JP5197265B2 - 放射線撮影装置 - Google Patents
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Description
本発明は、医療用のＸ線撮影装置などに用いられる放射線撮影装置に関する。
放射線撮影装置としては、特許文献１及び特許文献２に開示される構成が公知である。
特許文献１の構成では、発熱源及び放射線検出デバイスが、第１の筐体内で断熱材を介して保持されている。この第１の筐体内で発熱源から発生する熱は、第１の筐体表面を覆う第２の筐体に設置された空冷ファンで冷却される。
特許文献１の構成では、発熱源及び放射線検出デバイスが、第１の筐体内で断熱材を介して保持されている。この第１の筐体内で発熱源から発生する熱は、第１の筐体表面を覆う第２の筐体に設置された空冷ファンで冷却される。
特許文献２の構成では、回路等の熱源と放射線検出器の間に断熱手段を設けている。また、放熱板の近傍にファンを設置している。
このように、特許文献１及び特許文献２の構成では、放射線検出デバイスと信号処理用集積回路等の発熱源は、同一筐体内に近接されて設置されており、放熱板などの熱伝導部材を介し外部への放熱を行っていた。
特開２００３−１９４９５１号公報
特開２０００−１１６６３３号公報
しかしながら、集積回路からの発熱は無視できないレベルであり、特許文献１及び特許文献２のような放熱形態では、発熱源から放射線検出デバイスへの熱的遮蔽が十分ではなく、デバイス耐久性劣化あるいは集積回路加熱による画像劣化の懸念がある。
本発明は、上記事実を考慮し、放射線検出器へ与える発熱源の熱の影響を効果的に低減することを目的とする。
本発明の請求項１に係る放射線撮影装置は、放射線を検出する放射線検出器が内部に収容された第１筐体と、発熱源が内部に収容された第２筐体と、前記第２筐体内に設けられ、前記発熱源に接触してその発熱源の熱を放散させる放熱部材と、前記第１筐体と前記第２筐体との間に設けられた断熱部材と、を備え、前記断熱部材は、前記放射線検出器へ光を導く導光板である。
この構成によれば、発熱源は放射線検出器から隔離され、かつ発熱源の熱が放熱部材により放散される。このため、発熱源の熱を放散させる放熱効率が良く、放射線検出器へ与える発熱源の熱の影響を効果的に低減することができる。さらに、第１筐体と第２筐体との間に断熱部材が設けられているので、第２筐体内にある発熱源から第１筐体内の放射線検出器に熱が伝わりにくく、放射線検出器へ与える発熱源の熱の影響を効果的に低減することができる。
本発明の請求項２に係る放射線撮影装置は、請求項１の構成において、前記第２筐体内で冷却流体を流通させて前記第２筐体内を冷却する冷却手段を備えている。
この構成によれば、第２筐体内が冷却されるので、発熱源の熱が冷却され、放射線検出器へ与える発熱源の熱の影響を効果的に低減することができる。
本発明の請求項３に係る放射線撮影装置は、請求項２の構成において、前記放熱部材は、前記第２筐体に非接触であり、前記第２筐体内に前記発熱源の熱を放散させる。
この構成によれば、放熱部材が第２筐体内に発熱源の熱を放散させる。冷却手段が、
第２筐体内に放散された熱を冷却する。
第２筐体内に放散された熱を冷却する。
このため、発熱源の熱を放散させる放熱効率が良く、放射線検出器へ与える発熱源の熱の影響を効果的に低減することができる。
本発明の請求項４に係る放射線撮影装置は、請求項１〜３のいずれか１項の構成において、前記発熱源は、前記放射線検出器からの電気信号を増幅する信号増幅用回路、前記放射線検出器からの電気信号を処理する信号処理基板、前記放射線検出器に電力を供給する電源回路、前記放射線から変換された電荷を読み出すためのスイッチング素子に信号を入力するスイッチング素子ドライバである。
発熱源としては、信号増幅用回路、信号処理基板、電源回路及びスイッチング素子ドライバが考えられ、これらを第２筐体で放射線検出器から隔離し、かつ放熱部材で放散することで、放射線検出器へ与える発熱源の熱の影響を効果的に低減することができる。
本発明の請求項５に係る放射線撮影装置は、請求項４の構成において、前記放熱部材は、前記信号増幅用回路に配置されている。
この構成によれば、信号増幅用回路は、一般に、発熱量の多い発熱源となるため、これを放熱部材で放散することで、放射線検出器へ与える発熱源の熱の影響を効果的に低減することができる。
本発明の請求項６に係る放射線撮影装置は、請求項１〜５のいずれか１項の構成において、前記放射線検出器からの電気信号を前記第２筐体内の回路に伝送するフレキシブルケーブルが、前記第１筐体及び前記第２筐体に少なくとも一方に固定されている。
この構成によれば、放射線検出器からの電気信号を第２筐体内の回路に伝送するフレキシブルケーブルは、第１筐体及び第２筐体に少なくとも一方に固定されているので、ひらひらと動かないので、放射線検出器へ与えるノイズの影響を低減できる。
本発明は、上記構成としたので、放射線検出器へ与える発熱源の熱の影響を効果的に低減できる。
以下に、本発明に係る放射線撮影装置の実施形態の一例を図面に基づき説明する。
まず、本実施形態に係る放射線撮影装置100に備えられた放射線検出器の構成について説明する。
まず、本実施形態に係る放射線撮影装置100に備えられた放射線検出器の構成について説明する。
本実施形態に係る放射線検出器は、Ｘ線撮影装置等に使用されるものであり、放射線の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備えてなり、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力するものである。
放射線検出器としては、光の照射により電荷を発生する半導体材料を利用して読み取る、いわゆる光読取方式の放射線検出器と、放射線の照射により発生した電荷を蓄積し、その蓄積した電荷を薄膜トランジスタ（TFT：thin film transistor）などの電気的スイッチをオン・オフすることにより読み取る方式（以下、TFT方式という）の放射線検出器400等がある。
（TFT方式の放射線検出器400の構成）
TFT方式の放射線検出器400の構成について説明する。図１は、TFT方式の放射線検出器400の全体構成を示す概略断面図である。図２は、TFT方式の放射線検出器400の要部構成を示すものであり、ガラス基板408及びそのガラス基板408上に積層された各部を示す図である。
TFT方式の放射線検出器400の構成について説明する。図１は、TFT方式の放射線検出器400の全体構成を示す概略断面図である。図２は、TFT方式の放射線検出器400の要部構成を示すものであり、ガラス基板408及びそのガラス基板408上に積層された各部を示す図である。
本実施形態に係るTFT方式の放射線検出器400は、図１及び図２に示すように、画像情報を担持した放射線の一例としてのＸ線が入射されることにより電荷を生成する光導電層404を備えている。光導電層404としては、アモルファスSe、Bi12MO20(M：Ti、Si、Ge)、Bi4M3O12 (M：Ti、Si、Ge)、Bi2O3、BiMO4（Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ）、Bi2WO6、Bi24B2O39、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、MNbO3(M：Li、Na、K)、PbO、HgI2、PbI2、CdS、CdSe、CdTe、BiI3、GaAs等のうち少なくとも１つを主成分とする化合物などが用いられるが、暗抵抗が高く、Ｘ線照射に対して良好な光導電性を示し、真空蒸着法により低温で大面積成膜が可能な非晶質（アモルファス）材料が好まれる。
非晶質（アモルファス）材料としては、例えば、アモルファスSe（a-Se）膜が用いられている。また、アモルファスSeにAs、Sb、Geをドープした材料が、熱安定性に優れ、光導電層404の好適な材料となる。
光導電層404上には、画像情報を担持した放射線が透過する第１電極の一例として、光導電層404へバイアス電圧を印加するバイアス電極401が形成されている。このバイアス電極401は、例えば、金（Au）や白金により形成されている。このバイアス電極401を透過した放射線が光導電層404に照射される。
光導電層404に対してバイアス電極401が設けられている側とは反対側、すなわち光導電層404下には、光導電層404が生成した電荷を収集する第２電極の一例として、複数の電荷収集電極407aが形成されている。電荷収集電極407aは、図２に示すように、それぞれ電荷蓄積容量407c及びスイッチ素子407bに接続されている。また、電荷収集電極407aは、ガラス基板408に設けられている。
また、電荷収集電極407aとスイッチ素子407bと電荷蓄積容量407cとからアクティブマトリックス層407が構成され、ガラス基板408とアクティブマトリックス層407とからアクティブマトリックス基板450が構成されている（図３参照）。
光導電層404とバイアス電極401との間には、図２に示すように、電荷選択透過性を有する電荷選択透過層402を設けるのが好ましい。電荷選択透過性とは、バイアス電極401と反対極性の電荷を透過させると共にバイアス電極401と同極性の電荷の透過を阻止する性質をいう。
なお、光導電層404と電荷収集電極407aとの間にも、図２に示すように、電荷選択透過層402とは逆極性の下部電荷選択透過層406を設けるのが好ましい。
バイアス電極401が正極であるときは、電荷選択透過層402は、電子に対しては導電体でありながら正孔の注入を阻止する層（正孔注入阻止層）で構成され、バイアス電極401が負極である場合には、正孔に対しては導電体でありながら電子の注入を阻止する層（電子注入阻止層）で構成される。
なお、電荷選択透過層402が正孔注入阻止層である場合には、下部電荷選択透過層406に電子注入阻止層が用いられ、電荷選択透過層402が電子注入阻止層である場合には、下部電荷選択透過層406に正孔注入阻止層が用いられる。
正孔注入阻止層としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、正孔ブロック材料を混合した膜を好ましく用いることが出来る。
正孔注入阻止層に含有される正孔ブロック材料のうち少なくとも一種が、カーボンクラスター又はその誘導体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。さらにカーボンクラスターが、フラーレンＣ６０、フラーレンＣ７０、酸化フラーレン又はそれらの誘導体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
なお、下部電荷選択透過層406については、無機材料を用いても良い。無機材料からなる電子注入阻止層としては、Sb2S3、ZnTe、CdTeや、Sb-Te、Sb-S、As-Se、As-S系化合物等の組成から成る無機材料を用いることができる。無機材料からなる層は、その組成を化学量論組成から変化させ、または2種類以上の同族元素との多元組成とすることでキャリア選択性を調節して用いることが好ましい。
無機材料からなる正孔注入阻止層としては、CdS、CeO2、Ta2O5、SiO等の無機材料が好ましく用いられる。無機材料からなる層は、その組成を化学量論組成から変化させ、または2種類以上の同族元素との多元組成とすることでキャリア選択性を調節して用いることが好ましい。
なお、Ｓｂ２Ｓ３は電子を捕獲する局在準位を多く有する性質が強いので電子注入阻止性を有するが、Ｓｂ２Ｓ３層と隣接するａ−Ｓｅ層との界面が電気的障壁になるために正孔注入阻止性の層として使われることもある。
また、電荷選択透過層402と光導電層404との間、及び下部電荷選択透過層406と光導電層404との間には、図２に示すように、それぞれ結晶化抑制層403、405を設けても良い。結晶化抑制層403、405としてはGeSe、GeSe２、Sb２Se３、a-As２Se３や、Se−As、Se−Ge、Se−Sb系化合物等を用いることが可能である。
なお、図１は、放射線検出器400を概略的に示すものであり、バイアス電極401、電荷収集電極407aを含むアクティブマトリックス層407、電荷選択透過層402、下部電荷選択透過層406、結晶化抑制層403、405等を省略して図示している。
図３は、放射線検出器400の１画素単位の構造を示す断面図であり、図４は、その平面図である。図３及び図４に示す１画素のサイズは、0.05mm×0.05mm〜0.3mm×0.3mm程度であり、放射線検出器全体としてはこの画素がマトリクス状に500×500〜6000×6000画素程度配列されている。
図３に示すように、アクティブマトリックス基板450は、ガラス基板408、ゲート電極411、電荷蓄積容量電極（以下、Cs電極と称する）418、ゲート絶縁膜413、ドレイン電極412、チャネル層415、コンタクト電極416、ソース電極410、絶縁保護膜417、層間絶縁膜420、及び電荷収集電極407aを有している。
また、ゲート電極411やゲート絶縁膜413、ソース電極410、ドレイン電極412、チャネル層415、コンタクト電極416等により薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）からなるスイッチ素子407bが構成されており、Cs電極418やゲート絶縁膜413、ドレイン電極412等により電荷蓄積容量407cが構成されている。
ガラス基板408は支持基板であり、ガラス基板としては、無アルカリガラス基板（例えば、コーニング社製＃1737等）が好ましい。なお、支持基板としては、ガラス基板に限られず、各種セラミック基板、樹脂基板等を用いることができる。
ゲート電極411及びソース電極410は、図４に示すように、格子状に配列された電極配線であり、その交点には薄膜トランジスタからなるスイッチ素子407bが形成されている。
スイッチ素子407bソース電極410は、信号線としての直線部分と、スイッチ素子407bを構成するための延長部分とを備えており、ドレイン電極412は、スイッチ素子407bと電荷蓄積容量407cとをつなぐように設けられている。
ゲート絶縁膜413はSiNxやSiOx等からなっている。ゲート絶縁膜413は、ゲート電極411及びCs電極418を覆うように設けられており、ゲート電極411上に位置する部位がスイッチ素子407bにおけるゲート絶縁膜として作用し、Cs電極418上に位置する部位は電荷蓄積容量407cにおける誘電体層として作用する。つまり、電荷蓄積容量407cは、ゲート電極411と同一層に形成されたCs電極418とドレイン電極412との重畳領域によって形成されている。なお、ゲート絶縁膜413としては、SiNxやSiOxに限らず、ゲート電極411及びCs電極418を陽極酸化した陽極酸化膜を併用することもできる。
また、チャネル層（ｉ層）415はスイッチ素子407bのチャネル部であり、ソース電極410とドレイン電極412とを結ぶ電流の通路である。コンタクト電極（ｎ＋層）416はソース電極410とドレイン電極412とのコンタクトを図る。
絶縁保護膜417は、ソース電極410及びドレイン電極412上、つまり、ガラス基板408上に、ほぼ全面（ほぼ全領域）にわたって形成されている。これにより、ドレイン電極412とソース電極410とを保護すると共に、電気的な絶縁分離を図っている。また、絶縁保護膜417は、その所定位置、つまり、ドレイン電極412においてCs電極418と対向している部分上に位置する部位に、コンタクトホール421を有している。
電荷収集電極407aは、非晶質透明導電酸化膜からなっている。電荷収集電極407aは、コンタクトホール421を埋めるようにして形成されており、ソース電極410上及びドレイン電極412上に積層されている。電荷収集電極407aと光導電層404とは電気的に導通しており、光導電層404で発生した電荷を電荷収集電極407aで収集できるようになっている。
続いて、電荷収集電極407aについて詳細に説明する。本実施形態で用いる電荷収集電極407aは、非晶質透明導電酸化膜によって構成されている。非晶質透明導電酸化膜材料としては、インジウムと錫との酸化物（ITO：Indium-Tin-Oxide）や、インジウムと亜鉛との酸化物（IZO：Indium-Zinc-Oxide）、インジウムとゲルマニウムとの酸化物（IGO：Indium-Germanium-Oxide）等を基本組成とするものを使用することができる。
また、電荷収集電極407aとしては、各種の金属膜や導電酸化膜が使用されているが、下記の理由により、ITO（Indium-Tin-Oxide）等の透明導電酸化膜が用いられることが多い。放射線検出器400において入射Ｘ線量が多い場合、不要な電荷が半導体膜中（あるいは半導体膜と隣接する層との界面付近）に捕獲されることがある。
このような残留電荷は、長時間メモリーされたり、時間をかけつつ移動したりするので、以降の画像検出時にＸ線検出特性が劣化したり、残像（虚像）が現れたりして問題になる。そこで、特開平９−９15３号公報（対応米国特許第５５６３４２１号）には、光導電層404に残留電荷が発生した場合に、光導電層404の外側から光を照射することで、残留電荷を励起させて取り除く方法が開示されている。また、特開２００４−１４６７６９（対応米国特許第６９９５３７５号、および第７０３４３１２号）には光照射によって分割電極を備えた放射線検出器に発生する電界を安定化することにより、感度変動をなくした放射線検出器が開示されている。この場合、光導電層404の下側（電荷収集電極407a側）から効率よく光を照射するためには、電荷収集電極407aが照射光に対して透明である必要がある。
また、電荷収集電極407aの面積充填率（フィルファクター）を大きくする目的、またはスイッチ素子407bをシールドする目的、またはトップゲートとして機能させて大線量照射時のTFTの破壊を防止する目的で、スイッチ素子407bを覆うように電荷収集電極407aを形成することが望まれるが、電荷収集電極407aが不透明であると、電荷収集電極407aの形成後にスイッチ素子407bを観察することができない。
例えば、電荷収集電極407aを形成後、スイッチ素子407bの特性検査を行う場合、スイッチ素子407bが不透明な電荷収集電極407aで覆われていると、スイッチ素子407bの特性不良が見つかった際、その原因を解明するために光学顕微鏡等で観察することができない。従って、電荷収集電極407aの形成後もスイッチ素子407bを容易に観察することができるように、電荷収集電極407aは透明であることが望ましい。
層間絶縁膜420は、感光性を有するアクリル樹脂からなり、スイッチ素子407bの電気的な絶縁分離を図っている。層間絶縁膜420には、コンタクトホール421が貫通しており、電荷収集電極407aはドレイン電極412に接続されている。コンタクトホール421は、図３に示すように逆テーパ形状で形成されている。バイアス電極401とCs電極418との間には、図示しない高圧電源が接続されている。
また、図１に示すように、ガラス基板408上には、保護部材442が設けられている。保護部材442は、光導電層404の周囲を囲んでおり、４辺（４本の直線）で構成された枠状に形成されている。
保護部材442の内周側の空間には、光導電層404及びバイアス電極401を覆って光導電層404及びバイアス電極401を封止する封止層444が形成されている。本実施形態では、保護部材442及び封止層444により、光導電層404及びバイアス電極401を封止する封止部材が構成されている。
封止層444の材料には、Ｘ線透過性、絶縁性及び防湿性を有する材料が選択される。具体的には、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの常温硬化性樹脂が用いられる。また、光導電層404及びバイアス電極401を封止部材としては、光導電層404及びバイアス電極401を覆う保護膜を用いても良い。この保護膜には、Ｘ線透過性、絶縁性及び防湿性を有する材料が選択され、例えば、ＰＥＴフイルムが用いられる。なお、保護膜は、封止層444に替えて設けられても良いし、封止層444上に重ねて設けられても良い。また、保護膜は、保護部材442を被覆するように形成してもよい。
また、保護部材442には、絶縁性を有する絶縁性部材が用いられている。絶縁性部材としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル(アクリル)、ポリ塩化ビニール、ガラス等が用いられる。
なお、封止部材としては、保護部材442を有せず、封止層444のみで構成されていてもよい。
（TFT方式の放射線検出器の動作原理）
次に、上記のTFT方式の放射線検出器400の動作原理について説明する。
光導電層404にＸ線が照射されると、光導電層404内に電荷（電子−正孔対）が発生する。バイアス電極401とCs電極418との間に電圧が印加された状態、すなわちバイアス電極401とCs電極418とを介して光導電層404に電圧が印加された状態において、光導電層404と電荷蓄積容量407cとは電気的に直列に接続された構造となっているので、光導電層404内に発生した電子は＋電極側に、正孔は−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容量407cに電荷が蓄積される。
次に、上記のTFT方式の放射線検出器400の動作原理について説明する。
光導電層404にＸ線が照射されると、光導電層404内に電荷（電子−正孔対）が発生する。バイアス電極401とCs電極418との間に電圧が印加された状態、すなわちバイアス電極401とCs電極418とを介して光導電層404に電圧が印加された状態において、光導電層404と電荷蓄積容量407cとは電気的に直列に接続された構造となっているので、光導電層404内に発生した電子は＋電極側に、正孔は−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容量407cに電荷が蓄積される。
電荷蓄積容量407cに蓄積された電荷は、ゲート電極411への入力信号によってスイッチ素子407bをオン状態にすることによりソース電極410を介して外部に取り出すことが可能となる。そして、ゲート電極411とソース電極410とからなる電極配線、スイッチ素子407b及び電荷蓄積容量407cは、すべてマトリクス状に設けられているため、ゲート電極411に入力する信号を順次走査し、ソース電極410からの信号をソース電極410毎に検知することにより、二次元的にＸ線の画像情報を得ることが可能となる。
（放射線撮影装置100の構成）
次に、放射線撮影装置100の構成について説明する。
次に、放射線撮影装置100の構成について説明する。
放射線撮影装置100は、各構成部品を収容する筐体102を備えている。筐体102内は、筐体102内の空間を仕切る隔壁104が設けられており、筐体102内は、２つの空間に分割されている。これにより、分割された２つの空間のうち一方の空間が内部に形成された第１筐体111と、その２つの空間のうち他方の空間が内部に形成された第２筐体112とが構成される。第１筐体111は、外気に対して密封されており、第２筐体112の内部空間と第１筐体111の内部空間とは、隔たっている。
筐体102及び隔壁104は、例えば、ＳＵＳ板（ステンレス板）で形成されている。なお、本実施形態では、第１筐体111及び第２筐体112は一体的に形成されているが、第１筐体111及び第２筐体112は、別体で形成されていても良い。
第１筐体111には、放射線が照射される面にカーボン板106が設けられている。このカーボン板106と放射線検出器400の封止層444との間には、放射線検出器400とカーボン板106の間の衝撃をやわらげるための緩衝材108が設けられている。
放射線検出器400のアクティブマトリックス基板450の隔壁104側には、導光板110が設けられている。導光板110としては、例えば、アクリル板が用いられる。
導光板110の端部には、光源113が設けられており、光源113からの光は、導光板110を通じて、アクティブマトリックス基板450に照射される。光源113としては、例えば、ＬＥＤが用いられる。
この導光板470を通じた光照射は、電荷収集電極407a間のスペース（電極がない領域）に予め電荷を溜めることで、放射線の入射で生成された電荷が、電荷収集電極407a間のスペースに移動しないようにし、感度変動を抑制するために用いられる。また、導光板470を通じた光照射は、光導電層404に残留する残留電荷を励起させて取り除くために用いても良い。
隔壁104と導光板110との間には、隔壁104側からの熱を遮断する断熱部材116が設けられている。なお、断熱部材116を設けずに導光板110を断熱部材として用いても良い。断熱部材116としては、例えば、合成樹脂を発泡成形したスポンジが用いられる。
また、放射線検出器400のソース電極410には、データ配線120がそれぞれ電気的に接続されている。個々のデータ配線120は信号処理基板122に接続されている。
放射線検出器400のゲート電極411には、ゲート配線123がそれぞれ電気的に接続されている。個々のゲート配線123はゲート線ドライバ126に接続されている。
データ配線120及びゲート配線123は、フレキシブルケーブルで構成されており、第１筐体111及び第２筐体112の一部をなす隔壁104に固定されている。
ゲート線ドライバ126からゲート配線123を介してゲート電極411へ入力される信号によってスイッチ素子407bをオン状態となる。
電荷蓄積容量407cに蓄積された電荷は、電荷信号としてソース電極410及びデータ配線120を伝送されて信号処理基板122に入力されるようになっている。
信号処理基板122は、個々のデータ配線120毎に設けられた信号増幅用回路124及びサンプルホールド回路125を備えており、個々のデータ配線120を伝送された電気信号は、信号増幅用回路124で増幅された後にサンプルホールド回路125に保持される。
また、サンプルホールド回路125の出力側には、マルチプレクサ（図示省略）と、画像情報を担持した電気信号を変換する電気信号変換部の一例としてのＡ／Ｄ変換器（図示省略）とが、順に接続されている。個々のサンプルホールド回路125に保持された電荷信号は、マルチプレクサに順に（シリアルに）入力され、Ａ／Ｄ変換器によって、アナログ電気信号がデジタル電気信号に変換される。
また、入力電力から必要とされる出力電力を生成する電源回路129を有する回路基板128が設けられており、電源回路129によって電源からの直流電流を所望の電圧に変圧して放射線検出器400や各種回路・素子へ供給する。
本実施形態では、発熱源として、信号増幅用回路124、信号処理基板122、電源回路129を有する回路基板128、ゲート線ドライバ126、電源回路129、後述の冷却ファン142が第２筐体112に配置されている。なお、第２筐体112には、この複数の発熱源がすべて配置されていなくてもよく、これらの複数の発熱源のうち、少なくとも１つが配置されていれば良い。
なお、図６に示すように、光源113の放射線検出器400側（図６における上側）に隔壁105が設けられると共に隔壁104に開口107が形成されて、光源113を含む空間が第２筐体112の内部空間とみなせる場合には、光源113は、第２筐体112に配置された発熱源とみなせる。
また、第２筐体112には、信号増幅用回路124の熱を放散させる放熱部材140が設けられている。
放熱部材140は、信号増幅用回路124に接触しており、信号増幅用回路124の熱を吸収するようになっている。また、放熱部材140は、第２筐体112には接触しておらず、吸収した熱を第２筐体112内に放散させる。
なお、放熱部材140が第２筐体112に非接触である構成は、放熱部材140の熱が第２筐体112に伝達しない構成であって、例えば、放熱部材140が信号増幅用回路124のみに固定されて第２筐体112の内壁に接触しない構成や、放熱部材140が樹脂等の断熱材を介して第２筐体112の内壁に固定されている構成が考えられる。
また、放熱部材140は、熱を伝導させる熱伝導部材を介して、信号増幅用回路124に設けられていてもよい。
また、図７に示すように、信号処理基板122、電源回路129を有する回路基板128及びゲート線ドライバ126に対しても放熱部材14１が設けられる構成であってもよい。
また、放熱部材140は、第２筐体112に接触する構成であってもよい。この構成においては、放熱部材140の熱は、第２筐体112を通じて第２筐体112外に放出される。
放熱部材140は、放熱部材140が設けられる発熱源たる信号増幅用回路124よりも熱伝導性がよい材料が用いられる。信号増幅用回路124が、外装がプラスチック等で形成されたＩＣチップで構成される場合には、放熱部材140は、例えば、アルミ等の金属板が用いられる。
第２筐体112には、第２筐体内で冷却流体を流通させて第２筐体内を冷却する冷却手段の一例として、第２筐体112内で外気を流通させて第２筐体内を冷却する冷却ファン142が設けられている。また、第２筐体112には、冷却流体としての外気を流入させる複数の流入口144と、第２筐体112内に流入した外気を排出させる排出口146とが形成されている。
冷却ファン142は、駆動して第２筐体112外の外気を流入口144から第２筐体112内に流入させると共に、流入させた外気を排出口146から第２筐体112外が排出する。
なお、冷却手段が流通させる冷却流体は、空気に限られず、ガスや、水などの液体であっても良い。
信号処理基板122、電源回路129を有する回路基板128及びゲート線ドライバ126は、一体の基板で構成されており、この基板と隔壁104との間には、スペーサ130が設けられている。このスペーサ130は、信号処理基板122、電源回路129を有する回路基板128及びゲート線ドライバ126で発生した熱を第２筐体112（隔壁104）に伝える伝熱部材として機能する。
信号処理基板122、電源回路129を有する回路基板128及びゲート線ドライバ126は、スペーサ130によって、第２筐体112の内壁（隔壁104）との間に隙間が形成されており、第２筐体112内に流入した外気は、この隙間を流通する。これにより、信号処理基板122、電源回路129を有する回路基板128及びゲート線ドライバ126自体の熱、第２筐体112（隔壁104）に伝わった熱を効率よく冷却することができる。
なお、スペーサ130は、放射線検出器400に対する断熱に着目する場合には、断熱部材で構成していてもよい。
（本実施形態の作用）
次に、上記の実施形態について作用を説明する。
次に、上記の実施形態について作用を説明する。
この構成によれば、発熱源たる信号増幅用回路124、信号処理基板122、電源回路129を有する回路基板128、ゲート線ドライバ126、電源回路129及び後述の冷却ファン142が、第２筐体112に配置され、放射線検出器400と隔離されている。
また、特に発熱量が多い信号増幅用回路124の熱は、放熱部材140により第２筐体112内に放散される。第２筐体112内に放散された熱は、冷却ファン142が第２筐体112内で外気を流通させることにより、冷却される。
このため、発熱源の熱を放散させる放熱効率が良く、放射線検出器400へ与える発熱源の熱の影響を効果的に低減することができる。
また、第１筐体111と第２筐体112との間に断熱部材116が設けられているので、第２筐体112にある発熱源から第１筐体111の放射線検出器400に熱が伝わりにくく、放射線検出器400へ与える発熱源の熱の影響を効果的に低減することができる。
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
100 放射線撮影装置
111 第１筐体
112 第２筐体
113 光源（発熱源）
116 断熱部材
120 データ配線（フレキシブルケーブル）
122 信号処理基板（発熱源）
123 ゲート配線（フレキシブルケーブル）
124 信号増幅用回路（発熱源）
126 ゲート線ドライバ（スイッチング素子ドライバ、発熱源）
128 回路基板（発熱源）
129 電源回路（発熱源）
140 放熱部材
14１ 放熱部材
142 冷却ファン（冷却手段、発熱源）
400 放射線検出器
111 第１筐体
112 第２筐体
113 光源（発熱源）
116 断熱部材
120 データ配線（フレキシブルケーブル）
122 信号処理基板（発熱源）
123 ゲート配線（フレキシブルケーブル）
124 信号増幅用回路（発熱源）
126 ゲート線ドライバ（スイッチング素子ドライバ、発熱源）
128 回路基板（発熱源）
129 電源回路（発熱源）
140 放熱部材
14１ 放熱部材
142 冷却ファン（冷却手段、発熱源）
400 放射線検出器
Claims (6)
- 放射線を検出する放射線検出器が内部に収容された第１筐体と、
発熱源が内部に収容された第２筐体と、
前記第２筐体内に設けられ、前記発熱源に接触してその発熱源の熱を放散させる放熱部材と、
前記第１筐体と前記第２筐体との間に設けられた断熱部材と、
を備え、
前記断熱部材は、前記放射線検出器へ光を導く導光板であり、
前記導光板によって前記放射線検出器へ導かれる光を出射する光源が、前記発熱源とは別の発熱源として、前記導光板の端面に設けられ、
前記導光板は、前記光源からの光を、前記放射線検出器に向けて当該導光板の厚み方向に出射し、
前記第２筐体は、その一部が、前記導光板に対する前記放射線検出器とは反対側に配置された第１隔壁で構成され、
さらに、前記光源は、前記導光板の端面に設けられた第２隔壁と前記第１隔壁との間の空間であって、前記第１隔壁に形成された開口によって前記第２筐体の内部空間と一体とみなせる前記空間に対して、配置されている放射線撮影装置。 - 前記第２筐体内で冷却流体を流通させて前記第２筐体内を冷却する冷却手段を備えた請求項１に記載の放射線撮影装置。
- 前記放熱部材は、前記第２筐体に非接触であり、前記第２筐体内に前記発熱源の熱を放散させる請求項２に記載の放射線撮影装置。
- 前記発熱源は、前記放射線検出器からの電気信号を増幅する信号増幅用回路、前記放射線検出器からの電気信号を処理する信号処理基板、前記放射線検出器に電力を供給する電源回路、前記放射線から変換された電荷を読み出すためのスイッチング素子に信号を入力するスイッチング素子ドライバである請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
- 前記放熱部材は、前記信号増幅用回路に配置されている請求項４に記載の放射線撮影装置。
- 前記放射線検出器からの電気信号を前記第２筐体内の回路に伝送するフレキシブルケーブルが、前記第１筐体及び前記第２筐体に少なくとも一方に固定されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
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