JPH09325185A - 放射線検出器とその製造方法と透視検査装置とｃｔスキャナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光電変換素子アレイ上にシンチレータ材を接
着する構造の放射線検出器において、光電変換素子に対
応する個々のシンチレータ素子を接合する際の不都合を
無くす。 【解決手段】 放射線６を受けて発光するシンチレータ
素子１が孔に嵌め込まれたシンチレータ支持部材３と、
シンチレータ素子の発光を受け電気信号を発生する光電
変換素子２が支持された光電変換素子支持部材７とを、
前記光電変換素子に対し、孔に嵌め込まれたシンチレー
タ素子が対応して接合されるように、シンチレータ支持
部材と光電変換素子支持部材とを配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線を検出する
放射線検出器とその製造方法および前記放射線検出器を
用いて被検体の内部を非破壊で検査する透視検査装置及
びＣＴスキャナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被検体の内部を非破壊で検査する
装置としてＸ線テレビ，Ｘ線ラインセンサ，ＣＴ
スキャナ等が知られている。これらＸ線テレビ等にはそ
れぞれＸ線検出器（放射線検出器）が使用されている
が、Ｘ線検出器の構造にはその用途に応じて種々のもの
がある。

【０００３】Ｘ線テレビは、医療用，産業用共に多用
され、被検体を透過したＸ線を２次元の分解能をもった
Ｘ線検出器で検出し、透過像を作る装置である。前記Ｘ
線テレビ用のＸ線検出器は、通常Ｘ線Ｉ．Ｉ．（イメー
ジインテンシファイアー、真空管と電子走査を組合せた
増幅器）でＸ線像を可視像に変換し、該可視像をテレビ
カメラでＣＲＴに写し出す方式を用いている。このＸ線
検出器は大型であるため、近年固体の２次元光センサ
（光電変換素子アレイとＣＣＤよりなる）の上にＸ線を
光に変換するシンチレータ材を直接接着し、小型軽量化
したＸ線検出器が現われている。

【０００４】Ｘ線ラインセンサは主に空港荷物の検査
装置に用いられている。Ｘ線ラインセンサは、１次元の
分解能を持ったＸ線検出器を用いてＸ線源から出るファ
ン状のＸ線ビームを検出し、このＸ線ビームを介してベ
ルトコンベアで荷物を送ることで荷物の透過像を作る。
このＸ線ラインセンサ用のＸ線検出器は通常１次元の光
電変換素子アレイの上にシンチレータ材を直接接着した
構造を持つ。

【０００５】ＣＴスキャナは医療用，産業用共に、１
次元の分解能を持つＸ線検出器を用い被検体の断面像を
得るものである。ＣＴスキャナ用のＸ線検出器は、旧く
は容器内部を多数の電極で細かく区切ってガスを封入し
た検出器が多用されていたが、近年小型で検出効率が高
い前述のＸ線ラインセンサと同じ方式のＸ線検出器が用
いられるようになってきた。

【０００６】ここで、図４３（Ａ），（Ｂ）に従来の光
電変換素子上にシンチレータ材を直接接着する方式のＸ
線検出器を示す（特開昭６３−１６５７８８号公報）。
このＸ線検出器は、シンチレータ素子５１１と光反射性
部材５１６とを交互に接着したブロックを、光電変換素
子５１３のアレイ上に接着することにより製造されてい
た。各シンチレータ素子５１１はそれぞれ１つの光電変
換素子５１３ａ，５１３ｂ，５１３ｃと対応するように
接着されている。５１５は光電変換素子５１３を支持す
る支持部材であり、５１７は光電変換素子５１３から発
せられる電気信号を取り出す端子である。

【０００７】次に動作を説明する。図４３（Ａ）の上方
より到来したＸ線５１８は、シンチレータ素子５１１内
で可視光に変換され、該可視光は光電変換素子５１３に
より電気信号に変換され、該電気信号は端子５１７から
取り出される。一方、近年、検査能力を向上させるため
Ｘ線検出器はますます高分解能を要求され、そのために
光電変換素子アレイのピッチが細かく、チャンネル数の
大ききなものが作られるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
放射線（Ｘ線）検出器の構造と製造方法では次の，
の問題点がある。 個々のシンチレータ素子５１１を、予め所定の寸法で
しかも高精度の寸法で用意しておかなければならない。

【０００９】接着剤を用いて多数のシンチレータ素子
５１１を光反射性部材５１６を挟んで接着するために、
接着厚みの累積誤差が生じ、その結果シンチレータ素子
５１１と光電変換素子５１３の対応ズレが生じる。 これらの問題点は、光電変換素子５１３のピッチが細か
くなり、チャンネル数が大きくなるほど、より困難な問
題となる。そこで、本発明の目的は、光電変換素子アレ
イ上にシンチレータ材を接着する構造の放射線検出器に
おいて、前記光電変換素子のそれぞれに対応するシンチ
レータ素子を接合するために生じる製造性の悪さ、及び
前述の接合に起因する分解能向上の限界とＳＮ比（信号
−ノイズ比）向上の限界を解決した放射線検出器および
その製造方法を提供することである。

【００１０】そして、本発明の最終目的は、前記製造性
の悪さを解決することにより、下記の要件を満たした分
解能が高くＳＮ比の良い放射線検出器を得ることであ
る。

【００１１】シンチレータ素子で発光した光は対応す
る光電変換素子以外の光電変換素子に多量に入射しては
ならない。また、シンチレータ素子で生じた散乱放射線
は他のシンチレータ素子に多量に入射してはならない
（クロストーク防止）。 シンチレータの放射線パス方向の厚さは放射線を捕捉
する十分な厚さがあるのが好ましい（捕捉効率向上）。 シンチレータで発光した光は効率よく光電変換素子に
到達するのが良い（受光効率向上）。 ここで、前述の項は分解能の向上に関わり、，項
はＳＮ比の向上に関わる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、放射線を受けて発光するシン
チレータ素子が孔に嵌め込まれたシンチレータ支持部材
と、前記シンチレータ素子の発光を受け電気信号を発生
する光電変換素子が支持された光電変換素子支持部材と
を備え、前記光電変換素子に対し、前記孔に嵌め込まれ
たシンチレータ素子が対応して接合されるように前記シ
ンチレータ支持部材と前記光電変換素子支持部材とが配
置されてなることを特徴とする。

【００１３】請求項１記載の発明によれば、光電変換素
子の１個に対し、孔に嵌め込まれたシンチレータ素子が
１個又は複数個で対応して接合されるので、シンチレー
タ素子の発光が確実に光電変換素子へ導かれ、クロスト
ークが防止され、捕捉効率が向上され、受光効率が向上
される。

【００１４】また、請求項２記載の発明は、前記請求項
１に記載の放射線検出器の製造方法は、前記シンチレー
タ支持部材の孔に可塑性または流動性のシンチレータ材
が充填されて製造されることを特徴とする。請求項２記
載の発明によれば、シンチレータ素子を効率よく成形及
び整列させることができ、シンチレータ素子と光電変換
素子の接合が容易になる。

【００１５】また、請求項３記載の発明は、前記シンチ
レータ材は粉末状シンチレータを可塑性または流動性の
透明メディウムと混合したものであることを特徴とす
る。請求項３記載の発明によれば、シンチレータ素子を
効率よく成形及び整列させることができる。

【００１６】また、請求項４記載の発明は、前記シンチ
レータ支持部材の孔に粉末状のシンチレータ材を充填し
た後に、シンチレータ材が焼結されてシンチレータ素子
が形成されることを特徴とする。請求項４記載の発明に
よれば、密度の高いシンチレータ素子を効率よく成形及
び整列させることができる。

【００１７】また、請求項５記載の発明は、請求項１に
記載の放射線検出器の製造方法は、シンチレータ支持部
材上にシンチレータ材層を形成し、該シンチレータ材層
に溝を形成し、該溝に可塑性または流動性の光反射材を
充填して各柱状結晶シンチレータ間に光反射部材を介在
させるようにしたことを特徴とする。請求項５記載の発
明によれば、シンチレータ素子を効率よく成形及び整列
させることができる。

【００１８】また、請求項６記載の発明は、請求項１に
記載の放射線検出器の製造方法は、シンチレータ整列治
具で整列された複数のシンチレータ素子にシンチレータ
支持部材を接合し、前記整列されたシンチレータ素子間
の間隙に可塑性または流動性のある光反射材を充填して
製造する工程を含むことを特徴とする。請求項６記載の
発明によれば、シンチレータ素子と光反射素子とを効率
よく整列させて接合できる。

【００１９】また、請求項７記載の発明は、放射線源
と、１次元または２次元の空間分解能を備えた前記請求
項１に記載の放射線検出器とを対向配置し、前記放射線
源と放射線検出器との間を被検体が通過するように相対
的運動を行なわせる相対走査手段と、該相対走査手段の
走査の間における前記放射線検出器の出力に基づき前記
被検体の透過像を作成する画像化手段とを備えたことを
特徴とする。請求項７記載の発明によれば、請求項１に
記載の放射線検出器は、いずれもシンチレータ素子と光
電変換素子の整合がよいので分解能低下が起らない。

【００２０】また、請求項８記載の発明は、放射線源
と、１次元または２次元の空間分解能を備えた前記請求
項１に記載の放射線検出器とを対向配置し、前記放射線
源と放射線検出器との間に配置された被検体に対し、多
数の方向からの透過データを得るように放射線通路を走
査する走査手段と、該走査手段の走査の間における前記
放射線検出器からの前記透過データに基づき前記被検体
の断面像を作成する再構成手段とを備えたことを特徴と
する。請求項８記載の発明によれば、請求項１に記載の
放射線検出器は、いずれもシンチレータ素子と光電変換
素子の整合がよいので分解能低下が起らない。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態例
に基づいて説明する。 （１）第１実施形態例 図１（Ａ）は本実施形態例の放射線検出器の断面図であ
る。図１（Ａ）に示すように、シンチレータ支持部材３
に等間隔に形成された孔にシンチレータ素子１（１ａ，
１ｂ，１ｃ）が嵌め込まれている。素子ベース４上には
素子支持部材７が接着され、該素子支持部材７上には受
光面となる光電変換素子２（２ａ，２ｂ，２ｃ）が前記
シンチレータ素子の間隔と同一間隔で形成されている。

【００２２】シンチレータ支持部材３と素子支持部材７
とは、個々の光電変換素子２（例えば、２ａ）に、１つ
のシンチレータ素子１（例えば、１ａ）が接合するよう
接着剤５を用いて接合されている。

【００２３】ここに、前記各構成部材の材質は次の通り
である。即ち、シンチレータ支持部材３はアルミ合金、
素子ベース４はガラスエポキシ樹脂よりなる基板、素子
支持部材７はシリコーン板、光電変換素子２はシリコー
ン板に形成されたシリコーンフォトダイオードである。
また、接着剤５はシリコーン系の透明な接着剤であり、
シンチレータ素子１と光電変換素子２とが近接配設され
るタイプの接着剤であればよい。なお、前記シンチレー
タ支持部材３の材質は、チタン，銅等の金属やプラスチ
ック等でもよい。

【００２４】図１（Ｂ），図１（Ｃ），図２は、図１
（Ａ）においてシンチレータ支持部材３を素子支持部材
７側から見た斜視図であり、図１（Ｂ），図１（Ｃ）は
１次元の放射線検出器の場合であり、図２は２次元の放
射線検出器の場合である。

【００２５】次に動作を説明する。

【００２６】図１（Ａ）において、上方から入射した放
射線６はシンチレータ支持部材３を透過してシンチレー
タ素子１（１ａ，１ｂ，１ｃ）に入射し、それぞれのシ
ンチレータ素子１ａ，１ｂ，１ｃは可視光を発光する。
この可視光はそれぞれ光電変換素子２ａ，２ｂ，２ｃに
入射し、光電変換素子２ａ，２ｂ，２ｃはそれぞれ電気
信号を発生する。

【００２７】図１（Ａ）〜（Ｃ）および図２に示すよう
に放射線検出器を構成すれば、シンチレータ支持部材３
に光電変換素子２ａ，２ｂ，２ｃと同じ間隔で孔が加工
されているので、各シンチレータ素子１ａ，１ｂ，１ｃ
をズレることなく光電変換素子２ａ，２ｂ，２ｃに接合
することができる。また、両端部で素子同士（例えば、
２ａと１ａ）が位置合せされるようにシンチレータ支持
部材３と素子支持部材７とを接着することにより、中間
部の素子同士も位置合せすることができる。なお、接着
剤５の層は薄いのでこの層を通しての光の漏れは僅かで
ある。

【００２８】［変形例］シンチレータ支持部材３に設け
る孔は種々の形状が考えられる。例えば図３に示したよ
うに、奥ほど狭くなる孔をあけた場合には、シンチレー
タ素子１を嵌め込むことが容易になり、また放射線の検
出効率分布の中央部には尖った山を作り空間分解能を上
げることができる等の効果がある。

【００２９】また、孔は貫通孔であってもよい。この場
合はシンチレータ材を孔への嵌め込みが容易になる利点
がある。また、孔の内面のシンチレータ支持部材３とシ
ンチレータ素子１との間に光反射材の層を作り、反射率
を高くして受光効率を上げるようにしてもよい。

【００３０】（２）第２実施形態例 図４は本実施形態例の断面図である。本実施形態例と第
１実施形態例との相違点は、複数のシンチレータ素子１
（例えば、１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅの４個）が１個の光
電変換素子２（例えば、２ａ）に接合されている点であ
る。同様に、光電変換素子２ｂにも４個のシンチレータ
素子（図示せず）が接合されている。

【００３１】その他の構成は、第１実施形態例と同じで
あり、図１（Ｂ），（Ｃ）と図２の構成と同様に構成さ
れている。動作は、第１実施形態例と同じである。

【００３２】本実施形態例によれば、シンチレータ支持
部材３と素子支持部材７とを接合する際に、シンチレー
タ素子１と光電変換素子２との対応に厳密な位置合せが
不要なので、容易に接合できる。 ［変形例］第１実施形態例と同様に、孔の形状は種々の
ものが考えられ、貫通孔でもよい。

【００３３】（３）第３実施形態例 図５は本実施形態例における部分の拡大断面図である。
本実施形態例の構成全体は、図１の第１実施形態例（図
１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、図２、図３）、または図２
の第２実施形態例（図４）と同一である。

【００３４】図５に示すように、シンチレータ素子１は
透明メディウム１１とそれに保持されたシンチレータ粒
子１０よりなり、前記シンチレータ粒子１０としてＧｄ
₂ Ｏ₂ Ｓの粉末、透明メディウム１１として透明な樹脂
あるいは接着剤等が好適である。

【００３５】次に動作を説明する。放射線６はシンチレ
ータ支持部材３を透過してシンチレータ粒子１０に入射
し（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…）、それぞれの粒子１０
が発光する。この光は透明メディウム１１を透過し、ま
たシンチレータ粒子１０による反射や、シンチレータ支
持部材３の内面での反射を受け光電変換素子（受光面）
２（図示せず）に到達し、各光電変換素子２はそれぞれ
電気信号を出力する。

【００３６】本実施形態例によれば、前記第１，第２実
施形態例の効果に加えて次の効果がある。即ち、シンチ
レータ粒子１０に使用したＧｄ₂ Ｏ₂ Ｓは乳白色の半透
明の結晶であり、素子の大きさが大きくなった場合に内
部で発光した光は内部で吸収を受け、外部に出にくくな
る。

【００３７】シンチレータ粒子１０を透明メディウム１
１中に保持すれば、シンチレータ素子全体がシンチレー
タ粒子である場合と比べ（図１（Ａ）参照）、発光した
光が吸収され難くなるので光電変換素子（受光面）に到
達し易くなり、電気信号出力を上げることができる。こ
れはシンチレータ素子１のサイズが光電変換素子２から
離れる方向に大きな場合に有効である。また、シンチレ
ータ粒子１０を可塑性または流動性の透明メディウム１
１に混ぜた後にシンチレータ支持部材３の各孔に充填
し、その後固化させるようにすれば、固体であるシンチ
レータ材の場合でも容易に孔に嵌め込んでシンチレータ
素子を形成することができる。

【００３８】［変形例］シンチレータ粒子はＧｄ₂ Ｏ₂
Ｓに限定されるものではない。例えば（Ｃｅ：Ｇｄ₂ Ｓ
ｉＯ₅ ），（Ｂｉ₄ Ｇｅ₃ Ｏ₁₂），（ＣｄＷＯ₄ ），
（ＮａＩ（Ｔｌ）），（ＣｓＦ），（ＢａＦ₂ ），（Ｃ
ａＦ₂ ），（ＣｓＩ），（ＣａＷＯ₄ ），（ＢａＦＣｌ
（Ｅｕ）），（プラスチックシンチレータ）等でも良
く、またこれらを混合あるいは組合せて使用しても良
い。

【００３９】（４）第４実施形態例 図６は本実施形態例における部分の拡大断面図である。
本実施形態例の構成全体は、第１実施形態例（図１
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、図２、図３）、または第２実
施形態例（図４）と同一である。

【００４０】図６に示すように、シンチレータ素子１は
シンチレータ粒子１０が密に固まったものである。本実
施形態例ではシンチレータ粒子１０としてＧｄ₂ Ｏ₂ Ｓ
の粉末を用い、シンチレータ素子１は該粉末をシンチレ
ータ支持部材３の孔に詰めた後に、圧力と熱を加え焼結
させたものである。

【００４１】動作は第１，第２実施形態例と同様であ
る。本実施形態例は、第１，第２実施形態例の効果に加
えて次の効果がある。

【００４２】粉末の状態でシンチレータ支持部材３の孔
に詰めるので、固体の状態で詰め込む場合より、容易に
詰め込むことができる。また、焼結させるので密度を高
く詰め込むことができ、シンチレータ素子サイズを有効
に利用して放射線の捕捉効率を上げることができる。本
実施形態例は第３実施形態例と比べ、シンチレータ素子
のサイズが小さい場合（素子の並びが細かい場合）に有
利である。

【００４３】［変形例］シンチレータ粒子１０はＧｄ₂
Ｏ₂ Ｓに限定されるものではなく、前記第３実施形態例
で説明したものでもよい。

【００４４】（５）第５実施形態例 図７（Ａ）は本実施形態例の断面図を示す。図７（Ａ）
に示すように、素子支持部材７上に形成された複数の光
電変換素子（受光面）２上に、それぞれ１つの柱状結晶
シンチレータ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）がその端
面を接合されている。

【００４５】更に、素子支持部材７は素子ベース４に接
着されて機械強度を保ち、柱状結晶シンチレータ１２の
集まりの全体は光反射材１７で覆われている。ここに、
前記素子ベース４はガラスエポキシよりなる基板、素子
支持部材７はシリコーン板、光電変換素子２はシリコー
ン板に形成されたシリコンフォトダイオードである。そ
して、各柱状結晶シンチレータ１２（１２ａ，１２ｂ，
１２ｃ）はヨウ化セシウムＣｓＩの結晶であり、光電変
換素子２に成長させたものである。結晶の長さは、結晶
の巾の１０〜５０倍程度の長さに成長させることが可能
である。

【００４６】光反射材１７は鉛白，酸化チタン，硫酸バ
リウム等を顔料とする塗装である。また、光反射材１７
の外側にアルミ箔等で外部からの光を遮る遮光処理を行
なっているが、図示は省略されている。

【００４７】次に動作を説明する。放射線６は光反射材
１７を透過して柱状結晶シンチレータ１２に入射し、柱
状結晶シンチレータ１２は発光する。その光は光電変換
素子（受光面）２に入射し、各光電変換素子２から電気
信号が出力される。

【００４８】本実施形態例によれば、柱状結晶シンチレ
ータ１２はシンチレータ材料を真空中で蒸発させ、光電
変換素子（受光面）２の上に直接昇華させ結晶成長させ
ているので、シンチレータ（例えば、１２ａ）と光電変
換素子（例えば、２ａ）とがズレることがない。またシ
ンチレータ素子をズレないように接合するという製造工
程が不要になる。

【００４９】また、柱状結晶シンチレータ１２の相互間
に空気層が形成されるので、発光した光は反射し易くな
り従って光電変換素子に導かれ易くなり、受光効率が上
がると共にクロストークが低下し分解能を保つことがで
きる。更に、結晶の長さを巾より大きく（１０〜５０
倍）できるので、分解能を保ったまま放射線の捕捉効率
を高くできる。

【００５０】［変形例］図７（Ｂ）に示すように、光電
変換素子１２の相互間に光電変換素子２に接合しない柱
状結晶シンチレータ（例えば、１２ｂ，１２ｄ）を形成
することもできる。この場合、発光した光は空気層が２
重になるので、隣接する光電変換素子に更に到達し難く
なり、クロストークが低下でき分解能がよくなる。

【００５１】なお、前記図７（Ａ），（Ｂ）ではシンチ
レータ材としてヨウ化セシウムＣｓＩを用いたがこれに
限定されるものではない。第３実施形態例で説明したシ
ンチレータ材でもよい。また、図７（Ａ），（Ｂ）は断
面図で、１次元の素子の並びのみを示しているが、断面
と直角方向にも並べた２次元の素子のマトリックスであ
ってもよい（図２参照）。

【００５２】（６）第６実施形態例 図８（Ａ）は本実施形態例の断面図であり、図８（Ｂ）
はその部分拡大図である。図８（Ａ），（Ｂ）に示すよ
うに、素子支持部材７上に表面が凸凹に形成された複数
の光電変換素子（受光面）２（２ａ，２ｂ，２ｃ）上に
それぞれ複数の柱状結晶シンチレータ１２（１２ａ，１
２ｂ，１２ｃ）がその端面を接合されている。

【００５３】素子支持部材７は素子ベース４に接着され
て機械強度を保ち、柱状結晶シンチレータ１２の集まり
の全体は光反射材１７で覆われている。ここに、素子ベ
ース４はガラスエポキシよりなる基板、素子支持部材７
はシリコーン板、光電変換素子２はシリコーン板に形成
されたシリコーンフォトダイオードである。柱状結晶シ
ンチレータ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）はヨウ化セ
シウムＣｓＩの結晶であり、光電変換素子２上に成長さ
せたものである。結晶の長さは巾の１０〜５０倍程度の
長さに成長させることができる。結晶巾は標準では約１
０μｍ、長さは１００〜５００μｍである。

【００５４】光反射材１７は鉛白，酸化チタン，硫酸バ
リウム等を顔料とする塗装である。また、光反射材１７
の外側にアルミ箔等が配置され、外部からの光を遮る遮
光処理が行なわれているが、図示は省略されている。

【００５５】次に動作を説明する。放射線は光反射材１
７等を透過して柱状結晶シンチレータ１２に入射し、柱
状結晶シンチレータ１２は発光する。その光は光電変換
素子（受光面）２に入射し、各光電変換素子２から電気
信号が出力される。

【００５６】本実施形態例によれば、柱状結晶シンチレ
ータ１２はシンチレータ材料を真空中で蒸発させ光電変
換素子（受光面）２の上に直接昇華させそれぞれ多数の
柱状結晶を成長させて形成するので、個々のシンチレー
タ素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃを、個々の光電変換素子
２ａ，２ｂ，２ｃに対してズレないように接合するとい
う製造工程が不要になる。

【００５７】また、柱状結晶シンチレータ１２の相互間
に空気層が形成されるので、発光した光は反射し易く光
電変換素子２に導かれ易くなり、受光効率が上がる。ま
た、発光した光は空気層が何層にもなるので、隣接する
光電変換素子２にさらに到達し難くなり、クロストーク
が低下でき分解能を保つことができる。また、結晶の長
さを巾より大きく（１０〜５０倍）できるので、分解能
を保ったまま放射線の捕捉効率を高くできる。

【００５８】［変形例］変形例の断面図を図９（Ａ）に
示し、その部分拡大図を図９（Ｂ）に示す。前記図８
（Ａ），（Ｂ）に示した実施形態例との相違点は、柱状
シンチレータ１２と光電変換素子２（及び素子支持部材
７）の間に透明な樹脂よりなる被膜層１３を設けた点で
ある。

【００５９】前記図８（Ａ），（Ｂ）では光電変換素子
２の表面に凸凹を形成してそこに柱状結晶シンチレータ
１２を成長させていたが、図９（Ａ），（Ｂ）では光電
変換素子２の上に凸凹状の被膜層１３を設けてから柱状
結晶シンチレータ１２を成長させている。

【００６０】なお、前記図８（Ａ），（Ｂ）、図９
（Ａ），（Ｂ）に示した例ではシンチレータ材としてヨ
ウ化セシウムを用いたがこれに限定されるものではな
く、第３実施形態例で示したものでもよい。

【００６１】また、前記図８（Ａ），（Ｂ）、図９
（Ａ），（Ｂ）は断面図であり、１次元の素子の並びの
みを示しているが、紙面と直角方向にも並んだ２次元の
素子のマトリックスであってもよい（図１０（Ｂ）参
照）。図１０（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ１次元と２次元
の場合の斜視図を示す。

【００６２】（７）第７実施形態例 図１１（Ａ）は本実施形態例の断面図であり、図１１
（Ｂ）はその部分拡大図である。

【００６３】図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、シン
チレータ支持部材３上に複数の柱状結晶シンチレータ１
２が密にそれぞれの端末面を接合されている。このシン
チレータ支持部材３が複数の光電変換素子（受光面）２
を設けた素子支持部材７の上に、各光電変換素子２（２
ａ，２ｂ，２ｃ）のそれぞれに複数の柱状結晶シンチレ
ータ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）の各端面が対応す
るように接合されている。

【００６４】素子支持部材７は素子ベース４に接着され
機械強度が保たれている。ここに、シンチレータ支持部
材３はアルミ合金、素子ベース４はガラスエポキシより
なる基板、素子支持部材７はシリコーン板、光電変換素
子２はシリコーン板に形成されたシリコーンフォトダイ
オードである。

【００６５】シンチレータ支持部材３は表面を凹凸に加
工したアルミ合金の板であり、柱状結晶シンチレータ１
２はそれぞれヨウ化セシウムの結晶でシンチレータ支持
部材３上に成長させたものである。結晶巾は標準では約
１０μｍ、長さは１００〜５００μｍである。柱状結晶
シンチレータ１２と光電変換素子２とはシリコーン系の
透明な接着剤５で接着されている。

【００６６】動作を説明する。放射線６はシンチレータ
支持部材３等を透過して柱状結晶シンチレータ１２に入
射し、該柱状結晶シンチレータ１２は発光する。その光
は光電変換素子（受光面）２に入射し、各光電変換素子
２から電気信号が出力される。

【００６７】本実施形態例によれば、柱状結晶シンチレ
ータ１２はシンチレータ材料を真空中で蒸発させシンチ
レータ支持部材３の上に直接昇華させ結晶成長させるの
で、柱状結晶シンチレータ素子を整列させて接合する製
造工程が不要になる。また、結晶成長させるときシンチ
レータ素子が破損する虞れがない。

【００６８】また、シンチレータ支持部材３と素子支持
部材７とを接合するとき、シンチレータ素子１２（１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ）を光電変換素子２（２ａ，２ｂ，
２ｃ）とズレないように接合するという必要がなく、接
合が容易となる。また、柱状結晶シンチレータ１２の相
互間に空気層ができるので、発光した光は反射し易く光
電変換素子に導かれ易くなり受光効率が上がる。

【００６９】また、発光した光は空気層が何層にもなる
ので、隣接する光電変換素子に到達し難くなりクロスト
ークが低下でき分解能を保つことができる。また、結晶
の長さを巾より大きく（１０〜５０倍）できるので、分
解能を保ったまま放射線の捕捉効率を高くできる。

【００７０】［変形例］前記図１１（Ａ），（Ｂ）では
シンチレータ材としてヨウ化セシウムを用いたがこれに
限定されるものではなく、第３実施形態例で示したもの
でもよい。また、前記図１１（Ａ），（Ｂ）は断面図で
１次元の素子の並びのみを示しているが、紙面と直角方
向にも並んだ２次元の素子のマトリックスであってもよ
い。

【００７１】また、シンチレータ支持部材３はアルミ合
金でなくてもよく、例えばチタン，銅等の金属やプラス
チック等でもよい。また、素子ベース４は素子支持部材
７を補強し、配線のベースとなるものであるので本質的
なものではなく、またガラスエポキシである必要もな
い。また、柱状結晶シンチレータ１２と光電変換素子２
との間の接着剤は必ずしも必要なく、これらの間の位置
関係が保たれるよう保持されるだけでもよい。

【００７２】（８）第８実施形態例 図１２（Ａ）は本実施形態例の断面図であり、図１２
（Ｂ）はその部分拡大図である。図１２（Ａ），（Ｂ）
に示すように、素子支持部材７上に形成された複数の光
電変換素子（受光面）２（２ａ，２ｂ，２ｃ）上にそれ
ぞれ複数の柱状結晶シンチレータ１２（１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ）がその端面を接合されている。また、密に
接合された柱状結晶間には光反射材１４が充填されてい
る。

【００７３】素子支持部材７は素子ベース４に接着され
機械強度を保ち、柱状結晶シンチレータ１２の集まりの
全体は光反射材１４で覆われている。ここに、素子ベー
ス４はガラスエポキシよりなる基板、素子支持部材７は
シリコーン板、光電変換素子２はシリコーン板に形成さ
れたシリコーンフォトダイオードである。そして、個々
の柱状結晶シンチレータ１２（１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ）はヨウ化セシウムＣｓＩの結晶で光電変換素子２上
に成長させたものである。結晶の長さは巾の１０〜５０
倍程度の長さに成長させることができる。結晶巾は標準
では約１０μｍ、長さは１００〜５００μｍである。

【００７４】光反射材１４は光を反射するだけでなく光
を遮光する性質も持つものである。特に光反射材１４は
鉛白，酸化チタン，硫酸バリウム等を顔料とする塗装で
ある。また、外周の光反射材１４の外側にアルミ箔等で
外部からの光を遮る遮光処理を行なっているが図では省
略されている。

【００７５】動作を説明する。放射線６は光反射材１４
等を透過して柱状結晶シンチレータ１２に入射し該柱状
結晶シンチレータ１２は発光する。その光は光電変換素
子（受光面）２に入射し、各光電変換素子から電気信号
が出力される。

【００７６】本実施形態例によれば、柱状結晶シンチレ
ータ１２はシンチレータ材料を真空中で蒸発させ光電変
換素子（受光面）２の上に直接昇華させそれぞれ多数の
柱状結晶を成長させるので、シンチレータ素子を光電変
換素子にズレないように接合するという製造工程が不要
になる。

【００７７】また、柱状結晶シンチレータ１２の相互間
には光反射材１４の層があるので、発光した光は反射し
易く光電変換素子２に導かれ易くなり受光効率が上が
る。また、発光した光は隣接する光電変換素子に到達し
難くなりクロストークが低下でき分解能を保つことがで
きる。また、光反射材１４は、遮光性をもった光反射材
であるものを用いるので、クロストークが低下できる。

【００７８】［変形例］図１２（Ａ），（Ｂ）ではシン
チレータ材としてヨウ化セシウムを用いたがこれに限定
されるものではなく、第３実施形態例で示したものでも
よい。また、図１２（Ａ），（Ｂ）では断面図で１次元
の素子の並びのみを示しているが、紙面と直角方向にも
並んだ２次元の素子のマトリックスであってもよい。

【００７９】また、前記第５，第６，第７の各実施形態
例で示したいずれの場合も、第８実施形態例と同様に柱
状結晶シンチレータの間に光反射材を充填することがで
き、第８実施形態例と同様の効果、即ち受光効率の向上
とクロストークの低下の効果を上げることができる。

【００８０】また、光反射材１４は光反射性と共に遮光
性も重要な要件であるので、「光反射材」の語は「（反
射特性をもった）遮光材」の語で置き替えてもよい。

【００８１】（９）第９実施形態例 本実施形態例の構成は、前記第５〜第８実施形態例のい
ずれかの構成と同一である。本実施形態例のポイント
は、光電変換素子の面あるいはシンチレータ支持部材の
表面に凹凸を作り、ここから柱状結晶シンチレータを成
長させている点である。なお、凹凸は素材３が元来有す
る凹凸ではなく、印刷や表面処理等で凹凸を作ってもよ
く、シンチレータ材それ自身を印刷して結晶成長の種と
してもよい。

【００８２】前述の図７（Ａ）又は図７（Ｂ）の構成を
とった場合（第５実施形態例）には、光電変換素子２の
面が素子支持部材７上で凸面になっておりここから柱状
結晶シンチレータ１２が成長している。本実施形態例で
は、シリコン板からなる素子支持部材７上に、シリコー
ンフォトダイオードからなる光電変換素子２を形成する
段階で、フォトエッチング等の手法で凹凸を形成させ
る。

【００８３】図８（Ａ）又は図８（Ｂ）の構成をとった
場合（第６実施形態例）には、同様に光電変換素子２の
表面に複数の凹凸が形成され（図８（Ｂ）参照）、凸部
から結晶が成長している。図９（Ａ）又は図９（Ｂ）の
構成をとった場合（第６実施形態例の変形例）には、光
電変換素子２の表面に透明な樹脂よりなる被膜層１３を
形成して凹凸を作り（図９（Ｂ）参照）、ここに結晶を
成長させている。

【００８４】図１１（Ａ）又は図１１（Ｂ）の構成をと
った場合（第７実施形態例）には、シンチレータ支持部
材３の表面に凹凸があり（図１１（Ｂ）参照）、凸部か
ら結晶が成長している。動作は、それぞれ前記第５〜第
８実施形態例と同一である。

【００８５】［変形例］凹凸の形は前記第５〜第８実施
形態例に示したようなきれいな矩形である必要はない。
また周期的でなくてもよい。例えば、サンドペーパー等
で擦って形成されるようなランダムな凹凸でもよい。

【００８６】（１０）第１０実施形態例 図１３（Ａ）は本実施形態例の断面図である。図１３
（Ａ）に示すように、素子支持部材７上に複数の光電変
換素子２が設けられ、この上にシンチレータ素子１が対
応して１つずつ接着されている。シンチレータ素子１の
相互間には鉛白を主成分とする光反射材１６が充填され
ている。

【００８７】また、シンチレータ支持部材３がシンチレ
ータ素子１に接合されている。素子ベース４が素子支持
部材７に接着され、補強されている。ここに、光反射材
１６は鉛白（ヒドロキシン炭酸鉛）を顔料とする塗料で
ある。鉛白は反射性だけでなく遮光性も持ち、またＸ線
を透過していく性質も持つ。

【００８８】動作を説明する。放射線６は、シンチレー
タ支持部材３を透過してシンチレータ素子１に入射し
て、該シンチレータ１は発光する。その光は光電変換素
子（受光面）２に入射し、各光電変換素子から電気信号
が出力される。

【００８９】本実施形態例によれば、シンチレータ素子
１の相互間に鉛白を主成分とする光反射材１６が充填さ
れている。該鉛白は白色で光反射率が高いので、シンチ
レータの発光した光は反射され光電変換素子２に到達し
易くなり受光効率が上がる。

【００９０】また、鉛白は遮光性もよいので、発光した
光は隣接する光電変換素子に到達し難くなりクロストー
クが低下でき分解能を保つことができる。また、鉛白は
放射線を透過し難いので、シンチレータ素子で散乱され
た放射線が隣接するシンチレータ素子に入射し難くなる
ため、クロストークが低下でき分解能を保つことができ
る。

【００９１】なお、鉛白は放射線劣化や経年変化が少な
く性能が維持できる。また、光反射材１６の顔料は鉛白
2PbCO ₃ ・Pb(OH) ₂（鉛白／ヒドロキシン炭酸鉛）以外
に下記のような鉛・酸素化合物でもよい。

【００９２】Pb3O ₄（鉛丹／光明丹／四酸化鉛）・PbO
（酸化鉛／酸化鉛(II)）・PbO ₂ （酸化鉛(IV)／過酸化
鉛／二酸化鉛）・PbSO ₄（硫酸鉛） ［変形例］光反射材１６は顔料として鉛・酸素化合物を
含んでいる点が重要で、そのメディウムは種々のものが
考えられる。

【００９３】構成の変形例を図１３（Ｂ），図１４
（Ａ），（Ｂ）に示す。図１３（Ｂ）は１つの光電変換
素子２に複数のシンチレータ素子１（１ｂ，１ｃ，１
ｄ）を接合したものである。図１４（Ａ）はシンチレー
タ支持部材３にシンチレータ素子１用の溝１ｘが形成さ
れたものである。

【００９４】図１４（Ｂ）はシンチレータ支持部材３が
無くシンチレータ素子１の集まりの外周面も光反射材１
７で覆ったものである。なお、光反射材１７は放射線を
よく透過するものを用いる。前記図１３（Ｂ），図１４
（Ａ），（Ｂ）のどの構成でも受光効率の向上とクロス
トークの低下とを図ることができる。前記図１３
（Ａ），（Ｂ），図１４（Ａ），（Ｂ）において、素子
の並びは１次元であっても２次元であってもよい。

【００９５】（１１）第１１実施形態例 図１５（Ａ）は本実施形態例の断面図である。図１５
（Ａ）に示すように、素子支持部材７上に複数の光電変
換素子２が設けられ、この上にシンチレータ素子１が対
応して１つずつ接着されている。シンチレータ素子１の
光電変換素子２の側には錘形の孔を有している。孔の中
は空気である。

【００９６】シンチレータ支持部材３がシンチレータ素
子１に接合され、素子ベース４が素子支持部材７に接着
され、補強されている。シンチレータ素子１はＧｄ₂ Ｏ
₂ Ｓを透明メディウムと混ぜ固化したものである。

【００９７】動作を説明する。放射線６は、シンチレー
タ支持部材３を透過してシンチレータ素子１に入射し、
該シンチレータ１は発光する。その光は光電変換素子
（受光面）２に入射し、各光電変換素子から電気信号が
出力される。

【００９８】シンチレータ素子１の材質は乳白色をした
半透明の固体であり厚くなると光が通り難くなる。本実
施形態例によれば、シンチレータ素子１に孔があるの
で、シンチレータ素子１内で発光した光が出易くなり、
光電変換素２子へ到達し易くなり、受光効率が上がる。

【００９９】また、放射線パス方向のシンチレータの厚
さを保つことができるので、捕捉効率も保つことができ
る。前述の効果をより詳しく言えば、シンチレータの放
射線径路（パス）方向の長さを長く、シンチレータ内の
光がシンチレータ外に出るための径路を短かくできるた
め、捕捉効率と受光効率を上げることができるのであ
る。

【０１００】なお、シンチレータ材はＧｄ₂ Ｏ₂ Ｓに限
定されるものではない。また、図１５（Ａ）で、素子の
並びは１次元であっても二次であってもよい。

【０１０１】［変形例］図１５（Ｂ）に示すように、光
電変換素子２に複数のシンチレータ素子１（１，１ｂ，
１ｃ）を接合するようにしてもよい。また、図１５
（Ａ），（Ｂ）において、シンチレータ素子１の孔の形
は錘形でなくてもよい。また、孔の中は空気でなく透明
な物質ならなんでもよい。

【０１０２】（１２）第１２実施形態例 図１６（Ａ）は本実施形態例の断面図である。図１６
（Ａ）に示すように、素子支持部材７上に複数の光電変
換素子２が設けられ、この上に断面が台形をしたシンチ
レータ素子１が対応して１つずつ接着されている。

【０１０３】シンチレータ素子１（１ａ，１ｂ，１ｃ）
の相互間に光反射材８（８ａ，８ｂ，８ｃ）が設けら
れ、シンチレータ支持部材３がシンチレータ素子１に接
合している。また、素子支持部材７は素子ベース４に接
着され補強されている。光反射材８は遮光性をもった光
反射材であり、特に鉛白，酸化チタン，硫酸バリウム等
を顔料とする塗料である。

【０１０４】動作を説明する。放射線６は、シンチレー
タ支持部材３を透過してシンチレータ素子１に入射し
て、該シンチレータ１は発光する。その光は光電変換素
子（受光面）２に入射し、各光電変換素子から電気信号
が出力される。

【０１０５】本実施形態例によれば、シンチレータ素子
１の巾より小さな光電変換素子２にも効率よく光を導く
ことができる。また、シンチレータ素子１の巾に比べ小
さな光電変換素子２を用いることができるので、光電変
換素子２のオフセット出力及びその変動を小さくでき測
定精度が向上する。

【０１０６】また、光電変換素子２側の光反射材８の厚
さが厚くなるので、発光した光のリークによるクロスト
ークが減少する。なお、素子の並びは１次元であっても
２次元であってもよく、シンチレータ素子の断面は正確
な台形てなくてもよい。また、光反射材は光の反射性と
共に遮光性も重要な要件であるので、「光反射材」の語
は「（反射性の）遮光材」の語で置き替えてもよい。

【０１０７】［変形例］図１６（Ｂ）に変形例を示す。
本例は、シンチレータ支持部材３の複数の孔にそれぞれ
断面が台形のシンチレータ素子１が嵌め込まれているも
のである。

【０１０８】（１３）第１３実施形態例 本実施形態例は放射線検出器の製造方法である。図１７
（Ａ）に示すように、複数の孔を開けたシンチレータ支
持部材３に可塑性または流動性のあるシンチレータ材２
０を例えばへら２１により充填する。充填後固化させて
シンチレータ素子１を形成する。固化はシンチレータ材
に応じて、時間経過，加熱，放射線照射等の処理により
行なわれる。

【０１０９】次いで、図１７（Ｂ），（Ｃ）に示すよう
に、シンチレータ支持部材３と素子支持部材７とを素子
同士が合さるように接着する。接着剤はシリコン系の透
明接着剤を用いるが、これに限られるわけではない。本
実施形態例によれば、可塑性または流動性のシンチレー
タ材を孔に充填するので、容易に孔に嵌め込まれたシン
チレータ素子を形成することができる。

【０１１０】また、シンチレータ支持部材３に光電変換
素子２と同じ間隔で孔を加工するので、シンチレータ素
子のそれぞれをズレを発生することなく光電変換素子２
に接合することができる。また、両端部で素子同士を合
せるようにシンチレータ支持部材３と素子支持部材７を
接着することで中間部も合せることができる。なお、接
着剤５の層は小さいので、この層を通しての光の洩れは
僅かである。

【０１１１】［変形例］図１８（Ａ）〜（Ｃ）に変形例
を示す。この場合はシンチレータ支持部材３の孔が貫通
孔になっている。シンチレータ支持部材３の孔のシンチ
レータ材２０をへら２１ａ，２１ｂにより充填する。こ
れによりシンチレータ材２０の充填が容易になる利点が
ある。

【０１１２】また、充填方法は図１７，図１８ではへら
２１ですりこむ方法であるが、流動性を強くして流しこ
む方法でもよい。真空中で充填すると内部に空気が残ら
ず確実に充填できて好ましい。

【０１１３】また、シンチレータはプラスチックシンチ
レータで充填方法はプラスチック成形であってもよい。

【０１１４】また、シンチレータ支持部材３への孔に加
工は公知の様々な方法がある。また、本実施形態例にお
ける素子の並びは、１次元または２次元のいずれでもよ
い。

【０１１５】（１４）第１４実施形態例 本実施形態例は放射線検出器の製造方法であり、図１９
（Ａ），（Ｂ）にその方法を示す。本実施形態例は前記
第１３実施形態例の製造方法とほぼ同様の方法である
が、本実施形態例は光電変換素子２のそれぞれに複数の
シンチレータ素子１が接合される。本実施形態例によれ
ば、以上のような製法のためシンチレータ支持部材３と
素子支持部材７の接着は高精度が要求されることがなく
容易となる利点がある。

【０１１６】［変形例］前記第１３実施形態例と同様で
ある。

【０１１７】（１５）第１５実施形態例 本実施形態例は前記第１３，第１４実施形態例におい
て、シンチレータ材２０を、特に粉末状シンチレータを
透明メディウムと混合して構成したものである。粉末状
シンチレータ粒子はＧｄ₂ Ｏ₂ Ｓであり、透明メディウ
ムは樹脂，プラスチック，接着剤類を用いる。

【０１１８】また、シンチレータ粒子を可塑性あるいは
流動性のある透明メディウムに混ぜシンチレータ支持部
材の各孔に充填し、その後固化させることで容易に孔に
嵌め込まれたシンチレータ素子を形成することができ
る。また、シンチレータ粒子であるＧｄ₂ Ｏ₂ Ｓは乳白
色の半透明の結晶であり、素子の大きさが大きくなった
場合内部で発光した光は内部で吸収を受け外部に出難く
なる。

【０１１９】本実施形態例によれば、シンチレータ素粒
子１０を透明メディウム中に保持することで、シンチレ
ータ素子全体がシンチレータ粒子である場合と比べ発光
した光が吸収され難くなり、光電変換素子（受光面）に
到達し易くなり、電気信号出力を上げることができる。
これはシンチレータ素子１のサイズが光電変換素子から
離れる方向に大きな場合に有効である。なお、シンチレ
ータ粒子はＧｄ₂ Ｏ₂ Ｓに限定されるものではなく、前
記第３実施形態例の場合と同様のものでもよい。

【０１２０】（１６）第１６実施形態例 本実施形態例は前記第１３，第１４実施形態例におい
て、シンチレータ材２０を粉末状のシンチレータとし、
該粉末状シンチレータをシンチレータ支持部材３の孔に
も充填した後に加熱して固化したものである（焼結）。
特に粉末状のシンチレータ材はＧｄ₂ Ｏ₂ Ｓのシンチレ
ータ粒子よりなる。

【０１２１】本実施形態例によれば、粉末の状態でシン
チレータ支持部材の孔に詰めるので容易に詰め込むこと
ができる。また、焼結させるので密度を高く詰め込みが
でき、シンチレータ素子サイズを有効に利用して放射線
の捕捉効率を上げることができる。

【０１２２】また、本実施形態例は前記第５実施形態例
と比べシンチレータ素子のサイズが小さい場合に有効で
ある。なお、シンチレータ粒子はＧｄ₂ Ｏ₂ Ｓに限定さ
れるものではなく、前記第３実施形態例の場合と同様の
ものでもよい。

【０１２３】（１７）第１７実施形態例 本実施形態例は前記第７実施形態例の放射線検出器を製
造方法であり、その方法を図２０（Ａ），（Ｂ）に示
す。図２０（Ａ），（Ｂ）に示すように、真空容器２４
中にシンチレータ支持部材３を置き、容器２４内でシン
チレータ材料２５をヒータ２６で加熱して気化させ、シ
ンチレータ支持部材３の上に柱状結晶シンチレータ１２
を結晶生長させる。２３は真空ポンプである。

【０１２４】前記シンチレータ材料２５はヨウ化セシウ
ムＣｓＩであり、柱状結晶シンチレータ１２はＣｓＩの
結晶である。結晶巾は標準で約１０μｍ、長さは１００
〜５００μｍである。結晶生長は数時間かかって行なわ
れる。

【０１２５】以上のようにして結晶生長させた後、結晶
の端部を平面に加工し、素子支持部材７と接着する。本
実施形態例によれば、柱状結晶シンチレータ１２はシン
チレータ材料を真空中で蒸発させシンチレータ支持部材
３の上に直接昇華させ、結晶生長させることにより形成
されるので、柱状結晶シンチレータを整列させて接合す
る製造工程が不要になる。

【０１２６】また、結晶生長させるときシンチレータ素
子が破損する虞れがない。また、シンチレータ支持部材
３と素子支持部材７とを接合するとき、シンチレータ素
子を光電変換素子とズレないように接合するという必要
がなく、接合が容易となる利点がある。

【０１２７】また、柱状結晶シンチレータの相互間に空
気層ができるので、発光した光は反射し易く光電変換素
子に導かれ易くなり受光効率が上がる。また、発光した
光は空気層が何層にもなるので、隣接する光電変換素子
に到達し難くなりクロストークが低下でき分解能を保つ
ことができる。

【０１２８】また、結晶の長さを巾より大きくできる
（１０〜５０倍）ので、分解能を保ったまま放射線の捕
捉効率が高くできる。また、光電変換素子が１個に、１
個の柱状結晶シンチレータが対応するように接合しても
よい。また、シンチレータはＣｓＩに限定されるもので
はなく、前記第３実施形態例の場合と同様のものでもよ
い。また、素子の並びは１次元でも２次元でもよい。

【０１２９】（１８）第１８実施形態例 本実施形態例は前記第６実施形態例の放射線検出器を製
造方法であり、その製法を図２１（Ａ），（Ｂ）に示
す。図２１（Ａ），（Ｂ）に示すように、真空容器２４
中に素子支持部材７（及び光電変換素子２）を置き、容
器２４内でシンチレータ材料２５を気化させ光電変換素
子２の上にそれぞれ複数の柱状結晶シンチレータ１２を
結晶生長させる。

【０１３０】前記シンチレータ材料２５はヨウ化セシウ
ムＣｓＩであり、柱状結晶シンチレータ１２はＣｓＩの
結晶である。

【０１３１】結晶巾は標準では約１０μｍ、長さは１０
０〜５００μｍである。結晶生長は数時間かかって行な
われる。本実施形態例によれば、柱状結晶シンチレータ
はシンチレータ材料を真空中で蒸発させ光電変換素子
（受光面）の上に昇華させ、それぞれ多数の柱状結晶を
生長させるので、シンチレータ素子を光電変換素子にズ
レないように接合するという製造工程が不要になる。

【０１３２】また、柱状結晶シンチレータの相互間に空
気層ができるので、発光した光は反射し易く光電変換素
子に導かれ易くなり受光効率が上がる。また、発光した
光は空気層が何層にもなるので、隣接する光電変換素子
にさらに到達し難くなりクロストークが低下でき分解能
を保つことができる。

【０１３３】また、また結晶の長さを巾より大きくでき
る（１０〜５０倍）ので分解能を保ったまま放射線の捕
捉効率を高くできる。なお、シンチレータはＣｓＩに限
定されるものではなく、前記第３実施形態例の場合と同
様のものでもよい。また、素子の並びは１次元でも２次
元でもよい。

【０１３４】（１９）第１９実施形態例 本実施形態例は前記第５実施形態例の放射線検出器を製
造方法であり、その方法を図２２（Ａ），（Ｂ）に示
す。図２２（Ａ），（Ｂ）に示すように、真空容器２４
中に素子支持部材７（及び光電変換素子２）を置き、容
器内でシンチレータ材料２５を気化させ光電変換素子２
の上にそれぞれ１つの柱状結晶シンチレータ１２を結晶
生長させる。

【０１３５】前記シンチレータ材料２５はヨウ化セシウ
ムＣｓＩであり、柱状結晶シンチレータ１２はＣｓＩの
結晶である。結晶巾は標準では約１０μｍ、長さは１０
０〜５００μｍである。結晶生長は数時間かかって行な
われる。

【０１３６】本実施形態例によれば、柱状シンチレータ
１２はシンチレータ材料を真空中で蒸発させ光電変換素
子（受光面）２の上に直接昇華させ生長させるので、シ
ンチレータと光電変換素子にズレることがない。また、
シンチレータ素子をズレないように接合するという製造
工程が不要になる。また、柱状結晶シンチレータの相互
間に空気層ができるので、発光した光は反射し易く光電
変換素子に導かれ易くなり受光効率が上がると共にクロ
ストークが低下でき、分解能を保つことができる。

【０１３７】また、結晶の長さを巾より大きくできる
（１０〜５０倍）ので分解能を保ったまま放射線の捕捉
効率を高くできる。また、シンチレータはＣｓＩに限定
されるものではなく、前記第３実施形態例の場合と同様
のものでもよい。また、素子の並びは１次元でも２次元
でもよい。

【０１３８】（２０）第２０実施形態例 本実施形態例は前記第１８，第１９実施形態例におい
て、図２３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す工程を付加し
た方法であり、その工程は光電変換素子２の表面に凹凸
のある光学的に透明な層を形成する工程である。

【０１３９】図２３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すよう
に、先ず光電変換素子２を含む素子支部材７に樹脂より
なる被膜層１３を塗布し固化させた後に、フォトマスク
２９の像を光源２８からの光により露光し、レンズ３０
を介して凸部にする被膜層１３うえの位置に光を当て
る。すると、光の当った部分に電荷がたまる。この部分
に樹脂の粉末２７をかけて吸着させた後、加熱溶融させ
凸部を作り凹凸処理を完了する。

【０１４０】本実施形態例によれば、光電変換素子２の
上に凹凸を作ることで結晶生長を確実に行わせることが
できる。また、光電変換素子２の上に被膜層１３を形成
し前記凹凸を作るので、直接作るより容易である。ま
た、光電変換素子２を破損することが少なく歩留りがよ
くなる。

【０１４１】また、凹凸のパターンの大きさ、ピッチ等
をシンチレータに対して正確に合せることができる。

【０１４２】［変形例］被膜層１３の凹凸は、前述の方
法以外に印刷方法を用いてもよく、フォトエッチング，
熱エッチング等でもよい。また、１個の光電変換素子に
それぞれ１個の凸部を形成し、１個の柱状結晶シンチレ
ータを成長させるようにしてもよい。

【０１４３】（２１）第２１実施形態例 本実施形態例は前記第１８，第１９実施形態例におい
て、図２４に示す工程を付加した方法である。図２４に
示すように、柱状結晶シンチレータ１２を生長させた後
に真空容器に収め、各柱状結晶シンチレータ１２の間の
空気を十分追い出し、柱状結晶シンチレータ端面側の全
体に光反射材１４を塗布し、含浸させる。

【０１４４】真空を大気圧に戻すと、光反射材１４は大
気圧によりシンチレータ間に押し込まれ、よく含浸され
た状態となる。光反射材１４は遮光性をもった光反射材
であり、光反射材１４は鉛白，酸化チタン，硫酸バリウ
ム等を顔料とする塗料である。

【０１４５】本実施形態例によれば、柱状結晶シンチレ
ータの相互間には光反射材１４の層があるので、発光し
た光は反射し易く光電変換素子に導かれ易くなり受光効
率が上がる。また、発光した光は隣接する光電変換素子
に到達し難くなりクロストークが低下でき分解能を保つ
ことができる。また、光反射材１４は光を反射する性質
のほか遮光性を持つものを選択するのでクロストークが
低下できる。

【０１４６】［変形例］光反射材１４は光の反射と共に
遮光性も重要な要件であるので「光反射材」の語は
「（反射性を持った）遮光材」の語で置き替えてもよ
い。

【０１４７】（２２）第２２実施形態例 図２５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）と図２６（Ａ），（Ｂ）
に本実施形態例の製造方法を示す。図２５（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）に示すように、シンチレータ支持部材３
に板状のシンチレータ材２０を接着する。次いで、周期
的に歯の並んだカッター３１を歯の並びと直角方向でシ
ンチレータ材２０と平行する方向に動かしシンチレータ
材２０に溝を加工して、互いに分離した多数のシンチレ
ータ素子１を形成する。なお、２次元の素子の並びの場
合は他の方向にも同様に溝を切り、２次元のシンチレー
タ素子１のマトリックスを形成する。

【０１４８】そして、前記溝に光反射材８をへら２１で
擦り込み充填する（（Ｃ）参照）。光反射材８は鉛白，
酸化チタン，硫酸バリウム等を顔料とする塗料で、遮光
性も持つものである。

【０１４９】更に、図２６（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、シンチレータ支持部材３と素子支持部材７とを素子
同士が合わさるよう接着する。接着剤はここではシリコ
ン系の透明接着剤を用いるが、これに限定されるわけで
はない。

【０１５０】本実施形態例によれば、シンチレータ材２
０をシンチレータ支持部材に接着してから溝加工しシン
チレータ素子を形成するので、シンチレータ素子を並べ
る製造工程が不要である。また、前記溝は光電変換素子
との間に容易に合せて加工できるので、シンチレータ素
子と光電変換素子をズレることなく接合できる。

【０１５１】両端部で素子同士を合せるようにシンチレ
ータ支持部材３と素子支持部材７を接着することで中間
部も合せることができる。なお、接着剤５の層は小さい
のでこの層を通しての光の洩れは僅かである。また、光
反射材８は光を反射する性質の他、遮光性及びＸ線を透
過し難い性質を持つもの（特に鉛白等の顔料）を選択す
るので、クロストークが低下できる。

【０１５２】［変形例］本実施形態例ではシンチレータ
支持部材３に板状のシンチレータ材２０を接着せていた
が、その代わりに直接結晶成長させる，塗布する，焼結
させる等の方法を採用してもよい。

【０１５３】また、光反射材を充填する方法は流動性を
強くして流し込む方法でもよい。この場合は、真空中で
充填すると内部に空気が残らず確実に充填でき好まし
い。また、光反射材としては光反射性のプラスチックを
用い、プラスチック成形で充填してもよい。

【０１５４】また、シンチレータ材への溝加工は公知で
ある様々な方法がある。また、シンチレータ材は前記第
３実施形態例で示したような種々のものを用いることが
できる。

【０１５５】また、１個の光電変換素子に複数のシンチ
レータ素子を接合するようにしてもよい。また、光反射
材８は光の反射性と共に遮光性も重要な要件であるので
「光反射材」の語は「（反射性を持った）遮光材」の語
で置き替えてもよい。

【０１５６】（２３）第２３実施形態例 図２７（Ａ）〜（Ｄ）に本実施形態例の製造方法を示
す。図２７（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、予め多数の溝
を加工したシンチレータ治具３２の各溝にそれぞれシン
チレータ素子１を入れ、整列させる。この状態でシンチ
レータ支持部材３に接着する。次いで、シンチレータ素
子間の溝に光反射材８をへら２１で擦り込み充填する。
光反射材８は鉛白，酸化チタン，硫酸バリウム等顔料と
する塗料である。更に、シンチレータ支持部材３と素子
支持部材７とを素子同士が合わさるよう接着する。接着
剤はここではシリコン系の透明接着剤を用いるがこれに
限られるわけではない。

【０１５７】本実施形態例によれば、シンチレータ治具
３２で整列させるので、シンチレータ素子１と光電変換
素子２をズレることなく接合できる。両端部素子同士を
合せるようにシンチレータ支持部材３と素子支持部材７
を接着することで中間部も合せることができる。また、
治具は繰り返し使用することが可能である。

【０１５８】なお、接着剤５の層は小さいのでこの層を
通しての光の洩れは僅かである。また、光反射材８は光
を反射する性質のほか遮光性及びＸ線を透過し難い性質
を持つもの（特に鉛白の顔料）を選択するでクロストー
クが低下できる。

【０１５９】［変形例］充填する方法は流動性を強くし
て流し込む方法でもよい。真空中で充填すると内部に空
気が残らず確実に充填でき好ましい。また、シンチレー
タ治具３２への溝加工は公知である様々な方法がある。
また、シンチレータ材は前記第３実施形態例で示したよ
うな種々のものを用いることができる。

【０１６０】また、素子の並びは１次元でも２次元でも
よい。また、１個の光電変換素子に複数のシンチレータ
素子を接合するようにしてもよい。また、シンチレータ
素子を治具で整列する代わりに、光反射素子を整列させ
シンチレータ支持部材７に接着し、各光反射素子８ａ，
８ｂ，８ｃの間に可塑性あるいは流動性のあるシンチレ
ータ材を充填してもよい。この場合の光反射素子は固体
の鉛等の板に白色塗装したものでよい。シンチレータ材
は前記第１５実施形態例で説明したようなものでよい。

【０１６１】（２４）第２４実施形態例 図２８（Ａ）〜（Ｄ）に本実施形態例の製造方法を示
す。図２８（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、多数の溝を整
列して加工したシンチレータ支持部材３の各溝にシンチ
レータ素子１を接着する。シンチレータ素子間の溝に光
反射材８をへら２１で擦り込み充填する。光反射材８は
鉛白，酸化チタン，硫酸バリウム等を顔料とする塗料で
ある。

【０１６２】次いで、シンチレータ支持部材３と素子支
持部材７とを素子同士が合わさるよう接着する。接着剤
はここではシリコン系の透明接着剤を用いるがこれに限
られるわけではない。本実施形態例によれば、シンチレ
ータ支持部材３に整列して溝加工しシンチレータ素子を
接着するので、光電変換素子をズレることく接合でき
る。

【０１６３】両端部で素子同士を合せるようにシンチレ
ータ支持部材３と素子支持部材７を接着することで中間
部も合せることができる。

【０１６４】なお、接着剤５の層は小さいのでこの層を
通しての光のもれは僅かである。また、また光反射材８
は光を反射する性質のほか遮光性及びＸ線を透過し難い
性質を持つもの（特に鉛白の顔料）を選択するでクロス
トークが低下できる。

【０１６５】［変形例］充填する方法は流動性を強くし
て流し込む方法でもよい。真空中で充填すると内部に空
気が残らず確実に充填でき好ましい。また、シンチレー
タ支持部材３への溝加工は公知である様々な方法があ
る。また、シンチレータ材は前記第３実施形態例で示し
たような種々のものを用いることができる。

【０１６６】また、素子の並びは１次元でも２次元でも
よい。また、１個の光電変換素子に複数のシンチレータ
素子を接合するようにしてもよい。

【０１６７】また、シンチレータ素子をシンチレータ支
持部材へ接着する代わりに光反射素子をシンチレータ支
持部材に接着、各光反射素子の間に可塑性あるいは流動
性のあるシンチレータ材を充填してもよい。この場合の
光反射素子は固体の鉛等の板に白色塗装したものでよ
い。シンチレータ材は前記第１５実施形態例で説明した
ようなものでよい。

【０１６８】（２５）第２５実施形態例 （実施形態）図２９（Ａ）〜（Ｃ）に本実施形態例の製
造方法を示す。図２９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、予
め多数の溝を加工したシンチレータ治具３２の各溝にそ
れぞれシンチレータ素子１を入れ、整列させる。この状
態で素子支持部材７に接着する。シンチレータ素子間の
溝に光反射材８をへら２１で擦り込み充填する。光反射
材８は鉛白，酸化チタン，硫酸バリウム等を顔料とする
塗料である。

【０１６９】本実施形態例によれば、治具で整列させる
ので、シンチレータ素子と光電変換素子をズレることな
く接合できる。両端部で素子同士を合せるように整列さ
れたシンチレータ素子１と素子支持部材７を接着するこ
とで中間部も合せることができる。

【０１７０】治具は何度も使用できる。なお、接着剤５
はシンチレータ素子の下部のみとなるので、この層を通
しても光の洩れはなくなる。また、光反射材８は光を反
射する性質の他、遮光性及びＸ線を透過し難い性質を持
つもの（特に鉛白の顔料）を選択するので、クロストー
クが低下できる。

【０１７１】［変形例］充填する方法は流動性を強くし
て流し込む方法でもよい。真空中で充填すると内部に空
気が残らず確実に充填でき好ましい。

【０１７２】また、シンチレータ治具３２への溝加工は
公知である様々な方法がある。また、シンチレータ材は
第３実施形態例で示したような種々のものを用いること
ができる。

【０１７３】また、素子の並びは１次元でも２次元でも
よい。また、１個の光電変換素子に複数のシンチレータ
素子を接合するようにしてもよい。また、シンチレータ
素子を治具で整列する代わりに光反射素子を整列させ素
子支持部材に接着し、各光反射素子の間に可塑性あるい
は流動性のあるシンチレータ材を充填してもよい。この
場合の光反射素子は固体の鉛等の板に白色塗装したもの
でよい。シンチレータ材は第１５実施形態例で説明した
ようなものでよい。

【０１７４】（２６）第２６実施形態例 図３０（Ａ）〜（Ｃ）、図３１（Ａ），（Ｂ）に本実施
形態例の製造方法を示し、本実施形態例はシンチレータ
の印刷を含む放射線検出器の製造方法の１例である。こ
の場合は凹版印刷による方法である。

【０１７５】図３０（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、シン
チレータ用版３５にシンチレータ材２０をへら２１によ
り擦り込む。加圧器３７で加圧しつつ凹版印刷によりシ
ンチレータ支持部材３にシンチレータを印刷する。光反
射材８をシンチレータ素子１の間に擦り込み充填する。

【０１７６】更に、図３１（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、シンチレータ支持部材３と素子支持部材７とを素子
同士が合わさるように接着する。接着剤はシリコン系の
透明接着剤を用いるがこれに限られるわけではない。シ
ンチレータ材２０は第１５実施形態例で説明したような
ものである。また、光反射材８は第２２実施形態例で説
明したようなものである。

【０１７７】本実施形態例によれば、印刷するのでシン
チレータ素子１と光反射材８との位置合せが正確にで
き、光電変換素子とズレることなく接合できる。両端で
素子同士を合せるようにシンチレータ支持部材３と素子
支持部材７を接着することで中間部も合せることができ
る。

【０１７８】なお、接着剤５の層は小さいのでこの層を
通しての光の洩れは僅かである。また、また光反射材８
は光を反射する性質のほか遮光性及びＸ線を透過し難い
性質を持つもの（特に鉛白の顔料）を選択するので、ク
ロストークが低下できる。

【０１７９】［変形例］光反射材８を充填する方法は流
動性を強くして流し込む方法でもよい。真空中で充填す
ると内部に空気が残らず確実に充填でき好ましい。ま
た、印刷により充填してもよい。

【０１８０】また、素子の並びは１次元でも２次元でも
よい。また、シンチレータ印刷は下記のような印刷方法
を用いることもできる。 凸版印刷・凹版印刷・孔版印刷・平版印刷・光学露光＋
トナー式（コピー機の方式）・レーザープリンタ・イン
クジェット式プリンタ。

【０１８１】また、１個の光電変換素子に複数のシンチ
レータ素子を接合するようにする構成にも、本印刷を含
む方法を適用できる。

【０１８２】（２７）第２７実施形態例 図３２（Ａ）〜（Ｃ）、図３３（Ａ），（Ｂ）に本実施
形態例の製造方法を示し、本実施形態例は光反射材の印
刷を含む放射線検出器の製造方法の１例である。本例は
凸版印刷による方法である。

【０１８３】図３２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、シン
チレータ用版３５に塗布装置３４を使用してシンチレー
タ材２０を乗せる（（Ａ）参照）。次いで、凸版印刷に
よりシンチレータ支持部材３にシンチレータ１ａ，１
ｂ，１ｃを印刷する（（Ｂ）参照）。光反射材用版３６
を用いて凸版印刷によりシンチレータ支持部材３に光反
射材８を印刷する（（Ｃ）参照）。

【０１８４】更に、図３３（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、シンチレータ支持部材３と素子支持部材７とを素子
同士が合さるように接着する。接着剤はシリコン系の透
明接着剤を用いるがこれに限られるわけではない。

【０１８５】シンチレータ材２０は第１５実施形態例で
説明したようなものである。また、光反射材８は第２２
実施形態例で説明したようなものである。本実施形態例
によれば、印刷するのでシンチレータ素子１と光反射材
８との位置合せが正確にでき、光電変換素子とズレるこ
となく接合できるる。

【０１８６】両端で素子同士を合せるようにシンチレー
タ支持部材３と素子支持部材７を接着することで中間部
も合せることができる。なお、接着剤５の層は小さいの
でこの層を通しての光の洩れは僅かである。また、また
光反射材８は光を反射する性質の他、遮光性及びＸ線を
透過し難い性質を持つもの（特に鉛白の顔料）を選択す
るのでクロストークが低下できる。

【０１８７】［変形例］シンチレータ材と光反射材の印
刷はどちらが先でもよい。光反射材の方が先の場合はシ
ンチレータ材は擦り込みあるいは流し込みにより充填し
てもよい。

【０１８８】また、素子の並びは１次元でも２次元でも
よい。また、光反射材の印刷は下記のような印刷方法を
用いることもできる。 凸版印刷・凹版印刷・孔版印刷・平版印刷・光学露光＋
トナー式（コピー機の方式）・レーザープリンタ・イン
クジェット式プリンタ また、１個の光電変換素子に複数のシンチレータ素子を
接合するようにする構成にも、本印刷を含む方法を適用
できる。

【０１８９】（２８）第２８実施形態例 図３４（Ａ）〜（Ｄ）に本実施形態例の製造方法を示
し、本実施形態例は光電変換素子上へのシンチレータ印
刷を含む放射線検出器の製造方法の１例である。これは
光学露光＋トナー式の印刷による方法である。

【０１９０】図３４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、光電
変換素子２上にフォトマスク２９のパターンを光源２８
およびレンズ３０を使用して露光し（（Ａ）参照）、シ
ンチレータ印刷部分を帯電させ、帯電部に粉末状のシン
チレータ材２０を付着させる（（Ｂ）参照）。シンチレ
ータ材２０を加熱あるいは接着剤塗布により固化させシ
ンチレータ素子１を形成する（（Ｃ）参照）。光反射材
８を塗布し（（Ｄ）参照）、更に、アルミ箔等で遮光処
理するが図では省略されている。

【０１９１】ここでシンチレータ材２０は第３実施形態
例で説明したような粉末状のものである。また光反射材
８は第２２実施形態例で説明したようなものである。

【０１９２】本実施形態例によれば、印刷するのでシン
チレータ素子１及び光反射材８の位置が正確にでき光電
変換素子とズレることなく接合できる。また、光反射材
８は光を反射する性質の他、遮光性及を持つものを選択
するのでクロストークが低下できる。

【０１９３】［変形例］光反射材８の塗布は真空中で行
なうと内部に空気が残らず確実に塗布でき好ましい。ま
た、印刷により塗布してもよい。

【０１９４】また、素子の並びは１次元でも２次元でも
よい。また、シンチレータの印刷は下記のような印刷方
法を用いることもできる。 凸版印刷・凹版印刷・孔版印刷・平版印刷・光学露光＋
トナー式（コピー機の方式）・レーザープリンタ・イン
クジェット式プリンタ また、１個の光電変換素子に複数のシンチレータ素子を
接合するようにする構成にも本印刷を含む方法は適用で
きる。

【０１９５】（２９）第２９実施形態例 図３５（Ａ）〜（Ｃ）に本実施形態例の製造方法を示
し、本実施形態例は素子支持部材上への光反射材の印刷
を含む放射線検出器の製造方法の１例である。本例はイ
ンクジェット式プリンタによる印刷による方法である。

【０１９６】図３５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、イン
クジェット式プリンタ３８により素子支持部材７上の各
光電変換素子２の間に光反射材８を印刷する（（Ａ）参
照）。光反射材８の間にシンチレータ材２０をへら２１
により擦り込む（（Ｂ）参照）。最後に外表面に光反射
材１７を塗布する（（Ｃ）参照）。

【０１９７】シンチレータ材２０は第１５実施形態例で
説明したようなものである。また，光反射材８は第２２
実施形態例で説明したようなものである。本実施形態例
によれば、印刷するのでシンチレータ素子１及び光反射
材８の位置合せが正確にでき、光電変換素子とズレるこ
となく接合できる。また、光反射材８は光を反射する性
質の他、遮光性及びＸ線を透過し難い性質を持つもの
（特に鉛白の顔料）を選択するのでクロストークが低下
できる。

【０１９８】［変形例］シンチレータ材は印刷してもよ
い。また、素子の並びは１次元でも２次元でもよい。ま
た、光反射材の印刷は下記のような印刷方法を用いるこ
ともできる。

【０１９９】凸版印刷・凹版印刷・孔版印刷・平版印刷
・光学露光＋トナー式（コピー機の方式）・レーザープ
リンタ・インクジェット式プリンタ また、１個の光電変換素子に複数のシンチレータ素子を
接合するようにする構成にも本印刷を含む方法は適用で
きる。

【０２００】（３０）第３０実施形態例 図３６（Ａ）〜（Ｄ）に本実施形態例の製造方法を示
し、本実施形態例はシンチレータのマスクを用いた、蒸
着あるいは結晶成長あるいは吹付塗装による放射線検出
器の製造方法の１例である。

【０２０１】図３６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、シン
チレータ支持部材３の直前にマスク４０を置き真空蒸着
等でシンチレータ材を蒸着させシンチレータ素子１を形
成する（（Ａ）参照）。同様に光反射材用のマスク４１
を直前に置き光反射材８を真空蒸着あるいは吹付塗装で
吹付け、シンチレータ素子１の間に光反射材８を形成す
る（（Ｂ）参照）。シンチレータ支持部材３と素子支持
部材７とを素子同士が合さるように挿着する（（Ｃ），
（Ｄ）参照）。

【０２０２】ここでシンチレータ材は、第３実施形態例
あるいは第１５実施形態例で説明したようなものであ
る。また、光反射材は蒸着の場合はアルミ等の金属、塗
装の場合は第２２実施形態例で説明したようなものであ
る。

【０２０３】本実施形態例によれば、マスクを用いて蒸
着（等）をするので、シンチレータ素子１と光反射材８
の位置が正確に決まり、光変換素子とズレることなく接
合できる。また、光反射材８は光を反射する他、遮光性
及びＸ線の遮蔽性もある（特に鉛白の顔料）ものを選択
するので、クロストークが低下できる。

【０２０４】［変形例］１個の光電変換素子に複数のシ
ンチレータ素子を接合するように構成する装置にも、こ
の方法は適用できる。

【０２０５】また、シンチレータ素子及び光反射材の形
成はそれぞれマスクを用いて蒸着で短時間で付着させて
形成させるか、長時間かけて結晶を成長させて形成させ
るか、或いは細かい霧状の材料を吹付けて形成させる
か、のいずれの方法を採ってもよい。また、素子の並び
は１次元でも２次元でもよい。

【０２０６】（３１）第３１実施形態例 前記第３０実施形態例がシンチレータの形成にマスクを
用いていたのに対し、本実施形態例は光反射材の形成に
マスクを用いた場合である。本実施形態例は蒸着あるい
は結晶成長あるいは吹付塗装による放射線検出器の製造
法であって、その製造法は前記図３６に示したものと同
じ方法である。本実施形態例の効果は、前記第３０実施
形態例同じであり、［変形例］も第３０実施形態例の変
形例と同じである。

【０２０７】（３２）第３２実施形態例 図３７（Ａ），（Ｂ）に本実施形態例の製造方法を示
し、本実施形態例はシンチレータ材の光電変換素子上へ
のマスクを用いた、蒸着あるいは結晶成長あるいは吹付
塗装による放射線検出器の製造方法の１例である。

【０２０８】図３７（Ａ），（Ｂ）に示すように、光電
変換素子２の直前にマスク４０を置き真空蒸着等でシン
チレータ材を蒸着させシンチレータ素子１を形成する
（（Ａ）参照）。次いで、光反射材８を全体に塗布ある
いは蒸着する（（Ｂ）参照）。更に、アルミ箔等で遮光
処理するが図では省略されている。ここでシンチレータ
材は前記第３実施形態例あるいは第１５実施形態例で説
明したようなものである。また、光反射材は蒸着の場合
はアルミ等の金属であり、塗装の場合は第２２実施形態
例で説明したようなものである。

【０２０９】本実施形態例によれば、マスクを用いて蒸
着（等）をするのでシンチレータ素子１と光反射材８の
位置が正確に決まり、光変換素子とズレることなく接合
できる。また、光反射材８は光を反射する他に遮光性が
あるものを選択するので、クロストークが低下できる。

【０２１０】［変形例］１個の光電変換素子に複数のシ
ンチレータ素子を接合するようにする構成にも、この方
法を適用できる。また、シンチレータ素子及び光反射材
の形成はそれぞれマスクを用いて蒸着であり、短時間で
付着させて形成させるか、長時間かけて結晶を成長させ
て形成されるか、或いは細かい霧状の材料を吹付けて形
成させるかのいずれの方法を採ってもよい。また、素子
の並びは１次元でも２次元でもよい。

【０２１１】（３３）第３３実施形態例 図３８（Ａ）〜（Ｃ）に本実施形態例の製造方法を示
し、本実施形態例は光反射材の光電変換素子上へのマス
クを用いた蒸着あるいは結晶成長あるいは吹付塗装によ
る放射線検出器の製造方法の１例である。

【０２１２】図３８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、素子
支持部材７の直前にマスク４１を置き、真空蒸着あるい
は吹付塗装により素子支持部材７の光電変換素子の間に
光反射材８を形成する（（Ａ）参照）。シンチレータ材
２０を光反射材８の間に擦り込む（（Ｂ）参照）。光反
射材１７を全体に塗布あるいは蒸着する（（Ｃ）参
照）。更に、アルミ箔等で遮光処理するが図では省略さ
れている。

【０２１３】ここでシンチレータ材は前記第３実施形態
例あるいは第１５実施形態例で説明したようなものであ
る。また、光反射材は蒸着の場合はアルミ等の金属であ
り、塗装の場合は第２２実施形態例で説明したようなも
のである。本実施形態例の効果は前記第３２実施形態例
の場合と同じであり、変形例も前記第３２実施形態例の
場合と同じである。

【０２１４】（３４）第３４実施形態例 図３９（Ａ），（Ｂ）は本実施形態例の製造方法であ
る。図３９（Ａ），（Ｂ）に示すように、シンチレータ
支持部材３に板状のシンチレータ材２０を接着したもの
をプレスの雌型４３と雄型４４で挟み込み加圧して波状
に変形させる（（Ａ）参照）。シンチレータ材２０のは
み出した部分をカッター４５で削除し、シンチレータ素
子１を形成する（（Ｂ）参照）。シンチレータ支持部材
３と素子支持部材７（と光電変換素子）とを各光電変換
素子のそれぞれに１個のシンチレータ素子が対応するよ
うに接着する（（Ｃ）参照）。ここでシンチレータ材２
０は前記第１５実施形態例で説明したようなものであ
る。

【０２１５】なお、シンチレータ支持部材３に板状のシ
ンチレータ材２０を接着する代わりに、シンチレータの
形成には直接結晶成長させる、塗布する、焼結させる等
の方法を採用してもよい。本実施形態例によれば、プレ
ス型を用いてプレスするので、シンチレータ素子の間隔
を正確に形成でき、光電変換素子とズレることなく接合
できる。

【０２１６】また、両端部で素子同士を合せるように接
着することで中間部も合せることができる。また、プレ
ス型は何度も使用できる。

【０２１７】また、シンチレータ素子の材質が透明でな
く半透明な場合には、厚くなると光が通り難くなる。し
かし、本例によれば、シンチレータ素子の光電変換素子
側にも孔ができるので、シンチレータ内で発光した光が
出易くなり、光電変換素子へ到達し易くなり受光効率が
上がる。

【０２１８】また、シンチレータ材２０を波形に曲げる
ので放射線パス方向のシンチレータ材の厚さが（曲げな
い場合に比べ）厚くなり、放射線の捕捉効率を上げるこ
とができる。前述の効率をより詳しく言えば、シンチレ
ータの放射線径路方向の長さを長く、シンチレータ内の
光がシンチレータ外に出るための径路を短かくできるた
め、捕捉効率と受光効率を上げることができるのであ
る。

【０２１９】［変形例］前述のシンチレータ素子にでき
る孔に透明な物質、例えばシリコン系接着剤を充填させ
てもよい。また、素子の並びは１次元であっても２次元
であってもよい。また、光電変換素子のそれぞれに複数
のシンチレータ素子を接合するようにしてもよい。

【０２２０】また、プレス加工は一度で行なわず何回か
に分けて行ってもよい。このようにすれば、深い波形が
可能になる。また、別の加工法、例えば絞り加工、折曲
げ加工等を採用してもよい。また、波形の形は図示の形
状に限られない。また、治具の加工法は公知の様々な方
法でよい。

【０２２１】（３５）第３５実施形態例 図４０に本実施形態例の構成を示し、これは１次元の分
解能を持つ放射線検出器をもつ透視検査装置である。図
４０に示すように、Ｘ線管５１と１次元の放射線検出器
５７とを対向配置し、更に線源側コリメータ５２，検出
器側コリメータ５３を配置してファン状のＸ線ビーム５
４を作る。

【０２２２】このＸ線ビーム５４を通過するように被検
体５５を搬送するベルトコンベア５６を配置する。放射
線検出器５７としては、前記第１〜第３４実施形態例で
説明したいずれかのもので、１次元の素子配列のものを
用いる。放射線検出器５７はデータ収集装置５８、表示
装置５９に接続される。なお、図ではＸ線制御装置やＸ
線遮蔽箱等は省略されている。

【０２２３】動作を説明する。Ｘ線管５１からＸ線を放
射させながら、被検体５５がＸ線ビーム５４をくぐるよ
うに搬送する。このとき放射線検出器５７の出力に基づ
き被検体５５の透過画像が得られる。

【０２２４】本実施形態例によれば、放射線検出器５７
を構成するシンチレータ素子と光電変換素子との接合が
正確でクロストークも少ないので高分解能にできるた
め、高分解能の画像が得られ、また（放射線検出器が）
放射線の捕捉効率も高く光電変換素子の受光効率も高く
できるため低ノイズの画像が得られる。

【０２２５】［変形例］Ｘ線管５１の代わりに他の放射
線源、例えばライナック（線形加速器），ＲＩ等を使用
してもよい。また、被検体を搬送する方式でなくてもよ
い。放射線源，放射線検出器，被検体間の相対的な運動
でよい。例えば放射線検出器を動かしてもよい。また、
コリメータ５２，５３は必須ではない。放射線検出器の
シンチレータ開口サイズによりＸ線ビーム５４が作定さ
れる。また、搬送はベルトコンベアでなくてもよい。

【０２２６】（３６）第３６実施形態例 図４１に本実施形態例の構成を示し、これは２次元の分
解能を持つ放射線検出器を備えた透視検査装置である。
図４１に示すように、Ｘ線管６１と２次元の放射線検出
器６４とを対向配置し、Ｘ線ビーム６２を作定する。こ
のＸ線ビーム６２中に被検体６３を位置決めする。位置
決め部は図では省略されている。

【０２２７】放射線検出器６４は前記第１〜第３４実施
形態例のいずれかのもので２次元の素子の配列のものを
用いる。放射線検出器６４はデータ収集装置６５，表示
装置６６に接続される。図ではＸ線制御装置やＸ線遮蔽
箱等は省略されている。

【０２２８】動作を説明する。Ｘ線管６１からＸ線を放
射し、Ｘ線制御装置の出力を収集して被検体６３の透過
画像を得る。

【０２２９】本実施形態例によれば、放射線検出器６４
がシンチレータ素子と光電変換素子との接合が正確でク
ロストークも少ないので高分解能にできるため、高分解
能の画像が得られ、また（放射線検出器が）放射線の捕
捉効率も高く光電変換素子の受光効率も高くできるため
低ノイズの画像が得られる。

【０２３０】［変形例］Ｘ線管６１の代わりに他の放射
線源、例えばライナック（線形加速器），ＲＩ等を使用
してもよい。

【０２３１】（３７）第３７実施形態例 図４２に本実施形態例の構成を示し、これは１次元の分
解能を持つ放射線検出器を備えたＣＴスキャナである。
特にトラバース・ローテーション方式（第２世代方式）
と呼ばれるＣＴスキャナである。

【０２３２】上下動フレーム８０上にＸ線管７１と放射
線検出器７６を配置する。コリメータ７２，７３も配置
して水平なファン状のＸ線ビーム７４を得る。被検体７
５は回転テーブル７７上に載置され、水平面内での回転
とＸ線ビーム７４を横切るような水平面内でのトラバー
ス動作ができるように保持される。

【０２３３】放射線検出器７６は第１〜第３４実施形態
例のいずれかのもので１次元の素子配列のものを用い
る。放射線検出器７６はデータ収集装置８２，再構成装
置８３，表示装置８４と接続される。７８は回転機構、
７９はトラバース機構、８１は上下動機構、８５はＸ線
制御装置、８６は機構制御装置である。

【０２３４】動作を説明する。先ず、上下動フレーム８
０を上下させ被検体７５の検査する面をＸ線ビーム７４
の面に合わせ固定する。

【０２３５】Ｘ線を放射しつつ被検体７５をトラバース
動作させながら放射線検出器７６の出力を収集する。１
回トラバース後、ファン角θだけステップ回転させ次に
逆方向にトラバース動作させながら放射線検出器７６の
出力を収集し、トラバース後ファン角θだけ同じ方向に
ステップ回転させる。これを繰り返し１８０°方向から
の被検体７５の透過データ（検出器出力）を収集する。

【０２３６】次に、これらの透過データから再構成装置
８３により被検体７５の検査する面の断面像を作り、表
示装置８４に表示する。本実施形態例によれば、放射線
検出器がシンチレータ素子と光電変換素子との接合が正
確でクロストークも少ないので高分解能にできるため、
高分解能の画像が得られ、また（放射線検出器が）放射
線の捕捉効率も高く光電変換素子の受光効率も高くでき
るため低ノイズの画像が得られる。

【０２３７】［変形例］Ｘ線管５１の代わりに他の放射
線源、例えばライナック（線形加速器），ＲＩ等を使用
してもよい。また、ＣＴスキャナの方式は他のものでも
よい。例えばローテーション・ローテーション方式（第
３世代）、ステーショナリー・ローテーション方式（第
４世代）、ステーショナリー・ステーショナリー方式
（第５世代）等である。

【０２３８】また、放射線検出器に２次元のものを用い
て、複数断面像を１度のスキャンで得る、いわゆる三次
元ＣＴスキャナでもよい。（このようなＣＴスキャナに
も第１〜第３４実施形態例の検出器は有効に使用でき
る）

【０２３９】

【発明の効果】以上説明したように各請求項記載の放射
線検出器およびその製造方法の発明によれば、シンチレ
ータ素子で発光した光は対応する光電変換素子に確実に
入射するのでクロストークが防止され、シンチレータ素
子は放射線を捕捉するに十分な厚さがあるので放射線捕
捉率が向上され、シンチレータ素子で発光した光は光電
変換素子に効率よく到達するので受光効率が向上され
る。

【０２４０】また、各請求項記載の透視検査装置，ＣＴ
スキャナによれば、前述の効果を有する放射線検出器を
使用しているので、高分解能の画像が得られ、また放射
線の捕捉効率も高く光電変換素子の受光効率も高くでき
るため低ノイズの画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射線検出器の第１実施形態例を示す
図であって、（Ａ）は断面図、（Ｂ）および（Ｃ）は１
次元の放射線検出器の斜視図である。

【図２】同第１実施形態例における２次元の場合の斜視
図でる。

【図３】同第１実施形態例の変形例の断面図である。

【図４】同第２実施形態例の断面図である。

【図５】同第３実施形態例の断面図である。

【図６】同第４実施形態例の断面図である。

【図７】同第５実施形態例を示す図であって、（Ａ）は
断面図、（Ｂ）は変形例の断面図である。

【図８】同第６実施形態例を示す図であって、（Ａ）は
断面図、（Ｂ）は部分拡大図である。

【図９】同第６実施形態例の変形例を示す図であって、
（Ａ）は断面図、（Ｂ）は部分拡大図である。

【図１０】同第６実施形態例の斜視図であって、（Ａ）
は１次元の場合、（Ｂ）は２次元の場合である。

【図１１】同第７実施形態例を示す図であって、（Ａ）
は断面図、（Ｂ）は部分拡大図である。

【図１２】同第８実施形態例を示す図であって、（Ａ）
は断面図、（Ｂ）は部分拡大図である。

【図１３】同第１０実施形態例を示す図であって、
（Ａ）は断面図、（Ｂ）は変形例の断面図である。

【図１４】（Ａ），（Ｂ）は同第１０実施形態例の別の
変形例の断面図である。

【図１５】同第１１実施形態例を示す図であって、
（Ａ）は断面図、（Ｂ）は変形例の断面図である。

【図１６】同第１２実施形態例を示す図であって、
（Ａ）は断面図、（Ｂ）は変形例の断面図である。

【図１７】同第１３実施形態例の放射線検出器の製造方
法の説明図である。

【図１８】前記第１３実施形態例の変形例の説明図であ
る。

【図１９】同第１４実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図２０】同第１７実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図２１】同第１８実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図２２】同第１９実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図２３】同第２０実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図２４】同第２１実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図２５】同第２２実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図２６】前記図２５の続きの製造方法の説明図であ
る。

【図２７】同第２３実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図２８】同第２４実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図２９】同第２５実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図３０】同第２６実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図３１】前記図３０の続きの製造方法の説明図であ
る。

【図３２】同第２７実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図３３】前記図３２の続きの製造方法の説明図であ
る。

【図３４】同第２８実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図３５】同第２９実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図３６】同第３０実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図３７】同第３２実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図３８】同第３３実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図３９】同第３４実施形態例の製造方法の説明図であ
る。

【図４０】同第３５実施形態例の１次元の放射線検出器
を備えた透視検査装置の斜視図である。

【図４１】同第３６実施形態例の２次元の放射線検出器
を備えた透視検査装置の斜視図である。

【図４２】同第３７実施形態例の１次元の放射線検出器
を備えたＣＴスキャナの構成図である。

【図４３】従来の放射線検出器を示す図であって、
（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は部分拡大図である。

【符号の説明】

１ シンチレータ素子 ２ 光電変換素子（受光面） ３ シンチレータ支持部材 ４ 素子ベース ５ 接着剤 ６ 放射線 ７ 素子支持部材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線を受けて発光するシンチレータ素
   子が孔に嵌め込まれたシンチレータ支持部材と、 前記シンチレータ素子の発光を受け電気信号を発生する
   光電変換素子が支持された光電変換素子支持部材とを備
   え、 前記光電変換素子に対し、前記孔に嵌め込まれたシンチ
   レータ素子が対応して接合されるように前記シンチレー
   タ支持部材と前記光電変換素子支持部材とが配置されて
   なることを特徴とする放射線検出器。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の放射線検出器の製
   造方法は、前記シンチレータ支持部材の孔に可塑性また
   は流動性のシンチレータ材が充填されて製造されること
   を特徴とする放射線検出器の製造方法。
3. 【請求項３】 前記シンチレータ材は粉末状シンチレー
   タを可塑性または流動性の透明メディウムと混合したも
   のであることを特徴とする請求項２記載の放射線検出器
   の製造方法。
4. 【請求項４】 前記シンチレータ支持部材の孔に粉末状
   のシンチレータ材を充填した後に、シンチレータ材が焼
   結されてシンチレータ素子が形成されることを特徴とす
   る請求項２記載の放射線検出器の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の放射線検出器の製造方
   法は、シンチレータ支持部材上にシンチレータ材層を形
   成し、該シンチレータ材層に溝を形成し、該溝に可塑性
   または流動性の光反射材を充填して各柱状結晶シンチレ
   ータ間に光反射部材を介在させるようにしたことを特徴
   とする請求項２記載の放射線検出器の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の放射線検出器の製造方
   法は、シンチレータ整列治具で整列された複数のシンチ
   レータ素子にシンチレータ支持部材を接合し、前記整列
   されたシンチレータ素子間の間隙に可塑性または流動性
   のある光反射材を充填して製造する工程を含むことを特
   徴とする放射線検出器の製造方法。
7. 【請求項７】 放射線源と、１次元または２次元の空間
   分解能を備えた前記請求項１に記載の放射線検出器とを
   対向配置し、 前記放射線源と放射線検出器との間を被検体が通過する
   ように相対的運動を行なわせる相対走査手段と、 該相対走査手段の走査の間における前記放射線検出器の
   出力に基づき前記被検体の透過像を作成する画像化手段
   とを備えたことを特徴とする透視検査装置。
8. 【請求項８】 放射線源と、１次元または２次元の空間
   分解能を備えた前記請求項１に記載の放射線検出器とを
   対向配置し、 前記放射線源と放射線検出器との間に配置された被検体
   に対し、多数の方向からの透過データを得るように放射
   線通路を走査する走査手段と、 該走査手段の走査の間における前記放射線検出器からの
   前記透過データに基づき前記被検体の断面像を作成する
   再構成手段とを備えたことを特徴とするＣＴスキャナ。