JPS61275681A - 放射線検出器 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は放射線を電流に変換する放射線検出器に係シ、
特にＸ線コンピュータ断層装置（以下Ｘ線ＣＴと略記す
る）に好適なＸ線検出器に関する。

〔発明の背景プ 全身用Ｘ線ＣＴの走査方式としては第３世代方式が広く
用いられている。この第３世代方式では第１図に示すよ
うにＸ線管１０１とＸ線検出器１０２を対向して、回転
円板１０３上に配置する。

Ｘ線管１０１からに回転の一定角度毎に扇状のＸ線ビー
ム１０４を放射し、患者１０５を通過したＸＭ１０６を
Ｘ線検出器１０２で信号電流に変換する。この信号電流
はさらに電流−電圧変換器１０７、アナログ−ディジタ
ルコンバーター１０８を経て、画像処理装置１０９に送
られ、画像処理の結果、断層像としてディスプレイ装置
１１０に表示される。

第３世代方式のＸ線検出器としては、従来ｘｅ等の希ガ
スのＸ線による電離作用を利用した電離相検出器が多く
用いられているが、高効率化、高信頼度化、小型・軽量
化をめざして固体検出器の開発が進められている。この
固体検出器のＸ線検出素子の一例を第２図に示す。固体
検出器のＸ線検出素子２０１１！入射Ｘ線１０６を光に
変換する蛍光体２０２と、蛍光体２０２を透過するＸ線
を吸収するＸ線フィルター２０３と、光を電流に変換す
る光電変換素子２０４、および光電変換素子２０４を支
持する台座２０５よシ構成されている。

素子と素子の間に光の漏れ込みを防ぐための隔離板２０
６があシ、素子のＸ線入射側にはやはシ光の漏れを防ぐ
ための反射板２０７がある。

蛍光体２０２は粉末結晶を有機バインダーで固めたもの
である。この蛍光体については特願昭５５−５４１５６
に詳しく述べられている。

固体検出器１０２は第２図のＸ線検出素子２０１を多数
個並置して構成する。

第３世代方式のＸ線ＣＴＨＸ線検出器１０２の各素子２
０１間のエネルギー特性のばらつきが断層像上にリング
状の偽像を生じさせるという特徴がある。Ｘ線管から放
射されるＸ線のエネルギーは連続的に分布するが、患者
の体を透過するとエネルギーの低いＸ線は多く吸収され
るので、エネルギー分布がエネルギーの高い方に偏よる
。このようにエネルギー分布が変化すると、検出素子２
０１の出力も変化する。この出力の相対的な変なる。入
射Ｘ線のエネルギー分布が変化した場合に、各素子の相
対的な出力変化が異なることを以後エネルギー特性のば
らつきという。

０１画像にリング状の偽像が生じると、診断に支障を来
す場合があり、その原因となるエネルギー特性のばらつ
きを小さくすることはＸ線検出器設計上の重要な事項で
ある。

従来はこのエネルギー特性のばらつきに対する配慮が不
充分であり、第２図に示す構造ではエネルギー特性のば
らつきが大きく、０１画像においてリング状偽像が多い
という欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記欠点を解消する九めになされたもので、固
体検出器のエネルギー特性のばらつきを小さくシ、最終
画像におけるリング状偽像を軽減させることを目的とす
る。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、エネルギー特性のばらつき
の原因を追及し次結果、Ｘ線検出素子と隔離板の間を通
過する光（以下バイパス光という）の量のばらつきが、
大きな原因の１つであることがわかった。第３図は第２
図の構造において、バイパス光２０８の量の変化の割合
ΔＰ（％）とエネルギー特性の変化の割合ΔＮＬ（％）
の関係の一例を示す。この例ではバイパス光量が１０％
変化するとエネルギー特性は０．０７％変化する。この
よウニバイパス光２０８の量のばらつキハエネルギー特
性のばらつきの原因になるため、バイパス光のばらつき
を無視できる程度に小さくする必要がある。第２図の構
造でバイパス光２０８のばらつきを少なくするためには
、隔離板２０６と素子２０１との間隔ｄのばらつきを小
さくする必要がある。この間隔ｄのばらつきの許容範囲
は、エネルギー特性のばらつきに対する余裕度が異なる
ため、システムによシ異なるが、オーダーとして±１０
μｍ程度である。これだけの精度を機械的な組立作業に
より保証することに困難である。

そこで本発明でに、素子２０１の表面に光反射膜を密着
させることによシ、バイパス光２０８Ｃ）量そのものを
無視できる程度に少なくしている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。第４図は本発
明の一実施例で、Ｘ線検出素子２０１の周囲に、あらか
じめアルミニウム層４０１を蒸着し次樹脂フィルム４０
２を密着させる。密着させる方法ニ友とえば、樹脂フィ
ルムの端部４０３を接着材により光電変換素子２０４の
台座２０５に接着し、張力をかけながら素子、２０１の
周囲に巻きつけ、もう一方の端部４０４を台座２０５の
もう一方の面に接着すれば良い。あるいは台座２０・５
の側面でになく下部に接着する方法や隣接素子によシ樹
脂フィルムを圧接する方法でも良い。

バイパス光をなくする方法として、素子２０１０表面に
直接アルミニウムを蒸着する方法もある。

しかしながら、前述のごとく、蛍光体２０２は粉末結晶
粒を固めてあシ、表面が粗く、アルミニウム蒸着面も粗
くなるため、乱反射による損失のため感度が低下すると
いう欠点がある。またアルミ箔を用いる方法も考えられ
るが機械的な折れ曲げに弱く、実用的でない。

第４図に示した構造では第２図の従来構造に比して、感
度は同程度で、エネルギー特性のばらつきは１／２以下
に軽減できる。樹脂フィルムとして、たとえばポリエス
テルフィルムを用いれば価格も安く、コストの上昇は無
視できる程度でおる。

第５図に本発明の他の実施例である。素子２０１の表面
にまず樹脂層５０１を形成する。形成方法としては、た
とえば樹脂溶液の中に浸漬した後放置・乾燥する方法が
ある。次に樹脂層５０１の表面にアルミニウム層４０１
を蒸着する。樹脂層５０１の表面は蛍光体２０２の表面
より平滑であり、素子２０１の表面に直接アルミニウム
を蒸着する構造よりも感度が高い。第５図において樹脂
層５０１の厚さを、バイパス光の量が無視できる程度に
薄くすれば、従来構造に較べてエネルギー特性のばらつ
きを１／２以下にすることができる。

第６図は本発明のさらに他の実施例である。素子２０１
の表面に接着剤の層６０１を浸漬等の方法によシ形成し
、さらにその表面に第４図と同様に、アルミニウム層４
０１を有する樹脂フィルム４０２を接着する。接着剤の
層６０１の形成および樹脂フィルム４０２の接着の工程
を専用治具の使用等によシ最適化すれば、第４図と同等
の効果を得ることができる。

第７図は本発明のさらに他の実施例である。単結晶の蛍
光体７０１の周囲に、アルミニウム層４０１を有する樹
脂フィルム４０２を第４図と同様の方法によシ密着させ
る。光反射膜を単結晶の蛍光体７０１の表面に形成する
方法としては、直接アルミニウムを表面に蒸着する方法
がある。しかしながら単結晶の蛍光体７０１の表面の粗
さは、特に研摩をしない場合には、樹脂フィルム表面の
粗さよシも大きい。このため乱反射による損失が多くな
り樹脂フィルム使用の場合よシも感度が低下する。第７
図の構造でに第２図において、素子２０１のかわシに、
単結晶蛍光体７０１を使用した構造に比して、感度、価
格が同程度でエネルギー特性のばらつきを少なくするこ
とができる。

第８図に本発明のさらに他の実施例で単結晶蛍光体７０
１の表面に接着層６０１を形成し、その上にアルミニウ
ム層４０１を有する樹脂フィルム４０２を第６図と同様
の方法によシ接着する。第８図に示した構造では、接着
工程の最適化により、第７図の構造と同様の効果を得る
ことができる。

〔発明の効果〕

以上述べ次ごとく、本発明によれば、従来構造に較べて
、感度の低下やコストの上昇を伴なうととなく、エネル
ギー特性のばらつきを１／２以下に低減することができ
、ＣＴ両画像おけるリング伏偽像を大巾に低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＸ線ＣＴのシステム構成図、第２図は従来のＸ
線検出素子の構成図、第３図にバイパス光量の変化とエ
ネルギー特性の変化の関係の一例を示し次回、第４図〜
第８図は本発明によるＸ線検出素子の構成図である。 １０６・・・検出器に入射するＸ線、２０１・・・検出
器の基本素子、２０２・・・粉末蛍光体、２０８・・・
バイパス光、４０１・・・アルミニウム層、４０２・・
・樹脂フィルム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射線を吸収し、蛍光を発生する固体素子と、固体
   素子で発生した蛍光を電流に変換する光電変換素子と、
   隣接素子への蛍光の漏洩を防止するための光反射材とを
   有する放射線検出器において、上記光反射材が、上記固
   体素子に密着することを特徴とする放射線検出器。 ２、上記光反射材として、アルミニウム膜を有する樹脂
   フィルムを用いることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の放射線検出器。 ３、上記光反射材として、上記固体素子表面に形成した
   樹脂層と樹脂層の表面に形成したアルミニウム層とを用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射
   線検出器。 ４、上記固体素子として粉末状蛍光体と、粉末状蛍光体
   を透過した放射線を吸収するための吸収体とを用いるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項
   記載の放射線検出器。 ５、上記粉末状蛍光体として、酸硫化ガドリニウムを主
   成分とした蛍光体を用いることを特徴とした特許請求の
   範囲第４項記載の放射線検出器。