JP6718832B2 - 放射線検出器および放射線検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射線検出器および放射線検出装置に関する。

放射線検出器には、放射線が入射すると励起して蛍光を発する蛍光体と、蛍光体が発する蛍光に応じて電気信号を生成する（光電変換する）光電変換素子とを有するものがある。特許文献１には、放射線の経路として開口部が設けられているケースと、ケースの内部に収容されているシンチレータ（蛍光体）とプリズムと撮像素子（光電変換素子）とを有し、シンチレータと撮像素子との間にプリズムが介在するように設けられるとともに、シンチレータの表面がケースに入射する放射線および撮像素子に対して傾斜して設けられている放射線検出器が開示されている。

ところで、放射線検出器においては、放射線に起因するノイズを抑制するため、撮像素子や配線板に放射線が入射しないようにすることが好ましい。しかしながら、特許文献１に開示されている構成では、ケースの内部に入射した放射線がケースの内周面やプリズムにおいて反射して散乱し、散乱した放射線が撮像素子（光電変換素子）に入射するおそれがある。そして、散乱して撮像素子（光電変換素子）に入射した放射線は、ノイズの原因となる。

特開２０１２−９０７７０号公報

上述した実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、放射線の散乱を抑制することにより光電変換素子への放射線の入射を抑制し、ノイズの発生を抑制することである。

前記課題を解決するため、本発明は、入射した放射線に応じて蛍光を発する波長変換部を支持する支持部と、前記波長変換部が発して前記放射線の入射方向とは異なる方向に進行する蛍光を受光して電気信号に変換する光電変換部と、を有し、前記支持部には、前記放射線の入射方向に貫通する第１の開口部が設けられ、前記支持部および前記波長変換部の前記放射線の入射方向の上流側には放射線を遮蔽する第１の遮蔽部が設けられており、前記第１の遮蔽部には、前記放射線の入射方向に貫通する第２の開口部が設けられており、前記放射線の入射方向視において、前記第２の開口部は前記第１の開口部の内側に位置していることを特徴とする。

本発明によれば、波長変換部材を支持している支持部において放射線の散乱を防止または抑制することができ、散乱した放射線によるノイズの発生を低減できる。

図１は、放射線検出器の構成例を模式的に示す分解斜視図である。 図２は、放射線検出器の構成例を模式的に示す外観斜視図である。 図３は、放射線検出器の構成例を模式的に示す断面図である。 図４Ａは、支持部の構成例を模式的に示す上面図である。 図４Ｂは、支持部の構成例を模式的に示す下面図である。 図５は、放射線検出装置の構成例を模式的に示す図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態に係る放射線検出器は、所定の一側を対象物および放射線源に向けて使用される。そして、放射線検出器は、放射線源から曝射されて前記所定の一側から入射した放射線を検出して光電変換し、放射線画像信号（放射線画像データ）を生成する。本発明の実施形態に係る放射線検出器は、いわゆるラインセンサを有しており、対象物に対して相対的に移動することにより、対象物の二次元の放射線画像信号を生成することができる。説明の便宜上、各図においては放射線検出器の３次元の各方向を、Ｘ，Ｙ，Ｚの各矢印で示す。Ｘ方向は放射線検出器の長尺方向であり、例えば主走査方向（ラインセンサにおける複数の受光部の配列の方向）である。Ｙ方向は放射線検出器の短尺方向であり、例えば副走査方向（使用時における対象物との相対的な移動方向）である。Ｚ方向は上下方向であり、放射線の入射方向である。なお、Ｚ方向については、使用時において放射線源や対象物に向ける前記所定の一側（放射線を入射させる一側）を上側とし、その反対側を下側とする。

＜放射線検出器＞
まず、放射線検出器１の構成例について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、放射線検出器１の構成例を模式的に示す分解斜視図である。図２は、放射線検出器１の構成例を模式的に示す外観斜視図である。図３は、放射線検出器１の構成例を模式的に示す断面図であり、長尺方向に直角な面で切断した断面を示す。図１〜図３に示すように、放射線検出器１は、波長変換部の例である波長変換部材１１と、センサ基板１２と、集光体１３と、本体フレーム１４と、支持部１５と、第１の遮蔽部の例である第１の遮蔽部材２１と、第２の遮蔽部の例である第２の遮蔽部材２２と、第３の遮蔽部の例である第３の遮蔽部材２３と、第４の遮蔽部の例である第４の遮蔽部材２４を有している。

波長変換部の例である波長変換部材１１は、入射した放射線を光電変換素子４（後述）が光電変換可能な波長の光（本発明の実施形態では、可視光）に変換する。波長変換部材１１は、基材層１１１と、基材層１１１の一方の表面に積層して設けられている蛍光層１１２と、蛍光層１１２に積層して設けられている反射層１１３とを有している（図３参照）。そして、波長変換部材１１は、全体として本体フレーム１４の長尺方向に長い長尺の板状やシート状の構成を有している。

基材層１１１には、透明な材料（より具体的には、蛍光層１１２が発する蛍光（可視光）の透過率が高い材料）の板やシートが適用される。例えば、基材層１１１には、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などといった、透明な樹脂材料の板やシートが適用できる。蛍光層１１２は、放射線が入射すると励起して蛍光（可視光）を発する材料からなる層、またはこのような材料を含有する層である。蛍光層１１２には、例えば、ガドリニウムオキサイドサルファ（ＧＯＳ）や、ヨウ化セシウム（ＣＳＩ）やアモルファスセレン（Ａ−ＳＥ）などといった蛍光材料や、このような蛍光材料を含有する材料が適用できる。反射層１１３は、蛍光層１１２が発する蛍光の反射率が高く放射線の透過率が高い材料からなる層である。反射層１１３には、例えば、アルミナや炭酸カルシウムなどといった、可視光の反射率が高く、かつ、放射線の透過率が高い材料が適用できる。

なお、波長変換部材１１の構成は、前記構成に限定されるものではない。波長変換部材１１は、入射した放射線により励起して光電変換素子４が光電変換可能な波長の蛍光を発する蛍光層１１２を有していればよい。例えば、波長変換部材１１の蛍光層１１２は、前記材料に限定されるものではない。また、基材層１１１も、ポリエチレンテレフタラートに限定されるものではなく、各種樹脂材料やガラスなどが適用できる。反射層１１３も、可視光の反射率が高く、かつ、放射線の透過率が高い材料であればよい。なお、蛍光層１１２が潮解性を有する材料からなる場合には、波長変換部材１１は、蛍光層１１２の潮解を抑制するために、蛍光層１１２を覆う保護層を有していることが好ましい。この場合、保護層には、フッ素系樹脂などといった、遮水性や撥水性の高い材料が適用される。

集光体１３は、波長変換部材１１が発する蛍光を、後述する光電変換素子４の受光部４１に合焦させる（結像させる）光学部材である。集光体１３には、例えばロッドレンズアレイやマイクロレンズアレイなどが適用できる。一般的なロッドレンズアレイは、複数の正立等倍結像型の結像素子（ロッドレンズ）を有し、これらが長尺方向（主走査方向）に直線状に配列されている。そして、一般的なロッドレンズアレイは、長尺の棒状の構成を有している。なお、集光体１３はロッドレンズアレイに限定されるものではなく、具体的な構成も特に限定されるものではない。

センサ基板１２は、配線板３と、この配線板３に実装されている所定の数の光電変換素子４とを有している。

センサ基板１２の配線板３は、例えば長尺の平板状の構成を有する。配線板３には、後述する光電変換素子４と電気的に接続するためのパッドや、光電変換素子４が出力する電気信号を外部に伝送するための配線などといった配線パターンが設けられている。なお、配線板３の種類（材質等）は特に限定されるものではなく、従来公知の各種プリント配線板など、従来公知の各種配線板が適用できる。また、配線板３に設けられている配線パターンの具体的な構成（数や形状など）も特に限定されるものではなく、配線板３に実装される光電変換素子４の構成などに応じて適宜設定される。説明の便宜上、配線板３の表面のうち、光電変換素子４が実装されている表面を第１の表面３１と称し、その反対側の面を第２の表面３２と称する。

光電変換部の例である複数の光電変換素子４は、波長変換部材１１の蛍光層１１２が発する蛍光を受光する複数の受光部４１を有し、受光部４１で受光した蛍光に応じた電気信号を生成して出力する。光電変換素子４（光電変換部）として、例えば、フォトダイオードアレイが適用できる。フォトダイオードアレイは、複数の受光部４１として複数のフォトダイオードを有する電子部品（素子）であり、受光部４１で受光した光（受光部４１に入射した光）の強度に応じた電気信号を生成する。

なお、光電変換素子４としてのフォトダイオードアレイは、直線状に配列されている所定の数の受光部４１を有すればよく、それ以外の構成は特に限定されるものではない。さらに、光電変換素子４はフォトダイオードに限定されるものではない。光電変換素子４は、波長変換部材１１の蛍光層１１２が発する蛍光を電気信号に変換（光電変換）できる電子部品（素子など）であればよい。例えば、光電変換素子４には、フォトダイオードやイメージセンサＩＣなどといった、公知の各種光電変換素子が適用できる。

このほか、センサ基板１２の配線板３には、光電変換素子４が出力した電気信号に所定の処理を施すための回路や素子が実装されていてもよい。ただし、光電変換素子４が出力する電気信号を処理するための回路や素子の構成は、特に限定されるものではない。さらに、配線板３には、外部と電気的に接続するためのコネクタが実装されていてもよい。この場合、コネクタの構成は特に限定されるものではなく、公知の各種コネクタが適用できる。

本体フレーム１４は、放射線検出器１の筐体である。本体フレーム１４は、長尺の直方体状や棒状の形状を有している。そして、本体フレーム１４の長尺方向が放射線検出器１の主走査方向となる。本体フレーム１４は、遮光性を有する材料により形成される。遮光性を有する材料としては、例えば、黒色に着色されたポリカーボネート（ＰＣ）など、各種の樹脂材料が適用できる。

本体フレーム１４には、集光体１３を収容可能な集光体収容部１４１と、センサ基板１２を収容可能なセンサ基板収容部１４３とが設けられている。さらに、本体フレーム１４には、波長変換部材１１を支持するための支持部１５が設けられている。なお、本発明の実施形態では、支持部１５が本体フレーム１４と別体である構成を示すが、支持部１５が本体フレーム１４に一体に設けられている構成であってもよい。

集光体収容部１４１は、集光体１３の長尺方向と本体フレーム１４の長尺方向（主走査方向）とが平行であるが、本体フレーム１４の長尺方向視（主走査方向視）において、集光体１３の光軸と放射線の入射方向（上下方向）とが平行ではない向きで、集光体１３を収容できる。本発明の実施形態では、本体フレーム１４の長尺方向視において、放射線の入射方向に対して集光体１３の光軸が直角となる向きで集光体１３を収容できる構成を例に示す。ただし、本体フレーム１４の長尺方向視において、集光体収容部１４１に収容された状態の集光体１３の光軸方向が放射線の入射方向と異なる方向であればよく、直角に限定されない。例えば、集光体収容部１４１は、本体フレーム１４の長尺方向視において、放射線の入射方向に対して集光体１３の光軸が傾斜する向きで、集光体１３を収容できる構成であってもよい。

集光体収容部１４１は、本体フレーム１４の短尺方向視（副走査方向視）で本体フレーム１４の長尺方向に長く、短尺方向に貫通するスリット状の貫通孔状の構成を有する。そして、本体フレーム１４の支持部１５が設けられる側面には、集光体収容部１４１の開口部が設けられている。説明の便宜上、本体フレーム１４に設けられているこの開口部を「本体開口部１４２」と称する。集光体収容部１４１がこのような構成であれば、集光体収容部１４１の内部に集光体１３を挿入（収容）することにより、集光体１３の長尺方向と本体フレーム１４の長尺方とが同じであり（平行であり）、本体フレーム１４の長尺方向視において、集光体１３の光軸が放射線の入射方向に対して直角となる。

センサ基板収容部１４３は、本体フレーム１４の側面のうちの支持部１５が設けられている側とは反対側の側面寄りに設けられている。センサ基板収容部１４３は、本体フレーム１４の長尺方向視において、センサ基板１２の配線板３の第１の表面３１が支持部１５の側を向き、かつ、第１の表面３１が放射線の入射方向（上下方向）に平行となるように収容できる。例えば、センサ基板収容部１４３には、本体フレーム１４の側面のうちの支持部１５が設けられている側とは反対側の側面に設けられている溝や凹部などが適用できる。また、センサ基板収容部１４３の内周面と、本体フレーム１４の支持部１５が設けられている側の側面とは、集光体収容部１４１を介して蛍光が通過可能に繋がっている。

支持部１５は、波長変換部材１１を支持する部材であり、本体フレーム１４の一方の側面（短尺方向の一側）に設けられている。支持部１５はたとえば樹脂材料により形成される。支持部１５は、波長変換部材１１を、その表面が放射線の入射方向に対して傾斜する向きで支持できる。本発明の実施形態では、支持部１５の上面（放射線の入射方向の上流側の面）に波長変換部材１１を配置して支持する構成を示す。この場合、波長変換部材１１がシート状または平板状の構成であれば、支持部１５の上面を上下方向に対して傾斜させておくことにより、波長変換部材１１の表面を放射線の入射方向に対して傾斜した状態で支持できる。

また、支持部１５には、上下方向（放射線の入射方向）に貫通する第１の開口部１５１が設けられている。この第１の開口部１５１の構成については後述する。

第１の遮蔽部材２１と第２の遮蔽部材２２と第３の遮蔽部材２３と第４の遮蔽部材２４とは、いずれも、放射線の透過率が低い材料からなるか、または、放射線の透過率が低い材料を含む。例えば、第１〜第４の遮蔽部材２１〜２４には、タングステンや、タングステンを含有する紙やゴムや樹脂などが適用できる。また、第１〜第４の遮蔽部材２１〜２４には、シート状や板状の構成が適用できる。

第１の遮蔽部材２１は、支持部１５の上側（放射線の入射方向の上流側）に設けられている。そして、上下方向視（放射線の入射方向視）において、第１の遮蔽部材２１は支持部１５に重なっている。特に、上下方向視において、第１の遮蔽部材２１の外周縁が、支持部１５の外周縁の外側に位置している。第１の遮蔽部材２１には、放射線の経路となる第２の開口部２１１が設けられている。この第２の開口部２１１は、上下方向視において本体フレーム１４の長尺方向に長い形状を有し、上下方向に貫通するスリット状の貫通孔が適用される。そして、上下方向視において、支持部１５に設けられている第１の開口部１５１が、第１の遮蔽部材２１に設けられている第２の開口部２１１の内側に位置する。

第２の遮蔽部材２２は、センサ基板１２（光電変換素子４および配線板３）の上側（放射線の入射方向の上流側）に設けられている。そして、上下方向視において、センサ基板１２と重なっている。なお、上下方向視において、第２の遮蔽部材２２の外周縁の内側にセンサ基板１２が収まっている構成であることが好ましい。また、図３に示すように、第２の遮蔽部材２２が、本体フレーム１４の上面の全域を覆うように設けられている構成であってもよい。

第３の遮蔽部材２３は、本体フレーム１４の側面のうちの支持部１５が設けられている側の側面を覆うように設けられている。なお、第３の遮蔽部材２３には、蛍光が通過可能な第３の開口部２３１が設けられている。この第３の開口部２３１は、本体フレーム１４の長尺方向（主走査方向）に長い形状を有し、本体フレーム１４の短尺方向（副走査方向）に貫通するスリット状の貫通孔が適用できる。そして、第３の遮蔽部材２３が本体フレーム１４の一方の側面を覆うように設けられている状態では、第３の開口部２３１が本体フレーム１４に設けられている集光体収容部１４１の開口部（本体開口部１４２）と一連に繋がる。

第４の遮蔽部材２４は、本体フレーム１４の支持部１５が設けられていない側の側面を覆うように設けられる。なお、第４の遮蔽部材２４は、本体フレーム１４の支持部１５が設けられていない側の側面を覆うことができる寸法および形状であればよい。

このほか、本体フレーム１４の長尺方向（主走査方向）の端面を覆う遮蔽部材が設けられていてもよい。さらに、本体フレーム１４の下面を覆う遮蔽部材が設けられていてもよい。

（放射線検出器の組み付け構造）
ここで、放射線検出器１の組み付け構造について説明する。

センサ基板１２の配線板３の第１の表面３１には、複数の光電変換素子４が直線状に並べて実装される。これにより、配線板３の長尺方向に配列されている複数の受光部４１を有するラインセンサが形成される。また、図３に示すように、複数の光電変換素子４は、配線板３の短尺方向の一側寄りに偏った位置に（換言すると、一方の長辺に沿って）実装される。この他、配線板３の第１の表面３１と第２の表面３２の一方または両方には、光電変換素子４が出力した電気信号を処理するための素子や電子・電気部品等が実装されていてもよい。さらに、配線板３には、外部と電気的に接続するためのコネクタが実装されていてもよい。

そして、センサ基板１２は、本体フレーム１４に設けられているセンサ基板収容部１４３に収容されて固定されている。なお、センサ基板１２がセンサ基板収容部１４３に収容されている状態では、配線板３の一方の長辺であって光電変換素子４に近い側の長辺が、上側（放射線の入射方向の上流側）に位置する。また、本体フレーム１４の長尺方向視において、配線板３の第１の表面３１が上下方向（放射線の入射方向）に平行である。ただし、第１の表面３１は、放射線の入射方向に平行でなくてもよく、傾斜していてもよい。

集光体１３は集光体収容部１４１に収容されており、位置決めされて本体フレーム１４に固定されている。集光体収容部１４１に収容されている集光体１３は、例えば紫外線硬化型の接着剤などによって本体フレーム１４に固定されている。

本体フレーム１４の上面には、第２の遮蔽部材２２が設けられている。そして、本体フレーム１４の上面は第２の遮蔽部材２２によって覆われている。ただし、第２の遮蔽部材２２は、本体フレーム１４の上面の全域を覆う構成でなくてもよく、少なくとも、センサ基板収容部１４３に収容されているセンサ基板１２を覆う構成であればよい。すなわち、第２の遮蔽部材２２は、センサ基板収容部１４３に収容されているセンサ基板１２の上側（放射線の入射方向の上流側）に位置しており、上下方向視においてセンサ基板１２（配線板３および光電変換素子４）の全体に重なっている構成であればよい。

なお、第１の遮蔽部材２１と第２の遮蔽部材２２とは別体でなくてもよく、一体であってもよい。すなわち、１つの遮蔽部材が本体フレーム１４の上側に設けられており、その一部が支持部１５と重なって第１の遮蔽部材２１（第１の遮蔽部）として機能し、他の一部がセンサ基板１２と重なって第２の遮蔽部材２２（第２の遮蔽部）として機能する構成であってもよい。

本体フレーム１４の一方の側面には第３の遮蔽部材２３が設けられており、この第３の遮蔽部材２３によって本体フレーム１４の一方の側面が覆われている。また、第３の遮蔽部材２３に設けられている第３の開口部２３１は、本体フレーム１４に設けられている本体開口部１４２（集光体収容部１４１の開口部）と繋がっている。このため、本体フレーム１４の外部から集光体収容部１４１に収容されている集光体１３に至る光路が確保される。

本体フレーム１４の一方の側面には、支持部１５が設けられている。例えば、支持部１５が本体フレーム１４と別体である場合には、支持部１５の長尺方向の両端部のそれぞれが、本体フレーム１４の両端部のそれぞれにネジなどによって固定される。このような構成によれば、第３の遮蔽部材２３に第３の開口部２３１以外の開口部を設けることなく、支持部１５を本体フレーム１４に取付けることができる。ただし、支持部１５が本体フレーム１４と一体に設けられている構成であってもよい。この場合には、第３の遮蔽部材２３に支持部１５との干渉を避けるための開口部が設けられている構成が適用できる。

波長変換部材１１は、支持部１５の上面に配置されている。例えば、波長変換部材１１は、接着剤等によって、支持部１５の上面に接着されている。これにより、波長変換部材１１は支持部１５に支持されている状態となる。なお、波長変換部材１１は、反射層１１３が下側に位置し基材層１１１が上側に位置する向きで配置される。そして、本体フレーム１４の長尺方向視において支持部１５の上面が上下方向に対して傾斜しているから、支持部１５に支持されている波長変換部材１１の表面も上下方向に対して傾斜している状態となる。なお、波長変換部材１１は、その上面が本体フレーム１４の一方の側面に対して所定の角度で傾斜して対向する向きで配置されている。

波長変換部材１１は集光体１３の光軸上に位置している。特に、波長変換部材１１は、その上面（発光面）に集光体１３の一方の焦点が位置するように設けられている。また、センサ基板１２の光電変換素子４の受光部４１も集光体１３の光軸上に位置している。特に、光電変換素子４は、それらの受光部４１が集光体１３の他方の焦点に位置するように設けられている。このような構成であると、波長変換部材１１の蛍光層１１２が発する蛍光は、集光体１３によって、光電変換素子４の受光部４１に結像（合焦）する。このように、本発明の実施形態では、光電変換素子４は、放射線の入射方向とは異なる方向に進行する蛍光を受光して光電変換する。

このように、本発明の実施形態では、センサ基板１２と波長変換部材１１の間に第３の遮蔽部材２３が介在する構成となる。そして、第３の遮蔽部材２３には、蛍光が通過可能な第３の開口部２３１が設けられている。このため、波長変換部材１１が発する蛍光は、第３の遮蔽部材２３に設けられている第３の開口部２３１を通じて集光体収容部１４１に収容されている集光体１３に入射する。そして、集光体１３を通過した蛍光は、センサ基板収容部１４３に収容されているセンサ基板１２の光電変換素子４の受光部４１に結像する。

本発明の実施形態では、放射線の入射方向と集光体１３の光軸方向とは同じではなく直角である。このため、上下方向視において、センサ基板１２を第１の遮蔽部材２１の第２の開口部２１１と重なる位置に設けなくてもよい。そして、上下方向視において、センサ基板１２（配線板３および光電変換素子４）を第１の遮蔽部材２１および支持部１５からずれた位置に設ける構成とする。特に、第１の遮蔽部材２１の第２の開口部２１１とずれた位置（重ならない位置）に設ける構成とする。これにより、第１の遮蔽部材２１を通過した放射線がセンサ基板１２に入射しないようにできる。したがって、センサ基板１２におけるノイズの発生を防止または抑制できる。さらに、上下方向視において、センサ基板１２を第１の遮蔽部材２１の第２の開口部２１１とずれた位置に設ける構成とすることにより、センサ基板１２の上側に第２の遮蔽部材２２を設けることができる。したがって、第２の遮蔽部材２２によりセンサ基板１２に放射線が入射しないようにできるから、センサ基板１２におけるノイズの発生を防止または抑制する効果を高めることができる。

本体フレーム１４の他方の側面には、第４の遮蔽部材２４が設けられている。そして、第４の遮蔽部材２４が設けられている状態では、本体フレーム１４の他方の側面が第４の遮蔽部材２４によって覆われている後退となる。このため、センサ基板収容部１４３に収容されているセンサ基板１２が、第４の遮蔽部材２４によって覆われている状態となり、センサ基板１２の第２の表面３２の側から放射線が入射することが防止または抑制される。したがって、センサ基板１２におけるノイズの発生を防止または抑制できる。

（放射線検出器の動作）
ここで、放射線検出器１の動作について簡単に説明する。放射線検出器１は、放射線源５１（図５参照）に所定の距離をおいて配置されて使用される。また、放射線検出器１は、放射線源５１から曝射された放射線が入射するように、放射線を入射させる側（第１の遮蔽部材２１および第２の遮蔽部材２２が設けられている側）を放射線源５１の側（換言すると、入射する放射線の進行方向上流側）にむけて配置されて使用される。そして、対象物Ｑを放射線源５１と放射線検出器１との間を通過させながら、対象物Ｑに放射線源５１が向けて放射線を曝射し、放射線検出器１が対象物Ｑを透過した放射線を検出する。

支持部１５の上側には第１の遮蔽部材２１が設けられており、第１の遮蔽部材２１には第２の開口部２１１が設けられている。このため、放射線源５１から曝射されて対象物Ｑを通過した放射線は、第１の遮蔽部材２１に設けられている第２の開口部２１１を通過して波長変換部材１１に入射する。

波長変換部材１１に放射線が入射すると、波長変換部材１１の蛍光層１１２が励起して蛍光（ここでは可視光）を発する。蛍光層１１２が発した蛍光は、第３の遮蔽部材２３に設けられている第３の開口部２３１と、本体フレーム１４の集光体収容部１４１に収容されている集光体１３とを通過して、センサ基板１２の光電変換素子４の受光部４１に入射する。前述のとおり、集光体１３は、その一方の焦点が波長変換部材１１の上面に位置し、他方の焦点がセンサ基板１２の光電変換素子４の受光部４１に位置するように設けられている。このため、蛍光層１１２が発する蛍光は、集光体１３によってセンサ基板１２の光電変換素子４の受光部４１に結像（合焦）する。

センサ基板１２の光電変換素子４は、受光部４１に入射した蛍光の強度に応じた電気信号を生成して出力する。センサ基板１２に設けられている画像処理のための素子や回路によって、ある１回のサンプリングタイミングにおける複数の受光部４１に入射した蛍光の強度に応じた電気信号から画像信号の１ライン分の信号が生成される。そして、放射線検出器１は、このような動作を所定のサンプリング周期で継続的に行うことにより、対象物Ｑの内部情報が含まれる２次元の放射線画像信号（放射線画像データ）を生成して出力する。

（支持部）
次に、支持部１５の構成例について、図４Ａと図４Ｂを参照して説明する。図４Ａと図４Ｂは、第１の遮蔽部材２１に設けられている第２の開口部２１１と支持部１５に設けられている第１の開口部１５１の構成例を模式的に示す図である。また、図４Ａは、放射線が入射する側（上側）から見た図であり、図４Ｂはその反対側（下側）から見た図である。支持部１５の上面には波長変換部材１１が設けられており、支持部１５および波長変換部材１１の上側に第１の遮蔽部材２１が設けられている（図３参照）。

第１の遮蔽部材２１に設けられている第２の開口部２１１には、例えば、本体フレーム１４の長尺方向に長い長尺形状を有し、放射線の入射方向に貫通するスリット状の貫通孔が適用される。支持部１５に設けられている第１の開口部１５１も、本体フレーム１４の長尺方向に長い長尺形状を有し、放射線の入射方向（上下方向）に貫通するスリット状の貫通孔が適用される。そして、図４Ａと図４Ｂに示すように、放射線の入射方向視（上下方向視）において、第１の遮蔽部材２１に設けられている第２の開口部２１１は、支持部１５に設けられている第１の開口部１５１および波長変換部材１１の外周縁（輪郭）の内側に位置している（収まっている）。すなわち、上下方向視において、支持部１５に設けられている第１の開口部１５１の内周面が最も外側に位置し、その内側に波長変換部材１１が収まるように位置しており、さらに波長変換部材１１の外周縁の内側に第１の遮蔽部材２１に設けられている第２の開口部２１１が収まるように位置している。

このように、支持部１５に第１の開口部１５１が設けられる構成であると、入射した放射線が散乱しうる領域の面積を小さくできる。特に、第１の開口部１５１が上下方向に貫通する貫通孔状の構成を有していれば、上側から入射した放射線が第１の開口部１５１を通過するため、支持部１５において放射線が散乱することを抑制できる。このため、支持部１５において散乱した放射線がセンサ基板１２に入射することが防止または抑制できるから、センサ基板１２においてノイズの発生を防止または抑制できる。

特に、上下方向視において、支持部１５に設けられている第１の開口部１５１の内周面が、第１の遮蔽部材２１に設けられている第２の開口部２１１の内周面よりも外側に位置していると、第１の遮蔽部材２１の第２の開口部２１１を通過した放射線は、支持部１５に設けられている第１の開口部１５１を通過することになる。このため、放射線が支持部１５の上面に直接に入射することが防止または抑制されるから、放射線の散乱を防止または抑制する効果を高めることができる。

すなわち、支持部１５に第１の開口部１５１が設けられていない構成や、上下方向視において支持部１５に設けられている第１の開口部１５１が第１の遮蔽部材２１に設けられている第２の開口部２１１の内側に位置している構成では、第１の遮蔽部材２１に設けられている第２の開口部２１１と波長変換部材１１とを通過した放射線は、支持部１５の上側の面に入射する。このため、支持部１５の上側の面に入射した放射線が反射して散乱し、散乱した放射線がセンサ基板１２の光電変換素子４や配線板３に入射することがある。その結果、光電変換素子４や配線板３において、放射線の入射に起因するノイズが発生することがある。これに対して、本発明の実施形態によれば、前述のとおり支持部１５の上面への放射線の入射が防止または抑制されるから、支持部１５の上面における放射線の散乱を防止または抑制できる。したがって、散乱した放射線によるノイズの発生を防止または抑制できる。

また、本体フレーム１４の支持部１５が設けられている側の側面には、第３の遮蔽部材２３が設けられている。このような構成であると、センサ基板１２の光電変換素子４や配線板３において放射線の入射に起因するノイズの発生を抑制する効果をさらに高めることができる。すなわち、第１の遮蔽部材２１に設けられている第２の開口部２１１を通過した放射線は、波長変換部材１１の表面で反射して散乱することがある。そして、散乱した放射線がセンサ基板１２の光電変換素子４や配線板３に入射すると、光電変換素子４や配線板３において放射線の入射に起因するノイズが発生することがある。そこで、本体フレーム１４の支持部１５が設けられている側（すなわち、波長変換部材１１が設けられている側）に、本体フレーム１４の側面を覆うように第３の遮蔽部材２３が設けられることによって、波長変換部材１１で反射して散乱した放射線がセンサ基板１２の光電変換素子４や配線板３に入射することが抑制される。換言すると、センサ基板１２と波長変換部材１１との間に第３の遮蔽部材２３を設けることによって、波長変換部材１１で反射して散乱した放射線がセンサ基板１２の光電変換素子４や配線板３に入射することが抑制される。したがって、センサ基板１２の光電変換素子４や配線板３において放射線の入射に起因するノイズの発生を抑制する効果をさらに高めることができる。

なお、支持部１５は、波長変換部材１１の下面が本体フレーム１４の一方の側面（すなわち、光電変換素子４）に傾斜して対向するように支持できる構成であってもよい。この場合、支持部１５は、波長変換部材１１の下面が本体フレーム１４の一方の側面に傾斜して対向するように支持できる構成を有している。例えば、本体フレーム１４の長尺方向視における支持部１５の傾斜方向は、図１〜図３に示す方向と反対になる。そして、波長変換部材１１は、下面側に基材層１１１が位置し、上面側に反射層１１３が位置する向きで設けられている。この場合には、波長変換部材１１の下面が、集光体１３の一方の焦点に位置している。このような構成であっても、上述の効果を奏することができる。

＜放射線検出装置＞
次に、放射線検出装置５の構成例について、図５を参照して説明する。図５は、放射線検出装置５の構成例を模式的に示す断面図である。放射線検出装置５は、放射線源５１と、本発明の実施形態に係る放射線検出器１とを有する。放射線源５１には、主走査方向に長い線状の放射線を曝射することができる放射線源５１が適用される。なお、放射線源５１は、線状の放射線を曝射できる構成であればよく、具体的な構成は限定されない。そして、放射線源５１と放射線検出器１とは、対象物Ｑの搬送経路Ｐを挟んで対向して配置される。放射線源５１が曝射した放射線は、搬送経路Ｐを搬送される対象物Ｑを透過して、放射線検出器１に入射する。そして、放射線検出器１は、前述の動作によって、対象物Ｑの内部情報を有する２次元の放射線画像信号（放射線画像データ）を生成して出力する。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、前述の実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。

例えば、前述した実施形態では、光電変換素子にフォトダイオードアレイが適用される構成を示したが、光電変換素子はフォトダイオードアレイに限定されない。光電変換素子は、蛍光層が発する蛍光（可視光）を光電変換できるものであればよい。

本発明は、蛍光層および蛍光層が発する蛍光を光電変換する光電変換素子を有する放射線検出器と、この放射線検出器を有する放射線検出装置に有効に利用できるものである。そして、本発明によれば、放射線の入射に起因して生じるノイズを抑制することができる。

１：放射線検出器、１１：波長変換部材、１１１：基材層、１１２：蛍光層、１１３：反射層、１２：センサ基板、１３：集光体、１４：本体フレーム、１４１：集光体収容部、１４２：本体開口部、１４３：センサ基板収容部、１５：支持部、１５１：第１の開口部、２１：第１の遮蔽部材、２２：第２の遮蔽部材、２３：第３の遮蔽部材、２４：第４の遮蔽部材、３：配線板、３１：第１の表面、３２：第２の表面、４：光電変換素子、４１：受光部、５：放射線検出装置、５１：放射線源、Ｑ：対象物

Claims (14)

1. 入射した放射線に応じて蛍光を発する波長変換部を支持する支持部と、
   前記波長変換部が発して前記放射線の入射方向とは異なる方向に進行する蛍光を受光して電気信号に変換する光電変換部と、
   を有し、
   前記支持部には、前記放射線の入射方向に貫通する第１の開口部が設けられ、
   前記支持部および前記波長変換部の前記放射線の入射方向の上流側には放射線を遮蔽する第１の遮蔽部が設けられており、
   前記第１の遮蔽部には、前記放射線の入射方向に貫通する第２の開口部が設けられており、
   前記放射線の入射方向視において、前記第２の開口部は前記第１の開口部の内側に位置していることを特徴とする放射線検出器。
2. 前記光電変換部は配線板に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
3. 前記配線板は平板状の形状を有しており、前記配線板の前記光電変換部が設けられている面は、前記放射線の入射方向に平行であることを特徴とする請求項２に記載の放射線検出器。
4. 前記光電変換部および前記配線板は、前記放射線の入射方向視において、前記支持部からずれた位置に設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の放射線検出器。
5. 前記光電変換部および前記配線板の前記放射線の入射方向の上流側には、放射線を遮蔽
   する第２の遮蔽部が設けられており、
   前記放射線の入射方向視において、前記光電変換部および前記配線板は、前記第２の遮蔽部に重なっていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の放射線検出器。
6. 前記支持部と前記配線板との間には、放射線を遮蔽する第３の遮蔽部が設けられていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の放射線検出器。
7. 前記第３の遮蔽部には、前記蛍光が通過可能な開口部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の放射線検出器。
8. 入射した放射線に応じて蛍光を発する波長変換部をさらに有し、
   前記放射線の入射方向視において、前記波長変換部の外周は、前記第２の開口部の外側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
9. 前記波長変換部と前記光電変換部との間には、前記波長変換部が発する蛍光を前記光電変換部に合焦させる集光体が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の放射線検出器。
10. 前記支持部は樹脂からなることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の放射線検出器。
11. 第１方向に沿って入射する放射線に応じて蛍光を発する波長変換部と、
    該波長変換部を支持する支持部と、
    前記波長変換部から発する蛍光のうち前記第１方向とは異なる第２方向に出射する一部の蛍光を受光して電気信号に変換する光電変換部と、
    を備える放射線検出器であって、
    前記支持部は、前記第１方向に沿った第１の貫通穴を有しており、
    該第１の貫通穴の少なくとも一部は、前記第１方向から見たときに、前記波長変換部に対して前記放射線が入射する入射領域と重なっており、
    前記支持部および前記波長変換部の前記放射線の入射方向の上流側には放射線を遮蔽する遮蔽部が設けられており、
    前記遮蔽部には、前記放射線の入射方向に貫通する第２の貫通穴が設けられており、
    前記放射線の入射方向視において、前記第２の貫通穴は前記第１の貫通穴の内側に位置している、
    ことを特徴とする放射線検出器。
12. 第１方向に沿って入射する放射線に応じて前記第１方向とは異なる第２方向に蛍光を射出する波長変換部と、
    該波長変換部を支持する支持部と、
    前記波長変換部から前記第２方向に射出された蛍光を受光して電気信号に変換する光電変換部と、
    を備える放射線検出器であって、
    前記支持部は、前記波長変換部に入射する放射線のうち、前記波長変換部を前記第１方向に沿って透過した放射線を通す第１の貫通穴を有し、
    前記支持部および前記波長変換部の前記放射線の入射方向の上流側には放射線を遮蔽する遮蔽部が設けられており、
    前記遮蔽部には、前記放射線の入射方向に貫通する第２の貫通穴が設けられており、
    前記放射線の入射方向視において、前記第２の貫通穴は前記第１の貫通穴の内側に位置している、
    ことを特徴とする放射線検出器。
13. 放射線源と、
    前記放射線源が発する放射線を検出する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の放射線検出器と、
    を備え、
    前記放射線源と前記放射線検出器との間の対象物の放射線画像を生成することを特徴とする放射線検出装置。
14. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の放射線検出器を備え、
    放射線源が発した放射線のうち、前記放射線源と前記放射線検出器との間の対象物を透過した透過放射線が前記放射線検出器に入射するように構成されていることを特徴とする放射線検出装置。

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