KR20080041236A - 신틸레이터 패널 및 방사선 검출기 - Google Patents

신틸레이터 패널 및 방사선 검출기 Download PDF

Info

Publication number
KR20080041236A
KR20080041236A KR1020087005524A KR20087005524A KR20080041236A KR 20080041236 A KR20080041236 A KR 20080041236A KR 1020087005524 A KR1020087005524 A KR 1020087005524A KR 20087005524 A KR20087005524 A KR 20087005524A KR 20080041236 A KR20080041236 A KR 20080041236A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
scintillator layer
support substrate
light reflection
reflection material
Prior art date
Application number
KR1020087005524A
Other languages
English (en)
Inventor
šœ스케 와카마츠
Original Assignee
가부시끼가이샤 도시바
도시바 덴시칸 디바이스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시끼가이샤 도시바, 도시바 덴시칸 디바이스 가부시키가이샤 filed Critical 가부시끼가이샤 도시바
Publication of KR20080041236A publication Critical patent/KR20080041236A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/61—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing fluorine, chlorine, bromine, iodine or unspecified halogen elements
    • C09K11/615—Halogenides
    • C09K11/616—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7701—Chalogenides
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2002—Optical details, e.g. reflecting or diffusing layers
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Conversion Of X-Rays Into Visible Images (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 신틸레이터 패널 및 방사선 검출기에 관한 것으로, 신틸레이터 패널은 방사선을 투과하는 지지 기판(16)과, 상기 지지 기판 상에 평면 형상으로 설치되고, 가시광을 반사시키는 광반사재 입자(18)가 분산되어 있는 광반사재 분산막(17)과, 상기 광반사재 분산막 상에 설치되고, 입사되는 방사선을 가시광으로 변환하는 신틸레이터층(19)을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

신틸레이터 패널 및 방사선 검출기{SCINTILLATOR PANEL AND RADIATION DETECTOR}
본 발명은 방사선을 가시광으로 변환하는 신틸레이터 패널, 및 상기 신틸레이터 패널을 사용한 방사선 검출기에 관한 것이다.
신세대 X선 진단용 검출기로서 액티브 매트릭스를 사용한 평면 검출기가 개발되어 있다. 상기 평면 검출기에서 조사된 X선을 검출함으로써 X선 촬영상, 또는 실시간의 X선 화상이 디지털 신호로서 출력된다. 그리고, 상기 평면 검출기에서는 X선을 신틸레이터층에 의해 가시광 즉 형광으로 변환시키고, 상기 형광을 비정질 실리콘(a-Si) 포토다이오드, 또는 CCD(Charge Coupled Device) 등의 광전 변환 소자에서 신호 전하로 변환하으로써 화상을 취득하고 있다.
신틸레이터층은 재료로서 일반적으로 요오드화세슘(CsI): 나트륨(Na), 요오드화세슘(CsI): 탈륨(Tl), 요오드화나트륨(NaI), 또는 산황화가드륨(Gd2O2S) 등이 사용되고 있다. 다이싱 등에 의해 신틸레이터층에 홈을 형성하거나 기둥 형상 구조가 형성되도록 재료를 퇴적하여 신틸레이터층을 형성함으로써 해상도 특성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 일본 공개특허공보 2000-356679호(제 3-4페이지, 도 1)에 개시된 방사선 검출기가 알려져 있다. 상기 방사선 검출기의 구성에 대해서 설명한다. 유리나 비정질 카본 등의 지지 기판상에 반사성 금속 박막이 설치되어 있다. 또한 상기 반사성 금속 박막의 전체를 덮도록 보호막이 설치되어 있다. 상기 보호막 상에 신틸레이터층이 설치되어 있다. 상기 신틸레이터층을 덮도록 유기막이 설치되어 있다. 상기 지지 기판, 반사성 금속 박막, 보호막, 신틸레이터층 및 유기막을 갖는 신틸레이터 패널에 광전 변환 소자를 조합하여 방사선 검출기가 구성되어 있다.
또한, 일본 공개특허공보 2005-283483호(제 4-6 페이지, 도 1)에 개시된 X선 검출기가 알려져 있다. 상기 X선 검출기의 구성에 대해서 설명한다. 광전 변환 소자의 표면에 기둥 형상 구조의 신틸레이터층이 설치되어 있다. 상기 신틸레이터층의 표면상에 보호막이 설치되어 있다. 상기 보호막에는 신틸레이터층에 의해 변환된 형광을 반사시키는 광반사 부재 입자가 분산되어 있다. X선 검출기는 상기 광전 변환 소자, 신틸레이터층 및 보호막 등을 갖고 구성되어 있다.
상기한 바와 같이, 일본 공개특허공보 2000-356679호와 같은 방사선 검출기에서는 반사성 금속 박막과 신틸레이터층 사이에 보호막이 형성되어 있다. 이에 의해, 신틸레이터층의 영향에 의한 반사성 금속 박막의 변질을 방지할 수 있고, 반사성 금속 박막의 반사막으로서의 기능의 열화를 방지할 수 있다. 그러나, 보호막에 입사된 가시광이 산란되어 해상도 특성에 열화가 발생하는 문제점을 갖고 있다.
또한, 일본 공개특허공보 2005-283483호 공보와 같은 방사선 검출기에서는 신틸레이터층의 표면상에 광반사 부재 입자를 분산시킨 보호막이 설치되어 있다. 이에 의해, 보호막에 의한 해상도 특성의 열화의 방지를 도모하고 있다. 그러나, 신틸레이터층의 표면은 평면상이 아니라 요철 형상이고, 또한 보호막이 신틸레이터층의 기둥 형상 구조 사이에 파고 들어가 있다. 이 때문에, 보호막에 입사된 가시광이 산란되기 쉽고, 그 결과 해상도 특성에 열화가 발생하는 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로 해상도 특성을 향상시킨 신틸레이터 패널 및 상기 신틸레이터 패널을 사용한 방사선 검출기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 태양에 관한 신틸레이터 패널은
방사선을 투과하는 지지 기판,
상기 지지 기판 상에 평면 형상으로 설치되고, 가시광을 반사시키는 광반사재 입자가 분산되어 있는 광반사재 분산막, 및
상기 광반사재 분산막 상에 설치되고, 입사되는 방사선을 가시광으로 변환하는 신틸레이터층을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 다른 태양에 관한 방사선 검출기는
방사선을 투과하는 지지 기판과, 상기 지지 기판 상에 평면 형상으로 설치되고, 가시광을 반사시키는 광반사재 입자가 분산되어 있는 광반사재 분산막과, 상기 광반사재 분산막 상에 설치되고, 입사되는 방사선을 가시광으로 변환하는 신틸레이터층을 구비한 신틸레이터 패널과,
상기 신틸레이터 패널의 지지 기판과 반대측의 표면에 설치되고, 상기 신틸레이터층에 의해 변환된 가시광을 전기 신호로 변환하는 광전 변환 소자를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태를 도시한 방사선 검출기의 단면도,
도 2는 상기 방사선 검출기에서의 광반사재 분산막의 막두께와 해상도 특성의 관계를 도시한 그래프,
도 3은 상기 방사선 검출기에서의 신틸레이터층의 재료 및 광반사재 분산막의 재료의 굴절률을 나타내는 표,
도 4는 상기 방사선 검출기에서의 Tr×Fr/Dr과 반사율의 관계를 도시한 그래프,
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태를 도시한 방사선 검출기의 단면도,
도 6은 비교예의 단면도,
도 7은 실시예 2의 단면도,
도 8은 실시예 3의 단면도,
도 9는 실시예 4의 단면도, 및
도 10은 비교예 및 각 실시예의 휘도와 CTF를 나타낸 표이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 내지 도 4에 제 1 실시형태를 도시한다.
도 1에 도시한 바와 같이 방사선 검출기(11)는 신틸레이터 패널(12)과 광전 변환 소자(13)를 구비하고 있다.
신틸레이터 패널(12)은 방사선이 투과하는 예를 들어 탄소 섬유를 수지로 경화하여 형성된 지지 기판(16)을 갖고, 상기 지지 기판(16)의 표면에 광반사재 분산막(17)이 평면 형상으로 형성되어 있다. 상기 광반사재 분산막(17)은 예를 들어 파라크실리렌(paraxylene) 등의 유기 재료로 형성되어 있다. 상기 광반사 재료 분산막(17)에는 무기물인 광반사 재료 입자(18)가 분산되어 있다. 따라서, 상기 광반사재 분산막(17)은 광반사막으로서의 기능도 갖고 있다.
광반사재 분산막(17)의 평면 형상의 표면에는 입사하는 방사선을 가시광으로 변환하는 신틸레이터층(19)이 형성되어 있다. 상기 신틸레이터층(19)은 기둥 형상 구조를 갖고, 기둥 형상 구조간에 복수의 홈부(20)가 형성되어 있다. 광반사재 분산막(17)은 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 구조간으로부터 떨어져 설치되어 있다.
예를 들어 요오드화세슘(CsI): 탈륨(Tl), 또는 요오드화나트륨(NaI): 탈륨(Tl)에 의해 진공 증착법으로 신틸레이터층(19)에 기둥 형상 구조가 형성되어 있다. 또는 혼합재를 광반사재 분산막(17) 상에 도포하여 소성 및 경화하고, 다이서에 의해 다이싱하는 등, 각종 방법을 사용함으로써 신틸레이터층(19)에 기둥 형상 구조가 형성되어 있다. 또한, 혼합재는 산황화가드륨(Gd2O2S) 형광체 입자를 바인더 수지와 혼합하여 이루어진다. 홈부(20)에는 건조 질소가 봉입되어 있다. 또 한, 건조 질소 외에 홈부(20)에 건조 대기가 봉입되어도 좋고, 또한 홈부(20)를 진공 상태로 하는 것도 가능하다.
광반사재 입자(18)는 예를 들어 이산화티탄(TiO2) 등의, 저X선 흡수율을 갖는 물질이다. 광반사재 입자(18)의 굴절률을 nr, 신틸레이터층(19)의 굴절률을 ns로 했을 때, 제 1 식으로서 nr＞ns의 관계를 갖고 있다. 또한, 광반사재 분산막(17)의 막두께를 Tr, 광반사재 입자(18)의 체적 충전 밀도를 Fr, 평균 입자 직경을 Dr로 했을 때, 제 2 식으로서 Tr×Fr/Dr＞10의 관계를 갖고 있다.
지지 기판(16), 광반사재 분산막(17) 및 신틸레이터층(19)를 포함하는 신틸레이터 패널(12) 전체를 덮어 유기막으로서의 방습 유기막(21)이 형성되어 있다. 상기 방습 유기막(21)은 신틸레이터층(19)을 방습하는 것으로, 예를 들어 파라크실리렌 박막 등의 방습성이 우수한 유기막이고 또한 신틸레이터층(19)에 의해 변환된 가시광을 투과하는 특성을 갖고 있다. 상기 방습 유기막(21)은 신틸레이터층(19)의 홈부(20)에 침투하고 있지 않은 구조로 되어 있다. 즉, 방습 유기막(21)은 신틸레이터층(19)의 홈부(20)에 투과하고 있지 않은 구조로 되어 있다. 즉, 방습 유기막(21)은 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 구조로부터 떨어져 설치되어 있다.
또한, 광전 변환 소자(13)는 TFT 어레이 기판(25)을 구비하고 있다. TFT 어레이 기판(25)에는 포토 다이오드를 갖는 복수의 화소(24)가 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 상기 광전 변환 소자(13)의 화소가 형성된 측의 표면은 신틸레이터 패널(12)의 신틸레이터층(19)측의 표면측에 접합되어 있다. 여기에서, 신틸레이터층(19)측의 표면은 신틸레이터 패널(12)의 지지 기판(16)과 반대측의 표면이기도 하다. 그리고, 상기 광전 변환 소자(13)에서, 신틸레이터 패널(12)에 의해 변환된 가시광은 각 화소(24)의 포토다이오드에서 전기 신호로 변환된다.
다음에, 제 1 실시 형태의 작용을 설명한다.
신틸레이터층(19)을 갖는 방사선 검출기(11)의 해상도 특성은 신틸레이터층(19)의 해상도 특성(CTF: Contrast Transfer Function, MTF: Modulation Transfer Function)에 의존한다.
광전 변환 소자(13)에 도달할 때까지의 신틸레이터층(19)에 의해 변환된 가시광(형광)의 해상도 특성을 δ, 신틸레이터층(19)의 해상도 특성을 δs, 광반사재 분산막(17)에서의 형광의 확산에 의한 해상도 특성을 δb로 한다. 그렇게 하면, 제 3 식으로서 δ=δs×δb가 성립한다. 즉, 광전 변환 소자(13)에 도달하는 가시광의 해상도는 신틸레이터층(19)의 해상도 특성에 광반사재 분산막(17)의 해상도 특성을 승산(乘算)하여 구해진다.
도 2에 도시한 광반사재 분산막의 해상도 특성을 도시한 바와 같이, 예를 들어 광반사재 분산막의 막두께(t)가 종래의 최소막 두께인 경우, 즉 t=50 ㎛로 한 경우에도 δb=50%가 된다. 이 때문에, 광전 변환 소자에 도달하는 가시광의 해상도 특성은 신틸레이터층의 해상도 특성의 약 반이 된다. 또한, 도 2의 광반사재 분산막의 해상도 특성은 광반사재 분산막의 입사면으로부터 점광원의 광이 입사하고, 상기 광이 금속막에서 반사되어 입사면에 나올 때의 MTF(21p/㎜)를 나타내고 있다. 여기에서, 입사면은 광반사재 분산막의 일단면이고, 금속막은 광반사재 분산막의 한쪽면에 설치되어 있다.
이 때문에, 상기 제 1 실시형태에서는 신틸레이터층(19)에 의해 변환된 가시광을 반사시키는 광반사재 입자(18)가 광반사재 분산막(17) 내에 분산되어 있다. 광반사재 분산막(17)에 광반사막으로서의 기능을 부여함으로써 광반사재 분산막(17)에서의 광의 확산을 방지할 수 있으므로, 해상도 특성의 열화를 방지할 수 있다. 방사선 검출기(11)의 해상도 특성을 신틸레이터층(19)의 해상도 특성과 동일하게 할 수 있다. 제 1 실시형태의 방사선 검출기의 해상도 특성은 향상되고, 종래의 방사선 검출기와 비교하여 높다.
또한, 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 구조 내에서 발생한 형광은 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 구조의 측벽에서 반복되어 반사되고 광전 변환 소자(13)에 도달한다. 이 때문에, 상기 가시광의 확산은 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 구조의 측벽에서의 반사율(R1)에 의존한다. 신틸레이터층(19)을 형성하는 재료의 굴절률을 ns로 하고, 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 결정의 측벽에 접촉하는 소재의 굴절률을 nm으로 한다. 그러면, 반사율(R1)은 제 4 식으로서 R1=(ns-nm)/(ns+nm)으로 표시된다.
또한, 방사선 검출기(11)의 해상도 특성을 향상시키기 위해서는 신틸레이터층(19) 내에서 가시광의 확산을 억제할 필요가 있으므로, 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 구조의 측벽에서의 반사율(R1)을 향상시키지 않으면 안된다. 따라서, 제 4 식에 의해, 방사선 검출기(11)의 해상도 특성을 향상시키기 위해서는 굴절률(ns)과 굴절률(nm)의 차가 크고, 또한 ns＞nm의 관계가 성립하는 것이 바람직하다.
여기에서, 도 3은 각종 재료의 굴절률을 도시하고 있다. 예를 들어, 신틸레이터층(19)을 구성하는 재료로서 요오드화 세슘: 탈륨, 요오드화나트륨: 탈륨 및 산황화가드륨을 들 수 있지만, 이들 재료의 굴절률(ns)은 약 1.8 내지 2.4이다. 한편, 광반사재 분산막(17)이나 방습 유기막(21)을 구성하는 재료로서 아크릴, 폴리카보네이트 및 파라크실리렌을 들 수 있지만, 이들 재료의 굴절률(nm)은 약 1.4 내지 1.6이다.
따라서, 종래의 방습 유기막의 구조에서는 상기 방습 유기막이 신틸레이터층의 기둥 형상 구조간의 홈부에 완전하게 침투하고 있으므로, 굴절률(ns)과 굴절률(nm)의 차가 비교적 작다. 이에 대해서, 상기 제 1 실시형태에서는 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 구조간의 홈부(20)의 일부를 제외한 거의 전 영역에, 건조 질소, 또는 건조 대기를 밀봉하거나 홈부(20)의 일부를 제외한 거의 전역을 진공으로 한다. 이 때문에, 도 3에 도시한 바와 같이 굴절률(ns)과 굴절률(nm)의 차가 커진다. 이 때문에, 제 4 식에 의해 굴절률(R1)은 종래의 구성 보다도 향상되고, 방사선 검출기(11)의 해상도 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 광반사재 분산막(17) 내에 가시광이 진입한 경우, 광반사재 분산 막(17)에서의 가시광의 반사는 신틸레이터층(19) 및 광반사재 입자(18)의 경계와, 광반사재 분산막(17)(광반사재 분산막(17)의 유기 재료 및 광반사재 입자(18)의 경계)의 2 부분에서 각각 발생한다.
광반사재 입자(18)의 굴절률 nr로 하고, 광반사재 분산막(17)의 유기 재료의 굴절률을 nb으로 한다. 그렇게 하면, 광반사재 분산막(17)에서의 가시광의 반사율(R2)은 제 5 식으로서 R2=α(nr-ns)/(nr+ns)+β(nr-nb)/(nr+nb)로 표시된다. 여기에서, α는 신틸레이터층(19)과 광반사재 입자(18)의 경계에서 반사가 발생할 확률을 나타내고, β는 광반사재 입자(18)와 광반사재 분산막(17)의 유기 재료의 경계에서 반사가 발생할 확률을 나타내고 있다.
그리고, α와 β의 관계에서 α＜β가 되는 경우가 많다. 이 때문에, 광반사재 분산막(17)의 반사율(R2)은 가시광이 광반사재 분산막(17)에 진입했을 때의 광반사재 입자(18)와 광반사재 분산막(17)의 유기 재료와의 굴절률의 차에 의한 반사 효과에 크게 기인하고 있다. 이 때문에, 제 5 식에 의해, 광반사재 분산막(17)의 반사율(R2)을 향상시키기 위해서는 굴절률(nr) 및 굴절률(ns)의 차, 및 굴절률(nr) 및 굴절률(nb)의 차가 클수록 좋다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이 굴절률(ns)은 약 1.8 내지 2.4이고, 굴절률(nb)은 약 1.4 내지 1.6이다. 이 때문에, 상기 제 1 실시형태와 같이, 굴절률(nr)과 굴절률(ns)의 관계가 제 1 식의 관계를 만족하고 있다. 이에 의해, 신틸레이터층(19)과 광반사재 입자(18)의 경계에서 반사 효과를 얻을 수 있고 또한 광반사재 입자(18)와 광반사재 분산막(17)의 유기 재료의 경계에서의 반사 효과를 향상시킬 수 있다. 그리고, 굴절률(nr)과 굴절률(ns)의 차가 클수록 광반사재 분산막(17)에서의 반사 효과가 현저해진다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이 광반사재 입자(18)가 제 2 식의 관계를 만족함으로써, 광반사재 분산막(17)의 반사율(R2)이 고반사율로 안정된 값을 나타내고, 방사선 검출기(11)의 휘도 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 지지 기판(16) 상에 광반사재 입자(18)가 분산되어 있는 광반사재 분산막(17)을 평면 형상으로 형성할 수 있고, 상기 광반사재 분산막(17) 상에 신틸레이터층(19)을 형성하고 있다. 이 때문에, 평면 형상의 광반사재 분산막(17)에 입사되는 신틸레이터층(19)에서 변환된 가시광이 산란하는 것을 방지할 수 있고, 해상도 특성을 향상시킬 수 있다.
다음에, 도 5에 제 2 실시형태를 도시한다. 또한, 제 1 실시형태와 동일한 구성 및 작용에 대해서는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
지지 기판(16), 광반사재 분산막(17) 및 신틸레이터층(19)을 포함하는 신틸레이터 패널(12) 전체를 덮어 무기막으로서의 방습 무기막(28)이 형성되어 있다. 상기 방습 무기막(28)은 신틸레이터층(19)을 방습하는 것이다. 방습 무기막(28)은 예를 들어 이산화규소막 등의 방습성이 우수한 유기막이고 또한 신틸레이터층(19)에 의해 변환된 가시광을 투과하는 특성을 갖고 있다. 상기 방습 무기막(28)은 신틸레이터층(19)의 홈부(20)에 침투하고 있지 않은 구조로 되어 있다. 즉, 방습 무 기막(28)은 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 구조간으로부터 떨어져 설치되어 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서 광반사재 입자(18)는 무기물을 대신하여, 다른 여러 것을 선택하여 형성되어도 좋다.
다음에, 실시예에 대해서 설명한다.
종래 기술에 대응하는 도 6에 도시한 비교예, 상기 제 1 실시형태에 대응한 실시예 1, 도 7에 도시한 실시예 2, 도 8에 도시한 실시예 3, 도 9에 도시한 실시예 4에 대해서 각각 검토한다.
비교예에 대해서는 제 1 실시형태와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙인다. 비교예의 방사선 검출기의 구성을 설명한다. 도 6에 도시한 바와 같이 탄소 섬유를 수지로 경화한 지지 기판(16) 상에, 광반사막(41)으로서 알루미늄(Al)막이 스퍼터링법에 의해 형성되어 있다. 상기 광반사막(41)의 상부에 보호막(17)으로서 파라크실리렌 박막이 형성되어 있다. 그리고, 상기 보호막(17)의 상부에 신틸레이터층(19)으로서 막 두께 500 ㎛의 요오드화 세슘: 탈륨막이 형성되어 있다. 방습 유기막(21)으로서 파라크실리렌 박막이 신틸레이터층(19)이나 지지기판(16) 전체를 덮도록 형성되어 있다. 방습 유기막(21)을 형성할 때, 방습 유기막은 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 구조간에 완전하게 침투하고 있다.
도 1에 도시한 실시예 1에서는 탄소 섬유를 수지로 경화한 지지 기판(16) 상에 막두께 200㎛의 광반사재 분산막(17)이 형성되어 있다. 광반사재 분산막(17)은 지지 기판(16) 상에 광반사재 입자(18)의 무기물로서 이산화티탄 입자를 사용하여 수지로 결착시켜 형성되어 있다. 상기 광반사재 분산막(17) 상에 신틸레이터 층(19)으로서 막두께 500㎛의 요오드화세슘: 탈륨막이 형성되어 있다. 방습 유기막(21)으로서 파라크실리렌 박막이 신틸레이터층(19) 및 지지 기판(16)의 전체를 덮도록 형성되어 있다. 방습 유기막(21)을 형성할 때, 방습 유기막은 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 구조간에 침투하지 않는다. 여기에서, 요오드화세슘: 탈륨의 굴절률은 약 1.8이고, 이산화티탄의 굴절률은 2.2이다. 이 때문에, 실시예 1은 제 1 식을 만족하고 있다. 또한, 광반사재 분산막(17) 중의 이산화티탄의 입자의 체적 충전 밀도는 70 %, 평균 입자 직경은 1 ㎛이다. 따라서, 실시예 1은 제 2 식을 만족한다.
도 7에 도시한 실시예 2에서는 실시예 1과 동일한 재질의 광반사재 분산막(17), 신틸레이터층(19) 및 방습 유기막(21)이 형성된다. 방습 유기막(21)은 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 구조간에 완전히 침투하고 있다.
도 8에 도시한 실시예 3에서는 실시예 1의 광반사재 입자(18)는 이산화규소 입자이다. 실시예 3에서 그 밖의 조건은 실시예 1과 동일하다. 그리고, 요오드화세슘: 탈륨의 굴절률은 약 1.8이고, 이산화규소의 굴절률은 1.5이다. 이 때문에, 상기 실시예 3은 제 1 식을 만족하지 않는다.
도 9에 도시한 실시예 4의 광반사재 분산막(17)은 실시예 1의 광반사재 분산막(17)보다 얇게 형성되고, 20㎛의 막두께를 갖고 있다. 실시예 4에서 광반사재 분산막(17) 중의 광반사재 입자(18)인 이산화티탄 입자의 체적 충전 밀도는 실시예 1의 40 %이고, 낮게 설정되어 있다. 상기한 이외에, 실시예 4의 조건은 실시예 1과 동일하다. 그리고, 상기 실시예 4는 제 2 식을 만족하지 않는다.
그리고, 비교예 및 각 실시예의 휘도와 CTF를, 각각 측정한 결과를 도 10에 도시하고 상기 도 10을 참조하면서 각 예에 대해서 검토한다.
우선, 비교예와 실시예 2를 비교한다. 실시예 2에서는 해상도 특성을 나타내는 CTF가 비교예보다 향상되고 있다. 따라서, 광반사 분산막(17)에 광반사막의 기능을 갖게 함으로써 해상도 특성을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.
계속해서, 실시예 1과 실시예 2를 비교한다. 실시예 1에서는 해상도 특성을 나타내는 CTF가 실시예 2 보다 향상되고 있다. 따라서, 방습 유기막(21)을 신틸레이터층(19)의 기둥 형상 구조간에 침투시키지 않음으로써, 해상도 특성을 보다 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.
또한, 실시예 1과 실시예 3을 비교한다. 실시예 3에서는 광반사재 분산막(17)의 반사율이 저하되고, 휘도 특성이 실시예 1 보다 열화되어 있다. 따라서, 제 1 식을 만족함으로써 휘도 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 나타났다.
또한, 실시예 1과 실시예 4를 비교한다. 실시예 4에서는 광반사재 분산막(17)의 반사율이 저하되고, 휘도 특성이 실시예 1 보다도 열화되고 있다. 따라서, 제 2 식을 만족함으로써 휘도 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 나타났다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것은 아니고, 실시 단계에서는 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 구성 요소를 변형시켜 구체화 가능하다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해, 여러 가지의 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 도시되는 전체 구성요소로부터 몇 개의 구성 요소를 삭제해도 좋다. 또한, 다른 실시 형태에 걸친 구 성 요소를 적절하게 조합해도 좋다.
본 발명에 의하면 지지 기판상에 광반사재 입자가 분산되어 있는 광반사재 분산막을 평면 형상으로 형성할 수 있고, 상기 평면 형상의 광반사재 분산막 상에 신틸레이터층을 형성하고 있으므로, 평면 형상의 광반사재 분산막에 입사하는 신틸레이터층으로 변환된 가시광이 산란되는 것을 방지할 수 있고, 해상도 특성을 향상시킬 수 있다.

Claims (17)

  1. 방사선을 투과하는 지지 기판,
    상기 지지 기판 상에 평면 형상으로 설치되고, 가시광을 반사시키는 광 반사재 입자가 분산되어 있는 광반사재 분산막, 및
    상기 광반사재 분산막 상에 설치되고, 입사되는 방사선을 가시광으로 변환하는 신틸레이터층을 구비한 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신틸레이터층은 기둥 형상 구조를 갖고,
    상기 광반사재 분산막은 상기 신틸레이터층의 기둥 형상 구조간으로부터 떨어져 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신틸레이터층은 상기 신틸레이터층에 의해 변환된 가시광을 투과시키는 유기막 및 무기막 중 어느 한쪽으로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 신틸레이터층은 상기 신틸레이터층에 의해 변환된 가시광을 투과시키는 유기막 및 무기막 중 어느 한쪽으로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 신틸레이터층은 기둥 형상 구조를 갖고,
    상기 유기막 및 무기막 중 어느 한쪽은 상기 신틸레이터층의 기둥 형상 구조간으로부터 떨어져 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 유기막 및 무기막 중 어느 한쪽은 상기 신틸레이터층의 기둥 형상 구조간으로부터 떨어져 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 유기막 및 무기막 중 어느 한쪽은 상기 지지 기판의 표면의 일부를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 유기막 및 무기막 중 어느 한쪽은 상기 지지 기판의 표면의 일부를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 유기막 및 무기막 중 어느 한쪽은 상기 지지 기판의 표면의 일부를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 유기막 및 무기막 중 어느 한쪽은 상기 지지 기판 표면의 일부를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 유기막 및 무기막 중 어느 한쪽은 상기 지지 기판의 전체를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 유기막 및 무기막 중 어느 한쪽은 상기 지지 기판의 전체를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 유기막 및 무기막 중 어느 한쪽은 상기 지지 기판의 전체를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 유기막 및 무기막 중 어느 한쪽은 상기 지지 기판의 전체를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 광반사재 입자의 굴절률을 nr로 하고, 신틸레이터층의 굴절률을 ns으로 하면, nr＞ns의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 광반사재 분산막의 막두께를 Tr로 하고, 광반사재 입자의 체적 충전 밀도를 Fr로 하고, 광반사재 입자의 평균 입자 직경을 Dr로 하면, Tr×Fr/Dr＞10의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 신틸레이터 패널.
  17. 방사선을 투과하는 지지 기판과, 상기 지지 기판 상에 평면 형상으로 설치되고, 가시광을 반사시키는 광반사재 입자가 분산되어 있는 광반사재 분산막과, 상기 광반사재 분산막상에 설치되고, 입사되는 방사선을 가시광으로 변환하는 신틸레이터층을 구비한 신틸레이터 패널과,
    상기 신틸레이터 패널의 지지 기판과 반대측 표면에 설치되고, 상기 신틸레이터층에 의해 변환된 가시광을 전기 신호로 변환하는 광전 변환 소자를 구비한 것 을 특징으로 하는 방사선 검출기.
KR1020087005524A 2006-07-18 2007-04-26 신틸레이터 패널 및 방사선 검출기 KR20080041236A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2006-00195486 2006-07-18
JP2006195486A JP2008026013A (ja) 2006-07-18 2006-07-18 シンチレータパネルおよび放射線検出器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080041236A true KR20080041236A (ko) 2008-05-09

Family

ID=38956674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087005524A KR20080041236A (ko) 2006-07-18 2007-04-26 신틸레이터 패널 및 방사선 검출기

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20080290285A1 (ko)
JP (1) JP2008026013A (ko)
KR (1) KR20080041236A (ko)
CN (1) CN101346642A (ko)
WO (1) WO2008010339A1 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010025620A (ja) * 2008-07-16 2010-02-04 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 放射線画像変換パネルとその製造方法
US8399843B2 (en) 2008-12-17 2013-03-19 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Scintillation array method and apparatus
US8481952B2 (en) 2008-12-23 2013-07-09 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Scintillation separator
JP2010169674A (ja) * 2008-12-26 2010-08-05 Tohoku Univ 放射線検出器
JP5416500B2 (ja) * 2009-07-27 2014-02-12 浜松ホトニクス株式会社 放射線像変換パネルおよび放射線イメージセンサ
CN102667525B (zh) * 2009-12-18 2015-05-20 株式会社东芝 放射线检测器及其制造方法
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
JP5883556B2 (ja) * 2010-06-04 2016-03-15 浜松ホトニクス株式会社 放射線イメージセンサ
JP5686993B2 (ja) * 2010-06-04 2015-03-18 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
KR20140029397A (ko) * 2011-02-28 2014-03-10 유니버시티 오브 플로리다 리서치 파운데이션, 인코포레이티드 업컨버젼 소자를 위한 적외선 통과 가시광 블로커
JP2012211781A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Sony Corp 放射線撮像装置および放射線撮像表示システム
JP2012242355A (ja) 2011-05-24 2012-12-10 Fujifilm Corp 放射線検出装置
JP2013050364A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Fujifilm Corp 放射線画像検出装置
TWI500926B (zh) * 2012-11-23 2015-09-21 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd Ｘ光平板偵測裝置
WO2014109691A1 (en) * 2013-01-08 2014-07-17 Scint-X Ab X-ray scintillator containing a multi-layered coating
JP6186748B2 (ja) 2013-02-28 2017-08-30 コニカミノルタ株式会社 シンチレータパネル
US10068679B2 (en) 2013-07-04 2018-09-04 Konica Minolta, Inc. Scintillator panel and production method thereof
JP6310216B2 (ja) 2013-09-06 2018-04-11 キヤノン株式会社 放射線検出装置及びその製造方法並びに放射線検出システム
JP6575105B2 (ja) * 2015-03-27 2019-09-18 コニカミノルタ株式会社 シンチレータパネルおよびその製造方法
CN107390256A (zh) * 2017-06-09 2017-11-24 上海翌波光电科技股份有限公司 一种新型掺铊碘化铯晶体阵列制作封装技术
JP2019023579A (ja) * 2017-07-24 2019-02-14 コニカミノルタ株式会社 シンチレータ
CN114586110A (zh) * 2019-10-31 2022-06-03 株式会社东芝 闪烁器阵列、闪烁器阵列的制造方法、放射线检测器及放射线检查装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS522485A (en) * 1975-06-24 1977-01-10 Mitsui Kinen Biyouin Radiation beam visible light converter
US4110621A (en) * 1977-03-23 1978-08-29 Butler-Newton, Inc. Tomography X-ray detector
US4543485A (en) * 1981-11-24 1985-09-24 Hitachi Chemical Company, Ltd. Scintillator for radiation detection and process for producing the same
US4870279A (en) * 1988-06-20 1989-09-26 General Electric Company High resolution X-ray detector
KR100688680B1 (ko) * 1998-06-18 2007-03-02 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서
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
JP2002022838A (ja) * 2000-07-05 2002-01-23 Hitachi Medical Corp マルチスライス型ｘ線検出器とその製造方法及びこれを用いたｘ線ｃｔ装置
JP5031172B2 (ja) * 2000-09-11 2012-09-19 浜松ホトニクス株式会社 シンチレータパネル、放射線イメージセンサおよびそれらの製造方法
JP2005283483A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Toshiba Corp Ｘ線検出器
DE102004061867B4 (de) * 2004-12-22 2008-09-11 Siemens Ag Röntgendetektor mit optisch transparent aushärtendem Klebstoff

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008026013A (ja) 2008-02-07
US20080290285A1 (en) 2008-11-27
WO2008010339A1 (fr) 2008-01-24
CN101346642A (zh) 2009-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080041236A (ko) 신틸레이터 패널 및 방사선 검출기
KR101209395B1 (ko) 방사선 검출기와 그 제조 방법
KR101120244B1 (ko) 방사선 검출기와 그 제조 방법
US9806132B2 (en) Organic X-ray detector with barrier layer
US8368026B2 (en) Scintillator for an imaging device, scintillator module, imaging device with such a scintillator and method of manufacturing a scintillator
KR100686408B1 (ko) Ｘ선 검출기 및 ｘ선 검출기의 제조방법
US20080302970A1 (en) Radiation ray detector
WO2002023220A1 (fr) Panneau de scintillateur, capteur d'images radiographiques et procedes de production
TWI518352B (zh) Radiation detector and manufacturing method thereof
EP2579267B1 (en) Scintillator panel, and radiographic image sensor
CN102354696B (zh) X射线探测器
US7473903B2 (en) Method and apparatus for deposited hermetic cover for digital X-ray panel
US20130087713A1 (en) Scintillator panel and radiation image sensor
DE10034575A1 (de) Röntgendetektor mit verbesserter Lichtausbeute
US20010005017A1 (en) Scintillator panel, radiation image sensor, and methods of making the same
JP5317675B2 (ja) 放射線検出器およびその製造方法
JP2005283483A (ja) Ｘ線検出器
US20090084961A1 (en) Radiation detector
JP2010101640A (ja) 放射線検出器
JP2004317300A (ja) 放射線平面検出器及びその製造方法
US5079423A (en) X-ray image sensor
WO2016124244A1 (en) A radiation detector and a method thereof
US20200400843A1 (en) Radiation detection panel, radiation detector, and method for manufacturing radiation detection panel
JPWO2008117589A1 (ja) 放射線用シンチレータパネル及び放射線画像撮影装置
US11774607B2 (en) Scintillator panel and radiation imaging apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20100625

Effective date: 20111021