JP2016133485A - シンチレータパネル、放射線検出器及びそれらの製造方法。 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態では、シンチレータ材料を遮蔽する遮蔽部とシンチレータ材料を透過する透過部を備えるシャッターを用いることで、シンチレータ材料の蒸着を断続的に行う。このように、シンチレータ材料の蒸着を断続的に行うことで、投影入射方向と基準方向との角度の変化に応じて、シンチレータ材料の蒸着面への付着量を変化させることができる。シャッターは、例えば、図5((A)、(B))に示すような、複数の透過部14が配置されたシャッター9を用いることができる。シャッター9は、シンチレータ材料を遮蔽する遮蔽部であり、透過部14のそれぞれがシンチレータ材料を透過する透過部である。尚、図5において透過部14のそれぞれは開口部である。このように、蒸着を断続的に行うために用いるシャッターを、一般的な蒸着に用いられるシャッター(蒸着の開始時に開き、終了時に閉じるシャッター)と区別するために、断続蒸着用シャッターと呼ぶことがある。シャッター9を蒸着源1と基体16との間に配置し、基体の回転にあわせてシャッター9を回転方向7へ面内回転させることで、投影入射方向と基準方向との角度の変化に応じて、シンチレータ材料の蒸着面への付着量を変化させることができる。
本実施形態は、図5のように蒸着源1に対して基体16が回転する構成において、これらの間にシャッター9が設けられていない蒸着装置を用いるものである。本実施形態は、シャッターを用いる代わりに、基体が1回転する間に基体の回転速度を変化させることで、投影入射方向と基準方向との角度の変化に応じて、シンチレータ材料の蒸着面への付着量を変化させる点が実施形態1と異なる。その他の点は実施形態1と同様のため省略する。
本実施形態は、図7に示すように、シャッターを用いる代わりに、基準方向と投影入射方向とが所定の角度になるように配置した複数の蒸着源(1a〜1d)と、それらに付随するシャッター(18a〜18d)を用いる。そして、シャッターを順次開閉することで、付着量を変化させる点が実施形態1と異なる。
本比較例は、図10に示すような蒸着装置を用いて、ヨウ化セシウムを主成分とする針状結晶構造のシンチレータを、斜入射蒸着法で形成したものである。投影入射方向と基準方向との角度の変化に依らず、シンチレータ材料の蒸着面への付着量を一定(誤差を除く)、つまり、付着量のコントラストを1として斜入射蒸着を行った。
2 蒸着原料
4 蒸着原料粒子
5 入射角
6 蒸着面
7 回転方向
9 シャッター
10 針状結晶
11 蒸着面の法線方向
12 空隙
13 影
14 透過部
15 衝立
16 基体
17 開口部
18 シャッタ
19 開口巾
20 遮蔽巾
21 成膜面
22 成膜面
23 成膜面
24 成膜面
26 基準方向
30 [001]結晶方位
31 <110>結晶方位
34 投影入射方向
41 シンチレータパネル
42 保護層
43 光検出器
44 受光素子
45光検出器基体
54 入射方向
60 入射X線
61 反射X線
100 シンチレータ層
Claims (17)
- 基体の蒸着面の法線に対してシンチレータ材料を斜めに入射させて前記シンチレータ材料を前記蒸着面に蒸着することで複数の結晶を有するシンチレータ層を製造するシンチレータパネルの製造方法であって、
前記蒸着面内の一方向を基準方向とすると、
前記シンチレータ材料の前記蒸着面への入射方向を前記蒸着面に投影した投影入射方向と前記基準方向との角度を変化させながら前記シンチレータ材料を前記蒸着面に蒸着する蒸着工程を有し、
前記蒸着工程において、前記投影入射方向と前記基準方向との角度の変化に応じて、前記シンチレータ材料の前記蒸着面への付着量を変化させることを特徴とするシンチレータパネルの製造方法。 - 前記投影入射方向と前記基準方向との角度の変化に応じた前記付着量の変化のコントラストが2.6以上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の製造方法。
- 前記シンチレータ層が有する複数の結晶のそれぞれは、n回回転対称性を有し、
前記付着量の変化は周期的であり、
前記付着量の変化の周期は、2π/nであることを特徴とする請求項1又は2項に記載のシンチレータパネルの製造方法。 - 前記シンチレータ材料を前記蒸着面へ出射する蒸着源と前記蒸着面との間に配置され、前記基準方向と前記投影入射方向との角度が所定の角度になる方向からの前記シンチレータ材料を遮蔽するシャッターを用いることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシンチレータパネルの製造方法。
- 前記シャッターは、前記シンチレータ材料を遮蔽する遮蔽部と前記シンチレータ材料を透過する透過部とを有し、前記投影入射方向と前記基準方向との角度が0から2πに変化する間に、蒸着源と蒸着面との間に前記透過部と前記遮蔽部とのそれぞれが複数回ずつ配置されるように動作す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の製造方法。
- 複数の衝立が間隔をあけて前記蒸着面に配置された基体を用いることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシンチレータパネルの製造方法。
- 前記基体が面内回転することで、前記投影入射方向と前記基準方向との角度が変化することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のシンチレータパネルの製造方法。
- 蒸着源が前記蒸着面の法線に対する前記入射方向を保ちながら回転することで、前記投影入射方向と前記基準方向との角度が変化することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のシンチレータパネルの製造方法。
- 複数の蒸着源を用い、
前記複数の蒸着源は、前記複数の蒸着源のそれぞれの前記投影入射方向と前記基準方向との角度が互いに異なるように配置されており、
前記複数の蒸着源から前記蒸着面への蒸着を順次行うことで、
前記投影入射方向と前記基準方向との角度の変化に応じて、前記シンチレータ材料の前記蒸着面への付着量を変化させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシンチレータパネルの製造方法。 - 前記基体を面内回転させ、前記基体が1回転する間に回転速度が変化することで、前記投影入射方向と前記基準方向との角度の変化に応じて、前記シンチレータ材料の前記蒸着面への付着量を変化させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシンチレータパネルの製造方法。
- 前記蒸着工程において、前記蒸着面へ蒸着原料を出射する蒸着源が、基体を中心として回転し、
前記蒸着源が1回転する間に回転速度が変化することで、前記投影入射方向と前記基準方向との角度の変化に応じて、前記シンチレータ材料の前記蒸着面への付着量を変化させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシンチレータパネルの製造方法。 - 前記蒸着工程は、
前記投影入射方向と前記基準方向とが第1の角度をなすように前記蒸着面に対して前記シンチレータ材料を蒸着する第1の蒸着工程と、
前記投影入射方向と前記基準方向とが第2の角度をなすように前記蒸着面に対して前記シンチレータ材料を蒸着する第2の蒸着工程と、
前記投影入射方向と前記基準方向とが第3の角度をなすように前記蒸着面に対して前記シンチレータ材料を蒸着する第3の蒸着工程と、
前記投影入射方向と前記基準方向とが第4の角度をなすように前記蒸着面に対して前記シンチレータ材料を蒸着する第4の蒸着工程と、を順次行うことを複数回繰り返すことで行われ、
第1の蒸着工程における前記シンチレータ材料の前記蒸着面への付着量の最大値は、
前記第1の角度より大きく、前記第2の角度よりも小さい角度における前記シンチレータ材料の前記蒸着面への付着量の最小値を2.6倍した値以上であり、
第2の蒸着工程における前記シンチレータ材料の前記蒸着面への付着量の最大値は、
前記第2の角度より大きく、前記第3の角度よりも小さい角度における前記シンチレータ材料の前記蒸着面への付着量の最小値を2.6倍した値以上であり、
第3の蒸着工程における前記シンチレータ材料の前記蒸着面への付着量の最大値は、
前記第3の角度より大きく、前記第4の角度よりも小さい角度における前記シンチレータ材料の前記蒸着面への付着量の最小値を2.6倍した値以上であり、
第4の蒸着工程における前記シンチレータ材料の前記蒸着面への付着量の最大値は、
前記第4の角度より大きく、前記第1の角度よりも小さい角度における前記シンチレータ材料の前記蒸着面への付着量の最小値を2.6倍した値以上であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のシンチレータパネルの製造方法。 - 前記シンチレータ材料はヨウ化セシウムであることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のシンチレータパネルの製造方法。
- 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の製造方法で製造されたシンチレータパネルと、
前記シンチレータパネルのシンチレータ層が放射線の照射を受けて発生させた光を検出する光検出器とを固定する工程を有することを特徴とする放射線検出器の製造方法。 - 基体と前記基体に形成されたシンチレータ層とを有するシンチレータパネルであって、
前記基体の少なくとも前記シンチレータ層と接する面は結晶性の材料からなり、
前記シンチレータ層は複数の針状のシンチレータ結晶を有し、
前記複数の針状のシンチレータ結晶の配向が揃っており、
前記基体の少なくとも一部の領域における結晶の配向と、前記複数の針状のシンチレータ結晶の配向とが異なることを特徴とするシンチレータパネル。 - 基体と前記基体に形成されたシンチレータ層とを有するシンチレータパネルであって、
前記シンチレータ層は複数の針状のヨウ化セシウムの結晶を有し、
前記複数の針状のヨウ化セシウムの結晶の配向が揃っており、
前記基体はヨウ化セシウムの結晶ではないことを特徴とするシンチレータパネル。 - 請求項15又は16に記載のシンチレータパネルと、
複数の受光素子を有し、前記シンチレータパネルで生じた光を検出する光検出器とを備えることを特徴とする放射線検出器。
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