KR20110128272A - 방사선 상변환 패널 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
방사선 상변환 패널(10)은 입사한 방사선을 광으로 변환하는 방사선 변환층(2)이 기판(1)상에 형성되어 있다. 방사선 변환층(2)은 광을 출사하는 광출사면(2a)의 반대 측에 광을 출사면(2a) 측으로 반사시키는 반사층(3)을 가지고, 반사층(3)은 형광체의 결정이 나선 모양으로 적층된 나선구조를 가지고 있다. 이와 같은 방사선 상변환 패널(10)에 의하면, 금속박막 등으로 이루어진 반사층을 형성하지 않고 반사율을 높일 수 있으며, 게다가 구상의 결정입자에 의해서 반사층이 형성되어 있는 경우보다도 높은 반사율을 발휘할 수 있다.
Description
본 발명은 복수의 주상(柱狀)결정(침상(針狀)결정)으로 이루어진 방사선 변환층을 구비한 방사선 상(像)변환 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래, 복수의 주상결정(침상결정)으로 이루어진 방사선 변환층을 구비한 방사선 상변환 패널이 알려져 있다. 이런 종류의 방사선 상변환 패널은, 예를 들면 아모퍼스 카본으로 이루어진 기재(基材) 위에 형광체의 결정을 기둥 모양으로 성장시킨 형광체층을 마련하여 구성되어 있다. 그런데, 아모퍼스 카본 등의 기재의 반사율이 낮고, 그대로는 광의 이용효율을 높이는 것이 곤란했었기 때문에, 종래, 알루미늄 등 금속박막으로 이루어진 반사층을 형성한 방사선 상변환 패널이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조). 한편, 주상결정의 측면에 대해서, 그 주름의 폭을 일정 범위 내로 수납하여 주상결정의 직선성을 높이는 것에 의해, 방사선 화상의 화질을 높인 방사선 상변환 패널도 알려져 있었다(예를 들면, 특허문헌 3 참조). 또한, 반사층을 형성하지 않고 반사율을 높인 방사선 상변환 패널도 알려져 있었다(예를 들면, 특허문헌 4 참조).
상술한 특허문헌 4 기재의 방사선 상변환 패널은 주상결정의 구조를 연구함으로써, 반사율을 높이고 있다.
그러나, 특허문헌 4 기재의 방사선 상변환 패널에서는, 구상(球狀)의 결정입자를 복수 수직방향으로 염주 모양으로 적층한 하층과 그 위에 형성한 기둥 모양의 결정층에 의해서, 하나 하나의 주상결정이 형성되어 있기 때문에, 다음과 같은 과제가 있었다. 여기서, 예를 들면 도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이, 복수의 주상결정(100, 101, 102)이 있었다고 한다. 주상결정(100, 101, 102)은 각각 구상의 결정입자(100a, 100b, 100c, 101a, 101b, 101c, 102a, 102b, 102c)를 가지고, 그들이 염주 모양으로 겹쳐져 하층을 구성하며, 그 하층 위에 각각 기둥 모양의 결정부(100d, 101d, 102d)가 적층되어 있다. 이 경우, 주상결정(100, 101, 102)의 서로 인접하는 것끼리를 보면, 결정입자끼리가 접촉하고 있다.
그리고, 각 결정입자는 그 표면이 구면과 같이 만곡한 곡면 모양으로 되어 있기 때문에, 예를 들면, 도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이 결정입자(100a, 100b, 100c)는 각각 근처의 결정입자(101a, 101b, 101c)와, 가장 튀어 나온 부분으로부터 어느 정도의 범위가 접촉하여 접촉 부분(c)을 형성한다. 그런데, 그 접촉 부분(c)으로부터 떨어진 개소에 비접촉 부분이 나타나게 되기 때문에, 인접하는 주상결정(100, 101)의 사이에 틈새(v)가 형성되는 사태를 회피할 수 없었다.
따라서, 특허문헌 4 기재의 방사선 상변환 패널에서는, 구상의 결정입자가 존재하고 있는 하층에서의 형광체의 밀도가 낮고, 이 하층이 광반사 특성을 구비한 반사층으로서 기능하기 때문에, 반사율을 높일 수 없었다. 게다가, 접촉 부분(c)이 형성되면, 방사선상의 콘트라스트(해상도)가 저하해 버린다. 또한, 접촉 부분(c)이 형성되지 않으면 콘트라스트의 저하는 경감되지만, 반사층에서의 형광체의 밀도가 너무 낮아 져서, 오히려 반사효과가 저하해 버린다.
또, 방사선상의 콘트라스트를 저하시키지 않고 휘도를 올리기 위해서는, 1개의 구상결정입자와 그 상측의 주상결정이 연속하도록 형성되어 있는 것이 필요하다. 그 이유는 연속하도록 형성되어 있지 않으면, 구상결정에서 반사한 광이 그 상측 이외의 주상결정(즉, 근접하는 주상결정)에 입사해 버려, 패널 전체의 휘도가 올라도, 콘트라스트가 저하해 버리기 때문이다. 그런데, 연속하도록 형성되어 있어도, 구상의 결정입자의 존재에 의해서, 그 상측의 주상결정(100d, 101d, 102d)끼리의 간격이 커져, 패널면 내의 주상결정의 형성 밀도(packing density)가 작아져 방사선 변환 효율이 나빠져 버린다. 반대로, 구상결정입자를 작게 하면, 주상결정(100d, 101d, 102d)끼리의 간격은 작아지지만, 반사효과가 저하해 버리고, 또한, 구상결정 부분의 기계적 강도가 저하해 버린다. 또, 상술한 바와 같이, 틈새(v)는 여전히 존재하므로, 이 틈새(v)에 의해서 반사율을 높일 수 없다.
그래서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 금속박막 등으로 이루어진 반사층을 형성하지 않고 반사율을 높일 수 있고, 게다가 구상의 결정입자에 의해서 반사층이 형성되어 있는 경우보다도 높은 반사율을 발휘할 수 있는 방사선 상변환 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 방사선 상변환 패널은, 입사한 방사선을 광으로 변환하는 방사선 변환층을 기판상에 형성한 방사선 상변환 패널로서, 방사선 변환층은 광을 출사하는 광출사면의 반대 측에 광을 출사면 측으로 반사시키는 반사층을 가지고, 반사층은 형광체의 결정이 나선 모양으로 적층된 나선구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
이 방사선 상변환 패널에 의하면, 형광체의 결정이 나선 모양으로 적층된 나선구조를 반사층이 가지고 있으므로, 반사층에서의 결정밀도를 높게 할 수 있다. 따라서, 금속박막 등으로 이루어진 반사층을 형성하지 않고 반사율을 높일 수 있고, 게다가 구상의 결정입자에 의해서 반사층이 형성되어 있는 경우보다도 높은 반사율을 발휘시킬 수 있다.
또, 방사선 변환층은 형광체의 결정이 기둥 모양으로 적층된 복수의 주상결정에 의해서 구성되고, 주상결정의 각각은 기판에 고정되는 근본 측에 형성된 나선구조 및 기판과 교차하는 방향을 따라서 나선구조로부터 광출사면 측으로 연장하는 주상구조를 가지며, 나선구조와 주상구조는 형광체의 결정이 연속하여 적층됨으로써 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 나선구조로 반사한 광이 그 나선구조에 연속하여 적층된 주상구조에 입사하기 때문에, 방사선상의 콘트라스트를 저하시키지 않고 휘도를 올릴 수 있다.
또, 방사선 변환층은 형광체의 결정이 기둥 모양으로 적층된 복수의 주상결정에 의해서 구성되고, 이 복수의 주상결정의 기판에 고정되는 근본 측에 나선구조가 형성되며, 복수의 주상결정 중 서로 인접하는 제1, 제2 주상결정의 나선구조를 형성하는 나선구조부에 있어서, 제1 주상결정의 상하로 떨어진 틈새에 제2 주상결정이 비집고 들어간 삽입구조를 가지는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 충분한 반사효과 및 기계적 강도를 발휘 할 수 있는 나선구조의 결정밀도 및 크기를 유지하면서, 주상결정끼리의 간격을 작게 할 수 있으므로, 방사선 변환 효율을 저하시키지 않고 휘도를 올릴 수 있다.
이 때, 제1 주상결정의 나선구조부에서의 제2 주상결정 측의 부분과 제2 주상결정의 나선구조부에서의 제1 주상결정 측의 부분은 기판과 교차하는 방향에서 보아 서로 겹쳐져 있고, 제1 주상결정의 나선구조부와 제2 주상결정의 나선구조부와의 틈새는 기판과 교차하는 방향과 직교하는 방향에서 보아 파선(波線) 모양으로 되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이 구성에 의하면, 충분한 반사효과 및 기계적 강도를 발휘 할 수 있는 나선구조의 결정밀도 및 크기를 확실히 유지함과 아울러, 주상결정끼리의 간격을 보다 작게 할 수 있다.
또, 방사선 변환층에 있어서는, 나선구조를 형성하는 나선루프가 기판과 교차하는 방향으로 복수 적층되어 있는 것이 바람직하고, 혹은, 방사선 변환층에 있어서는, 나선구조를 형성하는 편평구상부가 기판과 직교하는 방향에 대해서 비스듬하게 되어 복수 적층되어 있는 것이 바람직하다. 이들 구성에 의하면, 나선구조부에서의 반사 기능이 확실한 것이 되기 때문에, 반사층에서의 반사율을 높일 수 있다. 또한, 편평구상부 중 주상구조와 접속하는 편평구상부는 주상구조의 기둥 지름보다 커지지 않는 것이 바람직하다(즉, 기판과 교차하는 방향과 직교하는 방향에 있어서, 편평구상부 중 주상구조와 접속하는 편평구상부의 폭은 주상구조의 폭보다 작은 것이 바람직하다). 이것에 의해, 주경(柱徑)구조의 편평구상부 부근에서 발생한 신틸레이션광을 감쇠시키지 않고 효율 좋게 선단방향으로 반사시킬 수 있다.
그리고, 방사선 변환층에서 나선루프가 복수 적층되어 있는 경우, 반사층은 기판의 표면과 교차하는 방향의 단면에 있어서, 형광체의 결정이 좌우로 굴곡하고 있는 것이 바람직하고, 방사선 변환층은 나선루프가 기판과 교차하는 방향으로 약 0.67㎛ ~ 5㎛ 정도의 간격을 가지는 것이 보다 바람직하다. 나선루프가 이 정도의 간격을 가질 때에는, 기판의 표면과 교차하는 방향의 단면에서 형광체의 결정이 좌우로 굴곡하고 있는 모습이 명확하게 나타난다.
또, 방사선 변환층이 CsI를 포함하는 신틸레이터에 의해서 구성되어 있는 경우나, CsBr를 포함하는 휘진성(輝盡性) 형광체에 의해서 구성되어 있는 경우가 있다.
또, 예를 들면 CFRP 등의 탄소섬유를 포함하는 재료로 이루어진 기판은 아모퍼스 카본이나 금속, 유리 등으로 이루어진 기판에 비해, 기판의 면방향으로 불균일한 구조를 가지고 있다. 이 때문에, 탄소섬유를 포함하는 재료로 이루어진 기판에서는 발광한 광의 기판 흡수율에 차이가 생겨, 패널로부터 출력되는 광상(光像)에 영향을 끼쳐 버린다. 또, 탄소섬유를 포함하는 재료로 이루어진 기판은 방사선의 투과 특성이 면방향으로 불균일한 구조를 가지고 있다. 이 때문에, 특히 방사선 강도가 낮은 상태(저에너지)에서 방사선 화상을 촬영하려고 한 경우, 면방향으로 투과 특성이 다르면, 방사선 변환층에 닿는 방사선의 비율이 면방향으로 불균일한 것이 되어, 결과적으로, 얻어지는 화상에 영향을 끼쳐 버린다. 기판과 방사선 변환층과의 사이에 방사선 변환층에서 발광한 광을 반사시키는 반사막을 형성하여, 전체의 휘도를 올려 이와 같은 영향을 감소시킬 수 있지만, 그렇게 하면, 콘트라스트가 저하해 버린다. 그에 대해, 본 발명에 관한 방사선 상변환 패널의 구성을 이용하면, 탄소섬유를 포함하는 재료로 이루어진 불균일인 기판에서도 양호한 휘도와 콘트라스트를 얻을 수 있다.
본 발명에 관한 방사선 상변환 패널의 제조방법은, 입사한 방사선을 광으로 변환하는 방사선 변환층을 기판상에 형성한 방사선 상변환 패널을 제조하는 방사선 상변환 패널의 제조방법으로서, 기판이 얹혀 놓인 재치대(載置臺)와, 방사선 변환층이 되는 증착원이 수납된 증착용기로부터 증착원을 외부로 증발시키기 위한 구멍부를, 기판과 교차하는 방향에 따른 회전축 둘레에 기판보다도 구멍부가 상대적으로 늦어지도록 회전수차를 마련하여 회전시켜, 증착원을 기판상에 증착시킴으로써, 방사선 변환층에 있어서, 광을 출사하는 광출사면의 반대 측에, 광을 출사면 측으로 반사시키는 반사층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 형광체의 결정이 연속하여 기둥 모양으로 적층된 복수의 주상결정에 의해서 방사선 변환층을 구성하는 경우에는 구멍부를 제1 회전수로 회전시켜, 증착원을 기판상에 증착시킴으로써, 형광체의 결정이 나선 모양으로 적층된 나선구조를 반사층으로서 형성하는 공정과, 구멍부를 제1 회전수보다 늦은 제2 회전수로 회전시켜, 증착원을 기판상에 증착시킴으로써, 기판과 교차하는 방향을 따라서 나선구조로부터 광출사면 측으로 연장하는 주상구조를 나선구조와 일체적으로 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 혹은, 기판을 제1 회전수로 회전시켜, 증착원을 기판상에 증착시킴으로써, 형광체의 결정이 나선 모양으로 적층된 나선구조를 반사층으로서 형성하는 공정과, 기판을 제1 회전수보다 빠른 제2 회전수로 회전시켜, 증착원을 기판상에 증착시킴으로써, 기판과 교차하는 방향을 따라서 나선구조로부터 광출사면 측으로 연장하는 주상구조를 나선구조와 일체적으로 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같은 방사선 상변환 패널의 제조방법에 의하면, 상술한 본 발명에 관한 방사선 상변환 패널을 확실히 얻을 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 금속박막 등으로 이루어진 반사층을 형성하지 않고 반사율을 높일 수 있고, 게다가 구상의 결정입자에 의해서 반사층이 형성되어 있는 경우보다도 높은 반사율을 발휘하여, 휘도가 높은 방사선 상변환 패널 및 그 제조방법을 얻을 수 있다. 또, 일반적으로 반사효과에 의해 휘도를 올리면 콘트라스트(해상도)가 저하하지만, 금속박막 등의 반사층을 형성하는 경우에 비해 콘트라스트를 높게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 방사선 상변환 패널의 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II선에 따른 단면도이다.
도 3은 방사선 변환층을 구성하는 주상결정의 기판에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 4는 도 3의 주상결정 중 나선구조부를 나타내는 기판에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 5는 방사선 상변환 패널의 제조에 이용하는 제조장치의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 복수 종류의 기판에 대해서, 여러 가지의 회전수차로 결정성장을 행하여 제조한 방사선 상변환 패널에 대해서, 제조시에 적용한 회전수차와 반사율과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 4종류의 기판에 대해서, 나선피치와 반사율과의 관계를 그래프이다.
도 8은 2종류의 기판에 대해서, 나선구조부의 막 두께와 광출력과의 관계 및 나선구조부의 막 두께와 CTF와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9는 도 2의 경우와는 회전수차를 바꾸었을 경우의 방사선 상변환 패널의 기판에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 10은 도 9의 방사선 상변환 패널에서의 방사선 변환층을 구성하는 주상결정의 기판에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 11은 마찬가지로, 나선구조부를 나타내는 기판에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 12는 방사선 상변환 패널의 제조에 이용하는 다른 제조장치의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 13의 (a)는 종래의 방사선 상변환 패널의 방사선 변환층을 구성하는 주상결정의 기판에 직교하는 방향의 단면도, 도 13의 (b)는 주요부를 확대한 도면이다.
도 2는 도 1의 II-II선에 따른 단면도이다.
도 3은 방사선 변환층을 구성하는 주상결정의 기판에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 4는 도 3의 주상결정 중 나선구조부를 나타내는 기판에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 5는 방사선 상변환 패널의 제조에 이용하는 제조장치의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 복수 종류의 기판에 대해서, 여러 가지의 회전수차로 결정성장을 행하여 제조한 방사선 상변환 패널에 대해서, 제조시에 적용한 회전수차와 반사율과의 관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 4종류의 기판에 대해서, 나선피치와 반사율과의 관계를 그래프이다.
도 8은 2종류의 기판에 대해서, 나선구조부의 막 두께와 광출력과의 관계 및 나선구조부의 막 두께와 CTF와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9는 도 2의 경우와는 회전수차를 바꾸었을 경우의 방사선 상변환 패널의 기판에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 10은 도 9의 방사선 상변환 패널에서의 방사선 변환층을 구성하는 주상결정의 기판에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 11은 마찬가지로, 나선구조부를 나타내는 기판에 직교하는 방향의 단면도이다.
도 12는 방사선 상변환 패널의 제조에 이용하는 다른 제조장치의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 13의 (a)는 종래의 방사선 상변환 패널의 방사선 변환층을 구성하는 주상결정의 기판에 직교하는 방향의 단면도, 도 13의 (b)는 주요부를 확대한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 도면의 설명에서 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복하는 설명은 생략한다.
(방사선 상변환 패널의 구성)
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 방사선 상변환 패널(10)의 사시도이며, 도 2는 도 1의 II-II선에 따른 단면도이다. 방사선 상변환 패널(10)은 기판(1)과, 기판(1)상에 형성된 방사선 변환층(2)을 가지고, 기판(1) 및 방사선 변환층(2)을 보호층(9)에 의해서 피복한 구성을 가지고 있다. 보호층(9)은 방사선 변환층(2)을 습기 등으로부터 보호하기 위해 적어도 방사선 변환층(2)을 피복하는 보호막(폴리파라크실리렌(poly-para-xylylene) 등의 유기막 또는 무기막)이다.
기판(1)은 아모퍼스 카본이나 알루미늄 등으로 이루어진 판재로서, 방사선 변환층(2)이 형성되어 있는 측의 표면(1a)이 평탄하게 형성되어 있다. 방사선 변환층(2)은 기판(1)의 외측으로부터 입사하는 방사선(R)을 그에 따른 광상으로 변환하고, 그 변환한 광상 및 후술하는 반사층(3)에 의해서 반사된 광상으로 이루어진 광(L)을 광출사면(2a)으로부터 출사시킨다. 방사선 변환층(2)은 반사층(3)과 주상층(4)을 가지고 있지만, 도 3에 나타내는 침상결정인 주상결정(7)이 다수 모인 구조를 가지고, 다수의 주상결정(7)에 의해서 반사층(3)과 주상층(4)을 형성하고 있다. 방사선 변환층(2)의 두께는 약 50㎛ ~ 약 1000㎛ 정도, 반사층(3)은 그 중의 약 1％ ~ 10％ 정도를 차지하는 두께로, 약 5㎛ ~ 약 50㎛ 정도의 두께를 가지고 있다.
주상결정(7)은 신틸레이터(CsI) 또는 휘진성 형광체(CsBr)의 결정을 성장시켜 얻은 것으로, 기판(1) 측의 근본 부분이 나선구조부(5)로 되고, 나선구조부(5)보다도 상측(광출사면(2a) 측)의 부분이 주상부(6)로 되어 있다. 각 주상결정(7)에 있어서, 나선구조부(5)와 주상부(6)는 신틸레이터 등의 결정이 연속하여 적층됨으로써 일체적으로 형성되어 있다. 또한, 주상결정(7)은 나선구조부(5)의 외경보다도 주상부(6)의 외경이 작고, 선단 측(기판(1)과 반대 측)으로 갈수록 굵어지는 테이퍼 모양으로 형성되어 있다. 그리고, 최선단부는 첨두(尖頭) 모양으로 되어 있으므로, 첨두 부분을 제외한 주상부가 테이퍼 모양으로 형성된다. 주상부(6)의 측면의 요철의 높낮이 차이는 나선구조부(5)의 측면의 요철의 높낮이 차이에 비해 작다. 환언하면, 주상부(6)의 측면은 중심축(X)에 교차하는 방향에서 보아, 대략 직선 모양으로 되어 있다. 다시 환언하면, 주상부(6)에서의 최선단의 첨두 부분을 제외한 주상부의 중심축(X)에 따른 단면 형상은 대략 장방형상을 나타내고 있다(주상부가 테이퍼 모양이므로, 엄밀하게는 이 단면 형상은 사다리꼴 형상을 나타내고 있다). 이와 같은 주상부(6)는, 예를 들면 일본국 특개2005-241430호 공보에 개시된 방법(기판을 10rpm로 회전시키면서 주상부의 원료를 증착시키는 방법)을 실시했을 때에 제조된다.
나선구조부(5)는 신틸레이터 등의 결정이 표면(1a)으로부터 나선 모양으로 적층되어 구성된 것으로, 중심축(X)의 둘레 1주분의 부분(나선루프)이 표면(1a)과 직교하는 방향으로 거의 규칙적으로 형성된 나선구조를 가지고 있다. 도 3에서는 5A, 5B로 나타낸 범위가 하나 하나의 나선루프를 구성하고 있다. 표면(1a)과 직교하는 방향의 나선루프의 치수(이하 「나선피치」라고도 함)는 약 0.5㎛ ~ 약 15㎛ 정도이며, 거의 같은 나선루프가 복수(예를 들면 5개 ~ 약 15개 정도) 겹겹이 쌓여 나선구조부(5)를 구성하고 있다.
또, 나선구조부(5)는, 도 3에 나타낸 바와 같은 기판(1)에 직교하는 방향의 단면에 있어서, 신틸레이터 등의 결정이 중심축(X)를 사이에 두고 좌우로 반복해 거의 규칙적으로 굴곡하고, 복수의 'V'자 모양 부분(5a, 5b)이 연결되어 얻어지는 굴곡구조를 가지고 있다. 각 'V'자 모양 부분(5a, 5b)은 도 3에서 우측으로 가장 돌출하는 부분이 되접힘부(5c)로 되고, 각각이 연결되는 부분이 접속부(5d)로 되어 있다.
주상부(6)는 스트레이트부로서 나선구조부(5)에 연속하여 형성되고, 신틸레이터 등의 결정이 표면(1a)에 교차하는 방향을 따라서 거의 곧게 늘어나 형성된 주상구조를 가지고 있다. 그리고, 나선구조부(5)와 주상부(6)는 증착에 의해 연속하여 일체 형성되어 있다.
또한, 주상결정(7)이 신틸레이터의 결정인 경우에는, 주상결정(7)에 입사한 방사선은 광(신틸레이션광)으로 변환되고, 그 광은 주상부(6)를 도광(導光)하여 선단 측(기판(1)과 반대 측)으로부터 방출된다. 또, 주상결정(7)이 휘진성 형광체의 결정인 경우에는, 입사 방사선에 따른 방사선 정보가 축적 기록되고, 여기광으로서 적색 레이저광 등이 조사되면, 축적 정보에 따른 광이 주상부(6)를 도광하여 선단 측(기판(1)으로 반대 측)으로부터 방출된다. 반사층(3)은 주상결정(7)을 도광하는 광 가운데, 반사층(3) 측으로 도광되는 광을 반사하여, 선단 측으로부터 방출하는 광량을 증가시킨다.
그리고, 주상결정(7)은, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 두 개의 이웃하는 주상결정(8, 9)과의 관계에 있어서, 한쪽에서의 상하로 떨어진 부분의 사이에 다른 한쪽이 비집고 들어간 삽입구조를 가지고 있다. 즉, 도 4의 (a)를 확대한 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 인접하고 있는 주상결정(7, 8)에 대해서 주상결정(7)의 접속부(5d)의 우측의 'V'자 모양 부분(5a, 5b)의 사이에 형성되는 틈새(5e)에 주상결정(8)의 접속부(5d)가 비집고 들어간 삽입구조를 가지고 있다.
이 삽입구조에 의해, 주상결정(7)의 나선구조부(5)에서의 주상결정(8) 측의 부분과, 주상결정(8)의 나선구조부(5)에서의 주상결정(7) 측의 부분이 기판(1)의 표면(1a)과 수직인 방향에서 보아 서로 겹쳐져 있다. 보다 구체적으로는, 주상결정(7)의 되접힘부(5c)와 주상결정(8)의 접속부(5d)가 위쪽에서 보아 서로 겹쳐져 있다. 그리고, 주상결정(7)의 나선구조부(5)와 주상결정(8)의 나선구조부(5)와의 틈새는 기판(1)의 표면(1a)과 평행한 방향(기판(1)의 측면 측)에서 보아 파선 모양으로 되어 있다.
이상과 같은 구조를 가지는 주상결정(7) 가운데, 나선구조부(5)에 의해서 반사층(3)이 구성되고, 주상부(6)에 의해서 주상층(4)이 구성되어 있다. 반사층(3)은 광(L)이 입사했을 때에 그 광(L)을 불규칙하게 반사시킴으로써 산란시키기 때문에, 광(L)의 반사 기능을 가지고 있다. 이 때문에, 방사선 상변환 패널(10)은 반사율을 높이기 위한 금속막 등의 광반사막을 가지지 않아도 양호한 광반사 특성을 발휘하며, 광출사면(2a)으로부터의 발광량을 증가시킬 수 있기 때문에, 방사선을 검출하는 감도를 높게 할 수 있다. 그리고, 방사선 상변환 패널(10)은 방사선을 검출하는 감도를 높이는데 금속막을 형성하고 있지 않기 때문에, 금속막에 기인한 부식의 우려가 없게 된다.
게다가, 방사선 상변환 패널(10)의 경우, 반사층(3)이 주상결정(7) 중 나선구조부(5)에 의해서 구성되어 있다. 상술한 바와 같이, 주상결정(7)은 나선구조부(5)에서 인접하고 있는 것끼리가 비집고 들어가는 삽입구조를 형성하고 있기 때문에, 나선구조부(5)에서는 신틸레이터 등의 결정의 존재하지 않는 공간을 지극히 작게 할 수 있다. 이 때문에, 반사층(3)에서의 신틸레이터 등의 결정의 밀도가 높아지기 때문에, 높은 반사율을 발휘하게 된다.
그리고, 상술한 바와 같이, 다소의 틈새가 형성되는 삽입구조를 나선구조부(5)에 적용함으로써, 나선구조부(5)가 접촉했을 경우에 나선구조부(5)에서 반사한 광이 인접하는 주상결정(7)으로 도광되어 콘트라스트가 저하하는 것을 방지할 수 있다. 또, 나선구조부(5)에 다소의 틈새가 형성되어도, 패널면 내의 주상부(6)의 형성 밀도(packing density)를 높게 하여 방사선의 변환 효율을 높게 할 수 있다. 또한, 나선구조부(5)에서도 패널면 내의 형성 밀도를 높게 하여 반사율을 향상시킬 수 있다. 또한, 콘트라스트를 높이기 위해서는, 패널면 내에서 모든 주상결정(7)이 나선구조부(5)를 포함하여 하나 하나의 주상결정(7)으로 분리되어 있는 것이 바람직하다. 주상결정(7)은 증착에 의해 형성되므로, 모든 주상결정(7)을 완벽하게 분리하는 것은 곤란하지만, 대략 분리되도록 형성하면, 양호한 방사선 상변환 패널(10)을 얻을 수 있다.
(방사선 상변환 패널의 제조방법)
방사선 상변환 패널(10)의 제조방법에 대해서 설명한다. 상술한 방사선 상변환 패널(10)은 예를 들면 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 여기서, 도 5는 방사선 상변환 패널(10)의 제조에 이용하는 제조장치(50)의 주요부를 나타내는 사시도이다. 제조장치(50)는 기판 재치용의 원판(51)과, 증착용기(52)를 가지고 있다. 원판(51)과 증착용기(52)는 도시하지 않은 진공장치에 수납되어 있다.
원판(51)은 기판(1)을 싣는 재치부(50a)를 중앙에 가지고, 그 주위에 복수의 구멍부(50b)가 경량화를 위해서 형성되어 있다. 증착용기(52)는 원환(圓環) 모양의 수납부(52a)를 가지며, 수납부(52a) 안에 신틸레이터 등의 증착원이 수납되어 있다. 수납부(52a)는 원판(51) 측의 평면(52b)은 폐쇄되어 있지만, 그 일부에 구멍부(52c)가 형성되어 있다. 구멍부(52c)는 셔터(도시생략)에 의해 개폐하도록 되어 있다.
그리고, 원판(51)과 증착용기(52)는 도시하지 않은 회전구동장치로부터의 구동력을 받아 각각의 회전축을 축(XX)에 일치시키도록 하여 회전한다. 또, 증착용기(52)를 가열하여 수납부(52a)에 수납된 증착원을 증발시킴과 아울러, 셔터를 개방하여, 증발시킨 증착원을 기판(1)상에 적층시킴으로써 결정성장을 행하여, 방사선 변환층(2)을 형성한다.
그 때, 쌍방의 단위시간당의 회전수에 차이를 가지게 하여 원판(51)의 회전속도보다도 증착용기(52)의 회전속도를 늦게 한다.
제조장치(50)에 있어서, 원판(51)의 단위시간당의 회전수(즉, 기판(1)의 단위시간당의 회전수)와, 증착용기(52)의 단위시간당의 회전수(즉, 구멍부(52c)의 단위시간당의 회전수)와의 차이를 회전수차로 했을 때에, 그 회전수차를 어느 값(상세하게는 후술하지만, 임계회전수차라고도 함)보다도 작게 하면, 방사선 변환층(2)의 주상결정(7)에 상술한 나선구조부(5)가 나타난다. 이 때문에, 제조개시부터 어느 정도의 시간 동안은 회전수차를 어느 값보다도 작게 한 상태에서 결정성장을 행하여, 그에 따라 상술한 나선구조부(5)를 형성한다. 그 후, 회전수차를 높게 하여 주상부(6)를 형성함으로써 방사선 상변환 패널(10)을 제조할 수 있다.
원판(51)과, 증착용기(52)를 이상과 같이 하여 회전시키면서 결정성장을 행하는 경우, 증착원은 기판(1)상의 이미 증착원이 증착하고 있는 부분과 겹쳐지거나, 또는 그곳으로부터 어긋난 위치와 겹쳐져 증착해 간다. 그런데, 회전수차를 임계 회전수차보다도 작게 했을 경우, 증착원은 이미 증착원이 증착하고 있는 부분으로부터 원을 그리듯이 조금씩 위치를 늦추면서 적층되는 경향이 현저하게 된다고 생각되어, 이 때문에, 증착원이 나선 모양으로 겹겹이 쌓이면서 결정이 성장하여 나선구조부(5)가 형성되는 것이라고 생각된다.
여기서, 도 6은 복수 종류의 기판에 대해서, 상술의 제조장치(50)를 이용하여 여러 가지의 회전수차로 결정성장을 행하여 제조한 방사선 상변환 패널(10)에 대해서, 제조시에 적용한 회전수차와 반사율과의 관계를 나타낸 도면이다. 본 실시형태에서는 a-c(아모퍼스 카본) 기판, 유리 기판, 기판 A(알루미늄 기판에 반사막으로서 알루미늄을 형성한 기판), 기판 B(알루미늄 기판에 반사막으로서 알루미늄을 형성한 기판이며 기판 A보다도 반사율의 높은 기판)라는 4종류의 기판을 준비하고, 그 각각에 대해서, 동일한 증착원을 이용하여 회전수차를 바꾸면서 결정성장을 행했다. 회전수차는, "0.4", "0.5", "1", "3", "12", "25"의 6종류로 행했다. 회전수차가 "1"인 경우는, 예를 들면 원판(51)을 Y[rpm]의 회전속도로 회전시키고, 또한 증착용기(52)를 Y-1[rpm]의 회전속도로 회전시켰을 경우에 상당한다(이 경우, Y는 1보다 큰 양의 값이다. 또한, 회전수차는 양의 값이다.).
도 6에는 각각의 방사선 상변환 패널(10)에서의 나선피치도 기재되어 있다. 도 6으로부터 명확한 바와 같이, 4종류 어느 기판에 대해서도, 회전수차를 "25"로 한 경우보다도 "1"까지 작게 한 경우가 제조된 방사선 상변환 패널(10)의 반사율이 높아지고 있다. 또, 회전수차가 "25"인 경우, 나선피치는 0.04㎛이지만, 회전수차를 "3"으로 하면 나선피치는 0.67㎛가 되고, 회전수차 "1"로 하면 나선피치는 2㎛가 되도록 회전수차를 작게 함에 따라 나선피치는 커져 간다. 이들 중, 회전수차를 "1"까지 작게 한 경우, 방사선 변환층(2)의 단면에 상술한 굴곡구조가 명확하게 나타나기 때문에, 반사층(3)이 나선구조부(5)에 의해서 구성되어 있다고 생각된다.
또, 도 7은 4종류의 기판에 대한 나선피치와 반사율과의 관계를 그래프로 나타낸 것이다. 도 7로부터 명확한 바와 같이, 어느 기판에 대해서도 나선피치가 2㎛ 정도가 되면, 즉, 회전수차가 "1"까지 작아지면 반사율 향상의 효과가 명확하게 나타난다. 그렇지만, 회전수차를 "1"보다도 작게 "0.4"로 하면, 나선피치는 5㎛가 되지만, 이 경우의 반사율은 회전수차를 "0.5"로 한 경우와 거의 동등하기 때문에, 나선피치는 커도 5㎛ 정도로 좋은 것이라고 생각된다.
특히, a-c(아모퍼스 카본) 기판은 나선피치가 1㎛보다 작은 0.67에서도, 즉, 회전수차가 "3"에서도 반사율 향상의 효과가 명확하게 나타난다. 이러한 것으로부터, 본 실시형태에서 임계 회전수차는 "3"으로 할 수 있다.
a-c(아모퍼스 카본) 기판은 방사선 변환층(2)을 형성하기 전 상태에 있어서, 기판의 색이 진한 흑색을 나타내고 있는 바, 상술한 바와 같이 나선피치를 바꾸면서(회전수차를 바꾸면서) 방사선 변환층(2)을 형성하면, 나선피치가 길어짐(회전수차가 작아짐)에 따라, 기판의 색이 흑색으로부터 진한 회색, 회색, 얇은 회색과 같이 차례차례 연하게 되어 간다. 이것은 나선피치가 길어짐에 따라, 방사선 변환층(2)의 반사율이 높게 되어 가는 것을 나타내고 있다.
그리고, 도 8의 (a)는 기판 C(알루미늄 기판에 반사막으로서 알루미늄을 형성한 기판) 및 a-c(아모퍼스 카본) 기판의 2종류의 기판에 대해서, 나선구조부(5)의 막 두께와 광출력과의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 8의 (b)는 기판 C 및 a-c기판의 2종류의 기판에 대해서, 나선구조부(5)의 막 두께와 CTF(Contrast Transfer Function：화상분해능)와의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 8로부터, 나선구조부(5)의 막 두께가 50㎛ 정도이면 높은 CTF가 나타나지만, 나선구조부(5)의 막 두께가 50㎛ 정도보다 커지면, CTF가 서서히 저하되어 가는 것이 이해된다. 따라서, 나선구조부(5)의 막 두께는 10㎛ ~ 50㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.
(다른 방사선 상변환 패널의 구성)
한편, 회전수차가 "3"으로 된 경우, 기판(1)상에는 방사선 변환층(2)과 다른 방사선 변환층(12)이 형성된다. 여기서, 도 9는 방사선 변환층(12)이 형성되어 있는 방사선 상변환 패널(20)의 기판에 직교하는 방향의 단면도, 도 10은 방사선 변환층(12)의 반사층(13)을 구성하는 2개의 나선구조부(15)를 나타내는 도 9와 동일한 단면도, 도 11은 나선구조부(15)를 나타내는 도 9와 동일한 단면도이다.
방사선 변환층(12)은 방사선 변환층(2)과 비교하여 반사층(13)을 가지는 점에서 상이하다. 반사층(13)은 반사층(3)과 비교하여 주상결정(7)의 기판(1) 측 근본부분이 나선구조부(15)로 되어 있는 점에서 상이하다. 나선구조부(15)는 복수의 편평구상부(15a)를 가지며, 각 편평구상부(15a)가 중심축(X)에 대해서 비스듬하게 된 상태(후술하는 편평면(N)이 중심축(X)에 대해서 경사져 있음)에서 겹겹이 쌓인 구조를 가지고 있다. 각 편평구상부(15a)는 구상체를 특정의 방향(예를 들면 상하방향)으로 수축하여 측면 부분을 불거져 나게 한 구조를 가지고 있고, 가장 불거져 나간 부분을 지나는 면이 편평면(N)으로 되어 있다. 또한, 편평구상부(15a)는 구상체를 특정의 방향으로 수축한 것에 한정되지 않고, 상술한 나선루프가 서로 접촉한 경우(상하방향으로 접촉한 경우)에 있어서 각 나선루프에 상당하는 부분이라도 된다. 또, 주상부(6)과 접속하는 편평구상부(15a)(즉, 편평구상부(15a)의 최상부)는 주상부(6)의 기둥 지름보다 커지지 않는다. 이것에 의해, 주경부(6)의 편평구상부(15a) 부근에서 발생한 신틸레이션광을 감쇠시키지 않고 효율 좋게 선단방향으로 반사시킬 수 있다.
또, 방사선 변환층(12)은, 도 11에 상세하게 나타내는 바와 같이, 기판(1)에 직교하는 방향의 단면에서 신틸레이터 등의 결정에 의해서 구성되는 타원이 중심축(X)에 대해서 경사진 상태에서 겹쳐 얻어지는 연속타원구조를 가지고 있다. 각 주상결정(7)에서 나선구조부(15)와 주상부(6)는 신틸레이터 등의 결정이 연속하여 적층됨으로써 일체적으로 형성되어 있다.
주상결정(7)은, 도 10에 나타낸 바와 같이, 인접하는 주상결정(8)과의 관계에 있어서, 한쪽에서의 편평구상부(15a)끼리의 사이에 다른 한쪽의 편평구상부(15a)의 일부분이 비집고 들어간 삽입구조를 가지고 있다. 이 삽입구조에 의해, 주상결정(7)의 나선구조부(15)에서의 주상결정(8) 측의 부분과 주상결정(8)의 나선구조부(15)에서의 주상결정(7) 측의 부분이 기판(1)의 표면(1a)과 수직인 방향에서 보아 서로 겹쳐져 있다. 그리고, 주상결정(7)의 나선구조부(15)와 주상결정(8)의 나선구조부(15)와의 틈새는 기판(1)의 표면(1a)과 평행한 방향(기판(1)의 측면 측)에서 보아 파선 모양으로 되어 있다.
이와 같은 방사선 상변환 패널(20)도 반사층(3)이 나선구조부(15)에 의해서 구성되어 있지만, 나선구조부(15)가 삽입구조를 가지고 있기 때문에, 나선구조부(15)에서는 신틸레이터 등의 결정의 존재하지 않는 공간을 작게 할 수 있다. 이 때문에, 반사층(13)에서의 신틸레이터 등의 결정의 밀도가 높아지고 있기 때문에, 높은 반사율을 발휘하게 된다.
방사선 상변환 패널(20)은, 상술한 제조장치(50)에 있어서, 회전수차를 "3" 정도로 한 경우에 얻어진다. 회전수차를 "3" 정도로 하여도 증착원은 이미 증착원이 증착하고 있는 부분으로부터 조금씩 위치를 늦추면서 적층되지만, 이 경우, 회전수차를 "1" 정도로 한 경우보다도 동일한 부분에 겹쳐져 증착되는 경향이 현저하게 되며, 따라서, 나선루프의 상하방향 간격이 좁아져 붕괴된 상태에서 결정이 성장한다. 이 때문에, 나선구조부(15)가 형성되는 것이라고 생각된다.
그리고, 방사선 상변환 패널(10, 20) 모두, 제조장치(50) 대신에 도 12에 나타낸 제조장치(54)를 이용하여 제조할 수 있다. 제조장치(54)는 제조장치(50)와 비교하여 증착용기(52) 대신에 복수의 증착용기(53)를 가지는 점에서 상이하다. 증착용기(53)는 원통형의 용기로서, 안에 증착원이 수납되어 있고, 그 일부에 구멍부(53c)가 형성되며, 도시하지 않은 셔터(도시생략)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다.
제조장치(50)의 경우는 원판(51)과, 증착용기(52)는 각각의 회전축을 축(XX)에 일치시키도록 하여 회전하도록 되어 있다. 제조장치(54)에서는 복수의 증착용기(53)가 축(XX)에 교차하는 하나의 평면상에 배치되어 있어, 그 평면상을 축(XX)의 둘레로 주회하도록 되어 있다. 이 제조장치(54)에서는 각 증착용기(53)를 가열하여 수납되어 있는 증착원을 증발시킴과 아울러, 셔터를 개방하여, 증발시킨 증착원을 기판(1)상에 적층시킴으로써 결정성장을 행하여, 방사선 변환층(2, 12)을 형성한다.
이 제조장치(50)에 있어서도, 원판(51)의 단위시간당의 회전수(즉, 기판(1)의 단위시간당의 회전수)와, 증착용기(53)의 단위시간당의 회전수(즉, 구멍부(53c)의 단위시간당의 회전수)와의 차이를 회전수차로 했을 때에, 그 회전수차를 임계 회전수차보다도 작게 함으로써, 방사선 변환층(2)의 주상결정(7)에 나선구조부(5)를 형성한다. 그 후, 회전수차를 높게 하여 주상부(6)를 형성한다.
또, 증착용기(52, 53)의 구멍부(52c, 53c)만을 회전시키고, 그 회전수를 반사층(3)(나선구조부(5))의 형성시에 늦게 하고, 주상층(4)(주상부(6))의 형성시에 빨리 하는 것으로도 방사선 변환층(2, 12)을 형성하는 것이 가능하다. 혹은, 기판(1)만을 회전시키고, 그 회전수를 반사층(3)(나선구조부(5))의 형성시에 늦게 하며, 주상층(4)(주상부(6))의 형성시에 빨리 하는 것으로도 방사선 변환층(2, 12)을 형성하는 것이 가능하다. 이들의 경우, 도 6에 기재한 회전수차가 그대로 기판(1) 혹은 증착용기(52, 53)의 구멍부(52c, 53c)의 회전수가 되고, 각각에 있어서, 도 6에 기재한 피치의 반사층(3)(나선구조부(5))을 형성하는 것이 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 실시형태에 대한 설명으로서, 본 발명의 장치 및 방법을 한정하는 것이 아니고, 여러 가지 변형예를 용이하게 실시할 수 있다. 또, 각 실시형태에서의 구성요소, 기능, 특징 혹은 방법 스텝을 적절히 조합하여 구성되는 장치 또는 방법도 본 발명에 포함되는 것이다.
<산업상의 이용 가능성>
본 발명에 의하면, 금속박막 등으로 이루어진 반사층을 형성하지 않고 반사율을 높일 수 있고, 게다가 구상의 결정입자에 의해서 반사층이 형성되어 있는 경우보다도 높은 반사율을 발휘하며, 휘도가 높은 방사선 상변환 패널 및 그 제조방법을 얻을 수 있다. 또, 일반적으로 반사효과에 의해 휘도를 올리면 콘트라스트(해상도)가 저하하지만, 금속박막 등의 반사층을 형성하는 경우에 비해 콘트라스트를 높게 할 수 있다.
1 … 기판, 2, 12 … 방사선 변환층,
3, 13 … 반사층, 4 … 주상층,
5 … 나선구조부, 6 … 주상부,
7, 8, 9 … 주상결정, 10, 20 … 방사선 상변환 패널,
50, 54 … 제조장치, 51 … 원판,
52, 53 … 증착용기.
3, 13 … 반사층, 4 … 주상층,
5 … 나선구조부, 6 … 주상부,
7, 8, 9 … 주상결정, 10, 20 … 방사선 상변환 패널,
50, 54 … 제조장치, 51 … 원판,
52, 53 … 증착용기.
Claims (15)
- 입사한 방사선을 광으로 변환하는 방사선 변환층을 기판상에 형성한 방사선 상변환 패널로서,
상기 방사선 변환층은 상기 광을 출사하는 광출사면의 반대 측에 상기 광을 상기 출사면 측으로 반사시키는 반사층을 가지고,
상기 반사층은 형광체의 결정이 나선 모양으로 적층된 나선구조를 가지는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널. - 청구항 1에 있어서,
상기 방사선 변환층은 상기 형광체의 결정이 기둥 모양으로 적층된 복수의 주상(柱狀)결정에 의해서 구성되고,
상기 주상결정의 각각은 상기 기판에 고정되는 근본 측에 형성된 상기 나선구조 및 상기 기판과 교차하는 방향을 따라서 상기 나선구조로부터 상기 광출사면 측으로 연장하는 주상구조를 가지며,
상기 나선구조와 상기 주상구조는 상기 형광체의 결정이 연속하여 적층됨으로써 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널. - 청구항 1에 있어서,
상기 방사선 변환층은 상기 형광체의 결정이 기둥 모양으로 적층된 복수의 주상결정에 의해서 구성되고, 이 복수의 주상결정의 상기 기판에 고정되는 근본 측에 상기 나선구조가 형성되며, 상기 복수의 주상결정 중 서로 인접하는 제1, 제2 주상결정의 상기 나선구조를 형성하는 나선구조부에 있어서, 상기 제1 주상결정의 상하로 떨어진 틈새에 상기 제2 주상결정이 비집고 들어간 삽입구조를 가지는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널. - 청구항 3에 있어서,
상기 제1 주상결정의 상기 나선구조부에서의 상기 제2 주상결정 측의 부분과, 상기 제2 주상결정의 상기 나선구조부에서의 상기 제1 주상결정 측의 부분은 상기 기판과 교차하는 방향에서 보아 서로 겹쳐져 있고,
상기 제1 주상결정의 상기 나선구조부와 상기 제2 주상결정의 상기 나선구조부와의 틈새는 상기 기판과 교차하는 방향과 직교하는 방향에서 보아 파선 모양으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널. - 청구항 1에 있어서,
상기 방사선 변환층에 있어서는, 상기 나선구조를 형성하는 나선루프가 상기 기판과 교차하는 방향으로 복수 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널. - 청구항 5에 있어서,
상기 반사층은 상기 기판의 표면과 교차하는 방향의 단면에 있어서, 상기 형광체의 결정이 좌우로 굴곡하고 있는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널. - 청구항 5에 있어서,
상기 방사선 변환층은 상기 나선루프가 상기 기판과 교차하는 방향으로 약 0.67㎛ ~ 5㎛ 정도의 간격을 가지는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널. - 청구항 1에 있어서,
상기 방사선 변환층에 있어서는, 상기 나선구조를 형성하는 편평구상부가 상기 기판과 직교하는 방향에 대해서 비스듬하게 되어 복수 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널. - 청구항 8에 있어서,
상기 편평구상부 가운데 상기 주상구조와 접속하는 상기 편평구상부는 상기 주상구조의 기둥 지름보다 커지지 않는 것을 특징으로 하는 방사선 변환 패널. - 청구항 1에 있어서,
상기 방사선 변환층은 CsI를 포함하는 신틸레이터에 의해서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널. - 청구항 1에 있어서,
상기 방사선 변환층은 CsBr를 포함하는 휘진성(輝盡性) 형광체에 의해서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널. - 청구항 1에 있어서,
상기 기판은 탄소섬유를 포함하는 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널. - 입사한 방사선을 광으로 변환하는 방사선 변환층을 기판상에 형성한 방사선 상변환 패널을 제조하는 방사선 상변환 패널의 제조방법으로서,
상기 기판이 얹혀 놓인 재치대(載置臺)와, 상기 방사선 변환층이 되는 증착원이 수납된 증착용기로부터 상기 증착원을 외부로 증발시키기 위한 구멍부를, 상기 기판과 교차하는 방향에 따른 회전축 둘레에 상기 기판보다 상기 구멍부이 상대적으로 늦어지도록 회전수차를 마련하여 회전시켜, 상기 증착원을 상기 기판상에 증착시킴으로써, 상기 방사선 변환층에 있어서 상기 광을 출사하는 광출사면의 반대 측에, 상기 광을 상기 출사면 측으로 반사시키는 반사층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널의 제조방법. - 청구항 13에 있어서,
형광체의 결정이 연속하여 기둥 모양으로 적층된 복수의 주상결정에 의해서 상기 방사선 변환층을 구성하는 경우에는,
상기 구멍부를 제1 회전수로 회전시켜, 상기 증착원을 상기 기판상에 증착시킴으로써, 상기 형광체의 결정이 나선 모양으로 적층된 나선구조를 상기 반사층으로서 형성하는 공정과,
상기 구멍부를 상기 제1 회전수보다 늦은 제2 회전수로 회전시켜, 상기 증착원을 상기 기판상에 증착시킴으로써, 상기 기판과 교차하는 방향을 따라서 상기 나선구조로부터 상기 광출사면 측으로 연장하는 주상구조를 상기 나선구조와 일체적으로 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널의 제조방법. - 청구항 13에 있어서,
형광체의 결정이 연속하여 기둥 모양으로 적층된 복수의 주상결정에 의해서 상기 방사선 변환층을 구성하는 경우에는,
상기 기판을 제1 회전수로 회전시켜, 상기 증착원을 상기 기판상에 증착시킴으로써, 상기 형광체의 결정이 나선 모양으로 적층된 나선구조를 상기 반사층으로서 형성하는 공정과,
상기 기판을 상기 제1 회전수보다 빠른 제2 회전수로 회전시켜, 상기 증착원을 상기 기판상에 증착시킴으로써, 상기 기판과 교차하는 방향을 따라서 상기 나선구조로부터 상기 광출사면 측으로 연장하는 주상구조를 상기 나선구조와 일체적으로 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 상변환 패널의 제조방법.
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