JP5124227B2 - Radiation detector - Google Patents
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Description
本発明は、デュアルエナジータイプの放射線検出器に関する。 The present invention relates to a dual energy type radiation detector.
デュアルエナジータイプの放射線検出器は、被検査物を透過した低エネルギ範囲の放射線及び高エネルギ範囲の放射線を検出する装置である(例えば、特許文献1参照)。このような放射線検出器によれば、低エネルギ範囲の放射線像及び高エネルギ範囲の放射線像を同時に取得し、それらの放射線像に基づいて、所定の処理(例えば、重み付け減算や重ね合せ等)が施された処理画像を作成することで、ベルトコンベア等で搬送される被検査物の非破壊検査(すなわち、インラインでの非破壊検査)において、異物の検出、成分分布の計測、重量の計測等を高い精度で実現することができる。
ところで、デュアルエナジータイプの放射線検出器に対しては、同時に取得された低エネルギ範囲の放射線像と高エネルギ範囲の放射線像とがずれるのを防止するなど、更なる信頼性の向上が期待されている。 By the way, for dual energy type radiation detectors, further improvement in reliability is expected, such as preventing the radiation images in the low energy range and the radiation images in the high energy range that were acquired at the same time from shifting. Yes.
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、信頼性の高い放射線検出器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a highly reliable radiation detector.
上記目的を達成するために、本発明に係る放射線検出器は、前側から入射した第1のエネルギ範囲の放射線及び第2のエネルギ範囲の放射線を検出する放射線検出器であって、所定の方向に沿って延在し、第1のエネルギ範囲の放射線を光に変換する第1のシンチレータ層と、所定の方向に沿って1次元に配置されて第1のシンチレータ層の前側に固定され、第1のシンチレータ層が変換した光を電気信号に変換する複数の第1の光検出部、及び第1の光検出部が設けられた第1の基板を有する第1の光検出器と、所定の方向に沿って延在して第1のシンチレータ層の後側に接触させられ、第2のエネルギ範囲の放射線を光に変換する第2のシンチレータ層と、所定の方向に沿って1次元に配置されて第2のシンチレータ層の後側に固定され、第2のシンチレータ層が変換した光を電気信号に変換する複数の第2の光検出部、及び第2の光検出部が設けられた第2の基板を有する第2の光検出器と、を備え、第1のシンチレータ層の厚さは、第2のシンチレータ層の厚さよりも薄く、第1のシンチレータ層と第1の光検出器との固定に用いられる第1の接着剤の硬度と、第2のシンチレータ層と第2の光検出器との固定に用いられる第2の接着剤の硬度とでは、第1のシンチレータ層と第1の光検出器との間における第1の温度変形量の差、及び第2のシンチレータ層と第2の光検出器との間における第2の温度変形量の差のうち、温度変形量の差が大きい方に用いられる接着剤の硬度が温度変形量の差が小さい方に用いられる接着剤の硬度よりも低く、第1のシンチレータ層と第2のシンチレータ層とは、摺動するように接触させられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a radiation detector according to the present invention is a radiation detector that detects radiation in a first energy range and radiation in a second energy range that are incident from the front side, in a predetermined direction. A first scintillator layer extending along the first energy range to convert radiation in the first energy range into light, and arranged in one dimension along a predetermined direction and fixed to the front side of the first scintillator layer, A plurality of first photodetectors that convert light converted by the scintillator layer into an electrical signal, a first photodetector having a first substrate provided with the first photodetectors, and a predetermined direction A second scintillator layer extending along the surface and contacting the back side of the first scintillator layer and converting radiation in the second energy range into light, and arranged in one dimension along a predetermined direction Fixed to the rear side of the second scintillator layer A plurality of second photodetectors for converting light converted by the second scintillator layer into an electrical signal, and a second photodetector having a second substrate provided with the second photodetectors. The thickness of the first scintillator layer is thinner than the thickness of the second scintillator layer, and the hardness of the first adhesive used for fixing the first scintillator layer and the first photodetector; According to the hardness of the second adhesive used for fixing the second scintillator layer and the second photodetector, the first amount of temperature deformation between the first scintillator layer and the first photodetector. And the hardness of the adhesive used for the larger difference in temperature deformation amount among the difference in the second temperature deformation amount between the second scintillator layer and the second photodetector is the temperature deformation amount. rather lower than the hardness of the adhesive the difference is used to the smaller, a first scintillator layer first Of the scintillator layer, characterized in that it is contacted by to slide.
この放射線検出器では、第1のエネルギ範囲の放射線を光に変換する第1のシンチレータ層と、第2のエネルギ範囲の放射線を光に変換する第2のシンチレータ層とが接触させられており、更に、後側に配置された第2のシンチレータ層の厚さよりも、前側に配置された第1のシンチレータ層の厚さが薄くなっている。これらにより、同じ角度で前側から入射した第1のエネルギ範囲の放射線及び第2のエネルギ範囲の放射線に対する第1のシンチレータ層での発光位置と第2のシンチレータ層での発光位置とのずれ量が小さくなる。従って、同時に取得された第1のエネルギ範囲の放射線像と第2のエネルギ範囲の放射線像とがずれるのを防止することができる。しかも、この放射線検出器では、第1のシンチレータ層と第1の光検出器との固定に用いられる第1の接着剤の硬度と、第2のシンチレータ層と第2の光検出器との固定に用いられる第2の接着剤の硬度とでは、第1のシンチレータ層と第1の光検出器との間における第1の温度変形量の差、及び第2のシンチレータ層と第2の光検出器との間における第2の温度変形量の差のうち、温度変形量の差が大きい方に用いられる接着剤の硬度が温度変形量の差が小さい方に用いられる接着剤の硬度よりも低くなっている。このため、第1のシンチレータ層と第1の光検出器との間における第1の温度変形量の差、及び第2のシンチレータ層と第2の光検出器との間における第2の温度変形量の差のうち、温度変形量の差が小さい方は勿論、温度変形量の差が大きい方においても、シンチレータ層と光検出器との剥離を抑止して、それらの剥離部分で感度(輝度)が著しく低下するのを回避することができる。また、第1のシンチレータ層と第2のシンチレータ層とが摺動するように接触させられている。これにより、第1のシンチレータ層と第2のシンチレータ層との間において温度変形量の差が生じても、第1のシンチレータ層と第2のシンチレータ層とが互いに摺動するため、第1のシンチレータ層と第1の光検出器との剥離、及び第2のシンチレータ層と第2の光検出器との剥離をより一層確実に抑止することができる。以上により、この放射線検出器によれば、信頼性を向上させることが可能となる。 In this radiation detector, a first scintillator layer that converts radiation in a first energy range into light and a second scintillator layer that converts radiation in a second energy range into light are brought into contact with each other. Furthermore, the thickness of the first scintillator layer disposed on the front side is thinner than the thickness of the second scintillator layer disposed on the rear side. As a result, the amount of deviation between the light emission position in the first scintillator layer and the light emission position in the second scintillator layer with respect to radiation in the first energy range and radiation in the second energy range incident from the front side at the same angle is reduced. Get smaller. Therefore, it is possible to prevent the radiographic image in the first energy range and the radiographic image in the second energy range acquired at the same time from shifting. In addition, in this radiation detector, the hardness of the first adhesive used for fixing the first scintillator layer and the first photodetector, and the fixing of the second scintillator layer and the second photodetector. The hardness of the second adhesive used in the above is the difference in the first temperature deformation amount between the first scintillator layer and the first photodetector, and the second scintillator layer and the second light detection. The hardness of the adhesive used for the one with the larger difference in the amount of temperature deformation is lower than the hardness of the adhesive used for the one with the smaller difference in the amount of temperature deformation. It has become. Therefore, the difference in the first temperature deformation amount between the first scintillator layer and the first photodetector, and the second temperature deformation between the second scintillator layer and the second photodetector. Of the difference in amount, not only the difference in temperature deformation is small but also the difference in temperature deformation is large, the separation between the scintillator layer and the photodetector is suppressed, and the sensitivity (luminance) ) Can be avoided from significantly decreasing. Further, the first scintillator layer and the second scintillator layer are brought into contact so as to slide. As a result, even if a difference in temperature deformation occurs between the first scintillator layer and the second scintillator layer, the first scintillator layer and the second scintillator layer slide with each other. The separation between the scintillator layer and the first photodetector and the separation between the second scintillator layer and the second photodetector can be more reliably suppressed. As described above, according to this radiation detector, reliability can be improved.
なお、第1のエネルギ範囲の放射線とは、所定の範囲のエネルギを有する放射線を意味し、第2のエネルギ範囲の放射線とは、その所定の範囲と異なる範囲のエネルギを有する放射線を意味する。また、シンチレータ層と光検出器との間における温度変形量の差とは、所定の温度だけ上昇した場合におけるシンチレータ層の変形量と光検出器の変形量との差(主に膨張量の差)、或いは所定の温度だけ下降した場合におけるシンチレータ層の変形量と光検出器の変形量との差(主に収縮量の差)を意味する。 The radiation in the first energy range means radiation having energy in a predetermined range, and the radiation in the second energy range means radiation having energy in a range different from the predetermined range. The difference in the amount of temperature deformation between the scintillator layer and the photodetector is the difference between the amount of deformation of the scintillator layer and the amount of deformation of the photodetector when the temperature rises by a predetermined temperature (mainly the difference in expansion amount). ), Or the difference between the deformation amount of the scintillator layer and the deformation amount of the photodetector (mainly the difference in contraction amount) when the temperature drops by a predetermined temperature.
本発明に係る放射線検出器においては、第1の光検出器の構成と第2の光検出器の構成とは略同一であり、第1のシンチレータ層の構成と第2のシンチレータ層の構成とは相違していることが好ましい。この場合、第1の光検出器の構成と第2の光検出器の構成とが略同一であるため、放射線検出器の製造コストの低廉化を図ることができる。更に、第1のシンチレータ層に第1のエネルギ範囲の放射線を入射させ、第2のシンチレータ層に第2のエネルギ範囲の放射線を入射させることを容易に実現することができる。 In the radiation detector according to the present invention, the configuration of the first photodetector and the configuration of the second photodetector are substantially the same, and the configuration of the first scintillator layer and the configuration of the second scintillator layer Are preferably different. In this case, since the configuration of the first photodetector and the configuration of the second photodetector are substantially the same, the manufacturing cost of the radiation detector can be reduced. Furthermore, it is possible to easily realize that the radiation in the first energy range is incident on the first scintillator layer and the radiation in the second energy range is incident on the second scintillator layer.
本発明に係る放射線検出器においては、第1の光検出部は、第1の隙間を取りつつ所定の方向に沿って1次元に配置された複数の第1の光検出デバイスのそれぞれに少なくとも2つ形成されることで、所定の方向に沿って1次元に配置され、第1の接着剤は、第1のシンチレータ層と第1の光検出デバイスとの間及び第1の隙間に充填されており、第2の光検出部は、第2の隙間を取りつつ所定の方向に沿って1次元に配置された複数の第2の光検出デバイスのそれぞれに少なくとも2つ形成されることで、所定の方向に沿って1次元に配置され、第2の接着剤は、第2のシンチレータ層と第2の光検出デバイスとの間に充填されていることが好ましい。この場合、隣り合う光検出デバイス同士が接触してそれらが破損するのを回避することができる。 In the radiation detector according to the present invention, the first photodetecting section includes at least 2 for each of the plurality of first photodetecting devices arranged one-dimensionally along a predetermined direction while taking the first gap. Are formed in one dimension along a predetermined direction, and the first adhesive is filled between the first scintillator layer and the first photodetection device and in the first gap. In addition, at least two second light detection units are formed in each of the plurality of second light detection devices arranged one-dimensionally along a predetermined direction while taking a second gap. Preferably, the second adhesive is filled between the second scintillator layer and the second photodetection device. In this case, it is possible to avoid that adjacent optical detection devices come into contact with each other and are damaged.
本発明によれば、放射線検出器の信頼性を向上させることが可能となる。 According to the present invention, the reliability of the radiation detector can be improved.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明に係る放射線検出器の一実施形態であるX線ラインセンサが適用された非破壊検査システムの構成図である。図1に示されるように、非破壊検査システム50は、被検査物Sを搬送するベルトコンベア51と、ベルトコンベア51で搬送される被検査物Sに向かってX線を出射するX線源52と、被検査物Sを透過した低エネルギ範囲のX線(第1のエネルギ範囲の放射線)及び高エネルギ範囲のX線(第2のエネルギ範囲の放射線)を検出するデュアルエナジータイプのX線ラインセンサ(一次元センサ)1と、被検査物S、X線源52及びX線ラインセンサ1を覆うX線遮蔽ボックス53と、X線ラインセンサ1と電気的に接続されたコンピュータ54と、を備えている。コンピュータ54は、同時に取得された低エネルギ範囲のX線透過像及び高エネルギ範囲のX線透過像に基づいて、所定の処理(例えば、重み付け減算や重ね合せ等)が施された処理画像を作成する。
以下、一次元センサとしてラインセンサを例示するが、これに限定されるものではなく、本発明に係る放射線検出器に適用可能なその他の一次元センサとしては、例えば、TDIセンサ等が挙げられる。
FIG. 1 is a configuration diagram of a nondestructive inspection system to which an X-ray line sensor which is an embodiment of a radiation detector according to the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the
Hereinafter, although a line sensor is illustrated as a one-dimensional sensor, it is not limited to this, As another one-dimensional sensor applicable to the radiation detector which concerns on this invention, a TDI sensor etc. are mentioned, for example.
このように構成された非破壊検査システム50によれば、食品や電子部品等の被検査物Sに対し、異物の検出を始めとして、成分分布の計測や重量の計測等を高い精度で実現することができる。
According to the
図2は、図1のX線ラインセンサの断面図であり、図3は、図2のX線ラインセンサの要部拡大図であり、図4は、図3のX線ラインセンサのIV−IV線に沿っての断面図である。図2〜4に示されるように、X線ラインセンサ1は、アルミニウムからなる直方体状の機構体2を備えている。機構体2は、前側(X線源52側)を構成する前段部3及び後側を構成する後段部4を有しており、前段部3には、開口5が設けられている。
2 is a cross-sectional view of the X-ray line sensor of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view of the main part of the X-ray line sensor of FIG. 2, and FIG. It is sectional drawing along an IV line. As shown in FIGS. 2 to 4, the
機構体2の前側には、X線源52から出射されたX線を通過させるスリット構造体6が取り付けられている。スリット構造体6は、所定の方向(前側から見た場合に、被検査物Sの搬送方向と直交する方向)に延在するスリット7aが形成された第1の板状部材7、及び第1の板状部材7を後側から支持する第2の板状部材8を有している。第1の板状部材7は、X線を遮蔽する金属(例えば、鉛)からなり、第2の板状部材8は、第1の板状部材7に用いられる金属よりも硬度が高い金属(例えば、ステンレス鋼)からなる。
A slit structure 6 that allows X-rays emitted from the
第2の板状部材8には、スリット7aにおいてその長手方向に延在する一方の縁部及び他方の縁部に沿って、後側に向かって立設された壁部8aが形成されている。壁部8aは、機構体2の前段部3に設けられた開口5内に配置されている。
The second plate-like member 8 is formed with a
機構体2の前段部3の内面には、第1の光検出器11が取り付けられている。第1の光検出器11は、機構体2の前段部3に固定された矩形板状の第1の基板12、わずかな第1の隙間13を取りつつ所定の方向に沿って1次元に第1の基板12上に配置された複数(例えば、8〜14個)の第1の光検出デバイス14、及び第1の基板12上に配置されて各光検出デバイス14とワイヤボンディングによって電気的に接続されたアンプ回路15等を有している。第1の光検出デバイス14には、X線の入射方向(被検査物Sの搬送方向及び所定の方向と直交する方向)においてスリット7aと対向するように、光電変換素子である第1の光検出部16が所定の方向に沿って1次元に複数(例えば、128個)形成されている。
A
機構体2の後段部4の内面には、第2の光検出器17が取り付けられている。第2の光検出器17は、機構体2の後段部4に固定された矩形板状の第2の基板18、わずかな第2の隙間19を取りつつ所定の方向に沿って1次元に第2の基板18上に配置された複数(例えば、8〜14個)の第2の光検出デバイス21、及び第2の基板18上に配置されて各光検出デバイス21とワイヤボンディングによって電気的に接続されたアンプ回路22等を有している。第2の光検出デバイス21には、X線の入射方向において第1の光検出部16のそれぞれと対向するように、光電変換素子である第2の光検出部23が所定の方向に沿って1次元に複数(例えば、128個)形成されている。
A
なお、第1の光検出器11の構成と第2の光検出器17の構成とは略同一であり、光検出デバイス14,21としては、例えば、CCDやCMOS等のラインセンサが用いられる。そして、前側から見た場合に、所定の方向と直交する方向において、第1の基板12の一方の縁部12aは、第2の基板18の一方の縁部18aよりも外側に位置しており、第2の基板18の他方の縁部18bは、第1の基板12の他方の縁部12bよりも外側に位置している。
Note that the configuration of the
第1の光検出デバイス14及び第1の隙間13の後側には、所定の方向に沿って延在し、低エネルギ範囲のX線を吸収して光を発する第1のシンチレータ層24が配置されている。第1の光検出デバイス14の第1の光検出部16は、第1の接着剤25によって第1のシンチレータ層24の前側に固定され、第1のシンチレータ層24が発した光を電気信号に変換する。第1の接着剤25は、第1のシンチレータ層24と第1の光検出デバイス14との間だけでなく、第1の隙間13にも充填されている。
A
第1のシンチレータ層24は、例えば、ガドリニウムによって、厚さが0.1mm程度のテープ状に一体的に形成されている。第1のシンチレータ層24の幅は、前側から見た場合に、所定の方向と直交する方向において、スリット7aの幅よりも広くなっている。
The
第2の光検出デバイス21及び第2の隙間19の前側には、所定の方向に沿って延在し、高エネルギ範囲のX線を吸収して光を発する第2のシンチレータ層26が配置されている。第2の光検出デバイス21の第2の光検出部23は、第2の接着剤27によって第2のシンチレータ層26の後側に固定され、第2のシンチレータ層26が発した光を電気信号に変換する。第2の接着剤27は、第2のシンチレータ層26と第2の光検出デバイス21との間だけでなく、第2の隙間19にも充填されていてもよいし、充填されていなくてもよい。
A
第2のシンチレータ層26は、X線の入射方向において第2の光検出部23のそれぞれと対向するように、所定の方向に沿って1次元に配置された複数のシンチレータ部28、及びX線の入射方向において対向する第2の光検出部23が固定される面を除いてシンチレータ部28を覆う反射層29を有している。シンチレータ部28は、高エネルギ範囲のX線を吸収して光を発するが、高解像度を維持しつつ高エネルギ範囲のX線を確実に吸収させるために、例えば、タングステン酸カドニウムによって、底面が0.4mm×0.4mm、高さが2mm程度の四角柱状に形成されている。反射層29は、例えば、アルミニウム等の金属を蒸着した遮光板をシンチレータ部28に接着することで形成されており、X線を通過させ、且つ第1のシンチレータ層24が発した光及びシンチレータ部28が発した光を反射する。この場合、シンチレータ部28と第2の光検出部23とが固定される面を除くシンチレータ部28のその他の面が反射板で覆われて、反射層29を形成することが好ましい。反射層29では、前側から見た場合に所定の方向と直交する方向において対向する部分29aの厚さがその他の部分の厚さよりも厚くなっている。反射層29は、シンチレータ部28にアルミニウムを蒸着することで形成された反射膜であってもよい。
The
なお、第1のシンチレータ層24と第1の光検出器11との固定に用いられる第1の接着剤25の硬度と、第2のシンチレータ層26と第2の光検出器17との固定に用いられる第2の接着剤27の硬度とでは、第1のシンチレータ層24と第1の光検出器11との間における第1の温度変形量の差、及び第2のシンチレータ層26と第2の光検出器17との間における第2の温度変形量の差のうち、温度変形量の差が大きい方に用いられる接着剤の硬度が温度変形量の差が小さい方に用いられる接着剤の硬度よりも低くなっている。本実施形態では、第1のシンチレータ材料と第2のシンチレータ材料とが異なるため、温度変形量が異なる。ここで、接着剤の硬度としては、例えば、ショア硬さ(JIS Z2246)を適用することができる。また、第1のシンチレータ層24と(、反射層29が設けられた)第2のシンチレータ層26とは、摺動するように接触させられている。第1のシンチレータ層24及び反射層29の界面と、第2のシンチレータ層26及び反射層29の界面との両面を、それぞれ接着剤で固定してもよいし、あるいは、どちらか一方の界面のみを接着固定してもよい。前者の場合、上記と同様に、第1のシンチレータ層24と第1の光検出器11との間における第1の温度変形量の差、及び第2のシンチレータ層26と第2の光検出器17との間における第2の温度変形量の差のうち、温度変形量の差が大きい方に用いられる接着剤の硬度が温度変形量の差が小さい方に用いられる接着剤の硬度よりも低くなっている。温度変形量の相違に応じて、硬度の異なる接着剤を用いることにより、反射層29とシンチレータと界面での剥離や、検出器とシンチレータとの界面での剥離を防止することができる。また後者では、第1のシンチレータ層24と第2のシンチレータ層26とは、反射層29を介して摺動するように接触されるため、温度変形量の差に起因する各界面での剥離を防止することができる。そして、第2のシンチレータ層26の厚さよりも第1のシンチレータ層24の厚さが極めて薄くされるなど、第1のシンチレータ層24の構成と第2のシンチレータ層26の構成とは相違している。
It should be noted that the hardness of the first adhesive 25 used for fixing the
第1の光検出器11の第1の基板12上には、電気信号出力用のコネクタ31が接続されている。第1の光検出器11から出力された電気信号は、コネクタ31及びA/D変換・走査変換回路基板33等を介してコンピュータ54に伝送される。同様に、第2の光検出器17の第2の基板18上には、電気信号出力用のコネクタ32が接続されている。第2の光検出器17から出力された電気信号は、コネクタ32及びA/D変換・走査変換回路基板34等を介してコンピュータ54に伝送される。
An electrical
以上のように構成されたX線ラインセンサ1が適用された非破壊検査システム50の動作について説明する。
An operation of the
X線源52から出射されて被検査物Sを透過したX線は、スリット7a及び壁部8a,8a間を通過し、第1の光検出器11を透過して第1のシンチレータ層24に入射する。第1のシンチレータ層24に入射したX線のうち低エネルギ範囲のX線は、第1のシンチレータ層24によって吸収され、このとき、第1のシンチレータ層24が発した光は、第1の光検出器11の第1の光検出部16によって電気信号に変換される。この電気信号は、第1の光検出器11のアンプ回路15、コネクタ31及びA/D変換・走査変換回路基板33等を介してコンピュータ54に伝送され、コンピュータ54によって低エネルギ範囲のX線透過像が取得される。
The X-rays emitted from the
第1のシンチレータ層24に入射したX線のうち高エネルギ範囲のX線は、第1のシンチレータ層24及び反射層29を透過して第2のシンチレータ層26のシンチレータ部28によって吸収され、このとき、シンチレータ部28が発した光は、第2の光検出器17の第2の光検出部23によって電気信号に変換される。この電気信号は、第2の光検出器17のアンプ回路22、コネクタ32及びA/D変換・走査変換回路基板34等を介してコンピュータ54に伝送され、コンピュータ54によって高エネルギ範囲のX線透過像が取得される。
Among the X-rays incident on the
そして、同時に取得された低エネルギ範囲のX線透過像及び高エネルギ範囲のX線透過像は、コンピュータ54によって所定の処理(例えば、重み付け減算や重ね合せ等)が施されて、被検査物Sの処理画像が作成される。これにより、ベルトコンベア51で搬送される被検査物Sに対して、異物の検出、成分分布の計測、重量の計測等を高い精度で実現することができる。
The X-ray transmission image in the low energy range and the X-ray transmission image in the high energy range acquired at the same time are subjected to predetermined processing (for example, weighted subtraction or superposition) by the
以上説明したように、X線ラインセンサ1では、図4に示されるように、低エネルギ範囲のX線を吸収して光を発する第1のシンチレータ層24と、高エネルギ範囲のX線を吸収して光を発する第2のシンチレータ層26とが接触させられており、更に、後側に配置された第2のシンチレータ層26の厚さよりも、前側に配置された第1のシンチレータ層24の厚さが薄くなっている(隣り合う第1の光検出部16の中心間距離よりも小さくなっている)。これらにより、同じ角度で前側から入射した低エネルギ範囲のX線及び高エネルギ範囲のX線に対する第1のシンチレータ層24での発光位置P1と第2のシンチレータ層26での発光位置P2とのずれ量が小さくなるため、このとき、第1のシンチレータ層24が発した光及び第2のシンチレータ層26が発した光は、X線の入射方向において対向する第1の光検出部16及び第2の光検出部23によって検出されることになる。従って、同時に取得された低エネルギ範囲のX線透過像と高エネルギ範囲のX線透過像とがずれるのを防止することができる。
As described above, the
また、X線ラインセンサ1では、第1のシンチレータ層24と第1の光検出器11との固定に用いられる第1の接着剤25の硬度と、第2のシンチレータ層26と第2の光検出器17との固定に用いられる第2の接着剤27の硬度とでは、第1のシンチレータ層24と第1の光検出器11との間における第1の温度変形量の差、及び第2のシンチレータ層26と第2の光検出器17との間における第2の温度変形量の差のうち、温度変形量の差が大きい方に用いられる接着剤の硬度が温度変形量の差が小さい方に用いられる接着剤の硬度よりも低くなっている。このため、第1のシンチレータ層24と第1の光検出器11との間における第1の温度変形量の差、及び第2のシンチレータ層26と第2の光検出器17との間における第2の温度変形量の差のうち、温度変形量の差が小さい方は勿論、温度変形量の差が大きい方においても、シンチレータ層と光検出器との剥離を抑止して、それらの剥離部分で感度(輝度)が著しく低下するのを回避することができる。
In the
また、X線ラインセンサ1では、図2に示されるように、第1の光検出器11の構成と第2の光検出器17の構成とが略同一であるため、X線ラインセンサ1の製造コストの低廉化を図ることができる。更に、第1のシンチレータ層24の構成と第2のシンチレータ層26の構成とが相違しているため、第1のシンチレータ層24に低エネルギ範囲のX線を吸収させ、第2のシンチレータ層26に高エネルギ範囲のX線を吸収させることを容易に実現することができる。
Moreover, in the
また、X線ラインセンサ1では、図4に示されるように、第1の光検出部16は、第1の隙間13を取りつつ所定の方向に沿って1次元に配置された複数の第1の光検出デバイス14のそれぞれに少なくとも2つ形成されることで、所定の方向に沿って1次元に配置され、第1の接着剤25は、第1のシンチレータ層24と第1の光検出デバイス14との間及び第1の隙間13に充填されている。同様に、第2の光検出部23は、第2の隙間19を取りつつ所定の方向に沿って1次元に配置された複数の第2の光検出デバイス21のそれぞれに少なくとも2つ形成されることで、所定の方向に沿って1次元に配置され、第2の接着剤27は、第2のシンチレータ層26と第2の光検出デバイス21との間に充填されている。これらにより、隣り合う光検出デバイス14,14同士や隣り合う光検出デバイス21,21同士が接触してそれらが破損するのを回避することができる。
Further, in the
また、X線ラインセンサ1では、第1のシンチレータ層24と第2のシンチレータ層26とが摺動するように接触させられている。これにより、第1のシンチレータ層24と第2のシンチレータ層26との間において温度変形量の差が生じても、第1のシンチレータ層24と第2のシンチレータ層26とが互いに摺動するため、第1のシンチレータ層24と第1の光検出器11との剥離、及び第2のシンチレータ層26と第2の光検出器17との剥離をより一層確実に抑止することができる。
Further, in the
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、製造コストの低廉化の観点から、第1の光検出器11の構成と第2の光検出器17の構成とが略同一であったが、第1の光検出器11の構成と第2の光検出器17の構成とが相違していてもよい。
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above embodiment, the configuration of the
1…X線ラインセンサ、11…第1の光検出器、12…第1の基板、13…第1の隙間、14…第1の光検出デバイス、16…第1の光検出部、17…第2の光検出器、18…第2の基板、19…第2の隙間、21…第2の光検出デバイス、23…第2の光検出部、24…第1のシンチレータ層、25…第1の接着剤、26…第2のシンチレータ層、27…第2の接着剤。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
所定の方向に沿って延在し、前記第1のエネルギ範囲の放射線を光に変換する第1のシンチレータ層と、
前記所定の方向に沿って1次元に配置されて前記第1のシンチレータ層の前側に固定され、前記第1のシンチレータ層が変換した光を電気信号に変換する複数の第1の光検出部、及び前記第1の光検出部が設けられた第1の基板を有する第1の光検出器と、
前記所定の方向に沿って延在して前記第1のシンチレータ層の後側に接触させられ、前記第2のエネルギ範囲の放射線を光に変換する第2のシンチレータ層と、
前記所定の方向に沿って1次元に配置されて前記第2のシンチレータ層の後側に固定され、前記第2のシンチレータ層が変換した光を電気信号に変換する複数の第2の光検出部、及び前記第2の光検出部が設けられた第2の基板を有する第2の光検出器と、を備え、
前記第1のシンチレータ層の厚さは、前記第2のシンチレータ層の厚さよりも薄く、
前記第1のシンチレータ層と前記第1の光検出器との固定に用いられる第1の接着剤の硬度と、前記第2のシンチレータ層と前記第2の光検出器との固定に用いられる第2の接着剤の硬度とでは、前記第1のシンチレータ層と前記第1の光検出器との間における第1の温度変形量の差、及び前記第2のシンチレータ層と前記第2の光検出器との間における第2の温度変形量の差のうち、温度変形量の差が大きい方に用いられる接着剤の硬度が温度変形量の差が小さい方に用いられる接着剤の硬度よりも低く、
前記第1のシンチレータ層と前記第2のシンチレータ層とは、摺動するように接触させられていることを特徴とする放射線検出器。 A radiation detector for detecting radiation in a first energy range and radiation in a second energy range incident from the front side,
A first scintillator layer extending along a predetermined direction and converting radiation in the first energy range into light;
A plurality of first photodetectors arranged in a one-dimensional manner along the predetermined direction and fixed to the front side of the first scintillator layer to convert light converted by the first scintillator layer into an electrical signal; And a first photodetector having a first substrate provided with the first photodetector.
A second scintillator layer extending along the predetermined direction and brought into contact with a rear side of the first scintillator layer to convert radiation in the second energy range into light;
A plurality of second photodetectors arranged one-dimensionally along the predetermined direction and fixed to the rear side of the second scintillator layer, and converts the light converted by the second scintillator layer into an electrical signal. And a second photodetector having a second substrate provided with the second photodetector.
The thickness of the first scintillator layer is thinner than the thickness of the second scintillator layer,
The hardness of the first adhesive used for fixing the first scintillator layer and the first photodetector, and the first used for fixing the second scintillator layer and the second photodetector. The hardness of the second adhesive is the difference in the first temperature deformation amount between the first scintillator layer and the first photodetector, and the second scintillator layer and the second photodetection. The hardness of the adhesive used for the one with the larger difference in the amount of temperature deformation is lower than the hardness of the adhesive used for the one with the smaller difference in the amount of temperature deformation. The
The radiation detector according to claim 1, wherein the first scintillator layer and the second scintillator layer are in contact with each other so as to slide .
前記第1のシンチレータ層の構成と前記第2のシンチレータ層の構成とは相違していることを特徴とする請求項1記載の放射線検出器。 The configuration of the first photodetector and the configuration of the second photodetector are substantially the same,
The radiation detector according to claim 1, wherein a configuration of the first scintillator layer is different from a configuration of the second scintillator layer.
前記第1の接着剤は、前記第1のシンチレータ層と前記第1の光検出デバイスとの間及び前記第1の隙間に充填されており、
前記第2の光検出部は、第2の隙間を取りつつ前記所定の方向に沿って1次元に配置された複数の第2の光検出デバイスのそれぞれに少なくとも2つ形成されることで、前記所定の方向に沿って1次元に配置され、
前記第2の接着剤は、前記第2のシンチレータ層と前記第2の光検出デバイスとの間に充填されていることを特徴とする請求項1又は2記載の放射線検出器。 The at least two first photodetecting units are formed in each of the plurality of first photodetecting devices arranged one-dimensionally along the predetermined direction while taking a first gap, Arranged in one dimension along a given direction,
The first adhesive is filled between the first scintillator layer and the first photodetection device and in the first gap,
At least two second light detection units are formed in each of the plurality of second light detection devices arranged one-dimensionally along the predetermined direction while taking a second gap. Arranged in one dimension along a given direction,
The radiation detector according to claim 1, wherein the second adhesive is filled between the second scintillator layer and the second light detection device.
前記第1の光検出器は、前記前段部の内面に取り付けられており、
前記第2の光検出器は、前記後段部の内面に取り付けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の放射線検出器。 It further comprises a mechanism body having a front stage part constituting the front side and a rear stage part constituting the rear side,
The first photodetector is attached to the inner surface of the front stage,
The radiation detector according to claim 1 , wherein the second photodetector is attached to an inner surface of the rear stage portion .
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