JP6692509B1 - シンチレータモジュール、シンチレータセンサユニット及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
実施形態のシンチレータユニットは、基材と、基材の上に積層されたシンチレータ柱状結晶層と、シンチレータ柱状結晶層の結晶成長側に対向するとともに、シンチレータ柱状結晶層の先端の錐面との間に空隙を確保し、かつ、基材と共働して、基材との間に防湿状態でシンチレータ柱状結晶層を保持する防湿部材と、を備えるので、シンチレータ柱状結晶本来の性能（解像度及び輝度）を発揮することができる。
Description
本発明の実施形態は、シンチレータモジュール、シンチレータセンサユニット及び製造方法に関する。
シンチレータに要求される性能（要求性能）として、高輝度、高解像度であることが挙げられる。
特に近年の医療分野では、低線量で高画質のＸ線像を得ることが非常に重視されつつある。
特に近年の医療分野では、低線量で高画質のＸ線像を得ることが非常に重視されつつある。
ところで、アルカリハライド系シンチレータに用いられる、例えばＣｓＩ：Ｔｌ柱状結晶は結晶内で発光した可視光のライトガイド効果を有している。
アルカリハライド系シンチレータ結晶の多くは、潮解性があり、潮解すると性能低下に繋がるため、シンチレータを構成する場合には、シンチレータ結晶を外部と隔てる防湿層が不可欠である。
アルカリハライド系シンチレータ結晶の多くは、潮解性があり、潮解すると性能低下に繋がるため、シンチレータを構成する場合には、シンチレータ結晶を外部と隔てる防湿層が不可欠である。
ところで、シンチレータの高輝度出力と高解像度出力とは、トレードオフとなっており、輝度及び解像度の双方を同時に向上させることは困難であり、ある一定の性能を有するシンチレータ柱状結晶に対し、その性能を損ねることなく発揮できる状態を保つ方法が求められる。
そのため、従来においては、防湿層をもつ積層フィルムを粘着剤によってシンチレータ柱状結晶の表面に固定し真空封止したり、シンチレータ柱状結晶の表面に直接金属蒸着やパリレンコーティングを用いて水蒸気バリア層を形成したりする等の手法が適用されていた。
しかしながら、これらの手法では、光の損失や鮮鋭性の低下を引き起こすこととなっていた。
しかしながら、これらの手法では、光の損失や鮮鋭性の低下を引き起こすこととなっていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光の損失や鮮鋭性の低下を引き起こすことなく、すなわち、シンチレータ柱状結晶本来の性能（解像度及び輝度）を発揮することが可能なシンチレータモジュール、シンチレータセンサユニット及び製造方法を提供することを目的としている。
実施形態のシンチレータユニットは、基材と、基材の上に積層されたシンチレータ柱状結晶層と、所定の硬度を有し、シンチレータ柱状結晶層の結晶成長側に対向するとともに、前記シンチレータ柱状結晶層を構成するシンチレータ柱状結晶の個々の先端円錐部との間に真空封止下で空隙を確保し、かつ、基材と共働して、前記基材との間に防湿状態で前記シンチレータ柱状結晶層を保持する非粘着性の防湿部材と、を備える。
次に図面を参照して好適な実施形態について説明する。
まず、実施形態の説明に先立ち、従来の問題点及び実施形態の原理について説明する。
アルカリハライド系シンチレータにおいては、上述したように例えばＣｓＩ：Ｔｌのような柱状結晶が潮解性を有するため、防湿層を設ける必要がある。
まず、実施形態の説明に先立ち、従来の問題点及び実施形態の原理について説明する。
アルカリハライド系シンチレータにおいては、上述したように例えばＣｓＩ：Ｔｌのような柱状結晶が潮解性を有するため、防湿層を設ける必要がある。
従来においては、ＣｓＩ：Ｔｌシンチレータに防湿性を持たせる手段として、例えば、防湿層をもつ積層フィルムを粘着剤によってＣｓＩ：Ｔｌシンチレータ表面に固定し真空封止していた。
図１２は、アクリル系粘着剤で積層フィルムをＣｓＩ：Ｔｌシンチレータ表面に固定した場合の断面顕微鏡写真である。
アクリル系粘着剤ＡＣは、柔らかいためＣｓＩ：ＴｌシンチレータＳＹの結晶先端に入り込み、鮮鋭性（鮮鋭度）が低下していた。
アクリル系粘着剤ＡＣは、柔らかいためＣｓＩ：ＴｌシンチレータＳＹの結晶先端に入り込み、鮮鋭性（鮮鋭度）が低下していた。
図１３は、シリコーン系粘着剤で積層フィルムをＣｓＩ：Ｔｌシンチレータ表面に固定した場合の断面顕微鏡写真である。
シリコーン系粘着剤ＳＣは、適度な硬さを有しているため、図１２のアクリル系粘着剤ＡＣと異なり、ＣｓＩ：ＴｌシンチレータＳＹの結晶先端に入り込むことはないが、真空封止を行うと、シリコーン系粘着剤がＣｓＩ：Ｔｌシンチレータの結晶先端の凹凸部分の全面を覆うように密着し、ＣｓＩ：ＴｌシンチレータＳＹと防湿層との界面で起こる作用によって、光の損失や鮮鋭性の低下を引き起こしていた。
これを解決するため、発明者らは、研究を行った結果、防湿層として用いる材質の最表面の粘着力や硬度によって、結晶先端との界面の形状に差異が生じ、結晶先端の空隙が埋められていると著しく解像度が低下する傾向にあることが分かった。
すなわち、真空封止によって防湿層が真空吸着された状態でも結晶先端との間に空隙を維持することができれば、解像度の低下を抑えることができることが分かった。
以下、代表的な柱状結晶のアルカリハライド系シンチレータであるＣｓＩ：Ｔｌを例にとり、より具体的な実施形態について説明する。
以下、代表的な柱状結晶のアルカリハライド系シンチレータであるＣｓＩ：Ｔｌを例にとり、より具体的な実施形態について説明する。
［１］第１実施形態
まず、第１実施形態として、ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の先端側にセンサが配置される場合について説明する。
以下の説明においては、柱状結晶の先端側とは、柱状結晶生成時に結晶成長方向側を言うものとする。
上述したように、ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の先端部は、ほぼ円錐形状を有している。
まず、第１実施形態として、ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の先端側にセンサが配置される場合について説明する。
以下の説明においては、柱状結晶の先端側とは、柱状結晶生成時に結晶成長方向側を言うものとする。
上述したように、ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の先端部は、ほぼ円錐形状を有している。
図１は、第１実施形態のシンチレータモジュールの説明図である。
第１実施形態のシンチレータモジュール１０は、可視光反射率の高い基材１１と、基材１１上に蒸着により形成されたＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶で構成されたシンチレータ層１２と、粘着性を有し、シンチレータ層１２を囲うように形成された封止材１３と、非粘着性の積層フィルムとして構成されるとともに、封止材１３に接着されてシンチレータ層１２を基材１１との間に封止する非粘着性であり、かつ可視光透過率の高い防湿フィルム１４と、を備えている。
第１実施形態のシンチレータモジュール１０は、可視光反射率の高い基材１１と、基材１１上に蒸着により形成されたＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶で構成されたシンチレータ層１２と、粘着性を有し、シンチレータ層１２を囲うように形成された封止材１３と、非粘着性の積層フィルムとして構成されるとともに、封止材１３に接着されてシンチレータ層１２を基材１１との間に封止する非粘着性であり、かつ可視光透過率の高い防湿フィルム１４と、を備えている。
上記構成において、可視光反射率の高い基材１１とは、基材１１自体が可視光反射率の高い特性を有していても良いし、シンチレータ層１２側に可視光反射率の高い反射層を形成するようにしてもよい。
また、防湿フィルム１４によりシンチレータ層１２を封止するに際しては、所定の真空環境で行われ、封止後であってシンチレータモジュールを大気圧下においた場合に、シンチレータ層１２のＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の先端側においては、防湿フィルム１４との間に空隙が形成されている。
ここで、空隙の形成状態について説明する。
シンチレータ層１２を構成しているＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶は、ほぼ円柱状の結晶であり、結晶成長方向の先端部分は、ほぼ円錐形状を有している。
シンチレータ層１２を構成しているＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶は、ほぼ円柱状の結晶であり、結晶成長方向の先端部分は、ほぼ円錐形状を有している。
そして、本実施形態における空隙が形成されている状態とは、シンチレータ層１２を構成しているＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の先端の円錐形状部分の錐面が全面にわたって覆われていない状態、あるいは、一部が覆われていても残部は覆われていない状態を意味する。
図２は、空隙が形成されている状態の説明図である。
具体的には空隙が形成されている第１の状態としては、図２（ａ）に示すように、防湿フィルム１４がシンチレータ層１２に非接触な状態である。
具体的には空隙が形成されている第１の状態としては、図２（ａ）に示すように、防湿フィルム１４がシンチレータ層１２に非接触な状態である。
したがって、防湿フィルムとシンチレータ層１２との間には、全面にわたって空隙(空間)ＳＰが形成されている。
また、空隙ＳＰが形成されている第２の状態としては、図２（ｂ）に示すように、防湿フィルム１４がシンチレータ層１２に接触している状態である。
また、空隙ＳＰが形成されている第２の状態としては、図２（ｂ）に示すように、防湿フィルム１４がシンチレータ層１２に接触している状態である。
しかしながら、図２（ｃ）の拡大図に示すように、ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の円錐形状部分の錐面の少なくとも一部（図２（ｃ）中、上側）が防湿フィルム１４と非接触状態で残っている状態である。
したがって、円錐台部分においては、防湿フィルム１４との間に空隙（空間）ＳＰが形成されている。
そして、上記のいずれの状態においても、高解像度及び高輝度を同時に実現することが可能となる。
そして、上記のいずれの状態においても、高解像度及び高輝度を同時に実現することが可能となる。
図３は、第１実施形態のシンチレータセンサユニットの概要構成の説明図である。
第１実施形態のシンチレータセンサユニット２０においては、複数のフォトダイオードが格子点状に配置された受光ユニット２１がＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の先端方向に配置されている。
従って、第１実施形態のシンチレータセンサユニット２０は、Ｘ線の入射側からシンチレータモジュール１０を構成する基材１１、シンチレータ層１２及び防湿フィルム１４が順番に配置され、さらに受光ユニット２１が配置されて、筐体（ケーシング）２２内に固定されている。
そして、シンチレータセンサユニット２０の図３中、上方からＸ線、γ線等の放射線が入射されてシンチレータ層１２に到達することとなる。
第１実施形態のシンチレータセンサユニット２０においては、複数のフォトダイオードが格子点状に配置された受光ユニット２１がＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の先端方向に配置されている。
従って、第１実施形態のシンチレータセンサユニット２０は、Ｘ線の入射側からシンチレータモジュール１０を構成する基材１１、シンチレータ層１２及び防湿フィルム１４が順番に配置され、さらに受光ユニット２１が配置されて、筐体（ケーシング）２２内に固定されている。
そして、シンチレータセンサユニット２０の図３中、上方からＸ線、γ線等の放射線が入射されてシンチレータ層１２に到達することとなる。
次に第１実施形態のシンチレータセンサユニットの製造工程について説明する。
図４は、シンチレータセンサユニットの製造工程概要フローチャートである。
図５は、シンチレータセンサユニットの製造工程の説明図（その１）である。
図６は、シンチレータセンサユニットの製造工程の説明図（その２）である。
図４は、シンチレータセンサユニットの製造工程概要フローチャートである。
図５は、シンチレータセンサユニットの製造工程の説明図（その１）である。
図６は、シンチレータセンサユニットの製造工程の説明図（その２）である。
まず、第１実施形態のシンチレータモジュールの作成手順について説明する。
まず、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、可視光反射率の高い基材１１上にＣｓＩ：Ｔｌを蒸着し、平面視した場合に長方形状を有するＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶からなるシンチレータ層１２を蒸着により生成する（ステップＳ１１）。
まず、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、可視光反射率の高い基材１１上にＣｓＩ：Ｔｌを蒸着し、平面視した場合に長方形状を有するＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶からなるシンチレータ層１２を蒸着により生成する（ステップＳ１１）。
この状態において、図５（ｃ）に示すように、基材１１上には、結晶成長方向の先端がほぼ円錐形状を有するほぼ円柱状結晶のＣｓＩ：Ｔｌが生成されたシンチレータ層１２が形成される。
続いて、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、基材１１のシンチレータ層１２の周囲を囲むように粘着性の封止材１３を配置し、基材１１に粘着させる（ステップＳ１２）。
続いて、図６（ｃ）に示すように、封止材１３を粘着させた基材１１及び防湿フィルム１４を真空環境下におき、防湿フィルム１４をシンチレータ層１２に対向するようにして、防湿フィルム１４を封止材１３上に圧着して真空封止を行う（ステップＳ１３）。
この結果、防湿フィルム１４は、ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶先端に形成されている円錐形状部分に起因する凹凸に沿って密着することなく、防湿フィルム１４とシンチレータ層１２との間には、空隙が形成されているので、高輝度及び高解像度を実現できることとなる。
続いて、受光ユニット２１を筐体２２に配置する（ステップＳ１４）。
そして、受光ユニット２１が配置された筐体２２内に受光ユニットに対向するようにシンチレータモジュール１０を固定して、シンチレータセンサユニットとする（ステップＳ１５）。
そして、受光ユニット２１が配置された筐体２２内に受光ユニットに対向するようにシンチレータモジュール１０を固定して、シンチレータセンサユニットとする（ステップＳ１５）。
次に第１実施形態の効果について説明する。
図７は、第１実施形態の効果の説明図である。
図７の例においては、防湿フィルム１４として、メーカ及び厚さが異なる２種類の防湿フィルム１４Ｐ、１４Ｑを用いた第１実施例Ｅ１及び第２実施例Ｅ２を作成した。
ここで、防湿フィルム１４としては、ＰＥＴ基材のものを用いている。
図７は、第１実施形態の効果の説明図である。
図７の例においては、防湿フィルム１４として、メーカ及び厚さが異なる２種類の防湿フィルム１４Ｐ、１４Ｑを用いた第１実施例Ｅ１及び第２実施例Ｅ２を作成した。
ここで、防湿フィルム１４としては、ＰＥＴ基材のものを用いている。
さらに、比較のため、防湿フィルム１４Ｐと同一材料で従来と同様に表面に粘着層が積層された防湿フィルム１４ＰＸを用いた第１比較例Ｃ１及び防湿フィルム１４Ｑと同一材料で従来と同様に表面に粘着層が積層された防湿フィルム１４ＱＸを用いた第２比較例Ｃ２を作成した。
そして、第１比較例及び第２比較例においては、粘着層がシンチレータ層１２側となるようにして第１実施形態と同様の構造とした。
さらに防湿性を考慮せずに、性能比較の基準となるように、シンチレータ層１２（＝ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶）を基材１１に積層したのみの基準例Ｒを作成した。
さらに防湿性を考慮せずに、性能比較の基準となるように、シンチレータ層１２（＝ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶）を基材１１に積層したのみの基準例Ｒを作成した。
そして基準例Ｒの解像度及び輝度をそれぞれ１００％として、第１実施形態の第１実施例Ｅ１、第２実施例Ｅ２、第１比較例Ｃ１及び第２比較例Ｃ２のそれぞれについて解像度及び輝度を相対的に比較した。
図７に示すように、第１比較例Ｃ１においては、解像度は、７３％、輝度は、１００．２％であった。
図７に示すように、第１比較例Ｃ１においては、解像度は、７３％、輝度は、１００．２％であった。
また、第２比較例Ｃ２においては、解像度は、６６％、輝度は、１０２．３％であった。
これらに対し、第１実施形態の第１実施例Ｅ１においては、解像度は、９３％、輝度は、１０３．４％であった。
また第１実施形態の第２実施例Ｅ２においては、解像度は、９２％、輝度は、１０３．５％であった。
また第１実施形態の第２実施例Ｅ２においては、解像度は、９２％、輝度は、１０３．５％であった。
したがって、第１実施例Ｅ１は第１比較例Ｃ１に対し、第２実施例は第２比較例に対し、それぞれ解像度及び輝度の向上が見られた。
以上の説明のように、本第１実施形態によれば、信頼性及び機械的強度も高く、高輝度、高解像度の測定を行うことが可能なシンチレータモジュール、ひいては、シンチレータセンサユニットを構成することが可能となる。
［２］第２実施形態
図８は、第２実施形態のシンチレータモジュールの説明図である。
図８において、図１の第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
図８は、第２実施形態のシンチレータモジュールの説明図である。
図８において、図１の第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
第２実施形態のシンチレータモジュール１０Ａは、可視光透過性の高い基材１１Ａと、基材１１Ａ上に蒸着により形成されたＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶で構成されたシンチレータ層１２と、粘着性を有し、シンチレータ層１２を囲うように形成された封止材１３と、非粘着性の積層フィルムとして構成されるとともに、封止材１３に接着されてシンチレータ層１２を基材１１Ａとの間に封止する非粘着性であり、かつ、可視光反射率の高い防湿フィルム１４Ａと、を備えている。
上記構成において、可視光反射率の高い防湿フィルム１４Ａとは、防湿フィルム１４Ａ自体が可視光反射率の高い特性を有していても良いし、シンチレータ層１２側に可視光反射率の高い反射層を形成するようにしてもよい。
また、本第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、防湿フィルム１４Ａによりシンチレータ層１２を封止するに際しては、所定の真空環境で行われ、封止後であってシンチレータモジュールを大気圧下においた場合に、シンチレータ層１２のＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の先端側においては、防湿フィルム１４Ａとの間に空隙が形成されている。
図９は、第２実施形態のシンチレータセンサユニットの概要構成の説明図である。
図９において、図３の第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
第２実施形態のシンチレータセンサユニット２０Ａにおいては、複数のフォトダイオードが格子点状に配置された受光ユニット２１がＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の根元方向に基材１１Ａを介して配置されている。
図９において、図３の第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
第２実施形態のシンチレータセンサユニット２０Ａにおいては、複数のフォトダイオードが格子点状に配置された受光ユニット２１がＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の根元方向に基材１１Ａを介して配置されている。
従って、第２実施形態のシンチレータセンサユニット２０Ａは、Ｘ線の入射側（図９中、上方向）からシンチレータモジュール１０Ａを構成する防湿フィルム１４Ａ、シンチレータ層１２及び基材１１Ａが順番に配置され、さらに受光ユニット２１が配置されて、筐体（ケーシング）２２内に固定されている。
そして、シンチレータセンサユニット２０Ａの図９中、上方からＸ線、γ線等の放射線が入射されてシンチレータ層１２に到達することとなる。
次に第２実施形態のシンチレータセンサユニットの製造手順について再び図４を参照して説明する。
まず、第２実施形態のシンチレータモジュールの作成手順について説明する。
まず、可視光透過率の高い基材１１Ａ上にＣｓＩ：Ｔｌを蒸着し、平面視した場合に長方形状を有するＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶からなるシンチレータ層１２を生成する（ステップＳ１１）。
まず、第２実施形態のシンチレータモジュールの作成手順について説明する。
まず、可視光透過率の高い基材１１Ａ上にＣｓＩ：Ｔｌを蒸着し、平面視した場合に長方形状を有するＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶からなるシンチレータ層１２を生成する（ステップＳ１１）。
続いて、基材１１Ａのシンチレータ層１２の周囲を囲むように粘着性の封止材１３を配置し、基材１１Ａに粘着させる（ステップＳ１２）。
続いて、封止材１３を粘着させた基材１１Ａ及び防湿フィルム１４Ａを真空環境下におき、防湿フィルム１４Ａの反射層側をシンチレータ層１２に対向するようにして、防湿フィルム１４Ａを封止材１３上に圧着して真空封止を行う（ステップＳ１３）。
続いて、封止材１３を粘着させた基材１１Ａ及び防湿フィルム１４Ａを真空環境下におき、防湿フィルム１４Ａの反射層側をシンチレータ層１２に対向するようにして、防湿フィルム１４Ａを封止材１３上に圧着して真空封止を行う（ステップＳ１３）。
この結果、防湿フィルム１４Ａは、ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶先端に形成されている円錐形状部分に起因する凹凸に沿って密着することなく、防湿フィルム１４Ａとシンチレータ層１２との間には、空隙が形成されているので、高輝度及び高解像度を実現できることとなる。
続いて、受光ユニット２１を筐体２２に配置する（ステップＳ１４）。
そして、受光ユニット２１が配置された筐体２２内に受光ユニット２１に対向するようにシンチレータモジュール１０を固定して、シンチレータセンサユニットとする（ステップＳ１５）。
そして、受光ユニット２１が配置された筐体２２内に受光ユニット２１に対向するようにシンチレータモジュール１０を固定して、シンチレータセンサユニットとする（ステップＳ１５）。
次に第２実施形態の効果について説明する。
図１０は、第２実施形態の効果の説明図である。
図１０の例においては、防湿フィルム１４Ａとして、メーカ及び厚さが異なる２種類の可視光高反射率の防湿フィルム１４Ｓ、１４Ｔを用いた第１実施例Ｅ１１及び第２実施例Ｅ１２を作成した。
ここで、防湿フィルム１４Ｓ、１４Ｔとしては、ＰＥＴ基材のものを用いている。
図１０は、第２実施形態の効果の説明図である。
図１０の例においては、防湿フィルム１４Ａとして、メーカ及び厚さが異なる２種類の可視光高反射率の防湿フィルム１４Ｓ、１４Ｔを用いた第１実施例Ｅ１１及び第２実施例Ｅ１２を作成した。
ここで、防湿フィルム１４Ｓ、１４Ｔとしては、ＰＥＴ基材のものを用いている。
さらに、比較のため、防湿フィルム１４Ｓと同一材料で従来と同様に表面に可視光高反射率の粘着層が積層された防湿フィルム１４ＳＸを用いた第１比較例Ｃ１１及び防湿フィルム１４Ｔと同一材料で従来と同様に表面に可視光高反射率の粘着層が積層された防湿フィルム１４ＴＸを用いた第２比較例Ｃ１２を作成した。
そして、第１比較例Ｃ１１及び第２比較例Ｃ１２においては、粘着層がシンチレータ層１２側となるようにして第２実施形態と同様の構造とした。
図８の例においても、第１実施形態と同様に、防湿性を考慮せずに、シンチレータ層１２（＝ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶）を基材１１に積層したのみの基準例Ｒの輝度及び解像度をそれぞれ１００％としてその相対値を表示している。
図８の例においても、第１実施形態と同様に、防湿性を考慮せずに、シンチレータ層１２（＝ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶）を基材１１に積層したのみの基準例Ｒの輝度及び解像度をそれぞれ１００％としてその相対値を表示している。
図１０に示すように、第１比較例Ｃ１１においては、解像度は、８０．２％、輝度は、１７６．２％であった。
また、第２比較例Ｃ２においては、解像度は、７８．８％、輝度は、１７８．２％であった。
また、第２比較例Ｃ２においては、解像度は、７８．８％、輝度は、１７８．２％であった。
これらに対し、第２実施形態の第１実施例Ｅ１１においては、解像度は、８０．５％、輝度は、１７６．９％であった。
また第２実施形態の第２実施例Ｅ１２においては、解像度は、８０．４％、輝度は、１７９．８％であった。
したがって、第１実施例Ｅ１は第１比較例Ｃ１に対し、第２実施例は第２比較例に対し、それぞれ解像度及び輝度の向上が見られた。
また第２実施形態の第２実施例Ｅ１２においては、解像度は、８０．４％、輝度は、１７９．８％であった。
したがって、第１実施例Ｅ１は第１比較例Ｃ１に対し、第２実施例は第２比較例に対し、それぞれ解像度及び輝度の向上が見られた。
以上の説明のように、本第２実施形態によっても、信頼性及び機械的強度も高く、高輝度、高解像度の測定を行うことが可能なシンチレータモジュール、ひいては、シンチレータセンサユニットを構成することが可能となる。
［２．１］第２実施形態の変形例
図１１は、第２実施形態の変形例の説明図である。
以上の説明においては、シンチレータモジュール１０Ａと、受光ユニット２１とを別体に設けていたが、基材１１Ｂとして、半導体作成技術によりフォトダイオード、ＴＦＴ等を２次元的にアレイ配列形成したセンサ基板として構成し、この基材１１Ｂ上に直接シンチレータ層１２を積層してシンチレータモジュールと受光ユニットを一体に構成するようにすることも可能である。
図１１は、第２実施形態の変形例の説明図である。
以上の説明においては、シンチレータモジュール１０Ａと、受光ユニット２１とを別体に設けていたが、基材１１Ｂとして、半導体作成技術によりフォトダイオード、ＴＦＴ等を２次元的にアレイ配列形成したセンサ基板として構成し、この基材１１Ｂ上に直接シンチレータ層１２を積層してシンチレータモジュールと受光ユニットを一体に構成するようにすることも可能である。
このような構成を採ることにより、シンチレータセンサユニット２０Ｂの薄型化を図ることができ、シンチレータセンサユニットを備える各種装置の設計の自由度及び小型化を図ることができる。
［３］実施形態の変形例
以上の説明においては、防湿フィルムとして粘着層が設けられていないものをもちいていたが、従来と同様に防湿フィルム１４として粘着層が設けられているものであっても、粘着層とシンチレータ層１２との間に所定硬度を有する樹脂シートを貼り付けてシンチレータ層１２に粘着しないように構成することも可能である。
以上の説明においては、防湿フィルムとして粘着層が設けられていないものをもちいていたが、従来と同様に防湿フィルム１４として粘着層が設けられているものであっても、粘着層とシンチレータ層１２との間に所定硬度を有する樹脂シートを貼り付けてシンチレータ層１２に粘着しないように構成することも可能である。
この場合において、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、樹脂シートは、シンチレータ層１２と離間して配置されても良いし、シンチレータ層１２に当接して配置されてもよい。
上記構成においては、樹脂シートは、粘着層を構成している粘着剤がシンチレータの柱状結晶の円錐部分の錐面の全てを覆わないようにするととともに、防湿フィルム１４の平坦度を維持する目的で用いられるものである。
上記構成においては、樹脂シートは、粘着層を構成している粘着剤がシンチレータの柱状結晶の円錐部分の錐面の全てを覆わないようにするととともに、防湿フィルム１４の平坦度を維持する目的で用いられるものである。
１０、１０Ａ シンチレータモジュール
１１、１１Ａ、１１Ｂ 基材
１２ シンチレータ層
１３ 封止材
１４、１４Ａ 防湿フィルム
２０、２０Ａ、２０Ｂ シンチレータセンサユニット
２１、２１Ａ 受光ユニット
２２ 筐体
ＳＰ 空隙
１１、１１Ａ、１１Ｂ 基材
１２ シンチレータ層
１３ 封止材
１４、１４Ａ 防湿フィルム
２０、２０Ａ、２０Ｂ シンチレータセンサユニット
２１、２１Ａ 受光ユニット
２２ 筐体
ＳＰ 空隙
Claims (7)
- 基材と、
前記基材の上に積層されたシンチレータ柱状結晶層と、
所定の硬度を有し、前記シンチレータ柱状結晶層の結晶成長側に対向するとともに、前記シンチレータ柱状結晶層を構成するシンチレータ柱状結晶の個々の先端円錐部との間に真空封止下で空隙を確保し、かつ、前記基材と共働して、前記基材との間に防湿状態で前記シンチレータ柱状結晶層を保持する非粘着性の防湿部材と、
を備えたシンチレータモジュール。 - 放射線の入射側から、前記基材、前記シンチレータ柱状結晶層、前記防湿部材の順番で配置され、前記基材は、可視光反射率の高い材料で構成され、
前記防湿部材は、可視光透過率の高い材料で構成されている、
請求項１記載のシンチレータモジュール。 - 放射線の入射側から、前記防湿部材、前記シンチレータ柱状結晶層、前記基材の順番で配置され、
前記防湿部材は、可視光反射率の高い材料で構成され、
前記基材は、可視光透過率の高い材料で構成されている、
請求項１記載のシンチレータモジュール。 - 請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載のシンチレータモジュールと、
前記シンチレータモジュールに対し、放射線の入射側とは反対側に設けられ、前記シンチレータ柱状結晶層により変換された可視光を受光する受光ユニットと、
前記シンチレータモジュール及び前記受光ユニットを所定位置に保持する筐体と、
を備えたシンチレータセンサユニット。 - 請求項１記載のシンチレータモジュールと、
前記シンチレータモジュールを所定位置に保持する筐体と、を備え、
放射線の入射側から、前記防湿部材、前記シンチレータ柱状結晶層、前記基材の順番で配置され、
前記防湿部材は、可視光反射率の高い材料で構成され、
前記基材は、半導体作成技術によりフォトダイオード、ＴＦＴ等を２次元的にアレイ配列形成したセンサ基板として構成されている、
シンチレータセンサユニット。 - 所定の基材上にシンチレータ柱状結晶層を積層する工程と、
前記基材の前記シンチレータ柱状結晶層の周囲を囲むように粘着性の封止材を配置し粘着させる工程と、
前記基材及び真空封止下で空隙を確保可能な硬度を有し、かつ、非粘着性の防湿部材を真空環境下におき、前記防湿部材を前記シンチレータ柱状結晶層に対向する状態で圧着して前記シンチレータ柱状結晶層を構成するシンチレータ柱状結晶の個々の先端円錐部との間に空隙を確保した状態で真空封止を行う工程と、
を備えたシンチレータモジュールの製造方法。 - 所定の基材上にシンチレータ柱状結晶層を積層する工程と、
前記基材の前記シンチレータ柱状結晶層の周囲を囲むように粘着性の封止材を配置し粘着させる工程と、
前記基材及び真空封止下で空隙を確保可能な硬度を有し、かつ、非粘着性の防湿部材を真空環境下におき、前記防湿部材を前記シンチレータ柱状結晶層に対向する状態で圧着して前記シンチレータ柱状結晶層を構成するシンチレータ柱状結晶の個々の先端円錐部との間に空隙を確保した状態真空封止を行ってシンチレータモジュールとする工程と、
前記シンチレータモジュールを所定の位置関係で受光ユニットとともに、筐体に収納し保持させる工程と、
を備えたシンチレータセンサユニットの製造方法。
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