JP4641382B2 - シンチレーターパネル、放射線検出装置、及び放射線検出システム - Google Patents

Description

本発明はシンチレーターパネルに関する。詳しくは、本発明は、医療診断機器、非破壊検査機器等に用いられる放射線検出装置用シンチレーターパネルに関し、特に、Ｘ線撮影等に用いられる放射線検出装置用シンチレーターパネルに関する。なお、本明細書では、Ｘ線、α線、β線、γ線等の電磁波も、放射線に含まれるものとして説明する。

従来、Ｘ線蛍光体をその内部に具備する蛍光スクリーンと両面塗布感剤とを有するＸ線フィルムシステムが一般的にＸ線写真撮影に使用されてきた。しかし、最近、Ｘ線蛍光体層と２次元光検出器とを有するデジタル放射線検出装置の画像特性が良好であること、データがデジタルデータであるためネットワーク化したコンピュータシステムに取り込むことによってデータの共有化が図られるという利点があることから、デジタル放射線検出装置について盛んに研究開発が行われ、種々の特許出願もされている。

デジタル放射線検出装置として、特許文献１には、放射線を透過させる支持基板上に反射層と金属薄膜の保護層を設け、更に該保護層上に蛍光体層を設けてなる放射線検出装置用シンチレーターパネルが開示されている。該シンチレーターパネルの該蛍光体層と該反射層間に該保護層を設けることにより、該蛍光体層に含まれる成分や水分による変質等により該反射層の反射膜としての機能が減衰することを防止するというものである。

上記従来例に使用されているシンチレーター材料としては、ハロゲン化アルカリの柱状（針状）結晶が用いられる。更にハロゲン化アルカリの内部に発光付活剤としてＴｂ、Ｅｕ等の金属を数％均一に含有させることとする。柱状結晶の形成には、真空蒸着方法が用いられている。ハロゲン化アルカリと発光付活材を同時に蒸着し、さらに、発光付活剤の効果を十分に発揮させるために、２００〜２６０℃の雰囲気に、前記柱状結晶を放置することが行われている。

また、特許文献２のシンチレーターパネルの例を図７、図８（ａ）及び（ｂ）に示す。支持基板２１１上に絶縁層２１５のみ（図８（ａ））、または絶縁層２１５とその上に金属反射層２１４が形成されている（図８（ｂ））。

上記の従来例で開示されている放射線検出装置のシンチレーターパネル２１０においては、支持基板２１１にアモルファスカーボン基板、アルミニウム基板のような金属基板等の導電性基板が用いられていた。特に、支持基材２１１にアモルファスカーボン基板を用いる理由は以下のとおりである。

（１）ガラス基板やアルミニウム基板に比べ、Ｘ線の吸収が少ないため、より多くのＸ線を蛍光体層に透過させることができること、（２）耐薬品性に優れていること、（３）耐熱性に優れていることである。
特開２０００−３５６６７９号公報 特開２００３−０７５５４２号公報

しかしながら、アモルファスカーボン基板、金属基板等の導電性基板は、導電性材料であるために、例えばアモルファスカーボン基板を用いてアルミニウム等の金属反射層２１４上にアルカリハライドからなる蛍光体層を形成すると、金属反射層２１４が電気化学的な腐蝕によって変質し、反射特性が減衰してしまうことがあった。

また、特許文献２のように、アモルファスカーボン基板からなる支持基板の片面に金属反射層を形成した場合、支持基板にそりが発生する。そりが発生した基板上に柱状結晶の蛍光体層を蒸着する場合に、蒸着装置に支持基板を設置する際の取り扱いが困難となり、また、蛍光体層に欠陥が生じやすくなるため、生産効率が低下してしまうことがあった。

また、上記の従来例のように、アモルファスカーボン基板の表面と金属反射層との間に絶縁層を形成することは、形成に時間がかかりコスト高の原因となっているうえ、基板材料との材質が異なる場合には形成プロセスによって変形が生じる問題があった。さらに、絶縁層と基板との密着不良が発生し、材料の選定が難しい。

従って本発明の目的は、蛍光体層、特に柱状結晶の蛍光体層を容易に形成でき、かつ、均一な光変換効率が得られる、高感度で高鮮鋭な画像を提供できるシンチレーターパネルを提供することである。

更には、本発明の目的は、耐久性の良い放射線検出装置シンチレーターパネルを提供することにある。

更には、本発明の目的は、低コストな放射線検出装置用シンチレーターパネルを提供することにある。

本発明におけるシンチレーターパネルは、放射線透過性の支持基板と、前記支持基板の両面に配置されて前記支持基板を挟み込む金属防湿層とを有する支持部材と、前記支持部材の片面に配置され、放射線を光に変換する蛍光体層と、を含むシンチレーターパネルであって、前記支持基板は、前記支持基板の剛性を確保する剛性保持層と、前記剛性保持層の両面に配置されて前記剛性保持層を挟み込む非導電層とを有し、前記支持部材は、前記金属防湿層、前記非導電層、前記剛性保持層、前記非導電層及び前記金属防湿層の複数層をこの順にプレス成型することにより一体に形成された積層体を有することを特徴とするものである。

本発明における放射線検出装置は、上記のシンチレーターパネルと、２次元に配置され、前記蛍光体層で変換された光を電気信号に変換する複数の光電変換素子を含むセンサーパネルと、を有するものである。

本発明における放射線検出システムは、上記記載の放射線検出装置を有するものである。

本発明のその他の特徴や利点は以下の添付図面に関連する記述内容から明らかになろう。

表面の非導電性を確保する層としての非導電層１１５と、基板の剛性を保持する層としての剛性保持層１１６とが積層されて形成された放射線透過性の支持基板１１１を用いることにより、支持基板の変形を防止し、支持基板上に形成された蛍光体層が所望の厚みで精度良く形成でき、蛍光体層の厚みムラがなく、蛍光体層の光吸収ムラが軽減され、均一性の高いシンチレーターパネルが形成できる。更に、金属反射層の電気化学的腐食による変質を防止することが可能となり、金属反射層の反射特性の減衰を防止することが可能となる。

また、剛性保持層１１６として剛性を保持する樹脂を用い、非導電層１１５として、剛性を保持する樹脂の前駆体を用いることにより、支持基板１１１の剛性が向上し、かつ各層間の密着性が向上するため、支持基板１１１の耐久性が向上する。

また、支持基板１１１の蛍光体層が設けられる表面及び該表面に対向する表面上に金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂを設けることにより、光反射効果を有する蛍光体層形成側表面と、防湿効果、遮光効果、及び防磁シールド効果を有する蛍光体層形成側表面に対向する表面とを有する支持部材１１８が得られる。上記支持部材１１８を用いたシンチレーターパネルでは、支持部材１１８の蛍光体層形成側表面に金属反射層を、また対向する表面に防湿保護層及び防磁シールドを別途設ける必要がなく、低コストな放射線検出用シンチレーターパネルを実現できる。

また、本発明のシンチレーターパネルを用いて放射線検出装置を構成したときに、支持基板１１１の両表面に金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂを有する支持部材１１８を用いてシンチレーターパネルを構成することにより、シンチレーターパネルの剛性が更に向上し、シンチレーターパネルに反りを強制するような応力がかかることがなく、蛍光体層の剥がれや破損が生じず、特に耐湿度耐久性が向上する。

また、更に本発明におけるシンチレーターパネルの製造方法においては、シンチレーターパネルの支持基板が一括プレスで成型されるため、保護層や反射層を改めて設ける必要が無く、工程数が削減され、低コストな放射線検出装置用シンチレーターパネルを実現できる。

また、更に、工程途中でシンチレーターパネルに反りを発生させることがなく、貼り合わせ工程、電機実装部品接続工程及び組み立て工程において、反りによる位置精度不良の発生を防止することが実現できる。

以下、図を用いて本発明を詳細に述べる。なお、図面全体に亘り、同一部品には同一の数字が示されている。

図１は、本発明のシンチレーターパネルの支持基板の一実施態様を示す断面図である。図２は、本発明のシンチレーターパネルの支持基板の製造方法を示す図である。

１１１は支持基板、１１４ａ，１１４ｂは金属防湿箔、１１５は非導電層、１１６は剛性保持層である。支持基板１１１においては、剛性保持層１１６が２枚の非導電層１１５に挟まれ、支持基板１１１の両表面が実質的に電導性がない層となっている。剛性保持層１１６は、互いに層状に完全に分離された状態の積層体であってもよいし、非導電層の内部に剛性保持部材が明らかな境界無く存在して剛性保持層を形成していてもよい。

剛性保持層１１６は実質的に支持基板１１１の剛性を確保する部材であって、この剛性保持層１１６の両表面に非導電層１１５を設けることによって、剛性を有し、かつ蛍光体層を支持する表面と該表面に対向する表面が実質的に非導電性である支持基板１１１を形成することが可能となる。また、支持基板１１１の両表面に、金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂが設けられていることによって、支持基板１１１の耐湿性の確保、放射線が蛍光体層で変換された光を反射するまたは外光を反射する反射層としての機能、外部からの電磁波を遮断する防磁シールドとしての機能を確保することが可能となる。また、シンチレーターの製造工程においては、金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂが設けられていることによって、プレスの際にプレス基板１１７を介して均一に力が作用し、好適に支持部材１１８を作製することが可能となる。

本実施形態において、支持部材１１８の断面は、剛性保持層１１６を中心にして非導電層１１５、金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂが対称に構成されているため、支持部材１１８のそりがなく、支持部材１１８への柱状結晶の蛍光体層の蒸着時における蒸着装置への設置が容易となり、また、蛍光体層に発生する欠陥が低減され、生産性の向上が可能となる。

図３は、本発明のシンチレーターパネルの支持基板の他の一実施態様を製造する方法を示す図である。図３においては、非導電層１１５と２枚の剛性保持層１１６を積層して支持基板１１１を形成している。図３に示されるように、この支持基板１１１を複数枚積層し、支持基板１１１の両最外表面において、実質的に非導電層１１５が形成され、この非導電層１１５と接するように反射層としての特性を有する金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂが積層されるように、プレス基板による一括プレス成型によって、金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂ付きの支持基板１１１を含む支持部材１１８が形成される。金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂは支持基板１１１の両表面に形成されるが、蛍光体層の設けられていない側に設けられた金属防湿箔１１４ａは支持基板１１１の耐湿性確保のための防湿層として用いられている。また、外光がセンサー内に入るのを防止する反射層、さらに、定電位にすることにより外部からの電磁波を遮断する防磁シールドとして用いることもできる。従って、金属防湿箔１１４ａとしてはピンホールのないものが特に望ましい。また支持基板１１１の蛍光体層が設けられる表面側には、支持基板１１１及び蛍光体層の耐湿性を確保する防湿層の機能を有すると共に、放射線の照射時に蛍光体層が変換して発する光を反射する反射層の機能を有する金属防湿箔１１４ｂが形成されている。従って、反射層として機能するためには、放射線の照射時に蛍光体層が変換して発する光を効率よく反射するように、高反射率で鏡面性の高い金属面であることが望ましい。

本発明の支持基板の製造方法においては、非導電層１１５で剛性保持層１１６を挟み、更に表面を金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂで挟んだ積層構造をプレスすることによって支持基板１１１を成型している。従って、金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂの表面性状はプレス時に接している面の性状を反映することになる。一般に、プレス時にはプレス機のプレス成型基板１１７の表面、もしくは、剥離フィルムが被プレス基板と接する。よって、プレス機のプレス成型基板１１７の表面、もしくは剥離用フィルム（不図示）の少なくとも一面には所望の金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂの面性状と同様な面を設ける。

図４は、本発明の一実施態様のシンチレーターパネルを示す断面図である。ここで、１１２はアルカルハライドからなる柱状結晶蛍光体層、１１３は蛍光体層１１２の耐湿性を確保する耐湿保護層である。剛性保持層１１６及び剛性保持層１１６の両表面に設けられた非導電層１１５からなる支持基板１１１の両表面に、金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂを設けた支持部材１１８の、該金属防湿箔１１４ｂ上に、アルカリハライドと発光付加剤よりなる材料を２５℃〜１５０℃の条件で蒸着させ、柱状結晶からなる蛍光体層１１２を成形し、さらに発光付加剤の効率を向上させるために、２００℃〜２６０℃の温度で熱処理することにより、蛍光体層１１２を形成する。蛍光体層１１２の形成後、全体を耐湿保護層１１３で被覆して、放射線検出装置用のシンチレーターパネル１１０が完成する。

図５は、本発明の他の一実施態様のシンチレーターパネルを示す断面図である。ここで、本実施態様におけるシンチレーターパネルは、耐湿保護層１１３以外の構成及び形成工程は図４に示したシンチレーターパネルと同様であるため、説明は省略する。本実施態様におけるシンチレーターパネルでは、蛍光体層１１２の形成後、蛍光体層１１２を形成してない金属防湿箔１１４ａを除く、蛍光体層１１２の頂面及び側面、支持部材１１８の蛍光体層１１２が形成されている側の、蛍光体層１１２が形成されている領域外の表面及び端面を、耐湿保護層１１３で被覆して放射線検出装置用のシンチレーターパネル１１０が完成する。ここで、支持部材１１８の端面においては、少なくとも剛性保持層１１６と非導電層１１５の界面及び非導電層１１５と金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂの界面を被覆するよう耐湿保護層１１３が設けられている。上記のように耐湿保護層１１３を設けることにより、蛍光体層１１２の耐湿性の確保と共に、支持基板１１１及び支持部材１１８の強度及び耐湿性向上という効果が得られる。

金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂは有機材料の層に比べて一般的に透湿度が小さい。例えば、代表的な有機防湿膜であるポリパラキシリレン製有機膜であれば３０ｇ／ｍ^２ ・２４ｈの透湿度であり、一般的な樹脂膜であるエポキシ膜は２５０ｇ／ｍ^２ ・２４ｈの透湿度であるが、金属防湿層の透湿度は０．１ｇ／ｍ^２ ・２４ｈ以下（２５μｍ）であって、金属防湿層を形成することによる耐湿効果は大きい。従って、蛍光体層が設けられていない側は、すでに金属防湿箔１１４ａが設けられ、支持基板１１１に対して耐湿効果が十分な場合には、その上に耐湿保護層１１３をさらに設けなくてもよい。

図６は、前述のシンチレーターパネルを、複数の光電変換素子と、ＴＦＴなどの電気素子及び配線等が配置されている光電変換素子間隙からなる２次元光検出器と貼り合わせて得られた放射線検出装置の断面図である。図６中、１０１はガラス基板、１０２はアモルファスシリコンを用いた光電変換素子（フォトセンサー）とＴＦＴからなる光電変換素子部、１０３は配線部、１０４は電極取り出し部、１０５は窒化珪素等よりなる第一の保護層、１０６はポリイミド等よりなる第二の保護層である。１１８は金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂが設けられた支持基板１１１からなる支持部材、１１２は柱状結晶の蛍光体よりなる蛍光体層、１１３は有機樹脂等よりなる耐湿保護層である。１０１〜１０６で２次元光検出器１００が構成され、１１２，１１３，１１８よりシンチレーターパネル１１０が構成される。１２１は透明な接着剤よりなる接着層、１２２は封止部である。このように接着層１２１を介して光検出器１００とシンチレーターパネル１１０を貼り合わせて放射線検出装置を得る。

本発明における剛性保持層１１６としては、Ｘ線透過率が高く、高耐熱性で、支持基板１１１の剛性を保持可能な剛性を有する材料により形成されることが好ましい。好ましい材料としては、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ビスマレイミド樹脂等、剛性を保持する樹脂が挙げられる。特に、耐熱性に優れた芳香族ポリイミド樹脂が好ましい。剛性保持層１１６は導電性を有する材料より形成されても、非導電性を有する材料より形成されてもよい。

本発明における非導電層１１５に用いられる非導電性樹脂としては、非導電性で、かつ剛性保持層１１６及び金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂとの密着性に優れた材料により形成されることが好ましい。上記材料として、剛性を保持する樹脂の前駆体を用いることが好ましい。特に、剛性保持層１１６が芳香族ポリイミド樹脂により形成されている場合、非導電性樹脂は芳香族ポリイミド前駆体より形成されることが好ましい。上記材料を用いることにより、支持基材１１１の剛性が向上し、かつ各層間の密着性が向上するため、支持基板１１１の耐久性が向上する。上記好ましい材料より形成された剛性保持層１１６と、上記好ましい材料から形成された非導電層１１５と、金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂとを重ね合わせた後、加熱圧着して一体に積層することにより、金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂが積層された支持部材１１８が得られる。本発明において、芳香族ポリイミド前駆体は一部がイミド化されたものでもよく、芳香族ジアミン成分と芳香族テトラカルボン成分とを、好ましくは概略等モルとなる割合で、有機極性溶媒中で重合させることによって得られたものである。このような芳香族ポリイミド前駆体は、それ自体公知の方法によって製造することができる。

上記の芳香族ジアミン成分としては、例えば、１，４−ジアミノベンゼン（ｐ−フェニレンジアミン）、１，３−ジアミノベンゼン、１，２−ジアミノベンゼン等のベンゼン系ジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，３′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ジアミノジフェニルチオエーテル等のジフェニル（チオ）エーテル系ジアミン、３，３′−ジアミノベンゾフェノン、４，４′−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン系ジアミン、３，３′−ジアミノジフェニルホスフィン、４，４′−ジアミノジフェニルホスフィン等のジフェニルホスフィン系ジアミン、３，３′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジアミノジフェニルプロパン、４，４′−ジアミノジフェニルプロパン等のジフェニルアルキレン系ジアミン、３，３′−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４′−ジアミノジフェニルスルフィド、等のジフェニルスルフィド系ジアミン、３，３′−ジアミノジフェニルスルホン、４，４′−ジアミノジフェニルスルホン、等のジフェニルスルホン系ジアミン、ベンチジン、３，３′−ジメチルベンチジン等のベンチジン類、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン等のビス（アミノフェノキシ）ベンゼン系ジアミン、４，４′−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル等のビス（アミノフェノキシビフェニル系ジアミン、ビス［（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン等のビス［（アミノフェノキシ）フェニル］スルホン系等を挙げることができ、それらを単独、あるいは混合物として使用できる。

上記芳香族ジアミン成分として、１，４−ジアミノベンゼン（ｐ−フェニレンジアミン）等のフェニレンジアミンを単独あるいはその５０モル％以上と４，４′−ジアミノジフェニルエーテルとの混合物を使用することが特に好ましい。

上記の芳香族テトラカルボン酸成分としては、芳香族テトラカルボン酸及びその酸無水物、塩、エステル等を挙げることができるが、特に、酸二無水物が好ましい。芳香族テトラカルボン酸としては、例えば、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸、２，３′，３，４′−ビフェニルテトラカルボン酸、ピロメリット酸、３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）チオエーテル、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ホスフィン、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン、等を挙げることができる。

本発明における金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂとしては、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｒｈ、Ｐｔ及びＡｕ等の箔として形成できる金属であればいずれの材料を用いてもよい。特に蛍光体層が変換する波長の光に対して反射率の高い金属を用いることが望ましい。また、本発明における金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂの厚さは１０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。１０μｍ以下の厚さでは、剛性及び防湿性の確保が困難であり、１００μｍ以上の厚さでは十分な放射線透過性が得られない。

本発明における支持部材１１８及び蛍光体層１１２を覆う耐湿保護層１１３としては、蛍光体層１１２の防湿保護の目的で設けられているものであって該目的にかなうものであればいずれの材料を用いてもよい。特に蛍光体層１１２として、吸湿性を有するアルカリハライドからなる柱状結晶蛍光体が用いられる場合、ＵＳＰ ６４６９３０５号において開示された、ＣＶＤ法によって形成されたポリパラキシリレン製有機膜や、プラズマ重合法によって形成された有機膜などを用いることが好ましい。

本発明における蛍光体層１１２は、放射線を受けて可視光を発生するものであればいずれの蛍光体の材料を用いてもよい。特にアルカリハライドからなる柱状結晶構造を有する蛍光体の材料としては、ハロゲン化アルカリを主成分とする材料、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＣｓＩ：Ｎａ、ＣｓＢｒ：Ｔｌ、等を用いることが好ましい。

図９は、本発明の放射線検出装置を用いた放射線検出システムを示す概念図である。

Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は患者又は被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、図６に示したような放射線検出装置６０４０に入射する。この入射したＸ線には患者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチレーター（蛍光体層）は発光し、これをセンサーパネルの光電変換素子が光電変換して、電気的情報を得る。この情報はデジタルに変換され信号処理手段となるイメージプロセッサ６０７０により画像処理され、コントロールルームの表示手段であるディスプレイ６０８０で観察できる。

また、この情報は電話回線６０９０等の伝送処理手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールーム等の表示手段となるディスプレイ６０８１に表示するか又は光ディスク等の記録手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。また記録手段となるフィルムプロセッサ６１００によりフィルム６１１０に記録することもできる。

以上説明したように、本発明は医療用のＸ線センサに応用することが可能であるが、非破壊検査等のそれ以外の用途に応用した場合にも有効である。

次に本発明における放射線検出装置を実施例に基づいて詳細に説明する。

図６に示すように、ガラス基板１０１上に非晶質シリコンからなる半導体薄膜によって光検出部（画素部）１０２を形成し、その上にＳｉＮｘよりなる第一の保護層１０５と、さらにポリイミド樹脂をスピンコートし、２００℃で６時間硬化させて、第二の保護層１０６を形成し、光検出器１００を作製した。

次に、剛性保持層１１６となる厚さ０．５ｍｍの芳香族ポリイミド樹脂の両面に、非導電層１１５となる芳香族ポリイミド前駆体を厚さ５μｍ塗布し、芳香族ポリイミド前駆体の表面に金属防湿箔１１４ａ，１１４ｂとなる厚さ２０μｍのアルミ箔を積層してプレスした後、２７０℃で加熱プレスし、支持部材１１８を成型した。該支持部材１１８の成型に際して、支持部材１１８を真空加圧加熱プレス機を用いて成型した。プレス機のプレス成型基板１１７におけるプレス面の表面粗さ（算術平均高さ）Ｒａは０．１μｍ、真空雰囲気は１０１ｋＰａ（７６０ｍｍＨｇ）、プレス温度は２７０℃、プレス圧は３．０４ＭＰａ（３０ｋｇｆ／ｃｍ^２）、プレス時間９０分間とした。

成型された支持部材１１８の鏡面性状の金属防湿箔１１４ｂの表面上にＣｓＩ：Ｔｌからなる柱状結晶の蛍光体層１１２を蒸着法によって形成した。形成された蛍光体層１１２及び支持部材１１８の全面にわたってポリパラキシリレン製有機膜よりなる耐湿保護層１１３をＣＶＤ法によって形成し、シンチレーターパネル１１０を得た。

得られたシンチレーターパネル１１０の蛍光体層１１２が形成されている側の面を、光検出器１００に接着層１２１を介して貼り合わせて、放射線検出装置を作製した。

以上のようにして作製した放射線検出装置を、６０℃、９０％の温度・湿度試験槽に１０００時間保存した。その結果、蛍光体層１１２の位置ずれ、各層間の剥離等の外観不良は発生せず、更に反射層である金属防湿箔１１４ｂの腐食による反射特性の低下も全く認められず、高信頼性の放射線検出装置が得られた。

実施例１と同様に光検出器１００を作製した。

実施例１と同様に成型された支持基板１１８の金属防湿箔１１４ｂの表面上に、ＣｓＩ：Ｔｌからなる柱状結晶の蛍光体層１１２を実施例１と同様に形成した。その後、蛍光体層１１２を形成してない金属防湿箔１１４ａを除く、蛍光体層１１２の頂面及び側面、支持部材１１８の蛍光体層１１２が形成されている側の蛍光体層１１２が形成されている領域外の表面及び端面をポリパラキシリレン製有機膜よりなる耐湿保護層１１３をＣＶＤ法によって形成し、シンチレーターパネル１１０を得た。

得られたシンチレーターパネル１１０を、実施例１と同様に光検出器１００に貼り合わせて放射線検出装置を得た。

以上のようにして作製した放射線検出装置を、６０℃、９０％の温度・湿度試験槽に１０００時間保存した。その結果、蛍光体層１１２の位置ずれ、各層間の剥離等の外観不良は発生せず、更に反射層である金属防湿箔１１４ｂの腐食による反射特性の低下も全く認められず、高信頼性の放射線検出装置が得られた。
［比較例１］

実施例１と同様に光検出器１００を作製した。

次に、支持基板２１１として、基板表面面積４５０ｍｍ×４５０ｍｍ、厚さ１ｍｍのアモルファスカーボン基板の表面上に、スパッタリング法により金属反射層２１４として厚さ５０００ÅのＡｌ層を設けた。設けられたＡｌ層上に、実施例１と同様に柱状結晶の蛍光体層１１２及び耐湿保護層１１３を形成し、シンチレーターパネル２１０を得た（図７参照）。

得られたシンチレーターパネル２１０を、実施例１と同様に光検出器１００に貼り合わせて放射線検出装置を得た。

以上のようにして作製した放射線検出装置を、６０℃、９０％の温度・湿度試験槽に１０００時間保存した後、画像に各層間の剥離や金属反射層の破損、及び金属反射層の腐食による欠陥の有無を観察したところ、金属反射層２１４であるＡｌ層の腐食によると思われる画素欠陥が多数発生していた。
［比較例２］

実施例１と同様に光検出器１００を作製した。

比較例１と同様にして支持基板２１１に金属反射層２１４を設けた後、さらに金属反射層２１４を被覆する保護層として厚さ３００ｎｍのＳｉＮｘ膜をスパッタリング法により形成した。形成されたＳｉＮｘ膜上に、実施例１と同様に柱状結晶の蛍光体層１１２及び耐湿保護層１１３を形成し、シンチレーターパネルを得た。

得られたシンチレーターパネルを、実施例１と同様に光検出器１００に貼り合わせて放射線検出装置を得た。

以上のようにして作製した放射線検出装置を、６０℃、９０％の温度・湿度試験槽に１０００時間保存した後、画像に各層間の剥離や金属反射層の破損、及び金属反射層の腐食による欠陥の有無を観察したところ、金属反射層２１４であるＡｌ層の腐食によると思われる画素欠陥が多数発生していた。

本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明の多様な態様が採用できるので、本発明は、特許請求の範囲を除けば、特定の態様に限定すべきではない。

本発明は上記のとおりであり、放射線検出装置の分野での利用が期待される。

本発明のシンチレーターパネルにおける蛍光体支持基板の一実施態様の構成を示す断面図である。 本発明のシンチレーターパネルにおける蛍光体支持基板の一実施態様の製造方法を示す断面図である。 本発明のシンチレーターパネルにおける蛍光体支持基板の一実施態様の、他の製造方法を示す断面図である。 本発明のシンチレーターパネルの、一実施態様の構成を示す断面図である。 本発明のシンチレーターパネルの、他の実施態様の構成を示す断面図である。 本発明のシンチレーターパネルを用いた放射線検出装置の一実施態様の構成を示す断面図である。 従来のシンチレーターパネルにおける蛍光体支持基板の一実施態様の構成を示す断面図である。 （ａ）は、従来のシンチレーターパネルにおける蛍光体支持基板の一実施態様の製造方法を示す断面図である。（ｂ）は、従来のシンチレーターパネルにおける蛍光体支持基板の一実施態様の製造方法を示す断面図である。 本発明のシンチレーターパネルを利用するシステムを示す図である。

符号の説明

１００ 光検出器
１０１ ガラス基板
１０２ 光電変換素子部
１０３ 配線部
１０４ 電極取り出し部
１０５ 第一の保護層
１０６ 第二の保護層
１１０ シンチレーターパネル
１１１ 支持基板
１１２ 蛍光体層
１１３ 耐湿保護層
１１４ａ，１１４ｂ 金属防湿箔
１１５ 非導電層
１１６ 剛性保持層
１１７ プレス基板
１１８ 支持部材
１２１ 接着層
１２２ 封止部

Claims (9)

1. 放射線透過性の支持基板と、前記支持基板の両面に配置されて前記支持基板を挟み込む金属防湿層とを有する支持部材と、
   前記支持部材の片面に配置され、放射線を光に変換する蛍光体層と、
   を含むシンチレーターパネルであって、
   前記支持基板は、前記支持基板の剛性を確保する剛性保持層と、前記剛性保持層の両面に配置されて前記剛性保持層を挟み込む非導電層とを有し、
   前記支持部材は、前記金属防湿層、前記非導電層、前記剛性保持層、前記非導電層及び前記金属防湿層の複数層をこの順にプレス成型することにより一体に形成された積層体を有する
   ことを特徴とするシンチレーターパネル。
2. 前記支持基板の面のうち前記蛍光体層側の面に配置された前記金属防湿層は前記蛍光体層からの光を反射する反射層であり、
   前記支持基板の面のうち前記蛍光体層とは反対側の面に配置された前記金属防湿層は定電位に接続される防磁シールドである
   ことを特徴とする請求項１に記載のシンチレーターパネル。
3. 前記剛性保持層が剛性を保持する樹脂からなり、かつ、前記非導電層が剛性を保持する樹脂の前駆体により形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシンチレーターパネル。
4. 前記樹脂が芳香族ポリイミド樹脂からなり、かつ、前記前駆体が芳香族ポリイミド前駆体からなることを特徴とする請求項３に記載のシンチレーターパネル。
5. 前記金属防湿層の厚さが１０μｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシンチレーターパネル。
6. 前記支持基板が、複数の前記非導電層と、複数の前記剛性保持層と、の積層構造を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシンチレーターパネル。
7. 前記蛍光体層及び前記支持部材を被覆する防湿保護層を更に含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシンチレーターパネル。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシンチレーターパネルと、２次元に配置され、前記蛍光体層で変換された光を電気信号に変換する複数の光電変換素子を含むセンサーパネルと、を有する放射線検出装置。
9. 請求項８に記載の放射線検出装置を含む放射線検出システム。