JP3913070B2 - Ｘ線光電変換器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極間に配置されたＸ線光導電層にセレンを用いたＸ線光電変換器の技術分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線を電気信号に変換し、取り出した電荷をデジタル化し処理する技術は、産業用や医療用など幅広く活用されはじめている。
一方、Ｘ線に光感度を示す材料としてセレン及びセレン化合物が知られており、セレンの光導電性を利用するものとして電子写真感光体は古くから研究されている。
【０００３】
そこで本発明者らは、上記電子写真感光体で用いられていたセレンを光導電材料としたＸ線光電変換器を作製したところ、Ｘ線照射による信号電流量（シグナル）が小さく、Ｘ線の未照射と照射の切り替え時の応答性が悪いものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、信号電流が大きく、かつ、応答性の高いＸ線光電変換器を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は信号電流や応答性を悪化させる原因を追求した結果、セレンに含まれるハロゲンが多い場合に、信号電流量の低下や応答性の悪化が生じることがわかった。
【０００６】
即ちＸ線光電変換器のＸ線光導電層にセレンを主成分として用いる場合、該セレンのハロゲン濃度を規制することにより、電子の走行性の低下が無く、シグナルである信号電流が向上し、かつ、データ読み込みの高速化に伴うセンサ応答性の向上が実現できることになる。
更に本発明者等が検討を行った結果、Ｘ線光導電層と電荷収集電極との間に電荷輸送性の高い電荷輸送層を設けることで、ノイズ電流が低減し、信号電流とノイズ電流との比（Ｓ／Ｎ比）が向上することがわかった。
【０００７】
かかる知見に基づいてなされた請求項１記載の発明は、基板と、前記基板上に配置された電荷収集電極と、前記電荷収集電極上に配置されたＸ線光導電層と、前記Ｘ線光導電層上に配置された上部電極とを有し、前記電荷収集電極と前記上部電極との間に電圧を印加した状態でＸ線を照射すると、前記Ｘ線光導電層内に潜像が形成されるＸ線光電変換器であって、前記Ｘ線光導電層はセレンを主成分とし、前記Ｘ線光導電層に含まれるハロゲンの濃度が１ｐｐｍ以下であることを特徴とするＸ線光電変換器である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＸ線光電変換器であって、前記電荷収集電極と前記Ｘ線光導電層との間に電荷輸送層が設けられたことを特徴とするＸ線光電変換器である。
請求項３記載の発明は、請求項２記載のＸ線光電変換器であって、前記電荷輸送層は三硫化二アンチモンを主成分とすることを特徴とするＸ線光電変換器である。
【０００８】
尚、本発明でセレンとは、セレン単体とセレン化合物の両方を示す。従って、Ｘ線光導電層はセレン単体を主成分として含有する場合と、セレン化合物を主成分として含有する場合と、セレン単体とセレン化合物の両方を含有する場合とがある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の電界印加型Ｘ線光電変換器の実施形態を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
図７の符号１１はＸ線光電変換器の製造に用いられる真空加熱蒸着装置の一例を示している。真空加熱蒸着装置１１は真空槽１２を有しており、真空槽１２内の底壁側にはるつぼ又はボート等の容器１５が配置されている。
【００１０】
真空槽１２外部には真空排気系１４が設置されており、真空排気系１４を起動すると、真空槽１２内が真空排気されるようになっている。
この真空加熱蒸着装置１１を用いてＸ線光電変換器を製造するには、先ず、真空排気系１４により真空槽１２内を真空排気し、該真空槽１２内に所定真空度の真空雰囲気を形成する。
【００１１】
次に、真空雰囲気を維持したまま、ガラスからなる基板１を真空槽１２内に搬入する。
この基板１の片面には、予めＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）薄膜からなる電荷収集電極２が形成されており、基板１の電荷収集電極２が形成された面を下に向けた状態で、基板１を容器１５内の天井側に配置する。
【００１２】
容器１５内にはハロゲン濃度が１ｐｐｍ以下のセレンからなる成膜材料が予め収容されており、容器１５に設けられた不図示の加熱手段に通電して容器１５を昇温させると、容器１５内のセレンが加熱によって蒸発し、真空雰囲気中にセレン粒子が蒸気として放出される。
【００１３】
真空雰囲気中に放出されたセレン粒子が電荷収集電極２の表面に到達すると、電荷収集電極２の表面にセレンの薄膜からなるＸ線光導電層が形成される（真空加熱蒸着法）。
Ｘ線光導電層が形成された状態の基板１を別の真空加熱蒸着装置へ搬入し、成膜材料として金を用いて真空加熱蒸着を行い、Ｘ線光導電層の表面に金薄膜からなる上部電極を形成する。
【００１４】
図１の符号１０は、Ｘ線光導電層３の表面に上部電極４が形成されてなるＸ線光電変換器を示している。
以上は、電荷収集電極２の表面にＸ線光導電層３を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図２に示すＸ線光電変換器２０のように、電荷収集電極２とＸ線光導電層３との間に電荷輸送層５を設けると、ノイズ電流を低くすることができる。
【００１５】
また、図３に示すＸ線光電変換器３０のように、電荷収集電極２とＸ線光導電層３との間に下引き層６を設けることもできる。更に、図４に示すＸ線光電変換器４０のように上部電極４の表面に上引き層７を設けたり、図５に示すＸ線光電変換器５０のように上部電極４の表面に保護層８を設けることもできる。
【００１６】
なお、特に図示はしないが、一つのＸ線光電変換器に上記電荷輸送層５と、下引き層６と、上引き層７と、保護層８とを設けることもできる。更に上記電荷輸送層５はＸ線光導電層３と上部電極４との間に設けることもでき、Ｘ線光導電層３をはさんで両側に電荷輸送層５を設けることもできる。
本発明に用いる基板１としては、板状のガラスなどが主に用いられる。
【００１７】
本発明の電荷収集電極２としては、金、アルミニウム、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）などを用いることができる。この電極はＸ線照射領域を覆うように一様に形成してもよく、また、マトリクス状やストライプ状に形成してもよい。
また、基板１と電荷収集電極２の間にトンジスタを設けたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）としてもよい。
【００１８】
本発明のＸ線光導電層３はハロゲン濃度が１ｐｐｍ以下のセレンを主成分として含有する。セレン化合物としては、セレンテルル化合物、セレンヒ素化合物などを用いることができる。
Ｘ線光導電層３中に含有されるハロゲン濃度としては１ｐｐｍ以下であればよいが、応答性をより高める為には０．５ｐｐｍ以下が好ましく、更には０．２ｐｐｍ以下がより好ましい。
【００１９】
Ｘ線光導電層の成膜方法は、用いる材料によって異なるが、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤなどによって形成できる。形成されたＸ線光導電層の膜厚も、用いる材料によって異なるが、５０μｍ以上２０００μｍ以下程度に形成する。Ｘ線光導電層３に含有されるハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが確認されており、１種類の元素が含有される場合もあるが複数種類の元素が含有される場合もある。
【００２０】
ハロゲン濃度の分析法は以下の様に行う。
１）セレンを熱硝酸に溶解し、ハロゲンをガスとして取出す。
２）ハロゲンのガスを硝酸銀溶液と反応させ、ハロゲン化銀として析出させる。
３）得られたハロゲン化銀をろ過回収し、ハロゲン化銀を定量し、ハロゲン濃度とする。
【００２１】
本発明の上部電極４としては、金、アルミニウム、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）などを用いることができる。
本発明に用いることができる電荷輸送層５は、Ｘ線光電変換器に電界を与えたときの電流値（ノイズ電流）を低減する効果がある。電荷輸送層５の材料としては、三硫化二アンチモン、テルル化亜鉛カドミニウムなどの無機材料を用いることができ、電荷移動性を示す有機材料を用いることもできる。
【００２２】
それらの中でも、三硫化二アンチモンを主成分とする電荷輸送層５は、ノイズ電流の低減効果が著しく高い。
本発明に用いることができる下引き層６としては、シランカップリング剤を加水分解して生成される熱硬化性のケイ素化合物や酸化セリウム、セレン砒素化合物、有機高分子などを用いることができる。
【００２３】
本発明に用いることができる上引き層７及び保護層８としては、シランカップリング剤を加水分解して生成される熱硬化性のケイ素化合物などを用いることができる。
本発明のＸ線光電変換器はＸ線を電気信号に変換するものであり、Ｘ線センサーやＸ線画像処理装置などに用いることができる。その中でも特に動画処理装置に用いると、本発明のＸ線光電変換器の特徴である優れた応答性及び高いＳ／Ｎ比により、リアルタイムな動画処理と鮮明な処理画像を得ることができる。
その場合には、例えば、画像処理の為に本発明のＸ線光電変換器を画素として２次元配置させ、各画素から得られた電気信号を処理する処理回路を設ける。
【００２４】
【実施例】
以下に本発明のＸ線光電変換器を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
ガラス基板１上にＩＴＯからなる電荷収集電極２を形成したものを上述した真空加熱蒸着装置１１の真空層１２内に設置した。予め容器１５内にはハロゲン濃度が０．１ｐｐｍのセレンを成膜材料として収容されており、該容器１５の加熱手段に所定電流を流し、容器１５と共にセレンを３００分間加熱し、電荷収集電極２表面に膜厚５００μｍの無定形セレン膜からなるＸ線光導電層３を形成した。
【００２５】
Ｘ線光導電層３が形成された状態の基板１を別の真空加熱蒸着装置へ搬入し、容器に収容された金を２分間加熱して、Ｘ線光導電層３の表面に膜厚０．１μｍの金薄膜からなる上部電極４を形成し、実施例１のＸ線光電変換器１０を作製した。
このＸ線光電変換器１０よりＸ線光導電層３を取り出し、上述したハロゲン濃度の分析法により、Ｘ線光導電層３を構成する無定形セレンのハロゲン濃度を測定したところ、そのハロゲン濃度は成膜材料と同じ０．１ｐｐｍであった。
【００２６】
＜実施例２＞
成膜材料としてハロゲン濃度が１ｐｐｍのセレンを用いた以外は、実施例１と同じ条件で実施例２のＸ線光電変換器１０を作製した。実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、そのハロゲン濃度は１ｐｐｍであった。
【００２７】
＜実施例３＞
実施例１で用いたガラス基板１を真空加熱蒸着装置へ搬入し、成膜材料として三硫化二アンチモンを用いて真空加熱蒸着を行い、電荷収集電極２の表面に膜厚３μｍの三硫化二アンチモン薄膜からなる電荷輸送層５を成膜した。
【００２８】
次いで、実施例１と同じ条件で電荷輸送層５の表面にＸ線光導電層３を形成し、更に実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３の表面に上部電極４を形成して、実施例３のＸ線光電変換器１０を得た。
実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、そのハロゲン濃度は０．１ｐｐｍであった。
【００２９】
＜実施例４＞
成膜材料としてハロゲン濃度が１ｐｐｍのセレンを用いた以外は実施例３と同じ条件で、電荷輸送層５を有する実施例４のＸ線光電変換器１０を作製した。実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、そのハロゲン濃度は１ｐｐｍであった。
【００３０】
＜比較例１＞
成膜材料としてハロゲン濃度が２ｐｐｍのセレンを用いた以外は、実施例１と同じ条件で比較例１のＸ線光電変換器を作製した。実施例１と同じ条件でＸ線光導電層のハロゲン濃度を測定したところ、そのハロゲン濃度は２ｐｐｍであった。
【００３１】
＜比較例２＞
成膜材料としてハロゲン濃度が２ｐｐｍのセレンを用いた以外は、実施例３と同じ条件で電荷輸送層を有する比較例２のＸ線光電変換器を作製した。実施例１と同じ条件でＸ線光導電層のハロゲン濃度を測定したところ、そのハロゲン濃度は２ｐｐｍであった。
次に、これら実施例１〜４、比較例１、２のＸ線光電変換器１０を用いて、下記に示す「Ｘ線応答試験」を行った。
【００３２】
〔Ｘ線応答試験〕
図６に示すように、Ｘ線光電変換器１０の上部電極４に電源回路６７を接続し、電荷収集電極２に電流検出回路６８を接続した。電流検出回路６８は電流計６９を有しており、電流検出回路６８が電荷収集電極２に接続されることで、電荷収集電極２に流れる電流を２ｍｓｅｃ毎に測定可能になっている。
【００３３】
その状態で電源回路６７を起動し、Ｘ線光導電層３に１５Ｖ／μｍの電界を与え、該電界を維持した状態で、電源回路６７の起動から２０ｍｓｅｃ後にＸ線照射装置６１を起動し、Ｘ線管電圧８０ｋＶ、Ｘ線管電流３０ｍＡの条件で線量１．８Ｒ／分のＸ線６５を上部電極４の表面に２０ｍｓｅｃ間照射した後、Ｘ線６５の照射を終了し、Ｘ線６５を照射しない状態で更に６０ｍｓｅｃ間電界を維持した。このときのＸ線照射の開始（ＯＮ）と終了（ＯＦＦ）のタイミングを図８に示す。
【００３４】
電流計６９で測定される電流値からＸ線光導電層３の面積を除して単位電流値（単位：Ａ／ｃｍ2）を求め、更に単位電流値と、電源回路６７を起動してからの経過時間との関係を示す出力電流波形を求めた。
図９〜図１２の符号Ｌ1〜Ｌ4はそれぞれ実施例１〜４について得られた出力電流波形を示しており、図１３、図１４の符号Ｌ5、Ｌ6はそれぞれ比較例１、２について得られた出力電流波形を示している。
【００３５】
尚、図９〜１４の縦軸は単位電流値を示しており、図９〜図１４の横軸は電源回路６７を起動してからの経過時間（ｍｓｅｃ）を示している。
図９〜１２から明らかなように、実施例１〜４のＸ線光電変換器１０では、単位電流値がＸ線のＯＮ、ＯＦＦの変化に遅れることなく変化し、４０ｍｓｅｃという短時間で単位電流値がゼロからピークへ、ピークからゼロへと切り替わっている。
【００３６】
即ち、実施例１〜４のＸ線光電変換器１０から表示装置へ信号電力を出力する場合に、４０ｍｓｅｃ毎に表示画像を切り替えることが可能であり、残像も残らないことになる。
一般に、１秒間のコマ数が２４以上、即ち、１コマの表示時間が０．０４１秒（４１ｍｓｅｃ）以下であれば人間の目に動画として認識されると言われているので、実施例１〜４のようにＸ線光導電層３のハロゲン濃度が１ｐｐｍ以下であれば、動画用として実用可能な程応答性が高いことがわかる。
【００３７】
他方、図１３、１４から明らかなように、比較例１、２のＸ線光電変換器では、単位電流値のピークが現れるのが非常に遅く、ピークにおける単位電流値も低い。
また、比較例１、２では、Ｘ線照射終了から２０ｍｓｅｃを経過したときであっても、単位電流値が下がりきっておらず、応答性が極めて悪いことがわかる。即ち、Ｘ線光導電層３のハロゲン濃度が１ｐｐｍを超える場合には、４０ｍｓｅｃという短時間でＸ線のＯＮ、ＯＦＦを繰り返した場合に、画像が切り替わらずに残像として残ってしまい、動画表示に用いるには不適なことがわかる。
【００３８】
これらのことから、電荷輸送層５の有無にかかわらず、Ｘ線光導電層３のハロゲン濃度が１ｐｐｍ以下であれば、Ｘ線光電変換器１０の応答性が動画表示が可能な程に高くなることがわかる。
更に、ハロゲン濃度の異なる成膜材料を用い、下記実施例５〜１０のＸ線光電変換器１０を作成した。
【００３９】
＜実施例５、６＞
成膜材料としてハロゲン濃度がそれぞれ０．５ｐｐｍ、０．２ｐｐｍのセレンを用いた以外は、実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３を形成し、電荷輸送層５を有しない実施例５、６のＸ線光電変換器１０を得た。実施例１と同じ条件で各Ｘ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、ハロゲン濃度はそれぞれ０．５ｐｐｍ、０．２ｐｐｍであった。
【００４０】
＜実施例７＞
成膜材料として、ハロゲン濃度が０．２ｐｐｍであり、かつ、ドーパントである砒素の濃度が０．５重量％のセレンを用いた以外は実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３を形成し、電荷輸送層を有しない実施例７のＸ線光電変換器１０を得た。実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、ハロゲン濃度は０．２ｐｐｍであった。
【００４１】
＜実施例８、９＞
成膜材料としてハロゲン濃度がそれぞれ０．５ｐｐｍ、０．２ｐｐｍのセレンを用いた以外は実施例３と同じ条件でＸ線光導電層３を作製し、電荷輸送層５を有する実施例８、９のＸ線光電変換器１０を得た。実施例１と同じ条件で各Ｘ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、ハロゲン濃度はそれぞれ０．５ｐｐｍ、０．２ｐｐｍであった。
【００４２】
＜実施例１０＞
成膜材料として、ハロゲン濃度が０．２ｐｐｍであり、かつ、ドーパントである砒素の濃度が０．５重量％のセレンを用いた以外は実施例３と同じ条件でＸ線光導電層３を形成し、電荷輸送層を有する実施例１０のＸ線光電変換器１０を得た。実施例１と同じ条件で各Ｘ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、ハロゲン濃度は０．２ｐｐｍであった。
【００４３】
これら実施例５〜１０のＸ線光電変換器１０と、上記実施例１〜４のＸ線光電変換器１０を用いて下記に示す条件で「電荷量」と、「ノイズ電流」と、「シグナル電流」と、「Ｓ／Ｎ比」とを求めた。
【００４４】
〔電荷量〕
各Ｘ線光電変換器１０について、上記「Ｘ線応答試験」と同じ条件で出力電流波形を求め、２０ｍｓｅｃから４０ｍｓｅｃまでの間（Ｘ線照射開始から終了までの間）に得られる電荷量を下記数式（１）により求めた。
【００４５】
【数１】
【００４６】
上記数式（１）中のＩはＸ線光導電層３の単位面積当たりの電流量（Ａ／ｃｍ2）であり、ｔはデータの採取時間を示す。
尚、電荷量の値が大きい程、Ｘ線光電変換器１０から表示装置へ信号電流を出力した場合に、該表示画像で表示される画像が鮮明になることを示している。
【００４７】
〔ノイズ電流〕
Ｘ線光電変換器１０を図６に示すように回路接続する。１０Ｖ／μmの電界を与えたまま、その状態で暗所放置し１０分後に検出される電流値をノイズ電流（ｐＡ／ｃｍ2）とする。尚、Ｘ線光電変換器１０より得られる電気信号をデジタル化処理する為にはノイズ電流が５０ｐＡ／ｃｍ2以下が有利である。
【００４８】
〔シグナル電流〕
上記暗電流測定後、Ｘ線管電圧８０ｋＶで線量としては１．８Ｒ／ｍｉｎの一様なＸ線を照射させ照射１分後にＸ線光電変換器に流れる電流値をシグナル電流（ｎＡ／ｃｍ2）とする。尚、Ｘ線光電変換器より得られる電気信号をデジタル化処理する為には７０ｎＡ／ｃｍ2以上が有利である。
【００４９】
〔Ｓ／Ｎ比〕
上記シグナル電流とノイズ電流の比を表す値であり、Ｓ／Ｎ比が高いほどデジタル化処理が容易であり好ましい。
Ｓ／Ｎ比は、以下の数式によって求められる。
Ｓ／Ｎ比＝シグナル電流×１０００／ノイズ電流 （小数点以下は四捨五入）上記、「電荷量」、「ノイズ電流」、「シグナル電流」、「Ｓ／Ｎ比」の各試験で得られた値のうち、電荷輸送層５を有しない実施例１、２、５〜７について得られた値を下記表１に、電荷輸送層５を有する実施例３、４、８〜１０について得られた値を下記表２に記載する。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
＜比較例３、４＞
成膜材料としてハロゲン濃度が５．０ｐｐｍ、３．０ｐｐｍのセレンを用いた以外は実施例１と同じ条件でＸ線光導電層を形成し、電荷輸送層を有しない比較例３、４のＸ線光電変換器を得た。実施例１と同じ条件で各Ｘ線光導電層のハロゲン濃度を測定したところ、ハロゲン濃度はそれぞれ５．０ｐｐｍ、３．０ｐｐｍであった。
【００５３】
＜比較例５、６＞
成膜材料としてハロゲン濃度が５．０ｐｐｍ、３．０ｐｐｍのセレンを用いた以外は実施例３と同じ条件でＸ線光導電層を形成し、電荷輸送層を有する比較例５、６のＸ線光電変換器を得た。実施例１と同じ条件で各Ｘ線光導電層のハロゲン濃度を測定したところ、ハロゲン濃度はそれぞれ５．０ｐｐｍ、３．０ｐｐｍであった。
【００５４】
これら比較例３〜６のＸ線光電変換器と、上記比較例１、２のＸ線光電変換器とを用いて上記実施例１〜５と同じ条件で「電荷量」と、「ノイズ電流」と、「シグナル電流」、「Ｓ／Ｎ比」とを求めた。電荷輸送層を有しない比較例１、３、４で得られた値を上記表１に、電荷輸送層を有する比較例２、５、６で得られた値を上記表２にそれぞれ記載した。
【００５５】
上記表１から明らかなように実施例１〜１０のＸ線光電変換器１０では、比較例１〜６に比べて電荷量が大きく、Ｘ線光導電層３に添加するドーパントの有無や、電荷輸送層５の有無にかかわらず、Ｘ線光導電層３のハロゲン濃度が１ｐｐｍ以下であれば、表示画像が鮮明になることがわかる。
【００５６】
また、表１、表２を比較すれば明らかなように、ハロゲン濃度が同じであっても電荷輸送層５を有する実施例３、４、８、９は、電荷輸送層５を有しない実施例１、２、５、６に比べてノイズ電流が小さく、結果としてＳ／Ｎ比が高くなっている。これらのことから、電荷輸送層５を有する場合には、Ｘ線光電変換器１０のＳ／Ｎ比が高く、ディジタル処理が容易なことがわかる。
【００５７】
【発明の効果】
以上の通り、Ｘ線光導電層中のハロゲン濃度が１ｐｐｍ以下である本発明は、シグナル電流が大きく、立上り及び立下りの時間が短い。特に、電荷収集電極とＸ線光導電層との間に電荷輸送層を設けると、ノイズ電流が低くなり、結果としてＳ／Ｎ比が高く、Ｘ線光電変換器からの信号電流のディジタル化が容易になる。
このように優れたＸ線光電変換器を動画処理装置に用いると、リアルタイムな動画処理と鮮明な処理画像画を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線光電変換器の第一例を示す断面図
【図２】本発明のＸ線光電変換器の第二例を示す断面図
【図３】本発明のＸ線光電変換器の第三例を示す断面図
【図４】本発明のＸ線光電変換器の第四例を示す断面図
【図５】本発明のＸ線光電変換器の第五例を示す断面図
【図６】本発明のＸ線光電変換器の回路接続の一例を示す図
【図７】本発明のＸ線光電変換器の製造に用いる真空加熱蒸着装置の一例を示す断面図
【図８】Ｘ線照射のＯＮ、ＯＦＦのタイミングを示す図
【図９】実施例１のＸ線光電変換器の出力波形
【図１０】実施例２のＸ線光電変換器の出力波形
【図１１】実施例３のＸ線光電変換器の出力波形
【図１２】実施例４のＸ線光電変換器の出力波形
【図１３】比較例１のＸ線光電変換器の出力波形
【図１４】比較例２のＸ線光電変換器の出力波形
【符号の説明】
１……基板
２……電荷収集電極
３……Ｘ線光導電層
４……上部電極
５……電荷輸送層
１０……Ｘ線光電変換器
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極間に配置されたＸ線光導電層にセレンを用いたＸ線光電変換器の技術分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線を電気信号に変換し、取り出した電荷をデジタル化し処理する技術は、産業用や医療用など幅広く活用されはじめている。
一方、Ｘ線に光感度を示す材料としてセレン及びセレン化合物が知られており、セレンの光導電性を利用するものとして電子写真感光体は古くから研究されている。
【０００３】
そこで本発明者らは、上記電子写真感光体で用いられていたセレンを光導電材料としたＸ線光電変換器を作製したところ、Ｘ線照射による信号電流量（シグナル）が小さく、Ｘ線の未照射と照射の切り替え時の応答性が悪いものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、信号電流が大きく、かつ、応答性の高いＸ線光電変換器を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は信号電流や応答性を悪化させる原因を追求した結果、セレンに含まれるハロゲンが多い場合に、信号電流量の低下や応答性の悪化が生じることがわかった。
【０００６】
即ちＸ線光電変換器のＸ線光導電層にセレンを主成分として用いる場合、該セレンのハロゲン濃度を規制することにより、電子の走行性の低下が無く、シグナルである信号電流が向上し、かつ、データ読み込みの高速化に伴うセンサ応答性の向上が実現できることになる。
更に本発明者等が検討を行った結果、Ｘ線光導電層と電荷収集電極との間に電荷輸送性の高い電荷輸送層を設けることで、ノイズ電流が低減し、信号電流とノイズ電流との比（Ｓ／Ｎ比）が向上することがわかった。
【０００７】
かかる知見に基づいてなされた請求項１記載の発明は、基板と、前記基板上に配置された電荷収集電極と、前記電荷収集電極上に配置されたＸ線光導電層と、前記Ｘ線光導電層上に配置された上部電極とを有し、前記電荷収集電極と前記上部電極との間に電圧を印加した状態でＸ線を照射すると、前記Ｘ線光導電層内に潜像が形成されるＸ線光電変換器であって、前記Ｘ線光導電層はセレンを主成分とし、前記Ｘ線光導電層に含まれるハロゲンの濃度が１ｐｐｍ以下であることを特徴とするＸ線光電変換器である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＸ線光電変換器であって、前記電荷収集電極と前記Ｘ線光導電層との間に電荷輸送層が設けられたことを特徴とするＸ線光電変換器である。
請求項３記載の発明は、請求項２記載のＸ線光電変換器であって、前記電荷輸送層は三硫化二アンチモンを主成分とすることを特徴とするＸ線光電変換器である。
【０００８】
尚、本発明でセレンとは、セレン単体とセレン化合物の両方を示す。従って、Ｘ線光導電層はセレン単体を主成分として含有する場合と、セレン化合物を主成分として含有する場合と、セレン単体とセレン化合物の両方を含有する場合とがある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の電界印加型Ｘ線光電変換器の実施形態を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
図７の符号１１はＸ線光電変換器の製造に用いられる真空加熱蒸着装置の一例を示している。真空加熱蒸着装置１１は真空槽１２を有しており、真空槽１２内の底壁側にはるつぼ又はボート等の容器１５が配置されている。
【００１０】
真空槽１２外部には真空排気系１４が設置されており、真空排気系１４を起動すると、真空槽１２内が真空排気されるようになっている。
この真空加熱蒸着装置１１を用いてＸ線光電変換器を製造するには、先ず、真空排気系１４により真空槽１２内を真空排気し、該真空槽１２内に所定真空度の真空雰囲気を形成する。
【００１１】
次に、真空雰囲気を維持したまま、ガラスからなる基板１を真空槽１２内に搬入する。
この基板１の片面には、予めＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）薄膜からなる電荷収集電極２が形成されており、基板１の電荷収集電極２が形成された面を下に向けた状態で、基板１を容器１５内の天井側に配置する。
【００１２】
容器１５内にはハロゲン濃度が１ｐｐｍ以下のセレンからなる成膜材料が予め収容されており、容器１５に設けられた不図示の加熱手段に通電して容器１５を昇温させると、容器１５内のセレンが加熱によって蒸発し、真空雰囲気中にセレン粒子が蒸気として放出される。
【００１３】
真空雰囲気中に放出されたセレン粒子が電荷収集電極２の表面に到達すると、電荷収集電極２の表面にセレンの薄膜からなるＸ線光導電層が形成される（真空加熱蒸着法）。
Ｘ線光導電層が形成された状態の基板１を別の真空加熱蒸着装置へ搬入し、成膜材料として金を用いて真空加熱蒸着を行い、Ｘ線光導電層の表面に金薄膜からなる上部電極を形成する。
【００１４】
図１の符号１０は、Ｘ線光導電層３の表面に上部電極４が形成されてなるＸ線光電変換器を示している。
以上は、電荷収集電極２の表面にＸ線光導電層３を形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図２に示すＸ線光電変換器２０のように、電荷収集電極２とＸ線光導電層３との間に電荷輸送層５を設けると、ノイズ電流を低くすることができる。
【００１５】
また、図３に示すＸ線光電変換器３０のように、電荷収集電極２とＸ線光導電層３との間に下引き層６を設けることもできる。更に、図４に示すＸ線光電変換器４０のように上部電極４の表面に上引き層７を設けたり、図５に示すＸ線光電変換器５０のように上部電極４の表面に保護層８を設けることもできる。
【００１６】
なお、特に図示はしないが、一つのＸ線光電変換器に上記電荷輸送層５と、下引き層６と、上引き層７と、保護層８とを設けることもできる。更に上記電荷輸送層５はＸ線光導電層３と上部電極４との間に設けることもでき、Ｘ線光導電層３をはさんで両側に電荷輸送層５を設けることもできる。
本発明に用いる基板１としては、板状のガラスなどが主に用いられる。
【００１７】
本発明の電荷収集電極２としては、金、アルミニウム、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）などを用いることができる。この電極はＸ線照射領域を覆うように一様に形成してもよく、また、マトリクス状やストライプ状に形成してもよい。
また、基板１と電荷収集電極２の間にトンジスタを設けたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）としてもよい。
【００１８】
本発明のＸ線光導電層３はハロゲン濃度が１ｐｐｍ以下のセレンを主成分として含有する。セレン化合物としては、セレンテルル化合物、セレンヒ素化合物などを用いることができる。
Ｘ線光導電層３中に含有されるハロゲン濃度としては１ｐｐｍ以下であればよいが、応答性をより高める為には０．５ｐｐｍ以下が好ましく、更には０．２ｐｐｍ以下がより好ましい。
【００１９】
Ｘ線光導電層の成膜方法は、用いる材料によって異なるが、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤなどによって形成できる。形成されたＸ線光導電層の膜厚も、用いる材料によって異なるが、５０μｍ以上２０００μｍ以下程度に形成する。Ｘ線光導電層３に含有されるハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが確認されており、１種類の元素が含有される場合もあるが複数種類の元素が含有される場合もある。
【００２０】
ハロゲン濃度の分析法は以下の様に行う。
１）セレンを熱硝酸に溶解し、ハロゲンをガスとして取出す。
２）ハロゲンのガスを硝酸銀溶液と反応させ、ハロゲン化銀として析出させる。
３）得られたハロゲン化銀をろ過回収し、ハロゲン化銀を定量し、ハロゲン濃度とする。
【００２１】
本発明の上部電極４としては、金、アルミニウム、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）などを用いることができる。
本発明に用いることができる電荷輸送層５は、Ｘ線光電変換器に電界を与えたときの電流値（ノイズ電流）を低減する効果がある。電荷輸送層５の材料としては、三硫化二アンチモン、テルル化亜鉛カドミニウムなどの無機材料を用いることができ、電荷移動性を示す有機材料を用いることもできる。
【００２２】
それらの中でも、三硫化二アンチモンを主成分とする電荷輸送層５は、ノイズ電流の低減効果が著しく高い。
本発明に用いることができる下引き層６としては、シランカップリング剤を加水分解して生成される熱硬化性のケイ素化合物や酸化セリウム、セレン砒素化合物、有機高分子などを用いることができる。
【００２３】
本発明に用いることができる上引き層７及び保護層８としては、シランカップリング剤を加水分解して生成される熱硬化性のケイ素化合物などを用いることができる。
本発明のＸ線光電変換器はＸ線を電気信号に変換するものであり、Ｘ線センサーやＸ線画像処理装置などに用いることができる。その中でも特に動画処理装置に用いると、本発明のＸ線光電変換器の特徴である優れた応答性及び高いＳ／Ｎ比により、リアルタイムな動画処理と鮮明な処理画像を得ることができる。
その場合には、例えば、画像処理の為に本発明のＸ線光電変換器を画素として２次元配置させ、各画素から得られた電気信号を処理する処理回路を設ける。
【００２４】
【実施例】
以下に本発明のＸ線光電変換器を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
ガラス基板１上にＩＴＯからなる電荷収集電極２を形成したものを上述した真空加熱蒸着装置１１の真空層１２内に設置した。予め容器１５内にはハロゲン濃度が０．１ｐｐｍのセレンを成膜材料として収容されており、該容器１５の加熱手段に所定電流を流し、容器１５と共にセレンを３００分間加熱し、電荷収集電極２表面に膜厚５００μｍの無定形セレン膜からなるＸ線光導電層３を形成した。
【００２５】
Ｘ線光導電層３が形成された状態の基板１を別の真空加熱蒸着装置へ搬入し、容器に収容された金を２分間加熱して、Ｘ線光導電層３の表面に膜厚０．１μｍの金薄膜からなる上部電極４を形成し、実施例１のＸ線光電変換器１０を作製した。
このＸ線光電変換器１０よりＸ線光導電層３を取り出し、上述したハロゲン濃度の分析法により、Ｘ線光導電層３を構成する無定形セレンのハロゲン濃度を測定したところ、そのハロゲン濃度は成膜材料と同じ０．１ｐｐｍであった。
【００２６】
＜実施例２＞
成膜材料としてハロゲン濃度が１ｐｐｍのセレンを用いた以外は、実施例１と同じ条件で実施例２のＸ線光電変換器１０を作製した。実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、そのハロゲン濃度は１ｐｐｍであった。
【００２７】
＜実施例３＞
実施例１で用いたガラス基板１を真空加熱蒸着装置へ搬入し、成膜材料として三硫化二アンチモンを用いて真空加熱蒸着を行い、電荷収集電極２の表面に膜厚３μｍの三硫化二アンチモン薄膜からなる電荷輸送層５を成膜した。
【００２８】
次いで、実施例１と同じ条件で電荷輸送層５の表面にＸ線光導電層３を形成し、更に実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３の表面に上部電極４を形成して、実施例３のＸ線光電変換器１０を得た。
実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、そのハロゲン濃度は０．１ｐｐｍであった。
【００２９】
＜実施例４＞
成膜材料としてハロゲン濃度が１ｐｐｍのセレンを用いた以外は実施例３と同じ条件で、電荷輸送層５を有する実施例４のＸ線光電変換器１０を作製した。実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、そのハロゲン濃度は１ｐｐｍであった。
【００３０】
＜比較例１＞
成膜材料としてハロゲン濃度が２ｐｐｍのセレンを用いた以外は、実施例１と同じ条件で比較例１のＸ線光電変換器を作製した。実施例１と同じ条件でＸ線光導電層のハロゲン濃度を測定したところ、そのハロゲン濃度は２ｐｐｍであった。
【００３１】
＜比較例２＞
成膜材料としてハロゲン濃度が２ｐｐｍのセレンを用いた以外は、実施例３と同じ条件で電荷輸送層を有する比較例２のＸ線光電変換器を作製した。実施例１と同じ条件でＸ線光導電層のハロゲン濃度を測定したところ、そのハロゲン濃度は２ｐｐｍであった。
次に、これら実施例１〜４、比較例１、２のＸ線光電変換器１０を用いて、下記に示す「Ｘ線応答試験」を行った。
【００３２】
〔Ｘ線応答試験〕
図６に示すように、Ｘ線光電変換器１０の上部電極４に電源回路６７を接続し、電荷収集電極２に電流検出回路６８を接続した。電流検出回路６８は電流計６９を有しており、電流検出回路６８が電荷収集電極２に接続されることで、電荷収集電極２に流れる電流を２ｍｓｅｃ毎に測定可能になっている。
【００３３】
その状態で電源回路６７を起動し、Ｘ線光導電層３に１５Ｖ／μｍの電界を与え、該電界を維持した状態で、電源回路６７の起動から２０ｍｓｅｃ後にＸ線照射装置６１を起動し、Ｘ線管電圧８０ｋＶ、Ｘ線管電流３０ｍＡの条件で線量１．８Ｒ／分のＸ線６５を上部電極４の表面に２０ｍｓｅｃ間照射した後、Ｘ線６５の照射を終了し、Ｘ線６５を照射しない状態で更に６０ｍｓｅｃ間電界を維持した。このときのＸ線照射の開始（ＯＮ）と終了（ＯＦＦ）のタイミングを図８に示す。
【００３４】
電流計６９で測定される電流値からＸ線光導電層３の面積を除して単位電流値（単位：Ａ／ｃｍ2）を求め、更に単位電流値と、電源回路６７を起動してからの経過時間との関係を示す出力電流波形を求めた。
図９〜図１２の符号Ｌ1〜Ｌ4はそれぞれ実施例１〜４について得られた出力電流波形を示しており、図１３、図１４の符号Ｌ5、Ｌ6はそれぞれ比較例１、２について得られた出力電流波形を示している。
【００３５】
尚、図９〜１４の縦軸は単位電流値を示しており、図９〜図１４の横軸は電源回路６７を起動してからの経過時間（ｍｓｅｃ）を示している。
図９〜１２から明らかなように、実施例１〜４のＸ線光電変換器１０では、単位電流値がＸ線のＯＮ、ＯＦＦの変化に遅れることなく変化し、４０ｍｓｅｃという短時間で単位電流値がゼロからピークへ、ピークからゼロへと切り替わっている。
【００３６】
即ち、実施例１〜４のＸ線光電変換器１０から表示装置へ信号電力を出力する場合に、４０ｍｓｅｃ毎に表示画像を切り替えることが可能であり、残像も残らないことになる。
一般に、１秒間のコマ数が２４以上、即ち、１コマの表示時間が０．０４１秒（４１ｍｓｅｃ）以下であれば人間の目に動画として認識されると言われているので、実施例１〜４のようにＸ線光導電層３のハロゲン濃度が１ｐｐｍ以下であれば、動画用として実用可能な程応答性が高いことがわかる。
【００３７】
他方、図１３、１４から明らかなように、比較例１、２のＸ線光電変換器では、単位電流値のピークが現れるのが非常に遅く、ピークにおける単位電流値も低い。
また、比較例１、２では、Ｘ線照射終了から２０ｍｓｅｃを経過したときであっても、単位電流値が下がりきっておらず、応答性が極めて悪いことがわかる。即ち、Ｘ線光導電層３のハロゲン濃度が１ｐｐｍを超える場合には、４０ｍｓｅｃという短時間でＸ線のＯＮ、ＯＦＦを繰り返した場合に、画像が切り替わらずに残像として残ってしまい、動画表示に用いるには不適なことがわかる。
【００３８】
これらのことから、電荷輸送層５の有無にかかわらず、Ｘ線光導電層３のハロゲン濃度が１ｐｐｍ以下であれば、Ｘ線光電変換器１０の応答性が動画表示が可能な程に高くなることがわかる。
更に、ハロゲン濃度の異なる成膜材料を用い、下記実施例５〜１０のＸ線光電変換器１０を作成した。
【００３９】
＜実施例５、６＞
成膜材料としてハロゲン濃度がそれぞれ０．５ｐｐｍ、０．２ｐｐｍのセレンを用いた以外は、実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３を形成し、電荷輸送層５を有しない実施例５、６のＸ線光電変換器１０を得た。実施例１と同じ条件で各Ｘ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、ハロゲン濃度はそれぞれ０．５ｐｐｍ、０．２ｐｐｍであった。
【００４０】
＜実施例７＞
成膜材料として、ハロゲン濃度が０．２ｐｐｍであり、かつ、ドーパントである砒素の濃度が０．５重量％のセレンを用いた以外は実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３を形成し、電荷輸送層を有しない実施例７のＸ線光電変換器１０を得た。実施例１と同じ条件でＸ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、ハロゲン濃度は０．２ｐｐｍであった。
【００４１】
＜実施例８、９＞
成膜材料としてハロゲン濃度がそれぞれ０．５ｐｐｍ、０．２ｐｐｍのセレンを用いた以外は実施例３と同じ条件でＸ線光導電層３を作製し、電荷輸送層５を有する実施例８、９のＸ線光電変換器１０を得た。実施例１と同じ条件で各Ｘ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、ハロゲン濃度はそれぞれ０．５ｐｐｍ、０．２ｐｐｍであった。
【００４２】
＜実施例１０＞
成膜材料として、ハロゲン濃度が０．２ｐｐｍであり、かつ、ドーパントである砒素の濃度が０．５重量％のセレンを用いた以外は実施例３と同じ条件でＸ線光導電層３を形成し、電荷輸送層を有する実施例１０のＸ線光電変換器１０を得た。実施例１と同じ条件で各Ｘ線光導電層３のハロゲン濃度を測定したところ、ハロゲン濃度は０．２ｐｐｍであった。
【００４３】
これら実施例５〜１０のＸ線光電変換器１０と、上記実施例１〜４のＸ線光電変換器１０を用いて下記に示す条件で「電荷量」と、「ノイズ電流」と、「シグナル電流」と、「Ｓ／Ｎ比」とを求めた。
【００４４】
〔電荷量〕
各Ｘ線光電変換器１０について、上記「Ｘ線応答試験」と同じ条件で出力電流波形を求め、２０ｍｓｅｃから４０ｍｓｅｃまでの間（Ｘ線照射開始から終了までの間）に得られる電荷量を下記数式（１）により求めた。
【００４５】
【数１】
上記数式（１）中のＩはＸ線光導電層３の単位面積当たりの電流量（Ａ／ｃｍ2）であり、ｔはデータの採取時間を示す。
尚、電荷量の値が大きい程、Ｘ線光電変換器１０から表示装置へ信号電流を出力した場合に、該表示画像で表示される画像が鮮明になることを示している。
【００４７】
〔ノイズ電流〕
Ｘ線光電変換器１０を図６に示すように回路接続する。１０Ｖ／μmの電界を与えたまま、その状態で暗所放置し１０分後に検出される電流値をノイズ電流（ｐＡ／ｃｍ2）とする。尚、Ｘ線光電変換器１０より得られる電気信号をデジタル化処理する為にはノイズ電流が５０ｐＡ／ｃｍ2以下が有利である。
【００４８】
〔シグナル電流〕
上記暗電流測定後、Ｘ線管電圧８０ｋＶで線量としては１．８Ｒ／ｍｉｎの一様なＸ線を照射させ照射１分後にＸ線光電変換器に流れる電流値をシグナル電流（ｎＡ／ｃｍ2）とする。尚、Ｘ線光電変換器より得られる電気信号をデジタル化処理する為には７０ｎＡ／ｃｍ2以上が有利である。
【００４９】
〔Ｓ／Ｎ比〕
上記シグナル電流とノイズ電流の比を表す値であり、Ｓ／Ｎ比が高いほどデジタル化処理が容易であり好ましい。
Ｓ／Ｎ比は、以下の数式によって求められる。
Ｓ／Ｎ比＝シグナル電流×１０００／ノイズ電流 （小数点以下は四捨五入）上記、「電荷量」、「ノイズ電流」、「シグナル電流」、「Ｓ／Ｎ比」の各試験で得られた値のうち、電荷輸送層５を有しない実施例１、２、５〜７について得られた値を下記表１に、電荷輸送層５を有する実施例３、４、８〜１０について得られた値を下記表２に記載する。
【００５０】
【表１】
【表２】
＜比較例３、４＞
成膜材料としてハロゲン濃度が５．０ｐｐｍ、３．０ｐｐｍのセレンを用いた以外は実施例１と同じ条件でＸ線光導電層を形成し、電荷輸送層を有しない比較例３、４のＸ線光電変換器を得た。実施例１と同じ条件で各Ｘ線光導電層のハロゲン濃度を測定したところ、ハロゲン濃度はそれぞれ５．０ｐｐｍ、３．０ｐｐｍであった。
【００５３】
＜比較例５、６＞
成膜材料としてハロゲン濃度が５．０ｐｐｍ、３．０ｐｐｍのセレンを用いた以外は実施例３と同じ条件でＸ線光導電層を形成し、電荷輸送層を有する比較例５、６のＸ線光電変換器を得た。実施例１と同じ条件で各Ｘ線光導電層のハロゲン濃度を測定したところ、ハロゲン濃度はそれぞれ５．０ｐｐｍ、３．０ｐｐｍであった。
【００５４】
これら比較例３〜６のＸ線光電変換器と、上記比較例１、２のＸ線光電変換器とを用いて上記実施例１〜５と同じ条件で「電荷量」と、「ノイズ電流」と、「シグナル電流」、「Ｓ／Ｎ比」とを求めた。電荷輸送層を有しない比較例１、３、４で得られた値を上記表１に、電荷輸送層を有する比較例２、５、６で得られた値を上記表２にそれぞれ記載した。
【００５５】
上記表１から明らかなように実施例１〜１０のＸ線光電変換器１０では、比較例１〜６に比べて電荷量が大きく、Ｘ線光導電層３に添加するドーパントの有無や、電荷輸送層５の有無にかかわらず、Ｘ線光導電層３のハロゲン濃度が１ｐｐｍ以下であれば、表示画像が鮮明になることがわかる。
【００５６】
また、表１、表２を比較すれば明らかなように、ハロゲン濃度が同じであっても電荷輸送層５を有する実施例３、４、８、９は、電荷輸送層５を有しない実施例１、２、５、６に比べてノイズ電流が小さく、結果としてＳ／Ｎ比が高くなっている。これらのことから、電荷輸送層５を有する場合には、Ｘ線光電変換器１０のＳ／Ｎ比が高く、ディジタル処理が容易なことがわかる。
【００５７】
【発明の効果】
以上の通り、Ｘ線光導電層中のハロゲン濃度が１ｐｐｍ以下である本発明は、シグナル電流が大きく、立上り及び立下りの時間が短い。特に、電荷収集電極とＸ線光導電層との間に電荷輸送層を設けると、ノイズ電流が低くなり、結果としてＳ／Ｎ比が高く、Ｘ線光電変換器からの信号電流のディジタル化が容易になる。
このように優れたＸ線光電変換器を動画処理装置に用いると、リアルタイムな動画処理と鮮明な処理画像画を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線光電変換器の第一例を示す断面図
【図２】本発明のＸ線光電変換器の第二例を示す断面図
【図３】本発明のＸ線光電変換器の第三例を示す断面図
【図４】本発明のＸ線光電変換器の第四例を示す断面図
【図５】本発明のＸ線光電変換器の第五例を示す断面図
【図６】本発明のＸ線光電変換器の回路接続の一例を示す図
【図７】本発明のＸ線光電変換器の製造に用いる真空加熱蒸着装置の一例を示す断面図
【図８】Ｘ線照射のＯＮ、ＯＦＦのタイミングを示す図
【図９】実施例１のＸ線光電変換器の出力波形
【図１０】実施例２のＸ線光電変換器の出力波形
【図１１】実施例３のＸ線光電変換器の出力波形
【図１２】実施例４のＸ線光電変換器の出力波形
【図１３】比較例１のＸ線光電変換器の出力波形
【図１４】比較例２のＸ線光電変換器の出力波形
【符号の説明】
１……基板
２……電荷収集電極
３……Ｘ線光導電層
４……上部電極
５……電荷輸送層
１０……Ｘ線光電変換器
Claims (3)
- 基板と、前記基板上に配置された電荷収集電極と、前記電荷収集電極上に配置されたＸ線光導電層と、前記Ｘ線光導電層上に配置された上部電極とを有し、
前記電荷収集電極と前記上部電極との間に電圧を印加した状態でＸ線を照射すると、前記Ｘ線光導電層内に潜像が形成されるＸ線光電変換器であって、
前記Ｘ線光導電層はセレンを主成分とし、
前記Ｘ線光導電層に含まれるハロゲンの濃度が１ｐｐｍ以下であることを特徴とするＸ線光電変換器。 - 前記電荷収集電極と前記Ｘ線光導電層との間に電荷輸送層が設けられたことを特徴とする請求項１記載のＸ線光電変換器。
- 前記電荷輸送層は三硫化二アンチモンを主成分とすることを特徴とする請求項２記載のＸ線光電変換器。
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