JPH02164067A - Ｘ線画像センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 Ｘ線写真システムを構成するＸ線画像センサに関し、 リアルタイムでＸ線像を電気信号に変換できるセンサを
実用化することを目的とし、 基板上にアモルファス半導体膜を挟んで透明導電膜と導
電膜とからなる複数の信号線と走査線と〔産業上の利用
分野〕 本発明はＸ線写真システムを構成し、リアルタイムでＸ
線像を電気信号に変換できるＸ線画像センサに関する。

Ｘ線は人体の診断や材料の鑑識など広い分野に使用され
ているが、最大の用途はＸ線診断である。

そして、Ｘ線写真の撮影や透視により診断が行われてい
るが、Ｘ線は放射線であって人体に有害なことから、被
爆線量はなるべく少ないことが必要で、Ｘ線装置の改良
とＸ線フィルム感度の向上の面から改良が行われており
、昔と較べて比較にならない程に少量のＸ線で検査が行
われるようになっている。

〔従来の技術〕

最近開発されたＸ線写真システムはＸ線画像変換シート
と電算機とを用いて画像処理を行うもので、具体的には
従来のフィルムに代わってＸ線画像変換シートを用いて
過影し、シートに写し込まれたＸ線画像をレーザ光を使
用して電気信号に変換した後、この信号を電算機で画像
処理を行い、この情報をレーザ光の強弱に変換して通常
の写真フィルムに写し変えることによりＸ線写真を形成
している。

このような方法によると従来に較べて数１０分の１以下
の線量で鮮明な画像を得ることができる。

こ−で、Ｘ線画像変換シートは放射線エネルギーを一旦
蓄積でき、あとで熱や光の励起によって再び螢光を発す
る輝尽性螢光体を感光材料とするシートである。

すなわち、Ｘ線画像変換シートはポリエチレンテレフタ
レートなどの透明樹脂膜の上に、アルカリ土類金属のハ
ロゲン化物とハロゲン化ユーロピウムとの混合物を還元
ガス中で焼成して二価のユーロピウム賦活ハロゲン化ア
ルカリ土類金属螢光体を作り、か−る輝尽性螢光体をバ
インダと混合して基材フィルム上に添付し、この上に接
着剤を用いてポリエチレンテレフタレートの薄膜を貼着
してシート状として使用している。

このような輝尽性螢光体については既に各種の研究が行
われており、最も優れた輝尽性螢光体としてこ価のユー
ロピウム賦活塩化臭化バリウム（ＢａＣｉ　Ｂｒ　：　
ｔ！ｕ”）が発表されている。

ニーで、輝尽性螢光発光の原理は螢光体結晶にＸ線が照
射されると、価電子帯にある電子が伝導電子帯に励起さ
れるが、直ちに禁止帯にある不純物準位に落ち込んで安
定化する。

これがＸ線エネルギーの蓄積記録に対応する。

次に、読み取りのためにレーザ光を照射すると不純物準
位にある電子はレーザ光のエネルギーを吸収して伝導電
子帯に励起された後、もとの価電子帯に落ちるが、この
際に螢光帯は螢光を発生し、その明るさは不純物準位の
捕獲電子量に比例する。

以上のことから、Ｘ線画像変換シートの表面を微少スポ
ット（直径的１００μｍ）のレーザ光で走査して、各画
素毎の螢光発光を干渉フィルタを用いて検出し、光電子
倍増管で電気信号に変換して記録するものである。

このようにＸ線画像変換シートを用いるＸ線写真システ
ムは情報を記録することができ、明瞭なＸ線画像を得ら
れると云う利点はあるが、情報の読み出しに時間を要し
、また装置も複雑になるという欠点があり、リアルタイ
ムで読みだすと云う目的には沿っていない。

そこで、小型の装置で鮮明なＸ線画像をリアルタイムで
読みだすことのできるＸ線画像装置が求められている。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上記したように鮮明なＸ線画像をリアルタイムで読み
出すことができ、且つ小型のＸ線画像装置を実用化する
ことが課題である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は従来より使用されている光センサアレイに螢光
体薄膜を被覆してＸ線画像センサを作るもので、このセ
ンサを従来の表示装置に接続して画像表示を行うもので
ある。

すなわち、ｘｖＡ画像センサは基板上にアモルファス半
導体膜を挟んで透明導電膜と導電膜とからなる複数の信
号線と走査線とがそれぞれ直交するようマトリックス状
にパターン形成して構成してある光センサアレイの上に
螢光材料を膜形成してＸ線画像センサを構成することに
より解決することができる。

〔作用〕

第２図はＸ線写真システムの構成を示すもので、第１図
に断面構造を示す本発明に係るＸ線画像センサ１以外の
表示回路は従来の表示装置と変わらない。

すなわち、第２図において、Ｘ線画像センサ１はこれを
構成する垂直方向の信号線と、これと直交する水平方向
の走査線が、それぞれ垂直走査信号発生回路（略してＹ
方向ドライブ回路）２と水平走査信号発生回路（Ｘ方向
ドライブ回路）３に接続されて駆動されており、被写体
４がＸ線管５より照射されるＸ線６を受けるとＸ線強度
の強弱の分布として表される被写体４の情報は、Ｘ線画
像センサ１を構成する光センサアレイ７で光電変換され
、この信号は計算機８で処理して表示デイスプレィ９に
表示される。

ニーで、本発明に係るＸ線画像センサ１は光センサアレ
イ７の上に螢光体薄膜１０を被覆して構成されている。

次に、光センサアレイ７は石英ガラスなどからなる基板
１１の上に写真蝕刻技術（フォトリソグラフィ）により
パターン形成した導電膜からなる信号線１２があり、こ
の上に光導電体材料としてアモルファス半導体膜１３が
あり、更にこの上に先の信号線１２に直交するように透
明導電膜からなる走査線１４がパターン形成されて光セ
ンサアレイ７が構成されている。

本発明はか＼る光センサアレイ７の上に螢光体薄膜１０
を形成することによりＸ線画像センサ１を形成するもの
で、Ｘ線を受けて螢光体薄膜１０がＸ線強度に比例した
強度の発光をし、この発光強度に比例してアモルファス
半導体膜１３の抵抗値が変化することから効果的な光電
変換が行われ、以後情報処理が行われるものである。

なお、螢光材料としては硫化亜鉛（ＺｎＳ）　、タング
ステン酸カルシウム（ＣａＷＯｓ）　＋ユーロピウム添
加弗化塩化バリウム（ＢａＦＣｆ　：　Ｅｕ”つなどを
挙げることができる。

〔実施例〕

第１図に示す断面図において、基板１１としては３００
　ｔｍ角で厚さが３１ｍ１の石英ガラスを使用し、この
上に酸化錫（Ｓｎｏｔ）をスパッタして透明導電膜を作
り、これに写真蝕刻技術を用いて幅１００μｍで厚さが
１μ諺の多数のＹ方向の信号線１２をパターン形成した
。

この上にセレン・砒素・テルル（Ｓｓ−Ａｓ−Ｔｏ）か
らなるアモルファス半導体を電子ビーム蒸着してアモル
ファス半導体膜１３を０．５μ醜の厚さに成膜した。

次に、この上に先と同様に５ｎＯ１をスパッタして幅１
００μｍ、厚さ１μｍの多数のＸ方向の走査線１４をパ
ターン形成し、マトリックス電極を備えた光センサアレ
イ７の形成が終わった。

次に、螢光材料として硫化亜鉛（ＺｎＳ）を用い、真空
度Ｉ　Ｘ　ｔｏ−’ｔｏｒｒ、蒸着速度１蒸着速度１０
粂薄膜１０を形成し、これによりＸ線画像センサ１が完
成した。

か＼るＸ線画像センサ１を用い、第２図に示すＸ線写真
システムを構成して実験した結果、従来のＸ線画像変換
シートを用いた写真システムと同様に鮮明な画像を表示
デイスプレィ９に表示することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＸ線画像センサの部分断面図、 第２図はＸ線写真システムの構成図、 である。 図において、 １はＸ線画像センサ、　　４は被写体、５はＸ線管、　
　　　　　　７は光センサアレイ、１０は螢光体薄膜、
　　　　１１は基板、１２は信号線、 １３はアモルファス半導体膜、 １４は走査線、 である。 ［発明の効果］ 以上記したように、本発明の実施によりリアルタイムで
Ｘ線情報を表示デイスプレィすることが可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板（１１）の上にアモルファス半導体膜（１３）を挟
   んで透明導電膜と導電膜とからなる複数の信号線（１２
   ）と走査線（１４）とがそれぞれ直交するようマトリッ
   クス状にパターン形成して構成してある光センサアレイ
   （７）の上に、螢光材料を膜形成して成ることを特徴と
   するＸ線画像センサ。