JP4501238B2

JP4501238B2 - マルチスライス放射線検出器

Info

Publication number: JP4501238B2
Application number: JP2000209216A
Authority: JP
Inventors: 百合子西村; 寛道戸波; 淳一大井
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2020-07-11
Also published as: JP2002022836A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチスライスＸ線ＣＴ装置、コーンビームＸ線ＣＴ装置、手荷物検査装置、多検出器カメラ回転型ＳＰＥＣＴ装置、リング型ＳＰＥＣＴ装置等に係わり、特に、Ｘ方向とＹ方向の２次元状に検出器をアレイ配置したマルチスライス放射線検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のマルチスライス放射線検出器を図２に示す。（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図を示す。マルチスライス放射線検出器は、放射線を受光することにより発光するシンチレータ１が、図３に示すように、セパレータ５によって、ＸおよびＹ方向に区切られ、光電変換を行うためのフォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）などの受光素子２がシンチレータ１に隣接して基板３上に配置され、受光素子２と対向して表面に光反射材６が配置された構造になっている。そして、受光素子２で得られた電気信号は、ケーブル４を通じて演算処理器７へ送られる。
【０００３】
被検体を透過した放射線が、光反射材６を透過してシンチレータ１に入射すると、可視光に波長変換されて発光現象が起きる。その発光強度は入射放射線の強度に比例するので、シンチレータ１の発光量を、受光素子２などで計測することで、被検体を透過した放射線についての情報を得ることができる。シンチレータ１の受光面が、図３に示すように、細かく区切られているほど、より高精度な情報を得ることができる。セパレータ５や光反射材６は、区切られた一画素の発光が、隣のシンチレータ１や放射線の入射面側へ漏れることが無いようにして、受光素子２で計測するために配置されている。
【０００４】
受光素子２は、区切られた各シンチレータ１に対応して、その真下に行列状に配置されたＰＤＡで構成され、基板３上に形成されたアクティブマトリックス駆動回路（図示せず）に接続されている。アクティブマトリックス駆動回路は、走査電極と信号電極のマトリックス交点部の各画素毎に、ＴＦＴスイッチング素子と必要に応じてキャパシタンス素子を付加し集積した回路を形成し、その回路によってＸ線画像信号をケーブル４を介して演算処理器７に送るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のマルチスライス放射線検出器は以上のように構成されており、その製造方法は、図４または図５に示す工程で行なわれている。はじめに、図４について説明する。（ａ）素材として板状のシンチレータ１と光反射材６を準備し、その両面をフラットな面に加工する。そして、両者を接着する。（ｂ）光反射材６を下にして、シンチレータ１側からダイシング装置またはワイヤソー装置等でＸおよびＹ方向に縦横の溝８を切る。そして、Ｘ方向（長手方向）のセパレータ５ａをその横の溝８に挿入する。（ｃ）次に、Ｙ方向の小片のセパレータ５ｃをセパレータ５ａの間の縦の溝８に挿入する。この場合、図のように、短辺方向に、区切り間隔と等しい長さのセパレータ５ｃを挿入するには、かなりの時間と労力を要するという問題がある。（ｄ）時間と労力をかけて出来た光反射材６、セパレータ５ａ、５ｃ付きのシンチレータ１を、シンチレータ１側と基板３上に搭載された受光素子２とを正確に位置を合せて接着する。そして基板３上の信号端子にケーブル４をＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ）接続し、ケーブル４を演算処理器７と接続する。
【０００６】
次に、図５について説明する。（ａ）素材として板状のシンチレータ１と光反射材６を準備し、その両面をフラットな面に加工する。そして両者を接着する。（ｂ）光反射材６を下にして、シンチレータ１側からダイシング装置またはワイヤソー装置等でＸ方向に横の溝８を切る。そして、Ｘ方向（長手方向）のセパレータ５ａをその横の溝８に挿入する。（ｃ）次にＹ方向の縦の溝８を切る。図のように長辺方向の溝８を先に加工して、セパレータ５ａを挿入した後に、短辺方向の溝８を長辺のセパレータ５ａごと切り込んで加工しようとした場合、長辺のセパレータ５ａが細かく切れるので、挿入個所から抜け出てしまうという問題がある。抜け出たセパレータ５ｄを元の場所に修復して、縦方向のセパレータ５ｂを溝８に挿入する。（ｄ）光反射材６、修復されたセパレータ５ｄ、５ｂ付きのシンチレータ１を、シンチレータ１側と基板３上に搭載された受光素子２とを正確に位置を合せて接着する。そして基板３上の信号端子にケーブル４をＡＦＣ接続し、ケーブル４を演算処理器７と接続する。
【０００７】
上記のように、図４の場合には、短辺方向に、区切り間隔と等しい長さのセパレータ５ｃを挿入するには、かなりの時間と労力を要したり、図５の場合には、長辺のセパレータ５ａが細かく切れて、挿入個所から抜け出てしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、シンチレータ１をＸ、Ｙ方向に容易に区分して、セパレータ５を挿入し、基板３上の受光素子２と接合できるマルチスライス放射線検出器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、マルチスライス放射線検出器は、放射線を受光することによりその強度に対応して発光するシンチレータと、そのシンチレータをＸ方向及びＹ方向に区切り放射線及び光を遮蔽及び反射するセパレータと、上面に設けられた光反射材と、下部に設けられた光電変換を行なう受光素子が基板上に２次元状に形成された光検出部とを組合わせたマルチスライス放射線検出器において、前記セパレータを挿入するためのＸ方向とＹ方向の溝が、前記シンチレータの前記光検出部と対向する面から切られて前記光反射材に達することで、前記光反射材にも形成されており、当該溝における前記光反射材に形成された部分の深さにＸ方向とＹ方向で差が設けられているものである。
【００１０】
本発明のマルチスライス放射線検出器は上記のように構成されており、シンチレータに長辺方向のセパレータを挿入するためのＸ方向の溝と、短辺方向のセパレータを挿入するＹ方向の溝との深さに差を設けて、最初にＸ方向の深い溝の加工をして、長辺と同等以上の長さのセパレータを挿入した後、次に、Ｘ方向の溝の深さよりも浅い深さのＹ方向の溝を、長辺のセパレータごと切りこんで加工する。このように差を設けて加工すると、浅いＹ方向の溝を加工するとき、長辺のセパレータが下部で繋がっており、従来のように同じ深さの溝加工の場合のようにセパレータが分離して切れることが無い。さらに、短辺のセパレータも一つの長いものを用いることができる。そのため、シンチレータのＸＹ方向の区切りが容易にでき、加工の時間と労力を節減することが出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のマルチスライス放射線検出器の一実施例を図１を参照しながら説明する。図１は本発明のマルチスライス放射線検出器の製造工程を示す図である。本マルチスライス放射線検出器は、溝８ａ、８ｂに対応して高さの異なるセパレータ５ａ、５ｂによってＸ方向とＹ方向に区分けされ、放射線入射側の表面に光反射材６を有した２次元状に配列したシンチレータ１と、その後部に基板３上に形成されたアクティブマトリックス駆動回路（図示せず）とマッチングして製作された受光素子２と、放射線画像信号を外部に送るためのケーブル４と、その信号を受けて処理し画像を生成する演算処理器７とから構成されている。
【００１２】
次に、本マルチスライス放射線検出器の製造工程について説明する。（ａ）素材として板状のシンチレータ１と光反射材６を準備し、その両面をフラットな面に加工する。そして両者を接着する。（ｂ）光反射材６を下にして、シンチレータ１側から、ダイシング装置またはワイヤソー装置等でＸ方向に横の溝８ａを切る。この溝８ａは、（ｃ）で示す光反射材６の長辺方向の溝深さ９まで切る。そして、Ｘ方向（長手方向）のセパレータ５ａをその横の溝８ａに挿入し接着する。（ｃ）次に、Ｙ方向の縦の溝８ｂを切る。この溝８ｂは、光反射材６の短辺方向の溝深さ１０まで切る。この縦の溝８ｂの深さは、横の溝８ａの深さよりも浅く加工する。これにより長辺方向の溝８ａを先に加工して、長辺と同等以上の長さのセパレータ５ａを挿入し接着した後に、短辺方向の溝８ｂを長辺のセパレータ５ａごと切り込んで加工しても、長辺のセパレータ５ａが細かく切れて、挿入個所から抜け出してしまうということが無くなる。そして、Ｙ方向のセパレータ５ｂをその縦の溝８ｂに挿入し接着する。（ｄ）光反射材６、セパレータ５ａ、５ｂ付きのシンチレータ１を、シンチレータ１側と基板３上に搭載された受光素子２とを正確に位置を合せて接着する。そして、基板３上の信号端子１１にケーブル４をＡＦＣ接続し、ケーブル４を演算処理器７と接続する。
【００１３】
シンチレータ１は、放射線を受けると可視光を発光するＮａＩ（Ｔｌ）、ＣｓＩ（Ｔｌ）、ＢＧＯ等が用いられる。特にγ線用検出器としてのシンチレータとして、タリウム活性化沃化ナトリウムが用いられる。これは、大きな寸法のものまで製作でき、エネルギー範囲も広い。また、タリウム活性化沃化セシウムは光ダイオードの応答波長に適合している。ビスマスジャーマネイト（ＢＧＯ）は単位体積当たりのγ線の光電吸収率が大きいが、高価なため用途が限定される。その他ＢａＦ_２等がある。
光反射材６は、シンチレータ１で発光した光を外部に出さないように反射させるもので、光反射率のよいＸ線透過率の高い材料、例えば、アルミニウム板、プラスチック板等が使われる。
【００１４】
セパレータ５ａ、５ｂは、シンチレータ１で発光した光を区切られた他の部分に漏らさないようにし、そして、反射させて下部に設けられた受光素子２に光を送る役割と、さらに、被検体から斜めに入射してくる散乱放射線を遮蔽する役割を有する。光の遮蔽、反射だけであれば、セパレータ５ａ、５ｂとして白色のプラスチックフイルム、アルミニウム箔等が用いられる。また、散乱放射線を遮蔽するためには加工した溝８ａ、８ｂに、鉛の箔もしくは鉛薄板を挿入して、セパレータ５ａ、５ｂとして用いられる。
【００１５】
受光素子２は、シンチレータ１で発光した光を受けて電気信号に変換するもので、フォトダイオードが用いられ、区切られた各シンチレータ１に対応して、その真下に行列状に配置されたフォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）で構成され、基板３上に形成された走査電極と信号電極のマトリックス交点部の各画素毎に、ＴＦＴスイッチング素子と必要に応じてキャパシタンス素子を付加し集積したアクティブマトリックス駆動回路（図示せず）に接続されている。そして、基板３上の信号端子１１からケーブル４を介して外部の演算処理器７に接続されている。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のマルチスライス放射線検出器は上記のように構成されており、縦横にセパレータで区切られたシンチレータアレイを製作する方法として、まず、長辺方向のセパレータ挿入用の溝を加工し、そのセパレータを挿入接着した後、短辺方向の溝加工を、長辺方向の溝の深さよりも浅くして行なうので、長辺のセパレータごと切溝加工しても、深く挿入された長辺のセパレータが下方で繋がっており、分離して切れることが無く、さらに、短辺のセパレータも小さな板片を用いて一つ一つ溝に挿入するのでなく、一つの長いものを用いることができ、加工の時間と労力を節減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマルチスライス放射線検出器の一実施例を示す図である。
【図２】マルチスライス放射線検出器の構成を示す図である。
【図３】マルチスライス放射線検出器のセパレータによるシンチレータの２次元アレイを示す図である。
【図４】従来のマルチスライス放射線検出器の製造方法を示す図である。
【図５】従来のマルチスライス放射線検出器の他の工程による方法を示す図である。
【符号の説明】
１…シンチレータ
２…受光素子
３…基板
４…ケーブル
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ…セパレータ
６…光反射材
７…演算処理器
８、８ａ、８ｂ…溝
９…長辺方向の溝深さ
１０…短辺方向の溝深さ
１１…信号端子

Claims

放射線を受光することによりその強度に対応して発光するシンチレータと、そのシンチレータをＸ方向及びＹ方向に区切り放射線及び光を遮蔽及び反射するセパレータと、上面に設けられた光反射材と、下部に設けられた光電変換を行なう受光素子が基板上に２次元状に形成された光検出部とを組合わせたマルチスライス放射線検出器において、
前記セパレータを挿入するためのＸ方向とＹ方向の溝が、前記シンチレータの前記光検出部と対向する面から切られて前記光反射材に達することで、前記光反射材にも形成されており、当該溝における前記光反射材に形成された部分の深さにＸ方向とＹ方向で差が設けられていることを特徴とするマルチスライス放射線検出器。