KR20130139846A

KR20130139846A - 방사선 검출기

Info

Publication number: KR20130139846A
Application number: KR1020137002710A
Authority: KR
Inventors: 히로타케 오사와; 유타카 구수야마; 신타로 도야마; 마사노리 야마시타; 무네노리 시키다
Original assignee: 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2013-12-23
Also published as: JP2012047487A; EP2610642A4; CN102985846A; EP2610642A1; US9158010B2; US20130112884A1; WO2012026187A1

Abstract

복수의 수광 소자에 의해 대화면화를 도모하면서, 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방사선 검출기(1)를 제공하는 것을 목적으로 한다. 방사선 검출기(1)는 방사선의 입사면(5a) 및 출사면(5b)을 가지는 플렉서블성 지지 기판(5)과 출사면(5b)에 결정 성장된 복수의 주상 결정 H로 이루어지고, 방사선의 입사에 의해서 광을 생기게 하는 신틸레이터층(6)과, 신틸레이터층(6)을 덮음과 아울러 복수의 주상 결정 H의 사이에 충전되는 방습성 보호층(7)과, 신틸레이터층(6)과 대향하도록 배열되어 신틸레이터층(6)에서 생긴 광을 검출하는 수광 소자(8A ~ 8D)를 구비한다.

Description

방사선 검출기{RADIATION DETECTOR}

본 발명은 방사선의 검출에 이용되는 방사선 검출기에 관한 것이다.

종래, 방사선 검출기로서 방사선을 광으로 변환하는 신틸레이터(scintillator)층을 지지하는 지지 기판에 고분자 필름을 채용한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이 특허 문헌 1에 기재된 방사선 플랫 패널 디텍터는, 고분자 필름으로 이루어지는 지지 기판과, 지지 기판상에 형성된 주상(柱狀) 결정으로 이루어진 신틸레이터층과, 기판 및 신틸레이터층을 감싸는 방습성(防濕性) 보호 필름과, 신틸레이터층에 대해서 지지 기판과 반대측에 배치되어 신틸레이터층에서 생긴 광을 수광면에서 검출하는 수광 소자를 구비하고 있다. 또, 지지 기판으로서 수지제의 기판을 채용한 방사선 검출기가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

또한, 방사선 검출기로서 검출기를 대화면화(大畵面化)하기 위해 복수의 수광 소자를 타일 모양으로 배열하여 배치한 방사선 검출기가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 3 ~ 6 참조). 또, 신틸레이터층을 형성하는 주상 결정의 사이에 보호막이 충전된 방사선 검출기가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 7 참조).

[특허 문헌 1] 국제 공개 WO2008／018277호 팜플렛 [특허 문헌 2] 일본국 특개 2004-61115호 공보 [특허 문헌 3] 일본국 특개 2000-131444호 공보 [특허 문헌 4] 일본국 특개평 9-257943호 공보 [특허 문헌 5] 일본국 특개평 9-260626호 공보 [특허 문헌 6] 일본국 특개 2001-74846호 공보 [특허 문헌 7] 일본국 특개 2000-09847호 공보

그런데, 특허 문헌 1에 기재된 방사선 플랫 패널 디텍터에서는, 플렉서블성을 가지는 고분자 필름을 지지 기판으로서 채용하고 있기 때문에, 지지 기판 및 신틸레이터층을 수광 소자의 수광면의 형상에 맞도록 변형시키는 것이 가능해진다. 이 방사선 플랫 패널 디텍터에서는, 지지 기판 및 신틸레이터층을 변형시킴으로써 신틸레이터층과 수광면의 간격을 균일화하여, 방사선 검출에 관한 해상도의 향상을 도모하고 있다.

그렇지만, 이 방사선 플랫 패널 디텍터에 있어서는, 수광면측의 형상 변화가 큰 경우, 유연성이 부족한 신틸레이터층이 작은 각도로 구부러지게 되어, 벗겨지기 쉬워지거나 결정이 접히는 등의 불편이 생길 우려가 있었다. 특히, 복수의 수광 소자를 타일 모양으로 배열하여 배치한 경우에 있어서, 서로 이웃하는 수광 소자 간에 단차(段差) 등이 있으면, 단차에 따른 무리한 변형이 신틸레이터층에 가해져서 결정의 파손 등의 불편이 발생하는 일이 있었다. 이와 같은 불편은 방사선 검출기의 신뢰성의 저하를 초래해 버린다.

이에, 본 발명은 복수의 수광 소자를 이용함으로써 대화면화를 도모하면서, 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방사선 검출기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

방사선 검출기는 방사선의 입사면 및 출사면을 가지는 플렉서블 기체(基體)와, 출사면에 결정 성장된 복수의 주상체(柱狀體)로 이루어져 방사선의 입사에 의해서 광을 생기게 하는 신틸레이터층과, 신틸레이터층을 덮음과 아울러 복수의 주상체의 사이에 충전되는 방습성 보호층과, 신틸레이터층과 대향하도록 배열되어 신틸레이터층에서 생긴 광을 검출하는 복수의 수광 소자를 구비한다.

이 방사선 검출기에 의하면, 복수의 수광 소자를 이용하고 있으므로, 하나의 수광 소자를 이용하는 경우와 비교해서, 적은 비용으로 대화면화를 실현할 수 있다. 또한, 이 방사선 검출기에 의하면, 신틸레이터층을 지지하는 부재로서 유연성이 있는 플렉서블 기체를 채용하고 있으므로, 서로 이웃하는 수광 소자의 사이에 단차가 있는 경우에도, 플렉서블 기체 및 신틸레이터층을 단차를 추종하여 변형시킬 수 있다. 이것에 의해, 이 방사선 검출기에서는, 단차의 영향을 억제하여 수광 소자 및 신틸레이터층의 간격을 균일화할 수 있으므로, 방사선 검출기의 해상도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 이 방사선 검출기에서는, 신틸레이터층의 주상체의 사이에 방습성 보호층이 충전되어 있으므로, 방습성 보호층이 주상체의 사이에 충전되어 있지 않은 경우와 비교해서, 신틸레이터층의 휨 변형에 대한 강도를 향상시킬 수 있다. 따라서 이 방사선 검출기에 의하면, 신틸레이터층의 휨 변형에 대한 강도를 향상시킴으로써, 변형에 의한 신틸레이터층(6)의 파손 등의 불편의 발생을 피할 수 있으므로, 방사선 검출기의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

상기 방사선 검출기에 있어서는, 플렉서블 기체는 고분자 필름으로 이루어지는 구성이어도 좋다.

이 방사선 검출기에 의하면, 신틸레이터층을 지지하기 위한 적절한 강도 및 유연성을 가지는 플렉서블 기체를 용이하게 제조할 수 있다. 또, 다른 재료와 비교해서 설계 변경도 비교적 용이하다.

상기 방사선 검출기에 있어서는, 플렉서블 기체는 구형판(矩形板) 모양의 네 귀퉁이가 직선으로 컷되어 이루어지는 구성이어도 좋다.

이 방사선 검출기에 의하면, 구형판 모양의 플렉서블 기체와 비교해서, 휨 변형에 의한 우부(隅部)의 주름 발생을 줄일 수 있다. 그 결과, 이 방사선 검출기에서는, 플렉서블 기체의 주름 발생으로 신틸레이터층에 변형 등의 불편이 생기는 것을 피할 수 있으므로, 방사선 검출기의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

또, 상기 방사선 검출기에 있어서는, 복수의 수광 소자에 대해서 신틸레이터층과 반대측에 배치되어 복수의 수광 소자를 지지하는 기대(基臺)를 추가로 구비해도 좋다.

이 방사선 검출기에 의하면, 기대에 의해 복수의 수광 소자를 확실히 지지할 수 있으므로, 방사선 검출기의 내구성의 향상을 도모할 수 있다. 또, 이것은 외부로부터의 충격을 받았을 때에 수광 소자의 위치 관계에 편차가 생겨 방사선 검출기의 성능이 저하할 가능성을 저감시키므로, 방사선 검출기의 신뢰성의 향상에 기여한다.

본 발명에 의하면, 복수의 수광 소자를 이용함으로써 대화면화를 도모하면서, 방사선 검출기의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 방사선 검출기의 일 실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 방사선 검출기를 나타내는 평면도이다.
도 3은 수광 소자 간의 단차에 대한 신틸레이터 패널의 변형 상태를 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 신틸레이터 패널의 외연부(外緣部)의 변형 상태를 나타내는 확대 단면도이다.
도 5는 광검출부를 나타내는 평면도이다.
도 6은 신틸레이터층 형성 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 신틸레이터층 형성 공정을 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 보호막 형성 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 접착 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 변형 공정을 설명하기 위한 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. 또, 각 도면에 있어서의 치수, 형상, 구성요소 간의 대소 관계는 실제의 것과는 반드시 동일하지는 않다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 방사선 검출기(1)는 X선 등의 방사선을 검출하기 위한 것으로, 예를 들면 PET［Positron Emission Tomography］장치나 CT［Computed Tomography］장치에 이용된다. 방사선 검출기(1)는 신틸레이터 패널(2), 광검출부(3), 및 접착제층(4)을 구비하고 있다.

신틸레이터 패널(2)은 X선 등의 방사선을 광으로 변환하는 패널이다. 신틸레이터 패널(2)은 지지 기판(5), 신틸레이터층(6), 및 방습성 보호층(7)을 구비하고 있다. 지지 기판(5)은, 예를 들면 고분자 필름으로 이루어지는 플렉서블성을 가지는 기판이다. 지지 기판(5)을 구성하는 고분자로서는, 예를 들면 폴리이미드가 있다. 또, 지지 기판(5)은, X선 등의 방사선을 투과시키는 방사선 투과 기판이다. 지지 기판(5)은, 방사선이 입사하는 입사면(5a)과 입사한 방사선이 출사되는 출사면(5b)을 가지고 있다.

지지 기판(5)은 구형판 모양의 네 귀퉁이가 직선으로 컷되어 이루어지는 부재이다. 지지 기판(5)은 신틸레이터층(6)을 덮는 얇은 접시(薄皿) 형상으로 성형되어 있다. 즉, 지지 기판(5)의 외주측에는, 출사면(5b)측으로 경사지는 외연부(5c)와 외연부(5c)의 외측에 플랜지 모양으로 마련된 대향 단부(5d)가 형성되어 있다. 외연부(5c)는 신틸레이터층(6)의 측면(6c)에 도달해 있다. 대향 단부(5d)는 지지 기판(5)의 판두께 방향으로 광검출부(3)와 대향하도록 형성되어 있다.

또, 지지 기판(5)은 8개의 측면(S1 ~ S8)을 가지고 있다. 이들 측면(S1 ~ S8)은 구형판 모양의 네 귀퉁이가 직선으로 컷되는 것으로 형성된다. 제1 측면(S1) 및 제2 측면(S2)은 서로 대략 평행한 면이다. 또, 제3 측면(S3)은 제1 측면(S1)에 대략 직교하는 면이다. 제4 측면(S4)은 제1 측면(S1)에 대략 직교함과 아울러 제3 측면(S3)과 대략 평행한 면이다. 또, 제5 측면(S5)은 제1 측면(S1) 및 제3 측면(S3)을 연결하는 평면이다. 마찬가지로, 제6 측면(S6)은 제1 측면(S1) 및 제4 측면(S4)을 연결하는 평면이고, 제7 측면(S7)은 제2 측면(S2) 및 제3 측면(S3)을 연결하는 평면이다. 제8 측면(S8)은 제2 측면(S2) 및 제4 측면(S4)을 연결하는 평면이다.

제1 측면(S1)~ 제4 측면(S4)은 대략 동일한 면적을 가지고 있다. 또, 제5 측면(S5)~ 제8 측면(S8)도, 대략 동일한 면적을 가지고 있다. 제1 측면(S1)~ 제4 측면(S4)의 면적은, 제5 측면(S5)~ 제8 측면(S8)의 면적보다 크다. 지지 기판(5)은 특허 청구의 범위에 기재된 플렉서블 기체에 상당한다.

신틸레이터층(6)은, 예를 들면 Tl(탈륨)를 도프한 CsI(요오드화 세슘)의 주상 결정 H로 구성되어 있다(도 3 및 도 4 참조). 신틸레이터층(6)은 증착법에 의해 지지 기판(5)의 출사면(5b)에 복수의 주상 결정 H를 성장시킴으로써 형성된다. 주상 결정 H는 특허 청구의 범위에 기재된 주상체에 상당한다.

신틸레이터층(6)은 대략 사각추대(四角錐臺)의 형상을 이루고 있다. 대략 사각추대 형상의 신틸레이터층(6)은 서로 대략 평행한 입사면(6a) 및 출사면(6b)과, 측면(6c)을 가지고 있다. 신틸레이터층(6)의 두께는 200㎛정도이다.

입사면(6a)은 지지 기판(5)을 투과한 방사선이 입사하는 면이다. 입사면(6a)은 지지 기판(5)의 출사면(5b)을 따라서 형성되어 있다. 출사면(6b)은 방사선의 입사에 의해서 신틸레이터층(6) 내에서 생긴 광이 출사되는 면이다. 출사면(6b)은 입사면(6a)와 반대측에 형성되어 있다. 출사면(6b)은 입사면(6a)보다도 넓은 면적을 가지고 있다.

측면(6c)은 입사면(6a) 및 출사면(6b)에 대해서 경사진 면이다(도 4 참조). 측면(6c)은 입사면(6a)으로부터 출사면(6b)을 향할수록 외측으로 경사진다. 또, 측면(6c)은 지지 기판(5)의 외연부(5c)에 의해서 덮여 있다. 측면(6c)에는 지지 기판(5)을 투과한 방사선이 입사된다.

방습성 보호층(7)은 신틸레이터층(6)에 수분이 침입하는 것을 방지하기 위한 보호막이다. 방습성 보호층(7)은, 예를 들면 폴리파라크실릴렌으로 형성되어 있다. 방습성 보호층(7)은 지지 기판(5) 및 신틸레이터층(6)의 외측을 덮고 있다. 지지 기판(5) 및 신틸레이터층(6)은 방습성 보호층(7)에 의해서 밀봉되어 있다. 또, 방습성 보호층(7)은 신틸레이터층(6)을 구성하는 복수의 주상 결정 H의 사이에 충전되어 있다. 환언하면, 방습성 보호층(7)은 선단측(先段側)으로부터 주상 결정 H의 사이에 인입되어, 주상 결정 H의 근본(根本)(즉 출사면(5b))까지 도달해 있다. 방습성 보호층(7)은 주상 결정 H의 각각을 감싸고 있다. 지지 기판(5) 및 신틸레이터층(6)은, 방습성 보호층(7)으로 밀봉된 상태로 플렉서블성을 가지고 있다. 즉, 신틸레이터 패널(2)은 플렉서블성을 가지고 있다.

도 1, 도 3 ~ 도 5에 도시된 바와 같이, 광검출부(3)는 신틸레이터층(6)의 출사면(6b)으로부터 출사한 광을 검출하는 이미지 센서이다. 광검출부(3)는 4개의 수광 소자(8A ~ 8D), 마운트 기판(9), 및 접착부(10)를 가지고 있다.

수광 소자(8A ~ 8D)는 포토 다이오드 등으로 이루어지는 광전(光電) 변환 소자이다. 수광 소자(8A ~ 8D)는 구형판 모양을 이루고 있다. 수광 소자(8A ~ 8D)는 수광면(R)에 입사한 광을 전기 에너지로 변환한다. 수광 소자(8A ~ 8D)는 외부 기기와 전기적으로 접속하기 위한 본딩 패드부(P)를 가지고 있다. 본딩 패드부(P)는 복수의 본딩 패드로 구성되어 있다. 수광 소자(8A ~ 8D)는 본딩 패드부(P)를 통해서 광전 변환으로 생긴 전기 에너지를 외부에 출력한다.

마운트 기판(9)은 유리 등의 절연성 소재로 이루어지는 판 모양 부재이다. 마운트 기판(9)은 수광 소자(8A ~ 8D)에 대해서 신틸레이터 패널(2)과 반대측에 배치되어 있다. 마운트 기판(9)은 수광 소자(8A ~ 8D)를 지지하는 평면인 지지면(9a)을 가지고 있다. 마운트 기판(9)은 신틸레이터층(6)과 대향하도록 수광 소자(8A ~ 8D)를 지지한다. 마운트 기판(9)은 특허 청구의 범위에 기재된 기대(基臺)에 상당한다.

수광 소자(8A ~ 8D)는 마운트 기판(9)의 지지면(9a)상에 타일링되어 있다. 즉, 수광 소자(8A ~ 8D)는 지지면(9a)상에서 타일 모양으로 배열되어 있다. 수광 소자(8A ~ 8D)는 각각의 수광면(R)이 이음부(C)를 사이에 두고 대면적의 수광면을 형성하도록 배치되어 있다. 수광 소자(8A ~ 8D)는 두 개의 변(邊)이 다른 수광 소자와 인접하도록 배치되어 있다. 수광 소자(8A ~ 8D)는 지지면(9a)상에서 수광면(R)이 신틸레이터층(6)의 출사면(6b)과 대향하도록 배치되어 있다. 이와 같이 수광 소자(8A ~ 8D)를 타일링한 경우, 수광 소자(8A ~ 8D)의 이음부(C)에는 수십 ㎛ 정도의 단차가 형성되는 경우가 있다(도 3 참조).

마운트 기판(9)의 지지면(9a)과 수광 소자(8A ~ 8D)는, 접착부(10)에 의해서 접착 고정되어 있다. 접착부(10)는 수지제의 접착제로 이루어지고, 지지면(9a)상에 소정 간격으로 복수 설치되어 있다.

접착제층(4)은 신틸레이터 패널(2)과 광검출부(3)를 접착하는 층이다. 접착제층(4)은 예를 들면 저투습성(低透濕性) 수지제의 접착제로 구성되어 있다. 접착제층(4)은 방습성 보호층(7)을 통하여 신틸레이터층(6)의 출사면(6b)과 접착해 있다. 또, 접착제층(4)은 방습성 보호층(7)을 통하여 지지 기판(5)의 대향 단부(5d)와 접착해 있다(도 4 참조). 접착제층(4)은 방습성 보호층(7)을 통하여 지지 기판(5) 및 신틸레이터층(6)과 접착함과 아울러 광검출부(3)의 수광 소자(8A ~ 8D)와 접착함으로써, 광검출부(3)에 대해서 신틸레이터 패널(2)을 접착 고정하고 있다.

다음으로, 본 실시 형태에 관한 방사선 검출기(1)의 제조 방법에 대해서 도 6 ~ 도 10을 참조하여 설명한다.

도 6은 지지 기판(5)상에 신틸레이터층(6)을 형성하는 신틸레이터 형성 공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 구형판 모양의 지지 기판(5)의 네 귀퉁이를 컷 하는 컷 공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 방습성 보호층(7)을 형성하는 보호막 형성 공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 광검출부(3)에 대해서 지지 기판(5) 및 신틸레이터층(6)을 접착하는 접착 공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 10 (a) 및 도 10 (b)는 지지 기판(5) 및 신틸레이터층(6)을 변형시키는 변형 공정을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로는, 도 10 (a)는 변형 공정 개시시의 신틸레이터 패널(2) 상태를 나타내고 있다. 도 10 (b)는 변형 공정 종료시의 신틸레이터 패널(2) 상태를 나타내고 있다.

우선, 도 6에 도시된 신틸레이터층 형성 공정에 있어서, 지지 기판(5)의 출사면(5b)상에 신틸레이터층(6)을 형성한다. 신틸레이터층 형성 공정에 있어서는, 고분자 필름으로 이루어지는 지지 기판(5)을 충분한 강성을 가지는 보강판에 고정한다. 이 단계에서는, 지지 기판(5)은 구형판 모양을 이루고 있다. 그 후, 보강판과 함께 지지 기판(5)을 회전시킨 상태에서, 출사면(5b)상에 Tl를 도프한 CsI를 증착시킴으로써 신틸레이터층(6)이 형성된다.

신틸레이터층 형성 공정에서 형성된 신틸레이터층(6)은 출사면(6b)으로부터 입사면(6a)을 향해서 끝으로 갈수록 넓어지는 모양의 대략 사각추대의 형상을 이루고 있다. 이 단계의 신틸레이터층(6)은 입사면(6a)의 면적이 출사면(6b)의 면적보다도 크고, 측면(6d)의 경사 상태가 도 1의 측면(6c)과 다르다. 측면(6d)은 출사면(6b)으로부터 입사면(6a)을 향할수록 외측으로 돌출한다.

그 후, 도 7에 도시된 컷 공정에 있어서, 구형판 모양의 지지 기판(5)의 네 귀퉁이가 컷 된다. 이 컷 공정에 의해, 지지 기판(5)은 구형판 모양의 네 귀퉁이가 직선으로 컷되어 이루어지는 형상으로 되고, 지지 기판(5)에 8개의 측면(S1 ~ S8)이 형성된다. 또한, 지지 기판(5)은 구형판 모양의 네 귀퉁이가 직선으로 컷 되어 이루어진다는 표현은, 형성전의 형상이 구형판 모양인 지지 기판으로 한정하는 표현이 아니고, 형성전의 형상이 어떠한 것이더라도 형성 후의 형상이 구형판 모양의 네 귀퉁이가 직선으로 컷되어 이루어지는 것이면 이 표현에 포함된다.

다음으로, 도 8에 도시된 보호막 형성 공정에 있어서, 방습성 보호층(7)을 형성한다. 보호막 형성 공정에서는, 신틸레이터층(6)이 형성된 지지 기판(5)을 CVD［Chemical Vapor Deposition］장치의 증착실에 집어넣는다. 그리고 폴리파라크실릴렌의 원료를 승화시켜 얻은 증기 중에 지지 기판(5)을 노출시키는 CVD 법에 의해, 지지 기판(5) 및 신틸레이터층(6)의 외측을 덮는 방습성 보호층(7)을 형성한다. 지지 기판(5) 및 신틸레이터층(6)은 방습성 보호층(7)에 덮인 상태로 충분한 플렉서블성을 가지고 있다. 이 보호막 형성 공정에 의해, 플렉서블성을 가지는 신틸레이터 패널(2)이 형성된다.

계속해서, 도 9에 도시된 접착 공정에 있어서, 신틸레이터 패널(2)을 광검출부(3)에 대해서 접착한다. 접착 공정에서는, 우선 광검출부(3)의 수광 소자(8A ~ 8D)의 표면에 접착제층(4)을 형성한다. 접착제층(4)의 형성 후, 신틸레이터층(6)의 출사면(6b)과 수광 소자(8A ~ 8D)의 수광면(R)이 대향하도록 신틸레이터 패널(2)을 광검출부(3)에 접착한다.

그 후, 도 10 (a) 및 도 10(b)에 도시된 변형 공정에 있어서, 신틸레이터 패널(2)을 수광 소자(8A ~ 8D)의 표면을 따르도록 변형시킨다. 이 변형 공정에서는, 플렉서블성을 가지는 지지 기판(5) 및 신틸레이터층(6)을 광검출부(3)를 향해서 가압함으로써 변형시킨다. 지지 기판(5) 및 신틸레이터층(6)은, 가압에 의해 도 10 (a)에 도시된 상태에서 도 10(b)에 도시된 상태로 변형한다. 신틸레이터층(6)은 수광 소자(8A ~ 8D)에 밀착하도록 변형한다.

구체적으로는, 신틸레이터층(6)에서는 측면(6d)이 수광 소자(8A ~ 8D)의 수광면(R)에 눌러 붙여져서, 출사면(6b)과 동일한 면으로 변형된다. 동시에, 신틸레이터층(6)의 입사면(6a)의 일부가 변형되어, 측면(6c)이 형성된다. 한편, 지지 기판(5)은 신틸레이터층(6)의 변형에 따라서, 도 10 (a)에 도시된 평판 형상에서 도 10(b)에 도시된 대략 얕은 접시 모양으로 변형한다. 이 변형에 의해, 지지 기판(5)의 외주측에, 외연부(5c) 및 대향 단부(5d)가 형성된다.

이상 설명한 각 공정의 실행 후, 접착제층(4)을 경화시켜, 소정의 마무리 처리를 실시함으로써 도 1에 도시된 방사선 검출기(1)가 얻어진다.

계속해서, 본 실시 형태에 관한 방사선 검출기(1)의 작용 효과에 대해서 설명한다.

본 실시 형태에 관한 방사선 검출기(1)에 의하면, 복수의 수광 소자(8A ~ 8D)를 이용하고 있으므로, 하나의 수광 소자를 이용하는 경우와 비교해서, 적은 비용으로 대화면화를 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 이 방사선 검출기(1)에 의하면, 신틸레이터층(6)을 지지하는 지지 기판(5)이 플렉서블성을 가지고 있으므로, 서로 이웃하는 수광 소자(8A ~ 8D)의 사이에 단차가 있는 경우에도, 지지 기판(5) 및 신틸레이터층(6)을 단차를 추종하여 변형시킬 수 있다. 이것에 의해, 단차의 영향을 억제하여 수광 소자(8A ~ 8D) 및 신틸레이터층(6)의 간격을 균일화할 수 있으므로, 방사선 검출기(1)의 해상도의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 이 방사선 검출기(1)에서는, 신틸레이터층(6)의 주상 결정 H의 사이에 방습성 보호층(7)이 충전되어 있으므로, 방습성 보호층(7)이 주상 결정 H의 사이에 충전되어 있지 않은 경우와 비교해서, 신틸레이터층(6)의 휨 변형에 대한 강도를 향상시킬 수 있다. 즉, 신틸레이터층(6)이 휨 변형된 경우에도, 방습성 보호층(7)이 주상 결정 H의 사이에 충전되어 있으므로, 주상 결정 H끼리가 접촉해 파손되는 것을 막을 수 있다. 따라서 이 방사선 검출기(1)에 의하면, 신틸레이터층(6)의 휨 변형에 대한 강도를 향상시킴으로써, 변형에 의한 신틸레이터층(6)의 파손 등의 불편의 발생을 피할 수 있으므로, 방사선 검출기(1)의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

또, 이 방사선 검출기(1)에 의하면, 고분자 필름을 지지 기판(5)으로서 채용하고 있으므로, 신틸레이터층(6)을 지지하기 위한 적절한 강도 및 유연성을 가지는 지지 기판(5)을 용이하게 제조할 수 있다. 또, 다른 재료와 비교해서 설계 변경도 비교적 용이하다.

또한, 이 방사선 검출기(1)에서는, 구형판 모양의 네 귀퉁이가 직선으로 컷되어 이루어지는 구성의 지지 기판(5)을 채용하고 있으므로, 구형판 모양의 지지 기판을 이용하는 경우와 비교해서, 휨 변형에 의한 우부(隅部)의 주름 발생을 줄일 수 있다. 그 결과, 지지 기판(5)의 주름 발생으로 신틸레이터층(6)에 변형 등의 불편이 생기는 것을 피할 수 있으므로, 방사선 검출기(1)의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. 또, 구형판 모양의 지지 기판(5)의 네 귀퉁이를 컷하는 것만으로 용이하게 성형할 수 있다.

또, 이 방사선 검출기(1)에서는, 마운트 기판(9)을 구비함으로써 수광 소자(8A ~ 8D)를 확실히 지지할 수 있으므로, 방사선 검출기(1)의 내구성의 향상이 도모된다. 또, 이것은 외부로부터의 충격을 받았을 때에 수광 소자(8A ~ 8D)의 위치 관계에 차이가 생겨 방사선 검출기(1)의 성능이 저하할 가능성을 저감시키므로, 방사선 검출기(1)의 신뢰성의 향상에 기여한다.

본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 신틸레이터 패널(2)은 지지 기판(5) 및 신틸레이터층(6)의 단부가 일치하는 변인 크리티컬 에지(critical edge)를 가지고 있어도 좋다. 크리티컬 에지는, 예를 들면 지지 기판(5)의 대향 단부(5d)를 컷함으로써 형성할 수 있다. 이와 같이, 컷 등에 의해 크리티컬 에지를 형성함으로써 신틸레이터 패널(2)의 사이즈 선택의 자유도를 높일 수 있다. 또, 사이즈의 조정이 용이하게 되므로, 동일 사이즈의 제품의 양산성 향상이 도모된다. 또한, 크리티컬 에지는 복수 형성해도 좋고, 모든 변을 크리티컬 에지로 하여도 좋다.

또, 지지 기판(5)은 고분자 필름 이외로 구성되어 있어도 좋다. 또, 마운트 기판(9)을 반드시 갖출 필요는 없고, 예를 들면 수광 소자 간은 간소한 연결 부재 등에 의해 지지를 받고 있는 양태여도 좋다. 또한, 수광 소자의 수는 4에 한정되지 않고, 2개 이상이면 좋다. 또, 수광 소자의 배치도 본 실시 형태의 것에 한정되지 않는다.

또, 신틸레이터 패널(2)의 형태도 본 실시 형태의 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 신틸레이터 패널(2)은 복수의 방습성 보호막을 구비하고 있어도 좋고, 지지 기판(5)측에 광을 반사하는 광반사층이나 광을 흡수하는 광흡수층을 구비하고 있어도 좋다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은 방사선 검출기에 이용 가능하다.

1: 방사선 검출기 2: 신틸레이터 패널
3: 광검출부 4: 접착제층
5: 지지 기판(플렉서블 기체) 5a: 입사면
5b: 출사면 5c: 외연부
5d: 대향 단부 6: 신틸레이터층
6a: 입사면 6b: 출사면
6c: 측면 6d: 측면
7: 방습성 보호층 8A - 8D: 수광 소자
9: 마운트 기판(기대) 9a: 지지면
10: 접착부 H: 주상 결정(주상체)
S1 - S8: 측면

Claims

방사선의 입사면 및 출사면을 가지는 플렉서블 기체(基體)와,
상기 출사면에 결정(結晶) 성장된 복수의 주상체로 이루어져, 상기 방사선의 입사에 의해서 광을 생기게 하는 신틸레이터(scintillator)층과,
상기 신틸레이터층을 덮음과 아울러 상기 복수의 주상체의 사이에 충전되는 방습성 보호층과,
상기 신틸레이터층과 대향하도록 배열되어, 상기 신틸레이터층에서 생긴 광을 검출하는 복수의 수광 소자를 구비하는 방사선 검출기.
청구항 1에 있어서,
상기 플렉서블 기체는 고분자 필름으로 이루어지는 방사선 검출기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 플렉서블 기체는 구형판 모양의 네 귀퉁이가 직선으로 컷되어 이루어지는 방사선 검출기.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 수광 소자에 대해서 상기 신틸레이터층과 반대측에 배치되어, 상기 복수의 수광 소자를 지지하는 기대(基臺)를 추가로 구비하는 방사선 검출기.