JP2017529542A - 放射線検出器及び放射線検出器を作製する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、複数の柱状素子１２５の第１のアレイ１２０であって、柱状素子１２５の少なくとも１つは、ベース部１２６及び突出部１２７を含み、並びに柱状素子１２５の少なくとも１つは、シンチレート材料を含み、柱状素子１２５の少なくとも１つは、放射線変換によって光線を生成するように構成される、第１のアレイ１２０と、複数の感光素子１３５の第２のアレイ１３０であって、感光素子１３５の少なくとも１つは、柱状素子１２５の１つに割り当てられ、感光素子１３５の少なくとも１つは、生成された光線を検出するように構成された、第２のアレイ１３０と、読み出し電子回路１５０とを含む、放射線検出器デバイスに関する。

Description

本発明は、放射線検出器に関する。特に、本発明は、放射線検出器デバイス、医療用イメージングシステム、及び放射線検出器デバイスを作製する方法に関する。

平形（フラット）Ｘ線検出器の分野では、厚いシンチレータ層を用いた時に、鮮明な画像、即ち、高い若しくは改良された光学的伝達関数、又は高い若しくは改良された変調伝達関数を得るやり方は、ピクシレーション（画素化）である。最もよく適用されるシンチレータである、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウムドープヨウ化セシウム）は、熱蒸着中に、それに針形状の極小柱状構造体を付与することによって画素化され、一般的な寸法は、７μｍの針直径及び最大６００μｍの針高さである。

他のシンチレータ材料の場合、反射材料を用いて個々のシンチレータ画素を分離することによるピクシレーションが知られているが、５以上の画素高さ対幅比を必要とする平形Ｘ線検出器適用例の場合、これは適用できない。

米国特許出願公開第２００４００４２５８５Ａ１号は、シンチレーション基板及びシンチレーション基板と接触した微小柱状シンチレーションフィルム材料を含む、Ｘ線イメージングの為の画素化微小柱状シンチレーションフィルム材料から成る改良イメージングセンサ用の装置を作る方法に関する。

米国特許出願公開第２０１００２６４３１８Ａ１号は、Ｘ線検出器において使用するシンチレータ素子を記載しており、それらの素子は、Ｘ線光子によって運び込まれるエネルギーの最大吸収を確実にし、高位置分解能を提供するように成形される。この様なシンチレータ素子のアレイ配置、及び複数のアレイを含む検出器システムが記載されている。

米国特許出願公開第２０１１／０２１１６６８Ａ１号は、入射放射線によって生成される電気信号の拡散に影響を与える中間分離壁によって互いに少なくとも部分的に分離される少なくとも２つの変換セルを含む、放射線検出器用の変換器素子に関する。

米国特許出願公開第２００５００８９１４２Ａ１号は、所定の障壁保護、光透過、及び光反射特性を有するシンチレータコーティングを記載している。これらのシンチレータは、シンチレータ材料上に配置された障壁コーティングを含む当該シンチレータ材料を含み、障壁コーティングは、シンチレータ材料に障壁保護を提供し、光を透過させることが可能であり、シンチレータ材料内へと光を反射し返すことが可能である。

国際公開第２０１３／０１５４３８Ａ２号は、複数の柱状部分の端面が互いに部分的にオフセットされた状態で積み重ねられた複数の柱状部分を含むシンチレータを記載している。

米国特許出願公開第２０１４／０１７５２９５Ａ１号は、放射線を光に変換するように構成された複数の柱状結晶を含むシンチレータ層、及びシンチレータ層を覆うように構成された被覆層を含むシンチレータを記載しており、シンチレータ層は、突起部を含む。この突起部は、一般的に、複数の柱状結晶が成長する際の異常成長によって生成された異常成長部分である。

Ｘ線検出器及びシンチレータ構造体を向上させる必要性がある場合がある。

これらの必要性は、独立請求項の主題によって充足される。更なる利点は、以下の実施形態例の記載から、及び従属請求項から明らかとなるだろう。

本発明の一局面は、ベース部及び突出部を含む、複数の一体成形柱状素子の第１のアレイであって、柱状素子は、放射線変換によって光線を生成するように構成されたシンチレート材料を含み、柱状素子は、突出部として、柱状素子の長手方向に沿った階段状変位を含む、第１のアレイと、柱状素子に割り当てられ、生成された光線を検出するように構成された複数の感光素子の第２のアレイと、読み出し電子回路とを含む、放射線検出器デバイスに関する。

本発明の更なる局面は、第２の局面による又は第２の局面の実施形態例によるデバイスを含む医療用イメージングシステムに関する。

本発明の更なる局面は、複数の一体成形柱状素子の第１のアレイを準備するステップであって、柱状素子は、柱状素子の長手方向に沿った階段状変位を有する突出部を含む、ステップと、複数の感光素子の第２のアレイを準備するステップと、第１のアレイ及び第２のアレイを含むシンチレータ構造体を構築するステップとを含む、放射線検出器デバイスを作製する方法、特に積層造形方法に関する。

本発明は、積層造形技術が、柱状シンチレータ構造体の針構造体を製造する更なる方法を提供するという事実に基づいている。放射線検出器デバイスのシンチレータ構造体は、積層造形方法によって作製可能となり得る。

これらの柱状シンチレータ構造体は、小さな構成要素、例えばインクジェット印刷による小さな液滴又はリソグラフィ方法による薄い構造層の層毎の連続堆積技術によって、製作することができる。これらの技術を、突出部を含む柱状シンチレート素子と組み合わせることは、シンチレータ構造体が、入射放射線に対して、９０％を超える曲線因子を有するという利点を持ち、この場合、検出器は、上から見た場合に全表面をカバーすることができる。

本発明で使用される曲線因子という用語は、画像又は放射線検出器の比率を指すことができ、検出器の総面積に対する検出器の感光面積の比率を表す。

本発明は、針状又は柱状構造体に製作することができるシンチレータ構造体を有利に提供し、この針状又は柱状構造体は、Ｘ線又はγ線変換事象によって生成された光を、光線がそれに取り付けられた又は割り当てられた感光素子によって検出される柱状素子の底部に導くのに非常に高い効率を有する。

本発明は、シンチレータ構造体に関して、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウムドープヨウ化セシウム）以外のシンチレート材料を針状構造体に使用することができることを有利に提供し、厚い（この様なシンチレート材料を使用するが、柱形状を持たない他の層と比べて厚い）層との組み合わせが、放射線検出器の高画質を得る為の高画像解像度を有した、高い（この様なシンチレート材料を使用するが、柱形状を持たない他のセンサと比較して高い）光出力をもたらす。

本発明は、向上した画質性能を与え、且つ良好な耐湿性を有するこれらの材料を使用して製作することができるシンチレータ構造体を提供することを有利に可能にする。後者は、含水ＣｓＩ：Ｔｌを用いた場合に必要である精巧な防湿対策を回避する。

本発明は更に、昇温時の信頼性の向上又は機械的摩擦に対するロバスト性の向上等の特定用途要件に最適化された、新しいシンチレータ材料の使用を有利に提供する。

本発明は、イメージングシステムの画像コントラスト及びノイズ性能に関係する信号の複合効果の尺度である（一般的に、特定の周波数の関数として示される）、高い検出量子効率（ＤＱＥと略される）を得る為に必要とされる針形状に堆積される、透明ガーネット等の様々なシンチレート材料を提供する積層造形技術を用いて製造することができるシンチレータ構造体を有利に提供する。

本発明は、シンチレート柱又はシンチレータ構造体の寸法、例えば、全高又は幅が、特定の医療用イメージング用途に関して、所望の検出量子効率及び所望の光学的伝達関数又は変調伝達関数を得る為に、シンチレート材料の特定の放射線減衰特性に簡単に合わせることができることを有利に可能にする。

本発明は、シンチレータ構造体が、幾つかの技術、例えば、焼結シンチレータ粒子又は後にフォトニック焼結が続く緑位相シンチレータ粒子を用いた針構造体の層毎のインクジェット印刷、感光バインダ中の粒子シンチレータの全層堆積、ステレオリソグラフィ、及び構造体周辺の材料の除去を用いて製造することができることを有利に可能にする。

本発明によれば、アスペクト比という用語は、以下の様に定義することができる：幾何形状のアスペクト比は、異なる次元の、そのサイズ間の比率である。例えば、長方形状の針構造体のアスペクト比は、その短い辺に対する、その長い辺の比率である。

本発明の一実施形態例によれば、シンチレータ構造体は、２つの犠牲層から成る、所要厚さの閉じた層を製作することによって更に製造することができる。

本発明の一実施形態例によれば、柱状素子の少なくとも１つは、シンチレート材料として、ヨウ化セシウム、硫化亜鉛、ヨウ化ナトリウム、ルテチウムオキシオルトシリケート、ビスマスゲルマニウムオキサイド、又はその他のシンチレート材料を含む群から選択された材料を含む。特に、核医学におけるイメージング及び熱量測定に使用される種類のシンチレート無機結晶である、ＧＳＯとして知られるガドリニウムオキシオルトシリケート、又はシンチレータ結晶として主に使用される無機化合物である、ＬＹＳＯとしても知られるルテチウム−イットリウムオキシオルトシリケートの様なシンチレート材料が使用されてもよい。

更に、シンチレート材料として、無機シンチレータ、例えば、多くの場合、少量の活性剤不純物ＮａＩ（Ｔｌ）（タリウムでドープされたヨウ化ナトリウム）と共に、アルカリ金属ハロゲン化物が使用されてもよい。他の無機アルカリハロゲン化物結晶は、例えば、ＣｓＩ（Ｔｌ）、ＣｓＩ（Ｎａ）、ＣｓＩ（純）、ＣｓＦ、ＫＩ（Ｔｌ）、ＬｉＩ（Ｅｕ）である。幾つかの非アルカリ結晶は、ＢａＦ_２、ＣａＦ_２（Ｅｕ）、ＺｎＳ（Ａｇ）、ＣａＷＯ_４、ＣｄＷＯ_４、ＹＡＧ（Ｃｅ）（Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２（Ｃｅ））を含んでもよい。

更に、シンチレート材料として、イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２、又はガーネット族の若しくはケイ酸塩鉱物のその他の合成結晶材料が使用されてもよい、又は例えばイットリウム、セリウム、テルビウム、ガリウム、若しくはガドリニウムといった希土類金属を含む、金属間化合物、合金、若しくはその他の金属化合物が使用されてもよい。

本発明の一実施形態例によれば、複数の柱状素子の第１のアレイは、割合比として、少なくとも０．９、好ましくは少なくとも０．９５、最も好ましくは１．０の、デバイスの総面積に対するデバイスの感光面積の比率を提供する。少なくとも０．９、好ましくは少なくとも０．９５、最も好ましくは１．０の比率は、突出部を備えた柱状素子を含むシンチレータ構造体によって、有利に達成される。

つまり、スタガ型針アレイは、検出器の全表面をカバーすることができ、垂直に入射するＸ線又はγ線の完全な捕捉を可能にし、９０％又は９５％を超える、又は最大で１００％の曲線因子を提供する。

本発明の一実施形態例によれば、柱状素子の少なくとも１つの高さは、柱状素子のシンチレート材料の減衰係数に応じて調整される。

本発明の一実施形態例によれば、柱状素子の少なくとも１つの高さは、光線に変換される電離放射線のエネルギーに応じて調整される。

本発明の一実施形態例によれば、幅に対する高さの比率として定義される、柱状素子の少なくとも１つのアスペクト比は、５より大きい。

本発明の一実施形態例によれば、柱状素子の少なくとも１つは、柱状素子の長手方向に沿った少なくとも２つの階段状変位を含む。

これは、放射線検出器デバイスの更に高い曲線因子を有利にもたらす。

本発明の一実施形態例によれば、少なくとも２つの階段状変位の内の第１の階段状変位は、第１の方向に突出し、及び第２の階段状変位は、第２の方向に突出し、第１の方向は、第２の方向とは異なる。

これは、最適な空間利用で、スタガ型針の形態の柱状素子を構築することを有利に可能にする。

本発明で使用される、異なる方向という用語は、５°を超える若しくは１０°を超える角度のずれを含む、又は言い換えれば平行ではない２つの方向を指すことができる。

本発明の一実施形態例によれば、シンチレータ構造体は、放射線変換によるＸ線を検出するように構成される。

本発明の一実施形態例によれば、シンチレータ構造体は、放射線変換による光線を検出するように構成される。

本発明の一実施形態例によれば、シンチレータ構造体は、積層造形方法によって作製可能である。

本発明の一実施形態例によれば、第１のアレイの準備は、有機バインダ中のシンチレート粒子を用いて行われる。

本発明の一実施形態例によれば、第１のアレイの準備は、層毎のインクジェット印刷によって、又はその他の積層造形技術によって行われる。

本発明のより完全な適用例及びそれに付随する利点は、一定の縮尺ではない以下の概略図を参照することにより、より明白に理解されるだろう。

本発明の一実施形態例による、放射線検出器デバイスの概略図を示す。 本発明の一実施形態例による、医療用イメージングシステムの概略図を示す。 本発明の一実施形態例による、積層造形方法の概略フローチャート図を示す。 本発明の一実施形態例による、シンチレータ構造体の概略図を示す。

図示及び図面は、単なる概略的なものであり、及び尺度関係又は引用情報を提供することを意図したものではない。

異なる図面において、同様又は同一の要素は、同じ参照番号が規定される。一般的に、同一の部分、ユニット、構成要素、又はステップは、本明細書において同じ参照符号が与えられる。

図１は、本発明の一実施形態例による放射線検出器デバイスの概略図を示す。放射線検出器デバイス１００は、読み出し電子回路１５０、並びに複数の柱状素子１２５の第１のアレイ１２０及び複数の感光素子１３５の第２のアレイ１３０を含むシンチレータ構造体１１０を含んでもよい。

複数の柱状素子１２５の第１のアレイ１２０は、各柱状素子１２５が、ベース部１２６及び突出部１２７を含むように構築されてもよく、柱状素子１２５は、シンチレート材料を含み、及び柱状素子１２５は、放射線変換により、光線を生成するように構成される。放射線変換は、どんな種類の電離放射線−非電離放射線変換でもよい。放射線変換は、シンチレーション（電離放射線によって励起された時の発光特性）を示すシンチレート材料を使用することができる。発光材料又はシンチレート材料は、入射粒子に当たると、そのエネルギーを吸収し、及びシンチレートする、即ち、吸収されたエネルギーを光の形態で再放射する。

複数の感光素子１３５の第２のアレイ１３０は、各感光素子１３５が柱状素子１２５の１つに割り当てられるように構築されてもよく、及び感光素子１３５は、生成された光線を検出するように構成される。

図２は、本発明の一実施形態例による医療用イメージングシステムの概略図を示す。

医療用イメージングシステム２００は、放射線検出用のデバイス１００を含む。放射線検出器デバイスは、様々な医療用イメージングシステムにおいて、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影（Ｘ線ＣＴ）において、体内の機能プロセスの三次元画像を生成する核医学の機能的イメージング技術である陽電子放出断層撮影ＰＥＴにおいて、ガンマ線を用いた核医学の断層撮影イメージング技術である単光子放出コンピュータ断層撮影ＳＰＥＣＴ又は一般的ではないがＳＰＥＴにおいて、使用することができる。

放射線検出器デバイスは、パルスＸ線を測定する為に、回折Ｘ線放射イメージングシステム若しくはマンモグラフィシステム用に、又は国土安全保障用途、産業安全及び／若しくは検査システム、非破壊テスト機器、材料特性化機器、並びに更なる検出器システムにおいて使用することができる。

図３は、本発明の一実施形態例による放射線検出器デバイスの積層造形方法の概略フローチャート図を示す。

本方法の第１のステップとして、複数の柱状素子１２５の第１のアレイ１２０の準備Ｓ１が実施される。

本方法の第２のステップとして、複数の感光素子１３５の第２のアレイ１３０の準備Ｓ２が行われる。

本方法の第３のステップとして、第１のアレイ１２０及び第２のアレイ１３０を含む検出器デバイス１００の構築Ｓ３が実施される。

第１のアレイ１２０の準備Ｓ１は、particle-in-binder堆積によって、又はその他の積層造形技術によって行われてもよい。

Remi Noguera、Martine Lejeune及びThierry Chartierによる刊行物、3D fine scale ceramic components formed by ink-jet prototyping process, J. European Ceramic Soc. Vol. 25, Iss. 12 (2005) 2055-2059は、インクジェット印刷を用いた、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）ピラーアレイの製造を記載している。

X. Zhao、J.R.G. Evans、M.J. Edirisinghe及びJ.H. Songによる刊行物、Ink-jet printing of ceramic pillar arrays, J. Materials Science Vol. 37, Iss. 10 (2002) 1987-1992は、インクジェット印刷を用いた、ＺｒＯ_２セラミックピラーの製造を記載している。

M. Lejeune、T. Chartier、C. Dossou-Yovo及びR. Nogueraによる刊行物、Ink-jet printing of ceramic micro-pillar arrays, J. European Ceramic Soc. Vol. 29, Iss. 5 (2009) 905-911は、インクジェット印刷を用いて製作された様々なセラミックピラー構造体の例示を概説している。

インクジェット印刷可能なガーネット材料も、インク中の粒子である。セラミック粒子を印刷する為のインクを作る経験を生かして、例えばＴｉＯ_２粒子をガーネット製造に使用される（Ｇｄ、Ｇａ、Ｌｕ、Ｃｅ、Ａｌ）酸化物粒子と置き換えることが実現可能である。インクの粘度、粒径及び粒子濃度は、同じに維持されるべきである。分散剤は、使用される酸化物粒子の種類に適合するように変更されるべきである。

第１のアレイ１２０の準備Ｓ１は、層毎のインクジェット印刷によって、又はその他の積層造形技術によって行われてもよい。本発明の更なる実施形態によれば、ステレオリソグラフィ及び構造体周辺の材料の除去が、放射線検出器デバイスを製造する為の積層造形技術として使用されてもよい。

検出器デバイス１００を構築するステップＳ３は、読み出し電子回路１５０を複数の感光素子１３５の第２のアレイ１３０に結合するステップを更に含んでもよい。

本発明の更なる実施形態によれば、２つの犠牲層を含む、所要厚さの閉じられた層が作製される。所要の３Ｄ針形状の形態に製作された犠牲層が、最初に除去される。次に、開口部が、透明なparticle-in-binderシンチレータで充填される。硬化（熱又はＵＶ）後に、第２の犠牲層が除去され、３Ｄ針形状のシンチレータ構造体が現れる。

図４は、本発明の一実施形態例によるシンチレータ構造体の概略図を示す。

図４は、本発明の一実施形態例による、５より大きいアスペクト比を持つスタガ型針のアレイの形態で製作された三次元構造シンチレータを示す。図４に示されるアレイでは、個々のスタガ型針は、針の等しい幅Ｗ及び長さ又は高さＨを有して、間隔を空けて配置される。

針又は柱状素子１２５は、定義された幅Ｗ及び高さＨを有し、これらの寸法の両方が、柱状素子１２５のアスペクト比を定義する。アスペクト比は、より短い辺、例えば幅Ｗに対する、より長い辺、例えば高さＨの比率として定義されてもよく、及びアスペクト比は、５より大きくてもよい。

これは、上から見ると、スタガ型針アレイが、検出器の全表面をカバーすることができ、垂直に入射するＸ線又はγ線の完全な捕捉を可能にし、９０％又は９５％を超える、又は最大で１００％の曲線因子を提供することを確実にする。

三次元構造シンチレータの寸法は、１５０μｍ未満の長さ及び幅Ｗであり、並びに１ｍｍを超える全高Ｈでもよい。柱状素子の少なくとも１つの高さＨは、柱状素子１２５のシンチレート材料の減衰係数に応じて調整されてもよい。

例えば、１０ｋｅＶのＸ線エネルギーの場合、ヨウ化セシウムが、１．７１１*１０^２ｃｍ^２／ｇのＸ線質量減衰係数を有してもよく、例えば、入射Ｘ線放射によって十分な量の光量子を生成する為には、８００μｍの三次元構造シンチレータの高さに至る。

例えば１ＭｅＶのＸ線エネルギーの場合、エネルギーが高い程、減衰係数が低いので、ヨウ化セシウムのＸ線質量減衰係数は、５．８４８*１０^−２ｃｍ^２／ｇでもよく、高さＨは、Ｘ線のシンチレート材料との弱い相互作用を補償するように調整されてもよく、三次元構造シンチレータの高さは、１４００μｍの増値に設定されてもよい。従って、柱状素子１２５の少なくとも１つの高さＨは、光線に変換される電離放射線のエネルギーに応じて調整されてもよい。

三次元構造シンチレータは、ベース部１２６及び突出部１２７を含んでもよい柱状素子１２５として作られてもよい。突出部１２７は、柱状素子１２５の長手方向Ａ又は境界Ａに沿った少なくとも１つの階段状変位１２７の形態で作られてもよい。

境界Ａは、柱状素子１２５のベース側によって定義されてもよい。つまり、突出部１２７は、柱状素子１２５のベース側を越えて突出してもよい。境界Ａは、図４中で線又は方向Ａとして描かれているが、境界Ａは、柱状素子１２５のベース側又は基板平面の境界によって定義される平面、半平面、又はその他の幾何学的要素でもよい。

本発明の一実施形態例によれば、柱状素子の少なくとも１つは、柱状素子の長手方向に沿った少なくとも２つの階段状変位を含む。

図４の左側には、柱状素子の長手方向に沿った３つの階段状変位が示され、３つの階段状変位の内の第１の階段状変位は、第１の方向に突出し、第２の階段状変位は、第２の方向に突出し、第１の方向は、第２の方向とは異なる、又は第１の方向は、第２の方向に垂直である。

第３の階段状変位は、第３の方向に突出し、第３の方向は、第２の方向に垂直である。

３つの変位は、図４中（図４の左から２つ目の画像）に示される様に、面取りされてもよい。

本発明の一実施形態によれば、柱状素子１２５は、回転対称性を含まない構造体を有してもよく、言い換えれば、柱状素子１２５は、非回転対称又は回転非対称でもよく、例えば、３６０°の角度の回転は、物体を変えず、３６０°以外の角度の回転は、物体の輪郭又は形状を変える。回転は、構造体が例えば積層造形によって上に作製される基板平面に対して垂直な軸に沿って行われてもよい。

本発明の実施形態は、異なる主題に関して記載されることに留意する必要がある。具体的には、一部の実施形態は、方法請求項に関して記載されるが、他の実施形態は、装置請求項に関して記載される。

しかしながら、当業者は、上記及び以下の記載から、特に断りのない限り、一方の種類の主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関する特徴同士の任意の組み合わせも、本出願で開示されるものと見なされるということを察するだろう。但し、全ての特徴は、組み合わせられて、単なる特徴の累積にとどまらない相乗効果を提供することができる。

図面及び上記の記載において、本発明を詳細に図示及び説明したが、これらの図示及び記載は、限定ではなく、説明の為のもの又は例示と見なされるものであり、本発明は、開示の実施形態に限定されない。開示の実施形態に対する他の変形形態は、図面、開示内容、及び添付の特許請求の範囲の研究から、当業者によって、及び請求項に係る発明を実施することによって、理解され、及びもたらされ得る。

請求項において、「含む」（comprising）という用語は、他の要素又はステップを排除せず、及び不定冠詞「a」又は「an」は、複数を排除しない。単一のプロセッサ、コントローラ、又は他のユニットが、請求項に記載された幾つかの項目の機能を果たしてもよい。特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているという事実だけでは、これらの手段の組み合わせを有利に使用できない事を意味しない。請求項における何れの参照符号も、範囲を限定するものと解釈されるものではない。

Claims (14)

1. ベース部及び突出部を含む、複数の一体成形柱状素子の第１のアレイであって、前記柱状素子は、放射線変換によって光線を生成するシンチレート材料を含み、前記柱状素子は、突出部として、前記柱状素子の長手方向に沿った階段状変位を含む、第１のアレイと、
   複数の感光素子の第２のアレイであって、各々が前記柱状素子の１つに割り当てられ、生成された光線を検出する複数の感光素子の第２のアレイと、
   読み出し電子回路と
   を含む、放射線検出器デバイス。
2. 前記柱状素子の少なくとも１つは、前記シンチレート材料として、ヨウ化セシウム、硫化亜鉛、ヨウ化ナトリウム、ルテチウムオキシオルトシリケート、又はビスマスゲルマニウムオキサイドを含む群から選択された材料を含む、
   請求項１に記載の放射線検出器デバイス。
3. 前記複数の柱状素子の前記第１のアレイは、割合比として、少なくとも０．９、好ましくは少なくとも０．９５、最も好ましくは１．０の、前記放射線検出器デバイスの総面積に対する前記放射線検出器デバイスの感光面積の比率を提供する、
   請求項１又は２に記載の放射線検出器デバイス。
4. 前記柱状素子の少なくとも１つの高さは、前記柱状素子の前記シンチレート材料の減衰係数に応じて調整される、
   請求項１乃至３の何れか一項に記載の放射線検出器デバイス。
5. 前記柱状素子の少なくとも１つの高さは、光線に変換される電離放射線のエネルギーに応じて調整される、
   請求項１乃至４の何れか一項に記載の放射線検出器デバイス。
6. 幅に対する高さの比率として定義される、前記柱状素子の少なくとも１つのアスペクト比は、５より大きい、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載の放射線検出器デバイス。
7. 前記柱状素子の少なくとも１つは、前記柱状素子の長手方向に沿った少なくとも２つの階段状変位を含む、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載の放射線検出器デバイス。
8. 前記少なくとも２つの階段状変位の内の第１の階段状変位は、第１の方向に突出し、及び第２の階段状変位は、第２の方向に突出し、前記第１の方向は、前記第２の方向とは異なる、
   請求項７に記載の放射線検出器デバイス。
9. 前記放射線検出器デバイスは、放射線変換によるＸ線又はγ線を検出する、
   請求項１乃至８の何れか一項に記載の放射線検出器デバイス。
10. 前記放射線検出器デバイスは、積層造形によって作製可能である、
    請求項１乃至９の何れか一項に記載の放射線検出器デバイス。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の放射線検出器デバイスを含む、医療用イメージングシステム。
12. 複数の一体成形柱状素子の第１のアレイを準備するステップであって、前記柱状素子は、前記柱状素子の長手方向に沿った階段状変位を有する突出部を含む、ステップと、
    複数の感光素子の第２のアレイを準備するステップと、
    前記第１のアレイ及び前記第２のアレイを含むシンチレータ構造体を構築するステップと
    を含む、放射線検出器デバイスを作製する方法。
13. 前記第１のアレイの前記準備は、層毎のインクジェット印刷によって、又はその他の積層造形技術によって行われる、
    請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１のアレイの前記準備は、有機バインダ中のシンチレート粒子を用いて行われる、
    請求項１３に記載の方法。

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