KR101022150B1 - 방사선상 변환 패널, 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지센서 - Google Patents

방사선상 변환 패널, 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지센서 Download PDF

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Abstract

본 발명에 관한 방사선상(放射線像) 변환 패널은, 금속 반사체위에 유전체 다층막을 마련한 지지체위에 방사선 화상을 광 화상으로 변환하는 변환부를 형성한 것이고, 이 유전체 다층막은 적어도 금속 반사체에 접하는 제1 유전체층과, 이 제1 유전체층위에 형성되고 변환부가 발하는 광에 대해서 제1 유전체층보다 굴절률이 높은 제2 유전체층을 구비하고 있다.

Description

방사선상 변환 패널, 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서{RADIATION IMAGE CONVERTING PANEL, SCINTILLATOR PANEL AND RADIATION IMAGE SENSOR}
본 발명은 의료용, 공업용의 X선 촬영 등에 사용되는 방사선 화상을 광 화상으로 변환하는 신틸레이터 패널(scintillator panel)에 관한 것이다.
종래, 의료, 공업용의 X선 촬영에서는 X선 감광 필름이 사용되어 왔지만, 편리성이나 촬영 결과의 보존성 면에서 방사선 검출기를 사용한 방사선 이미징 시스템이 보급되어 오고 있다. 이와 같은 방사선 이미징 시스템에 있어서는 방사선 검출기에 의해 방사선에 의한 2차원 화상 데이터를 전기 신호로서 취득하고, 이 신호를 처리 장치에 의해 처리하여 모니터위에 표시하고 있다.
대표적인 방사선 검출기로서는 알루미늄, 유리, 용융 석영 등의 기판위에 방사선을 가시광으로 변환하는 신틸레이터를 형성한 방사선상 변환 패널(이하, 「신틸레이터 패널」이라고 함)을 형성하고, 이것과 촬상 소자를 조합한 구조를 갖는 방사선 검출기가 존재한다. 이 방사선 검출기에 있어서는 입사하는 방사선을 신틸레이터로 촬상 소자가 검출 가능한 파장 영역의 광 화상(가시광으로 한정하지 않음)으로 변환하여 촬상 소자로 검출하고 있다.
이러한 신틸레이터 패널로서는 국제 공개 공보 WO 00/63722, 동 WO 02/23219 A1, 동 WO 02/23220 A1 등에 개시되어 있는 신틸레이터 패널이 알려져 있다. WO 00/63722에 개시되어 있는 신틸레이터 패널은 방사선 투과 기판위에 반사성의 금속 박막, 보호막을 적층하여 신틸레이터를 퇴적시킨 것이다. WO 02/23219 A1에 개시되어 있는 신틸레이터 패널은 내열성의 방사선 투과 기판위에 유전체 다층막을 마련하고, 그 위에 신틸레이터를 퇴적시킨 것이다. 그리고 WO 02/23220 A1에 개시되어 있는 신틸레이터 패널은 광 투과 기판위에 유전체 다층막을 마련하고, 그 위에 신틸레이터를 퇴적시킨 것으로서, 유전체 다층막과 광 투과 기판의 계면(界面) 및/또는 광 투과 기판의 유전체 다층막의 반대면에 불필요한 광의 입반사(入反射)를 억제하는 광 입반사 억제 부재를 마련한 것이다. 이러한 신틸레이터 패널에 있어서는 기판을 투과한 방사선이 신틸레이터에 입사하고, 광 화상으로 변환되어 방사선의 입사면과 반대의 면으로부터 출력되지만, 신틸레이터와 기판 사이에 마련된 반사재에 의해, 신틸레이터로부터 기판측에 발해진 광을 반사하는 것으로 휘도가 높은 방사선 화상을 얻을 수 있다.
상술한 신틸레이터 패널에 있어서는 반사재의 반사율이 높을수록 휘도가 높은 방사선 화상을 얻을 수 있다. 유전체 다층막의 경우에는 그 층수를 늘리는 것으로 고반사율을 실현할 수 있다.
최근, 흉부 X선 촬영 등의 용도에 있어서 신틸레이터 패널의 대형화가 진행되고 있지만, 이와 같은 대형의 패널위에 균일한 막 두께의 유전체막을 다층 적층하는 것은 양산화(量産化) 측면에서 곤란하고, 제조 비용의 증가를 초래한다. 또, 피폭량(被爆量)을 억제하면서, 휘도가 높은 방사선 화상을 얻으려면, 신틸레이터에 도달할 때까지의 기판 등에 의한 흡수에 의한 손실을 극히 줄이는 것이 바람직하고, 기판 등은 가능한 얇게 하는 것이 바람직하다. 기판 등이 대형화하고 얇아질수록 다층의 유전체막의 형성은 곤란하게 된다.
출원인은 대형이고 박형(薄型)인 신틸레이터 패널의 양산화를 진행시키고 있지만, 발명자들은 그 개발 과정에 있어서, 기판을 얇게, 대형화시키면, 신틸레이터 형성에 의해서 기판에 수 mm 내지 수십 mm 정도의 휨이 생기는 경우가 있다는 것을 찾아냈다. 이와 같이 휨이 생긴 경우, 유전체막을 구성하는 무기 재료는 유연성, 탄성, 연성이 부족하기 때문에, 이 휨에 의해서 발생하는 변형에 대해 내성이 낮고, 유전체막층이 두꺼워지면, 유전체막에 크랙(crack)이 발생한다고 하는 불편이 발생하는 것을 알 수 있었다.
또한, 신틸레이터 패널에 이미지 센서를 첩합(貼合)하여 방사선 이미지 센서를 작성하는 경우, 신틸레이터 패널의 첩합 표면을 평탄화할 필요가 있고, 신틸레이터 패널에 상술한 바와 같은 휨이 생겨서 휨을 되돌리기 위해서 응력을 가하면, 기판에 대해서 반복해서 응력을 가하게 되어 보다 크랙이 생기기 쉬워진다.
그래서 본 발명은 대형이면서 박형이고 휘도가 높은 방사선 화상을 얻을 수 있고, 양산화가 용이한 방사선상 변환 패널, 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 방사선상 변환 패널은, 지지체위에 방사선상을 광상(光像)으로 변환하는 변환부를 구비하는 방사선상 변환 패널에 있어서, 이 지지체는 (1) 금속 반사체와, (2) 금속 반사체에 접하여 그 위에 형성된 제1 유전체층과, 제1 유전체층위에 형성된 변환부로부터 출력되는 광상의 광에 대해서 제1 유전체층보다 굴절률이 높은 제2 유전체층을 적어도 구비하는 유전체막 미러(mirror)를 구비하고 있고, 유전체막 미러측에 변환부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관한 신틸레이터 패널은, 상기 방사선상 변환 패널의 변환부로서 신틸레이터를 사용한 것으로서, 지지체위에 복수의 바늘 형상(針狀) 신틸레이터를 형성한 신틸레이터 패널에 있어서, 이 지지체는 (1) 금속 반사체와, (2) 금속 반사체에 접하여 그 위에 형성된 제1 유전체층과, 제1 유전체층위에 형성된 신틸레이터가 발하는 광에 대해서 제1 유전체층보다 굴절률이 높은 제2 유전체층을 적어도 구비한 유전체막 미러를 구비하고 있고, 유전체막 미러측에 신틸레이터가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
발명자의 지견(知見)에 의하면, 굴절률이 다른 복수의 유전체막을 조합하여 미러를 구성할 때, 그 층이 2층인 경우에는 광 입사면과 반대의 측을 기준으로 해 서 굴절률이 낮은 층을 제1 층으로 하고, 그 위에 제2 층으로서 이것보다 굴절률이 높은 층을 적층하는 쪽이 전체의 반사율이 높아진다. 본 발명은 이 지견에 기초하는 것이다. 상기와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 적은 층수로도 높은 광 반사율이 얻어지고, 기판이 얇은 경우에도 매우 적합하게 적층을 실시할 수 있고, 기판이 후속 공정에서 휜 경우에도 유전체층에 크랙이 생기는 것을 막을 수 있으므로, 휘도가 높은 방사선 화상을 얻을 수 있어, 그 양산화도 용이하게 된다.
제1 유전체층이 SiO2를 포함하고, 제2 유전체층은 TiO2, Nb2O5, Ta2O5, HfO2, ZrO2 중 적어도 1종류의 재료를 포함하면 매우 적합하다. SiO2는 TiO2, Nb2O5, Ta2O5, HfO2, ZrO2의 어느 것보다도 굴절률이 낮고, 그 굴절률차도 크기 때문에 고반사율을 실현할 수 있다.
보다 바람직하게, 이 유전체막 미러는 제1 유전체층과, 제2 유전체층을 교대로 3층 이상 적층하여 형성된다. 3층 이상 적층하는 것에 의해, 더욱 반사율을 향상시킬 수 있다.
단, 적층수를 증대시키면 반사율은 향상하지만, 상술한 바와 같이 적층의 난도(難度)가 증대하여, 후속 공정에서 발생할 가능성이 있는 휨에 대한 내성도 저하하기 때문에, 고반사율과 양산성의 양립을 생각하면, 이 유전체막 미러의 적층수는 10층 이하이면 좋고, 또는 그 전체의 막 두께는 1㎛ 이하이면 좋다.
유전체막 미러위의 적어도 신틸레이터와의 사이에 형성되고, 신틸레이터가 발하는 광에 대해서 제2 유전체층보다 굴절률이 낮은 투명 유기막을 추가로 구비하 고 있어도 된다. 이와 같이 구성하면, 투명 유기막에 의해 유전체막 미러를 보호하는 동시에, 광 반사율을 더욱 향상시키는 효과도 얻어진다.
금속 반사체로서는 금속 박막이나 금속 기판을 사용할 수 있고, 금속 반사체가 금속 박막인 경우에는 금속 반사체를 지지하는 지지 기판을 추가로 구비하고 있으면 그 취급이 용이하게 된다. 이러한 금속 반사체는 알루미늄, 은 또는 금으로 이루어지면 반사체 자체의 광 반사율을 높게 할 수 있으므로, 전체의 광 반사율이 향상하여 바람직하다.
본 발명에 의하면, 대형이면서 박형이고 휘도가 높은 방사선 화상을 얻을 수 있고, 양산화가 용이한 방사선상 변환 패널, 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서를 제공할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 상세하게 설명한다. 설명의 이해를 용이하게 하기 위해, 각 도면에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 가능한 동일한 참조 번호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다. 또, 각 도면에 있어서 치수는 설명을 위해서 과장하고 있는 부분이 있으며, 반드시 실제의 그것과는 일치하지 않는다.
도 1 ~ 도 3에 본 발명에 관한 방사선상 변환 패널의 제1 실시 형태의 구성을 나타낸다. 본 실시 형태는 방사선상의 변환부로서 신틸레이터를 사용한 신틸레이터 패널이고, 본 발명에 관한 신틸레이터 패널의 바람직한 실시 형태이기도 하 다. 도 1은 그 일부 파단(破斷) 사시도이고, 도 2는 그 II－II선 단면도이고, 도 3은 도 2의 III 부분 확대도이다. 이 신틸레이터 패널(100)은 흉부 X선 촬영 등에 사용되는 것으로서 450mm×450mm 등인 대형의 것이다. 그 구성은 알루미늄 기판(10)의 한 쪽 표면에 알루미늄으로 이루어진 금속 반사막(11), SiO2막(21), TiO2막(22)이 적층되어 있다. 그리고 이것들을 반사막 보호막(30)이 알루미늄 기판(10) 채 덮어 지지체(1)를 구성하고 있다. 지지체(1)의 TiO2막(22)위의 반사막 보호막(30) 표면에 바늘 형상의 신틸레이터(40)가 마련되고, 또한 전체가 내습 보호막(50)에 의해 덮여 있다.
알루미늄 기판(10)은 전체를 지지하는 지지 기판으로서 기능하는 것이다. 알루미늄 기판(10)의 두께가 0.3mm 미만이면 알루미늄 기판(10)이 만곡(灣曲)하는 것에 의해 신틸레이터(40)가 박리하기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 알루미늄 기판(10)의 두께가 1.0mm를 넘으면, 그 방사선 투과율이 저하하는 경향이 있다. 신틸레이터(40)를 기판위에 확실하게 형성하면서, 이 알루미늄 기판(10)을 투과하여 신틸레이터(40)에 입사하는 방사선 강도를 확보하기 위해서는 알루미늄 기판(10)의 두께는 0.3mm 이상 1.0mm 이하로 하는 것이 바람직하다.
금속 반사막(11)으로서는 금, 은 알루미늄 등의 박막을 사용할 수 있다.알루미늄 기판(10)은 통상, 압연(壓延)에 의해서 형성되지만, 그 압연 공정에 있어서 줄무늬 형상의 선이 형성되고, 그 후의 연마에 의해서도 완전히 지우는 것은 곤란하다. 금속 반사막(11)의 두께가 50nm 미만이면, 이 선의 영향을 받아 반사면에 얼 룩이 생기는 경향이 있다. 한편, 그 두께가 200nm를 넘으면, 그 방사선 반사율이 저하하는 경향이 있다. 금속 반사막(11)의 광 반사율과 신틸레이터(40)에 입사하는 방사선 강도의 밸런스를 생각하면, 금속 반사막(11)의 두께는 50nm 이상 200nm 이하로 하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는 두께 70nm의 알루미늄 박막이 사용되지만, 이것은 AES 분석(오제 전자 분광 분석)에 의한 분석에서는 불완전한 알루미늄 산화물로서 분석되는 경우가 있다.
SiO2막(21), TiO2막(22) 양자가 유전체막 미러(2)를 구성하고 있다. 도 4는 본 실시 형태에 있어서 신틸레이터(40)의 발광 스펙트럼과, 신틸레이터 패널(100)과 조합하여 사용되고 광 화상을 취득하기 위한 MOS형 이미지 센서(하마마츠 포토닉스사제, C7921)의 분광 감도 특성을 나타내는 도면이다. 이 도에 나타나는 바와 같이, 신틸레이터(40)의 발광 스펙트럼은 560nm 부근에 중심 발광 파장을 갖고 있기 때문에, 유전체막 미러(2)는 이 파장을 중심으로 하는 영역에 높은 반사율을 가질 필요가 있다. 파장 560nm의 광에 대한 굴절률은 SiO2가 1.46, TiO2가 2.29이고, 제1 층인 SiO2막(21)의 굴절률보다 제2 층인 TiO2막(22)의 굴절률이 높다. 양쪽의 막 두께는 반사하는 광의 중심 파장을 λ로 하면, 그 광학막 두께가 λ/4 로 되도록 설정하면 좋기 때문에, SiO2막(21)의 두께는 95nm, TiO2막의 두께는 60nm로 설정하면 좋다. 후술하는 신틸레이터(40)의 성분이 금속 반사막(11)에 접촉하면, 이것에 의해 금속 반사막(11)의 부식이 일어날 수 있다. 금속 반사막(11)과 신틸레이 터(40) 사이에 이러한 SiO2막(21), TiO2막(22)이 존재하는 것에 의해, 신틸레이터(40)의 성분이 금속 반사막(11)에 접하는 것을 막고, 그 부식, 열화를 방지하는 기능도 완수하고 있다.
반사 보호막(30)은 신틸레이터(40)의 성분에 의한 금속 반사막(11)의 부식, 열화를 더욱 방지하는 기능을 갖고 있다. 상술한 SiO2막(21), TiO2막(22)은 후술하는 바와 같이 증착에 의해 형성시키지만, 그 때에 미소(微少)한 핀 홀이 발생하는 일이 있다. 이와 같은 경우에, TiO2막(22)위에 직접 신틸레이터(40)를 형성하면, 신틸레이터(40)의 성분이 SiO2막(21), TiO2막(22)에 존재하는 미소한 핀 홀을 통해 금속 반사막(11)에 도달하고, 그 부식이나 열화의 원인을 될 수 있지만, 본 실시 형태에 있어서는 반사 보호막(30)이 존재하고 유전체막 형성시에 핀 홀이 생긴 경우에도 이들의 개구(開口)를 효과적으로 막아 신틸레이터(40)의 성분이 금속 반사막(11)에 도달하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또, 알루미늄 기판(10) 측면측으로부터 신틸레이터(40)의 성분이 금속 반사막(11)에 도달하는 것도 효과적으로 억제할 수 있다.
한편, 신틸레이터(40)는 일반적으로 조해성(潮解性)을 갖는 재료로 형성되어 있으므로, 그러한 조해성을 갖는 재료로 형성되어 있는 경우는 신틸레이터(40)로의 수분 침입을 막기 위해 내습 보호막(50)에 의해 신틸레이터(40)를 밀봉하는 것이 바람직하다.
반사 보호막(30)과 내습 보호막(50)으로서는 유기막 또는 무기막을 사용할 수 있고 각각 다른 재료를 사용해도, 같은 재료를 사용해도 된다. 본 실시 형태에 있어서는 양 막(30, 50)은 예를 들어 폴리파라키시릴렌으로 이루어지지만, 폴리모노클로로파라키시릴렌, 폴리디크로로파라키시릴렌, 폴리테트라크로로파라키시릴렌, 폴리플루오르파라키시릴렌, 폴리디메틸파라키시릴렌, 폴리디에틸파라키시릴렌 등의 키시릴렌계의 재료로 이루어져도 된다. 또, 반사 보호막(30)과 내습 보호막(50)은 예를 들어 폴리 요소(尿素), 폴리이미드 등으로 이루어져도 되고, LiF, MgF2, SiO2, Al2O3, TiO2, MgO 또는 SiN 등의 무기 재료로 이루어져도 된다. 또한, 무기막 및 유기막을 조합하여 형성되어도 된다. 본 실시 형태에 있어서, 각 보호막(30, 50)의 두께는 10㎛이다. 보호막(30)의 파장 560nm의 광에 대한 굴절률은 1.64 이고, 제2 층인 TiO2막(22)의 굴절률보다 낮고, 제1 층인 SiO2막(21)의 굴절률보다 높다.
신틸레이터(40)는 알루미늄 기판(10)의 두께 방향에서 보아 알루미늄 기판(10)보다도 작다. 바꾸어 말하면, 알루미늄 기판(10)의 신틸레이터(40) 형성면의 전체가 아니고 그 표면위의 일부 영역에 형성되어 있다. 알루미늄 기판(10) 표면의 신틸레이터(40)가 형성되어 있는 영역은 사방을 신틸레이터(40)가 형성되어 있지 않은 영역으로 둘러싸고 있어도 되지만, 그 세 방면 또는 두 방면에만 형성되어 있지 않은 영역이 존재하고, 다른 쪽은 기판(10)의 가장자리까지 신틸레이터(40)가 형성되어 있어도 된다.
신틸레이터(40)는 예를 들어 방사선을 가시광으로 변환하는 형광체로 이루어지고, Tl 또는 Na 등이 도핑된 CsI의 기둥 형상(柱狀) 결정 등으로 이루어진다. 신 틸레이터(40)는 복수의 바늘 형상 결정이 임립(林立)된 구성을 갖는다. 신틸레이터(40)는 Tl이 도핑된 NaI, Tl이 도핑된 KI, Eu가 도핑된 LiI로 이루어져도 된다. 또, 가시광 이외의 적외광이나 자외광을 발하는 타입의 것이어도 된다. 신틸레이터(40)의 두께는 100 ~ 1000㎛ 인 것이 바람직하고, 450 ~ 550㎛ 이면 보다 바람직하다. 신틸레이터(40)를 구성하는 바늘 형상 결정의 평균 바늘 직경은 3 ~ 10㎛ 이면 바람직하다.
다음으로, 이 신틸레이터 패널(100)의 제조 공정을 설명한다. 맨 먼저, 알루미늄 기판(10)을 준비한다. 다음으로, 이 알루미늄 기판(10)위에 진공 증착법을 사용하여 금속 반사막(11)을 형성한다. 계속해서 동양(同樣)으로 진공 증착법에 의해 SiO2막(21), TiO2막(22)을 적층한다. 그 후, 알루미늄 기판(10), 금속 반사막(11), 유전체막 미러(2) 전체를 밀봉하도록 CVD법을 사용하여 반사 보호막(30)을 형성한다. 계속해서, 증착법을 사용하여 반사 보호막(30)위의 소정 위치에 신틸레이터(40)를 형성한다. 다음으로, 반사 보호막(30)으로 밀봉된 알루미늄 기판(10), 금속 반사막(11), 유전체막 미러(2)와 그 위에 형성된 신틸레이터(40)를 맞추어 전체를 밀봉하도록 CVD법을 사용하여 내습 보호막(50)을 형성한다. 이렇게 해서, 신틸레이터 패널(100)이 제조된다. 또한, 보호막(30, 50)의 밀봉은 CVD시에 알루미늄 기판(10)의 신틸레이터 형성면과 반대면측을, 장치내에서 기판을 지지하는 기판 홀더로부터 뜨게 하는 것으로 실현할 수 있다. 이와 같은 방법으로서는 예를 들어 미국 특허 명세서 제6777690호에 기재된 방법이 있다. 이 방법에서는 핀을 사용하여 알루미늄 기판(10)을 뜨게 하고 있다. 이 경우, 알루미늄 기판(10)과 핀과의 미소한 접촉면에는 보호막이 형성되지 않는다.
다음으로, 이 신틸레이터 패널(100)의 동작ㆍ작용을 설명한다. 이 신틸레이터 패널(100)은 방사선 이미지 센서의 일부로서 사용된다. 도 5는 이 신틸레이터 패널을 사용한 방사선 이미지 센서(본 발명에 관한 방사선 이미지 센서)의 일 실시 형태(제1 실시 형태)를 나타내는 개략 구성도이다.
이 방사선 이미지 센서(400)는 신틸레이터 패널(100)과 신틸레이터 패널(100)의 신틸레이터(40)로부터 발해진 광 화상(IL)을 전기 신호(IE)로 변환하는 촬상 소자(470)를 구비하고 있다. 촬상 소자(470)와 신틸레이터 패널(100) 사이에는 광 화상(IL)을 축소하여 촬상 소자(470)의 촬상면으로 유도하는 축소 광학계로서 미러(450)와 렌즈(460)가 배치되어 있다. 축소 광학계는 도시된 구성에 한정하는 것이 아니고, 미러 또는 렌즈의 어느 하나로만 구성해도 되고, 미러, 렌즈는 단수이어도, 복수이어도 된다. 또, 미러, 렌즈 외에 프리즘이나 그 외의 광학부품을 사용해도 된다.
흉부 X선 촬영을 행시하는 경우를 예로 들어, 신틸레이터 패널(100)의 신틸레이터(40)가 형성되어 있지 않은 측의 표면(이하 「방사선 입력면」이라고 함)과 방사선원(340) 사이에 피사체인 피험자(도시하지 않음)를 위치시킨다. 방사선원(340)으로부터 피험자에게 향하여 발해진 방사선은 일부 피험자를 통과하고, 얻어진 방사선 화상(IX)이 신틸레이터 패널(100)의 방사선 입력면에 입사한다.
신틸레이터 패널(100)에 입사한 방사선은 내습 보호막(50), 반사막 보호막(30), 알루미늄 기판(10), 금속 반사막(11), 유전체막 미러(2), 반사막 보호막(30)을 통과하고, 신틸레이터(40)에 입사한다. 신틸레이터(40)에서는 입사한 방사선에 따라 가시광이 발해진다. 이것에 의해, 방사선 화상(IX)에 따른 가시광 화상(IL)이 생성된다.
신틸레이터(40)로부터 발해진 가시광의 일부는 내습 보호막(50)을 통과하여 신틸레이터 패널(100)의 방사선 입사면과는 반대측의 면(이하, 「광 화상 출력면」이라고 함)으로부터 출력된다. 또, 일부는 반대 방향, 즉 유전체막 미러(2)측으로 출력되지만, 반사막 보호막(30), 유전체막 미러(2), 금속 반사막(11)에 의해 반사되어 신틸레이터(40)측으로 돌아오고, 신틸레이터(40), 내습 보호막(50)을 통과하여 최종적으로 광 화상 출력면으로부터 출력된다.
본 실시 형태의 신틸레이터 패널(100)에서는 박형의 알루미늄 기판(10)을 사용하고 있으므로, 신틸레이터(40)에 입사하는 방사선 강도를 확보하여 휘도가 높은 방사선 화상(실제로는 방사선 화상(IX)에 대응한 광 화상(IL))을 얻을 수 있다. 또, 신틸레이터(40)로부터 발한 광을 반사막 보호막(30), 유전체막 미러(2), 금속 반사막(11)에 의해 유효하게 광 화상 출력면으로 유도하여 출력하므로, 출력 광 화상의 휘도를 더욱 높일 수 있다. 이것에 의해, 입사하는 방사선 강도가 낮아도 충분한 휘도의 방사선 화상에 대응한 광 화상을 얻을 수 있으므로, 피사체에 입사하는 방사선량을 줄일 수 있고, 피사체의 피폭량을 저감시키는 효과도 얻어진다.
신틸레이터 패널(100)로부터 출력된 광 화상(IL)은 미러(450), 렌즈(460)에 의해서 축소되고, 촬상 소자(470)의 촬상면으로 유도된다. 촬상 소자(470)로서는 예를 들어 CCD(전하 결합 소자)나 CMOS(상보형(相補型) 금속 산화막 반도체) 등의 고체 촬상 소자 외, 촬상관 등을 사용할 수 있다. 촬상 소자(470)는 촬상면으로부터 입사한 광 화상(IL)에 따른 전기 신호(IE)를 출력한다. 출력된 전기 신호(IE)는 전자 기기(480)를 경유하여 해석용의 워크스테이션(490)으로 보내지고, 소정의 처리가 행해져서, 디스플레이로의 화상 표시나 하드 디스크 등의 기억 장치로 화상 정보의 축적ㆍ기억을 행한다. 화상에 대응한 전기 신호(IE)는 워크스테이션(490)까지 아날로그 신호로 보내져도 되고, 전자 기기(480)에 의해 또는 촬상 소자(470) 자체에 의해 디지털 신호로 변환되어도 된다. 전자 기기(480)에서는 취득한 전기 신호(IE)에 대해서, 디지털화에 한정하지 않고, 그 이외의 처리를 행해도 된다. 또, 전자 기기(480)에 의해 촬상 소자(470)의 작동을 제어해도 된다. 본 실시 형태에서는 축소 광학계를 사용하는 것으로, 촬상 소자(470)로서 소형의 촬상 소자를 사용할 수 있는 잇점이 있다.
본 실시 형태의 신틸레이터 패널(100)을 사용한 방사선 이미지 센서는 상기의 형태에 한정되는 것은 아니다. 도 6은 본 실시 형태의 신틸레이터 패널(100)을 사용한 다른 방사선 이미지 센서의 구성을 나타내는 단면도이다. 이 실시 형태의 방사선 이미지 센서(600)는 신틸레이터 패널(100)과, 이것에 대향하여 배치되고 신틸레이터 패널(100)의 신틸레이터(40)로부터 출력되는 광을 전기 신호로 변환하는 촬상 소자(500)를 구비한다. 여기서, 신틸레이터 패널(100)의 광 화상 출력면은 촬상 소자(500)측의 촬상면측에 배치된다. 즉, 촬상 소자(500)와 기판(10) 사이에 신틸레이터(40)가 배치되는 구성으로 되어 있다. 신틸레이터 패널(100)과 촬상 소자(500)는 서로 접합되어 있어도 되고, 접합하고 있지 않아도 된다. 또, 반드시 접촉하고 있을 필요는 없고, 이간해서 배치되어 있어도 된다. 양쪽을 접합하는 경우에는 접착제에 의해 접합해도 되고 신틸레이터(40), 보호막(50)의 굴절률을 고려하여 출사되는 광이 효율적으로 촬상 소자(500)의 촬상면으로 유도되도록, 광 손실을 저감하기 위해 광학 결합재(굴절률 정합재)를 사용해도 된다. 또, 도시하고 있지 않은 고정 부재를 사용하여 기계적으로 양쪽을 조합해도 된다.
본 실시 형태에 있어서도 제1 실시 형태의 방사선 이미지 센서와 동양으로, 방사선 입력면으로부터 입사한 방사선 화상은 신틸레이터(40)로 입사하고, 광 화상으로 변환되어 촬상 소자(500)로 유도되는 것에 의해 전기 신호로 변환된다. 이 전기 신호를 도시하고 있지 않은 해석 장치로 유도하는 것에 의해, 표시, 축적ㆍ기억 등을 행할 수 있고, 제1 실시 형태의 방사선 이미지 센서와 동양의 효과가 얻어진다. 이 실시 형태에서는 신틸레이터 패널(100)과 촬상 소자(500)를 일체화할 수 있기 때문에, 그 취급이 용이하게 되는 동시에, 광학계를 생략하는 것으로 조정이 용이하게 된다고 하는 잇점도 있다.
다음으로, 본 실시 형태의 신틸레이터 패널(100)의 유전체막 미러(2)의 유무에 의한 효과의 차이를 검증한 결과에 대해 설명한다. 도 7은 비교예로 되는 신틸레이터 패널(200)의 구성을 나타내는 단면도이다. 이 신틸레이터 패널(200)은 알루 미늄 기판(10)을 보호막(30)으로 밀봉하고, 그 한 쪽의 표면에 신틸레이터(40)를 형성하여 전체를 내습 보호막(50)으로 덮은 것이고, 본 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(100)로부터 금속 반사막(11)과 유전체막 미러(2)를 제외한 구성으로 이루어져 있고, 그 이외의 구성은 모두 신틸레이터 패널(100)과 동일하다.
도 8은 도 7의 신틸레이터 패널(200)에 있어서, 신틸레이터(40)측에서 본 기판(10), 보호막(30)의 신틸레이터(40) 형성면에 있어서 분광 반사율을 나타낸 그래프이다. 가시광역으로부터 근적외광역에 걸쳐 80 ~ 90％의 반사율을 가지지만, 10％ 보다 조금 많은 정도의 흡수 손실이 있다는 것을 알 수 있다.
다음으로, 유전체 미러(2)를 마련한 경우에 대해 설명한다. 도 9A, 도 9B에 신틸레이터 패널의 유전체 미러 부분을 나타내지만, 양쪽은 모두 알루미늄 기판(10)위에 SiO2막(21), TiO2막(22)을 교대로 적층한 구성을 채택하고 있고, 그 적층 순서만이 다르다. 도 9A에 나타나는 유전체 미러에 있어서는 본 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(100)과 동양으로, 알루미늄 기판(10)위에 제1 층으로서 저굴절률의 SiO2막(21a)을 마련하고, 그 위에 제2 층으로서 고굴절률의 TiO2막(22a)을 마련하고, 이하 이것을 반복하고 있다. 한편, 도 9B에 나타나는 유전체 미러에 있어서는 이것과는 반대로 알루미늄 기판(10)위에 제1 층으로서 고굴절률의 TiO2막(22a)을 마련하고, 그 위에 제2 층으로서 저굴절률의 SiO2막(21a)을 마련하고, 이하 이것을 반복하고 있다.
도 10, 도 11에, 도 9A, 도 9B 각각의 구성의 경우에 있어서 분광 반사율을 나타낸다. 도 9A의 구성에 의하면, 본 실시 형태와 같이 유전체 미러가 2층인 경우에도 95％ 가까운 반사율을 얻을 수 있고, 6층에서 반사율은 99％를 넘으며, 10층에서 99.8％가 얻어진다. 도 9B의 구성에 의하면, 600nm 부근에서 반사율이 크게 떨어지는 현상이 보였다. 신틸레이터(40)의 발광 스펙트럼(도 4 참조)에 있어서, 이 반사율이 떨어져 있는 영역의 에너지양은 무시할 수 있는 것이 아니고, 도 9A의 구성에 비해 얻어지는 광 화상의 휘도가 낮아진다.
도 12는 도 9A의 구성에 있어서, 그 표면에 보호막(30)을 마련한 경우와 마련하지 않은 경우의 분광 반사율을 비교하여 나타내는 도면이다. 도 12에 나타난 바와 같이, 유기막을 형성하면, 유기막을 마련하지 않는 경우에 비교하여, 반사율이 작게 주기적으로 변동하는 경향이 보이지만, 전체적으로 반사율이 향상되고 있는 것을 알 수 있다. 이 구성에 있어서 유전체층의 적층수에 대한 파장 560nm에 있어서 광 반사율의 차이를 표 1에 나타낸다.
표 1: 층수에 의한 광 반사율
층수 반사율(％)
0 87.75
1 90.00
2 94.61
3 95.69
4 97.76
5 98.21
6 99.08
7 99.27
8 99.63
9 99.71
10 99.85
이 표로부터 짝수층인 TiO2막을 적층했을 때의 반사율의 향상 효과가 홀수층인 SiO2막(21)을 적층했을 때의 반사율의 향상 효과보다 크다는 것을 알 수 있다. 따라서 코스트 퍼포먼스 등을 고려하면, 적층수는 짝수로 하는 것이 바람직하다.
도 13, 도 14는 도 9A에 있어서 기판(10)의 소재에 의한 분광 반사율을 비교하여 나타내는 도면이다. 도 13은 도 9A에 나타나는 기판(10)의 경우 분광 반사율을 나타내고 있고, 도 10을 간략화한 것이다. 도 14는 도 9A에 나타나는 기판(10)을 유리 기판으로 대신한 경우의 분광 반사율을 나타내고 있다. 층수가 다층(20층)인 경우에는 양쪽에 거의 차이는 없어지지만, 층수가 적은 경우에는 기판층의 영향을 받는다는 것을 알 수 있다. 따라서 층수가 적은 경우에는 본 실시 형태에 나타나는 바와 같이 유전체 미러의 제1 층은 광 반사면위에 형성되면 바람직하다는 것이 확인되었다.
이상 설명한 바와 같이, 유전체막은 그 반사 특성을 향상시키기 위해서는 층수가 많은 것이 바람직하지만, 2층에서도 95％ 근처, 10층에서는 99.85％의 반사율이 얻어지는 것이고, 그 이상의 다층화에 의한 반사율의 향상 효과는 작다. 한편, 유전체막을 구성하는 소재는 유연성, 탄성, 연성이 부족하다. 본 실시 형태의 신틸레이터 패널(100)의 제조 공정 중, 신틸레이터(40)의 형성에 의해, 기판(10)에 수 mm ~ 수십 mm의 휨이 생기는 일이 있지만, 이 휨에 의해 발생하는 뒤틀림에 대해서 유전체막은 내성이 부족하고, 크랙이 발생하는 불편이 생기는 일이 있다. 이 크랙은 유전체막의 층수, 층 두께가 많아질수록 생기기 쉬워지며, 대체로 1㎛를 넘지 않는 것이 바람직하다. 따라서 유전체막은, 층수로서는 10층 이하 정도, 두께로서는 1㎛ 이하로 하면, 양산성과 고반사율을 양립시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 관한 신틸레이터 패널의 다른 실시 형태의 몇 가지를 설명 한다. 도 15는 본 발명에 관한 신틸레이터 패널의 제2 실시 형태의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 16은 그 XVI 부분 확대도이다. 이 신틸레이터 패널(100a)의 구성은 기본적으로 도 2, 도 3에 나타나는 제1 실시 형태의 신틸레이터 패널(100)과 동일하고, 지지체(1a)에 있어서, 알루미늄 기판(10) 대신에 아몰퍼스 카본 기판(10a)을 사용하고 있는 점만이 상위하다. 아몰퍼스 카본 기판(10a)에 있어서도, 제1 실시 형태의 알루미늄 기판(10)과 동양의 이유로, 그 두께는 0.3mm 이상 1.0mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 동양으로 휘도가 높은 광 화상을 얻을 수 있다. 아몰퍼스 카본 기판은 알루미늄 기판보다 방사선 투과율이 높기 때문에, 보다 양호한 광 화상을 얻을 수 있다.
도 17은 본 발명에 관한 신틸레이터 패널의 제3 실시 형태의 구성을 나타내는 단면도이다. 이 신틸레이터 패널(101)에 있어서는 지지체(1b)에 있어서, 제1 실시 형태의 유전체 미러(2) 대신에, 10층의 유전체 미러(2b)를 사용하고 있는 점만이 상위하다. 유전체 미러(2b)의 적층 순서는 제1 실시 형태의 유전체 미러(2)와 동양으로, 금속 반사막(11)위에 제1 층으로서 저굴절률의 SiO2막(21a)을 마련하고, 그 위에 제2 층으로서 고굴절률의 TiO2막(22a)을 마련하고, 이하 SiO2막, TiO2막의 적층을 4회 반복한 것이다. 각각의 막 두께는 제1 실시 형태와 동양으로, SiO2막(21a ~ 21e)이 95nm, TiO2막(22a ~ 22e)이 60nm이다. 본 실시 형태에 의하면, 도 12, 표 1에 나타나는 바와 같이 99.85％라고 하는 높은 반사율의 반사층을 실현할 수 있으므로, 더욱 휘도가 높은 광 화상을 얻을 수 있다. 한편, 10층을 넘게 유전 체층을 적층해도 반사율의 향상은 적은 한편, 적층의 곤란성이 증대하여 제품의 수율 등도 저하하고 제조 비용도 증대하므로, 10층을 넘는 적층은 바람직하지 않다.
도 18은 본 발명에 관한 신틸레이터 패널의 제4 실시 형태의 구성을 나타내는 단면도이다. 이 신틸레이터 패널(102)에서는 지지체(1c)에 있어서, 제1 실시 형태에서는 마련하고 있는 반사막 보호막(30)을 제외하고 있는 점만이 상위하다. 신틸레이터 성분에 의한 열화로부터 금속 반사막(11)을 보호하는 점 및 반사율이 약간 향상하는 점을 생각하면, 제1 실시 형태와 같이 반사막 보호막(30)을 마련하는 것이 보다 바람직하지만, 반사막 보호막(30)은 본 발명에 필수의 구성은 아니다. 본 실시 형태에서는 유전체 미러(2)를 구성하는 유전체층은 2층이고, 이 2층의 유전체층이 보호막으로서 기능하므로, 전용의 보호막(30)을 마련하지 않아도, 금속 반사막(11)의 신틸레이터 성분에 의한 열화를 효과적으로 억제할 수 있다.
도 19는 본 발명에 관한 신틸레이터 패널의 제5 실시 형태의 구성을 나타내는 단면도이다. 이 신틸레이터 패널(103)은 제4 실시 형태로부터 지지체(1d)의 금속 반사막(11)을 추가로 제외한 것이다. 알루미늄 기판(10) 표면을 평활화(平滑化)하여 경면화(鏡面化)하는 것으로, 기판(10) 표면에 금속 반사막(11)과 동양의 기능을 갖게 하는 것이 가능하다. 또, 완전하게 경면화하지 않은 상태에서도 충분한 반사율을 얻을 수 있으면, 반사면으로서 기능시킬 수 있다. 본 실시 형태에 의하면, 간단한 구성에 의해 고휘도의 방사선 화상을 얻을 수 있다. 알루미늄 기판 대신에 표면이 광 반사성인 다른 금속 기판을 사용해도 된다. 알루미늄 이외로는 예를 들어 금, 은 등을 사용하면 반사율이 높아 바람직하다.
본 발명은 이상의 실시 형태의 구성에 제한되는 것은 아니며, 각각의 실시 형태를 조합한 형태나 그 치환 등도 포함된다. 예를 들어 제3, 제4 실시 형태에 있어서, 기판을 알루미늄 이외의 금속제 기판으로 바꾸어도 되고, 또한 아몰퍼스 카본 기판이나 실리콘 기판, 유리 기판과 같은 방사선 투과성의 다른 기판으로 교환할 수도 있다.
이상의 실시 형태에 있어서는 유전체막층의 제1 층(저굴절률층)의 재료로서 SiO2를, 제2 층(고굴절률층)의 재료로서 TiO2를 각각 사용하였으나, 그 이외의 재료를 사용해도 된다. 고굴절률층의 재료로서는 예를 들어 Nb2O5, Ta2O5, HfO2, ZrO2 외, TiO2도 포함하는 재료의 적어도 한 종류의 재료를 포함하는 재료를 사용할 수 있다.
또, 기판과 금속 반사막 사이에, 산화막 등의 무기막이나 유기막을 마련하는 등, 금속 반사막의 안정성을 향상시켜도 된다. 산화막을 형성하는 수법으로서는 기판위에 산화막을 증착 등에 의해 형성하는 수법 외, 기판이 금속제인 경우에는 기판 표면을 산화시켜 산화막을 형성해도 좋다.
여기서는 방사선상 변환 패널로서 신틸레이터 패널을 예시하였으나, 신틸레이터에 대신하는 방사선상을 광상으로 변환하는 변환부로서 Eu가 도핑된 CsBr와 같은 휘진성(輝盡性) 형광체를 사용해도 된다. 휘진성 형광체에 의해서 방사선상은 일단 잠상(潛像)으로 변환되고, 이 잠상을 레이저 광으로 스캔하는 것에 의해 가시광상을 읽어낼 수 있다. 읽어낸 가시광상은 각종 광 검출기, 예를 들어 라인 센서, 이미지 센서, 광전자 증배관(憎倍管) 등에 의해서 검출된다.
도 1은 본 발명에 관한 신틸레이터 패널의 제1 실시 형태의 구성을 나타내는 일부 파단(破斷) 사시도이다.
도 2는 그 II－II선 단면도이다.
도 3은 그 III 부분 확대도이다.
도 4는 대표적인 신틸레이터인 CsI(T1)의 발광 스펙트럼과 대표적인 이미지 센서의 분광 감도 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 관한 방사선 이미지 센서의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 6은 다른 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은 비교예로 되는 신틸레이터 패널의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 8은 그 신틸레이터 패널의 계면에 있어서 광 반사율의 파장 특성을 나타내는 도면이다.
도 9A는 본 발명에 관한 신틸레이터 패널에 있어서 유전체층의 적층 순서를 나타내는 도면이고, 도 9B는 비교예에 있어서 유전체층의 적층 순서를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9A에 나타내는 유전체층에 의한 광 반사율의 파장 특성을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 9B에 나타내는 유전체층에 의한 광 반사율의 파장 특성을 나타내는 도면이다.
도 12는 도 9A에 나타난 유전체층의 표면에 유기막을 마련한 경우와 그것이 없는 경우 광 반사율의 파장 특성을 비교하여 나타내는 도면이다.
도 13은 도 9A에 나타난 구성을 갖는 신틸레이터 패널에 있어서 기판이 알루미늄인 경우 광 반사율의 파장 특성을 나타내는 도면이다.
도 14는 기판을 유리로 한 경우 광 반사율의 파장 특성을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명에 관한 신틸레이터 패널의 제2 실시 형태의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 16은 그 XVI 부분 확대도이다.
도 17 ~ 도 19는 본 발명에 관한 신틸레이터 패널의 제3 ~ 제5 실시 형태 각각의 구성을 나타내는 단면도이다.

Claims (12)

  1. 지지체상에 방사선상(放射線像)을 광상(光像)으로 변환하는 변환부를 구비하는 방사선상 변환 패널에 있어서,
    상기 지지체는
    금속 반사체와,
    상기 금속 반사체에 접하여 그 위에 형성된 제1 유전체층과, 상기 제1 유전체층위에 형성된, 상기 변환부로부터 출력되는 광상의 광에 대해서 상기 제1 유전체층보다 굴절률이 높은 제2 유전체층을 적어도 구비하는 유전체막 미러를 구비하고 있고, 상기 유전체막 미러측에 상기 변환부가 형성되어 있고,
    상기 제1 유전체층이 SiO2를 포함하고, 상기 제2 유전체층은 TiO2, Nb2O5, Ta2O5, HfO2, ZrO2 중 적어도 한 종류의 재료를 포함하고,
    상기 유전체막 미러의 전체 두께는 0㎛ 초과 1㎛ 이하이며,
    상기 유전체막 미러의 적층수는 2층 이상 10층 이하인 것을 특징으로 하는 방사선상 변환 패널.
  2. 지지체위에 복수의 바늘 형상(針狀) 신틸레이터를 형성한 신틸레이터 패널에 있어서,
    상기 지지체는
    금속 반사체와,
    상기 금속 반사체에 접하여 그 위에 형성된 제1 유전체층과, 상기 제1 유전체층위에 형성된, 상기 신틸레이터가 발하는 광에 대해서 상기 제1 유전체층보다 굴절률이 높은 제2 유전체층을 적어도 구비하는 유전체막 미러를 구비하고 있고, 상기 유전체막 미러측에 상기 신틸레이터가 형성되어 있고,
    상기 제1 유전체층이 SiO2를 포함하고, 상기 제2 유전체층은 TiO2, Nb2O5, Ta2O5, HfO2, ZrO2 중 적어도 한 종류의 재료를 포함하고,
    상기 유전체막 미러의 전체 두께는 0㎛ 초과 1㎛ 이하이며,
    상기 유전체막 미러의 적층수는 2층 이상 10층 이하인 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 유전체막 미러상의 적어도 상기 신틸레이터와의 사이에 형성되고 상기 신틸레이터가 발하는 광에 대해서 상기 제2 유전체층보다 굴절률이 낮은 투명 유기막을 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 금속 반사체는 금속 박막인 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 금속 반사체를 지지하는 지지 기판을 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 금속 반사체는 금속 기판인 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  11. 청구항 8 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 금속 반사체는 알루미늄, 은 또는 금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  12. 금속 반사체와, 상기 금속 반사체에 접하여 그 위에 형성된 제1 유전체층과, 상기 제1 유전체층위에 형성되고 광상의 광에 대해서 상기 제1 유전체층보다 굴절율이 높은 제2 유전체층을 적어도 구비하는 유전체막 미러를 구비하는 지지체의 상기 유전체막 미러측에 방사선상을 광상으로 변환하는 변환부를 형성한 방사선상 변환 패널과,
    상기 변환부로부터 출력되는 광상을 전기 신호로 변환하는 촬상 소자를 구비하고,
    상기 제1 유전체층이 SiO2를 포함하고, 상기 제2 유전체층은 TiO2, Nb2O5, Ta2O5, HfO2, ZrO2 중 적어도 한 종류의 재료를 포함하고,
    상기 유전체막 미러의 전체 두께는 0㎛ 초과 1㎛ 이하이며,
    상기 유전체막 미러의 적층수는 2층 이상 10층 이하인 것을 특징으로 하는 방사선 이미지 센서.
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KR1020080055235A KR101022150B1 (ko) 2007-10-23 2008-06-12 방사선상 변환 패널, 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지센서

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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4377596B2 (ja) * 2003-03-10 2009-12-02 浜松ホトニクス株式会社 シンチレータ部材およびその製造方法、並びにシンチレータユニット
US8106363B2 (en) * 2008-04-17 2012-01-31 Carestream Health, Inc. Digital radiography panel with pressure-sensitive adhesive for optical coupling between scintillator screen and detector and method of manufacture
US7977646B2 (en) * 2008-04-17 2011-07-12 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Scintillation detector reflector
JPWO2011010482A1 (ja) * 2009-07-24 2012-12-27 コニカミノルタエムジー株式会社 放射線画像検出器
US8399842B2 (en) * 2009-12-07 2013-03-19 Carestream Health, Inc. Digital radiographic detector with bonded phosphor layer
US8399841B2 (en) * 2009-12-07 2013-03-19 Carestream Health, Inc. Digital radiographic detector with bonded phosphor layer
JP2011137665A (ja) * 2009-12-26 2011-07-14 Canon Inc シンチレータパネル及び放射線撮像装置とその製造方法、ならびに放射線撮像システム
JP5569775B2 (ja) * 2010-01-15 2014-08-13 日立金属株式会社 放射線検出器
JP2011179855A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Mitsubishi Electric Corp 放射線検出器
JP5649872B2 (ja) 2010-08-24 2015-01-07 浜松ホトニクス株式会社 放射線検出器の製造方法
JP5473835B2 (ja) * 2010-08-31 2014-04-16 富士フイルム株式会社 放射線検出器、放射線画像撮影装置及び放射線検出器の製造方法
KR101202777B1 (ko) * 2011-05-26 2012-11-19 신동준 회절격자를 이용한 디지털 이미지 검출기 및 검출방법
JP5767512B2 (ja) * 2011-06-07 2015-08-19 キヤノン株式会社 放射線検出素子及び放射線検出器
WO2013060342A1 (de) * 2011-10-24 2013-05-02 Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum Für Gesundheit Und Umwelt (Gmbh) Verfahren zur strahlungsmessung mittels eines elektronischen endgeräts mit einer digitalkamera
US8895932B2 (en) 2012-08-28 2014-11-25 Konica Minolta, Inc. Scintillator plate and radiation detection panel
US9541654B2 (en) * 2013-01-08 2017-01-10 Scint-X Ab X-ray scintillator containing a multi-layered coating
US9405083B2 (en) * 2013-05-20 2016-08-02 Lawrence Livermore National Security, Llc Omnidirectional optical waveguide
DE102014224449A1 (de) * 2014-11-28 2016-06-02 Forschungszentrum Jülich GmbH Szintillationsdetektor mit hoher Zählrate
US10809393B2 (en) * 2015-04-23 2020-10-20 Fermi Research Alliance, Llc Monocrystal-based microchannel plate image intensifier
JP6504997B2 (ja) * 2015-11-05 2019-04-24 浜松ホトニクス株式会社 放射線像変換パネル、放射線像変換パネルの製造方法、放射線イメージセンサ及び放射線イメージセンサの製造方法
JP6717126B2 (ja) * 2016-09-01 2020-07-01 コニカミノルタ株式会社 放射線画像検出器
CN106725574A (zh) * 2017-01-17 2017-05-31 孙红岩 一种正电子发射断层扫描成像系统双层晶体探测器
CN108877980A (zh) * 2018-06-22 2018-11-23 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种辐伏类同位素电池用的光导组件
CN110687579B (zh) * 2019-11-29 2022-12-30 陕西秦洲核与辐射安全技术有限公司 一种具有高出光率的硅酸钇镥闪烁晶体辐射探测器
CN110687578B (zh) * 2019-11-29 2023-05-30 四川省工程装备设计研究院有限责任公司 一种具有高出光率的掺铊碘化铯闪烁晶体辐射探测器
CN110687575B (zh) * 2019-11-29 2022-12-27 陕西秦洲核与辐射安全技术有限公司 一种具有高出光率的掺铈硅酸钆闪烁晶体辐射探测器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010106499A (ko) * 1999-04-09 2001-11-29 테루오 히루마 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서
US6692836B2 (en) 2000-12-20 2004-02-17 Alanod Aluminium-Veredlung Gmbh & Co. Kg Composite material
KR20060012034A (ko) * 1998-06-18 2006-02-06 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서
KR100745991B1 (ko) * 2006-08-11 2007-08-06 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5689702A (en) 1979-12-21 1981-07-21 Sumitomo Electric Ind Ltd Laser beam reflecting mirror
JPS6173901A (ja) 1984-09-19 1986-04-16 Fujitsu Ltd 赤外線検知装置用金属鏡の製造方法
DE3578359D1 (de) 1984-12-17 1990-07-26 Konishiroku Photo Ind Schirm zum speichern eines strahlungsbildes.
US4873708A (en) * 1987-05-11 1989-10-10 General Electric Company Digital radiographic imaging system and method therefor
JP2677818B2 (ja) 1987-08-17 1997-11-17 コニカ株式会社 放射線画像変換パネル
US5179284A (en) * 1991-08-21 1993-01-12 General Electric Company Solid state radiation imager having a reflective and protective coating
US5949848A (en) 1996-07-19 1999-09-07 Varian Assocaites, Inc. X-ray imaging apparatus and method using a flat amorphous silicon imaging panel
EP1118880B1 (en) 1998-06-18 2003-11-26 Hamamatsu Photonics K.K. Method of organic film deposition
CN1152265C (zh) 1998-06-18 2004-06-02 浜松光子学株式会社 闪烁体面板、放射线图象传感器及其制造方法
JP4057316B2 (ja) * 2002-03-07 2008-03-05 浜松ホトニクス株式会社 シンチレータパネルおよびその製造方法
US7034306B2 (en) 1998-06-18 2006-04-25 Hamamatsu Photonics K.K. Scintillator panel and radiation image sensor
EP1139120B1 (en) 1998-06-18 2005-09-28 Hamamatsu Photonics K.K. Radiation image sensor, and method for manufacturing the same
CN101290353B (zh) 1999-04-16 2011-05-18 浜松光子学株式会社 闪烁器面板和放射线图象传感器
JP3126715B2 (ja) 1999-04-16 2001-01-22 浜松ホトニクス株式会社 シンチレータパネル及び放射線イメージセンサ
EP2267485B1 (en) 2000-09-11 2013-05-15 Hamamatsu Photonics K.K. Method for making a scintillator panel and a radiation image sensor
USRE42281E1 (en) * 2000-09-11 2011-04-12 Hamamatsu Photonics K.K. Scintillator panel, radiation image sensor and methods of producing them
DE20021657U1 (de) 2000-12-20 2002-05-02 Alanod Al Veredlung Gmbh Abdeckteil für eine Lichtquelle
US6835936B2 (en) 2001-02-07 2004-12-28 Canon Kabushiki Kaisha Scintillator panel, method of manufacturing scintillator panel, radiation detection device, and radiation detection system
US6652996B2 (en) * 2002-01-31 2003-11-25 Eastman Kodak Company Radiographic phosphor panel having improved speed and sharpness
JP3828023B2 (ja) * 2002-03-05 2006-09-27 富士写真フイルム株式会社 蓄積性蛍光体パネル
JP2003262700A (ja) 2002-03-08 2003-09-19 Konica Corp 放射線画像変換パネル及び放射線画像変換パネルの作製方法
JP2003279695A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線像変換パネル
US7618511B2 (en) * 2003-03-07 2009-11-17 Hamamatsu Photonics K.K. Scintillator panel and method of manufacturing radiation image sensor
JP2004294137A (ja) 2003-03-26 2004-10-21 Konica Minolta Holdings Inc 放射線像変換パネル及びその製造方法
JP2004325126A (ja) 2003-04-22 2004-11-18 Canon Inc 放射線検出装置
JP2005091221A (ja) 2003-09-18 2005-04-07 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線像変換器
JP2005172511A (ja) 2003-12-09 2005-06-30 Canon Inc 放射線検出装置、その製造方法、および放射線撮像システム
JP2005181220A (ja) 2003-12-22 2005-07-07 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線像変換パネル
JP4594188B2 (ja) 2004-08-10 2010-12-08 キヤノン株式会社 放射線検出装置及び放射線検出システム
US20060060792A1 (en) 2004-09-22 2006-03-23 Fuji Photo Film Co., Ltd. Radiographic image conversion panel and method of manufacturing the same
JP2006119124A (ja) 2004-09-22 2006-05-11 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線像変換パネルおよびその製造方法
JP2006113007A (ja) 2004-10-18 2006-04-27 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 放射線画像変換パネル
JPWO2006049183A1 (ja) 2004-11-01 2008-05-29 マークテクノロジー株式会社 放射線画像撮像装置
JP2006189377A (ja) 2005-01-07 2006-07-20 Canon Inc シンチレータパネル、放射線検出装置、及び放射線検出システム
JP2006220439A (ja) 2005-02-08 2006-08-24 Canon Inc シンチレータパネル、放射線検出装置及びその製造方法
JP2006267013A (ja) 2005-03-25 2006-10-05 Fuji Photo Film Co Ltd 輝尽性蛍光体パネル及び輝尽性蛍光体パネルの製造方法
JP2007040836A (ja) 2005-08-03 2007-02-15 Fujifilm Corp 放射線像変換パネル
RU2298813C1 (ru) 2005-12-26 2007-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт импульсной техники" (ФГУП НИИИТ) Волоконно-оптическое устройство для визуализации распределения плотности потока импульсного ионизирующего излучения

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060012034A (ko) * 1998-06-18 2006-02-06 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서
KR20010106499A (ko) * 1999-04-09 2001-11-29 테루오 히루마 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서
US6692836B2 (en) 2000-12-20 2004-02-17 Alanod Aluminium-Veredlung Gmbh & Co. Kg Composite material
KR100745991B1 (ko) * 2006-08-11 2007-08-06 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
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KR20090041306A (ko) 2009-04-28

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