JPWO2011010482A1 - 放射線画像検出器 - Google Patents
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Abstract
Description
前記シンチレータパネルは、一方の面に前記蛍光体層が形成される樹脂フィルムを主成分とする支持体と、前記支持体の他方の面と接合される剛性板とを備え、前記剛性板は前記光電変換パネルとの熱膨張係数の差が4.0ppm以内であることを特徴とする放射線画像検出器。
支持体12とは、シンチレータパネルの構成要素において、蛍光体層13を保持するために中心的な役割を果たす部材である。
本発明における剛性板11とは、弾性率が10GPa以上の板を指す。後述の光電変換パネル20の熱膨張係数との差が±0〜4.0ppmであれば、金属、ガラス、カーボン、複合材料など、特に制約はなく使用することができる。熱膨張係数をこの範囲に制御することで、温度変動による蛍光体層の面内方向の寸法変化を光電変換パネル20に近づけることができ、その結果、温度変動による画像のズレを抑制することができる。
前述のように、支持体12の蛍光体が蒸着される面に反射層15を設けることが好ましい。反射層15を設けることによって、蛍光体の発光を非常に効率よく取り出すことができるため、輝度を飛躍的に向上させることができる。
前述のように、支持体12と反射層15の密着性を向上させるために、中間層16を設けることが好ましい。
前述のように、支持体12と蛍光体層13の密着性を向上させるために、下引き層17を設けることが好ましい。図1に示す例では、下引き層17は、蛍光体層13と反射層15の間に設けられる。下引き層17には、上記(中間層)に記述した材料を用いることが出来る。下引層17の厚みは0.2〜20.0μmが好ましく、0.5〜10.0μmがより好ましく、更に1.0〜5.0μmが特に好ましい。
蛍光体層13を形成する材料としては、種々の公知の蛍光体材料を使用することができるが、X線から可視光に対する変更率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成出来るため、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、蛍光体層の厚さを厚くすることが可能であることから、ヨウ化セシウム(CsI)が好ましい。
保護層14は、蛍光体層13の保護を主眼とするものである。即ち、ヨウ化セシウム(CsI)は、吸湿性が高く露出したままにしておくと空気中の水蒸気を吸湿して潮解してしまうため、これを防止することを主目的とする。
本発明に係るシンチレータパネル10の製作例について説明する。
図3は、蒸着装置61の概略構成を示す図である。蒸着装置61は、PVD法等の気相法により支持体12等の基材上に薄膜を形成する際に用いられる。
シンチレータパネル10の製作においては、上記で説明した蒸着装置61を好適に用いることができる。蒸着装置61を用いてのシンチレータパネル10の製作について説明する。
支持体12上に、アルミニウムもしくは銀等を主成分とする金属層をスパッタ法により形成し、反射層15を形成する。
下引き層17は、有機溶剤に高分子結合材を分散・溶解した組成物を反射層15上に塗布、乾燥して形成される。高分子結合材としては、接着性、導電性金属反射層の耐腐食性の観点でポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の疎水性樹脂が好ましい。
上記のように反射層15、中間層16及び下引き層17を設けた支持体12を基板ホルダ64に取り付けるとともに、ボート63にヨウ化セシウムとヨウ化タリウムとを含む粉末状の混合物を充填する(準備工程)。この場合、ボート63と支持体12との間隔を100〜1500mmに設定し、その設定値の範囲内のままで後述の蒸着工程の処理を行うことが好ましい。
製品サイズよりも大きい支持体12に蛍光体層13を形成した場合には、製品サイズに断裁される。前述のように、蛍光体層13を形成した支持体12から、複数枚の蛍光体層13(支持体12)を切り出すことで、生産性の向上を図ることができる。
蛍光体層13が形成され製品サイズとされた支持体12は、その蛍光体層13面の裏面(非蛍光体層面)が剛性板11と接合(貼り合わせ)される。
この蛍光体層13を形成するCsIは、吸湿性が高く、露出したままにしておくと空気中の水蒸気を吸湿して潮解する。そこで、これを防止するために、CVD法によりポリパラキシリレンをシンチレータパネル全面に5〜30μm厚さに被覆することで保護層14を形成する。CsIの柱状結晶には隙間があり、ポリパラキシリレンがこの狭い隙間に入り込むので、保護層がCsIに密着する。
次に、本発明に係る放射線画像検出器100について、図を参照しながら説明する。図5は、放射線画像検出器100の概略構成を示す一部破断斜視図である。図6は、撮像パネル51の拡大断面図である。
シンチレータパネルと光電変換パネルの貼り合わせについては特に制約は無く、接着剤を用いず圧力により密着させても、接着剤を用いてもよい。
(1)シンチレータパネル番号1〜4、6、7の作製
表1に示す番号1〜4、6、7のシンチレータパネル10を作成した。
宇部興産製ユーピレックスS(厚さ125μm)上に700Åになるようにロールtoロールにて銀をスパッタし(反射層15)、続いてグラビアコーターを用いてメチルエチルケトンに溶解したポリエステル樹脂(東洋紡製バイロン200)を塗布、乾燥することにより下引き層17(乾燥膜厚)3.0μmを設けた。その後、500mm×500mmのサイズに断裁することにより支持体12を作製した。
支持体12表面に蛍光体(CsI:0.003Tl)を、図3に示した蒸着装置61を使用して蒸着させ、蛍光体層(シンチレータ層)13を形成した。即ち、この蛍光体原料を蒸着材料として抵抗加熱ルツボ(ボート63)に充填し、また回転する基板ホルダ64の金属製の枠に支持体12を設置し、支持体12と蒸発源との間隔を400mmに調節した。
上記支持体12の裏面(非蛍光体層面)に、430mm×430mmサイズの表1に示す剛性板11(いずれも0.5mm厚)を、表1に示す接着シート(いずれも50μm厚)にて貼り合せた。
支持体12の蛍光体層13側を保護するため、下記構成の防湿フィルムを使用した。
アルミナ蒸着PET12///アルミナ蒸着PET12///CPP20
PET:ポリエチレンテレフタレート
CPP:キャスティングポリスチレン
各樹脂名の後ろに記載の数字は樹脂層の層厚(μm)を示す。
(2)シンチレータパネル番号5の作製
表1に示す番号5のシンチレータパネル10を作成した。支持体12の保護層14を下記保護層に変更した以外は、(1)と同様にして作製した。
上記蛍光体層13が形成された支持体12及び貼り合わされた剛性板11からなる基板をCVD装置の蒸着室に入れ、ポリパラキシリレンの原料が昇華した蒸気中に露出させておくことにより、蛍光体層13と基板の全面表面が10μmの厚さのポリパラキシリレン樹脂膜で被服されたシンチレータパネル10を得た。
(3)シンチレータパネル番号8の作製
表1に示す番号8のシンチレータパネル10を作成した。剛性板11を用いない以外は、(1)と同様にして作製した。
得られたシンチレータパネル10を、FPD(Varian社製:PaxScan4343R)にセットした。その後、以下に示す方法により温度変動による画像ズレについて評価した。
FPDの電源を入れ、光電変換パネル20の温度が飽和したことを確認した後、RQA5(IEC61267規定のX線の線質)の条件で撮影し、ゲイン補正を実施し後、画像を取得した(画像1)。この時の光電変換パネルの温度は40℃であった。
表1に評価結果を示す。
11 剛性板
12 支持体
13 蛍光体層
14 保護層
15 反射層
16 中間層
17 下引き層
18 接着剤層
20 光電変換パネル
51 撮像パネル
52 制御部
53 メモリ部
54 電源部
55 筐体
56 コネクタ
57 操作部
58 表示部
61 蒸着装置
62 真空容器
63 ボート
64 基板ホルダ
65 回転機構
66 真空ポンプ
100 放射線画像検出器
Claims (10)
- 光電変換素子を備えた光電変換パネルと、蛍光体層を備え且つ前記光電変換パネルと貼り合わされるシンチレータパネルとを有する放射線画像検出器であって、
前記シンチレータパネルは、一方の面に前記蛍光体層が形成される樹脂フィルムを主成分とする支持体と、前記支持体の他方の面と接合される剛性板とを備え、前記剛性板は前記光電変換パネルとの熱膨張係数の差が4.0ppm以内であることを特徴とする放射線画像検出器。 - 前記支持体と前記剛性板とが、接着剤である接着剤層により接合されていることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像検出器。
- 前記接着剤層は、ホットメルトシートであることを特徴とする請求項2に記載の放射線画像検出器。
- 前記支持体がポリイミドを主成分とすることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の放射線画像検出器。
- 前記蛍光体層は、製品サイズよりも大きい前記支持体に製品サイズよりも大きく形成された後、前記支持体と共に製品サイズに断裁され形成されることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の放射線画像検出器。
- 前記剛性板が、前記光電変換パネルの支持部材と同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の放射線画像検出器。
- 前記蛍光体層が、ヨウ化セシウムとタリウムを含む添加剤を原材料として気相法により形成されることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の放射線画像検出器。
- 前記シンチレータパネルの全面が、保護層で覆われていることを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の放射線画像検出器。
- 前記保護層が、樹脂フィルムを主成分とする防湿フィルムからなることを特徴とする請求項8に記載の放射線画像検出器。
- 前記保護層が、CVD法によりシンチレータパネル全面に形成されたポリパラキシリレン樹脂膜からなることを特徴とする請求項8に記載の放射線画像検出器。
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