JP5136661B2 - Radiation image detector - Google Patents

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Description

本発明は、放射線画像検出器に関する。   The present invention relates to a radiation image detector.

従来から、X線画像に代表される放射線画像は、医療現場において病状の診断に広く用いられている。近年では、フラットパネル型放射線ディテクタ(FPD(Flat Panel Detecter))等に代表されるデジタル方式の放射線画像検出器も登場しており、放射線画像をデジタル情報として取得して自由に画像処理をおこなったり、瞬時に画像情報を伝送したりすることが可能となっている。   Conventionally, radiation images represented by X-ray images have been widely used for diagnosis of medical conditions in the medical field. In recent years, digital radiation image detectors represented by flat panel radiation detectors (FPD (Flat Panel Detector)) and the like have also appeared, and a radiation image can be acquired as digital information and freely processed. It is possible to transmit image information instantly.

FPDでは、被写体を透過した放射線を受けてその線量に対応した強度で蛍光を瞬時に発光するシンチレータパネルが用いられる。シンチレータパネルの発光効率は蛍光体層の厚みが厚いほど高くなるが、厚くなりすぎると蛍光体層内で散乱光が発生し、コントラストが低下する。診断性の向上のためには、コントラストの高い画像を得る必要がある。   In the FPD, a scintillator panel that receives radiation transmitted through a subject and instantaneously emits fluorescence with an intensity corresponding to the dose is used. The light emission efficiency of the scintillator panel increases as the thickness of the phosphor layer increases. However, if the phosphor layer is too thick, scattered light is generated in the phosphor layer and the contrast is lowered. In order to improve diagnosis, it is necessary to obtain an image with high contrast.

ヨウ化セシウム(CsI)等の柱状結晶構造の蛍光体を用いる場合には、光ガイド効果により結晶内での散乱光の発生が少なく、蛍光体層の厚みを厚くしてコントラストを維持した状態で発光効率を高めることが可能である。さらに、ヨウ化セシウム(CsI)に賦活剤としてタリウム(Tl)等を添加することにより、発光効率を向上させることが可能である(例えば、特許文献1参照)。   When a phosphor having a columnar crystal structure such as cesium iodide (CsI) is used, there is little generation of scattered light in the crystal due to the light guide effect, and the phosphor layer is thickened to maintain the contrast. It is possible to increase luminous efficiency. Furthermore, it is possible to improve luminous efficiency by adding thallium (Tl) or the like as an activator to cesium iodide (CsI) (see, for example, Patent Document 1).

通常、シンチレータパネルの放射線入射側には、シンチレータパネルを外部の衝撃等から保護する保護カバーが設けられている。また、シンチレータパネルを介して保護カバーと反対側には、シンチレータパネルからの発光光を受光する受光素子が設けられている。さらに、シンチレータパネルを平面受光素子に適度に圧接させるために、保護カバーとシンチレータパネルとの間にはクッション部材が設けられ、保護カバーを取り付けた際に圧縮されたクッション部材の圧力によりシンチレータパネルが受光素子に対して適度な圧力で圧接されるようになっている。   Usually, a protective cover for protecting the scintillator panel from an external impact or the like is provided on the radiation incident side of the scintillator panel. A light receiving element that receives light emitted from the scintillator panel is provided on the side opposite to the protective cover via the scintillator panel. In addition, a cushion member is provided between the protective cover and the scintillator panel so that the scintillator panel is appropriately pressed against the planar light receiving element, and the scintillator panel is compressed by the pressure of the cushion member compressed when the protective cover is attached. The light receiving element is brought into pressure contact with an appropriate pressure.

放射線画像検出器を組み立てる際には、筐体内に配置した受光素子上にシンチレータパネル及びクッション部材を順次載置し、その後保護カバーを筐体にネジ等で固定することにより組み立てる。   When assembling the radiation image detector, the scintillator panel and the cushion member are sequentially placed on the light receiving element arranged in the casing, and then the protective cover is fixed to the casing with screws or the like.

この際、クッション部材の圧力が強すぎると、柱状結晶構造の蛍光体結晶の先端部がつぶれ放射線画像のコントラストが低下する。逆にクッション部材の圧力が弱い場合も、FPDを下方向に向けた場合にシンチレータパネルと平面受光素子の密着が不完全となり放射線画像のコントラストが低下する。またFPD装置の移動や振動によるシンチレータパネルと平面受光素子間の摩擦によって、平面受光素子や蛍光体層に欠陥が発生しやすくなる。   At this time, if the pressure of the cushion member is too strong, the tip of the phosphor crystal having a columnar crystal structure is crushed and the contrast of the radiation image is lowered. On the contrary, even when the pressure of the cushion member is weak, when the FPD is directed downward, the scintillator panel and the planar light receiving element are incompletely adhered, and the contrast of the radiation image is lowered. In addition, defects between the planar light receiving element and the phosphor layer easily occur due to friction between the scintillator panel and the planar light receiving element due to movement or vibration of the FPD device.

一般に粒状性の高い放射線画像を得るためには蛍光体層としては400μm以上の厚みが必要であるが、膜厚の増大によるシンチレータパネルの質量の増加やシンチレータパネルサイズの増大はこの問題をより深刻にする。   In general, a phosphor layer needs to have a thickness of 400 μm or more in order to obtain a radiographic image with high graininess. However, the increase in the mass of the scintillator panel and the increase in the size of the scintillator panel due to the increase in film thickness make this problem more serious To.

このような問題を解決する為に、シンチレータパネルと平面受光素子を接着剤で固定する方法(例えば、特許文献2参照)やマッチングオイルにより張り合わせる方法(例えば、特許文献3参照)などが提案させているが、接着剤やマッチングオイルのムラの発生や作業工数の増大などの問題がある。   In order to solve such a problem, a method of fixing the scintillator panel and the planar light receiving element with an adhesive (for example, refer to Patent Document 2), a method of bonding with a matching oil (for example, refer to Patent Document 3), etc. is proposed. However, there are problems such as the occurrence of unevenness in the adhesive and matching oil and an increase in the number of work steps.

特開2002−116258号公報JP 2002-116258 A 特開2006−189377号公報JP 2006-189377 A 特開2000−9845号公報JP 2000-9845 A

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、放射線画像検出器の組み立てが容易で、粒状性やコントラストに優れた放射線画像検出器を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a radiographic image detector that is easy to assemble a radiographic image detector and excellent in graininess and contrast.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。   The above object of the present invention can be achieved by the following configuration.

1.放射線透過性基板と気相法により柱状に形成されたCsI蛍光体層を有するシンチレータパネルと、
該放射線透過性基板を介して蛍光体層と反対側であって該シンチレータパネルの放射線入射側に配置された保護カバーと、
該シンチレータパネルを介して該保護カバーと反対側に設けられシンチレータパネルからの光を光電変換する2次元状に複数の受光画素が配置された平面受光素子と、
を備える放射線画像検出器において、
該放射線透過性基板は厚みが50〜500μmであり、ポリイミドフィルム、セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、トリアセテートフィルム、ポリカーボネートフィルムから選ばれる可撓性を有する樹脂フィルムであり、かつ、該放射線透過性基板の面積S(cm2)に対し、該シンチレータパネルの質量W(g)が下記式(1)の関係を満たしており、
さらに前記保護カバーのシンチレータパネル側の面から前記シンチレータパネルまでの間に配置されたクッション部材又は空気圧を利用した緩衝機構により、シンチレータパネルが平面受光素子に1kPa以上、20kPa以下の圧力で圧接されていることを特徴とする放射線画像検出器。
式(1) W(g)<0.31(g/cm2)×S(cm2
1. A scintillator panel having a radiation transparent substrate and a CsI phosphor layer formed in a columnar shape by a vapor phase method;
A protective cover disposed on the radiation incident side of the scintillator panel on the side opposite to the phosphor layer through the radiation transmissive substrate;
A planar light-receiving element that is provided on the opposite side of the protective cover via the scintillator panel and in which a plurality of light-receiving pixels are arranged in a two-dimensional manner to photoelectrically convert light from the scintillator panel;
A radiation image detector comprising:
The radiation transmissive substrate has a thickness of 50 to 500 μm and has a flexibility selected from a polyimide film, a cellulose acetate film, a polyester film, a polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, a polyamide film, a triacetate film, and a polycarbonate film. The mass W (g) of the scintillator panel satisfies the relationship of the following formula (1) with respect to the area S (cm 2 ) of the radiation transmissive substrate,
Furthermore, the scintillator panel is pressed against the planar light receiving element at a pressure of 1 kPa or more and 20 kPa or less by a cushion member or a cushioning mechanism using air pressure arranged between the scintillator panel side surface of the protective cover and the scintillator panel. A radiation image detector.
Equation (1) W (g) < 0.31 (g / cm 2) × S (cm 2)

2.前記蛍光体層の膜厚が400〜1000μmであることを特徴とする前記1に記載の放射線画像検出器。 2. 2. The radiation image detector according to 1 above, wherein the phosphor layer has a thickness of 400 to 1000 μm.

3.前記クッション部材が、シリコン系又ウレタン系の発泡材からなることを特徴とする前記1または2に記載の放射線画像検出器。 3. 3. The radiation image detector according to 1 or 2 above , wherein the cushion member is made of a silicon-based or urethane-based foam material.

4.前記保護カバーは、アルミニウム又カーボンを含む材料からなることを特徴とする前記1〜3の何れか一項に記載の放射線画像検出器。 4). 4. The radiological image detector according to any one of 1 to 3 , wherein the protective cover is made of a material containing aluminum or carbon.

本発明によれば、シンチレータパネル質量とクッション部材による圧力が最適化されており、FPDの放射線入射面の向きによらず高い鮮鋭性がえられる。またシンチレータパネルと平面受光素子を接着する為の接着剤やオイルを必要としない為、放射線画像検出器を組み立てる際に受光素子上にシンチレータパネルとクッション部材のみを載置して保護カバーを取り付ければよいので、精度良く容易に組み立てることができる。   According to the present invention, the mass of the scintillator panel and the pressure by the cushion member are optimized, and high sharpness can be obtained regardless of the direction of the radiation incident surface of the FPD. In addition, since no adhesive or oil is required to bond the scintillator panel and the planar light receiving element, when the radiation image detector is assembled, only the scintillator panel and the cushion member are placed on the light receiving element and a protective cover is attached. Because it is good, it can be assembled easily with high accuracy.

放射線画像検出器の構成図である。It is a block diagram of a radiographic image detector. フィルムを保護層とした場合の構成図である。It is a block diagram at the time of using a film as a protective layer. 蒸着装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a vapor deposition apparatus.

以下、添付図面を参照しつつ本実施形態について説明するが、一例であり、本実施形態に限定するものではない。   Hereinafter, although this embodiment is described with reference to an accompanying drawing, it is an example and is not limited to this embodiment.

図1は、本実施形態に係る放射線画像検出器1の構成図である。放射線画像検出器1は、筐体11内に、被写体を透過した放射線を受けてその線量に対応した強度で蛍光を瞬時に発光するシンチレータパネル12、シンチレータパネル12に対して圧接して設けられシンチレータパネル12からの光を光電変換する複数の受光画素が2次元状に配置された平面受光素子13、及びシンチレータパネル12を保護する保護カバー14を備えている。   FIG. 1 is a configuration diagram of a radiation image detector 1 according to the present embodiment. The radiation image detector 1 is provided in a housing 11 so as to be in pressure contact with the scintillator panel 12 that receives radiation transmitted through a subject and instantaneously emits fluorescence at an intensity corresponding to the dose. A planar light receiving element 13 in which a plurality of light receiving pixels that photoelectrically convert light from the panel 12 are two-dimensionally arranged and a protective cover 14 that protects the scintillator panel 12 are provided.

シンチレータパネル12は、蛍光体層121が形成された基板122ともに保護フィルム124により被覆された構成となっている。シンチレータパネルの蛍光体層と反対側にはクッション部材としてのクッション層15が配置されシンチレータパネルと平面受光素子が圧接されている。   The scintillator panel 12 is configured to be covered with a protective film 124 together with the substrate 122 on which the phosphor layer 121 is formed. A cushion layer 15 as a cushion member is disposed on the side of the scintillator panel opposite to the phosphor layer, and the scintillator panel and the planar light receiving element are in pressure contact with each other.

基板122は、放射線を透過させる材質から構成される。基板122には、Al、Ag、Cr、Cu、Ni、Mg、Pt、Auからなる群の中から選択される少なくとも一種の物質を含む金属反射層及び蛍光体と基板の膜付きを向上するための下引き層が形成さていことが好ましい。また基板122は、質量や受光素子13の表面に均一にシンチレータパネル12を接触させることができるよう、可撓性を有する樹脂フィルムである。可撓性を有する樹脂フィルムは、ポリイミドフィルム、セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、トリアセテートフィルム、ポリカーボネートフィルムから選ばれるいずれかである。厚みとしては、50〜500μmである。   The substrate 122 is made of a material that transmits radiation. The substrate 122 is provided with a metal reflection layer containing at least one substance selected from the group consisting of Al, Ag, Cr, Cu, Ni, Mg, Pt, and Au, and a phosphor and a substrate with a film. It is preferable that an undercoat layer is formed. The substrate 122 is a resin film having flexibility so that the scintillator panel 12 can be brought into uniform contact with the mass and the surface of the light receiving element 13. The resin film having flexibility is any one selected from polyimide film, cellulose acetate film, polyester film, polyethylene terephthalate film, polyethylene naphthalate film, polyamide film, triacetate film, and polycarbonate film. As thickness, it is 50-500 micrometers.

蛍光体層121は、光ガイド効果を有し発光効率の高い柱状結晶構造の蛍光体層から構成される。例えば、賦活剤としてタリウム(Tl)を添加したヨウ化セシウム(CsI)を蛍光体材料として真空蒸着することにより、基板122上に柱状結晶構造の蛍光体層を形成することができる。ヨウ化セシウム(CsI)の他には、臭化セシウム(CsBr)等を用いることができる。賦活材としては、タリウム(Tl)の他に、ユーロピウム、インジウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、ナトリウム、銅、セリウム、亜鉛、チタン、ガドリニウム、テルビウム等を用いることができる。   The phosphor layer 121 is composed of a phosphor layer having a columnar crystal structure having a light guide effect and high luminous efficiency. For example, a phosphor layer having a columnar crystal structure can be formed on the substrate 122 by vacuum-depositing cesium iodide (CsI) to which thallium (Tl) is added as an activator as a phosphor material. In addition to cesium iodide (CsI), cesium bromide (CsBr) or the like can be used. As the activator, europium, indium, lithium, potassium, rubidium, sodium, copper, cerium, zinc, titanium, gadolinium, terbium and the like can be used in addition to thallium (Tl).

クッション層15は、シンチレータパネル12を適度な圧力で受光素子13に圧接させるためのものある。X線の吸収が少ない、かつ緩衝作用を有する素材なら如何なるものも使用できる。例えば、市販されている、シリコン系、ウレタン系の発泡材、ラテックススポンジ、ポリエチレンスポンジ、ゴム系スポンジ、空気圧を利用したエアーバック等を挙げることができる。特にシリコン系又はウレタン系の発泡材がシンチレータパネル12を適度な圧力で受光素子13に圧接できるので好ましい。   The cushion layer 15 is for bringing the scintillator panel 12 into pressure contact with the light receiving element 13 with an appropriate pressure. Any material can be used as long as it absorbs less X-rays and has a buffering effect. Examples thereof include commercially available silicon-based and urethane-based foam materials, latex sponges, polyethylene sponges, rubber-based sponges, and air bags using air pressure. In particular, a silicon-based or urethane-based foam material is preferable because the scintillator panel 12 can be pressed against the light receiving element 13 with an appropriate pressure.

保護フィルム124は、蛍光体層121を防湿し蛍光体層121の劣化を抑制するためのもので、透湿度の低い樹脂やフィルムから構成される。例えば、CVD法(気相化学成長法)によりシンチレータ12の隙間及び表面にポリパラキシリレン膜124を成膜する。またフイルムとしてはポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)を用いることができる。PETの他には、ポリエステルフィルム、ポリメタクリレートフィルム、ニトロセルロースフィルム、セルロースアセテートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等を用いることができる。   The protective film 124 is for moisture-proofing the phosphor layer 121 and suppressing deterioration of the phosphor layer 121, and is made of a resin or film having a low moisture permeability. For example, the polyparaxylylene film 124 is formed in the gap and the surface of the scintillator 12 by the CVD method (vapor phase chemical growth method). A polyethylene terephthalate film (PET) can be used as the film. Besides PET, a polyester film, a polymethacrylate film, a nitrocellulose film, a cellulose acetate film, a polypropylene film, a polyethylene naphthalate film, or the like can be used.

図2はフィルムを保護層とした場合の構成図である。第1保護フィルム1241及び第2保護フィルム1242の互いに対向する面には、互いを融着して封止するための融着層が形成されている。例えば、キャスティングポリプロピレン(CPP)の層が形成されている。基板122及び蛍光体層121を第1保護フィルム1241と第2保護フィルム1242とで挟み、減圧雰囲気中で第1保護フィルム124と第2保護フィルム125とが接触する端部を融着することにより封止することができる。   FIG. 2 is a configuration diagram when a film is used as a protective layer. On the surfaces of the first protective film 1241 and the second protective film 1242 facing each other, a fusion layer for fusing and sealing each other is formed. For example, a casting polypropylene (CPP) layer is formed. By sandwiching the substrate 122 and the phosphor layer 121 between the first protective film 1241 and the second protective film 1242 and fusing the end portions where the first protective film 124 and the second protective film 125 are contacted in a reduced-pressure atmosphere. It can be sealed.

受光素子13は、2次元状に配置された複数の受光画素から構成されている。例えば、フォトダイオード+薄膜トランジスタ(TFT)により構成することができる。フォトダイオードにより光電変換した信号電荷をTFTを用いて読み出す。受光素子13としては他に、CMOS、CCD等を用いることができる。   The light receiving element 13 is composed of a plurality of light receiving pixels arranged two-dimensionally. For example, it can be constituted by a photodiode + a thin film transistor (TFT). The signal charge photoelectrically converted by the photodiode is read out using the TFT. In addition, a CMOS, a CCD, or the like can be used as the light receiving element 13.

保護カバー14は、シンチレータパネル12を外部の衝撃等から保護するとともに、クッション層15を圧縮してシンチレータパネル12を適度な圧力で受光素子13に圧接する役割も果たしている。保護カバー14としては、放射線透過性が高く、放射線の散乱が低く、更に物理的に或る程度の衝撃に耐えることのできる素材が好ましい。具体的にはカーボン板、アルミ板、繊維強化プラスチック(FRP)等を挙げることができる。本発明の保護カバー14としては、特にカーボン板又はアルミ板が好ましい。   The protective cover 14 protects the scintillator panel 12 from external impacts and the like, and also serves to compress the cushion layer 15 and press the scintillator panel 12 to the light receiving element 13 with an appropriate pressure. The protective cover 14 is preferably made of a material that has high radiation transparency, low radiation scattering, and can physically withstand a certain degree of impact. Specifically, a carbon plate, an aluminum plate, fiber reinforced plastic (FRP), etc. can be mentioned. As the protective cover 14 of the present invention, a carbon plate or an aluminum plate is particularly preferable.

尚、クッション層15を設けないこと可能であるが、クッション層15が存在しないと、シンチレータパネル12を受光素子13に適度な圧力で圧接することができなくなる。このため、シンチレータパネル12と受光素子13との密着性が悪くなり、鮮鋭性が低下することになる。   Although the cushion layer 15 can be omitted, if the cushion layer 15 does not exist, the scintillator panel 12 cannot be pressed against the light receiving element 13 with an appropriate pressure. For this reason, the adhesion between the scintillator panel 12 and the light receiving element 13 is deteriorated, and the sharpness is lowered.

本発明に関する蛍光体層121としては、Csをベースとして結晶が形成されたものであり、CsIが好適である。蛍光体層121には賦活剤を添加することが好ましい。この賦活剤は、ベースとなるCsIに対し、0.01mol%以上含んでいればよい。ここで、CsIに対し、添加剤が0.01mol%未満であると、CsI単独使用で得られる発光輝度と大差なく、目的とする発光輝度を得ることができない。なお、前述のように規定された賦活剤の含有割合は、蛍光体層121を形成する際の材料における割合を指している。本発明においては、蛍光体層121は、蒸着により形成されるため、蛍光体層121を形成する際の材料とは、蒸着する際の供給源(蒸着源)となる原材料を指している。   As the phosphor layer 121 according to the present invention, a crystal is formed on the basis of Cs, and CsI is preferable. It is preferable to add an activator to the phosphor layer 121. This activator should just contain 0.01 mol% or more with respect to CsI used as a base. Here, if the additive is less than 0.01 mol% with respect to CsI, the target light emission luminance cannot be obtained without much difference from the light emission luminance obtained by using CsI alone. In addition, the content rate of the activator prescribed | regulated as mentioned above has pointed out the ratio in the material at the time of forming the fluorescent substance layer 121. FIG. In the present invention, since the phosphor layer 121 is formed by vapor deposition, the material for forming the phosphor layer 121 refers to a raw material that becomes a supply source (vapor deposition source) for vapor deposition.

以下、基板122上に蛍光体層121を形成させる方法について説明する。   Hereinafter, a method for forming the phosphor layer 121 on the substrate 122 will be described.

蛍光体層121は、蒸着法により形成される。   The phosphor layer 121 is formed by a vapor deposition method.

蒸着法は基板122を概知の蒸着装置内に設置するとともに、蒸着源に前述のように規定された賦活剤を含む蛍光体層の原材料と金又は金化合物をそれぞれ別のボートに充填したのち、装置内を排気すると同時に窒素等の不活性なガスを導入口から導入して1.33Pa〜1.33×10−3Pa程度の真空とし、次いで、賦活剤を含む蛍光体が充填されたボートを抵抗加熱法などの方法で加熱蒸発させて基板122表面に蛍光体を所望の厚みに堆積させ、基板122上に蛍光体層121が形成される。なお、この蒸着工程を複数回に分けて行い、蛍光体層121を形成することも可能である。 In the vapor deposition method, the substrate 122 is set in a known vapor deposition apparatus, and the raw material of the phosphor layer containing the activator specified as described above in the vapor deposition source and gold or gold compound are filled in different boats. At the same time as exhausting the inside of the apparatus, an inert gas such as nitrogen was introduced from the inlet to create a vacuum of about 1.33 Pa to 1.33 × 10 −3 Pa, and then the phosphor containing the activator was filled. The boat is heated and evaporated by a resistance heating method or the like to deposit the phosphor on the surface of the substrate 122 to a desired thickness, and the phosphor layer 121 is formed on the substrate 122. Note that the phosphor layer 121 can be formed by performing this vapor deposition step in a plurality of times.

例えば、同一構成の蒸着源を複数用意し、一つの蒸着源による蒸着が終了したら、次の蒸着源による蒸着を開始し、所望の厚さの蛍光体層121になるまで、これを繰り返し行う。なお、蒸着時は、必要に応じて基板122を冷却或いは加熱してもよい。また、蒸着終了後、基板122ごと蛍光体層121を加熱処理してもよい。   For example, a plurality of vapor deposition sources having the same configuration are prepared, and after vapor deposition by one vapor deposition source is completed, vapor deposition by the next vapor deposition source is started, and this is repeated until the phosphor layer 121 having a desired thickness is obtained. Note that, during vapor deposition, the substrate 122 may be cooled or heated as necessary. Further, after the vapor deposition, the phosphor layer 121 may be heat-treated together with the substrate 122.

ここで、図3を参照して、蒸着法を行う際に使用する蒸着装置の一例として、蒸着装置61について説明する。   Here, with reference to FIG. 3, the vapor deposition apparatus 61 is demonstrated as an example of the vapor deposition apparatus used when performing a vapor deposition method.

蒸着装置61には、真空ポンプ66と、真空ポンプ66の作動により内部が真空となる真空容器62とが備えられている。真空容器62の内部には、蒸着源として抵抗加熱ルツボ63が備えられており、この抵抗加熱ルツボ63の上方には回転機構65により回転可能に構成された基板122が基板ホルダ64を介して設置されている。また、抵抗加熱ルツボ63と、基板122との間には、必要に応じて抵抗加熱ルツボ63から蒸発する蛍光体の蒸気流を調節するためのスリットが設けられている。なお、基板122は、蒸着装置61を使用する際に基板ホルダ64に設置して使用するようになっている。   The vapor deposition apparatus 61 includes a vacuum pump 66 and a vacuum container 62 that is evacuated by the operation of the vacuum pump 66. Inside the vacuum vessel 62, a resistance heating crucible 63 is provided as a vapor deposition source, and a substrate 122 configured to be rotatable by a rotation mechanism 65 is installed above the resistance heating crucible 63 via a substrate holder 64. Has been. A slit for adjusting the vapor flow of the phosphor evaporating from the resistance heating crucible 63 is provided between the resistance heating crucible 63 and the substrate 122 as necessary. The substrate 122 is installed on the substrate holder 64 when the vapor deposition apparatus 61 is used.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, the embodiment of this invention is not limited to this.

実施例1
(放射線透過性基板の作製)
下記の放射線透過性基板(以下単に基板ともいう)1〜4(表1、2の基板種類欄にも記載)を用意し、1、2、4に関しては蒸着面側にアルミをスパッタして反射層を形成した。基板のサイズはそれぞれ、13cm×13cm、25cm×20cm、40cm×30cmの3種類とした。
Example 1
(Production of radiation transmissive substrate)
Prepare the following radiation transmissive substrates (hereinafter also simply referred to as substrates) 1 to 4 (also described in the substrate type column in Tables 1 and 2). A layer was formed. Each of the substrate sizes was 13 cm × 13 cm, 25 cm × 20 cm, and 40 cm × 30 cm.

1:厚さ125μmのポリイミドフィルム
2:厚さ500μmアモルファスカーボン板
3:厚さ500μmアルミ板
4:厚さ1000μmアモルファスカーボン板
(下引層の作製)
バイロン20SS(東洋紡社製:高分子ポリエステル樹脂) 300質量部
メチルエチルケトン(MEK) 200質量部
トルエン 300質量部
シクロヘキサノン 150質量部
上記処方を混合し、ビーズミルにて15時間分散し、下引き塗設用の塗布液を得た。この塗布液を上記基板1〜4の蒸着面側に乾燥膜厚が1.0μmになるようにスピンコーターで塗布したのち100℃で8時間乾燥することで下引き層を作製した。
1: 125 μm thick polyimide film 2: 500 μm thick amorphous carbon plate 3: 500 μm thick aluminum plate 4: 1000 μm thick amorphous carbon plate (Preparation of undercoat layer)
Byron 20SS (Toyobo Co., Ltd .: polymer polyester resin) 300 parts by weight Methyl ethyl ketone (MEK) 200 parts by weight Toluene 300 parts by weight Cyclohexanone 150 parts by weight The above formulation is mixed and dispersed in a bead mill for 15 hours, for undercoating coating. A coating solution was obtained. This coating solution was applied on the vapor deposition surface side of the substrates 1 to 4 with a spin coater so that the dry film thickness was 1.0 μm, and then dried at 100 ° C. for 8 hours to prepare an undercoat layer.

(シンチレータ層の形成)
基板の下引き層側にシンチレータ蛍光体(CsI:0.03Tlmol%)を、図3に示した蒸着装置を使用して蒸着させ基板の全面に蛍光体層を形成した。
(Formation of scintillator layer)
A scintillator phosphor (CsI: 0.03 Tlmol%) was vapor-deposited on the undercoat layer side of the substrate using the vapor deposition apparatus shown in FIG. 3 to form a phosphor layer on the entire surface of the substrate.

すなわち、まず、上記蛍光体原料を蒸着材料として抵抗加熱ルツボに充填し、また回転する支持体ホルダに基板を設置し、基板と蒸発源との間隔を400mmに調節した。   That is, first, the resistance heating crucible was filled with the phosphor raw material as an evaporation material, and the substrate was placed on a rotating support holder, and the distance between the substrate and the evaporation source was adjusted to 400 mm.

続いて蒸着装置内を一旦排気し、Arガスを導入して0.5Paに真空度を調整した後、10rpmの速度で基板を回転しながら基板の温度を200℃に保持した。次いで、抵抗加熱ルツボを加熱して蛍光体を蒸着し蛍光体層の膜厚が表1及び表2に示した値になったところで蒸着を終了させ基板上に蛍光体層を形成した。   Subsequently, the inside of the vapor deposition apparatus was once evacuated, Ar gas was introduced and the degree of vacuum was adjusted to 0.5 Pa, and then the substrate temperature was maintained at 200 ° C. while rotating the substrate at a speed of 10 rpm. Next, the resistance heating crucible was heated to deposit the phosphor, and when the thickness of the phosphor layer reached the values shown in Tables 1 and 2, the deposition was terminated and a phosphor layer was formed on the substrate.

(保護層の形成)
蛍光体層が形成された基板をCVD装置の蒸着室に入れ、ポリパラキシリレンの原料が昇華した蒸気中に露出させておくことにより、蛍光体層が形成された基板の全面表面を20μmの厚さのポリパラキシリレン膜で被服することでシンチレータパネルを得た。
(Formation of protective layer)
The substrate on which the phosphor layer is formed is placed in the vapor deposition chamber of the CVD apparatus and exposed to the vapor in which the polyparaxylylene raw material is sublimated, so that the entire surface of the substrate on which the phosphor layer is formed is 20 μm. A scintillator panel was obtained by coating with a thick polyparaxylylene film.

(評価)
得られたシンチレータパネルを、PaxScan(Varian社製FPD:1313、2520、4030)にセットし、FPDの放射線入射面を上向きにした場合の鮮鋭性と放射線入射面を下向きにした場合のシンチレータパネル中央部の鮮鋭性を、以下に示す方法で評価した。結果を表1及び表2に示す。
(Evaluation)
The obtained scintillator panel is set in PaxScan (Varian FPD: 1313, 2520, 4030), the sharpness when the radiation incident surface of the FPD is upward, and the center of the scintillator panel when the radiation incidence surface is downward. The sharpness of the part was evaluated by the method shown below. The results are shown in Tables 1 and 2.

尚、平面受光素子面とシンチレータパネルの圧接の圧力は、放射線入射窓のカーボン板とシンチレータパネルの放射線入射側(蛍光体のない側)にウレタン性の発泡シートを配置し、この発泡シートの厚みを変化させることで調節した。   The pressure of the flat light-receiving element surface and the scintillator panel is pressed by placing a urethane foam sheet on the radiation incident side (the side without the phosphor) of the scintillator panel and the carbon plate of the radiation incident window. It was adjusted by changing.

〈鮮鋭性の評価方法〉
鉛製のMTFチャートを通して管電圧80kVpのX線をFPDの放射線入射面側に照射し、画像データを検出しハードディスクに記録した。その後、ハードディスク上の記録をコンピュータで分析して当該ハードディスクに記録されたX線像の変調伝達関数MTF(空間周波数1サイクル/mmにおけるMTF値)を鮮鋭性の指標とした。表中、MTF値が高いほど鮮鋭性に優れていることを示す。MTFはModulation Transfer Functionの略号を示す。
<Evaluation method of sharpness>
X-rays with a tube voltage of 80 kVp were irradiated to the radiation incident surface side of the FPD through a lead MTF chart, and image data was detected and recorded on a hard disk. Thereafter, the recording on the hard disk was analyzed by a computer, and the modulation transfer function MTF (MTF value at a spatial frequency of 1 cycle / mm) of the X-ray image recorded on the hard disk was used as an index of sharpness. In the table, the higher the MTF value, the better the sharpness. MTF is an abbreviation for Modulation Transfer Function.

上記評価結果を表1に示す。   The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 0005136661
Figure 0005136661

Figure 0005136661
Figure 0005136661

表1及び表2に示した結果から明らかなように、本発明に係る実施例は比較例に比べ鮮鋭性が優れていることが分かる。   As is clear from the results shown in Tables 1 and 2, it can be seen that the examples according to the present invention are superior in sharpness as compared with the comparative examples.

1 放射線画像検出器
11 筐体
12 シンチレータパネル
13 平面受光素子
14 保護カバー
15 クッション層
121 蛍光体層
122 基板
124 保護フィルム
1241 第1保護フィルム
1242 第2保護フィルム
61 蒸着装置
62 真空容器
63 ボート(被充填部材)
64 ホルダ
65 回転機構
66 真空ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation image detector 11 Case 12 Scintillator panel 13 Planar light receiving element 14 Protective cover 15 Cushion layer 121 Phosphor layer 122 Substrate 124 Protective film 1241 First protective film 1242 Second protective film 61 Vapor deposition device 62 Vacuum container 63 Boat (covered Filling member)
64 Holder 65 Rotating mechanism 66 Vacuum pump

Claims (4)

放射線透過性基板と気相法により柱状に形成されたCsI蛍光体層を有するシンチレータパネルと、
該放射線透過性基板を介して蛍光体層と反対側であって該シンチレータパネルの放射線入射側に配置された保護カバーと、
該シンチレータパネルを介して該保護カバーと反対側に設けられシンチレータパネルからの光を光電変換する2次元状に複数の受光画素が配置された平面受光素子と、
を備える放射線画像検出器において、
該放射線透過性基板は厚みが50〜500μmであり、ポリイミドフィルム、セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、トリアセテートフィルム、ポリカーボネートフィルムから選ばれる可撓性を有する樹脂フィルムであり、かつ、該放射線透過性基板の面積S(cm2)に対し、該シンチレータパネルの質量W(g)が下記式(1)の関係を満たしており、
さらに前記保護カバーのシンチレータパネル側の面から前記シンチレータパネルまでの間に配置されたクッション部材又は空気圧を利用した緩衝機構により、シンチレータパネルが平面受光素子に1kPa以上、20kPa以下の圧力で圧接されていることを特徴とする放射線画像検出器。
式(1) W(g)<0.31(g/cm2)×S(cm2
A scintillator panel having a radiation transparent substrate and a CsI phosphor layer formed in a columnar shape by a vapor phase method;
A protective cover disposed on the radiation incident side of the scintillator panel on the side opposite to the phosphor layer through the radiation transmissive substrate;
A planar light-receiving element that is provided on the opposite side of the protective cover via the scintillator panel and in which a plurality of light-receiving pixels are arranged in a two-dimensional manner to photoelectrically convert light from the scintillator panel;
A radiation image detector comprising:
The radiation transmissive substrate has a thickness of 50 to 500 μm and has a flexibility selected from a polyimide film, a cellulose acetate film, a polyester film, a polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, a polyamide film, a triacetate film, and a polycarbonate film. The mass W (g) of the scintillator panel satisfies the relationship of the following formula (1) with respect to the area S (cm 2 ) of the radiation transmissive substrate,
Furthermore, the scintillator panel is pressed against the planar light receiving element at a pressure of 1 kPa or more and 20 kPa or less by a cushion member or a cushioning mechanism using air pressure arranged between the scintillator panel side surface of the protective cover and the scintillator panel. A radiation image detector.
Equation (1) W (g) < 0.31 (g / cm 2) × S (cm 2)
前記蛍光体層の膜厚が400〜1000μmであることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像検出器。   The radiation image detector according to claim 1, wherein the phosphor layer has a thickness of 400 to 1000 μm. 前記クッション部材が、シリコン系又ウレタン系の発泡材からなることを特徴とする請求項1または2に記載の放射線画像検出器。   The radiation image detector according to claim 1, wherein the cushion member is made of a silicon-based or urethane-based foam material. 前記保護カバーは、アルミニウム又カーボンを含む材料からなることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の放射線画像検出器。   The radiation image detector according to any one of claims 1 to 3, wherein the protective cover is made of a material containing aluminum or carbon.
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