JP3717530B2 - Radiation image detector - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は放射線画像検出器、とくに詳細にはシンチレータと固体検出器との組合せを利用する放射線画像検出器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、医療診断を目的とする放射線撮影の医療用放射線撮影、物質の被破壊検査等を目的とする工業用放射線撮影等の種々の分野における放射線撮影において、増感紙と放射線写真フイルムとを組合せたいわゆる放射線写真法が利用されている。この方法によれば、被写体を透過したX線等の放射線が増感紙に入射すると,増感紙に含まれる蛍光体はこの放射線のエネルギーを吸収して蛍光(瞬時発光)を発する。この発光により、増感紙に密着させるように重ね合わされた放射線写真フイルムが感光し、放射線写真フイルム上には放射線画像が形成される。このようにして放射線画像は直接に放射線フイルム上に可視化された画像として得ることができる。
【0003】
一方、放射線写真フイルムに記録された放射線画像を光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に適切な画像処理を施した後、画像を再生記録することが種々の分野で行われている。たとえば、後の画像処理に適合するように設計されたガンマ値の低いフィルムを用いてX線画像を記録し、このX線画像が記録されたフィルムからX線画像を読み取って電気信号に変換し、この電気信号(画像信号)に画像処理を施した後コピー写真等に可視像として再生することにより、コントラスト,シャープネス,粒状性等の画質性能の良好な再生画像を得ることが行われている(特公昭61-5193 号公報参照)。
【0004】
また本願出願人により、放射線(X線,α線,β線,γ線,電子線,紫外線等)を照射するとこの放射線エネルギーの一部が蓄積され、その後可視光等の励起光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽発光を示す蓄積性蛍光体(輝尽性蛍光体)を利用して、人体等の被写体の放射線画像情報を一旦シート状の蓄積性蛍光体に記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー光等の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像データに基づき被写体の放射線画像を写真感光材料等の記録材料、CRT等に可視像として出力させる放射線画像記録再生システムがすでに提案されている(特開昭55-12429号,同56-11395号,同55-163472 号,同56-104645 号,同55- 116340号等)。
【0005】
このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真システムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって画像を記録しうるという実用的な利点を有している。すなわち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に対して蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量が極めて広い範囲にわたって比例することが認められており、従って種々の撮影条件により放射線露光量がかなり大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放射される輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して光電変換手段により読み取って電気信号に変換し、この電気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、CRT等の表示装置に放射線画像を可視像として出力させることによって、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像を得ることができる。
【0006】
しかしながら、このような放射線写真システムにより放射線画像を得るためには、上述した放射線画像を直接可視化する際に、撮影に用いる放射線写真フイルムと増感シートとの感度領域を一致させて撮影を行う必要がある。
【0007】
また、上述した放射線写真フイルム、蓄積性蛍光体シートを用いて光電的に放射線画像を読み取るシステムにおいては、上述したように放射線画像に画像処理をおこなって目的に応じた濃度およびコントラストを有するように調整したり、放射線画像を一旦電気信号に変換しなければならず、そのための画像読取装置を用いて読取り走査を行う必要があり、放射線画像を得るための操作が煩雑なものとなり、放射線画像を得るまでの時間がかかるものとなっている。
【0008】
そこで、放射線写真システムによる上記のような問題点を解決するために、放射線検出器が提案されている(例えば特開昭59-211263 号公報、特開平2-164067号公報、PCT国際公開番号WO92/06501号、Signal,noise,and read out considerations in the development of amorphous silicon photodiode arrays for radiotherapy and diagnostic x-ray imaging,L.E.Antonuk et.al , University of Michigan,R.A.Street Xerox,PARC,SPIE Vol.1443 Medical Imaging V;Image Physics(1991) ,p.108-119 )。
【0009】
この放射線検出器は、例えば厚さ3mm の石英ガラスからなる基板にアモルファス半導体膜を挟んで透明導電膜と導電膜とからなる複数の信号線と走査線とがそれぞれ直交するようにマトリクス上にパターン形成して構成されている固体検出器に放射線を可視光に変換するシンチレータを積層することにより構成されてなるものである。
【0010】
この放射線検出器をシンチレータが放射線入射側の面を向くように配置し、放射線検出器に被写体を透過した放射線を照射することにより、放射線がシンチレータに直接入射して可視光に変換され、この変換された可視光が固体検出器により検出されて放射線画像情報を担持する画像信号に光電変換される。この画像信号は、所定の画像処理がなされた後にCRT等の再生手段により再生される。このような放射線検出器を用いることにより、被写体の放射線画像を煩雑な操作を行うことなくただちに再生することができ、直ちにリアルタイムで放射線画像を得ることができ、上述した放射線写真システムの欠点を解消することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した放射線検出器に用いられるシンチレータは、その厚み方向に対して放射線の入射面に近い方が放射線がより多く吸収されるため、発光量も多いものである。したがって、上述した放射線検出器においては、固体検出器は放射線の入射方向に対してシンチレータの後方に配置される構成であるため、シンチレータにより変換された可視光が固体検出器に到達するまでにシンチレータ自身により吸収されること、あるいはシンチレータによって乱反射されることにより固体検出器における可視光の検出効率が低下し、得られる放射線画像の鮮鋭度が低下してしまうものであった。
【0012】
本発明は上記事情に鑑み、固体検出器における可視光の検出効率を向上させ、得られた放射線画像の画質を向上させることができる放射線画像検出器を提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明による放射線画像検出器は、照射された放射線を可視光に変換する2枚のシンチレータと、該2枚のシンチレータ間に配された、該シンチレータにより変換された可視光を電気信号に変換する固体検出器とを備えたことを特徴とするものである。
【0014】
なお、本発明による放射線画像検出器においては、前記固体検出器を、それぞれに多数の固体検出素子が形成された2枚の基板を互いに対向するように重ねて配し、該2枚の基板の固体検出素子から2つの電気信号を出力するものとしてもよい。
【0015】
また、本発明による放射線画像検出器においては、前記固体検出器を、1枚の基板の両面に多数の固体検出素子を形成し、該両面の固体検出素子から2つの電気信号を出力するものとしてもよい。
【0016】
この場合、前記基板に、前記放射線の低エネルギー成分を吸収する低エネルギー成分吸収層を設けてもよい。また、前記基板に前記放射線の低エネルギー成分を吸収する低エネルギー成分吸収物質を混入させてもよい。
【0017】
さらに、本発明による放射線画像検出器においては、前記2つの電気信号に対して演算を施す演算手段をさらに備えることが好ましい。
【0018】
この場合、前記演算手段は、前記2つの電気信号を加算する手段であることが好ましく、さらには、加算される前記2つの電気信号の加算の重みを変化させる手段であることが好ましい。
【0019】
また、前記演算手段は、前記2つの電気信号に基づいてエネルギーサブトラクション処理を施す手段であることが好ましい。
【0020】
さらに、本発明による放射線画像検出器においては、前記固体検出器が、両面から前記可視光を検出することができるものとしてもよい。
【0021】
また、本発明による放射線画像検出器においては、前記2枚のシンチレータのうち、前記放射線が照射される側のシンチレータの厚さを該放射線が照射される側とは反対側のシンチレータの厚さよりも薄いものとしてもよい。
【0022】
さらに、本発明による放射線画像検出器においては、間に前記固体検出器を配した前記2枚のシンチレータの外側の面に前記可視光を反射する光反射層を設けるようにしてもよい。
【0023】
また、上述した本発明による放射線画像検出器においては、前記基板を樹脂シートのように、放射線の吸収が少ない物質からなるものとすることが好ましい。
【0024】
【作用】
本発明による放射線画像検出器は、上述した固体検出器を2枚のシンチレータの間に配する構成としたため、放射線画像検出器に照射された放射線は、放射線が照射される側に配された最初のシンチレータにより可視光に変換され、固体検出器により検出される。一方、最初のシンチレータにより可視光に変換されなかった放射線は、固体検出器を透過して2枚のシンチレータのうち放射線が照射される側とは反対側に配された後の他のシンチレータに到達し、この他のシンチレータにより可視光に変換される。そしてこのシンチレータにより変換された可視光は、最初のシンチレータにより変換された可視光とともに固体検出器に検出されることとなる。したがって、固体検出器における可視光の検出効率は向上され、本発明による放射線画像検出器により得られる放射線画像の鮮鋭度を向上させることができ、全体として高画質の放射線画像を得ることができる。
【0025】
また、固体検出器を、多数の固体検出素子が形成された2枚の基板を互いに対向するように重ねて配置する、1枚の基板の両面に固体検出素子を形成する、あるいは両面から可視光を検出することができる構成とすることにより、各シンチレータにより変換された可視光は、それぞれ固体検出素子に検出されることとなり、より効率よく可視光の検出を行なうことができる。
【0026】
また、各固体検出器から出力される2つの電気信号を加算する際に、加算の重みを変化させる手段を設けることにより、得られる放射線画像の画質を変化させることができる。例えば、放射線が入射される側の固体検出素子により得られる電気信号に大きく重み付けをすることにより鮮鋭度の高い画像を得ることができ、また、固体検出器の両側にある固体検出素子から得られる電気信号を略均等に重み付けすることにより感度の高い放射線画像を得ることができる。
【0027】
さらに、基板に放射線の低エネルギー成分を吸収する低エネルギー成分吸収層を設ける、あるいは低エネルギー成分を吸収する低エネルギー成分吸収物質を混入させることにより、放射線が照射される側の固体検出素子には放射線の低エネルギー成分が検出され、その反対側の固体検出素子には放射線の低エネルギー成分が除去された高エネルギー成分が検出されることとなる。これら各成分を担持する電気信号を所定の重み付けをして減算処理することにより、エネルギーサブトラクション画像を得ることができる。
【0028】
また、2枚のシンチレータのうち、放射線が照射される側のシンチレータの厚さを放射線が照射されない側のシンチレータの厚さよりも薄くすることにより、より多くの放射線が、放射線が照射される側とは反対側のシンチレータに到達するとともに、放射線が照射される側のシンチレータにより変換された可視光が固体検出器に到達するまでに、シンチレータ自身によりボケたりすることがなくなり、固体検出器における可視光の検出効率を向上させることができる。
【0029】
さらに、2枚のシンチレータの外側の面に可視光を反射する光反射層を設けることにより、シンチレータ内で乱反射した可視光は、この反射層により固体検出器に向かって反射されるため、固体検出器における可視光の検出効率を向上させることができる。
【0030】
さらに、基板を樹脂シートのように放射線の吸収が少ない物質で構成することにより、固体検出器を透過する放射線の減衰をより少なくすることができる。
【0031】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【0032】
図1は本発明による放射線画像検出器の第1実施例を表す図である。図1に示すように本発明による第1実施例による放射線画像検出器1は、2枚のシンチレータ3A,3Bとの間に固体検出器2を積層させてなるものである。ここで、固体検出器2は、図2に示すように樹脂シートからなる2枚の基板11A ,11B の上にパターン成形した導電膜からなる信号線12A ,12B があり、アモルファスシリコン13A ,13B と透明電極14A ,14B とからなるフォトダイオード15A ,15B およびアモルファスシリコン16A ,16B からなる薄膜トランジスタ17A ,17B により固体検出素子18A ,18B が多数形成されてなるものである。そしてこの上にGd2 O2 S,CsI等の蛍光体からなるシンチレータ3A,3Bが積層されているものである。ここで、シンチレータ3A,3Bは、数十ミクロンから数百ミクロン程度の厚みを有する。また、固体検出器2の樹脂シート11A ,11B の厚さは数百ミクロン程度であり、X線吸収率は低いものである。また、アモルファスシリコン13A ,13B の厚さは1ミクロン程度である。
【0033】
X線源4より発せられたX線5は被写体6に照射され、被写体6を透過する。被写体6を透過したX線5は放射線画像検出器1に照射される。放射線画像検出器1に照射されたX線5はシンチレータ3Aに到達する。シンチレータ3Aは到達したX線5の強度に応じた強度の可視光を発光し、この可視光は各固体検出素子18A のアモルファスシリコン13A により検出される。そしてこの可視光が光電変換され発光強度に応じてアモルファスシリコン13A 内に電荷が蓄積される。その後この電荷が読み出され、電気信号としての画像信号SAが出力される。
【0034】
一方、シンチレータ3Aにより可視光に変換されなかったX線5は、固体検出器2を透過し、シンチレータ3Bに到達する。シンチレータ3Bは到達したX線5の強度に応じた強度の可視光を発光し、この可視光は各固体検出素子18B のアモルファスシリコン13B により検出される。そしてこの可視光が光電変換され発光強度に応じてアモルファスシリコン13B 内に電荷が蓄積される。その後この電荷が読み出され、電気信号としての画像信号SBが出力される。
【0035】
なお、X線5が固体検出器2を透過する際において、樹脂シートからなる基板11A ,11B のX線吸収率は低く、また、アモルファスシリコン13A ,13B の厚さも1ミクロン程度であることから、X線5はほとんど減衰されることなく固体検出器2に到達する。
【0036】
出力された画像信号SA,SBは情報処理手段7に入力されて所定の割合により重ね合わせられ、さらに画像処理等がなされ、処理がなされた処理済画像信号S′は再生手段8に入力されて被写体6の放射線画像が可視像として再生される。
【0037】
ここで、画像信号SAに大きく重み付けをして加算することにより、鮮鋭度の高い画像を得ることができ、また画像信号SA,SBを略均等に重み付けすることにより感度の高い画像を得ることができる。
【0038】
なお、再生手段8としては、CRT等の電子的に表示するもの、CRT等に表示された放射線画像をビデオプリンタ等に記録するものなど種々のものを採用することができる。また、被写体6の放射線画像は磁気テープ、光ディスク等に記録保存するようにしてもよい。
【0039】
なお、上述した実施例においては、2枚の基板11A ,11B のそれぞれに多数の固体検出素子18A ,18B を形成して固体検出器2を構成しているが、例えば図3に示すように、1枚の基板11C の両面に多数の固体検出器18A ,18B を形成して固体検出器2を構成するようにしてもよいものである。
【0040】
また、上述した実施例においては2枚の基板11A ,11B の間にX線の低エネルギー成分を吸収する低エネルギー成分吸収層としての銅板19を配するようにしてもよい。このように銅板19を配することにより、固体検出素子18A から出力される画像信号SAは、X線の低エネルギー成分を、固体検出素子18B から出力される画像信号SBは、X線の高エネルギー成分をそれぞれ担持するものとなり、各画像信号SA,SBについて重み付け減算を行うことにより、エネルギーサブトラクション画像を得ることができることとなる。この際、各画像信号の位置合わせは不要であり、位置ずれのない良好なエネルギーサブトラクション画像を得ることができる。なお、低エネルギー成分吸収層としては銅板に限られるものではなく、X線の低エネルギー成分を吸収できるものであれば、いかなるものを用いてもよい。さらに、X線の低エネルギー成分を吸収する物質を図2,図3に示す基板11A ,11B ,11C に混入させるようにしてもよいものである。
【0041】
さらに、上述した実施例においては、図5に示すように1枚の基板11D の上に固体検出素子18C を形成し、アモルファスシリコン13A を2つの透明電極14A ,14C で挟むようにしてもよいものである。このようにアモルファスシリコンを2つの透明電極14A ,14B で挟むことにより、図5の矢印A方向から入射される光も検出することが可能となるとともに、前述した実施例2つの画像信号を加算する処理を行う必要がなくなるため、より好ましいものである。
【0042】
また、上述した実施例においては、図6に示すようにX線が照射される側のシンチレータ3Aをこれとは反対側のシンチレータ3Bよりも薄くするようにしてもよいものである。このようにシンチレータ3Aをシンチレータ3Bよりも薄くすることにより、より多くのX線が、シンチレータ3Bに到達するとともに、シンチレータ3Aにより交換された可視光が固体検出器に到達するまでにボケたりすることがなくなり、固体検出器における可視光の検出効率を向上させることができる。
【0043】
さらに、上述した実施例においては、図7に示すように、シンチレータ3A,3Bの外側に可視光を反射する反射層9A,9Bを設けるようにしてもよい。このように反射層9A,9Bを設けることにより、シンチレータ3A,3B内で乱反射した可視光は、反射層9A,9Bにより固体検出器2に向けて反射されるため、固体検出器2における可視光の検出効率を向上させることができる。
【0044】
また、上述した実施例においては、固体検出器の基板として樹脂シートを用いているが、これに限定されるものではなく、放射線画像を吸収しない数百ミクロン程度の厚さであれば、石英ガラス等の無機材料を用いるようにしてもよい。
【0045】
さらに上述した実施例においては、半導体層としてアモルファスシリコン層を用いているが、これに限定されるものではなく、いかなる半導体層を用いるようにしてもよいものである。
【0046】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明による放射線画像検出器は、2枚のシンチレータの間に固体検出器を配し、放射線が照射される側のシンチレータにより放射線画像検出器に照射された放射線を、放射線が照射される側と反対側のシンチレータにより放射線が照射される側のシンチレータにより変換されなかった放射線をそれぞれ可視光に変換し、各可視光を固体検出器により検出するようにしたものである。このため、シンチレータにより変換された可視光の検出効率は向上され、本発明による放射線画像検出器により得られる放射線画像の鮮鋭度を向上させることができ、全体として高画質の放射線画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による放射線画像検出器の実施例を表す図
【図2】本発明による放射線画像検出器の実施例に用いられる固体検出器を表す一部拡大図
【図3】本発明による放射線画像検出器の実施例に用いられる別の固体検出器を表す一部拡大図
【図4】本発明による放射線画像検出器の実施例に用いられるさらに別の固体検出器を表す一部拡大図
【図5】本発明による放射線画像検出器の実施例に用いられるさらに別の固体検出器を表す一部拡大図
【図6】本発明による放射線画像検出器の別の実施例を表す図
【図7】本発明による放射線画像検出器のさらに別の実施例を表す図
【符号の説明】
1 放射線画像検出器
2 固体検出器
3A,3B シンチレータ
4 X線源
5 X線
6 被写体
7 情報処理手段
8 再生手段
9A,9B 反射層
11A ,11B ,11C ,11D 基板
18A ,18B ,18C 固体検出素子
19 銅板[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a radiation image detector, and more particularly to a radiation image detector that utilizes a combination of a scintillator and a solid state detector.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, intensifying screens and radiographic films have been used for radiography in various fields such as medical radiography for radiography for medical diagnosis and industrial radiography for destructive inspection of substances. A combination so-called radiography method is used. According to this method, when radiation such as X-rays transmitted through the subject enters the intensifying screen, the phosphor contained in the intensifying screen absorbs the energy of the radiation and emits fluorescence (instant light emission). By this light emission, the radiographic film superimposed so as to be in close contact with the intensifying screen is exposed, and a radiographic image is formed on the radiographic film. In this way, the radiation image can be obtained directly as an image visualized on the radiation film.
[0003]
On the other hand, a radiographic image recorded on a radiographic film is photoelectrically read to obtain an image signal, and after appropriate image processing is performed on the image signal, the image is reproduced and recorded in various fields. . For example, an X-ray image is recorded using a film having a low gamma value designed to be suitable for later image processing, and the X-ray image is read from the film on which the X-ray image is recorded and converted into an electric signal. The electrical signal (image signal) is subjected to image processing and then reproduced as a visible image on a copy photograph or the like to obtain a reproduced image with good image quality performance such as contrast, sharpness, and graininess. (See Japanese Patent Publication No. 61-5193).
[0004]
In addition, when the applicant of the present invention irradiates radiation (X-rays, α-rays, β-rays, γ-rays, electron beams, ultraviolet rays, etc.), a part of the radiation energy is accumulated, and when irradiated with excitation light such as visible light thereafter Using a stimulable phosphor (stimulable phosphor) that exhibits stimulating luminescence in response to the generated energy, radiation image information of a subject such as a human body is temporarily recorded on the sheet-like stimulable phosphor, and this accumulation is performed. The photosensitive phosphor sheet is scanned with excitation light such as laser light to generate stimulated emission light, and the resulting stimulated emission light is photoelectrically read to obtain an image signal. Based on this image data, a radiographic image of the subject Image recording / reproducing system that outputs a visible image on a recording material such as a photographic photosensitive material or a CRT has already been proposed (Japanese Patent Laid-Open Nos. 55-12429, 56-11395, 55-163472, 56-104645 and 55-116340).
[0005]
This system has a practical advantage that an image can be recorded over a very wide radiation exposure range as compared with a conventional radiographic system using silver salt photography. That is, in the stimulable phosphor, it is recognized that the amount of emitted light that is stimulated and emitted by excitation after accumulation is proportional to the radiation exposure amount over a very wide range. Therefore, the radiation exposure amount varies depending on various imaging conditions. However, the amount of stimulated emission light emitted from the stimulable phosphor sheet is set to an appropriate value for the reading gain, read by the photoelectric conversion means, and converted into an electrical signal. Is used to output a radiation image as a visible image on a recording material such as a photographic photosensitive material or a display device such as a CRT, thereby obtaining a radiation image that is not affected by variations in radiation exposure.
[0006]
However, in order to obtain a radiographic image by such a radiographic system, it is necessary to perform imaging by matching the sensitivity areas of the radiographic film used for imaging and the intensifying sheet when directly visualizing the above-described radiographic image. There is.
[0007]
Further, in the system for photoelectrically reading a radiation image using the above-described radiographic film and the stimulable phosphor sheet, the radiation image is subjected to image processing as described above so as to have a density and contrast according to the purpose. It is necessary to adjust or convert the radiographic image into an electrical signal once, and it is necessary to perform a scanning scan using an image reading apparatus for that, and the operation for obtaining the radiographic image becomes complicated, and the radiographic image is It takes time to get it.
[0008]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems caused by the radiographic system, radiation detectors have been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 59-211263, 2-164067, PCT International Publication No. WO92). / 06501, Signal, noise, and read out considerations in the development of amorphous silicon photodiode arrays for radiotherapy and diagnostic x-ray imaging, LEAntonuk et.al, University of Michigan, RAStreet Xerox, PARC, SPIE Vol.1443 Medical Imaging V ; Image Physics (1991), p.108-119).
[0009]
This radiation detector has a pattern on a matrix such that a plurality of signal lines and scanning lines made of a transparent conductive film and a conductive film are orthogonal to each other with an amorphous semiconductor film sandwiched between a substrate made of quartz glass having a thickness of 3 mm, for example. It is configured by stacking a scintillator that converts radiation into visible light on a solid detector that is formed and configured.
[0010]
This radiation detector is placed so that the scintillator faces the radiation incident side, and by irradiating the radiation detector with radiation that has passed through the subject, the radiation is directly incident on the scintillator and converted into visible light. The visible light thus detected is detected by a solid state detector and photoelectrically converted into an image signal carrying radiation image information. This image signal is reproduced by a reproducing means such as a CRT after predetermined image processing. By using such a radiation detector, it is possible to immediately reproduce a radiographic image of a subject without complicated operations, and to immediately obtain a radiographic image in real time, eliminating the above-mentioned drawbacks of the radiographic system. can do.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the scintillator used in the radiation detector described above has a large amount of light emission because the radiation is absorbed more in the direction closer to the radiation incident surface in the thickness direction. Therefore, in the above-described radiation detector, the solid state detector is arranged behind the scintillator with respect to the incident direction of radiation, so that the visible light converted by the scintillator reaches the solid state detector before reaching the solid state detector. Absorption by itself, or irregular reflection by the scintillator, the detection efficiency of visible light in the solid state detector is lowered, and the sharpness of the obtained radiographic image is lowered.
[0012]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a radiation image detector capable of improving the detection efficiency of visible light in a solid state detector and improving the image quality of the obtained radiation image .
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The radiation image detector according to the present invention converts two irradiated scintillators that convert irradiated radiation into visible light, and converts visible light converted between the two scintillators into electric signals. And a solid state detector.
[0014]
In the radiological image detector according to the present invention, the solid state detector is arranged such that two substrates each having a large number of solid state detection elements are stacked so as to face each other. Two electric signals may be output from the solid-state detection element.
[0015]
Further, in the radiological image detector according to the present invention, the solid state detector is formed such that a large number of solid state detection elements are formed on both sides of a single substrate and two electrical signals are output from the solid state detection elements on both sides. Also good.
[0016]
In this case, a low energy component absorption layer that absorbs a low energy component of the radiation may be provided on the substrate. Further, a low energy component absorbing material that absorbs a low energy component of the radiation may be mixed in the substrate.
[0017]
Furthermore, it is preferable that the radiological image detector according to the present invention further includes a calculation means for calculating the two electric signals.
[0018]
In this case, the calculation means is preferably means for adding the two electric signals, and further preferably means for changing a weight of addition of the two electric signals to be added.
[0019]
Moreover, it is preferable that the said calculating means is a means to perform an energy subtraction process based on the said two electric signals.
[0020]
Furthermore, in the radiographic image detector according to the present invention, the solid state detector may be capable of detecting the visible light from both sides.
[0021]
In the radiological image detector according to the present invention, the thickness of the scintillator on the side irradiated with the radiation is greater than the thickness of the scintillator on the side opposite to the side irradiated with the radiation. It may be thin.
[0022]
Furthermore, in the radiographic image detector according to the present invention, a light reflecting layer for reflecting the visible light may be provided on the outer surface of the two scintillators with the solid state detector interposed therebetween.
[0023]
Moreover, in the radiographic image detector by this invention mentioned above, it is preferable that the said board | substrate shall consist of a substance with little absorption of a radiation like a resin sheet.
[0024]
[Action]
Since the radiation image detector according to the present invention has a configuration in which the above-described solid state detector is disposed between two scintillators, the radiation irradiated to the radiation image detector is the first to be disposed on the radiation irradiation side. Are converted into visible light by a scintillator, and detected by a solid state detector. On the other hand, the radiation that has not been converted to visible light by the first scintillator passes through the solid state detector and reaches the other scintillator after being arranged on the opposite side of the two scintillators where the radiation is irradiated. However, it is converted into visible light by this other scintillator. The visible light converted by this scintillator is detected by the solid state detector together with the visible light converted by the first scintillator. Therefore, the detection efficiency of visible light in the solid state detector is improved, the sharpness of the radiographic image obtained by the radiographic image detector according to the present invention can be improved, and a high-quality radiographic image as a whole can be obtained.
[0025]
In addition, the solid state detector is arranged so that two substrates on which a large number of solid state detection elements are formed are stacked so as to face each other, the solid state detection elements are formed on both sides of one substrate, or visible light is visible from both sides. The visible light converted by each scintillator is detected by the solid-state detection element, and the visible light can be detected more efficiently.
[0026]
In addition, when adding two electrical signals output from each solid state detector, by providing means for changing the weight of the addition, the image quality of the obtained radiographic image can be changed. For example, a high sharpness image can be obtained by heavily weighting the electrical signal obtained by the solid detection element on the radiation incident side, and can be obtained from the solid detection elements on both sides of the solid detector. A highly sensitive radiation image can be obtained by weighting the electrical signal substantially equally.
[0027]
Furthermore, by providing a low energy component absorption layer that absorbs low energy components of radiation on the substrate, or by mixing a low energy component absorbing material that absorbs low energy components, the solid state detection element on the side irradiated with radiation The low energy component of the radiation is detected, and the high energy component from which the low energy component of the radiation is removed is detected on the solid detection element on the opposite side. An energy subtraction image can be obtained by subtracting the electric signals carrying these components with a predetermined weight.
[0028]
Further, by making the thickness of the scintillator on the side irradiated with radiation out of the two scintillators thinner than the thickness of the scintillator on the side not irradiated with radiation, more radiation can be applied to the side irradiated with radiation. Reaches the opposite scintillator, and the visible light converted by the scintillator on the radiation side will not be blurred by the scintillator itself until it reaches the solid state detector. Detection efficiency can be improved.
[0029]
Furthermore, by providing a light reflecting layer that reflects visible light on the outer surface of the two scintillators, the visible light diffusely reflected in the scintillator is reflected toward the solid detector by this reflecting layer. The detection efficiency of visible light in the instrument can be improved.
[0030]
Furthermore, the attenuation | damping of the radiation which permeate | transmits a solid detector can be decreased more by comprising a board | substrate with a substance with little radiation absorption like a resin sheet.
[0031]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0032]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a radiation image detector according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
[0033]
X-rays 5 emitted from the X-ray source 4 are applied to the subject 6 and pass through the subject 6. X-rays 5 that have passed through the subject 6 are irradiated to the
[0034]
On the other hand, the X-ray 5 that has not been converted into visible light by the
[0035]
When the X-ray 5 passes through the
[0036]
The output image signals SA and SB are input to the information processing means 7 and superimposed at a predetermined ratio, and further subjected to image processing and the like, and the processed image signal S ′ having been processed is input to the reproduction means 8. A radiographic image of the subject 6 is reproduced as a visible image.
[0037]
Here, an image with high sharpness can be obtained by adding a large weight to the image signal SA, and an image with high sensitivity can be obtained by weighting the image signals SA and SB substantially equally. it can.
[0038]
As the reproduction means 8, various devices such as an electronic display such as a CRT, a recording of a radiation image displayed on the CRT or the like on a video printer or the like can be adopted. The radiographic image of the subject 6 may be recorded and stored on a magnetic tape, an optical disk, or the like.
[0039]
In the embodiment described above, the
[0040]
In the embodiment described above, a
[0041]
Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 5, a
[0042]
In the embodiment described above, the
[0043]
Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 7, reflection layers 9A and 9B that reflect visible light may be provided outside the
[0044]
In the above-described embodiments, the resin sheet is used as the substrate of the solid detector. However, the present invention is not limited to this, and quartz glass having a thickness of about several hundred microns that does not absorb the radiation image is used. An inorganic material such as the above may be used.
[0045]
Further, in the above-described embodiments, the amorphous silicon layer is used as the semiconductor layer, but the present invention is not limited to this, and any semiconductor layer may be used.
[0046]
【The invention's effect】
As described in detail above, the radiation image detector according to the present invention has a solid state detector disposed between two scintillators, and the radiation image detector is irradiated with radiation irradiated by the scintillator on the side irradiated with radiation. The radiation not converted by the scintillator on the side irradiated with radiation is converted into visible light by the scintillator on the opposite side to the side irradiated with radiation, and each visible light is detected by a solid state detector. is there. For this reason, the detection efficiency of the visible light converted by the scintillator is improved, the sharpness of the radiation image obtained by the radiation image detector according to the present invention can be improved, and a high-quality radiation image can be obtained as a whole. it can.
[Brief description of the drawings]
According to the invention; FIG part represents a solid state detector for use in an embodiment of the radiation image detector according to FIG. 2 shows the present invention which represents an embodiment of the radiation image detector according enlarged view the present invention; FIG partial enlarged view showing still another solid state detectors used in an embodiment of the radiation image detector according to some enlargement [4] the present invention representing another solid state detectors used in an embodiment of the radiation image detector diagram showing another embodiment of the radiation image detector according to some enlarged view the present invention; FIG representing yet another solid state detectors used in an embodiment of the radiation image detector according to the present invention; FIG Figure 7 is a diagram showing still another embodiment of the radiation image detector according to the present invention.
1
3A, 3B Scintillator 4 X-ray source 5 X-ray 6
9A, 9B Reflective layer
11A, 11B, 11C, 11D substrate
18A, 18B, 18C solid state detector
19 Copper plate
Claims (5)
それぞれに多数の固体検出素子が形成された2枚の基板が互いに対向するように重ねて配され、前記2枚のシンチレータにより変換された可視光を前記2枚の基板の固体検出素子によりそれぞれ変換して2つの電気信号を得る、前記2枚のシンチレータ間に配された平面状の固体検出器とを備え、前記2枚のシンチレータおよび前記固体検出器の平面に対して略垂直に前記放射線が照射されてなる放射線画像検出器であって、前記2つの電気信号のうち、前記放射線が照射される側のシンチレータにより変換した可視光から得た電気信号の重みを、前記放射線が照射される側とは反対側のシンチレータにより変換した可視光から得た電気信号の重みよりも大きくして、前記2つの電気信号を加算する演算手段を備えたことを特徴とする放射線画像検出器。Two planar scintillators that convert the irradiated radiation into visible light;
Two substrates each having a large number of solid-state detection elements are arranged so as to face each other, and visible light converted by the two scintillators is converted by the solid-state detection elements of the two substrates, respectively. A planar solid-state detector disposed between the two scintillators to obtain two electrical signals, and the radiation is substantially perpendicular to the plane of the two scintillators and the solid-state detector. A radiation image detector that is irradiated, wherein, among the two electric signals, the weight of the electric signal obtained from the visible light converted by the scintillator on the side irradiated with the radiation is used as the radiation irradiation side. Radiation characterized by comprising arithmetic means for adding the two electric signals so as to be larger than the weight of the electric signal obtained from the visible light converted by the scintillator on the opposite side Image detector.
1枚の基板の両面に多数の固体検出素子が形成され、前記2枚のシンチレータにより変換された可視光を前記基板の両面の固体検出素子によりそれぞれ変換して2つの電気信号を得る、前記2枚のシンチレータ間に配された平面状の固体検出器とを備え、前記2枚のシンチレータおよび前記固体検出器の平面に対して略垂直に前記放射線が照射されてなる放射線画像検出器であって、前記2つの電気信号のうち、前記放射線が照射される側のシンチレータにより変換した可視光から得た電気信号の重みを、前記放射線が照射される側とは反対側のシンチレータにより変換した可視光から得た電気信号の重みよりも大きくして、前記2つの電気信号を加算する演算手段を備えたことを特徴とする放射線画像検出器。Two planar scintillators that convert the irradiated radiation into visible light;
A number of solid detection elements are formed on both surfaces of a single substrate, and the visible light converted by the two scintillators is converted by the solid detection elements on both surfaces of the substrate to obtain two electrical signals. A solid state detector disposed between two scintillators, and a radiation image detector formed by irradiating the radiation substantially perpendicularly to a plane of the two scintillators and the solid state detector. Of the two electric signals, visible light obtained by converting the weight of the electric signal obtained from the scintillator on the side irradiated with the radiation by the scintillator on the side opposite to the side irradiated with the radiation A radiation image detector, comprising arithmetic means for adding the two electric signals so as to be larger than the weight of the electric signal obtained from the above.
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