JP3188308B2 - シンチレータアレイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射線の入射に伴い発
光する複数のシンチレータからなるシンチレータアレイ
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放射線検出器に用いられる従来のシンチ
レータアレイは図４に示す如く、横一列に並設された複
数のシンチレータ（透明結晶）１が上下に複数積層され
ることにより構成され、光電子増倍管（ＰＭＴ）２の入
射窓２０に光学結合剤を介して接着されており、放射線
の入射の度にシンチレータ１が短く発光して光電子増倍
管２に光量に比例した電流を出力させる機能を有してい
る。

【０００３】上記シンチレータアレイは、図５乃至図７
に示す３つの製造方法のいずれかにより製造されてい
る。先ず、第１の製造方法は図５に示す如く、個々のシ
ンチレータ１に厚さが一定になるように反射剤３を塗布
したり、又は個々のシンチレータ１にテフロンテープ等
の反射剤からなるテープ４を巻装し、その後、これら個
々のシンチレータ１をアレイ形に組み上げてシンチレー
タアレイを製造する方法である。

【０００４】次に、第２の製造方法は図６に示す如く、
単一のシンチレータ１の塊に複数の溝５を並べて穿設し
た後、この複数の溝５に反射剤をそれぞれ注入してシン
チレータアレイを製造する方法である。

【０００５】そして、第３の製造方法は図７に示す如
く、複数の仕切り板６にアルミ等の反射材をそれぞれ蒸
着し、この複数の仕切り板６にシンチレータ１をそれぞ
れ挾持させて完全に仕切った後、シンチレータアレイを
製造する方法である。

【０００６】また、上記光電子増倍管２は高感度光検出
器であり、真空容器２１の内部には、光を電子に変換す
る陰極（光電面）、収束電極、電子増倍部（ダイノー
ド）、及び電子を集める陽極等がそれぞれ配設されてお
り、反入射窓側の端面には、複数のステムピン２４が植
設されている。

【０００７】尚、この種の先行技術文献として特開平１
−１４５５９６号公報がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来におけるシンチレ
ータアレイは以上のように構成され、上記３つの製造方
法のいずれかにより製造されているが、これら３つの製
造方法にはそれぞれ大きな欠点があった。即ち、上記第
１の製造方法には、個々のシンチレータ１のピッチや全
体寸法等の精度を出すのが非常に困難で、しかも、組み
上げ作業が煩雑化するという問題点があった。

【０００９】また、上記第２の製造方法には、複数の溝
５に反射剤をそれぞれ注入する注入作業が煩雑化して均
一注入が困難であり、しかも、複数の溝５の穿設に伴い
シンチレータ１の表面が粗面化するので、個々のシンチ
レータ内における光の多重回反射の量が増加して出力さ
れる光量が減少するという問題点があった。さらに、溝
５の穿設時に残存部分が破損することもあり、その場
合、出力光量が変化する等、アレイ全体としての特性の
均一性を維持するのが非常に困難であるという問題点が
あった。

【００１０】そして、上記第３の製造方法には、シンチ
レータ１と仕切り板６とを接着する光学接着剤の厚みの
変化に伴い全体のサイズにずれが生じ、ドットずれが生
じるという問題点があった。また、シンチレータ１と仕
切り板６とを接着して形成したシンチレータアレイの両
側を固定しても、光学接着剤に密な部分と粗の部分が生
じる。例えば、１×１×２０（ｍｍ³ ）のシンチレータ
１を３０×３０（本）の２次元アレイにした場合、シン
チレータ１本につき３０μｍのずれが生じるとすると、
全体で０．９ｍｍのずれが生じるという問題点があっ
た。

【００１１】本発明は上記に鑑みなされたもので、シン
チレータのピッチやアレイ全体の寸法精度を大幅に向上
させ、組み上げ作業を著しく容易ならしめ、反射剤のむ
らを確実に防止することができるとともに、出力される
光量の大幅な増加が期待でき、しかも、ドットずれを確
実に防止することができるシンチレータアレイを提供す
ることを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明にお
いては上述の目的を達成するため、放射線の入射に伴い
発光する複数のシンチレータと、光反射率の大きい板材
から略箱形に構成され所定の間隔で整列した複数の封入
穴に該シンチレータを収納する収納容器とを備え、しか
も、光検出器の入射窓にシンチレータが露呈した収納容
器の開口端面を接着することを特徴としている。

【００１３】また、本発明の第２の発明においては上述
の目的を達成するため、放射線の入射に伴い発光する複
数のシンチレータと、光反射率の大きい板材から構成さ
れて所定の間隔で並んだ複数の収納溝に該シンチレータ
を収納し、積層して使用される複数の収納ラックと、光
反射率の大きい板材から構成され該複数の収納ラックの
最上位に位置する収納ラックの開口上面に覆着される覆
い板と、光反射率の大きい板材から構成され該複数の収
納ラックの開口した一端面に覆着される端面板とを備
え、しかも、シンチレータが露呈した収納ラックの開口
した他端面を光検出器の入射窓に接着することを特徴と
している。

【００１４】さらに、本発明においては上述の目的を達
成するため、上記収納容器の開口端面縁又は収納ラック
の開口他端面縁に、スペーサ用の突起を突設したことを
特徴としている。

【００１５】

【作用】本発明の第１の発明によれば、シンチレータの
サイズに基づいたピッチで画設された収納容器の封入穴
に、シンチレータをそれぞれ隙間無く密嵌挿入するだけ
で良いので、個々のシンチレータに厚さが一定になるよ
うに反射剤を塗布したり、又は個々のシンチレータにテ
フロンテープ等の反射剤からなるテープを巻装する必要
が無く、個々のシンチレータのピッチや全体寸法等の精
度を出すのが容易となり、しかも、組み上げ作業が煩雑
化するという問題を解消することが可能となる。また、
複数の溝に反射剤をそれぞれ注入する煩雑な注入作業を
省略することができるので、光量が減少するという問題
を排除することが期待でき、さらに、アレイ全体として
の特性の均一性を維持するのが容易となる。そして、シ
ンチレータと仕切り板とを光学接着剤で接着する必要が
無いので、光学接着剤の厚みの変化に伴い全体のサイズ
にずれが生じ、ドットずれが生じるという問題を解消す
ることが可能となる。

【００１６】また、本発明の第２の発明によれば、シン
チレータのサイズに基づいたピッチで画設された収納ラ
ックの収納溝に、シンチレータをそれぞれ隙間無く密嵌
挿入するだけで良いので、個々のシンチレータに厚さが
一定になるように反射剤を塗布したり、又は個々のシン
チレータにテフロンテープ等の反射剤からなるテープを
巻装する必要が無く、個々のシンチレータのピッチや全
体寸法等の精度を出すのが容易となり、しかも、組み上
げ作業が煩雑化するという問題を解消することが可能と
なる。また、複数の溝に反射剤をそれぞれ注入する煩雑
な注入作業を省略することができるので、光量が減少す
るという問題を排除することが期待でき、さらに、アレ
イ全体としての特性の均一性を維持するのが容易とな
る。そして、シンチレータと仕切り板とを光学接着剤で
接着する必要が無いので、光学接着剤の厚みの変化に伴
い全体のサイズにずれが生じ、ドットずれが生じるとい
う問題を解消することが可能となる。

【００１７】さらに、本発明によれば、収納容器の開口
端面縁又は収納ラックの開口他端面縁に、カッタの挿入
スペースを形成する突起が所定の長さでそれぞれ突設さ
れているので、シンチレータの交換時における収納容器
又は収納ラックの光電子増倍管２からの分離を極めて容
易ならしめることが期待できる。

【００１８】

【実施例】以下、図１及び図２に示す一実施例に基づき
本発明の第１の発明を詳述すると、本発明に係るシンチ
レータアレイは、放射線の入射に伴い発光する複数のシ
ンチレータ（透明結晶）１と、収納容器７とを備え、し
かも、光電子増倍管２（ＰＭＴ）の入射窓２０に、シン
チレータ１が露呈した収納容器７の開口上面を光学結合
剤８を介して接着するようにしている。

【００１９】上記収納容器７は図１に示す如く、シンチ
レータ光を効率良く反射する光反射率の大きいテフロン
板等から上面が開口したコンテナ箱形に構成され、その
内部には、縦横に組み合わされた平面略碁盤形の仕切り
板７０が一体的に内設されており、この仕切り板７０の
相互間、及び仕切り板７０と収納容器７の壁の間には、
角棒形のシンチレータ１をそれぞれ隙間無く着脱自在に
密嵌収納する複数の封入穴７１が縦横に整列して画設さ
れている。

【００２０】仕切り板７０は収納容器７と同様にシンチ
レータ光を効率良く反射する光反射率の大きいテフロン
板等から構成され、又、複数の封入穴７１は角棒形のシ
ンチレータ１のサイズに基づいたピッチで画設されてい
る。然して、収納容器７と仕切り板７０はテフロン板等
から構成されているので、シンチレータ１を支持する支
持機能の他に、反射剤としての機能をも有している。

【００２１】そして、収納容器７の開口した上面縁隅部
には、図示しないカッタの挿入スペースを形成する突起
９が所定の長さでそれぞれ突設され、この複数の突起９
は光電子増倍管２の入射窓２０にそれぞれ接着されるよ
うになっており、シンチレータ１の交換時における収納
容器７の光電子増倍管２からの分離を極めて容易ならし
める機能を有している。

【００２２】また、上記光電子増倍管２は図２に示す如
く、高感度光検出器であり、その真空容器２１の内部に
は、光を電子に変換する陰極（光電面）２２、収束電
極、電子増倍部（ダイノード）２３、及び電子を集める
陽極等がそれぞれ配設されており、反入射窓側の端面に
は、複数のステムピン２４が植設されている。

【００２３】従って、シンチレータアレイのシンチレー
タ１は、放射線の入射の度に短く発光して光電子増倍管
２に光量に比例した電流を出力させる。

【００２４】上記構成によれば、シンチレータ１のサイ
ズに基づいたピッチで画設された収納容器７の封入穴７
１に、角棒形のシンチレータ１をそれぞれ隙間無く密嵌
挿入するだけで良いので、個々のシンチレータ１に厚さ
が一定になるように反射剤３を塗布したり、又は個々の
シンチレータ１にテフロンテープ等の反射剤からなるテ
ープ４を巻装する必要が無く、個々のシンチレータ１の
ピッチや全体寸法等の精度を出すのが非常に容易とな
り、しかも、組み上げ作業が著しく煩雑化するという問
題を確実に解消することが可能となる。

【００２５】また、複数の溝５に反射剤をそれぞれ注入
する煩雑な注入作業を省略することができるので、光量
が減少するという問題を確実に排除することが期待で
き、さらに、アレイ全体としての特性の均一性を維持す
るのが非常に容易となる。

【００２６】そして、シンチレータ１と仕切り板６とを
光学接着剤で接着する必要が無いので、光学接着剤の厚
みの変化に伴い全体のサイズにずれが生じ、ドットずれ
が生じるという問題を解消することが可能となる。

【００２７】さらに、従来においては、シンチレータ１
と光電子増倍管２の分離を容易ならしめるため、これら
の結合時に透明の紐（図示せず）を挟んで結合せざるを
得なかったが、収納容器７の上面縁隅部に、光電子増倍
管２の入射窓２０に接着されるスペーサ用の突起９がそ
れぞれ突設されているので、シンチレータ１の交換時に
おける収納容器７の光電子増倍管２からの分離を極めて
容易ならしめることが期待できる。

【００２８】次に、図２及び図３に示す一実施例に基づ
き本発明の第２の発明を詳述すると、本発明に係るシン
チレータアレイは、放射線の入射に伴い発光する複数の
シンチレータ１と、積層される複数の収納ラック１０
と、覆い板１１と、端面板１２とを備え、しかも、シン
チレータ１が露呈した収納ラック１０の開口した前端面
を光電子増倍管２の入射窓２０に光学結合剤８を介して
接着するようにしている。

【００２９】上記収納ラック１０は図３に示す如く、シ
ンチレータ光を効率良く反射する光反射率の大きいテフ
ロン板等から略凹字形に構成され、その平坦面には、所
定の間隔をおいて複数の仕切り板１００が並設されてお
り、この仕切り板１００の相互間、及び仕切り板１００
と収納ラック１０の壁の間には、角棒形のシンチレータ
１をそれぞれ隙間無く着脱自在に密嵌収納する複数の収
納溝１０１が横一列に整列して画設されている。

【００３０】そして、収納ラック１０は図３に示す如
く、上下方向に複数積層された一体的な状態で、光電子
増倍管２の入射窓２０に光学結合剤８を介して接着され
るようになっており、しかも、最上位に位置する収納ラ
ック１０の開口上面には、シンチレータ１の上面を覆う
覆い板１１が覆着されるとともに、複数の収納ラック１
０の背面には、シンチレータ１の背面を覆う端面板１２
が覆着されるようになっている。

【００３１】仕切り板１００は収納ラック１０と同様に
シンチレータ光を効率良く反射する光反射率の大きいテ
フロン板等から構成され、又、複数の収納溝１０１は角
棒形のシンチレータ１のサイズに基づいたピッチで画設
されている。然して、収納ラック１０と仕切り板１００
はテフロン板等から構成されているので、シンチレータ
１を支持する支持機能の他に、反射剤としての機能をも
有している。尚、覆い板１１と端面板１２は、収納ラッ
ク１０と同様にシンチレータ光を効率良く反射する光反
射率の大きいテフロン板等から構成されている。

【００３２】そして、収納ラック１０の開口した前面縁
隅部には、カッタの挿入スペースを形成する突起９が所
定の長さでそれぞれ突設され、この複数の突起９は光電
子増倍管２の入射窓２０にそれぞれ接着されるようにな
っており、シンチレータ１の交換時における収納ラック
１０の光電子増倍管２からの分離を極めて容易ならしめ
る機能を有している。

【００３３】一方、上記光電子増倍管２は高感度光検出
器であり、その真空容器２１の内部には、光を電子に変
換する陰極（光電面）２２、収束電極、電子増倍部（ダ
イノード）２３、及び電子を集める陽極等がそれぞれ配
設されており、反入射窓側の端面には、複数のステムピ
ン２４が植設されている。

【００３４】本実施例においても上記実施例と同様の作
用効果が期待し得られ、しかも、非常に細かいシンチレ
ータ１から細かいシンチレータアレイを製造する場合、
テフロン板からなる収納ラック１０に、シンチレータ１
のサイズに基づいたピッチで収納溝１０１を画設するの
が困難であるが、本実施例によればシンチレータ１のサ
イズに基づいたピッチで収納溝１０１を容易に画設する
ことができる。

【００３５】尚、上記実施例では収納ラック１０を複数
積層したものを示したが、単一の収納ラック１０に覆い
板１１と端面板１２をそれぞれ覆着するようにしても良
い。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の発明によれ
ば、シンチレータのサイズに基づいたピッチで画設され
た収納容器の封入穴に、シンチレータをそれぞれ隙間無
く密嵌挿入するだけで良いので、個々のシンチレータに
厚さが一定になるように反射剤を塗布したり、又は個々
のシンチレータにテフロンテープ等の反射剤からなるテ
ープを巻装する必要が全く無く、シンチレータの偏移防
止を通じて個々のシンチレータのピッチや全体寸法等の
精度を出すのが非常に容易となり、しかも、組み上げ作
業が煩雑化するという問題を確実に解消することが可能
になるという顕著な効果がある。

【００３７】また、複数の溝に反射剤をそれぞれ注入す
る煩雑な注入作業を確実に省略することができるので、
光量が減少するという問題を確実に排除することが期待
でき、さらに、アレイ全体としての特性の均一性を維持
するのが著しく容易になるという顕著な効果がある。

【００３８】そして、シンチレータと仕切り板とを光学
接着剤で接着する必要が全く無いので、光学接着剤の厚
みの変化に伴い全体のサイズにずれが生じ、ドットずれ
が生じるという問題を確実に解消することが可能になる
という顕著な効果がある。

【００３９】また、本発明の第２の発明によれば、シン
チレータのサイズに基づいたピッチで画設された収納ラ
ックの収納溝に、シンチレータをそれぞれ隙間無く密嵌
挿入するだけで良いので、個々のシンチレータに厚さが
一定になるように反射剤を塗布したり、又は個々のシン
チレータにテフロンテープ等の反射剤からなるテープを
巻装する必要が全く無く、シンチレータの偏移防止を通
じて個々のシンチレータのピッチや全体寸法等の精度を
出すのが容易となり、しかも、組み上げ作業が煩雑化す
るという問題を確実に解消することが可能になるという
顕著な効果がある。

【００４０】また、複数の溝に反射剤をそれぞれ注入す
る煩雑な注入作業を確実に省略することができるので、
光量が減少するという問題を確実に排除することが期待
でき、さらに、アレイ全体としての特性の均一性を維持
するのが容易になるという顕著な効果がある。

【００４１】そして、シンチレータと仕切り板とを光学
接着剤で接着する必要が無いので、光学接着剤の厚みの
変化に伴い全体のサイズにずれが生じ、ドットずれが生
じるという問題を確実に解消することが可能になるとい
う顕著な効果がある。

【００４２】さらに、本発明によれば、収納容器の開口
端面縁又は収納ラックの開口他端面縁に、カッタの挿入
スペースを形成する突起が所定の長さでそれぞれ突設さ
れているので、シンチレータの交換時における収納容器
又は収納ラックの光電子増倍管からの分離を極めて容易
ならしめることが期待できるという顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の発明に係るシンチレータアレイ
の一実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の第１の発明に係るシンチレータアレイ
の一実施例を示す断面平面図である。

【図３】本発明の第２の発明に係るシンチレータアレイ
の一実施例を示す要部分解斜視図である。

【図４】シンチレータアレイと光電子増倍管の関係を示
す分解斜視図である。

【図５】従来のシンチレータアレイの第１の製造方法を
示す断面平面図である。

【図６】従来のシンチレータアレイの第２の製造方法を
示す断面平面図である。

【図７】従来のシンチレータアレイの第３の製造方法を
示す断面平面図である。

【符号の説明】

１…シンチレータ、２…光電子増倍管、７…収納容器、
８…光学結合剤、９…突起、１０…収納ラック、１１…
覆い板、１２…端面板、２０…光電子増倍管の入射窓、
７１…封入穴、１０１…収納溝。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線の入射に伴い発光する複数のシン
   チレータと、光反射率の大きい板材から構成されて所定
   の間隔で並んだ複数の収納溝に該シンチレータを収納
   し、積層して使用される複数の収納ラックと、光反射率
   の大きい板材から構成され該複数の収納ラックの最上位
   に位置する収納ラックの開口上面に覆着される覆い板
   と、光反射率の大きい板材から構成され該複数の収納ラ
   ックの開口した一端面に覆着される端面板とを備え、シ
   ンチレータが露呈した収納ラックの開口した他端面を光
   検出器の入射窓に接着することを特徴とするシンチレー
   タアレイ。
2. 【請求項２】 上記収納容器の開口端面縁又は収納ラッ
   クの開口他端面縁に、スペーサ用の突起を突設したこと
   を特徴とする請求項１に記載のシンチレータアレイ。