JP6773683B2 - セラミックシンチレータアレイ、x線検出器、およびx線検査装置 - Google Patents
セラミックシンチレータアレイ、x線検出器、およびx線検査装置 Download PDFInfo
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Description
図1は実施形態のセラミックシンチレータアレイを示す断面図、図2は実施形態のセラミックシンチレータアレイを示す平面図である。これらの図において、1はシンチレータアレイ、2はシンチレータセグメント、3は第1の反射層、4は第2の反射層である。図2では第2の反射層4の図示を省略している。シンチレータアレイ1は、複数のシンチレータセグメント2を有している。隣接するシンチレータセグメント2間には、第1の反射層3が介在されている。第1の反射層3は隣接するシンチレータセグメント2に対してそれぞれ接着されている。複数のシンチレータセグメント2は、それらに接着された第1の反射層3により一体化されている。すなわち、シンチレータアレイ1は複数のシンチレータセグメント2を第1の反射層3で一体化した構造を有している。さらに、複数のシンチレータセグメント2のX線が入射する面には、第2の反射層4が設けられている。
一般式:RE2O2S:Pr …(1)
(式中、REはY、Gd、La、およびLuからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素を示す)
で表される組成を有する希土類酸硫化物蛍光体セラミックス(シンチレータ材料)で構成されることが好ましい。
一般式:(Gd1−x,RE’x)2O2S:Pr …(2)
(式中、RE’はY、La、およびLuからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素を示し、xは0≦x≦0.1を満足する数(原子比)である)
で実質的に表される希土類酸硫化物蛍光体セラミックスを、シンチレータセグメント2に使用することが望ましい。
実施形態のX線検出器は、上述した実施形態のセラミックシンチレータアレイ1を、入射した放射線に応じて光を放射する蛍光発生手段として具備し、さらに蛍光発生手段からの光を受け、光の出力を電気的出力に変換する光電変換手段を具備する。図4は実施形態のX線検出器の一例を示している。図4に示すX線線検出器6は、蛍光発生手段としてのセラミックシンチレータアレイ1と、光電変換手段としてのフォトダイオードのような光電変換素子5とを具備している。なお、図4においてはセラミックシンチレータアレイ1の反射層3、4の図示を省略している。
実施形態のX線検査装置は、被検査体に向けてX線を照射するX線源と、被検査体を透過したX線を検出するX線検出器とを具備する。X線検出器には、上述した実施形態のX線検出器が用いられる。図5は実施形態のX線検査装置の一例であるX線CT装置10を示している。図5において、10はX線CT装置、11は被検体、12はX線管、13はコンピュータ、14はディスプレイ、15は被検体画像である。X線CT装置10は、実施形態のX線検出器6を備えている。X線検出器6は、例えば被検体11の撮像部位が配置される円筒の内壁面に貼り付けられている。X線検出器6が貼り付けられた円筒の円弧の略中心には、X線を出射するX線管12が設置されている。X線検出器6とX線管12との間には被検体11が配置される。X線検出器6のX線入射面側には、図示しないコリメータが設けられている。
Gd2O2S:Pr(Pr濃度=0.05モル%)の組成を有する蛍光体粉末をラバープレスにより仮成形し、この仮成形体をTa製のカプセル中に脱気密封した後、これをHIP処理装置にセットした。HIP処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力147MPa、温度1425℃の条件で3時間処理した。このようにして、直径約80mm×高さ約120mmの円柱状の焼結体を作製した。この焼結体から、厚さ0.7mm×幅0.7mm×長さ0.8mmのシンチレータセグメントを、長さ方向に100セグメント、幅方向に30セグメントのマトリクス状に切り出した。
Claims (9)
- 希土類酸硫化物蛍光体の焼結体からなる複数のシンチレータセグメントと、
前記複数のシンチレータセグメントを一体化するように、隣接する前記シンチレータセグメント間に介在された第1の反射層と、
前記複数のシンチレータセグメントのX線が入射する面側に配置された第2の反射層とを具備するセラミックシンチレータアレイであって、
前記第1の反射層および前記第2の反射層は、それぞれ、透明樹脂と、前記透明樹脂内に分散された反射粒子とを含有し、
前記第2の反射層の前記反射粒子は、前記第1の反射層の前記反射粒子と同一の粒子であり、
前記第1の反射層の前記透明樹脂のガラス転移点が60℃以上であり、かつ前記第2の反射層の前記透明樹脂のガラス転移点が20℃以下であり、
50℃以下の温度環境下において、前記第2の反射層の表面の端部と前記第2の反射層の前記表面における最も凸になる部分との寸法の差が30μm以下である、セラミックシンチレータアレイ。 - 前記第1の反射層の前記透明樹脂の分子構造は、二重構造を含まないシクロ構造を有し、前記第2の反射層の前記透明樹脂の分子構造は、二重構造を有する、請求項1に記載のラミックシンチレータアレイ。
- 前記反射粒子は、酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、および酸化亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも1つの無機物質粒子を含む、請求項1または請求項2に記載のセラミックシンチレータアレイ。
- 前記第1の反射層の前記透明樹脂および前記第2の反射層の前記透明樹脂は、それぞれ、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、およびポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれる少なくとも1つを含む、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のセラミックシンチレータアレイ。
- 前記第1および第2の反射層は、それぞれ、質量比で15%以上60%以下の前記透明樹脂と、質量比で40%以上85%以下の前記反射粒子とを含有する、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のセラミックシンチレータアレイ。
- 前記希土類酸硫化物蛍光体は、
一般式:RE2O2S:Pr
ここで、REはY、Gd、La、およびLuからなる群より選ばれる少なくとも1つである、
で表され、RE2O2Sに対するPrの含有量が0.001モル%以上10モル%以下である組成を有する、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のセラミックシンチレータアレイ。 - 前記希土類酸硫化物蛍光体は、付活剤としてPrを含有するガドリニウム酸硫化物蛍光体を含む、請求項6に記載のセラミックシンチレータアレイ。
- 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のセラミックシンチレータアレイを具備するX線検出器。
- 請求項8に記載のX線検出器を具備するX線検査装置。
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