JP6038733B2 - 放射線検出ユニットの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＴ（Computed Tomography）装置用の放射線検出ユニットの製造方法に関する。

従来、Ｘ線等の放射線を検出する放射線検出モジュールを複数備えた放射線検出ユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、検知器モジュールを複数備えた検知器アセンブリが記載されている。この検知器アセンブリは、上記の複数の検知器モジュールと、チャンネル方向に沿った円弧状の基準支持背骨と、を備えている。複数の検知器モジュールは、チャンネル方向に沿って基準支持背骨に取り付けられている。

特表平９−５０８３０５号公報

上記のような放射線検出ユニットにおいては、放射線の検出精度を向上させるために、放射線検出モジュールの位置精度を向上することが望まれている。また、放射線検出ユニットにおいては、解像度を向上させるために、放射線検出モジュール同士の間の間隔を低減することが望まれている。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、放射線検出モジュールの位置精度を向上できると共に、放射線検出モジュール同士の間の間隔を低減できる放射線検出ユニットの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面の放射線検出ユニットの製造方法は、放射線を検出する第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールと、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれを支持するフレームと、備え、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれは、放射線が入射する入射面と、入射面と反対側に位置する取付部と、入射面の法線に直交する方向に露出した側部と、を有するＣＴ装置用の放射線検出ユニットの製造方法であって、基準面と、基準面から突出した第１突起と、基準面から突出した第２突起と、を有し、第１突起が着脱可能である治具を用い、治具の基準面に第１放射線検出モジュールの入射面を当接させ、第１放射線検出モジュールを位置決めする第１工程と、治具の基準面に第２放射線検出モジュールの入射面を当接させ、第２放射線検出モジュールを位置決めする第２工程と、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれをフレームに取付ける第３工程と、を備え、第１工程では、第１突起に第１放射線検出モジュールの側部を突き当て、第２工程では、第１工程の後に、第１突起が取り外された領域内に第２放射線検出モジュールを配置すると共に、第２突起に第２放射線検出モジュールの側部を突き当て、第３工程では、第１放射線検出モジュールの取付部、及び、第２放射線検出モジュールの取付部のそれぞれを、フレームと対向させると共にフレームから離間させて、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれをフレームに取付ける。

この放射線検出ユニットの製造方法では、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールがそれぞれ別々の工程で位置決めされるため、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールの寸法誤差及び組立誤差が累積することを抑制できる。したがって、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールの配列方向における放射線検出モジュールの位置精度を向上できる。また、第１放射線検出モジュールを位置決めするための第１突起は治具から着脱可能であり、第２工程では、第２放射線検出モジュールを位置決めする際、第１突起が取り外された領域に第２放射線検出モジュールが配置されるため、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールを近接させて配置できる。したがって、放射線検出モジュール同士の間の間隔を低減できる。さらに、第３工程では、第１放射線検出モジュールの入射面及び第２放射線検出モジュールの入射面が互いに共通の基準面に当接された状態で、各放射線検出モジュールの取付部がフレームに対して離間して取り付けられるため、第１放射線検出モジュールの入射面及び第２放射線検出モジュールの入射面の位置を揃えつつ、放射線検出モジュールの寸法誤差及び組立誤差を放射線検出モジュールの取付部とフレームとの間の隙間で吸収できる。したがって、入射面の法線方向における放射線検出モジュールの位置精度を向上できる。以上のように、本発明の一側面の放射線検出ユニットの製造方法によれば、放射線検出モジュールの位置精度を向上できると共に、放射線検出モジュール同士の間の間隔を低減できる。

第１放射線検出モジュールの取付部及び第２放射線検出モジュールの取付部のそれぞれには、棒状部材を挿入可能な孔が設けられており、第３工程では、第１放射線検出モジュールの孔及び第２放射線検出モジュールの孔のそれぞれに、接着剤を充填すると共に棒状部材を挿入し、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれを棒状部材を介してフレームに取付けてもよい。この場合、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれを接着剤により高精度且つ強固にフレームに固定できる。

治具は、基準面と、基準面と反対側の面である裏面と、を含む基準治具と、第１突起を有する第１突起治具と、第２突起を有する第２突起治具と、を有し、基準治具には、裏面側から基準面側に第１突起を貫通させる第１貫通孔と、裏面側から基準面側に第２突起を貫通させる第２貫通孔と、が設けられており、第１工程では、基準面から第１突起が突出するように、基準治具と第１突起治具とを組み合わせて使用し、第２工程では、基準治具から第１突起治具を取り外した後に、基準面から第２突起が突出するように、基準治具と第２突起治具とを組み合わせて使用してもよい。この場合、治具から第１突起を取り外す際には、基準治具の裏面側から第１突起治具を取り外すだけでよいので、治具から第１突起を容易に取り外せる。したがって、放射線検出ユニットの組立性を向上できる。

フレームは、ＣＴ装置のスライス方向に沿う第１方向に沿って延在しており、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールを、第１方向に沿ってフレームに取り付けてもよい。この場合、スライス方向における放射線検出モジュールの位置精度を向上できる。

本発明によれば、放射線検出モジュールの位置精度を向上できると共に、放射線検出モジュール同士の間の間隔を低減できる放射線検出ユニットの製造方法を提供することが可能となる。

実施形態に係る放射線検出ユニットを複数備えたＣＴ装置を示す概略図である。 図１中の放射線検出ユニットを示す斜視図である。 図２中の放射線検出モジュールを示す側面図である。 図３中のIV-IV矢視図である。 図４中の放熱部材を示す斜視図である。 実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法に使用する治具を示す斜視図である。 実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す斜視図である。 実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す斜視図である。 実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す斜視図である。 実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す正面図である。 実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す正面図である。 実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す正面図である。

以下、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法ついて図面を参照しながら説明する。同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

［ＣＴ装置］
図１は、実施形態に係る放射線検出ユニットを複数備えたＣＴ装置を示す概略図である。図１に示されるように、ＣＴ装置１は、被検体Ｈに対して、不図示の放射線源から放射線（例えば、Ｘ線、γ線等）を照射し、被検体Ｈを透過した放射線を複数の検出モジュール（放射線検出モジュール）２により検出する。複数の検出モジュール２は、不図示の回転機構（ガントリ）に固定されており、ガントリの回転方向（チャンネル方向）Ｃに沿って回転し、スライス方向（体軸方向）Ｓに沿って直線運動する。

検出モジュール２は、チャンネル方向Ｃ及びスライス方向Ｓのそれぞれに沿って複数配置されている。検出ユニット（放射線検出ユニット）３は、スライス方向Ｓに沿って配置された複数の検出モジュール２を備えている。

［放射線検出ユニット］
図２は、図１中の放射線検出ユニットを示す斜視図である。ここで、スライス方向Ｓに沿う方向は第１方向Ｄ１であり、チャンネル方向Ｃの接線に沿う方向（第１方向Ｄ１に直交する方向）は第２方向Ｄ２であり、検出モジュール２の入射面５１ａ（後述）の法線に沿う方向は第３方向Ｄ３である。

図２に示されるように、検出ユニット３は、上記の複数の検出モジュール２と、フレーム４と、を備えている。フレーム４は、第１方向Ｄ１に沿って延在している。具体的には、フレーム４は、第１方向Ｄ１に沿って延在した支持部４１と、第１方向Ｄ１における支持部４１の両端部にそれぞれ位置したフレーム側突当部４２，４２と、を有している。

支持部４１は、長板状を呈している。フレーム側突当部４２は、直方体状を呈しており、支持部４１の一方の面から突出している。フレーム側突当部４２には、ボルトＢを通す貫通孔４３が設けられている（図１０，１１参照、詳しくは後述）。複数の検出モジュール２は、第１方向Ｄ１に沿って支持部４１に取り付けられている。検出モジュール２は、支持部４１の一方の面に対して、離間して取り付けられている（図３，４参照、詳しくは後述）。

［放射線検出モジュール］
図３は、図２中の放射線検出モジュールを示す側面図、図４は、図３中のIV-IV矢視図である。図３及び図４に示されるように、検出モジュール２は、検出部５、支持基板６、処理部７、及び、放熱部材８を有している。

検出部５は、シンチレータ５１及びフォトダイオードアレイ５２（検出素子）を含んでいる。シンチレータ５１は、矩形板状（詳しくは、長方形板状）を呈している（図２参照）。シンチレータ５１は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。シンチレータ５１は、放射線を入射させる入射面５１ａと、入射面５１ａと反対側に位置し、入射した放射線に応じてシンチレーション光を出射させる出射面５１ｂと、を含んでいる。入射面５１ａ及び出射面５１ｂのそれぞれは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。シンチレータ５１は、例えば、ＴｌをドープしたＣｓＩ等である。ＣｓＩは、多数の針状結晶（柱状結晶）が林立した構造を有している。

フォトダイオードアレイ５２は、シンチレータ５１からのシンチレーション光を検出する。フォトダイオードアレイ５２は、複数のフォトダイオード（検出素子）と、複数のフォトダイオードを含む半導体基板５３と、を有している。半導体基板５３は、第３方向Ｄ３から見た場合にシンチレータ５１と実質的に同じ形又はシンチレータ５１よりも若干大きい形の矩形板状を呈している。半導体基板５３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。複数のフォトダイオードは、半導体基板５３おいて、２次元状に並んでいる。半導体基板５３は、シンチレータ５１からのシンチレーション光を入射させる第１の面５３ａと、第１の面５３ａと反対側に位置する第２の面５３ｂと、を含んでいる。第１の面５３ａ及び第２の面５３ｂのそれぞれは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。第１の面５３ａ上に、シンチレータ５１が位置している。

半導体基板５３は、例えばシリコン等により形成されている。フォトダイオードアレイ５２は、例えば、裏面入射型であり、その光感応領域が第２の面５３ｂ側に位置している。なお、フォトダイオードアレイ５２は、表面入射型であってもよく、その光感応領域が第１の面５３ａ側に位置していてもよい。フォトダイオードアレイ５２が表面入射型である場合、フォトダイオードと支持基板６のランド電極（後述）とは、半導体基板５３の内部に形成された貫通電極を介して接続されてもよく、ワイヤボンディングにより接続されてもよい。

フォトダイオードアレイ５２は、シンチレータ５１からのシンチレーション光に対して光学的に透明な光学カップリング剤を介して、シンチレータ５１の出射面５１ｂに結合されている。フォトダイオードアレイ５２は、例えば紫外域〜近赤外域に感度を有している。以上のような検出部５において、第３方向に直交する第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に露出した部分（第３方向Ｄ３に沿っている部分）は、側部５ａである。

支持基板６は、検出部５及び処理部７を支持している。支持基板６は、第３方向Ｄ３から見た場合に半導体基板５３と実質的に同じ形の矩形板状を呈している。支持基板６は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。支持基板６は、検出部５を支持する第１の面６ａと、第１の面６ａと反対側に位置し、処理部７を支持する第２の面６ｂと、を有している。第１の面６ａ及び第２の面６ｂのそれぞれは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。支持基板６において、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に露出した部分（第３方向Ｄ３に沿っている部分）は、側部６ｃである。支持基板６と半導体基板５３とは、一体化されている。

支持基板６の第１の面６ａ及び第２の面６ｂのそれぞれには、ランド電極が形成されている。第１の面６ａのランド電極には、バンプ電極を介して、半導体基板５３のフォトダイオードが接続されている。第２の面６ｂのランド電極には、バンプ電極を介して、処理部７が接続されている。支持基板６の内部には、第１の面６ａ及び第２の面６ｂのランド電極を互いに接続する導体パターン６１が形成されている。

支持基板６は、例えば、セラミックを含むグリーンシートを複数枚積層し、この積層体を焼成することにより形成されている。なお、支持基板６は、有機材料（例えば、ガラスエポキシ等）により形成されていてもよい。

処理部７は、フォトダイオードアレイ５２からの信号を処理する。図４に示されるように、処理部７は、ここでは、複数設けられている。処理部７は、第３方向Ｄ３から見た場合に支持基板６よりも小さい矩形板状（詳しくは、長方形板状）を呈している。複数の処理部７，７は、第１方向Ｄ１において互いに離間している。処理部７は、例えばＡＳＩＣ（Application specific integrated circuit）等である。

放熱部材８は、処理部７，７と熱的に結合されており、処理部７，７で発生した熱を放散する。図５は、図４中の放熱部材を示す斜視図である。図４及び図５に示されるように、放熱部材８は、複数のフィン８１を含んでいる。具体的には、第１方向Ｄ１及び第３方向Ｄ３に沿った放熱部材８の断面は、略櫛状を呈している（図４参照）。複数の櫛歯を連結している部分は、基部８２であり、櫛歯の部分は、上記のフィン８１である。放熱部材８は、第３方向から見た場合に、支持基板６よりも小さく、略コの字状を呈している（図５参照）。放熱部材８を形成する材料としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、真鍮等を使用することができる。

基部８２は、略板状を呈している。基部８２は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。基部８２には、処理部７，７が熱的に結合されている。具体的には、基部８２において、第１方向Ｄ１における中央側の部分は、両端側の部分に対して処理部７側に突出しており、突出した部分が処理部７，７が結合される結合部８３となっている。図３に示されるように、結合部８３からは、一対の固定部８４，８４が支持基板６側に突出している。

固定部８４は、略直方体状を呈しており、第１方向Ｄ１に沿って延在している。一対の固定部８４，８４は、第２方向Ｄ２において互いに離間しており、第２方向Ｄ２において結合部８３の両端部に位置している。固定部８４の突起高さは、処理部７の厚みよりも大きい。固定部８４は、樹脂（第１の樹脂）Ｒ１により、支持基板６の第２の面６ｂに固定されている。樹脂Ｒ１としては、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤等を用いることができる。固定部８４，８４により形成された支持基板６と結合部８３との間の隙間に、上記の処理部７，７が配置されている。

図４に示されるように、結合部８３には、処理部７の数に対応して、複数の貫通孔８５，８５が設けられている。貫通孔８５，８５は、第１方向Ｄ３において、互いに離間している。貫通孔８５は、第１方向Ｄ１において、対向する一対のフィン８１，８１の間に設けられている。貫通孔８５は、第３方向Ｄ３から見た場合に、処理部７と互いに重なっている。

処理部７と結合部８３との間には、樹脂（第２の樹脂）Ｒ２が挟まれている。樹脂Ｒ２としては、高熱伝導性樹脂（例えば、シリコーン樹脂等）を用いることができ、例えば、樹脂Ｒ１よりも高い熱伝導率を有する高熱伝導性樹脂を用いることができる。樹脂Ｒ２は、例えば、以下のようにして配置できる。まず、支持基板６と固定部８４とを、樹脂Ｒ１により接着する。続いて、上記の貫通孔８５，８５から、樹脂Ｒ２を処理部７と結合部８３との間に挿入する。

フィン８１は、基部８２から第３方向Ｄ３に沿って処理部７側と反対側に突出している。フィン８１は、第１方向Ｄ１と交差するように拡がる板状を呈している。より詳細には、フィン８１は、第１方向Ｄ１と実質的に直交するように拡がる板状を呈している。言い換えると、フィン８１は、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３に沿って拡がる板状を呈している。対向する一対のフィン８１，８１の間の隙間のうち、一部の隙間には、対向する一対のフィン８１，８１を連結する連結部８６が設けられている（図５参照）。

連結部８６は、第１方向Ｄ１に沿って複数（詳しくは、２個）設けられている。連結部８６は、第３方向Ｄ３から見た場合に、処理部７と重複する位置の隙間に設けられている。連結部８６，８６は、第１方向Ｄ１において、検出モジュール２の中心部に対して対称に配置されている。連結部８６，８６は、第１方向Ｄ１において、上記の樹脂Ｒ２の挿入用の貫通孔８５，８５よりも外側に設けられている。

連結部８６の先端部（図３，４において下端部）は、フィン８１の先端部よりも突出している。連結部８６の先端部は、検出モジュール２において入射面５１ａと反対側に位置しており、取付部８６ａとして機能する。

連結部８６には、第３方向Ｄ３に沿って貫通孔８７が設けられている。貫通孔８７において、基部８２側の部分は、取付部８６ａ側の部分よりも大径になっている。貫通孔８７において取付部８６ａ側の部分には、雌ねじが形成されている。検出モジュール２には、信号を外部に取り出すためのＦＦＣ（Flexible Flat Cable）９が取り付けられている（図７参照）。

以上のような検出モジュール２と、上記のフレーム４とは、棒状の支持ピン（棒状部材）ＦＰを介して取り付けられている。具体的には、フレーム４の支持部４１において、放熱部材８の貫通孔８７と対応する位置には、貫通孔４４が設けられている。支持ピンＦＰには、雄ネジが形成されている。支持ピンＦＰは、支持部４１の貫通孔４４を通され、放熱部材８の貫通孔８７に螺合されている。支持部４１と連結部８６との間には、隙間ｇが存在している。

検出モジュール２とフレーム４との固定には、接着剤が使用されている。接着剤としては、例えば、上記の樹脂Ｒ１を使用できる。具体的には、貫通孔８７には、樹脂Ｒ１が挿入されている。なお、樹脂Ｒ１と樹脂Ｒ２との間には、空隙が形成されていてもよい。連結部８６の先端部と支持部４１との間には、支持ピンＦＰを覆うように、樹脂Ｒ１が付着している。支持ピンＦＰにおいて支持部４１から突き出た部分（頭部）は、樹脂Ｒ１により覆われている。

［放射線検出ユニットの製造方法に使用する治具］
図６は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法に使用する治具を示す斜視図である。治具１００は、基準治具１１０と、突起治具１２０と、を有している。突起治具１２０は、一つの検出ユニット３に含まれる検出モジュール２の数に応じて、複数準備されている。

基準治具１１０は、上記のフレーム４よりも長い略長板状を呈しており（図１０，１１参照）、その長手方向が第１方向Ｄ１に沿う状態で使用される。基準治具１１０の一方の面において、第１方向Ｄ１における両端側の部分は治具側突当部１１１，１１１であり、中央側の部分は基準面１１５である。

治具側当接部１１１は、基準面１１５に対して突出している。治具側当接部１１１の突出高さは、上記のフレーム４のフレーム側突当部４２と治具側当接部１１１とを突き当てた際に、フレーム４の支持部４１と基準治具１１０の基準面１１５との間の間隔が、検出モジュール２の高さ（第３方向Ｄ３における長さ）よりも大きくなるように、設定されている（図１０，１１参照）。

治具側突当部１１１において、上記のフレーム４の貫通孔４３に対応した位置には、ボルトＢ（図１０，１１参照）を螺合するためのねじ孔１１２が設けられている。一方側（図６において左側）の治具側突当部１１１において、ねじ孔１１２から第１方向Ｄ１に沿って離間した位置には、後述する短ピンＳＰを通すための長孔１１３が設けられている。長孔１１３は、第１方向Ｄ１に沿って延在している。

他方側の治具側突当部１１１において、ねじ孔１１２から第１方向Ｄ１に沿って離間した位置には、後述する長ピンＬＰを通すための貫通孔１１４が設けられている。治具側突当部１１１，１１１のそれぞれにおいて、ねじ孔１１２から第２方向Ｄ２に沿って離間した位置には、フレーム４を突き当てて位置決めするためのピンＰ１が突出している。ピンＰ１は、下孔に嵌合されている。

基準面１１５には、一つの検出ユニット３に含まれる検出モジュール２の数に応じて、複数のチャンバ１１６が設けられている。チャンバ１１６は、基準面１１５から凹んでいる。チャンバ１１６は、第３方向Ｄ３から見た場合に上記の検出部５よりも小さい略矩形状（詳しくは、略長方形状）を呈している。基準治具１１０には、各チャンバ１１６と連通した流路がそれぞれ設けられており、各流路には、チャンバ１１６から空気を吸引可能な配管１１７が接続されている。

基準面１１５において、各チャンバ１１６から第１方向Ｄ１に沿って長孔１１３側（一方の冶具側突当部１１１側）に離間した位置には、後述するピンＭＰを通すための貫通孔１１８が位置している。すなわち、貫通孔１１８は、一つの検出ユニット３に含まれる検出モジュール２の数に応じて、複数設けられている。基準面１１５において、各チャンバ１１６から第２方向Ｄ２に沿って離間した位置であって、第１方向Ｄ１において各チャンバ１１６よりもやや外側の位置には、検出モジュール２を突き当てて位置決めするための一対のピンＰ２，Ｐ２が突出している。ピンＰ２は、下孔に嵌合されている。基準治具１１０において、基準面１１５と反対側の面は、裏面１１９である。

突起治具１２０のそれぞれは、基準治具１１０と実質的に同じ長さの長板状を呈しており、その長手方向が第１方向Ｄ１に沿う状態で使用される。突起治具１２０の一方の面において、第１方向Ｄ１における一方側（図６において左側）の端部付近には、基準治具１１０との間で位置決めするための短ピンＳＰが突出している。突起治具１２０の一方の面において、他方側の端部付近には、基準治具１１０との間で位置決めするための長ピンＬＰが突出している。長ピンＬＰは、短ピンＳＰよりも長い。長ピンＬＰ及び短ピンＳＰのそれぞれは、下孔に嵌合されている。

突起治具１２０の一方の面には、基準治具１１０の貫通孔１１８〜１１８の位置に対応して、ピンＭＰを嵌合するためのピン孔１２１が第１方向Ｄ１に沿って複数設けられている。ピンＭＰは、短ピンＳＰよりも長く、長ピンＬＰよりも短い。

複数の突起治具１２０のうち、長ピンＬＰ側から１番目のピン孔１２１にピンＭＰが嵌合された突起治具１２０は、突起治具１２０ａである。複数の突起治具１２０のうち、長ピンＬＰ側から２番目のピン孔１２１にピンＭＰが嵌合された突起治具１２０は、突起治具１２０ｂである。

複数の突起治具１２０のうち、長ピンＬＰ側から３番目のピン孔１２１にピンＭＰが嵌合された突起治具１２０は、突起治具１２０ｃである。複数の突起治具１２０のうち、長ピンＬＰ側から４番目のピン孔１２１にピンＭＰが嵌合された突起治具１２０は、突起治具１２０ｄである。

［放射線検出ユニットの製造方法］
図７〜図９は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す斜視図、図１０〜図１２は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す正面図である。なお、検出モジュール２ａ〜２ｄは、上記の検出モジュール２と同じ構成を有している。

図７に示されるように、本実施形態に係る検出ユニット３の製造方法では、まず、基準治具１１０と突起治具１２０ａ（第１突起治具）とを用いる。基準治具１１０の基準面１１５からピンＭＰ（第１突起）が突出するように、貫通孔１１４側（他方の冶具側突当部１１１側）から１番目の貫通孔１１８（第１貫通孔）に対して、裏面１１９側から基準面１１５側にピンＭＰを貫通させ、基準治具１１０と突起治具１２０ａとを組み合わせる。この際、長孔１１３に短ピンＳＰを通し、貫通孔１１４に長ピンＬＰを通す。

続いて、貫通孔１１４側から１番目のチャンバ１１６ａを覆うように、検出モジュール２ａ（第１放射線検出モジュール）の入射面５１ａを基準面１１５に当接させる。第１方向Ｄ１において、検出モジュール２ａの側部をピンＭＰに突き当てると共に、第２方向Ｄ２において、検出モジュール２ａの側部をピンＰ２，Ｐ２に突き当てる。より詳細には、検出部５の側部５ａ及び支持基板６の側部６ｃ、又は、これらの側部のうちより出っ張っている部分が、ピンＭＰやピンＰ２，Ｐ２に突き当たる。続いて、配管１１７を用いてチャンバ１１６ａ内の空気を吸引する。以上により、検出モジュール２ａが位置決めされる（第１工程）。

続いて、図８に示されるように、基準治具１１０から突起治具１２０ａを取り外すことにより、基準面１１５からピンＭＰを取り外す。続いて、基準治具１１０と突起治具１２０ｂ（第２突起治具）とを用いる。基準治具１１０の基準面１１５からピンＭＰ（第２突起）が突出するように、貫通孔１１４側から２番目の貫通孔１１８（第２貫通孔）に対して、裏面１１９側から基準面１１５側にピンＭＰを貫通させ、基準治具１１０と突起治具１２０ｂとを組み合わせる。この際、長孔１１３に短ピンＳＰを通し、貫通孔１１４に長ピンＬＰを通す。

続いて、貫通孔１１４側から２番目のチャンバ１１６ｂを覆うように、検出モジュール２ｂ（第２放射線検出モジュール）の入射面５１ａを基準面１１５に当接させる。この際、上記の検出モジュール２ａの位置決めの際に使用したピンＭＰ（第１突起）が取り外された領域内に、検出モジュール２ｂを配置する。換言すると、ピンＭＰ（第１突起）が取り外された貫通孔１１４側から１番目の貫通孔１１８を入射面５１ａで覆うように、検出モジュール２ｂを配置する。これにより、検出モジュール２ａと検出モジュール２ｂとを近接して配置する。

第１方向Ｄ１において、検出モジュール２ｂの側部をピンＭＰに突き当てると共に、第２方向Ｄ２において、検出モジュール２ｂの側部をピンＰ２，Ｐ２に突き当てる。より詳細には、検出部５の側部５ａ及び支持基板６の側部６ｃ、又は、これらの側部のうちより出っ張っている部分が、ピンＭＰやピンＰ２，Ｐ２に突き当たる。続いて、配管１１７を用いてチャンバ１１６ｂ内の空気を吸引する。以上により、検出モジュール２ｂが位置決めされる（第２工程）。

続いて、図９に示されるように、上記の工程を繰り返し、基準治具１１０と突起治具１２０ｃとを用いて検出モジュール２ｃを位置決めし、基準治具１１０と突起治具１２０ｄとを用いて検出モジュール２ｄを位置決めする。続いて、各放熱部材８の各貫通孔８７に対して、樹脂Ｒ１を挿入する。

続いて、図１０に示されるように、基準治具１１０の治具側突当部１１１，１１１のそれぞれと、上記のフレーム４のフレーム側突当部４２，４２のそれぞれとを突き当てる。これにより、検出モジュール２ａ〜２ｄのそれぞれにおいて、放熱部材８の取付部８６ａを、フレーム４の支持部４１と対向させると共に、支持部４１から離間させる。

フレーム側突当部４２の側部を、ピンＰ１に突き当てる。ボルトＢを、フレーム側突当部４２の貫通孔４３に通し、治具側突当部１１１のねじ孔１１２に螺合して、基準治具１１０とフレーム４とを締め付ける。

この際、支持部４１と、検出モジュール２ａ〜２ｄの取付部８６ａとの間には、それぞれ隙間ｇａ〜ｇｄが存在している。検出モジュール２ａ〜２ｄにおいて、第３方向Ｄ３における各要素の寸法誤差や組立誤差が存在する場合には、検出モジュール２ａ〜２ｄの入射面５１ａが互いに共通の基準面１１５に当接されていることから、隙間ｇａ〜ｇｄの大きさがばらつくことになる。すなわち、検出モジュール２ａ〜２ｄにおける各要素の寸法誤差及び組立誤差が、隙間ｇａ〜ｇｄで吸収されることになる。

続いて、図１１に示されるように、支持ピンＦＰを、フレーム４の貫通孔４４のそれぞれに通し、検出モジュール２ａ〜２ｄの貫通孔８７（図５参照）のそれぞれに螺合する。この際、検出モジュール２ａ〜２ｄのそれぞれの入射面５１ａが基準面１１５から離れないように、支持ピンＦＰを貫通孔８７に螺合する。

続いて、図１２に示されるように、検出モジュール２ａ〜２ｄのそれぞれにおいて、取付部８６ａと支持部４１との間に、支持ピンＦＰを覆うように、樹脂Ｒ１を塗布する。各支持ピンＦＰの頭部を、樹脂Ｒ１により覆う。以上により、検出モジュール２ａ〜２ｄのそれぞれがフレーム４に固定される（第３工程）。続いて、チャンバ１１６ａ〜１１６ｄの吸引を解除し、フレーム４から基準治具１１０を取り外す。以上の工程により、検出ユニット３が製造される。

以上、本実施形態に係る検出ユニット３の製造方法では、検出モジュール２ａ〜２ｄがそれぞれ別々の工程で位置決めされるため、検出モジュール２ａ〜２ｄの寸法誤差及び組立誤差が累積することを抑制できる。したがって、検出モジュール２ａ〜２ｄの配列方向における検出モジュールの位置精度を向上できる。

検出ユニット３の製造方法では、検出モジュール２ａ〜２ｄを位置決めするためのピンＭＰは治具１００から着脱可能であり、２番目以降に位置決めされる検出モジュール２ｂ〜２ｄを位置決めする際、ピンＭＰが取り外された領域に検出モジュール２ｂ〜２ｄが配置されるため、検出モジュール２ａ〜２ｄを近接させて配置できる。したがって、隣り合う検出モジュール同士の間の間隔を低減できる。

検出ユニット３の製造方法では、検出モジュール２ａ〜２ｄの入射面５１ａが互いに共通の基準面１１５に当接された状態で、検出モジュール２ａ〜２ｄの取付部８６ａがフレーム４に対して離間して取り付けられるため、検出モジュール２ａ〜２ｄの入射面５１ａの位置を揃えつつ、検出モジュール２ａ〜２ｄの寸法誤差及び組立誤差を隙間ｇａ〜ｇｄで吸収できる。したがって、入射面５１ａの法線方向における検出モジュールの位置精度を向上できる。

検出モジュール２ａ〜２ｄの取付部８６ａのそれぞれには、支持ピンＦＰを挿入可能な貫通孔８７が設けられており、検出モジュール２ａ〜２ｄの貫通孔８７のそれぞれに、樹脂Ｒ１を充填すると共に支持ピンＦＰを挿入し、検出モジュール２ａ〜２ｄのそれぞれを支持ピンＦＰを介してフレーム４に取付けている。このような方法により、検出モジュール２ａ〜２ｄのそれぞれを接着剤（樹脂Ｒ１）によりフレーム４に高精度且つ強固に固定できる。

治具１００は、基準面１１５と、基準面１１５と反対側の面である裏面１１９と、を含む基準治具１１０と、ピンＭＰを有する突起治具１２０ａ〜１２０ｄと、を有し、基準治具１１０には、裏面１１９側から基準面１１５側にピンＭＰを貫通させる貫通孔１１８〜１１８が設けられており、検出モジュール２ａを位置決めする際には、基準面１１５からピンＭＰが突出するように、基準治具１１０と突起治具１２０ａとを組み合わせて使用し、検出モジュール２ｂを位置決めする際には、基準治具１１０から突起治具１２０ａを取り外した後に、基準面１１５からピンＭＰが突出するように、基準治具１１０と突起治具１２０ｂとを組み合わせて使用する。このような方法により、治具１００からピンＭＰを取り外す際には、基準治具１１０の裏面１１９側から突起治具１２０ａを取り外すだけでよいので、治具１００からピンＭＰを容易に取り外せる。したがって、検出ユニット３の組立性を向上できる。

フレーム４は、ＣＴ装置１のスライス方向Ｓに沿う第１方向Ｄ１に沿って延在しており、検出モジュール２ａ〜２ｄを、第１方向Ｄ１に沿ってフレーム４に取り付けている。このような方法により、スライス方向Ｓにおける検出モジュールの位置精度を向上できる。

以上、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、治具１００として、基準治具１１０と、突起治具１２０ａ〜１２０ｄと、を用いているが、例えば、以下のように基準治具１１０のみを用いてもよい。まず、貫通孔１１８〜１１８のそれぞれに、ピンＭＰが直接嵌合されている基準治具１１０を準備する。

続いて、貫通孔１１４側から１番目のチャンバ１１６ａを覆うように、検出モジュール２ａの入射面５１ａを基準面１１５に当接させる。第１方向Ｄ１において、検出モジュール２ａの側部をピンＭＰに突き当てると共に、第２方向Ｄ２において、検出モジュール２ａの側部をピンＰ２，Ｐ２に突き当てる。より詳細には、検出部５の側部５ａ及び支持基板６の側部６ｃ、又は、これらの側部のうちより出っ張っている方が、ピンＭＰやピンＰ２，Ｐ２に突き当たる。続いて、配管１１７を用いてチャンバ１１６ａ内の空気を吸引する。以上により、検出モジュール２ａが位置決めされる（第１工程）。

続いて、貫通孔１１４側から１番目のピンＭＰを基準治具１１０から抜く。続いて、貫通孔１１４側から２番目のチャンバ１１６ｂを覆うように、検出モジュール２ｂの入射面５１ａを基準面１１５に当接させる。この際、上記の検出モジュール２ａの位置決めの際に使用したピンＭＰが取り外された領域内に、検出モジュール２ｂを配置する。換言すると、ピンＭＰが抜かれた貫通孔１１４側から１番目の貫通孔１１８を入射面５１ａで覆うように、検出モジュール２ｂを配置する。

第１方向Ｄ１において、検出モジュール２ｂの側部をピンＭＰに突き当てると共に、第２方向Ｄ２において、検出モジュール２ｂの側部をピンＰ２，Ｐ２に突き当てる。より詳細には、検出部５の側部５ａ及び支持基板６の側部６ｃ、又は、これらの側部のうちより出っ張っている方が、ピンＭＰやピンＰ２，Ｐ２に突き当たる。続いて、配管１１７を用いてチャンバ１１６ｂ内の空気を吸引する。以上により、検出モジュール２ｂが位置決めされる（第２工程）。

続いて、上記の工程を繰り返し、検出モジュール２ｃ及び検出モジュール２ｄを位置決めする。後の工程は、上記実施形態と同じである。要は、第１放射線検出モジュールの位置決めに使用する第１突起が着脱可能な治具を使用して、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールを順番に位置決めし、第２放射線検出モジュールを位置決めする際には、第１突起が取り外された領域に第２放射線検出モジュールを配置すればよい。

上記実施形態では、検出部５はシンチレータ５１及びフォトダイオードアレイ５２を含む構成のものであるが、検出部５として放射線を直接検出する直接検出型検出素子（例えば、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ等の結晶を用いたもの）が用いられてもよい。各要素の構成、個数及び材質等は、上記実施形態における構成、個数及び材質等に限られず、適宜変更可能である。

１…ＣＴ装置、２…検出モジュール（第１放射線検出モジュール、第２放射線検出モジュール）、２ａ…検出モジュール（第１放射線検出モジュール）、２ｂ，２ｃ…検出モジュール（第１放射線検出モジュール、第２放射線検出モジュール）、２ｄ…（第２放射線検出モジュール）、３…検出ユニット（放射線検出ユニット）、４…フレーム、５１ａ…入射面、８６ａ…取付部、８７…貫通孔（棒状部材を挿入可能な孔）、１００…治具、１１０…基準治具、１１５…基準面、１１８…貫通孔（第１貫通孔、第２貫通孔）、１１９…裏面、１２０ａ…突起治具（第１突起治具）、１２０ｂ，１２０ｃ…突起治具（第１突起治具、第２突起治具）、１２０ｄ…突起治具（第２突起治具）、ＦＰ…支持ピン（棒状部材）、ＭＰ…ピン（第１突起、第２突起）、Ｓ…スライス方向、Ｄ１…第１方向。

Claims (4)

1. 放射線を検出する第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールと、前記第１放射線検出モジュール及び前記第２放射線検出モジュールのそれぞれを支持するフレームと、備え、前記第１放射線検出モジュール及び前記第２放射線検出モジュールのそれぞれは、放射線が入射する入射面と、前記入射面と反対側に位置する取付部と、前記入射面の法線に直交する方向に露出した側部と、を有するＣＴ装置用の放射線検出ユニットの製造方法であって、
   基準面と、前記基準面から突出した第１突起と、前記基準面から突出した第２突起と、を有し、前記第１突起が着脱可能である治具を用い、
   前記治具の前記基準面に前記第１放射線検出モジュールの入射面を当接させ、前記第１放射線検出モジュールを位置決めする第１工程と、
   前記治具の前記基準面に前記第２放射線検出モジュールの入射面を当接させ、前記第２放射線検出モジュールを位置決めする第２工程と、
   前記第１放射線検出モジュール及び前記第２放射線検出モジュールのそれぞれを前記フレームに取付ける第３工程と、を備え、
   前記第１工程では、前記第１突起に前記第１放射線検出モジュールの前記側部を突き当て、
   前記第２工程では、前記第１工程の後に、前記第１突起が取り外された領域内に前記第２放射線検出モジュールを配置すると共に、前記第２突起に前記第２放射線検出モジュールの前記側部を突き当て、
   前記第３工程では、前記第１放射線検出モジュールの前記取付部、及び、前記第２放射線検出モジュールの前記取付部のそれぞれを、前記フレームと対向させると共に前記フレームから離間させて、前記第１放射線検出モジュール及び前記第２放射線検出モジュールのそれぞれを前記フレームに取付ける、
   放射線検出ユニットの製造方法。
2. 前記第１放射線検出モジュールの前記取付部、及び、前記第２放射線検出モジュールの前記取付部のそれぞれには、棒状部材を挿入可能な孔が設けられており、
   前記第３工程では、前記第１放射線検出モジュールの前記孔及び前記第２放射線検出モジュールの前記孔のそれぞれに、接着剤を充填すると共に前記棒状部材を挿入し、前記第１放射線検出モジュール及び前記第２放射線検出モジュールのそれぞれを前記棒状部材を介して前記フレームに取付ける、
   請求項１に記載の放射線検出ユニットの製造方法。
3. 前記治具は、
   前記基準面と、前記基準面と反対側の面である裏面と、を含む基準治具と、
   前記第１突起を有する第１突起治具と、
   前記第２突起を有する第２突起治具と、を有し、
   前記基準治具には、前記裏面側から前記基準面側に前記第１突起を貫通させる第１貫通孔と、前記裏面側から前記基準面側に前記第２突起を貫通させる第２貫通孔と、が設けられており、
   前記第１工程では、前記基準面から前記第１突起が突出するように、前記基準治具と前記第１突起治具とを組み合わせて使用し、
   前記第２工程では、前記基準治具から前記第１突起治具を取り外した後に、前記基準面から前記第２突起が突出するように、前記基準治具と前記第２突起治具とを組み合わせて使用する、
   請求項１又は２記載の放射線検出ユニットの製造方法。
4. 前記フレームは、前記ＣＴ装置のスライス方向に沿う第１方向に沿って延在しており、
   前記第１放射線検出モジュール及び前記第２放射線検出モジュールを、前記第１方向に沿って前記フレームに取り付ける、
   請求項１〜３のいずれか一項記載の放射線検出ユニットの製造方法。

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