JPH0954162A - Ｘ線検出器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感度分布の均一性が良いシンチレータ形のＸ
線検出器およびその製造方法を実現すること。 【解決手段】 シンチレータ３と光検出器２とを有する
Ｘ線検出器において、前記シンチレータと前記光検出器
とが対向する距離を規定するスペーサ５と、前記シンチ
レータと前記光検出器が対向する空間を満たす接着剤７
とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線検出器および
その製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、感
度分布の均一性が良いシンチレータ(scintillator)型の
Ｘ線検出器およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６にＸ線断層撮影装置等において用い
られるシンチレータ型のＸ線検出器の従来例を示す。図
６において、１は基板でその上にフォトダイオードアレ
イ(photo-diode array) ２が形成され、このフォトダイ
オードアレイ２の上にシンチレータアレイ３が接合され
ている。

【０００３】フォトダイオードアレイ２は複数のフォト
ダイオードをｘ方向に並べた１次元アレイとして形成さ
れる。Ｘ線の入射方向はｙ方向である。フォトダイオー
ドはｚ方向に長い受光面を持っている。シンチレータア
レイ３もフォトダイオードアレイ２に対応して複数のシ
ンチレータブロック(scintillator block)をｘ方向に並
べて構成される。個々のシンチレータブロックもｚ方向
に長い構造をもっている。

【０００４】図７に詳細な構成を示す。図７は図６のＸ
線検出器のｙｚ断面の模式図である。シンチレータアレ
イ３とフォトダイオードアレイ２は接着層４によって接
着されている。接着に当たってはシンチレータアレイ３
の下面とフォトダイオードアレイ２の上面に接着剤を塗
布して両者を貼り合わせる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】シンチレータアレイ３
とフォトダイオードアレイ２を貼り合わせたとき、両者
の表面のそりや凹凸のために接着層４の厚みは不均一に
なっている。通常、表面のそりや凹凸の許容差は１０μ
ｍ程度あり、このため厚みは場所によって０μｍになる
ところや２０μｍになるところがある。また作業が不適
切な場合は接着層に気泡が混入しあるいは真空部が形成
されることがある。

【０００６】シンチレータアレイ３とフォトダイオード
アレイ２の間にこのような距離の不均一や空気層あるい
は真空層があると、フォトダイオードアレイ２に入射す
るシンチレーション光がその影響を受け、Ｘ線検出感度
に不均一を生じるという問題がある。

【０００７】特に、気泡や真空層があるとシンチレーシ
ョン光の反射率や屈折率が大きく変化するのでその影響
は甚大である。検出感度の不均一はアレイのチャネル(c
hannel) 間に生じる他に同じチャネル内でもｚ方向にお
いて生じる。

【０００８】そのようなＸ線検出器を用いた場合、Ｘ線
断層撮影装置ではＸ線ビームの入射位置がＸ線管の温度
変化等によってｚ方向に移動するので、ｚ方向に感度の
不均一があると測定信号が経時的に変化し再構成画像に
アーチファクトを生じさせる。このような経時的な感度
変化に基づくアーチファクトは極めて補正が難しい。

【０００９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的は、感度分布の均一性が良いシン
チレータ形のＸ線検出器およびその製造方法を実現する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの第１の発明は、シンチレータと光検出器とを有する
Ｘ線検出器において、前記シンチレータと前記光検出器
とが対向する距離を規定するスペーサと、前記シンチレ
ータと前記光検出器が対向する空間を満たす接着剤とを
具備することを特徴とするＸ線検出器である。

【００１１】課題を解決するための第１の発明によれ
ば、スペーサによって距離が規定されたシンチレータと
光検出器との間に接着剤が充填されるので、シンチレー
タと光検出器との間の距離の均一性が向上し、検出感度
の均一性が向上する。

【００１２】前記の課題を解決するための第２の発明
は、シンチレータと光検出器とをスペーサによって距離
が規定される空間を隔てて対向配置する工程と、前記シ
ンチレータと前記光検出器が対向する空間に接着剤を充
填する工程とを具備するＸ線検出器の製造方法である。

【００１３】課題を解決するための第２の発明によれ
ば、スペーサによって距離が規定されたシンチレータと
光検出器との間に接着剤が充填されるので、シンチレー
タと光検出器との間の距離の均一性が向上し、検出感度
の均一性が向上する。

【００１４】前記の課題を解決するための第３の発明
は、シンチレータと光検出器のいずれか一方または双方
にこれら両者が対向する空間の距離を規定するスペーサ
を取り付ける工程と、前記シンチレータと前記光検出器
のいずれか一方において両者が対向する面となる部分に
接着剤を盛り付ける工程と、前記シンチレータと前記光
検出器のいずれか一方または双方により前記接着剤を押
し広げながら前記シンチレータと前記光検出器とを前記
スペーサによって距離が規定される空間を隔てて対向さ
せる工程とを具備するＸ線検出器の製造方法である。

【００１５】課題を解決するための第３の発明によれ
ば、シンチレータまたは光検出器に盛り付けた接着剤を
シンチレータまたは光検出器で押し広げながらシンチレ
ータと光検出器の間に行き渡らせるので、気泡や真空泡
を閉じ込めることなく接着剤を充填することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の一形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施の一
形態のＸ線検出器の分解図である。

【００１７】図１において、１は基板でその上にフォト
ダイオードアレイ２が形成され、このフォトダイオード
アレイ２の上にシンチレータアレイ３が接合される。フ
ォトダイオードアレイ２は複数のフォトダイオードをｘ
方向に並べた１次元アレイとして形成される。ｙ方向は
Ｘ線の入射方向である。個々のフォトダイオードはｚ方
向に長い構造をもっている。フォトダイオードは本発明
における光検出器の実施の形態の一例である。

【００１８】シンチレータアレイ３もフォトダイオード
アレイ２に対応して複数のシンチレータブロックをｘ方
向に並べて構成される。個々のシンチレータブロックも
ｚ方向に長い構造をもっている。シンチレータブロック
は本発明におけるシンチレータの位置の実施の形態の一
例である。

【００１９】シンチレータブロックの材料としてはＸ線
に対してシンチレーション効果を有する物質例えばカド
ミウム・タングステン・オキサイドが用いられる。その
他にビスマス・ゲルマニウム・オキサイド(B.G.O) 等適
宜のシンチレーション物質を用いることができる。

【００２０】フォトダイオードアレイ２の上面にはｚ方
向の両端部分にスペーサ(spacer)５が設けられる。スペ
ーサ５としては例えば粘着性のプラスチックテープ(pla
stictape)等が用いられる。

【００２１】図２に図１のＸ線検出器の詳細な構成を示
す。フォトダイオードアレイ２の上面とシンチレータア
レイ３の下面の間にはスペーサ５によって空間部６が形
成され、フォトダイオードアレイ２とシンチレータアレ
イ３はこの空間部６を挟んで対向する。対向距離はスペ
ーサ５の厚みによって規定される。この空間部６に接着
７が充填される。

【００２２】接着７としては、例えばエポキシ系、シリ
コン系またはアクリル系の透明な接着剤が用いられる。
中でも光接着剤が光学的特性の点で最も好ましい。また
粘度はできるだけ低粘度であることが空間部６への浸透
性の点で好ましい。例えば１００〜１５０ｃｐｓ程度の
粘度のものが推奨される。

【００２３】スペーサ５の厚みはフォトダイオードアレ
イ２とシンチレータアレイ３の面のそりや凹凸の許容差
を十分吸収できる程度、例えば２０〜４０μｍが好まし
い。２０μｍより薄いと許容差の吸収が不十分になり、
４０μｍより厚くなるとチャネル間のクロストーク(cro
ss-talk)が増えるという不都合が生じる。

【００２４】このようなＸ線検出器において、ｙ方向か
ら入射したＸ線はシンチレータアレイ３で光に変化さ
れ、接着剤７で満たされた空間部６を通ってフォトダイ
オードアレイ２に入射する。

【００２５】ここで、スペーサ５の厚みはフォトダイオ
ードアレイ２とシンチレータアレイ３の面のそりや凹凸
の許容差を十分吸収できる厚みに選ばれているので、フ
ォトダイオードアレイ２とシンチレータアレイ３の面の
そりや凹凸による対向距離への影響は大幅に緩和され
る。

【００２６】また、接着剤７の充填は以下に述べるよう
な方法により気泡や真空泡を含まないようにして行われ
る。このため、シンチレータアレイ３からの光は均一性
良くフォトダイオードアレイ２に入射する。したがっ
て、このＸ線検出器はｘ方向（チャネル方向）およびｚ
方向のいずれにおいても感度分布の均一性が良いものと
なる。

【００２７】次に、空間部６への接着剤７の充填につい
て説明する。図３〜図５に接着剤７の充填方法の各例を
示す。図３は、フォトダイオードアレイ２の上面に接着
剤７を盛り付けその上からシンチレータアレイ３を載せ
て均一に押し付けて行く方法を示す。これによって接着
剤７はフォトダイオードアレイ２とシンチレータアレイ
３の間の隙間を押し出されて行き、空気を追い出しなが
らこの隙間を充填する。盛り付ける接着剤７の量を空間
部６の容積より多くすることにより、空気を含むことな
く接着剤７だけで満たされた空間部６を得ることができ
る。はみ出した接着剤は硬化する前に拭き取っておく。

【００２８】図４は、フォトダイオードアレイ２の上面
のｘ方向の端に沿って接着剤７を盛り付け、この端の方
からスペーサ５に載せたシンチレータアレイ３をスライ
ドさせながら接着剤７を押し広げるようにしたものであ
る。盛り付ける接着剤７の量は空間部６の容積より多く
する。はみ出した接着剤は硬化する前に拭き取る。

【００２９】図５は、スペーサ５によって距離をあけて
対向しているフォトダイオードアレイ２とシンチレータ
アレイ３の間に接着剤７を毛細管現象を利用して含浸さ
せるようにした例である。これによって接着剤７を空間
部６に行き渡らせ気泡や真空泡を含まない接着層を形成
する。

【００３０】なお、本発明は上記の実施の形態の一例に
限定されるものではなく、以下に列挙する変形例も本発
明の範囲に含まれる。シンチレーション光の検出にはフ
ォトトランジスタ(photo-transistor)や光可変抵抗等の
適宜の光検出器を用いて良い。

【００３１】シンチレータアレイと光検出器アレイは２
次元アレイとしても良い。また、Ｘ線検出器はアレイと
せず単一チャネルの検出器としても良い。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、スペーサによって距離が規定されたシンチレ
ータと光検出器との間に接着剤が充填されるので、シン
チレータと光検出器との間の距離の均一性が向上し、検
出感度の均一性が向上したＸ線検出器を実現することが
できる。

【００３３】また、第２の発明によれば、スペーサによ
って距離が規定されたシンチレータと光検出器との間に
接着剤が充填されるので、シンチレータと光検出器との
間の距離の均一性が向上し、検出感度の均一性が向上す
るＸ線検出器の製造方法を実現することができる。

【００３４】また、第３の発明によれば、シンチレータ
または光検出器に盛り付けた接着剤をシンチレータまた
は光検出器で押し広げながらシンチレータと光検出器の
間に行き渡らせるので、気泡や真空泡を閉じ込めること
なく接着剤を充填できるＸ線検出器の製造方法を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の装置の分解図である。

【図２】本発明の実施の一形態の装置の詳細な構成を示
す模式的断面図である。

【図３】本発明の実施の一形態の製造方法の説明図であ
る。

【図４】本発明の実施の一形態の製造方法の説明図であ
る。

【図５】本発明の実施の一形態の製造方法の説明図であ
る。

【図６】従来例の外観図である。

【図７】従来例の詳細を示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ フォトダイオードアレイ ３ シンチレータアレイ ５ スペーサ ６ 空間部 ７ 接着剤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シンチレータと光検出器とを有するＸ線検
   出器において、前記シンチレータと前記光検出器とが対
   向する間隔を規定するスペーサと、前記シンチレータと
   前記光検出器が対向する空間を満たす接着剤とを具備す
   ることを特徴とするＸ線検出器。
2. 【請求項２】シンチレータと光検出器とをスペーサによ
   って距離が規定される空間を隔てて対向配置する工程
   と、前記シンチレータと前記光検出器が対向する空間に
   接着剤を充填する工程とを具備するＸ線検出器の製造方
   法。
3. 【請求項３】シンチレータと光検出器のいずれか一方ま
   たは双方にこれら両者が対向する空間の距離を規定する
   スペーサを取り付ける工程と、前記シンチレータと前記
   光検出器のいずれか一方において両者が対向する面とな
   る部分に接着剤を盛り付ける工程と、前記シンチレータ
   と前記光検出器のいずれか一方または双方により前記接
   着剤を押し広げながら前記シンチレータと前記光検出器
   とを前記スペーサによって距離が規定される空間を隔て
   て対向させる工程とを具備するＸ線検出器の製造方法。