化を確実に防止し、さらに光電変換素子と貼り合わせの際に、エアーギャップを生ずることのないシンチレータパネルおよびこれを備えた放射線検出器を提供すること。【解決手段】樹脂基板と、前記樹脂基板上に形成され、放射線を可視光に変換する蛍光体層と、前記樹脂基板の蛍光体層形成面と対向する面に接着層を介して貼り合わされた第１防湿保護体と、前記蛍光体層の表面から前記第１防湿保護体の接着面に対向する面の一部分までを、一体的に覆うように形成された第２防湿保護体と、を少なくとも備えたシンチレータパネルとする。またこのシンチレータパネルを備えて成る放射線検出器とする。【選択図】図２
Description
本発明は、医療診断や非破壊検査などに用いられる放射線検出器およびこの放射線検出器に用いられるシンチレータパネルに関する。
従来より、エックス線画像のような放射線画像は医療現場において病状の診断に広く用いられている。近年ではデジタルの放射線画像が直接得られるフラットパネル型放射線検出器（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）に代表されるデジタル方式の放射線検出器が登場している。
このようなデジタル方式は、デジタルの放射線画像が得られ、陰極管や液晶パネル等の画像表示装置に画像を表示することが可能であるため、必ずしも写真フィルム上への画像形成を必要としない。その結果、これらデジタル方式の放射線検出器は、銀塩写真方式による画像形成の必要性を低減させ、病院や診療所での診断作業の利便性を大幅に向上させている。
またフラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ）には、Ｇｄ2Ｏ2ＳやＣｓＩなどのシンチレータによって放射線を光に変換後、フォトダイオードにより電荷へ変換するシンチレータ方式を採用したものがあり、このようなシンチレータ方式のＦＰＤは、基板上に蛍光体層が形成されたシンチレータパネルと、薄膜トランジスタおよび電荷結合素子による光電変換素子部材と、を組み合わせて成るものである。
このようなＦＰＤに用いられるシンチレータパネルは、基板上に形成された蛍光体層が吸湿性を有する場合、蛍光体層に水分が到達して劣化してしまわないよう、基板と蛍光体層とを覆うように防湿保護体が設けられている。
例えば特許文献１では、図５に示したように、樹脂基板１０２上に蛍光体層１０４が形成された後、蛍光体層１０４の表面から、樹脂基板１０２の蛍光体層形成面に対向する面の一部分までを覆うように第１防湿保護体１０６が設けられ、さらに樹脂基板１０２上の第１防湿保護体１０６が設けられた箇所以外の残りの箇所と、第１防湿保護体１０６上に、接着層１０８を介して第２防湿保護体１１０が形成されたシンチレータパネル１００が開示されている。
また特許文献２では、図６に示したように、金属製の硬質基板２０２上に蛍光体層２０４が形成された後、蛍光体層２０４の表面から、硬質基板２０２の蛍光体層形成面に対向する面までを覆うように防湿保護体２０６が設けられたシンチレータパネル２００が開示されている。
このシンチレータパネル２００の防湿保護体２０６は、硬質基板２０２を、回転台上に複数本の支持針を介して支えるように設置し、この状態でＣＶＤ法を用いた蒸着装置内で回転台を回転させながら蒸着形成されたものである。
このようにシンチレータパネル１００，２００を構成することにより、蛍光体層１０４，２０４に水分が到達することを防止し、劣化を生ずることなく所望の機能を継続させることができる。
しかしながら特許文献１に開示されたシンチレータパネル１００は、図７に示したように、第１防湿保護体１０６と第２防湿保護体１１０とで防湿を行っているものの、矢印で示したように樹脂基板１０２と第２防湿保護体１１０との間の接着層１０８から、樹脂基板１０２を通じて蛍光体層１０４に水分が到達してしまう場合があり、蛍光体層１０４への水分の到達を完全に防止することはできないものであった。
また、特許文献２に開示されたシンチレータパネル２００は、防湿保護体２０６で硬質基板２０２と蛍光体層２０４とを覆っているため、蛍光体層２０４への水分の到達を確実に防止できるものの、図８に示したように、このシンチレータパネル２００を光電変換素子部材２１０と貼り合わせて放射線検出器２２０を形成する際には、シンチレータパネル２００に硬質基板２０２が用いられているため、光電変換素子部材２１０との貼り合わせにおいて、両者の間にエアー２３０が残ってしまい、両者の間にエアーギャップが生ずる場合があった。
なお、特許文献２のシンチレータパネル２００において、硬質基板２０２の換わりに柔らかい樹脂基板に置き換えれば、光電変換素子部材２１０との貼り合わせの際に、シンチレータパネル２００上の微細な凹凸に追随して光電変換素子部材２１０を貼り合わせることができ、両者の間にエアー２３０が残ってしまうことを防止できると考えられる。
しかしながら、この場合には今度は柔らかい樹脂基板であるため、ＣＶＤ法を用いた蒸着装置内で防湿保護体２０６を形成する際に、樹脂基板を水平に真っ直ぐ保つことが困難となり、防湿保護体２０６を、樹脂基板が湾曲した状態で防湿保護体２０６を形成させてしまうこととなる。
このようにして得られたシンチレータパネル２００と光電変換素子部材２１０とを貼り合わせると、シンチレータパネル２００が光電変換素子部材２１０によって湾曲された状態から真っ直ぐな状態に戻され、場合によっては防湿保護体２０６が破損してしまい、蛍光体層２０４の防湿性の低下が生じる。
本発明はこのような現状に鑑みなされたものであって、蛍光体層に水分が到達してしまうことを確実に防止し、さらに光電変換素子部材と貼り合わせの際にエアーギャップを生ずることなく、防湿保護体の破損を生ずることのないシンチレータパネルおよびこれを備えた放射線検出器を提供することを目的とする。
本発明の上記目的は以下の構成により達成される。
（１）
樹脂基板と、
前記樹脂基板上に形成され、放射線を可視光に変換する蛍光体層と、
前記樹脂基板の蛍光体層形成面と対向する面に接着層を介して貼り合わされた第１防湿保護体と、
前記蛍光体層の表面から前記第１防湿保護体の接着面に対向する面の一部分までを、一体的に覆うように形成された第２防湿保護体と、
を少なくとも備えることを特徴とするシンチレータパネル。
（２）
前記第２防湿保護体が、ＣＶＤ法で形成されたポリパラキシリレン膜であることを特徴とする（１）に記載のシンチレータパネル。
（３）
前記第１防湿保護体が、可撓性を有することを特徴とする（１）または（２）に記載のシンチレータパネル。
（４）
前記第１防湿保護体が、
樹脂を主成分とした樹脂フィルムからなることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のシンチレータパネル。
（５）
前記樹脂フィルム上に、さらに無機層が形成されていることを特徴とする（４）に記載のシンチレータパネル。
（６）
前記樹脂基板が、可撓性を有することを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載のシンチレータパネル。
（７）
（１）〜（６）のいずれかに記載のシンチレータパネルと、
前記シンチレータパネルの前記蛍光体層側に貼り付けられ、光電変換素子を二次元的に配列してなる光電変換素子部材と、
を少なくとも備えることを特徴とする放射線検出器。
（１）
樹脂基板と、
前記樹脂基板上に形成され、放射線を可視光に変換する蛍光体層と、
前記樹脂基板の蛍光体層形成面と対向する面に接着層を介して貼り合わされた第１防湿保護体と、
前記蛍光体層の表面から前記第１防湿保護体の接着面に対向する面の一部分までを、一体的に覆うように形成された第２防湿保護体と、
を少なくとも備えることを特徴とするシンチレータパネル。
（２）
前記第２防湿保護体が、ＣＶＤ法で形成されたポリパラキシリレン膜であることを特徴とする（１）に記載のシンチレータパネル。
（３）
前記第１防湿保護体が、可撓性を有することを特徴とする（１）または（２）に記載のシンチレータパネル。
（４）
前記第１防湿保護体が、
樹脂を主成分とした樹脂フィルムからなることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のシンチレータパネル。
（５）
前記樹脂フィルム上に、さらに無機層が形成されていることを特徴とする（４）に記載のシンチレータパネル。
（６）
前記樹脂基板が、可撓性を有することを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載のシンチレータパネル。
（７）
（１）〜（６）のいずれかに記載のシンチレータパネルと、
前記シンチレータパネルの前記蛍光体層側に貼り付けられ、光電変換素子を二次元的に配列してなる光電変換素子部材と、
を少なくとも備えることを特徴とする放射線検出器。
本発明によれば、水分による蛍光体層の劣化を確実に防止し、さらに光電変換素子部材と貼り合わせの際に、エアーギャップを生ずることのないシンチレータパネルおよびこれを備えた放射線検出器を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
本発明の放射線検出器およびこの放射線検出器に用いられるシンチレータパネルは、医療診断や非破壊検査などに用いられるものである。
本発明の放射線検出器およびこの放射線検出器に用いられるシンチレータパネルは、医療診断や非破壊検査などに用いられるものである。
＜＜放射線検出器６０＞＞
図１に示したように、本発明の放射線検出器６０は、大きく分けて、シンチレータパネル１０と、このシンチレータパネル１０の蛍光体層２４側に貼り付けられ、光電変換素子を二次元的に配列してなる光電変換素子部材５０と、からなり、シンチレータパネル１０の蛍光体層２４によって放射線を光に変換した後、この光を光電変換素子部材５０で電荷へ変換し、デジタルの放射線画像を得るものである。
本発明においては、特にシンチレータパネル１０が防湿効果を高めた特徴的な構成を有しており、以下このシンチレータパネル１０について詳しく説明する。
図１に示したように、本発明の放射線検出器６０は、大きく分けて、シンチレータパネル１０と、このシンチレータパネル１０の蛍光体層２４側に貼り付けられ、光電変換素子を二次元的に配列してなる光電変換素子部材５０と、からなり、シンチレータパネル１０の蛍光体層２４によって放射線を光に変換した後、この光を光電変換素子部材５０で電荷へ変換し、デジタルの放射線画像を得るものである。
本発明においては、特にシンチレータパネル１０が防湿効果を高めた特徴的な構成を有しており、以下このシンチレータパネル１０について詳しく説明する。
＜＜シンチレータパネル１０＞＞
図２に示したように、本発明のシンチレータパネル１０は、樹脂基板２０と、この樹脂基板２０上に形成された反射層２２と、反射層２２上に、放射線を可視光に変換する蛍光体層２４が設けられている。
図２に示したように、本発明のシンチレータパネル１０は、樹脂基板２０と、この樹脂基板２０上に形成された反射層２２と、反射層２２上に、放射線を可視光に変換する蛍光体層２４が設けられている。
そして、樹脂基板２０の蛍光体層２４形成面と対向する面に、接着層２６を介して第１防湿保護体２８が貼り合わされ、さらに蛍光体層２４の表面から、第１防湿保護体２８の接着面に対向する面の一部分までを、一体的に覆うように第２防湿保護体３０が設けられ、これにてシンチレータパネル１０が構成されている。
なお、樹脂基板２０上に形成された反射層２２は、必須の構成では無いものであるが、光電変換素子部材５０と貼り合わされて放射線検出器６０とした際に、放射線から変換された光を、効率的に光電変換素子部材５０側に届けるため、備えてなることがより好ましい。
なお、上記した各部材の具体的な材質等については以下のとおりである。
なお、上記した各部材の具体的な材質等については以下のとおりである。
＜樹脂基板２０＞
樹脂基板２０は、放射線透過性を有し、蛍光体層２４を担持可能な樹脂基板２０であれば特に限定されないものである。
樹脂基板２０は、放射線透過性を有し、蛍光体層２４を担持可能な樹脂基板２０であれば特に限定されないものである。
このような樹脂基板２０としては、厚さ１０〜１０００μｍ、更には３０〜５００μｍの可撓性を有する高分子フィルムであることが好ましい。ここで「可撓性」とは、樹脂基板２０を構成する４辺のうち１辺を固定したときに、固定辺より１０ｃｍ離れた点で、樹脂基板２０の自重による重力で、樹脂基板２０が固定辺の位置に対して２ｍｍ以上垂れ下がる性質のことである。
このような可撓性を有する樹脂基板２０としては、特にポリイミドまたはポリエチレンナフタレートを含有する高分子フィルムが、ヨウ化セシウムを原材料として気相堆積法にて柱状結晶の蛍光体層２４を形成するのに好適である。
樹脂基板２０の具体例としては、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどからなる高分子フィルムが挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、積層あるいは混合して用いてもよい。中でも、上述のように、ポリイミドまたはポリエチレンナフタレートを含有する高分子フィルムが特に好ましい。
＜反射層２２＞
次いで反射層２２としては、金属薄膜や白色顔料を樹脂中に分散含有させた顔料層が好ましく、これにより放射線検出器６０としての感度を向上させることができる。ここで金属薄膜はＡｇやＡｌ、Ｎｉ、Ｃｒ等の金属を蒸着、スパッタ法により樹脂基板２０上に形成させることができる。また顔料層は、例えば白色顔料を樹脂中に分散含有させたものが用いられ、腐食等が無く耐久性の観点で好ましい。
次いで反射層２２としては、金属薄膜や白色顔料を樹脂中に分散含有させた顔料層が好ましく、これにより放射線検出器６０としての感度を向上させることができる。ここで金属薄膜はＡｇやＡｌ、Ｎｉ、Ｃｒ等の金属を蒸着、スパッタ法により樹脂基板２０上に形成させることができる。また顔料層は、例えば白色顔料を樹脂中に分散含有させたものが用いられ、腐食等が無く耐久性の観点で好ましい。
反射層２２の製造方法としては、例えば、以下の製造方法が挙げられる。
（１）．有機溶剤中に樹脂及び白色顔料を分散させ、樹脂基板２０上に塗布して乾燥させ、反射層２２とする。
（２）．溶融樹脂中に白色顔料を分散させ、樹脂基板２０用の樹脂とともに共押し出しによりフィルム状に圧延かつもしくは延伸することで、樹脂基板２０上に顔料を分散させて反射層２２とする。
（１）．有機溶剤中に樹脂及び白色顔料を分散させ、樹脂基板２０上に塗布して乾燥させ、反射層２２とする。
（２）．溶融樹脂中に白色顔料を分散させ、樹脂基板２０用の樹脂とともに共押し出しによりフィルム状に圧延かつもしくは延伸することで、樹脂基板２０上に顔料を分散させて反射層２２とする。
これら樹脂基板２０上に顔料を分散させて反射層２２とする製造方法の詳細に関しては、特開平６−２２６８９４号公報に示されているとおりである。
また白色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。中でも酸化チタン、炭酸カルシウムが好ましい。
また白色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等が挙げられる。中でも酸化チタン、炭酸カルシウムが好ましい。
顔料を分散する樹脂としては、例えばポリウレタン、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、塩化ビニル共重合体（例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体等）、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体（ニトロセルロース等）、スチレン−ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が挙げられる。中でもポリウレタン、ポリエステル、塩化ビニル系共重合体、ポリビニルブチラール、ニトロセルロースが好ましい。
これらのうちでも、上記（１）．の製造方法では、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー及びポリエステル系熱可塑性エラストマーが好ましい。
上記（２）．の製造方法では、共押し出しのため、樹脂基板２０と同じ樹脂であることが望ましく、中でもポリエチレンテレフタレートが好ましい。また反り防止、剥離防止のため、樹脂基板２０の両面に顔料分散層（図示せず）を設けても良い。
上記（２）．の製造方法では、共押し出しのため、樹脂基板２０と同じ樹脂であることが望ましく、中でもポリエチレンテレフタレートが好ましい。また反り防止、剥離防止のため、樹脂基板２０の両面に顔料分散層（図示せず）を設けても良い。
また、反射層２２として多数の気泡を含有する発泡性の樹脂（例えばポリエチレンテレフタレート）を樹脂基板２０として用い、樹脂基板２０と反射層２２とを同時に兼ねた構造としても良い。
その他には、樹脂基板２０と反射層２２あるいは蛍光体層２４との結合を強化するため、樹脂基板２０表面にポリエステル又はゼラチンなどの高分子物質を塗布して接着性を付与する下塗り層（図示せず）を設けたり、カーボンブラックなどの光吸収物質からなる光吸収層（図示せず）などが設けられていても良い。
それらの構成は、目的や用途などに応じて任意に選択することができる。
なお、反射層２２の反射率を変えることは、感度を所望の特性に調整できるため好ましい。反射率の調整としては着色された顔料を使用する方法が提案されているが、経時での色素の退色が発生しやすく好ましい手法ではない。
なお、反射層２２の反射率を変えることは、感度を所望の特性に調整できるため好ましい。反射率の調整としては着色された顔料を使用する方法が提案されているが、経時での色素の退色が発生しやすく好ましい手法ではない。
反射率の安定的な制御としては、白色顔料とカーボンブラック等の配合比率により調整する方法や、反射率の低い樹脂基板２０と白色顔料による反射層２２の膜厚を調整する方法が好ましい。
反射層２２の厚みによる反射率調整としては、ポリイミド基板などの光を吸収する樹脂基板２０と、顔料層の膜厚を調整することで、均一な反射率調整が可能となる。
なお反射層２２の分光反射率は、市販の分光反射率測定装置（例えば日立自記分光光度計Ｕ−３２１０、同分光光度計Ｕ−４０００型等）を用いて測定することができる。
なお反射層２２の分光反射率は、市販の分光反射率測定装置（例えば日立自記分光光度計Ｕ−３２１０、同分光光度計Ｕ−４０００型等）を用いて測定することができる。
＜蛍光体層２４＞
蛍光体層２４は、種々の公知の蛍光体材料によって形成することができるが、Ｘ線から可視光に対する変換率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成でき、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、蛍光体層２４の厚さを厚くすることが可能である点で、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）によって形成することが好ましい。
蛍光体層２４は、種々の公知の蛍光体材料によって形成することができるが、Ｘ線から可視光に対する変換率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成でき、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、蛍光体層２４の厚さを厚くすることが可能である点で、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）によって形成することが好ましい。
ただし、ＣｓＩのみでは発光効率が低いため、各種の賦活剤を添加することが好ましい。例えば特公昭５４−３５０６０号公報に開示されるように、ＣｓＩとヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を任意のモル比で混合したものが挙げられる。
また例えば特開２００１−５９８９９号公報に開示されるように、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）などの賦活物質を含有するＣｓＩを蒸着することで蛍光体層２４を形成することもできる。
さらに、タリウムを含有するＣｓＩの蛍光体層２４を形成するための母剤としては、賦活剤として１種類以上のタリウム化合物とヨウ化セシウムが好ましく用いられる。タリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）は、４００〜７５０ｎｍまでの広い発光波長を有し光電変換素子部材５０とのマッチングが良いことから好ましい。
なお、賦活剤である１種類以上のタリウム化合物は、種々のタリウム化合物（＋Iと＋IIIの酸化数の化合物）を使用することができる。好ましいタリウム化合物は、臭化タリウム（ＴｌＢｒ）、塩化タリウム（ＴｌＣｌ）、またはフッ化タリウム（ＴｌＦ，ＴｌＦ3）などである。
また、タリウム化合物の常温常圧下における融点は、発光効率の面から、４００〜７００℃の範囲内にあることが好ましい。また、タリウム化合物の分子量は、２０６〜３００の範囲内にあることが好ましい。
蛍光体層２４において、賦活剤の含有量は目的・性能等に応じて、最適量とすることが望ましいが、ヨウ化セシウムの含有量に対して、０．００１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％、さらには、０．１ｍｏｌ％〜１０．０ｍｏｌ％であることが好ましい。
なお、蛍光体層２４を形成するための母剤としては、上記したＣｓＩ：Ｔｌ以外にも各種のものが利用可能で有り、一例としては、下記一般式（１）で表されるアルカリ金属ハロゲン化物系蛍光体を含有することが好ましい。
Ｍ1Ｘ・ａＭ2Ｘ’2・ｂＭ3Ｘ’’3：ｅＡ ・・・（１）
Ｍ1Ｘ・ａＭ2Ｘ’2・ｂＭ3Ｘ’’3：ｅＡ ・・・（１）
上記式において、Ｍ1はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓの各原子から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属原子であり、Ｍ2はＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ及びＮｉの各原子から選ばれる少なくとも１種の二価金属原子であり、Ｍ3はＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎの各原子から選ばれる少なくとも１種の三価金属原子であり、Ｘ、Ｘ’、Ｘ’’はＦ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩの各原子から選ばれる少なくとも１種のハロゲン原子であり、ＡはＥｕ、Ｔｂ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、Ｔｌ、Ｎａ、Ａｇ、Ｃｕ及びＭｇの各原子から選ばれる少なくとも１種の金属原子であり、また、ａ、ｂ、ｅはそれぞれ０≦ａ＜０．５、０≦ｂ＜０．５、０＜ｅ≦０．２の範囲の数値を表す。
また、Ｍ1としては、少なくともＣｓを含んでいることが好ましく、Ｘとしては、少なくともＩを含んでいることが好ましく、Ａとしては、特にＴｌまたはＮａであることが好ましい。また、ｅは１×１０-4≦ｅ≦０．１の範囲内の数値であることが好ましい。
また、下記一般式（２）で表される希土類賦活アルカリ土類金属フッ化ハロゲン化物系蛍光体も、蛍光体層２４を形成するための原材料として好ましい。
Ｍ4ＦＸ：ｚＬｎ ・・・（２）
Ｍ4ＦＸ：ｚＬｎ ・・・（２）
上記式において、Ｍ4はＢａ、Ｓｒ及びＣａの各原子から選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属であり、ＬｎはＣｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＹｂの各原子から選ばれる少なくとも１種の希土類元素を表す。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩの各原子から選ばれる少なくとも１種のハロゲンを表す。また、ｚは、０＜ｚ≦０．２の範囲内の数値を表す。
なお、Ｍ4としては、Ｂａが半分以上を占めることが好ましい。Ｌｎとしては、特にＥｕまたはＣｅであることが好ましい。
なお、Ｍ4としては、Ｂａが半分以上を占めることが好ましい。Ｌｎとしては、特にＥｕまたはＣｅであることが好ましい。
また、蛍光体層２４を形成するための原材料としては、他に、ＬｎＴａＯ4：（Ｎｂ，Ｇｄ）系、Ｌｎ2ＳｉＯ5：Ｃｅ系、ＬｎＯＸ：Ｔｍ系（Ｌｎは希土類元素である）、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｐｒ，Ｃｅ、ＺｎＷＯ4、ＬｕＡｌＯ3：Ｃｅ、Ｇｄ3Ｇａ5Ｏ12：Ｃｒ，Ｃｅ、ＨｆＯ2などを挙げることができる。
なお気相堆積法としては、例えば蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、イオンプレーティング法など種々の方法を用いることができるが、特に蒸着法が好ましい。
このような蛍光体層２４の平均膜厚は、シンチレータパネル１０の使用目的または蛍光体物質の種類によって異なるが、１００〜７００μｍであることが好ましい。
このような蛍光体層２４の平均膜厚は、シンチレータパネル１０の使用目的または蛍光体物質の種類によって異なるが、１００〜７００μｍであることが好ましい。
＜第１防湿保護体２８＞
第１防湿保護体２８は、予め別途形成しておいた防湿保護体を、接着層２６を介して樹脂基板２０に接着されたものである。
第１防湿保護体２８は、予め別途形成しておいた防湿保護体を、接着層２６を介して樹脂基板２０に接着されたものである。
第１防湿保護体２８は蛍光体層２４を防湿し、蛍光体層２４の劣化を抑制するためのもので、透湿度の低いフィルムから構成される。
また第１防湿保護体２８は、可撓性を有することが好ましく、「可撓性」とは、第１防湿保護体２８を構成する４辺のうち１辺を固定したときに、固定辺より１０ｃｍ離れた点で、第１防湿保護体２８の自重による重力で、第１防湿保護体２８が固定辺の位置に対して２ｍｍ以上垂れ下がる性質のことである。
また第１防湿保護体２８は、可撓性を有することが好ましく、「可撓性」とは、第１防湿保護体２８を構成する４辺のうち１辺を固定したときに、固定辺より１０ｃｍ離れた点で、第１防湿保護体２８の自重による重力で、第１防湿保護体２８が固定辺の位置に対して２ｍｍ以上垂れ下がる性質のことである。
可撓性を有する第１防湿保護体２８の例としては、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）、ポリエステルフィルム、ポリメタクリレートフィルム、ニトロセルロースフィルム、セルロースアセテートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等の樹脂を主成分とした樹脂フィルムが挙げられる。
また、必要とされる防湿性にあわせて、これら樹脂フィルム上に無機層として金属酸化物などを蒸着した蒸着フィルムを複数枚積層した構成とすることもできる。この場合、樹脂フィルム上の無機層が、接着層２６と接着される側に位置する。
第１防湿保護体２８の厚さは、０．０３〜１．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
また第１防湿保護体２８の透湿度（水蒸気透過率ともいう）は５０ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１０ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であり、特に好ましくは１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下である。
また第１防湿保護体２８の透湿度（水蒸気透過率ともいう）は５０ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１０ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であり、特に好ましくは１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下である。
ここで、第１防湿保護体２８の透湿度はＪＩＳ Ｚ ０２０８により規定された方法を参照して測定することができる。
具体的に、本発明における透湿度は以下の方法で測定することができる。
具体的に、本発明における透湿度は以下の方法で測定することができる。
４０℃において、第１防湿保護体２８を境界面とし、一方側を９０％ＲＨ（相対湿度）、他方側を吸湿剤で乾燥状態に保つ。
この状態で２４時間後、この第１防湿保護体２８を通過した水蒸気の質量（ｇ）（第１防湿保護体２８を１ｍ2に換算する）を、本発明における第１防湿保護体２８の透湿度と定義する。
この状態で２４時間後、この第１防湿保護体２８を通過した水蒸気の質量（ｇ）（第１防湿保護体２８を１ｍ2に換算する）を、本発明における第１防湿保護体２８の透湿度と定義する。
第１防湿保護体２８の透湿度を上記の範囲に調整し、防湿性を向上させる観点から、ポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルム上に、無機層としてアルミナ薄膜を蒸着することが好ましい。
＜第２防湿保護体３０＞
第２防湿保護体３０は、例えば蒸着法、スパッタリング法などにより、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、Ａｌ2Ｏ3などの無機物質を積層して形成してもよいし、ＣＶＤ法によりポリパラキシリレン膜を形成してもよい。本発明においては、ＣＶＤ法によりポリパラキシリレン膜を形成することが好ましい。
第２防湿保護体３０は、例えば蒸着法、スパッタリング法などにより、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、Ａｌ2Ｏ3などの無機物質を積層して形成してもよいし、ＣＶＤ法によりポリパラキシリレン膜を形成してもよい。本発明においては、ＣＶＤ法によりポリパラキシリレン膜を形成することが好ましい。
ポリパラキシリレン膜としては、ポリパラキシリレンの他、ポリモノクロロパラキシリレン、ポリジクロロパラキシリレン、ポリテトラクロロパラキシリレン、ポリフルオロパラキシリレン、ポリジメチルパラキシリレン、ポリジエチルパラキシリレンなどが含まれる。
第２防湿保護体３０の厚さは、蛍光体層２４の耐湿保護性、鮮鋭性、防湿性、作業性等を考慮し、３〜５０μｍが好ましく、さらには５〜２０μｍが好ましい。
また第２防湿保護体３０のヘイズ率は、鮮鋭性、放射線画像ムラ、製造安定性、作業性等を考慮し、３〜４０％であることが好ましく、３〜１０％であることがより好ましい。ヘイズ率は、日本電色工業株式会社ＮＤＨ ５０００Ｗにより測定した値を示す。
また第２防湿保護体３０のヘイズ率は、鮮鋭性、放射線画像ムラ、製造安定性、作業性等を考慮し、３〜４０％であることが好ましく、３〜１０％であることがより好ましい。ヘイズ率は、日本電色工業株式会社ＮＤＨ ５０００Ｗにより測定した値を示す。
また第２防湿保護体３０の光透過率は、光電変換効率、蛍光体発光波長などを考慮し、５５０ｎｍで７０％以上であることが好ましい。
第２防湿保護体３０の透湿度は、蛍光体層２４の保護性、潮解性等を考慮し、５０ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ Ｚ０２０８に準じて測定。以下同様。）以下が好ましく、さらには１０ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以下が好ましい。
第２防湿保護体３０の透湿度は、蛍光体層２４の保護性、潮解性等を考慮し、５０ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ Ｚ０２０８に準じて測定。以下同様。）以下が好ましく、さらには１０ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以下が好ましい。
このようなシンチレータパネル１０は、樹脂基板２０にまずは接着層２６を介して第１防湿保護体２８が接着され、さらに蛍光体層２４の表面から、第１防湿保護体２８の接着面に対向する面の一部分までを、一体的に覆うように第２防湿保護体３０が設けられるため、蛍光体層２４への水分の侵入経路がなく、確実に蛍光体層２４への水分の侵入を防止することができる。
また、蛍光体層２４を形成する基板が樹脂基板２０であるため、光電変換素子部材５０と接着の際にも、シンチレータパネル１０上の微細な凹凸に追随して光電変換素子部材５０を貼り合わせることができ、従来生じていた両者の間のエアーギャップを防止し、画像鮮鋭性を向上させることができる。
以下、本発明のシンチレータパネル１０の製造方法について説明する。
以下、本発明のシンチレータパネル１０の製造方法について説明する。
＜＜シンチレータパネルの製造方法＞＞
図３（ａ）に示したように、まず樹脂基板２０を用意する。
次いで図３（ｂ）に示したように樹脂基板２０上に反射層２２を形成し、この反射層２２の上に図３（ｃ）に示したように蛍光体層２４を形成する。
次いで図３（ｄ）に示したように樹脂基板２０の蛍光体層形成面とは反対側の面に、接着層２６を介して第１防湿保護体２８を接着する。
図３（ａ）に示したように、まず樹脂基板２０を用意する。
次いで図３（ｂ）に示したように樹脂基板２０上に反射層２２を形成し、この反射層２２の上に図３（ｃ）に示したように蛍光体層２４を形成する。
次いで図３（ｄ）に示したように樹脂基板２０の蛍光体層形成面とは反対側の面に、接着層２６を介して第１防湿保護体２８を接着する。
そして図４（ａ）に示したように、この積層体を蒸着装置４０の回転台４２上に載せ、回転台４２を、回転軸４６を介して回転させながら蒸着源４８を気化させることで、図４（ｂ）に示したように蛍光体層２４の表面から第１防湿保護体２８の接着面に対向する面の一部分までを、一体的に覆うように第２防湿保護体３０を蒸着形成する。この第２防湿保護体３０の蒸着形成の方法は、いわゆるＣＶＤ法である。
そして、蒸着装置４０より積層体を取り出すことで、図２に示したような本発明のシンチレータパネル１０が得られる。
そして、蒸着装置４０より積層体を取り出すことで、図２に示したような本発明のシンチレータパネル１０が得られる。
なお蒸着装置４０の回転台４２は、平坦面であるため、柔らかい樹脂基板２０であっても湾曲することなく、真っ直ぐな状態で維持されることとなる。したがって形成された第２防湿保護体３０は、光電変換素子部材５０と貼り合わせの際に破損することがなく、蛍光体層への水分の侵入を防止することができる。
しかも本発明のシンチレータパネル１０は、樹脂基板２０を用いているため、光電変換素子部材５０と貼り合わせの際にシンチレータパネル１０と光電変換素子部材５０との間にエアーギャップが生ずることを防止することができる。
以上、本発明のシンチレータパネル１０およびこれを備えた放射線検出器６０の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能なものである。
１０ シンチレータパネル
２０ 樹脂基板
２２ 反射層
２４ 蛍光体層
２６ 接着層
２８ 第１防湿保護体
３０ 第２防湿保護体
４０ 蒸着装置
４２ 回転台
４６ 回転軸
４８ 蒸着源
５０ 光電変換素子部材
６０ 放射線検出器
１００ シンチレータパネル
１０２ 樹脂基板
１０４ 蛍光体層
１０６ 防湿保護体
１０８ 接着層
１１０ 防湿保護体
２００ シンチレータパネル
２０２ 硬質基板
２０４ 蛍光体層
２０６ 防湿保護体
２１０ 光電変換素子部材
２２０ 放射線検出器
２３０ エアー
２０ 樹脂基板
２２ 反射層
２４ 蛍光体層
２６ 接着層
２８ 第１防湿保護体
３０ 第２防湿保護体
４０ 蒸着装置
４２ 回転台
４６ 回転軸
４８ 蒸着源
５０ 光電変換素子部材
６０ 放射線検出器
１００ シンチレータパネル
１０２ 樹脂基板
１０４ 蛍光体層
１０６ 防湿保護体
１０８ 接着層
１１０ 防湿保護体
２００ シンチレータパネル
２０２ 硬質基板
２０４ 蛍光体層
２０６ 防湿保護体
２１０ 光電変換素子部材
２２０ 放射線検出器
２３０ エアー
Claims (7)
- 樹脂基板と、
前記樹脂基板上に形成され、放射線を可視光に変換する蛍光体層と、
前記樹脂基板の蛍光体層形成面と対向する面に接着層を介して貼り合わされた第１防湿保護体と、
前記蛍光体層の表面から前記第１防湿保護体の接着面に対向する面の一部分までを、一体的に覆うように形成された第２防湿保護体と、
を少なくとも備えることを特徴とするシンチレータパネル。 - 前記第２防湿保護体が、ＣＶＤ法で形成されたポリパラキシリレン膜であることを特徴とする請求項１に記載のシンチレータパネル。
- 前記第１防湿保護体が、可撓性を有することを特徴とする請求項１または２に記載のシンチレータパネル。
- 前記第１防湿保護体が、
樹脂を主成分とした樹脂フィルムからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシンチレータパネル。 - 前記樹脂フィルム上に、さらに無機層が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のシンチレータパネル。
- 前記樹脂基板が、可撓性を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシンチレータパネル。
- 請求項１〜６のいずれかに記載のシンチレータパネルと、
前記シンチレータパネルの前記蛍光体層側に貼り付けられ、光電変換素子を二次元的に配列してなる光電変換素子部材と、
を少なくとも備えることを特徴とする放射線検出器。
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