JP3997134B2 - Fiber plate and manufacturing method thereof, radiation imaging apparatus, and radiation imaging system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファイバープレート(ファイバーオプティックプレートともいう)及びその製造方法、放射線撮像装置、並びに放射線撮像システムに関し、特に、小型ファイバープレートを接合した大面積のファイバープレート及びその製造方法、前記大面積のファイバープレートを用いた放射線撮像装置、並びに前記放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、放射線撮像装置、特に医療を目的とするX線撮影装置ではX線動画の撮像が可能で画像品位が優れ、かつ、薄型で大面積入力範囲を有するX線撮像装置が求められている。また医療用のみならず、産業用非破壊検査機等にも薄型で安価な大面積のX線撮像装置が求められている。
【0003】
かかるX線撮像装置において、X線が直接光電変換素子に入射すると、読み出し時にノイズとなり、また光電変換素子内の半導体の結晶が破壊され特性が悪くなる場合がある。
【0004】
そのため、X線を遮蔽するためファイバープレートが用いられる。ファイバープレートを用いれば、撮像された光学像をぼかすことなくX線を遮蔽することが可能である。
【0005】
このようなX線撮像装置としては、例えば、(1)ファイバープレートのファイバー繊維に傾斜を設け、ファイバープレートの端部が、接続した光電変換素子(撮像素子)の不活性部を避けるようにして大面積化した装置(例えば、米国特許第5,563,414号)、(2)ファイバープレートの厚みに段差をつけ、ファイバープレートの端部が、各光電変換素子(撮像素子)の不活性部を避けるようにして大面積化した装置(例えば、米国特許第5,834,782号)等がある。
【0006】
図15は、上記(1)のX線撮像装置の概略的断面図である。X線撮像装置は、X線を可視光に変換する蛍光体等からなるシンチレータ3と、シンチレータ3によって変換された可視光をCCDセンサ等の光電変換素子1側へ導く光ファイバー等の個別ファイバープレート2と、個別ファイバープレート2によって導かれた可視光を電気信号に変換する光電変換素子1とを有する。
【0007】
このX線撮像装置は、個別ファイバープレート2を光電変換素子1に対して傾斜させており、個別ファイバープレート2間には、各光電変換素子1からの電気信号を処理する処理回路等が設けられている。
【0008】
図16は、上記(2)のX線撮像装置の概略的斜視図である。なお、図16において、図15と同様の部分には、同一の符号を付している。図16に示すように、ファイバープレート2の長さを部分的に変えて、例えば3つのCCDセンサ等の光電変換素子1を一組として各組毎に段差を設けることによって、各光電変換素子1に処理回路等を備えるようにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記(1)の構成は、光ファイバーの軸に対して斜めに交差する導光面(光入出射面)を有しており、それぞれのファイバープレートの光ファイバーの軸が互いに交差するように配置されている。この構成では、X線撮像装置の更なる小型化が困難である。
【0010】
一方、上記(2)の構成は、X線撮像装置が更に大型化する。また、各段差部分と光電変換素子との位置合わせ精度が厳しいため、製造工数が多くなり、かつ高精度な位置合わせ装置が必要になる。これらを鑑みると上記(2)の構成は現実的ではない。
【0011】
このように、上記従来のX線撮像装置では、装置の大型化、低コスト化、製造工程での作業性等の点で必ずしも十分なものではなかった。
【0012】
そこで、本発明の目的は、小型化、低コスト化に適し、製造工程での作業性にもより優れた大面積のファイバープレート及びその製造方法を提供することにあり、また、その大面積のファイバープレートを用いることにより、安価で画像品位の優れた放射線撮像装置、及び放射線撮像システムを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、上下に導光面を有する厚さの等しい複数の個別ファイバープレートを、隣接配置して接合した大面積のファイバープレートにおいて、前記個別ファイバープレートに含まれる複数のファイバーは、ファイバーの軸が互いに交差しており、ファイバーの軸が互いに交差する複数のファイバーを含む同じブロックから順次切り出された2枚の前記個別ファイバープレートは、一方の前記個別ファイバープレートの導光面を上下反対にして接合されている。
【0014】
また、上下に導光面を有する厚さの等しい複数の個別ファイバープレートを、隣接配置して接合した大面積のファイバープレートの製造方法において、前記個別ファイバープレートに含まれる複数のファイバーは、ファイバーの軸が互いに交差しており、ファイバーの軸が互いに交差する複数のファイバーを含む同じブロックから順次切り出された2枚の個別ファイバープレートを、一方の個別ファイバープレートの導光面を上下反対にして接合する。
【0015】
さらに、放射線撮像装置において、放射線を光に変換する波長変換体と、光を電気信号に変換する光電変換素子と、前記波長変換体と前記光電変換素子との間に設けた前記大面積のファイバープレートとを備える。
【0016】
さらに、放射線撮像システムにおいて、前記放射線撮像装置と、前記放射線撮像装置からの信号を処理する信号処理手段と、前記信号処理手段からの信号を記録するための記録手段と、前記信号処理手段からの信号を表示するための放射線源とを備える。
【0017】
すなわち、一枚の大面積ファイバープレート下に複数の光電変換素子を隣接配置することで従来からの問題点を解決し、かつ、複数の個別ファイバープレートを側面接着により大面積化したファイバープレートは、同じブロックから切取られた個別ファイバープレートのファイバー繊維方向は揃っているため、ブロック内で同じ辺だったもの同士の導光面を上下反対に接合することで、ファイバー接合部分で発生していた光を伝播しない領域を小さくするように改善することができる。
【0018】
また、複数の個別ファイバープレートを接合し大面積化したファイバープレートは、接合後に両面研磨することで、接合時の段差の発生や接着剤のはみ出し等を除去でき、シンチレータの成膜や光電変換素子を接着する際に、特性が出し易い。
【0019】
また、接着剤の中にX線を遮蔽する材料を混合することで、ファイバープレート接合部分から漏れ抜ける光電変換素子に有害なX線を吸収することができ、ノイズ特性、信頼性に優れたX線撮像装置を提供することができる。
【0020】
したがって、この方法で製造された大面積ファイバープレートを放射線撮像装置に用いることで、つなぎ目のない画像品位の優れた大面積、低コストの放射線撮像装置を提供することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1〜10は、本発明によるファイバープレートの製造方法を示す図である。
【0022】
ファイバープレートを製作する前に、まず、シングルファイバーを製作する。図1は、シングルファイバーの製造方法を示す図である。シングルファイバー1は、中心のコアガラス21とその周囲を被覆するクラッドガラス22と吸収体ガラス23から形成されている。コアガラス21+クラッドガラス22+吸収体ガラス23の複合体を、加熱装置を通し延伸することにより複合体と断面が相似形のシングルファイバー1が得られる。
【0023】
次に、上記シングルファイバー1を用いてマルチファイバーを製作する。図2、図3は、マルチファイバーの製造方法を示す図であり、シングルファイバー1を積層し、加熱延伸してマルチファイバー3を製造する。
【0024】
2は、シングルファイバー1を積層した積層体を示す。図2(a)に示すようにシングルファイバー1を長さ方向に揃えて、積層体2を形成する。積層体2は、ここでは図2(b)のように断面が6角形となるように積層したがマルチファイバー3が隙間なく積層できれば他の形状でもよい。
【0025】
図3に示すように、シングルファイバーの積層体2を図1の場合と同様に加熱延伸しマルチファイバー3を得る。図3(b)は、図3(a)のA−A′断面を示している。
【0026】
次に、マルチファイバー3を用いてファイバーブロック4を製作する。
【0027】
図4は、ファイバーブロックの製造方法を示す図であり、マルチファイバー3を加熱プレス装置の金型100内に積層し、高温プレスしている。金型100とマルチファイバー3との溶着を防ぐため金型100の内側に金属箔を入れ、ファイバーブロック4を完成させる。
【0028】
図5は、完成したファイバーブロック4の外観を示す図である。この際、温度分布プレスの荷重分布やマルチファイバー3の外形不ぞろい、あるいは、変形等により、ファイバーブロック4が多少であるが変形する。
【0029】
また、この際、温度分布、荷重分布によりファイバーが光を透過しなくなる欠陥が発生することや、ブロック内の残留応力、温度差から大きなファイバーブロック4を製作することは大変困難である。
【0030】
図6は、ファイバーブロック4のスライス方法を示す図である。ファイバーブロック4は、まずブロック外形にそってスライス装置を用いて切断し、個別ファイバープレート5を得る。
【0031】
図7は、個別ファイバープレート5の外形とファイバー繊維方向を揃える方法を示す図である。個別ファイバープレート5は、そのままでは、その外形とファイバーの繊維方向が揃っていないので、側面研磨装置を用いて個別ファイバープレート5とファイバー繊維方向を揃える。ステージ角度が任意に設定できる研磨装置のステージ200上に個別ファイバープレート5を固定し研磨砥石201を回転させながら研磨する。
【0032】
図8は、個別ファイバープレート5同士の接着方法を示す図である。このとき、図5,6にも示したとおり、ファイバーブロック4は変形している。すなわち、図8(a)に示すように、ファイバーブロック4の中でファイバー繊維の方向が平行でないということであり、ファイバーブロック4から切り出された個別ファイバープレート5も同様にファイバー繊維の方向が不ぞろいとなる。図8(b)に示すように、2枚の個別ファイバープレート5同士を接着すると、接合部7においてファイバーの繊維方向が揃っていないため、光の伝播しない領域が発生してしまう。
【0033】
そこで、本発明では、図8(c)に示すとおり同じブロックからとれた一つの個別ファイバープレート5aに別の個別ファイバープレート5bを上下反対にして接合する。すなわち、順次切り出した個別ファイバープレート5を接合する際、一方を裏返して接合する。同じファイバーブロック4内ではファイバー繊維の歪の方向がほぼ同じであるため、個別ファイバープレート5同士を上下反対にして接合すると、光を透過しない領域を、接合部6の接着剤7のみの厚さ5〜15μm程度と、きわめて小さくなるので、接合部6で発生していた光を伝播しない領域を小さくすることができる。このようにファイバーブロック4の製造時発生した歪みを吸収することができる。
【0034】
なお、接着剤7は、具体例としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等が挙げる、これらは単独、又は2種類以上を組み合わせて使用される。また、添加剤としてX線遮蔽材料である鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、銀、スズ、ガドリニウム、タングステン、鉛、金、ランタン等の少なくとも一種の材料又は合金、又は化合物が用いられる。
【0035】
また、接着剤7として、融点がファイバープレート材料より低くかつX線を遮蔽する、例えば鉛、ランタン、ガドリウム、ガドリニウム等の酸化物等の重金属を多く含む低融点ガラスや低融点金属の鉛、スズ、亜鉛、インジュウム、銀等の金属を2種類以上含む合金を用いてもよい。例えば半田やろうづけによる接着でもよい。
【0036】
図9は、大面積ファイバープレートの研磨方法を示す図である。最後に、両面研磨装置300にて個別ファイバープレート同士を接着した際の厚みのばらつきや段差、あるいは、接着剤のはみ出しを、研磨により取り去り大面積のファイバープレート8を完成させる。
【0037】
図10は、上述した製造方法で製作された大面積ファイバープレート8を示す外観図である。大面積ファイバープレート8は、例えば30cm×30cmの大きさで厚みは3mm程度である。この大きさは構成するX線撮像装置の有効面積より少し大きい方が好ましい。
【0038】
厚みは、X線を十分に遮蔽する厚みが求められ、例えば、ランタン系のガラスを用いた場合、厚みが3mmであれば、X線は、1/10から1/1000に減衰する。この値は使用するX線の波長により変化するのもであるから、装置の使用するX線波長に合わせてファイバープレートの厚みを決めればよい。
【0039】
この大面積のファイバープレート8を図11、図12のように組み合わせ、X線撮像装置を構成する。
【0040】
図11は、上述したファイバープレート8を用いたX線撮像装置の基本的な構成を示す模式図である。9は、CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ、バイポーラ型イメージセンサ、CMD型イメージセンサ、薄膜トランジスタ型イメージセンサ等の集積回路チップで構成された光電変換素子(撮像素子)であり、複数の光電変換素子9aが並べられた大面積の光電変換素子9が構成されている。
【0041】
8は、図10で示した大面積のファイバープレートであるが、ここでは、ファイバープレート5同士の接合部分を省略し、大面積ファイバープレート8のみを示している。大面積ファイバープレート8の導光面は上下の主面(光入出射面)である。
【0042】
また、10は、放射線を可視光に変換するシンチレータでありGd2O2S(Tb)のようなガドリニウム硫化酸化物、CsI(TI)のようなヨウ化セシウムに代表されるハロゲン化アルカリ金属等の材料からなる層状部材である。
【0043】
貼り合わされた大面積ファイバープレート8の導光面積を、貼り合わされた大面積光電変換素子9の有効受光面積と同じか、それよりも大きなものとし、さらに、シンチレータ10の有効面積は、貼り合わされた大面積ファイバープレート8の導光面積と同じか、それより大きくするとよい。
【0044】
放射線がシンチレータ10の上面に入射すると、シンチレータ10は、可視光域の光を発光する。シンチレータ10と光電変換素子9との間に配されたファイバープレート8が、この光を光電変換素子9の受光部に導く。受光部に入射した光はそこで画素毎に光電変換され電気信号として読み出される。
【0045】
ここで、大面積ファイバープレート8は放射線が光電変換素子9へ入射することを防いでいるので、光電変換素子9の誤動作、ノイズの生成を抑制することができる。
【0046】
なお、本発明の撮像装置はX線撮像装置に好適に用いることができるが、特にその用途はX線に限定されるものではなくα、β、γ線等の放射線像を検出する放射線撮像装置にも用いることができる。また、光は、画素により検出可能な波長領域の電磁波であり、可視光を含む。
【0047】
図12は、本発明におけるX線撮像装置の具体的構成例の断面図である。X線撮像装置は、X線を可視光等の光電変換素子で検知可能な波長の光に変換するシンチレータ10と、シンチレータ10によって変換された光を光電変換素子9側へ導く複数のファイバープレートを接着した大面積ファイバープレート8と、光を電気信号に変換する光電変換用受光素子を備えた複数の光電変換素子9aとを有する。
【0048】
この装置は、必要に応じて以下の要素を有する。すなわち、大面積ファイバープレート8と複数の画素を備えた光電変換素子9とを接着する弾性にすぐれた透明接着剤16、各光電変換素子9aからの電気信号を外部に出力するための配線を有するフレキシブル基板19、フレキシブル基板19と各光電変換素子9aとを電気的に接続するバンプ15、フレキシブル基板19が接続される駆動回路基板であるプリント基板20、シンチレータ10を保護するアルミ保護シート11、光電変換素子9を搭載するベース基板13、ベース基板13を保持するための筐体14、筐体14に備えられた筐体カバー12、光電変換素子9とファイバープレート8との間に設けられた一定間隔を保持するためのスペーサ17、透明接着剤16をファイバープレート8と各光電変換素子9aとの間に介在させるための目地うめ剤18を有する。
【0049】
大面積ファイバープレート8は、上記の方法にて貼り合わされており、つなぎ目で光を伝播しない領域の幅は5〜15μmに仕上げている。また、光電変換素子9の画素ピッチは160μmであり画素に光を伝播しない領域がかかったとしても残りの光を伝播する部分で十分に光による像データを入手できる。また、出力は他の画素に比べ低下しているので画像処理によって補正することでより良い画像が得られる。
【0050】
以上説明したように、本実施形態により、大面積のファイバープレートがシームレスで、かつ、安価に製作できることから大面積の有効受光部と高い画像品位また、低コストを兼ね備えた放射線撮像装置が構成できる。
【0051】
以下に述べる放射線撮像システムの形態は、上述した放射線撮像装置を用いたシステムである。
【0052】
図13は、本発明におけるX線撮像装置を備えた非破壊検査システムの構成を示す概念図である。非破壊検査システムは、上述した実施形態のX線撮像装置1000と、被写体2000と、被写体2000にX線を照射するマイクロフォーカスX線発生器3000と、X線撮像装置1000から信号を処理する画像処理装置6000と、画像処理された画像を表示するモニタ4000と、これらを制御するコントローラ5000を有する。
【0053】
非破壊検査システムにおいて、マイクロフォーカスX線発生器3000により発生したX線を非破壊検査したい被写体2000に照射すると、被写体2000内部の欠陥有無の情報が、X線撮像装置1000を通じて画像処理装置6000に出力される。画像処理装置6000では、出力信号を上述しているファイバープレート間つなぎ部で出力の低下した部分の補正を行い、必要に応じて暗信号補正等も施してモニタ4000に画像を表示する。
【0054】
モニタ4000に表示されている画像は、コントローラ5000によって、例えば拡大縮小、濃淡の制御ができる。こうしてモニタ4000に表示された画像を通じて被写体2000の内部の欠陥を発見、不良品として製造工程から除外する。
【0055】
図14は、上述した実施形態によるX線撮像装置を備えたX線診断システムの構成を示す概念図である。X線診断システムは、X線撮像装置1000を備えたベッドと、被写体2000にX線を照射するためのX線発生装置7000と、X線撮像装置1000から出力される画像信号の処理及びX線発生装置7000からのX線照射時期等を制御するイメージプロセッサ8000と、イメージプロセッサ8000によって処理された画像信号を表示するモニタ4000を有する。なお、図13において、図12で示した部分と同様の部分には同一符号を付している。
【0056】
X線診断システムにおいて、X線発生装置7000はイメージプロセッサ8000からの指示に基づいてX線を発生させ、このX線をベッド上の被写体2000に照射すると被写体2000のレントゲン情報がX線撮像装置1000を通じてイメージプロセッサ8000に出力される。イメージプロセッサ8000では、出力された信号を上述したファイバープレート間つなぎ部で出力の低下した部分の補正を行い、必要に応じて暗信号補正等も施してモニタ4000に画像を表示する。
【0057】
モニタ4000に表示されている画像は、コントローラによってたとえば拡大縮小、濃淡の制御ができる。こうしてモニタ4000に表示された画像を通じて被写体2000の病変を医師等が診断する。また、医師が診察した後の被写体2000のレントゲン情報は、本システムに記録手段を設けて、ディスク状の記録媒体等に記録してもよい。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の大面積のファイバープレート及びその製造方法によれば、小型のファイバープレートをファイバー繊維方向に揃え、かつ隣接するファイバーは同じインゴットから切り出したファイバープレートを導光面を上下反対にして接合することにより、プレート間につなぎ目の発生しない大面積のファイバープレートを安価に製作することができる。
【0059】
また、この大面積のファイバープレートを放射線撮像装置に用いることで低価格で高品位画像かつ大面積の放射線撮像装置及び放射線撮像システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】シングルファイバーの製造方法を示す図
【図2】マルチファイバーの製造方法を示す図
【図3】マルチファイバーの製造方法を示す図
【図4】ファイバーブロックの製造方法を示す図
【図5】ファイバーブロックの外観を示す図
【図6】ファイバーブロックのスライス方法を示す図
【図7】個別ファイバープレートの外形とファイバー繊維方向を揃える方法を示す図
【図8】個別ファイバープレート同士の接着方法を示す図
【図9】大面積ファイバープレート研磨方法を示す図
【図10】大面積ファイバープレートを示す外観図
【図11】大面積ファイバープレートを用いたX線撮像装置の基本的な構成を示す模式図
【図12】本発明おけるX線撮像装置の具体的構成例の断面図
【図13】非破壊検査システムの構成を示す概念図
【図14】X線診断システムの構成を示す概念図
【図15】従来例(1)のX線撮像装置の概略的断面図
【図16】従来例(2)のX線撮像装置の概略的斜視図
【符号の説明】
1 シングルファイバー
2 シングルファイバー積層体
3 マルチファイバー
4 ファイバーブロック
5 個別ファイバープレート
6 接合部
7 接着剤
8 大面積ファイバープレート
9 光電変換素子
10 シンチレータ
100 金型プレス
200 研磨装置ステージ
201 研磨砥石
300 両面研磨装置
1000 X線撮像装置
2000 被写体
3000 マイクロフォーカスX線発生器
4000 モニタ
5000 コントローラ
6000 画像処理装置
7000 X線発生装置
8000 イメージプロセッサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fiber plate (also referred to as a fiber optic plate), a manufacturing method thereof, a radiation imaging apparatus, and a radiation imaging system, and in particular, a large-area fiber plate joined with a small fiber plate and a manufacturing method thereof, The present invention relates to a radiation imaging apparatus using a fiber plate, and a radiation imaging system using the radiation imaging apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a need for a radiation imaging apparatus, particularly an X-ray imaging apparatus for medical purposes, which can capture an X-ray moving image, has excellent image quality, is thin, and has a large area input range. In addition, not only for medical use but also for industrial nondestructive inspection machines and the like, there is a demand for a thin and inexpensive large-area X-ray imaging apparatus.
[0003]
In such an X-ray imaging apparatus, when X-rays are directly incident on the photoelectric conversion element, noise may occur during reading, and the semiconductor crystal in the photoelectric conversion element may be destroyed to deteriorate the characteristics.
[0004]
Therefore, a fiber plate is used to shield X-rays. If a fiber plate is used, X-rays can be shielded without blurring the captured optical image.
[0005]
As such an X-ray imaging apparatus, for example, (1) The fiber fiber of the fiber plate is inclined, and the end of the fiber plate avoids the inactive part of the connected photoelectric conversion element (imaging element). Larger device (for example, US Pat. No. 5,563,414), (2) The fiber plate thickness is stepped so that the end of the fiber plate avoids the inactive portion of each photoelectric conversion element (imaging device). And an apparatus with a large area (for example, US Pat. No. 5,834,782).
[0006]
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the X-ray imaging apparatus (1). The X-ray imaging apparatus includes a
[0007]
In this X-ray imaging apparatus, the
[0008]
FIG. 16 is a schematic perspective view of the X-ray imaging apparatus (2). In FIG. 16 , the same parts as those in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 16 , the length of the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the configuration of (1) has a light guide surface (light incident / exit surface) that obliquely intersects the axis of the optical fiber, and is arranged so that the optical fiber axes of the respective fiber plates intersect each other. Has been. With this configuration, it is difficult to further reduce the size of the X-ray imaging apparatus.
[0010]
On the other hand, the configuration (2) further increases the size of the X-ray imaging apparatus. Further, since the alignment accuracy between each stepped portion and the photoelectric conversion element is severe, the number of manufacturing steps is increased and a highly accurate alignment apparatus is required. In view of these, the configuration (2) is not realistic.
[0011]
As described above, the conventional X-ray imaging apparatus is not always sufficient in terms of size increase, cost reduction, workability in the manufacturing process, and the like.
[0012]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a large-area fiber plate that is suitable for downsizing and cost reduction, and is more excellent in workability in the manufacturing process, and a method for manufacturing the same. An object of the present invention is to provide a radiation imaging apparatus and a radiation imaging system that are inexpensive and have excellent image quality by using a fiber plate.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, in a large-area fiber plate in which a plurality of individual fiber plates having upper and lower light guide surfaces and having the same thickness are adjacently arranged and joined, the plurality of individual fiber plates included in the individual fiber plate The two individual fiber plates sequentially cut from the same block including a plurality of fibers in which the fiber axes intersect each other and the fiber axes intersect each other are guided by one of the individual fiber plates. Bonded with the light surface upside down.
[0014]
Further, in the method of manufacturing a large-area fiber plate in which a plurality of individual fiber plates having upper and lower light guide surfaces and having the same thickness are adjacently arranged and joined, the plurality of fibers included in the individual fiber plate include a fiber axes intersect with each other, successively cut two individual fiber plates were from the same block including a plurality of fibers the fiber axis intersect each other, bonding the light guide surface of one of the individual fiber plates upside down on to To do.
[0015]
Further, in the radiation imaging apparatus, a wavelength converter that converts radiation into light, a photoelectric conversion element that converts light into an electrical signal, and the large-area fiber provided between the wavelength converter and the photoelectric conversion element A plate.
[0016]
Further, in the radiation imaging system, the radiation imaging apparatus, a signal processing means for processing a signal from the radiation imaging apparatus, a recording means for recording a signal from the signal processing means, and a signal processing means A radiation source for displaying the signal.
[0017]
In other words, a fiber plate in which a plurality of photoelectric conversion elements are arranged adjacent to each other under a single large-area fiber plate to solve a conventional problem, and a plurality of individual fiber plates are enlarged by side bonding, Since the fiber directions of the individual fiber plates cut out from the same block are aligned, the light that was generated at the fiber joints by joining the light guide surfaces of the same side in the block upside down. It is possible to improve so as to reduce the area not propagating.
[0018]
In addition, a fiber plate with a large area by joining multiple individual fiber plates can be removed by double-side polishing after joining to eliminate the occurrence of steps during joining and the sticking out of adhesive. It is easy to obtain characteristics when bonding.
[0019]
In addition, by mixing the X-ray shielding material in the adhesive, X-rays harmful to the photoelectric conversion element leaking from the fiber plate joint can be absorbed, and X with excellent noise characteristics and reliability A line imaging apparatus can be provided.
[0020]
Therefore, by using the large-area fiber plate manufactured by this method for the radiation imaging apparatus, it is possible to provide a large-area and low-cost radiation imaging apparatus with excellent seamless image quality.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1-10 is a figure which shows the manufacturing method of the fiber plate by this invention.
[0022]
Before making the fiber plate, first make a single fiber. FIG. 1 is a diagram showing a method for producing a single fiber. The
[0023]
Next, a multi-fiber is manufactured using the
[0024]
[0025]
As shown in FIG. 3, the
[0026]
Next, the
[0027]
FIG. 4 is a diagram showing a fiber block manufacturing method, in which multi-fibers 3 are stacked in a
[0028]
FIG. 5 is a view showing the appearance of the completed
[0029]
At this time, it is very difficult to produce a defect in which the fiber does not transmit light due to temperature distribution and load distribution, and to manufacture a
[0030]
FIG. 6 is a diagram showing a method for slicing the
[0031]
FIG. 7 is a diagram showing a method of aligning the outer shape of the individual fiber plate 5 and the fiber fiber direction. Since the individual fiber plate 5 is not aligned in its outer shape and fiber direction as it is, the individual fiber plate 5 and fiber fiber direction are aligned using a side polishing apparatus. Polishing is performed while the individual fiber plate 5 is fixed on the
[0032]
FIG. 8 is a diagram illustrating a method of bonding the individual fiber plates 5 to each other. At this time, the
[0033]
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 8C, another
[0034]
Specific examples of the adhesive 7 include an epoxy resin, a polyurethane resin, a silicone resin, and an acrylic resin. These are used alone or in combination of two or more. Further, as an additive, at least one material or alloy or compound such as iron, cobalt, nickel, copper, zinc, silver, tin, gadolinium, tungsten, lead, gold, lanthanum or the like, which is an X-ray shielding material, is used.
[0035]
Further, as the adhesive 7, a low melting point glass having a melting point lower than that of the fiber plate material and shielding X-rays, which contains a large amount of heavy metals such as lead, lanthanum, gadolinium, gadolinium, etc. An alloy containing two or more metals such as zinc, indium and silver may be used. For example, bonding by soldering or brazing may be used.
[0036]
FIG. 9 is a diagram illustrating a polishing method for a large-area fiber plate. Finally, the thickness variation and steps when the individual fiber plates are bonded to each other by the double-
[0037]
FIG. 10 is an external view showing the large-
[0038]
The thickness is required to sufficiently shield X-rays. For example, when lanthanum-based glass is used, if the thickness is 3 mm, the X-rays attenuate from 1/10 to 1/1000. Since this value varies depending on the wavelength of the X-ray used, the thickness of the fiber plate may be determined in accordance with the X-ray wavelength used by the apparatus.
[0039]
The large-
[0040]
FIG. 11 is a schematic diagram showing a basic configuration of an X-ray imaging apparatus using the
[0041]
[0042]
[0043]
The light guide area of the bonded large-
[0044]
When radiation enters the upper surface of the
[0045]
Here, since the large-
[0046]
Although the imaging apparatus of the present invention can be suitably used for an X-ray imaging apparatus, its use is not particularly limited to X-rays, and the radiation imaging apparatus detects a radiation image such as α, β, γ rays, etc. Can also be used. Light is an electromagnetic wave in a wavelength region that can be detected by a pixel, and includes visible light.
[0047]
FIG. 12 is a cross-sectional view of a specific configuration example of the X-ray imaging apparatus according to the present invention. The X-ray imaging apparatus includes a
[0048]
This apparatus has the following elements as required. That is, it has a transparent adhesive 16 excellent in elasticity for bonding the large-
[0049]
The large-
[0050]
As described above, according to this embodiment, since a large-area fiber plate can be manufactured seamlessly and inexpensively, it is possible to configure a radiation imaging apparatus that combines a large-area effective light-receiving unit, high image quality, and low cost. .
[0051]
The radiation imaging system described below is a system using the above-described radiation imaging apparatus.
[0052]
FIG. 13 is a conceptual diagram showing a configuration of a nondestructive inspection system including the X-ray imaging apparatus according to the present invention. The nondestructive inspection system includes an
[0053]
In the nondestructive inspection system, when X-rays generated by the microfocus X-ray generator 3000 are irradiated to the subject 2000 to be nondestructively inspected, information on the presence or absence of defects inside the subject 2000 is transmitted to the image processing device 6000 through the
[0054]
The image displayed on the
[0055]
FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating a configuration of an X-ray diagnostic system including the X-ray imaging apparatus according to the above-described embodiment. The X-ray diagnostic system includes a bed equipped with an
[0056]
In the X-ray diagnostic system, the
[0057]
The image displayed on the
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the large-area fiber plate and the manufacturing method thereof of the present invention, the small fiber plate is aligned in the fiber fiber direction, and the adjacent fiber is cut from the same ingot with the light guide surface. By joining them upside down, a large-area fiber plate that does not have a joint between the plates can be manufactured at low cost.
[0059]
Further, by using this large-area fiber plate for a radiation imaging apparatus, it is possible to provide a high-quality image and a large-area radiation imaging apparatus and radiation imaging system at a low price.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing method of a single fiber. FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing method of a multi-fiber. FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing method of a multi-fiber. 5] Diagram showing the appearance of the fiber block. [Fig. 6] Diagram showing the fiber block slicing method. [Fig. 7] Diagram showing the method for aligning the outer shape of the individual fiber plate and the fiber fiber direction. [Fig. FIG. 9 is a diagram showing a method for polishing a large-area fiber plate. FIG. 10 is an external view showing a large-area fiber plate. FIG. 11 is a basic configuration of an X-ray imaging apparatus using a large-area fiber plate. FIG. 12 is a cross-sectional view of a specific configuration example of the X-ray imaging apparatus according to the present invention. FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating the configuration of a nondestructive inspection system. 14 is a conceptual diagram showing the configuration of the X-ray diagnostic system. FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the X-ray imaging apparatus of the conventional example (1). FIG. 16 is a schematic perspective view of the X-ray imaging apparatus of the conventional example (2). [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記個別ファイバープレートに含まれる複数のファイバーは、ファイバーの軸が互いに交差しており、
ファイバーの軸が互いに交差する複数のファイバーを含む同じブロックから順次切り出された2枚の前記個別ファイバープレートは、一方の前記個別ファイバープレートの導光面を上下反対にして接合されていることを特徴とするファイバープレート。In a large-area fiber plate in which a plurality of individual fiber plates having equal thicknesses having upper and lower light guide surfaces are adjacently arranged and joined,
The plurality of fibers included in the individual fiber plate have fiber axes intersecting each other ,
The two individual fiber plates sequentially cut out from the same block including a plurality of fibers whose fiber axes intersect each other are joined with the light guide surfaces of one of the individual fiber plates turned upside down. And fiber plate.
前記個別ファイバープレートに含まれる複数のファイバーは、ファイバーの軸が互いに交差しており、
ファイバーの軸が互いに交差する複数のファイバーを含む同じブロックから順次切り出された2枚の個別ファイバープレートを、一方の個別ファイバープレートの導光面を上下反対にして接合することを特徴とするファイバープレートの製造方法。In a method for manufacturing a large-area fiber plate in which a plurality of individual fiber plates having equal thicknesses having upper and lower light guide surfaces are arranged adjacent to each other and joined together,
The plurality of fibers included in the individual fiber plate have fiber axes intersecting each other ,
A fiber plate characterized by joining two individual fiber plates sequentially cut from the same block including a plurality of fibers whose fiber axes intersect with each other, with the light guide surfaces of one individual fiber plate turned upside down. Manufacturing method.
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