JP6200171B2 - 放射線検出装置及び撮像システム - Google Patents

Description

本発明は、放射線検出装置及び撮像システムに関する。

放射線検出装置は、光を検出するセンサパネルと、放射線を光に変換するシンチレータ層とを備える。特許文献１には、シンチレータ層が感圧接着剤組成物を含み、センサパネルとシンチレータ層とが直接接着された構造が開示されている。特許文献１によると、センサパネルとシンチレータ層との間にはこれらを接着するための接着層が配されないため、センサパネルが検出すべき光の損失を低減し、放射線検出装置の感度が向上する。

特開２０１１−１１７９６６号公報

ところで、センサパネルとシンチレータ層との間に接着層を有する構造においては、放射線検出装置にかかる応力が、この接着層によって緩和されうる。この応力は、例えば、製造過程における加熱ないし冷却プロセス等の温度変化により生じる応力を含む。特許文献１に記載の構造は、このような応力に対する耐性まで考慮されたものではない。

本発明の目的は、放射線検出装置の信頼性を向上するのに有利な技術を提供することにある。

本発明の一つの側面は放射線検出装置にかかり、前記放射線検出装置は、光を検出する複数のセンサ部が配されたセンサパネルと、入射した放射線を光に変換するシンチレータ粒子及び接着性を有して前記シンチレータ粒子を結合する接着樹脂を含むシンチレータ層と、を備え、前記シンチレータ層は前記接着樹脂によって前記センサパネルに接着されており、前記接着樹脂の引張弾性率が０．７ＧＰａより大きく且つ３．５ＧＰａより小さく、前記接着樹脂の前記シンチレータ粒子に対する体積比が１％以上且つ５％以下である、ことを特徴とする。

本発明によれば、放射線検出装置の信頼性を向上するのに有利な技術を提供することができる。

第１実施形態の構成の例を説明する図。 シンチレータ層の構成の例を説明する図。 第２実施形態の構成の一例を説明する図。 各実施形態を適用した撮像システムの例を説明する図。 加熱‐冷却ストレス試験の例を説明する図。 スクリーン印刷で用いるスクリーン版を説明する図。 各実施形態についての実施例を説明する図。 第３実施形態の構成の一例を説明する図。 第４実施形態の構成の一例を説明する図。

＜第１実施形態＞
図１及び図２を参照しながら、第１実施形態の放射線検出装置１１を説明する。図１（ａ）は、放射線検出装置１１の上面からみた構造を模式的に示している。放射線検出装置１１は、例えば、フレキシブルプリント基板１１０を介して、信号を読み出すための回路基板１１１や放射線検出装置１１を駆動するための回路基板１１２に接続される。放射線検出装置１１は、図１（ａ）に示した画素アレイ１１３において放射線を検出する。放射線の検出によって得られた信号は、回路基板１１２から入力された駆動信号にしたがって、回路基板１１１に出力される。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のカットラインＸ−Ｘ’における放射線検出装置１１の断面構造を模式的に示している。放射線検出装置１１は、光を検出するためのセンサパネル１５０と、入射した放射線を光に変換するためのシンチレータ層１０４と、を備える。センサパネル１５０は、センサ基板１０７に、光を検出する複数のセンサ部（不図示）を有する。センサ部は、光電変換素子と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチ素子とを備える画素に相当する。図１（ａ）に示した画素アレイ１１３は、例えば２８００×３４０８の画素から構成されている。センサパネル１５０は、センサ部を保護するためのセンサ保護層１０６を有しうる。シンチレータ層１０４は、入射した放射線を光に変換するシンチレータ粒子と、接着性を有してシンチレータ粒子同士を結合する接着樹脂とを含む。ここで、シンチレータ層１４０は、接着樹脂によってセンサパネル１５０に接着される。また、センサパネル１５０とシンチレータ層１０４とが接着しているシンチレータ層１０４の面とは反対側には、例えば、光を拡散反射する機能を有する基材（反射層１０３）が配されうる。また、これらを覆うように粘着層１０２と保護層１０１とが配されうる。

上述の構成は、以下に例示されるような工程で形成されうる。例えば、ビヒクル（樹脂を溶媒に溶解した材料）中にシンチレータ粒子を分散させたペースト（シンチレータ粒子をビヒクルに分散させた材料）を準備する。次に、このペーストを、センサパネル１５０（センサ基板１０７又はセンサ保護層１０６）の上に、スクリーン印刷やスリットコート等の方法によって塗工し、シンチレータ層１０４を形成する。その後、反射層１０３をシンチレータ層１０４の上に転写する。さらに、その後、電磁シールドや鏡面反射の機能を有する保護層１０１を、シンチレータ層１０４と反射層１０３とを覆うように、粘着層１０２を介してセンサパネル１５０の上に貼り付ける。なお、保護層１０１は、必ずしも、反射層１０３およびシンチレータ層１０４の全体およびその周辺部分を覆いつつセンサ保護層１０６に接触するように設けられる必要はない。例えば、シンチレータ層１０４の耐湿保護が不要であれば、保護層１０１は、センサ保護層１０６の一部に接触するように設けられればよい。

図１（ｂ）に示したＡ側から入射した放射線は、保護層１０１、粘着層１０２、反射層１０３を透過した後、シンチレータ層１０４に入射する。シンチレータ層１０４においては、入射した放射線に応じて光が発生し（即ち、入射した放射線が光に変換され）、この光はセンサパネル１５０において検出される。この構造によると、センサパネル１５０とシンチレータ層１０４との間にはこれらを接着するための層を有しないため、光の散乱や吸収による光の損失を低減し、放射線検出装置１１の感度及びＭＴＦの低下を抑制することができる。また、放射線がＢ側から入射する裏面照射型の場合についても同様に、感度及びＭＴＦの低下を抑制することができる。

シンチレータ粒子には、耐湿性、発光効率、熱プロセス耐性、残光性の観点から、例えば、一般式としてＭ２Ｏ２Ｓ：Ｒで示される金属酸硫化物を用いるとよい。ここで、「Ｍ」は、例えば、Ｌａ、Ｙ及びＧｄ等を含み、「Ｒ」は、Ｔｂ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｐｒ及びＴｍ等を含みうる。接着樹脂には、センサ部の耐湿保護等の観点から、有機溶剤に可溶なものを用いるとよい。特に、例えば、チクソトロピック性を有するエチルセルロース、ニトロセルロース等のセルロース系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリビニルブチラール等のポリビニルアセタール系樹脂が用いられうる。接着樹脂には、第１実施形態で述べた引張弾性率の範囲を満たすようにして、上述の樹脂のうち２つ以上を組み合わせて用いてもよい。

図２（ａ）は、シンチレータ層１０４の構成を模式的に示している。シンチレータ層１０４は、上述のとおり、シンチレータ粒子７１と接着樹脂７２とを含み、さらに間隙（例えば、空気７３）を含む構造を有しうる。

ここで、接着樹脂７２の引張弾性率は、０．７ＧＰａより大きく且つ３．５ＧＰａより小さく、また、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比が１％以上且つ５％以下である。接着樹脂７２の引張弾性率が０．７ＧＰａ以下の場合は、センサパネル１５０とシンチレータ層１０４との接着力、又は反射層１０３とシンチレータ層１０４との接着力が不十分になり、これらが剥離してしまうおそれがある。また、引張弾性率が０．７ＧＰａ以下の場合は、シンチレータ層１０４に含まれるシンチレータ粒子７１同士の接着力が不十分になり、シンチレータ層１０４そのものの形状がくずれてしまうおそれがある。接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比が１％より小さい場合も同様である。一方、引張弾性率が３．５ＧＰａ以上の場合は、シンチレータ層１０４にかかる応力が吸収されにくくなり、シンチレータ層１０４と、シンチレータ層１０４に隣接する部分とが剥離してしまうおそれがある。また、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比が５％より大きい場合は、応力を吸収しうる空気７３の割合が相対的に少なくなるため、却って、シンチレータ層１０４と、シンチレータ層１０４に隣接する部分とが剥離してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態では、接着樹脂７２の引張弾性率は、０．７ＧＰａより大きく且つ３．５ＧＰａより小さく、また、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比が１％以上且つ５％以下にすることにより、放射線検出装置１１の信頼性の向上を図った。その効果は、後述の実施例の測定結果（図７）からも明らかである。

シンチレータ粒子７１には、粒径が２５μｍ以下のものが用いられる。シンチレータ層１０４の表面に粒径が２５μｍより大きい粒子（突出した形状を含む。）が存在すると、シンチレータ層１０４とシンチレータ層１０４に隣接する部分との境界において気泡が生じ、剥離してしまうおそれがある。また、シンチレータ粒子７１には、メディアン径（５０％粒子径）が２μｍ以上且つ１２μｍ以下のものが用いられる。シンチレータ粒子７１のメディアン径が２μｍより小さいと、粒子の個々の粒子との間の付着力が低下してしまう。一方、シンチレータ粒子７１のメディアン径が１２μｍより大きいと、前述の境界との間で気泡が生じ、剥離してしまうおそれがある。よって、シンチレータ層１０４のシンチレータ粒子７１には、粒径が２５μｍ以下であり、メディアン径が２μｍ以上且つ１２μｍ以下のものが用いられるとよい。ここで、粒径とは、粒子を完全な球体と仮定した場合にその直径に相当する便宜的な値である。また、本明細書の粒径は、コールターカウンター法又はレーザー回折・散乱法（マイクロトラック法）によって測定したものである。

また、シンチレータ層１０４は、空気及び流動性の材料のうち少なくとも流動性の材料をさらに含むとよい。流動性の材料は、屈折率が１以上且つシンチレータ粒子の屈折率の値以下であるとよい。流動性の材料には、例えば、シリコーンオイル等が用いられうる。これによって、シンチレータ粒子７１と空気７３との間における光の散乱や吸収による光の損失を低減し、放射線検出装置１１の感度及びＭＴＦの低下を抑制することができる。また、このことは、樹脂等を充填した後に乾燥させ固形化させる方法も考えられるが、シンチレータ層１０４の可撓性との関係から、流動性の材料を用いるとよい。また、シンチレータ層１０４は、応力を吸収するために、空気と流動性の材料との両方を含んでもよい。さらに、シンチレータ層１０４は、シンチレータ粒子７１間に結着作用を付与するコロイダルシリカ等の結着剤を含むとよい。

また、図１（ｃ）に例示されるように、センサパネル１５０に、センサパネル１５０とシンチレータ層１０４とが接触している領域を取り囲むように突出した部分９０を設けてもよい。前述の流動性の材料を用いる場合は、シンチレータ層１０４の毛細管現象により、印刷やスプレー又は浸漬等の方法を用いて、流動性の材料をシンチレータ層１０４に容易に充填することが可能である。しかし、例えば、常温において流動性の材料の粘度が低い場合、シンチレータ層１０４から流動性の材料が流出するおそれがある。また、流動性の材料を用いない場合においても、シンチレータ層１０４を塗工した後からシンチレータ層１０４が十分に乾燥する前までに、シンチレータ層１０４の外形の精度が低下するおそれがある。これらのことは、上述の突出した部分９０を設けることにより防ぐことができる。この突出した部分９０の高さ（突出長）は、シンチレータ層１０４の厚さの半分以上且つシンチレータ層１０４の厚さ以下とすればよい。これは、シンチレータ層１０４とセンサパネル１５０とが接触する部分において、上述の問題が顕著になるからである。この突出した部分９０には、例えば、エポキシ樹脂等を用いるとよい。また、突出した部分９０は、センサパネル１５０とシンチレータ層１０４とが接触すべき領域の外周に沿ってパターニング形成することによって形成されうる。また、突出した部分９０の形成は、センサパネル１５０の上に配されうるバイアス配線や信号配線等の配線を利用して為されてもよいし、表面エネルギーの高い薄膜によって形成された凸部を用いて為されてもよい。

また、センサパネル１５０とシンチレータ層１０４とが接触しているセンサパネル１５０の面が凹凸形状を有していると、これらが接触する面積が大きくなり、接着性がさらに向上される。この凹凸形状は、例えば、コロイダルシリカやアルミナ等を塗布し及び乾燥することにより形成されうる。ここで、この凹凸形状が、シンチレータ層１０４で生じた光の光路を光学的に遮断しないように、例えば、透過率や凹凸の大きさ等に留意して、凹凸形状を形成するとよい。

また、シンチレータ層１０４は、図２（ｂ）に例示されるように、領域ごとに異なる構成を有してもよい。即ち、シンチレータ層１０４は、接着樹脂７２の引張弾性率Ｅが、厚さ方向に不均一な分布を有する。シンチレータ層１０４は、センサパネル１５０の側から反射層１０３の側に向かって、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３を有する。（第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３は、例えば、シンチレータ層１０４を３等分した領域で与えられてもよいし、均等に分割された領域でなくてもよい。）第１領域Ｒ１における接着樹脂７２の引張弾性率をＥ_Ｒ１とする。第２領域Ｒ２における接着樹脂７２の引張弾性率をＥ_Ｒ２とする。第３領域Ｒ３における接着樹脂７２の引張弾性率をＥ_Ｒ３とする。ここで、シンチレータ層１０４は、引張弾性率が、各領域Ｒ１乃至Ｒ３の間で、Ｅ_Ｒ１＞Ｅ_Ｒ３＞Ｅ_Ｒ２の関係が成り立つように設けられている。

放射線検出装置１１は、シンチレータ層１０４のうちセンサパネル１５０の側における応力の影響を強く受けるため、シンチレータ層１０４はセンサパネル１５０の側において応力に対する耐性を有するとよい。また、シンチレータ層１０４のうち反射層１０３の側における応力は、粘着層１０２によっても緩和されうるが、シンチレータ層１０４は反射層１０３の側においても応力に対する耐性を有するとよい。そこで、各領域Ｒ１乃至Ｒ３の間において、上述の関係が成り立つようにシンチレータ層１０４を形成することにより、シンチレータ層１０４とセンサパネル１５０との間、又はシンチレータ層１０４と反射層１０３との間における剥離を抑制することができる。

また、同様の理由により、シンチレータ層１０４は、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比Ｖｒ／Ｖｓが、厚さ方向に不均一な分布を有することによっても、同様の効果を得ることができる。第１領域Ｒ１における接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比を、（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ１とする。第２領域Ｒ２における接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比を、（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ２とする。第３領域Ｒ３における接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比を、（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ３とする。ここで、シンチレータ層１０４は、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比が、各領域Ｒ１乃至Ｒ３の間で、（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ１＞（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ３＞（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ２の関係が成り立つように設けられている。この効果は、後述の実施例の測定結果（図７）からも明らかである。

以上、本実施形態によると、放射線検出装置１１の感度及びＭＴＦの低下を抑制しつつ、放射線検出装置１１の信頼性を向上することができる。

＜第２実施形態＞
図３を参照しながら、第２実施形態の放射線検出装置１２を説明する。本実施形態は、保護層１０３に代替して、粉末状の無機粒子７４と接着樹脂７２とを含む反射層１０３ａを設ける点で第１実施形態と異なる。反射層１０３ａは、シンチレータ層１０４を形成した後に、例えば、接着樹脂７２を用いつつ同様の方法によって形成される。無機粒子７４は粒径がシンチレータ粒子７１より小さく、これにより、無機粒子７４はシンチレータ粒子７１の間隙に入り込むことができる。よって、反射層１０３ａとシンチレータ層１０４とは、無機粒子７４とシンチレータ粒子７１とが接触する面積が大きいため、高い接着性を有する。これにより、粘着層１０２は、反射層１０３ａとシンチレータ層１０４とを固定するという目的において設ける必要がない。

無機粒子７４には、例えば、母体色が白い、拡散反射性が高い材料を用いればよい。Ｘ線がＡ側から入射する場合は、例えば、Ｘ線減率係数や密度が小さいルチル型のＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等を無機粒子７４に用いるとよい。また、可視光の拡散反射を良好に保つため、無機粒子７４の粒径は可視光の波長の半分程度とするとよく、即ち、無機粒子７４には、粒径が１９０ｎｍ以上且つ３８０ｎｍ以下のものが用いられうる。また、シンチレータ粒子７１の母体色が白い場合は、シンチレータ粒子７１それ自身が拡散反射機能を有しうる。Ｘ線がＢ側から入射する場合は、例えば、Ｘ線減率係数に関わらず、硫酸バリウム、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化マグネシウムを無機粒子７４に用いてもよい。

以上、放射線検出装置１２は、反射層１０３ａとシンチレータ層１０４との接着性が向上することによって、第１実施形態で述べた効果と同様の効果を効率的に得つつ、光の損失を抑制することができる。よって、本実施形態によると、放射線検出装置１２の感度及びＭＴＦの低下をさらに抑制することができる。

＜第３実施形態＞
前述のとおり、シンチレータ層１０４は、シンチレータ粒子７１と接着樹脂７２とを含み、さらに、空気７３（間隙）を含みうる。空気７３は周囲の部材に対して屈折率が低いため、シンチレータ層１０４で生じた光が反射層１０３を通過したり、反射層１０３の内部で散乱されたりすることによる光の損失が低減されうる。また、空気７３により、放射線検出装置の製造における加熱、冷却、加湿等の環境の変化により生じる線熱膨張係数差による圧縮応力が緩和されうる。このことは、特に、シンチレータ層１０４と反射層１０３との間における線熱膨張係数差による圧縮応力がシンチレータ層１０４に及ぼす影響を低減しうる。

以下では、図８を参照しながら、第３実施形態の放射線検出装置１３を説明する。図８（ａ）は、図１（ｂ）と同様にして、放射線検出装置１３の断面構造を模式的に示している。本実施形態は、シンチレータ層１０４と反射層１０３との間に空気層７３Ｌを設けている点で、第１実施形態と異なる。

シンチレータ層１０４の上（センサ基板１０７とは反対側の面上）には、シンチレータ層１０４の外周に沿って設けられた反射層支持体１０５と、反射層支持体１０５の上に反射層１０３が配されうる。ここで、反射層１０３とシンチレータ層１０４との間には空気層７３Ｌが設けられており、シンチレータ層１０４と反射層１０３とは接触していない。このことは、反射層１０３が、反射層１０３とシンチレータ層１０４との間に空気層７３Ｌを形成されるように設けられればよく、図８（ｂ）に例示されるように反射層支持体１０５の機能を兼ねてもよい。なお、本実施形態では粘着層１０２を図示していない。

シンチレータ層１０４において生じた光のうちの一部は、各シンチレータ粒子７１の表面において散乱され、周囲の部材に対して屈折率が低い空気層７３Ｌに入射しうる。本構成によると、屈折率が低い空気層７３Ｌから屈折率の高い反射層１０３への光の侵入が低減され、当該光が反射層１０３を透過し又は反射層１０３の内部で散乱することによる光の損失が低減されうる。よって、空気層７３Ｌからの光は、反射層１０３の表面においてシンチレータ層１０４の側に向かって効果的に反射され、センサ基板１０７に到達しうる。

ここで、空気層７３Ｌの厚さを例えば５０μｍ以上にすると、シンチレータ層１０４から反射層１０３への光のうちの比較的入射角の大きい成分については光散乱が生じてしまい、ＭＴＦの低下をもたらしうる。また、シンチレータ層１０４は、シンチレータ粒子を用いた場合には、その上面にシンチレータ粒子の最大粒子径に相当する大きさの段差が生じうる。よって、空気層７３Ｌは、これらを考慮した厚さで設けられるとよい。よって、空気層７３Ｌは、その厚さが２５μｍ〜５０μｍの範囲になるように設けられるとよい。

また、反射層１０３とシンチレータ層１０４との間に設けられた空気層７３Ｌが維持されるように、反射層１０３が十分な剛性を有することが求められる。よって、反射層１０３には十分な剛性を有する部材が用いられ、又は、十分な剛性を有するようにディンプル加工やハニカム加工等がなされうる。なお、反射層１０３は、反射層１０３とシンチレータ層１０４との間に設けられた空気層７３Ｌが維持されるように、反射層１０３が、その重さによる変形に耐えられる程度の剛性を有すればよい。例えば、厚さ２５μｍの空気層７３Ｌを維持するためには、０．４ｍ×０．４ｍの反射層１０３の剛性は１４ＭＰａ以上とすればよい。また、例えば、医療診断等の用途の放射線検出装置の場合には、被験者の体重による荷重が考慮されるべきであり、例えば２００ｋｇｆの荷重に耐えるように設計するときは、当該反射層１０３の剛性は３ＧＰａ以上とすればよい。また、反射層１０３には、軽元素で構成される樹脂成型板（例えばＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等）が用いられうる。また、炭素繊維系樹脂（例えばＣＦＲＰ、ＰＡＮ系炭素繊維、異方性炭素繊維、等方性炭素繊維等）を用いて、より薄い反射層１０３を形成してもよい。

以上、第１実施形態においては、シンチレータ層１０４と反射層１０３との間に空気７３が存在する構成を例示したが、本実施形態で例示したように、シンチレータ層１０４と反射層１０３との間に積極的に空気層７３Ｌを設けてもよい。空気層７３Ｌにより、シンチレータ層１０４で生じた光が反射層１０３を通過し、反射層１０３の内部で散乱することによる光の損失が低減され、また、シンチレータ層１０４と反射層１０３との間における線熱膨張係数差による圧縮応力が緩和されうる。よって、本実施形態によると、放射線検出装置の感度およびＭＴＦが向上すると共に、放射線検出装置の信頼性が向上しうる。このことは、Ｂ側から放射線が入射するように構成された裏面照射型の放射線検出装置においても同様である。なお、本実施形態の空気層７３Ｌは、柱状結晶（例えばＣｓＩ：Ｔｌ）のアルカリハライド系シンチレータ層を蒸着法によってセンサパネル１５０上に形成する構成においても適用されうる。

放射線検出装置１３は、以下に例示されるような工程で形成されうる。例えば、ビヒクル中にＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ等の蛍光体粉末と、結着作用を付与するコロイダルシリカ等とを分散させたペーストを準備する。コロイダルシリカは、有機溶剤との相溶性が十分に確保されていることを要し、例えば日産化学製のオルガノシリカゾル等が用いられうる。撹拌時ないし使用時のペーストの懸濁発泡を防止するため、コロイダルシリカ表面が有機修飾されており、相溶性の高いものが好適であり、例えば日産化学製オルガノシリカゾルＭＥＫ−ＡＣ−２１０１やＭＩＢＫ-ＳＤ等が用いられうる。なお、コロイダルシリカの蛍光体に対する体積比が０．５％未満の場合では十分な結着力が得られず、一方、２．０％以上の場合では輝度の低下をもたらしうるため、当該体積比は０．５％〜２．０％の範囲になるように、ペーストを生成するとよい。

次に、このペーストを、センサパネル１５０（センサ基板１０７又はセンサ保護層１０６）の上に、スクリーン印刷やスリットコート等の方法によって所望の膜厚が得られるよう塗工し、乾燥させることによってシンチレータ層１０４を形成する。その後、反射層支持体１０５が、シンチレータ層１０４の外周に沿って、又は、画素アレイ１１３の外周に沿って形成されうる。さらに、シンチレータ層１０４と反射層１０３との間に積極的に空気層７３Ｌが形成されるように、反射層支持体１０５の上に反射層１０３が設けられうる。さらに、その後、防湿機能を有する保護層１０１が、シンチレータ層１０４と反射層１０３とを覆うように、例えば粘着層１０２を介して、センサパネル１５０の上に設けられうる。保護層１０１は、電磁シールドとしての機能も兼ねうる。なお、潮解性のあるＣｓＩ：Ｔｌ柱状結晶のシンチレータ層を用いる場合には、十分な耐湿保護を図る必要がある。例えば、ポリ塩化ビニリデン溶液による湿式成膜、パラキシリレン系ポリマーの真空蒸着等による成膜、または機能性防湿フィルム等を、シンチレータ層１０４が外部環境から遮断されるように被覆させればよい。

＜第４実施形態＞
第３実施形態では、シンチレータ層１０４と反射層１０３との間に空気層７３Ｌを設けた構成を例示した。しかし、シンチレータ層１０４と反射層１０３との間に空気層７３Ｌが存在すれば、放射線検出装置の感度、ＭＴＦおよび信頼性を向上させることができ、シンチレータ層１０４と反射層１０３とが部分的に接触する領域が存在してもよい。

以下では、図９を参照しながら、第４実施形態の放射線検出装置１４を説明する。本実施形態は、シンチレータ層１０４および反射層１０３の一方が、それらが対向する面において凸形状を有することによって、それらが部分的に互いに接触している点で第３実施形態と異なる。図９（ａ１）〜（ａ３）は、図８と同様にして、放射線検出装置１４の断面構造の例を模式的に示しており、反射層１０３がその下面において凸形状を有し、シンチレータ層１０４に部分的に接触している。図９（ｂ１）〜（ｂ３）は、同様にして放射線検出装置１４の断面構造の例を模式的に示しており、シンチレータ層１０４がその上面において凸形状を有し、反射層１０３に部分的に接触している。

図９（ａ１）および（ｂ１）に例示されるように、反射層１０３ないしシンチレータ層１０４の凸形状は、所定のピッチで周期的に設けられうる。凸形状の周期は、前述のセンサ部の配列にしたがう。例えば、凸形状の周期は、センサ部のピッチのＮ倍になるようにすればよい（Ｎは整数）。これにより、シンチレータ層１０４と反射層１０３との間に、各センサ部に対応した空気の間隙７３Ｓが設けられ、アーチファクトの発生を抑制しつつ、放射線検出装置の感度、ＭＴＦおよび信頼性を向上させることができる。空気の間隙７３Ｓは、第３実施形態で述べたとおり、その厚さが２５μｍ〜５０μｍの範囲になるように設けられるとよい。

なお、反射層１０３の下面の凸形状は、例えば、ＰＥＴフィルムを主体とした反射フィルムの表面に熱プレスを行う等の方法によって形成されうる。また、シンチレータ層１０４の上面の凸形状は、例えば、センサピッチと同様の開口を有するスクリーン版を準備して、そのメッシュパターンを利用して成膜することによって形成されうる。

また、以上では、反射層１０３ないしシンチレータ層１０４の凸形状が所定のピッチで周期的に設けられた構成を例示したが、本発明はこの構成に限られるものではない。例えば、凸形状を、図９（ａ２）および（ｂ２）に例示されるように中央領域の一部および周辺領域の一部に設ける構成でもよい。また、凸形状を、図９（ａ３）および（ｂ３）に例示されるように、中央領域および周辺領域のうちの周辺領域の一部に設ける構成でもよい。

以上、本実施形態によると、第３実施形態と同様の効果が得られ、さらに、反射層１０３の剛性についての制約が第３実施形態に比べて緩和されるため、設計面においても有利である。また、本実施形態によると、反射層支持体１０５を形成するプロセスを省略することができ、製造コストが低減されうる。なお、本実施形態の空気の間隙７３Ｓは、第３実施形態と同様にして、柱状結晶のアルカリハライド系シンチレータ層を蒸着法によってセンサパネル１５０上に形成する構成においても適用されうる。

＜撮像システム＞
図４は、以上の４つの実施形態にかかる放射線検出装置（１１〜１４）を適用した撮像システム２０を模式的に示している。撮像システム２０は、例えば、放射線検出装置１１を備えた筐体２００と、イメージプロセッサ等を含む信号処理部２３０と、ディスプレイ等を含む表示部２４０と、放射線を発生させるための放射線源２１０と、を備える。放射線源２１０から発せられた放射線（代表例としては、Ｘ線）は被験者２２０を透過し、被験者２２０の体内の情報を含む放射線が、筐体２００が備える放射線検出装置１１により検出される。これにより得られた放射線画像を用いて、例えば、信号処理部２３０は、所定の信号処理を行い、画像データを生成する。この画像データは、表示部２４０に表示される。

以上では、４つの実施形態と、撮像システムに適用した例とを述べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的、状態、用途、機能、およびその他の仕様の変更が適宜可能であり、他の実施形態によっても実施されうる。

＜参考例＞
各実施形態にしたがう実施例を示すに先立って、参考例として、センサパネルとシンチレータ層との間に接着層を有する放射線検出装置Ｄ（不図示）について述べる。まず、５５０ｍｍ×４４５ｍｍ×０．７ｔの無アルカリガラス基板の上に、アモルファスシリコン（非晶質シリコン）を用いた半導体薄膜を形成した。その後、その上に、光を検出する複数のセンサ部が配されたセンサアレイと、これらを駆動するための複数の配線とを形成した。センサ部は、光電変換素子と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とを備える。画素アレイ１１３は、ここでは、２８００×３４０８の画素から構成されている。その後、センサ保護層１０６として、ＳｉＮｘ層及びポリイミド樹脂層を形成し、センサパネルを得た。

次に、シンチレータ層を形成するための基台（３５２．５ｍｍ×４２８．５ｍｍのＴＯＲＡＹ製ルミラーＥ２０ ＃１８８）を用意し、スクリーン印刷機にセットした。この基台は拡散反射等の機能を有し、図１の反射層１０３に対応する。シンチレータの材料としては日亜化学製のＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ（ＮＰ−３０１０）（２ｋｇ）を、日本香料製のターピネオール（１ｋｇ）に分散・撹拌した。さらに、分散剤としてＢＹＣケミー製のＢＹＣ−２０００（微量）を添加して撹拌した。次に、これを加熱（温度１５０℃）しつつ、ポリビニルブチラール樹脂を添加して溶解させた後に冷却して、ブチルカルビトールアセテートを添加した。これにより、温度２５℃、回毎分０．３ｒｐｍにおける回転粘度が３００Ｐａ・ｓとなるように調整されたペーストが得られた。調製後のペーストは、３本ロールミルを用いて分散させた後、粒ゲージを用いたところ、分散度は２５μｍであった。

このシンチレータペーストを用いて、シンチレータ層を形成するための基台にスクリーン印刷を行った。具体的には、ソノコム（株）製のスクリーン版（版枠１１００ｍｍ×１２００ｍｍ、線径８０μｍ、３Ｄ ８０メッシュ）を用い、２．２ｍｍのクリアランスで行った。開口は３５２ｍｍ×４２８ｍｍとした。スクリーン印刷を行った後は、レベリング（１５分）させた後、ＩＲ加熱炉において乾燥（１２０℃、４５分）させ、室温まで冷却させた後、更に同様の手順でスクリーン印刷を繰り返し、計３回、実施した。ここで、メッシュ痕を軽減するために、スクリーン印刷のメッシュバイアスを印刷により変え、１回目は２２．５°、２回目は３０°、３回目は４５°のスクリーン版を用いた。また、スクリーン印刷は、いずれも、スキージー角度７５°、スキージー速度２０ｍｍ／ｓｅｃで為された。このようにして、基台の上にシンチレータ層を備えた蛍光板が得られた。

次に、この蛍光板を転写装置にセットし、ＤＩＣ（株）製の粘着シート（ＤＡＩＴＡＣ ＃８６０３ ＴＮＷ−１０）をこの蛍光板に転写した。これにより、膜厚１０μｍの粘着層を備えるシンチレータ層を搭載した板を得た。その後、上述のセンサパネルを転写装置にセットして、シンチレータ層を搭載した板を、画素アレイ１１３を覆うように、センサパネルの中央部に貼り付けた。さらに、その後、保護フィルムをセンサ基板に転写して保護層を形成した後、側壁面の気泡を抜くために加圧脱泡を行った。保護フィルムには、５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の基台フィルムの上にＡｌを４０μｍ成膜し、更に１０μｍのアクリル系粘着剤を転写したものを用いた。これにより、保護層は、センサ部に対する電磁シールド及び保湿の機能を有する。以上のようにして放射線検出装置Ｄを得た。

ＭＴＦ評価方法は以下のようにして行った。まず、放射線検出装置を評価装置にセットし、Ｘ線源との間に軟Ｘ線除去用の２０ｍｍＡｌフィルターをセットした。次に、基板とＸ線源との間の高さを１３０ｃｍに調整し、放射線検出装置を電気駆動系に接続した。この状態で、放射線検査装置の上に矩形ＭＴＦチャートを２乃至３°程度傾けて搭載し、管電圧８０ｋｅＶ、管電流２５０ｍＡの条件の下、５０ｍｓのＸ線パルスを６回爆射した。次に、ＭＴＦチャートを取り除き、同様にして、６回爆射した。ＭＴＦの評価は、６回の爆射のうち線量の安定している３回をそれぞれ用いて、その画像を解析することにより行った。前述の放射線検出装置ＤのＭＴＦは２ｌｐ／ｍｍで０．２８０であった。また、感度の評価方法は、同様にして、上記条件の下、３回爆射して行った。放射線検出装置Ｄの感度は３７００ＬＳＢであった。

熱応力の耐性を比較するための試験は、図５に例示されるように、温度５０℃、湿度６０％の状態と、温度−３０℃、湿度０％の状態とを繰り返すヒートサイクル試験を行った。前述の放射線検出装置Ｄは、１回目のヒートサイクル試験では、外観上及び実用上の問題は見られなかったが、２回目のヒートサイクル試験では、シンチレータ層とセンサパネルとの間で剥離が生じた。３回目のヒートサイクル試験では、保護膜とシンチレータ層との間で剥離が生じ、さらにシンチレータ層は破壊に至った。

以下、図７を参照しながら、各実施形態にしたがった実施例を示す。

＜実施例１＞
実施例（１−１）乃至（１−６）では、接着樹脂７２の引張弾性率について、０．７ＧＰａから３．５ＧＰａの範囲でパラメータをふって上述の実施形態を実施した。前述の参考例と同様の手順でシンチレータのペーストを取得したが、その際、シンチレータ粒子７１に対する接着樹脂７２の体積比が２．５％になるように樹脂を添加した。また、必要に応じてブチルカルビトールアセテートを添加し、温度２５℃、回毎分０．３ｒｐｍにおける回転粘度が１５０〜３００Ｐａ・ｓとなるように調整した。調製後のペーストは、３本ロールミルを用いて分散させた後、粒ゲージを用いたところ、分散度は２５μｍであった。ここで、接着樹脂７２には、重合度が異なるエチルセルロース（ＥＣ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）及びポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）を用いた。これらの引張弾性率は、予め、膜厚と重量の測定された小片の短冊膜を作成し、セイコー電子工業（株）製の動的粘弾性測定装置（ＤＭＳ２１０）を用いて測定している。引張弾性率は、実施例（１−１）では０．７ＧＰａ、実施例（１−２）では０．８ＧＰａ、実施例（１−３）では１．０ＧＰａ、実施例（１−４）では１．４ＧＰａ、実施例（１−５）では３．４ＧＰａ、実施例（１−６）では３．５ＧＰａであった。また、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比は２．５％であった。

次に、これらのシンチレータのペーストを用いて、センサパネル１５０をスクリーン印刷機の上にセットし、参考例と同様の手順で、スクリーン印刷を計３回、実施した。スクリーン版には、３５２．５ｍｍ×４２８．５ｍｍの印刷パターンが基板中央部に得られるように開口を設定した。その後、シンチレータ層１０４が形成されたセンサパネル１５０を転写装置にセットし、保護フィルムを転写した後、側壁面の気泡を抜くために加圧脱泡を行った。保護フィルムには、５０μｍのＰＥＴの基台フィルムの上にＡｌを４０μｍ成膜し、さらに１０μｍのアクリル系粘着剤を転写し、ＴＯＲＡＹ製ルミラーＥ２０ ＃１８８を接着させ、ＤＡＩＴＡＣ ＃８６０３ ＴＮＷ−１０を転写したものを用いた。ここで、ＴＯＲＡＹ製ルミラーＥ２０ ＃１８８は、反射層１０３に対応し、ＤＡＩＴＡＣ ＃８６０３ ＴＮＷ−１０は、粘着層１０２に対応している。以上のようにして、センサパネル１５０の上に、直接、シンチレータ層１０４が形成された放射線検出装置が得られた。

図７の実施例（１−１）乃至（１−６）に示すように、これらの評価結果は、いずれも、ＭＴＦが０．３１、感度が３７５０ＬＳＢであり、参考例より良い結果が得られた。また、ヒートサイクル試験の結果からも分かるように、接着樹脂７２の引張弾性率は、０．７ＧＰａより大きく且つ３．５ＧＰａより小さいとよい。

＜実施例２＞
実施例（２−１）乃至（２−６）では、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比について、０．９％から５．１％の範囲でパラメータをふって、実施例１と同様の手順で実施した。接着樹脂７２には、エチルセルロース（ＥＣ）を用い、前述の体積比を調整した。実施例（２−１）では０．９％、実施例（２−２）では１．０％、実施例（２−３）では２．５％、実施例（２−４）では３．５％、実施例（２−５）では５．０％、実施例（２−６）では５．１％であった。また、接着樹脂７２の引張弾性率は２．０ＧＰａであった。その後、前述と同様にして放射線検出装置が得られた。

図７の実施例（２−１）乃至（２−６）に示すように、これらの評価結果は、いずれも、ＭＴＦが０．３１、感度が３７５０ＬＳＢであり、参考例より良い結果が得られた。また、ヒートサイクル試験の結果からも分かるように、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比は、１％以上且つ５％以下であるとよい。

＜実施例３＞
実施例（３−１）乃至（３−７）では、シンチレータ層１０４のシンチレータ粒子７１について、粒径及びメディアン径のパラメータをふって、前述の各実施例と同様の手順で実施した。接着樹脂７２には、エチルセルロース（ＥＣ）を用い、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比を調整した。実施例（３−１）ではメディアン径６．２μｍ、粒径２６μｍ、実施例（３−２）ではメディアン径１．９μｍ、粒径１２μｍ、実施例（３−３）ではメディアン径２μｍ、粒径１４μｍ、実施例（３−４）ではメディアン径４μｍ、粒径２５μｍであった。また、実施例（３−５）ではメディアン径８μｍ、粒径２５μｍ、実施例（３−６）ではメディアン径１２μｍ、粒径２５μｍ、実施例（３−７）ではメディアン径１３μｍ、粒径２５μｍであった。また、接着樹脂７２の引張弾性率は２．０ＧＰａであり、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比は２．５％であった。その後、前述と同様にして放射線検出装置が得られた。

図７の実施例（３−１）乃至（３−７）に示すように、これらの評価結果は、いずれも、ＭＴＦが０．３１、感度が３７５０ＬＳＢであり、参考例より良い結果が得られた。また、ヒートサイクル試験の結果からも分かるように、シンチレータ層１０４のシンチレータ粒子７１は、粒径が２５μｍ以下であり、メディアン径が２μｍ以上且つ１２μｍ以下であるとよい。

＜実施例４＞
実施例（４−１）及び（４−２）では、シンチレータ層１０４が、空気及び流動性の材料のうち少なくとも流動性の材料をさらに含む場合について、前述の各実施例と同様の手順で実施した。ここでは、センサパネル１５０の上にシンチレータ層１０４を形成した後、これを再びスクリーン印刷機にセットし、ソノコム（株）製のスクリーン版（線径２３μｍ、４００メッシュ）を用い、２．２ｍｍのクリアランスで、シリコーンオイルのスクリーン印刷を行った。印刷の後は、乾燥しないで、シリコーンオイルの液面がシンチレータ層１０４の上端に達するまで連続して行った。ここで、シリコーンオイルには、実施例（４−１）では、信越シリコーン製のＫＦ−９６−３０００ＣＳ（屈折率１．４）を用い、実施例（４−２）では、ＨＩＶＡＣ Ｆ（屈折率１．６）を用いた。

図７に示すように、これらの評価結果は、実施例（４−１）では、ＭＴＦが０．３４、感度が３９５０ＬＳＢであり、実施例（４−２）では、ＭＴＦが０．３２、感度が３８５０ＬＳＢであり、参考例より良い結果が得られた。また、ヒートサイクル試験の結果においても実用上の問題がなかった。よって、シンチレータ層１０４が、空気及び流動性の材料のうち少なくとも流動性の材料をさらに含むことにより、さらに良い結果が得られた。

＜実施例５＞
実施例（５−１）では、センサパネル１５０に、センサパネル１５０とシンチレータ層１０４とが接触している領域を取り囲むように突出した部分９０を設けた場合について、前述の各実施例と同様の手順で実施した。ここでは、図６に例示されるように、横３５２．７５ｍｍ×縦４２８．７５ｍｍのラインを中心に幅０．５ｍｍの開口部１２２が形成された３２５メッシュのスクリーン版を用いた。図６において、領域１２１は乳剤が塗布される領域を示し、枠１２３はスクリーン版の枠を示している。

突出した部分９０の形成には、エポキシ樹脂（味の素ＡＦＴ社製のＡＥ−９０１Ｔ−ＤＡ）を用いてスクリーン印刷を行った。この印刷は、スキージー角度７５°、スキージー速度１０ｍｍ／ｓｅｃ、クリアランス２．２ｍｍの条件で為された。その後、これを乾燥（６０℃、６０分程度）させることにより、センサパネル１５０の上に突出した部分９０が枠状に形成された。突出した部分９０の断面形状は、下底が０．５ｍｍ程度、上底が０．３ｍｍ程度、高さが５０μｍ程度の台形の形状であった。この突出した部分９０が形成されたセンサパネル１５０の上にシンチレータ層１０４を形成し、前述と同様にして放射線検出装置が得られた。

シンチレータ層１０４の寸法を測ったところ、目標値の３５２．５ｍｍ×４２８．５ｍｍが得られた。一方、実施例（２−３）についてもシンチレータ層１０４の寸法を測ったところ、目標値に対して０．８〜１．０ｍｍ広がっていた。また、参考例で用いたシンチレータ層を形成するための基台（３５２．５ｍｍ×４２８．５ｍｍのＴＯＲＡＹ製ルミラーＥ２０ ＃１８８）は、公差が±０．５ｍｍの精度であった。よって、センサパネル１５０に、センサパネル１５０とシンチレータ層１０４とが接触している領域を取り囲むように突出した部分９０を設けることにより、外形の精度が向上したと言える。

また、図７の実施例（５−１）に示すように、この評価結果は、ＭＴＦが０．３１、感度が３７５０ＬＳＢであり、参考例より良い結果が得られた。また、ヒートサイクル試験の結果においても実用上の問題がなかった。

＜実施例６＞
実施例（６−１）では、センサパネル１５０とシンチレータ層１０４とが接触しているセンサパネル１５０の面が凹凸形状を有している場合について、前述の各実施例と同様の手順で実施した。

センサパネル１５０の画素アレイ１１３の面の周辺部を覆うようにテープによってマスキングした。次に、日産化学工業製のオルガノシリカゾル（ＭＥＫ−ＡＣ−２１００１）をＳｉの固形分濃度が５％となるようにメチルエチルケトンで希釈した液を準備し、センサパネル１５０に塗布した。その後、これを乾燥（８０℃、３０分程度）させた後、マスキングのテープを剥離し、アセトンを浸したベンコットンによって、上記周辺部を十分にトリミングし、さらに、その後、アニール（１５０℃、２時間、大気中）を行った。このようにして、画素アレイ１１３に最大１μｍの凹凸形状を有するセンサパネル１５０が得られた。この凹凸形状は、島状に形成されているため可視光の透過率に及ぼす影響は小さい。その後、前述と同様にして放射線検出装置が得られた。

図７に示すように、この評価結果は、ＭＴＦが０．３１、感度が３８００ＬＳＢであり、参考例より良い結果が得られた。また、ヒートサイクル試験の結果においても実用上の問題がなかった。

＜実施例７＞
実施例（７−１）乃至（７−３）では、シンチレータ層１０４において、接着樹脂７２の引張弾性率が、厚さ方向に不均一な分布を有する場合について、前述の各実施例と同様の手順で実施した。これは、３回為されるスクリーン印刷の各回において、接着樹脂７２の引張弾性率が異なるものになるようにして為された。１回目の印刷（第１領域Ｒ１に対応）では、実施例（７−１）乃至（７−３）のいずれについても、接着樹脂７２の引張弾性率は２．０ＧＰａであった。２回目および３回目の印刷（第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３に対応）では、実施例（７−１）ついては引張弾性率１．５ＧＰａであり、実施例（７−２）ついては２．０ＧＰａであり、実施例（７−３）ついては２．１ＧＰａであった。また、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比は２．５％であった。その後、前述と同様にして放射線検出装置が得られた。

図７に示すように、これらの評価結果は、いずれも、ＭＴＦが０．３１、感度が３７５０ＬＳＢであり、参考例より良い結果が得られた。また、ヒートサイクル試験の結果からも分かるように、接着樹脂７２は、第１領域Ｒ１の引張弾性率が、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の引張弾性率より大きいとよい。

＜実施例８＞
実施例（８−１）乃至（８−３）では、シンチレータ層１０４において、接着樹脂７２の引張弾性率が、厚さ方向に不均一な分布を有する場合について、実施例７と同様の手順で実施した。１回目の印刷（第１領域Ｒ１に対応）では、実施例（８−１）乃至（８−３）のいずれについても、接着樹脂７２の引張弾性率は２．０ＧＰａであった。２回目の印刷（第２領域Ｒ２に対応）では、実施例（８−１）ついては引張弾性率１．０ＧＰａであり、実施例（８−２）ついては１．５ＧＰａであり、実施例（８−３）ついては２．０ＧＰａであった。３回目の印刷（第３領域Ｒ３に対応）では、実施例（８−１）ついては引張弾性率１．５ＧＰａであり、実施例（８−２）ついては２．０ＧＰａであり、実施例（８−３）ついては１．５ＧＰａであった。また、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比は２．５％であった。その後、前述と同様にして放射線検出装置が得られた。

図７に示すように、これらの評価結果は、いずれも、ＭＴＦが０．３１、感度が３７５０ＬＳＢであり、参考例より良い結果が得られた。また、ヒートサイクル試験の結果からも分かるように、シンチレータ層１０４は、引張弾性率が、各領域Ｒ１乃至Ｒ３の間で、Ｅ_Ｒ１＞Ｅ_Ｒ３＞Ｅ_Ｒ２の関係が成り立つように設けられるとよい。ここで、各領域Ｒ１乃至Ｒ３の接着樹脂７２の引張弾性率は、第１領域Ｒ１についてはＥ_Ｒ１とし、第２領域Ｒ２についてはＥ_Ｒ２とし、第３領域Ｒ３についてはＥ_Ｒ３とする。

＜実施例９＞
実施例（９−１）乃至（９−３）では、シンチレータ層１０４において、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比Ｖｒ／Ｖｓが、厚さ方向に不均一な分布を有する場合について、前述の各実施例と同様の手順で実施した。これは、３回為されるスクリーン印刷の各回において、体積比Ｖｒ／Ｖｓが異なるものになるようにして為された。１回目の印刷（第１領域Ｒ１に対応）では、実施例（９−１）乃至（９−３）のいずれについても、体積比Ｖｒ／Ｖｓは２．５％であった。２回目および３回目の印刷（第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３に対応）では、実施例（９−１）ついては体積比Ｖｒ／Ｖｓは３．０％であり、実施例（９−２）ついては２．５％であり、実施例（９−３）ついては２．０％であった。また、接着樹脂７２の引張弾性率は２．０ＧＰａであった。その後、前述と同様にして放射線検出装置が得られた。

図７に示すように、これらの評価結果は、いずれも、ＭＴＦが０．３１、感度が３７５０ＬＳＢであり、参考例より良い結果が得られた。また、ヒートサイクル試験の結果からも分かるように、シンチレータ層１０４の接着樹脂７２は、第１領域Ｒ１の体積比Ｖｒ／Ｖｓが、第２領域Ｒ２及び第３領域Ｒ３の体積比Ｖｒ／Ｖｓより大きいとよい。

＜実施例１０＞
実施例（１０−１）乃至（１０−５）では、シンチレータ層１０４において、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比Ｖｒ／Ｖｓが、厚さ方向に不均一な分布を有する場合について、実施例９と同様の手順で実施した。１回目の印刷（第１領域Ｒ１に対応）では、実施例（１０−１）乃至（１０−５）のいずれについても、体積比Ｖｒ／Ｖｓは２．５％であった。２回目の印刷（第２領域Ｒ２に対応）では、実施例（１０−１）ついては体積比Ｖｒ／Ｖｓは１．５％であり、実施例（１０−２）ついては１．５％であった。また、実施例（１０−３）ついては体積比Ｖｒ／Ｖｓは１．５％であり、実施例（１０−４）ついては２．０％であり、実施例（１０−５）ついては２．０％であった。３回目の印刷（第３領域Ｒ３に対応）では、実施例（１０−１）ついては体積比Ｖｒ／Ｖｓは２．０％であり、実施例（１０−２）ついては１．５％であった。また、実施例（１０−３）ついては体積比Ｖｒ／Ｖｓは１．０％であり、実施例（１０−４）ついては２．５％であり、実施例（１０−５）ついては２．０％であった。

図７に示すように、これらの評価結果は、いずれも、ＭＴＦが０．３１、感度が３７５０ＬＳＢであり、参考例より良い結果が得られた。また、ヒートサイクル試験の結果からも分かるように、シンチレータ層１０４は、体積比Ｖｒ／Ｖｓが、各領域Ｒ１乃至Ｒ３の間で、（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ１＞（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ３＞（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ２の関係が成り立つように設けられるとよい。ここで、各領域Ｒ１乃至Ｒ３の体積比Ｖｒ／Ｖｓは、第１領域Ｒ１については（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ１とし、第２領域Ｒ２については（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ２とし、第３領域Ｒ３については（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ３とする。

＜実施例１１＞
実施例（１１−１）及び（１１−２）では、粉末状の無機粒子７４と接着樹脂７２とを含む反射層１０３ａを設けた場合について、前述の各実施例と同様の手順で実施した。

まず、シンチレータの材料（日亜化学製のＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、ＮＰ−３０１００、１００重量部）を日新化成工業製のエチルセルロース（ＥＣ）ビヒクル（ＥＣ−３００ＦＴＰ、１２．２重量部）に分散させた。次に、遊星撹拌脱泡機によって十分に混練した。これによって得られたシンチレータのペーストは、温度２５℃、回毎分０．３ｒｐｍにおける回転粘度が３００Ｐａ・ｓであった。また、ペーストは、３本ロールミルを用いて分散させた後、粒ゲージを用いたところ、分散度は２５μｍであった。ペーストの調製には、ポリビニルブチラールを用いた。実施例（１１−１）及び（１１−２）のいずれについても、接着樹脂７２の引張弾性率は２．０ＧＰａであり、接着樹脂７２のシンチレータ粒子７１に対する体積比は２．５％であった。

一方、平均の粒度２７０ｎｍのルチル型酸化チタンサブミクロン粉末（石原産業製のＰＴ−２０１、１００重量部）を、上述と同様のＥＣビヒクル（３０．４重量部）に分散させ、遊星撹拌脱泡機にて十分に混練した。これにより、酸化チタン高充填ペーストが得られ、このペーストは、温度２５℃、回毎分０．３ｒｐｍにおける回転粘度が３００Ｐａ・ｓであった。このペーストを用いて、シンチレータ層１０４の上にスクリーン印刷を行い、シンチレータ層１０４の上に１００μｍの酸化チタン粉末堆積層（反射層１０３ａ）を設けた。また、レベリング、乾燥等を含むスクリーン印刷の条件は、シンチレータ層１０４に生成で用いた条件にしたがった。その後、前述と同様にして放射線検出装置が得られた。

図７に示すように、これらの評価結果は、いずれも、ＭＴＦが０．２９、感度が３９５０ＬＳＢであり、参考例より良い結果が得られた。特に、感度は、上述の各実施例と比較しても良い結果が得られた。また、ヒートサイクル試験の結果からも分かるように、粉末状の無機粒子７４と接着樹脂７２とを含む反射層１０３ａを設けることによってシンチレータ層１０４の接着性が向上している。

Claims (18)

1. 光を検出する複数のセンサ部が配されたセンサパネルと、入射した放射線を光に変換するシンチレータ粒子及び接着性を有して前記シンチレータ粒子を結合する接着樹脂を含むシンチレータ層と、を備え、
   前記シンチレータ層は前記接着樹脂によって前記センサパネルに接着されており、前記接着樹脂の引張弾性率が０．７ＧＰａより大きく且つ３．５ＧＰａより小さく、前記接着樹脂の前記シンチレータ粒子に対する体積比が１％以上且つ５％以下である
   ことを特徴とする放射線検出装置。
2. 光を検出する複数のセンサ部が配されたセンサパネルと、入射した放射線を光に変換するシンチレータ粒子及び接着性を有して前記シンチレータ粒子を結合する接着樹脂を含むシンチレータ層と、前記センサパネルと前記シンチレータ層とが接着している側の前記シンチレータ層の面とは反対側の面において、前記シンチレータ層と接着するように配された基材と、を備え、
   前記シンチレータ層は前記接着樹脂によって前記センサパネルに接着されており、前記接着樹脂の引張弾性率が０．７ＧＰａより大きく且つ３．５ＧＰａより小さく、
   前記シンチレータ層は、前記センサパネルの側から前記基材の側に向かって、第１領域、第２領域及び第３領域を有し、
   前記第１領域、前記第２領域及び前記第３領域のそれぞれにおける前記接着樹脂の引張弾性率を、それぞれＥ_Ｒ１、Ｅ_Ｒ２及びＥ_Ｒ３としたときに、Ｅ_Ｒ１＞Ｅ_Ｒ３＞Ｅ_Ｒ２の関係が成り立つ、
   ことを特徴とする放射線検出装置。
3. 光を検出する複数のセンサ部が配されたセンサパネルと、入射した放射線を光に変換するシンチレータ粒子及び接着性を有して前記シンチレータ粒子を結合する接着樹脂を含むシンチレータ層と、前記センサパネルと前記シンチレータ層とが接着している側の前記シンチレータ層の面とは反対側の面において、前記シンチレータ層と接着するように配された基材と、を備え、
   前記シンチレータ層は前記接着樹脂によって前記センサパネルに接着されており、前記接着樹脂の引張弾性率が０．７ＧＰａより大きく且つ３．５ＧＰａより小さく、
   前記シンチレータ層は、前記センサパネルの側から前記基材の側に向かって、第１領域、第２領域及び第３領域を有し、
   前記第１領域、前記第２領域及び前記第３領域のそれぞれにおける前記接着樹脂の前記シンチレータ粒子に対する体積比を、それぞれ（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ１、（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ２及び（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ３としたときに、（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ１＞（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ３＞（Ｖｒ／Ｖｓ）_Ｒ２の関係が成り立つ、
   ことを特徴とする放射線検出装置。
4. 前記接着樹脂の前記シンチレータ粒子に対する体積比が１％以上且つ５％以下である
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の放射線検出装置。
5. 前記シンチレータ粒子は、粒径が２５μｍ以下であり、メディアン径が２μｍ以上且つ１２μｍ以下である、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
6. 前記センサパネルは、前記センサパネルと前記シンチレータ層とが接触している領域を取り囲むように突出した部分を有する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
7. 前記突出した部分の高さは、前記シンチレータ層の厚さの半分以上且つ前記シンチレータ層の厚さ以下である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の放射線検出装置。
8. 前記シンチレータ層は流動性の材料をさらに含み、
   前記流動性の材料は、屈折率が１以上且つ前記シンチレータ粒子の屈折率の値以下である、
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
9. 前記センサパネルと前記シンチレータ層とが接着している前記シンチレータ層の面とは反対側の面に配され、前記シンチレータ層を保護するための保護層をさらに備え、
   前記保護層は、粉末状の無機粒子と前記接着樹脂とを含む、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
10. 前記無機粒子は、粒径が１９０ｎｍ以上且つ３８０ｎｍ以下である、
    ことを特徴とする請求項９に記載の放射線検出装置。
11. 前記センサパネルと前記シンチレータ層とが接着している前記シンチレータ層の面とは反対側に設けられ、前記シンチレータ層で生じた光を反射する反射層をさらに備え、
    前記反射層は、前記シンチレータ層との間に間隙が形成されるように設けられている、
    ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
12. 前記間隙は、前記シンチレータ層および前記反射層の一方が、前記シンチレータ層と前記反射層とが対向する面において凸形状を有することによって形成されている、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の放射線検出装置。
13. 前記凸形状は、前記センサパネルの前記複数のセンサ部に対応して形成されている、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の放射線検出装置。
14. 前記凸形状は、前記シンチレータ層および前記反射層の前記一方における周辺領域の一部に形成されている、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の放射線検出装置。
15. 前記凸形状は、前記シンチレータ層および前記反射層の前記一方における中央領域の一部および周辺領域の一部に形成されている、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の放射線検出装置。
16. 前記接着樹脂は、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂及びポリビニルアセタール系樹脂のうち少なくとも１つを含む、
    ことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
17. 前記シンチレータ層は、前記シンチレータ粒子同士を接着するコロイダルシリカをさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
18. 請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の放射線検出装置と、
    前記放射線検出装置からの信号を処理する信号処理部と、
    前記信号処理部からの信号を表示するための表示部と、
    前記放射線を発生させるための放射線源と、
    を備えることを特徴とする撮像システム。