KR20130080425A - 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서 - Google Patents

신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR20130080425A
KR20130080425A KR1020127025646A KR20127025646A KR20130080425A KR 20130080425 A KR20130080425 A KR 20130080425A KR 1020127025646 A KR1020127025646 A KR 1020127025646A KR 20127025646 A KR20127025646 A KR 20127025646A KR 20130080425 A KR20130080425 A KR 20130080425A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scintillator
radiation
scintillator panel
panel
light
Prior art date
Application number
KR1020127025646A
Other languages
English (en)
Inventor
신타로 도야마
유타카 구스야마
마사노리 야마시타
히로타케 오사와
무네노리 시키다
Original Assignee
하마마츠 포토닉스 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 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 filed Critical 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Publication of KR20130080425A publication Critical patent/KR20130080425A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • G21K2004/04—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens with an intermediate layer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Conversion Of X-Rays Into Visible Images (AREA)

Abstract

고해상도화 및 고휘도화를 도모할 수 있는 신틸레이터 패널(1) 및 방사선 이미지 센서(10)를 제공한다. 신틸레이터 패널(1)은 방사선의 입사면(3a) 및 출사면(3b)을 가지고, 방사선을 투과시키는 방사선 투과 기판(3)과, 출사면(3b)에 결정 성장된 복수의 기둥 형상체로 이루어지고, 방사선의 입사에 의해 광을 생성시키는 신틸레이터(4)와, 신틸레이터(4)에 대해서 출사면(3b)과 반대측에 배치되고, 신틸레이터(4)에서 생성된 광을 전파시키는 FOP(6)와, 신틸레이터(4)와 FOP(6)의 사이에 마련되고, 신틸레이터(4)와 FOP(6)를 점착 고정함과 함께, 신틸레이터(4)에서 생성된 광을 투과시키는 양면 테이프(5)를 구비한다.

Description

신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서{SCINTILLATOR PANEL AND RADIATION IMAGE SENSOR}
본 발명은 방사선의 검출에 사용되는 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서에 관한 것이다.
종래, 방사선의 검출에 사용되는 신틸레이터 패널로서, 특허 문헌 1에 개시된 것이 알려져 있다. 특허 문헌 1에는 광을 투과하는 파이버 옵틱스 플레이트(fiber optics plate)와, 파이버 옵틱스 플레이트 상에 증착 형성된 신틸레이터와, 이 신틸레이터를 덮는 제1 폴리파라키실리렌막과, 제1 폴리파라키실리렌막 상에 형성된 Al(알루미늄)막과, Al막 상에 형성된 제2 폴리파라키실리렌막을 구비한 신틸레이터 패널이 개시되어 있다.
선행 기술 문헌
특허 문헌
특허 문헌 1 : 일본 특개 2005－338067호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특공평 5―39558호 공보
특허 문헌 3 : 국제 공개 WO2004／079396호 팜플렛
특허 문헌 4 : 국제 공개 WO99／66346호 팜플렛
특허 문헌 5 : 일본 특개 2002－372586호 공보
최근, 시장의 요구에 의해 신틸레이터 패널의 보다 나은 성능 향상이 요구되고 있다. 그렇지만, 신틸레이터 패널에 있어서의 해상도 향상과 광출력 향상은 트레이드 오프의 관계에 있어서, 해상도와 광출력 양쪽의 성능을 향상시키는 것이 용이하지 않았다.
그래서, 본 발명은 이와 같은 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 고해상도화 및 고휘도화를 도모할 수 있는 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
신틸레이터 패널은 방사선의 입사면 및 출사면을 가지고, 방사선을 투과시키는 방사선 투과체와, 출사면에 결정 성장된 복수의 기둥 형상체로 이루어지고, 방사선의 입사에 의해 광을 생성시키는 신틸레이터와, 신틸레이터에 대해서 출사면과 반대측에 배치되고, 신틸레이터에서 생성된 광을 전파(傳播)시키는 파이버 옵틱스 플레이트와, 신틸레이터와 파이버 옵틱스 플레이트의 사이에 마련되고, 신틸레이터와 파이버 옵틱스 플레이트를 점착(粘着) 고정함과 함께, 신틸레이터에서 생성된 광을 투과시키는 점착층을 구비한다.
이 신틸레이터 패널에 의하면, 방사선의 입사에 의해 생성된 광이 복수의 기둥 형상체로 이루어진 신틸레이터의 선단(先端)을 통해서 파이버 옵틱스 플레이트에 입사해서 외부에 출력되므로, 결정 성장에 있어서 구조적인 변형이 발생할 확률이 높은 신틸레이터의 근본측을 광이 통과하는 것을 피할 수 있다. 따라서, 이 신틸레이터 패널에 의하면, 신틸레이터 내의 구조적인 변형에 기인하는 광의 산란이나 감쇠의 발생을 억제할 수 있으므로, 신틸레이터 패널의 고해상도화 및 고휘도화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
상기 신틸레이터 패널에 있어서는 점착층에 대해서 신틸레이터가 들어가는 깊이는 출사면과 직교하는 방향에 있어서의 신틸레이터 두께의 10％ 이하도 좋다.
이 경우, 복수의 기둥 형상체로 이루어진 신틸레이터의 틈새에 들어간 점착층의 점착 성분의 영향에 의해, 신틸레이터의 선단측으로부터 출사되는 광의 산란 등이 발생하는 것을 적절히 억제할 수 있다. 이것은 신틸레이터 패널의 고해상도화 및 고휘도화에 기여한다.
상기 신틸레이터 패널에 있어서는 방사선 투과체가 강성(剛性) 기판이어도 좋다.
이와 같은 구성에 의하면, 방사선 투과체의 강성에 의해 신틸레이터 패널의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 이것은 신틸레이터 패널의 고수명화에 기여한다.
상기 신틸레이터 패널에 있어서는 방사선 투과체가 막형상이어도 좋다.
이 경우, 방사선 투과체를 두께가 있는 형상으로 한 경우와 비교해서 방사선의 감쇠를 억제할 수 있으므로, 충분한 방사선 투과율을 확보할 수 있다. 또, 신틸레이터 패널의 박형화에 유리하다.
상기 신틸레이터 패널에 있어서는 방사선 투과체 및 신틸레이터의 외측을 덮는 방습성 보호막을 추가로 구비하고 있어도 좋다.
이와 같은 구성에 의하면, 신틸레이터 내에 수분이 침입하는 것을 억제할 수 있으므로, 수분의 침입에 의해 신틸레이터의 성능 열화(劣化)를 회피할 수 있고, 신틸레이터 패널의 내습성의 향상 및 고수명화를 도모할 수 있다.
상기 신틸레이터 패널에 있어서는 방사선 투과체의 입사면측에 형성되고, 방사선을 투과시킴과 함께 신틸레이터에서 생성된 광의 반사 및 흡수의 적어도 일방을 행하는 광 대응층을 추가로 구비하고 있어도 좋다.
이와 같은 구성에 의하면, 신틸레이터에서 생성된 광의 일부가 파이버 옵틱스 플레이트와 반대측에 진행했다고 해도, 광 대응층에서 광이 반사된 경우에는, 반사광이 파이버 옵틱스 플레이트에 입사하는 것에 의해 광출력을 증가시킬 수 있다. 그런 한편, 이와 같은 구성에 의하면, 광 대응층에서 광이 흡수된 경우에는, 다른 광에 간섭하는 크로스 토크(cross talk) 성분도 흡수되므로 해상도를 향상시킬 수 있다.
상기 신틸레이터 패널에 있어서는 점착층이 기재(基材)와 기재의 양측에 마련된 점착제를 가지고 있어도 좋다.
이와 같은 구성에 의하면, 점착층으로서 액상 접착제를 사용하는 경우와 비교해서, 신틸레이터의 틈새에 점착층의 점착 성분이 깊게 들어가는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 신틸레이터의 틈새에 들어간 점착 성분의 영향에 의해 광의 산란 등이 발생하는 것을 억제할 수 있으므로, 신틸레이터 패널의 고해상도화에 유리하다.
방사선 이미지 센서는 상기 신틸레이터 패널과, 파이버 옵틱스 플레이트에서 전파된 광을 촬상하는 촬상 소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 방사선 이미지 센서에 의하면, 전술한 바대로 신틸레이터 패널의 고해상도화 및 고휘도화가 도모되는 것에 의해, 방사선 이미지 센서에 있어서의 고해상도화 및 고휘도화를 실현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서에 대해서 고해상도화 및 고휘도화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서의 제1 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 2에서 (a)는 신틸레이터 선단과 양면 테이프의 점착 상태를 나타내는 도면이다. (b)는 신틸레이터 선단과 접착제의 점착 상태를 나타내는 도면이다.
도 3에서 (a)는 신틸레이터 선단과 양면 테이프의 점착 상태를 나타내는 사진이다. (b)는(a)에 있어서의 신틸레이터 선단의 확대 사진이다.
도 4에서 (a)는 신틸레이터 선단과 액상 접착제의 점착 상태를 나타내는 사진이다. (b)는(a)에 있어서의 신틸레이터 선단의 확대 사진이다.
도 5에서 (a)는 신틸레이터 선단과 도 4보다 두껍게 도포된 액상 접착제의 점착 상태를 나타내는 사진이다. (b)는 (a)에 있어서의 신틸레이터 선단의 확대 사진이다.
도 6은 본 발명에 관한 신틸레이터 패널의 제2 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 관한 신틸레이터 패널의 제3 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 제3 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널의 광출력 및 해상도와 도장층(塗裝層)의 색과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명에 관한 신틸레이터 패널의 제4 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
［제1 실시 형태］
도 1에 나타난 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(1)은 X선 등의 방사선을 신틸레이션 광으로 변환하는 것이고, 신틸레이션 광을 촬상 가능한 촬상 소자(2)와 함께 방사선 이미지 센서(10)를 구성한다. 방사선 이미지 센서(10)를 구성하는 촬상 소자(2)로서는 박막 트랜지스터에 포토 다이오드 어래이를 조합한 것이나 CCD 이미지 센서 등이 채용된다.
신틸레이터 패널(1)은 방사선 투과 기판(3), 신틸레이터(4), 양면 테이프(5), 파이버 옵틱스 플레이트(이하, FOP라고 함; 6), 및 방습성 보호막(7)으로 구성되어 있다.
방사선 투과 기판(3)은 예를 들어 알루미늄, 카본, 그래파이트(graphite), 글래스 등의 재료로 구성되어 있고, 외력에 대한 내변형성을 구비한 강성 기판이다. 방사선 투과 기판(3)은 방사선의 입사면(3a) 및 출사면(3b)을 가지고 있고, 입사면(3a)에 입사한 방사선은 방사선 투과 기판(3)의 내부를 투과하여 출사면(3b)으로부터 출사한다. 방사선 투과 기판(3)은 특허 청구 범위에 기재된 방사선 투과체에 상당한다.
신틸레이터(4)는 Tl(탈륨)를 도프한 CsI(요오드화 세슘)으로 이루어진 형광체이며, 입사한 방사선을 신틸레이션 광으로 변환한다. 신틸레이터(4)는 증착에 의해 방사선 투과 기판(3)의 출사면(3b)에 CsI의 결정을 성장시키는 것에 의해 형성되어 있다. 증착에 의해 형성된 신틸레이터(4)는 방사선 투과 기판(3)의 출사면(3b)측에 근본을 가지고, 출사면(3b)과 반대의 측에 선단(4a)을 가지는 복수의 침(針)형상 결정으로 구성된다(도 2(a) 참조). 침형상 결정은 특허 청구 범위에 기재된 기둥 형상체에 상당한다.
양면 테이프(5)는 신틸레이터(4)의 선단(4a)측과 FOP(6)를 점착 고정하는 부재이다. 양면 테이프(5)는 합성 수지 등으로 이루어진 박막 형상의 기재(5a)와 기재(5a)의 양면에 마련된 점착제(5b)로 구성되어 있다(도 2(a) 참조). 또, 양면 테이프(5)로서는 신틸레이터(4)에서 생성된 광을 투과하는 것이 채용된다. 양면 테이프(5)는 특허 청구 범위에 기재된 점착층에 상당한다.
FOP(6)는 다수의 광 파이버를 묶어 일체화시키고, 플레이트 형상으로 형성한 것이다. FOP(6)의 일방측의 주면(主面; 6a)은 양면 테이프(5)에 의해 신틸레이터(4)의 선단(4a)측에 고정되어 있다. 또, FOP(6)의 타방측의 주면(6b)에는 촬상 소자(2)가 마련되어 있다. FOP(6)는 신틸레이터(4)에서 생겨서 주면(6a)에 입사한 광을 주면(6b)측, 즉 촬상 소자(2)측에 전파한다.
방습성 보호막(7)은 신틸레이터 패널(1) 내에 수분이 침입하는 것을 방지하는 방습성의 보호막이다. 방습성 보호막(7)은 예를 들어 폴리파라키실리렌으로 구성되어 있다. 방습성 보호막(7)은 방사선 투과 기판(3), 신틸레이터(4), 및 양면 테이프(5)의 외측과, FOP(6)의 측면(6c)을 덮고 있다.
여기서, 본 발명자들이 행한 신틸레이터(4)와 FOP(6) 사이의 점착 방법에 관한 시험 결과에 대해서 설명한다. 본 발명자들은 양면 테이프(5)에 의한 신틸레이터(4)의 선단(4a)의 점착 상태와 액상 접착제(8)에 의한 신틸레이터(4)의 선단(4a)의 점착 상태와의 비교 시험을 행했다.
도 2(a)는 신틸레이터(4)의 선단(4a)과 양면 테이프(5)의 점착 상태를 나타내는 도면이며, 도 2(b)는 양면 테이프(5) 대신에 액상 접착제(8)를 사용한 경우의 신틸레이터(4)의 선단(4a)과 액상 접착제의 점착 상태를 나타내는 도면이다. 또, 도 3은 신틸레이터(4)의 선단(4a)과 양면 테이프(5)의 점착 상태를 나타내는 사진이며, 도 4는 신틸레이터(4)의 선단(4a)과 액상 접착제(8)의 점착 상태를 나타내는 사진이다. 도 5는 신틸레이터(4)의 선단(4a)과 도 4보다 두껍게 도포된 액상 접착제(8)와의 점착 상태를 나타내는 사진이다.
도 3의 사진에서는 양면 테이프(5)로서, 아크릴계 점착제를 가지는 닛토 전공 주식회사제의 양면 접착 테이프 No.5601을 사용하고 있다. 한편, 도 4 및 도 5의 사진에서는 액상 접착제(8)로서, 스리본드 주식회사제의 에폭시계 액상 접착제 2023(경화제는 동 사제의 2131D)을 사용하고 있다. 이 스리본드 주식회사제의 액상 접착제 2023은 이른바 저점도 접착제이며, 온도 25℃에 있어서의 점도는 0.9191(Paㆍs)이다. 또, 표 1에 점착 방법과 신틸레이터(4)가 피복한 점착 성분의 두께와의 시험 결과를 나타낸다. 신틸레이터(4)가 피복한 점착 성분의 두께는 점착 성분, 즉 양면 테이프(5)의 점착제(5b) 또는 액상 접착제(8)에 대해서 신틸레이터(4)가 들어가는 깊이에 상당한다.
접착 방법 두께(㎛) 신틸레이터 피복 두께(㎛)
양면 테이프 10 3 ~ 4
저점도 접착제 10 100
저점도 접착제 70 100
표 1 및 도 2 ~ 도 4에 나타난 바와 같이, 양면 테이프(5)의 점착제(5b)에 대해서 신틸레이터(4)가 들어가는 깊이는 액상 접착제(8)에 대해서 신틸레이터(4)가 들어가는 깊이와 비교해서 현저하게 얕았다. 또, 액상 접착제(8)의 두께를 10㎛로부터 70㎛로 변경해도 신틸레이터(4)가 들어가는 깊이에 변화는 없었다.
또, 점착제(5b)나 액상 접착제(8)에 대해서 신틸레이터(4)가 들어가는 깊이가 깊을수록 해상도의 저하를 볼 수 있었다. 이것은 신틸레이터(4)가 들어가는 깊이가 깊을수록, 점착 성분의 영향으로 광의 산란이 발생할 확률이 높아지기 때문이라고 생각된다. 이 때문에, 신틸레이터(4)가 들어가는 깊이는 작아도 좋다. 즉, 침형상 결정 사이에 공간이 형성되어도 좋다. 구체적으로는 점착제(5b)나 액상 접착제(8)에 대해서 신틸레이터(4)가 들어가는 깊이는 그 침형상 결정에 있어서의 기둥 부분까지 도달하지 않고 첨단(尖端) 부분에 멈추어도 좋다. 또, 신틸레이터(4)가 들어가는 깊이는 출사면(3b)과 직교하는 방향에 있어서의 신틸레이터(4) 두께의 30％ 이하이어도 좋고, 또한, 10％ 이하이어도 좋다. 이와 같은 상태가 되도록 신틸레이터(4)의 선단(4a)측과 FOP(6)를 점착 고정시키는 것에 의해, 신틸레이터(4)의 틈새에 들어간 점착 성분의 영향에 의해 광의 산란이 발생하는 것을 적절히 억제할 수 있다. 이것은 신틸레이터 패널(1)의 고해상도화 및 고휘도화에 기여한다.
또한, 액상 접착제(8)로서 점도가 높은 것을 사용하는 것에 의해 신틸레이터(4)가 들어가는 깊이를 얕게 하는 것이 가능하다. 단, 이 경우에는 신틸레이터(4)와 FOP(6)를 첩합(貼合)시킬 때에 액상 접착제(8) 내에서 기포가 발생하기 쉬워지기 때문에, 탈포 처리가 필요할 가능성이 높아진다.
이상의 시험 결과로부터 신틸레이터(4)와 FOP(6) 사이의 점착 방법으로서는 액상 접착제(8)보다 양면 테이프(5)를 채용할 수 있다고 생각된다. 점착 방법으로서 양면 테이프(5)를 사용하는 것에 의해, 액상 접착제(8)를 사용하는 경우와 비교해서, 점착제(5b)나 액상 접착제(8)에 대해서 신틸레이터(4)가 들어가는 깊이를 얕게 할 수 있다.
다음에, 제1 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(1)의 제조 방법에 대해서 도 1을 참조하여 설명한다.
우선 방사선 투과 기판(3)의 출사면(3b)에 신틸레이터(4)를 형성하는 신틸레이터 형성 공정을 행한다. 신틸레이터 형성 공정에서는 우선 방사선 투과 기판(3)을 가열한다. 그 후, 방사선 투과 기판(3)을 회전시킨 상태에서 증착법에 의해 Tl을 도프한 CsI의 침형상 결정을 출사면(3b)에 성장시키는 것에 의해, 신틸레이터(4)를 형성한다.
다음에, 신틸레이터(4)의 선단(4a)측과 FOP(6)를 점착 고정하는 점착 고정 공정을 행한다. 점착 고정 공정에서는 양면 테이프(5)에 의해 신틸레이터(4)의 선단(4a)측을 FOP(6)의 주면(6a)에 첩합시키는 것에 의해 점착 고정을 행한다.
그 후, 방습성 보호막(7)을 형성하는 보호막 형성 공정을 행한다. 보호막 형성 공정에서는 우선 FOP(6)를 CVD［Chemical Vapor Deposition］장치의 증착실에 넣는다. 그리고, 폴리파라키실리렌의 원료를 승화시켜 얻은 증기 중에 FOP(6)를 노출시키는 CVD법에 의해, 방사선 투과 기판(3), 신틸레이터(4), 및 FOP(6)를 덮는 방습성 보호막(7)을 형성한다. 이상의 공정에 의해 제1 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(1)이 제조된다.
계속해서, 제1 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(1)의 작용 효과에 대해서 설명한다.
제1 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(1)에 의하면, 방사선의 입사에 의해 신틸레이터(4)에서 생성된 신틸레이션 광은 선단(4a)을 통해서 FOP(6)에 입사해서 촬상 소자(2)에 출력되므로, 결정 성장에 있어서 구조적인 변형이 발생할 확률이 높은 신틸레이터(4)의 근본측을 광이 통과하는 것을 피할 수 있다. 따라서, 이 신틸레이터 패널(1)에 의하면, 신틸레이터(4) 내의 구조적인 변형에 기인하는 광의 산란이나 감쇠의 발생을 억제할 수 있으므로, 신틸레이터 패널(1)의 고해상도화 및 고휘도화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
또, 이 신틸레이터 패널(1)에 의하면, 방사선 투과 기판(3)의 강성에 의해 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 이것은 신틸레이터 패널(1)의 고수명화에 기여한다.
또한, 이 신틸레이터 패널(1)에 의하면, 점착 방법으로서 양면 테이프(5)를 사용하고 있으므로, 액상 접착제(8)를 사용하는 경우와 비교해서, 점착제(5b)는 기재(5a)에 밀착하여 신틸레이터(4)의 틈새에 들어가기 어렵기 때문에, 신틸레이터(4)의 피복 두께, 즉 복수의 침형상 결정으로 이루어진 신틸레이터(4)의 틈새에 점착 성분이 깊게 들어가는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 신틸레이터(4)의 틈새에 들어간 점착 성분의 영향에 의해 광의 산란 등이 발생하는 것을 피할 수 있으므로, 신틸레이터 패널(1)의 고해상도화에 유리하다.
또, 이 신틸레이터 패널(1)에 의하면, 방사선 투과 기판(3) 및 신틸레이터(4)의 외측을 덮는 방습성 보호막(7)에 의해 신틸레이터(4) 내에 수분이 침입하는 것을 억제할 수 있으므로, 수분의 침입에 의한 신틸레이터(4)의 성능 열화를 회피할 수 있고, 신틸레이터 패널(1)의 내습성의 향상 및 고수명화를 도모할 수 있다.
또, 이 신틸레이터 패널(1)의 고해상도화 및 고휘도화가 도모해지는 것에 의해, 방사선 이미지 센서(10)에 있어서의 고해상도화 및 고휘도화를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명자들은 제1 실시 형태에 있어서의 신틸레이터(4)의 선단(4a)측에 대해서, 출사면(3b)과 대략 평행한 면을 형성하도록 연마(硏磨)한 경우와 연마하지 않은 경우와의 비교 시험을 행했다. 표 2에 신틸레이터 패널의 해상도 및 광출력에 있어서의 비교 결과를 나타낸다. 또한, 표 2에서는 신틸레이터 선단 연마 없음을 기준(100％)으로 하여 상대적으로 평가를 행했다.
샘플 해상도 광출력
신틸레이터 선단 연마 없음 100% 100%
신틸레이터 선단 연마 있음 97% 101%
표 2에 나타난 바와 같이, 신틸레이터(4)의 선단(4a)측을 연마한 경우와 연마하지 않은 경우의 사이에 현저한 차는 확인되지 않았다. 따라서, 신틸레이터(4)의 선단(4a)측을 연마한 경우에도 본 발명을 유효하게 적용할 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 연마에 의해 신틸레이터(4)의 침형상 결정의 일부는 첨단 부분이 없는 기둥 형상의 결정이 된다. 특허 청구 범위에 기재된 기둥 형상체에는 이 기둥 형상의 결정이 되는 형상도 당연하게 포함된다.
［제2 실시 형태］
도 6에 나타난 바와 같이, 제2 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(11)은 방사선 투과 기판(3) 대신에 방사선 투과막(12)을 구비하고 있다는 점이 제1 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(1)과 상위(相違)하다.
방사선 투과막(12)은 유기막이며 예를 들어 폴리파라키실리렌의 키실릴렌계의 재료나 요소계(尿素系)의 재료로 구성된 막형상의 부재이다. 방사선 투과막(12)의 두께는 1㎛ ~ 100㎛이다. 방사선 투과막(12)은 방사선의 입사면(12a) 및 출사면(12b)을 가지고 있고, 입사면(12a)에 입사한 방사선은 방사선 투과막(12)의 내부를 투과하여 출사면(12b)으로부터 출사한다. 방사선 투과막(12)은 특허 청구 범위에 기재된 방사선 투과체에 상당한다.
다음에, 제2 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(11)의 제조 방법에 대해서 도 6을 참조하여 설명한다.
우선 신틸레이터 형성용 기판의 표면에 대해서 박리제를 도포하는 박리제 도포 공정을 행한다. 이 박리제는 기판으로부터 다음의 공정으로 형성되는 방사선 투과막(12)을 박리하기 위한 것이다. 그 후, 기판을 CVD 장치의 증착실에 넣고, CVD법에 의해 방사선 투과막(12)을 형성하는 투과막 형성 공정을 행한다.
계속해서, 방사선 투과막(12) 상에 신틸레이터(4)를 형성하는 신틸레이터 형성 공정을 행한다. 신틸레이터 형성 공정에서는 우선 방사선 투과막(12)이 형성된 기판을 가열한다. 그 후, 기판을 회전시킨 상태에서 증착법에 의해 출사면(3b)에 Tl를 도프한 CsI의 침형상 결정을 성장시키는 것에 의해, 신틸레이터(4)를 형성한다.
다음에, 신틸레이터(4)의 선단(4a)측과 FOP(6)를 점착 고정하는 점착 고정 공정을 행한다. 점착 고정 공정에서는 양면 테이프(5)에 의해 신틸레이터(4)의 선단(4a)측을 FOP(6)의 주면(6a)에 첩합시키는 것에 의해 점착 고정을 행한다. 그 후, 방사선 투과막(12)을 기판으로부터 박리하는 박리 공정을 행한다.
박리 공정 후에, 방습성 보호막(7)을 형성하는 보호막 형성 공정을 행한다. 보호막 형성 공정에서는 FOP(6)를 CVD 장치의 증착실에 넣고, CVD법에 의해 방사선 투과막(12), 신틸레이터(4), 및 FOP(6)를 덮는 방습성 보호막(7)을 형성한다. 이상의 공정에 의해 제2 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(11)이 제조된다.
이상 설명한 제2 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(11)에 의하면, 방사선 투과막(12)을 두께가 있는 형상으로 한 경우와 비교해서 방사선의 감쇠를 억제할 수 있으므로, 충분한 방사선 투과율을 확보할 수 있다. 또, 신틸레이터 패널(11)의 박형화에 유리하다.
［제3 실시 형태］
도 7에 나타난 바와 같이, 제3 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(21)은 도장층(22)을 구비하고 있다는 점이 제2 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(11)과 상위하다.
도장층(22)은 방사선 투과막(12)의 입사면(12a)에 특정색의 색재를 포함한 수지으로 이루어진 도료를 도장하는 것에 의해 형성된다. 이와 같은 도료로서는 유기용제 등에 바인더가 되는 수지를 녹여 넣고, 착색 성분이 되는 색재로서 안료를 혼합한 일반적인 것을 사용할 수 있다. 또, 도료의 종류에 대해서도 에나멜 도료, 래커 도료, 우레탄 도료 등의 여러가지 종류의 것을 사용할 수 있다. 도료의 도장 방법으로서는 도료를 안개(霧) 형상으로 내뿜는 스프레이 도장 등이 사용된다.
이 도장층(22)에서는 신틸레이터(4)에서 생성된 신틸레이션 광의 흡수나 반사를 행한다. 도장층(22)에 있어서의 광의 흡수율 및 광의 반사율은 도료의 색을 바꾸는 것에 의해 조정할 수 있다. 도장층(22)은 X선 등의 방사선을 투과시키도록 형성되어 있다. 도장층(22)은 특허 청구 범위에 기재된 광 대응층으로서 기능한다. 또한, 도장층(22) 외에, 예를 들어 Al(알루미늄)을 주성분으로 하는 Al층 등을 광 대응층으로서 사용해도 좋다.
또, 도장층(22)의 외측은 방습성 보호막(7)에 의해 덮여 있다. 제3 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(21)은 제2 실시 형태에 있어서의 보호막 형성 공정의 전에, 도장층(22)을 방사선 투과막(12)의 입사면(12a)에 형성하는 도장층 형성 공정(광 대응층 형성 공정)을 마련하는 것에 의해 제조된다.
이상 설명한 제3 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(21)에 의하면, 신틸레이터(4)에서 생성된 광의 일부가 FOP(6)와 반대측에 진행했다고 해도, 도장층(22)에서 광이 반사된 경우에는, 반사광이 FOP(6)에 입사하는 것에 의해 광출력을 증가시킬 수 있다. 그런 한편, 도장층(22)에서 광이 흡수된 경우에는, 다른 광에 간섭하는 크로스 토크 성분도 흡수되므로 해상도를 향상시킬 수 있다.
도 8은 제3 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(21)의 광출력 및 해상도와 도장층(22)의 색과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 8에 있어서, X1는 도장층(22) 없는 경우, X2는 도장층(22)에 아크릴계의 백색 도료를 사용한 경우, X3는 도장층(22)에 카본계의 흑색 도료를 사용한 경우를 나타내고 있다. 또, 표 3에 상기 X1 ~ X3에 대응하는 신틸레이터 패널의 해상도 및 광출력을 수치로 나타낸다. 또한, 도 8 및 표 3에서는 신틸레이터의 방사선 입사측에 Al(알루미늄)의 반사막을 형성해서 휘도 특성을 높게 한 신틸레이터 패널(이하 「타입 A」, 구체적으로는 국제 공보 WO99／66350의 도 1에 기재된 바와 같이, FOP, 신틸레이터, 제1 보호막, 알루미늄 반사막, 제2 보호막의 순으로 구성되어 있음)을 기준(100％)으로 하여 상대적으로 평가를 행했다. 또, 비교예로서 타입 A와 다르게 반사막을 형성하지 않고 해상도 특성을 높게 한 신틸레이터 패널(이하 「타입 B」, 구체적으로는 FOP, 신틸레이터, 금속 흡수막, 보호막의 순으로 구성되어 있음)의 해상도 및 광출력을 나타낸다.
샘플 해상도 광출력
타입 A 100% 100%
타입 B 219% 49%
X1 174% 88%
X2 154% 113%
X3 252% 64%
도 8 및 표 3에 나타난 바와 같이, 도장층(22)의 색을 변경하는 것에 의해, 여러가지 종류의 광출력 및 해상도를 가지는 신틸레이터 패널(21)을 얻을 수 있었다. 또, 백색 도료를 사용한 신틸레이터 패널(21)은 다른 신틸레이터 패널과 비교해서 광출력이 높고 해상도가 낮은 특성을 나타내고, 흑색 도료를 사용한 신틸레이터 패널(21)은 다른 신틸레이터 패널과 비교해서 광출력이 낮고 해상도가 높은 특성을 나타냈다. 따라서, 이 신틸레이터 패널(21)에 의하면, 도장층(22)을 구성하는 색재를 바꾸어 도장층(22)에 있어서의 광의 반사율이나 흡수율을 변경하는 것에 의해, 신틸레이터 패널(21)의 특성의 용이한 변경을 실현할 수 있다.
［제4 실시 형태］
도 9에 나타난 바와 같이, 제4 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(31)은 도장층의 형상이 제3 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(21)과 상위하다.
제4 실시 형태에 관한 도장층(32)은 방사선 투과막(12)의 입사면(12a) 만이 아니고, 방사선 투과막(12)의 측방에 돌출하여, 방사선 투과막(12), 신틸레이터(4), 양면 테이프(5), 및 FOP(6)의 측면(6c)까지 덮도록 형성되어 있다. 도장층(32)의 외주연(外周緣)은 FOP(6)의 주면(6b)과 동일한 평면 상에서 외부에 노출되고 있다.
이상 설명한 제4 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(21)에 의하면, 제3 실시 형태에 관한 신틸레이터 패널(21)과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 신틸레이터(4)를 FOP(6)에 대해서 점착 고정하는 점착층은 양면 테이프(5)에 한정되지 않고, 액상 접착제 등의 여러 가지의 점착 부재를 사용할 수 있다.
또, 신틸레이터(4)로서는 Tl를 도프한 CsI 외에, Na(나트륨)을 도프한 CsI, Tl을 도프한 NaI(요오드화 나트륨), Eu(유로퓸)을 도프한 LiI(요오드화 리튬), Tl을 도프한 KI(요오드화 칼륨) 등을 사용할 수 있다.
[산업상의 사용 가능성]
본 발명은 신틸레이터 패널이나 방사선 이미지 센서에 사용 가능하다.
1, 11, 21, 31ㆍㆍㆍ신틸레이터 패널
2ㆍㆍㆍ촬상 소자
3ㆍㆍㆍ방사선 투과 기판
3aㆍㆍㆍ입사면
3bㆍㆍㆍ출사면
4ㆍㆍㆍ신틸레이터
4aㆍㆍㆍ선단
5ㆍㆍㆍ양면 테이프
5aㆍㆍㆍ기재
5bㆍㆍㆍ점착제
7ㆍㆍㆍ방습성 보호막
10ㆍㆍㆍ방사선 이미지 센서
12ㆍㆍㆍ방사선 투과막
12aㆍㆍㆍ입사면
12bㆍㆍㆍ출사면
22ㆍㆍㆍ도장층

Claims (8)

  1. 방사선의 입사면 및 출사면을 가지고, 상기 방사선을 투과시키는 방사선 투과체와,
    상기 출사면에 결정 성장된 복수의 기둥 형상체로 이루어지고, 상기 방사선의 입사에 의해 광을 생성시키는 신틸레이터(scintillator)와,
    상기 신틸레이터에 대해서 상기 출사면과 반대측에 배치되고, 상기 신틸레이터에서 생성된 광을 전파시키는 파이버 옵틱스 플레이트(fiber optics plate)와,
    상기 신틸레이터와 상기 파이버 옵틱스 플레이트의 사이에 마련되고, 상기 신틸레이터와 상기 파이버 옵틱스 플레이트를 점착(粘着) 고정함과 함께, 상기 신틸레이터에서 생성된 광을 투과시키는 점착층을 구비하는 신틸레이터 패널.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착층에 대해서 상기 신틸레이터가 들어가는 깊이는 상기 출사면과 직교하는 방향에 있어서의 상기 신틸레이터 두께의 30％ 이하인 신틸레이터 패널.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 방사선 투과체는 강성(剛性) 기판인 신틸레이터 패널.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 방사선 투과체는 막형상인 신틸레이터 패널.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사선 투과체 및 상기 신틸레이터의 외측을 덮는 방습성 보호막을 추가로 구비하고 있는 신틸레이터 패널.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사선 투과체의 상기 입사면측에 형성되고, 상기 방사선을 투과시킴과 함께 상기 신틸레이터에서 생성된 광의 반사 및 흡수의 적어도 일방을 행하는 광 대응층을 추가로 구비하고 있는 신틸레이터 패널.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착층은 기재(基材)와 기재의 양측에 마련된 점착제를 가지는 신틸레이터 패널.
  8. 상기 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 신틸레이터 패널과,
    상기 파이버 옵틱스 플레이트에서 전파된 광을 촬상하는 촬상 소자를 구비하는 방사선 이미지 센서.
KR1020127025646A 2010-06-04 2011-05-16 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서 KR20130080425A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2010-129072 2010-06-04
JP2010129072A JP5686993B2 (ja) 2010-06-04 2010-06-04 シンチレータパネル及び放射線イメージセンサ
PCT/JP2011/061225 WO2011152194A1 (ja) 2010-06-04 2011-05-16 シンチレータパネル及び放射線イメージセンサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130080425A true KR20130080425A (ko) 2013-07-12

Family

ID=45066573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127025646A KR20130080425A (ko) 2010-06-04 2011-05-16 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130087713A1 (ko)
EP (1) EP2579266A4 (ko)
JP (1) JP5686993B2 (ko)
KR (1) KR20130080425A (ko)
CN (1) CN102934173A (ko)
WO (1) WO2011152194A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012127698A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 Canon Inc 放射線検出装置およびその製造方法
FR2978251B1 (fr) * 2011-07-19 2014-04-18 Saint Gobain Cristaux Et Detecteurs Detecteur a scintillateur conique
JP6262419B2 (ja) * 2012-09-10 2018-01-17 コニカミノルタ株式会社 放射線画像検出器及び放射線画像検出器の製造方法
JP6298264B2 (ja) * 2012-10-31 2018-03-20 キヤノン株式会社 シンチレータ、放射線検出装置、および、それらの製造方法
US20160141318A1 (en) * 2013-06-28 2016-05-19 Teledyne Dalsa, Inc. Method and system for assembly of radiological imaging sensor
JP2015049126A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 株式会社東芝 検出器モジュール製造方法、検出器モジュール及び医用画像診断装置
JP6519195B2 (ja) * 2015-01-23 2019-05-29 コニカミノルタ株式会社 シンチレータパネル及び放射線検出器
CN113855058B (zh) * 2015-05-19 2024-05-28 普罗通弗达有限公司 用于优化质子疗法的质子成像系统
JP6715055B2 (ja) 2016-03-30 2020-07-01 浜松ホトニクス株式会社 放射線検出器及びシンチレータパネル
JP6862324B2 (ja) 2017-09-27 2021-04-21 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検出器
JP2024027374A (ja) * 2022-08-17 2024-03-01 キヤノン株式会社 放射線撮像装置の製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5864146A (en) * 1996-11-13 1999-01-26 University Of Massachusetts Medical Center System for quantitative radiographic imaging
JPH0539558A (ja) 1991-08-06 1993-02-19 Nippon Steel Corp 回転ブラシのバツクアツプロール
US5483081A (en) * 1992-10-19 1996-01-09 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method for detecting light emitted by two surfaces of a stimulable phosphor sheet
JP4317154B2 (ja) 1998-06-18 2009-08-19 浜松ホトニクス株式会社 シンチレータパネルおよび放射線イメージセンサ
DE69931059T2 (de) 1998-06-18 2006-12-07 Hamamatsu Photonics K.K., Hamamatsu Szintillatorpanel und strahlungsbildsensor
AU4167999A (en) 1998-06-18 2000-01-05 Hamamatsu Photonics K.K. Scintillator plate, radiation image sensor, and method for manufacturing the same
JP2002022835A (ja) * 2000-07-11 2002-01-23 Canon Inc ２次元放射線検出器
JP4647828B2 (ja) * 2001-05-07 2011-03-09 浜松ホトニクス株式会社 シンチレータパネルおよびそれを用いた放射線検出器
JP2002372586A (ja) 2001-06-13 2002-12-26 Canon Inc 放射線撮像ユニット、装置及びシステム
US6921909B2 (en) * 2002-08-27 2005-07-26 Radiation Monitoring Devices, Inc. Pixellated micro-columnar films scintillator
EP1607768A4 (en) * 2003-03-07 2015-08-26 Hamamatsu Photonics Kk SCINTILLING PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING RADIATION IMAGE SENSOR
JP2005062015A (ja) * 2003-08-13 2005-03-10 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線像変換パネルおよびその製造方法
JP2006098241A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線像変換パネル
FR2891401B1 (fr) * 2005-09-23 2007-10-26 Thales Sa Realisation d'un detecteur de rayonnement.
JP2008026013A (ja) * 2006-07-18 2008-02-07 Toshiba Corp シンチレータパネルおよび放射線検出器
CN101542635B (zh) * 2007-03-27 2013-01-23 株式会社东芝 闪烁器板和射线检测器
JP5004848B2 (ja) * 2007-04-18 2012-08-22 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
FR2916575B1 (fr) * 2007-05-23 2009-09-18 Trixell Sas Soc Par Actions Si Procede de realisation d'un detecteur de rayonnement
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
WO2010029779A1 (ja) * 2008-09-12 2010-03-18 コニカミノルタエムジー株式会社 シンチレータパネルとその製造方法
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

Also Published As

Publication number Publication date
CN102934173A (zh) 2013-02-13
US20130087713A1 (en) 2013-04-11
JP2011257142A (ja) 2011-12-22
EP2579266A1 (en) 2013-04-10
WO2011152194A1 (ja) 2011-12-08
EP2579266A4 (en) 2014-12-17
JP5686993B2 (ja) 2015-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130080425A (ko) 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서
US7141803B2 (en) Scintillator panel, radiation image sensor and methods of producing them
EP2267485B1 (en) Method for making a scintillator panel and a radiation image sensor
US7034306B2 (en) Scintillator panel and radiation image sensor
KR101266554B1 (ko) 신틸레이터 패널 및 신틸레이터 패널을 제조하는 방법
KR101803988B1 (ko) 신틸레이터 패널 및 방사선 이미지 센서
US20100230605A1 (en) Scintillator for an imaging device, scintillator module, imaging device with such a scintillator and method of manufacturing a scintillator
WO2014013770A1 (ja) シンチレータパネル及び放射線検出器
JP2012047486A (ja) 放射線検出器
JP3276614B2 (ja) 光学素子、放射線イメージセンサ及び光学素子の製造方法
JP2019060821A (ja) Ｘ線タルボ撮影用パネル
WO2003023338A1 (fr) Element de conversion visible par infrarouge et detecteur de rayonnement infrarouge
KR20120018666A (ko) 신틸레이터 패널 및 상기 패널을 포함하는 방사선 이미지 센서
WO2016034494A1 (de) Szintillatorplatte und verfahren zu deren herstellung
JP2011128031A (ja) 放射線検出器及びシンチレータパネル
CN103474441A (zh) 光检测器及其制造方法
CN108663705B (zh) 复合晶体的包覆方法及复合晶体探测器
JP2023032732A (ja) シンチレータパネル及び放射線検出器
CN106796299B (zh) 放射线检测器及闪烁面板
JP2011128034A (ja) 放射線検出器およびシンチレータパネル
CN116724252A (zh) 放射线检测器和放射线检测器的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application