KR20220031503A - 방사선 검출기 및 천공 장치 - Google Patents

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노부히로 오타
도시하루 아이
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하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
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Abstract

방사선 검출기(1)는 신틸레이터(35)와, 신틸레이터(35)가 발생시킨 광을 광 입사면(34R)으로부터 받아, 광 출사면(34S)으로부터 출사하는 파이버 광학 플레이트(34)와, 받은 광에 대응하는 전기 신호를 발생시키는 고체 촬상 소자(33)를 가지는 촬상부(5)와, 고체 촬상 소자(33)로부터 전기 신호를 받는 구동 회로(4)와, 촬상부(5) 및 구동 회로(4)를 수용하는 하우징(2)과, 하우징(2)에 대한 촬상부(5)의 위치를 유지하는 제1 유지 부재(39)와, 수광부(33a)에 대한 광 출사면(34S)의 위치를 유지하는 에폭시 광학 접착제(37A)를 구비한다. 파이버 광학 플레이트(34)와 촬상부(5)는 에폭시 광학 접착제(37A)에 의해 일체화되어 있다. 촬상부(5)는 구동 회로(4)에 대해 이동 가능하다.

Description

방사선 검출기 및 천공 장치{RADIATION DETECTOR AND DRILLING APPARATUS}
본 발명은 방사선 검출기 및 천공 장치에 관한 것이다.
특허 문헌 1, 2는 방사선 검출기를 개시한다. 방사선 검출기는 신틸레이터와 파이버 광학 플레이트와 고체 촬상 소자를 구비하고 있다. 방사선 검출기는 신틸레이터에 의해서 방사선을 가시광선으로 변환한다. 방사선 검출기는 파이버 광학 플레이트에 의해서 신틸레이터로부터 고체 촬상 소자에 가시광선을 안내한다. 그리고, 방사선 검출기는 고체 촬상 소자에 의해서 가시광선을 검출한다.
특허 문헌 1: 일본특허공보 제4080873호 특허 문헌 2: 일본특허공보 제4070598호
방사선 검출기의 기술 분야에서는, 방사선 검출기의 검출 능력의 향상이 요구되고 있다. 검출 능력을 향상시키는 수단으로서, 신틸레이터 및 파이버 광학 플레이트와 같은 광학 부품의 대형화를 들 수 있다. 광학 부품은 고체 촬상 소자 및 고체 촬상 소자를 구동하는 회로 기판을 수용하는 하우징에 넣어져 있다. 보다 상세하게는, 광학 부품의 일부는 하우징에 대해서 고정되어 있다. 광학 부품에는 고체 촬상 소자가 고정되어 있다. 또한, 고체 촬상 소자에는 전극 핀을 매개로 회로 기판이 고정되어 있다. 그리고, 회로 기판은 하우징에 대해서 나사 등에 의해서 고정되어 있다.
하우징에 복수의 구성요소가 수용되어 있고, 각각의 구성요소가 개별로 하우징에 고정되어 있으면, 구성요소의 접속 지점에 있어서 역학적인 부하가 발생하는 경우가 있다. 예를 들면, 충격 또는 진동이 가해졌을 때, 광학 부품의 질량과 회로 기판의 질량과의 차이에 따라서, 광학 부품의 움직임과 회로 기판의 움직임에 차이가 생긴다. 그 결과, 광학 부품과 회로 기판과의 접속 지점에 부하가 발생한다. 광학 부품과 회로 기판과의 질량의 차가 클수록, 움직임의 차이가 커지므로, 부하가 커지기 쉽다. 따라서, 광학 부품을 대형화하는 것이 어려웠다.
본 발명은 광학 부품의 대형화를 가능하게 하는 방사선 검출기 및 방사선 검출기를 구비한 천공 장치를 제공한다.
본 발명의 일 형태인 방사선 검출기는, 받아들인 방사선에 대응하는 광을 발생시키는 신틸레이터와, 신틸레이터가 발생시킨 광을 광 입사면으로부터 받음과 아울러, 광 출사면으로부터 출사하는 파이버 광학 플레이트와, 광 출사면으로부터 출사된 광을 받는 수광부를 가짐과 아울러 받은 광에 대응하는 전기 신호를 발생시키는 고체 촬상 소자를 가지는 촬상부와, 고체 촬상 소자로부터 전기 신호를 받는 구동 회로와, 촬상부 및 구동 회로를 수용하는 하우징과, 하우징에 대한 촬상부의 위치를 유지하는 제1 유지 부재와, 수광부에 대한 광 출사면의 위치를 유지하는 제2 유지 부재를 구비한다. 파이버 광학 플레이트와 촬상부는, 제2 유지 부재에 의해서 일체화되어 있다. 촬상부는 구동 회로에 대해서 이동 가능하다.
방사선 검출기에서는, 파이버 광학 플레이트 및 촬상부가 일체의 구조물로서 간주될 수 있다. 그리고, 파이버 광학 플레이트 및 촬상부는, 제1 유지 부재에 의해서 일체로서 하우징에 유지되어 있다. 한편, 촬상부는 구동 회로에 대해서 이동 가능하다. 그 결과, 비교적 질량이 큰 파이버 광학 플레이트와 일체인 촬상부와, 비교적 질량이 작은 구동 회로와의 사이에 상대적인 위치의 변화가 생겼다고 해도, 각각이 독립하여 움직이는 것이 가능하다. 즉, 촬상부와 구동 회로와의 사이에, 상대 위치의 변화에 기인하는 부하가 발생하지 않는다. 그 결과, 구동 회로의 특성에 좌우되는 일 없이, 파이버 광학 플레이트의 크기 또는 질량을 결정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 광학 부품인 신틸레이터 및 파이버 광학 플레이트를 대형화할 수 있다.
일 형태에 있어서의 방사선 검출기는, 구동 회로를 하우징에 대해서 고정하는 고정 부재를 더 구비해도 된다. 고정 부재에 의하면, 구동 회로를 확실하게 고정할 수 있다.
일 형태에 있어서의 방사선 검출기는, 촬상부로부터 구동 회로에 대해서 전기 신호를 전달함과 아울러 가요성을 가지는 플렉서블 기판을 더 구비해도 된다. 플렉서블 기판에 의하면, 촬상부에 대해서 구동 회로의 이동을 허용하면서, 촬상부로부터 구동 회로에 대해서 전기 신호를 전달하는 구성을 실현할 수 있다.
일 형태에 있어서, 파이버 광학 플레이트는 광 출사면 측에 마련되어 광의 진행 방향을 따라서 단면적(斷面績)이 점차 작아지는 테이퍼부를 포함해도 된다. 테이퍼부에 의하면, 광 입사면의 면적을 크게 하여 감도를 높임과 아울러, 광 출사면의 면적을 작게 하여 촬상 소자의 소형화를 도모할 수 있다.
일 형태에 있어서, 파이버 광학 플레이트에 있어서의 광 출사면 측의 측면에는, 컷면이 마련되어 있어도 된다. 컷면에 의하면, 파이버 광학 플레이트를 적합하게 하우징에 배치할 수 있다.
일 형태에 있어서, 촬상부는 고체 촬상 소자가 장착되는 소자 장착면과, 소자 장착면으로부터 입설(立設, 세워 마련됨)되는 프레임부를 포함해도 된다. 소자 장착면 및 프레임부에 의하면, 고체 촬상 소자를 보호하면서 고체 촬상 소자를 파이버 광학 플레이트에 접속할 수 있다.
일 형태에 있어서, 제1 유지 부재는 에폭시 수지 또는 실리콘이어도 된다. 제1 유지 부재에 의하면, 파이버 광학 플레이트를 하우징에 확실하게 유지할 수 있다.
일 형태에 있어서, 제2 유지 부재는 에폭시 수지여도 된다. 제2 유지 부재에 의하면, 수광부에 대한 광 출사면의 위치를 적합하게 유지할 수 있다.
일 형태에 있어서, 광 출사면의 면적은, 광 입사면의 면적보다 작아도 된다. 이 구성에 의하면, 광 출사면의 면적을 작게 하여 촬상 소자의 소형화를 도모할 수 있다.
본 발명의 다른 형태인 천공 장치는, 피가공물의 제1 면측에 배치되고, 피가공물의 제1 면을 향해서 방사선을 조사하는 방사선 출사부와, 피가공물의 제1 면에 대해서 반대측인 제2 면 측에 배치되고, 방사선 거물부로부터 조사되어 피가공물을 투과한 방사선을 받는 방사선 검출부와, 방사선 검출부를 피가공물에 대해서 상대적으로 이동시키는 이동 기구와, 피가공물에 관통 구멍을 형성하는 천공부를 구비한다. 방사선 검출부는 받아들인 방사선에 대응하는 광을 발생시키는 신틸레이터와, 신틸레이터가 발생시킨 광을 광 입사면으로부터 받음과 아울러 광 출사면으로부터 출사하는 파이버 광학 플레이트와, 광 출사면으로부터 출사된 광을 받는 수광부를 가짐과 아울러 받은 광에 대응하는 전기 신호를 발생시키는 고체 촬상 소자를 가지는 촬상부와, 고체 촬상 소자로부터 전기 신호를 받는 구동 회로와, 촬상부 및 구동 회로를 수용하는 하우징과, 하우징에 대한 촬상부의 위치를 유지하는 제1 유지 부재와, 수광부에 대한 광 출사면의 위치를 유지하는 제2 유지 부재를 가진다. 파이버 광학 플레이트와 촬상부는, 제2 유지 부재에 의해서 일체화되어 있다. 촬상부는 구동 회로에 대해서 이동 가능하다.
천공 장치는 상술한 방사선 검출기를 구비하고 있다. 따라서, 대형화가 가능한 파이버 광학 플레이트에 의해서 천공 위치의 검출 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 방사선 검출부를 피가공물에 대해서 상대적으로 이동시키는 경우, 방사선 검출기는 대형의 광학 부품을 구비하고 있으면서, 이동 속도를 높이는 것도 가능하다. 따라서, 가공 속도를 높일 수 있다.
본 발명에 의하면, 광학 부품의 대형화를 가능하게 하는 방사선 검출기 및 해당 방사선 검출기를 구비한 천공 장치가 제공된다.
도 1은 실시 형태에 따른 방사선 검출기의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 실시 형태에 따른 방사선 검출기의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 방사선 검출기가 구비하는 제2 유지 부재 및 코팅 부재를 나타내는 확대도이다.
도 4는 파이버 광학 플레이트의 사시도이다.
도 5는 파이버 광학 플레이트의 측면도이다.
도 6은 도 1에 나타내는 방사선 검출기를 구비한 X선 드릴링 장치를 나타내는 개요도이다.
도 7은 비교예에 따른 방사선 검출기의 구조를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명을 실시하기 위한 형태를 상세하게 설명한다. 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.
도 1 및 도 2에 나타내는 것처럼, 방사선 검출기(1)는 하우징(2)과, X선 검출부(3)와, 구동 회로(4)를 구비하고 있다.
하우징(2)은 X선 검출부(3)의 일부와, 구동 회로(4)를 수용한다. 하우징(2)은 수용물을 X선으로부터 차폐한다. 하우징(2)의 형상은, 대략 직육면체이다. 하우징(2)은 스텐레스강제(鋼製)의 부재로 이루어진다. 하우징(2)은 케이스(21)와, 고정 부재(22)를 가진다. 케이스(21)는 X선 검출부(3)의 일부와 구동 회로(4)를 수용한다. X선 검출부(3)의 일부란, 후술하는 고체 촬상 소자(33)이다. 케이스(21)의 제1 단부(端部)에는, 고정 부재(22)가 장착되어 있다. 케이스(21)의 제2 단부에는, 접속 단자(23)가 마련되어 있다. 접속 단자(23)는 구동 회로(4)에 대해서 전기적인 신호를 송신 또는 수신하는 것이어도 된다. 접속 단자(23)는 전력을 공급하기 위한 것이어도 된다.
고정 부재(22)는 X선 검출부(3)의 다른 부분을 수용한다. X선 검출부(3)의 다른 부분이란, 후술하는 파이버 광학 플레이트(34)이다. 또, 고정 부재(22)는 파이버 광학 플레이트(34)를 유지한다. 고정 부재(22)는, 예를 들면, 평면에서 볼 때 원형의 관통 구멍(22h)을 가진다. 관통 구멍(22h)에는, 파이버 광학 플레이트(34)가 배치되어 있다. 고정 부재(22)의 두께는 파이버 광학 플레이트(34)의 길이보다도 짧아도 된다. 고정 부재(22)의 제1 단부로부터 파이버 광학 플레이트(34)의 제1 단부인 광 입사면(34R)이 돌출된다. 마찬가지로, 고정 부재(22)의 제2 단부로부터 파이버 광학 플레이트(34)의 제2 단부인 광 출사면(34S)이 돌출된다. 파이버 광학 플레이트(34)의 제2 단부는, 전술의 케이스(21)의 내부에 배치된다.
고정 부재(22)는 케이스(21)에 대해서 고정되어 있다. 고정이란 고정 부재(22)의 위치가 케이스(21)에 대해서 실질적으로 변화하지 않는 것을 의미한다. 고정 부재(22)와 케이스(21)는, 일체물로서 간주해도 된다.
X선 검출부(3)는 패키지(31)와, 회로 기판(32)과, 고체 촬상 소자(33)와, 파이버 광학 플레이트(34)와, 신틸레이터(35)와, 폐쇄 부재(36)를 가진다. 패키지(31), 회로 기판(32), 고체 촬상 소자(33) 및 폐쇄 부재(36)는, 촬상부(5)를 구성한다. 세라믹제의 부재로 이루어지는 패키지(31)에는, 고체 촬상 소자(33)가 장착된다. 패키지(31)는 소자 장착면(31a)과, 프레임부(31b)를 가진다. 소자 장착면(31a)은 고체 촬상 소자(33)를 장착하는 영역과 배선 패턴을 포함한다. 배선 패턴은 고체 촬상 소자(33)에 대해서 본딩 와이어에 의해서 전기적으로 접속되어 있다. 소자 장착면(31a)에 있어서의 주변부에는, 소자 장착면(31a)으로부터 입설되는 프레임부(31b)가 마련되어 있다. 프레임부(31b)의 높이는 고체 촬상 소자(33)보다도 높다. 프레임부(31b)의 높이는, 본딩 와이어보다도 높다. 소자 장착면(31a)과 프레임부(31b)로 둘러싸인 공간은, 고체 촬상 소자(33)를 수용하는 오목부(31S)(도 2 참조)이다.
도 3에 나타내는 것처럼, 폐쇄 부재(36)는 오목부(31S)를 덮는다. 폐쇄 부재(36)는 패키지(31)의 프레임부(31b)에 고정되어 있다. 폐쇄 부재(36)는 폴리이미드 필름을 이용한 수지 테이프여도 된다. 수지 테이프는, 예를 들면, 캡톤(등록상표) 테이프여도 된다. 폐쇄 부재(36)에는 개구(36h)가 형성되어 있다. 개구(36h)는 파이버 광학 플레이트(34)를 삽입 관통시킨다. 폐쇄 부재(36)에 의하면, 후술하는 코팅 부재(37B)가 오목부(31S)에 들어가는 것을 억제할 수 있다.
폐쇄 부재(36)는 수지 테이프일 필요는 없다. 예를 들면, 폐쇄 부재로서, 충분한 강성(剛性)을 가짐과 아울러 가시광을 차단하는 금속판을 채용해도 된다. 폐쇄 부재로서, 두께 1mm 정도의 스텐레스강제의 불투명한 판 모양 부재를 채용해도 된다. 폐쇄 부재로서 스텐레스강제의 불투명한 판 모양 부재를 채용했을 경우에는, X선을 차폐할 수 있다. 또, 가시광선을 차폐할 수도 있다.
폐쇄 부재(36)에는 코팅 부재(37B)가 마련되어 있다. 보다 상세하게는, 코팅 부재(37B)는 폐쇄 부재(36)를 덮고 있다. 폐쇄 부재(36)는 오목부(31S)를 덮는 부분과, 프레임부(31b)를 덮는 부분을 포함한다. 코팅 부재(37B)는 오목부(31S)를 덮는 부분과, 프레임부(31b)를 덮는 부분에 마련되어 있다. 프레임부(31b)를 덮는 부분에 마련된 코팅 부재(37B)는, 엄밀하게는 폐쇄 부재(36)에 마련되어 있다고 말할 수 있다. 본 실시 형태에서는 이 구성을 코팅 부재(37B)는, 프레임부(31b) 상에 마련되어 있다고도 말한다. 또, 코팅 부재(37B)는 폐쇄 부재(36)와 파이버 광학 플레이트(34)의 경계를 덮고 있다. 코팅 부재(37B)는 파이버 광학 플레이트(34)의 표면인 컷면(34C)에 접해도 된다. 코팅 부재(37B)가 폐쇄 부재(36)와 파이버 광학 플레이트(34)와의 사이에 충전됨으로써, 패키지(31)의 내측(오목부(31S))은 실링된다. 즉, 패키지(31)의 내부와 외부와의 사이에서, 가스 또는 수증기 등의 출입은 저해된다. 환언하면, 코팅 부재(37B)는 폐쇄 부재(36)와 파이버 광학 플레이트(34)와의 연결 부분으로부터 오목부(31S)로의 수분의 침입을 방지한다. 코팅 부재(37B)는, 예를 들면 에폭시 수지를 채용해도 된다. 코팅 부재(37B)는 오목부(31S)에는, 침입시키지 않는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 코팅 부재(37B)의 열변형에 기인하여, 오목부(31S)에 배치되어 있는 고체 촬상 소자(33) 및 본딩 와이어에 데미지가 주어지는 것을 억제할 수 있다.
고체 촬상 소자(33)는 오목부(31S)의 바닥을 형성하는 소자 장착면(31a)에 고정된다. 오목부(31S)의 고체 촬상 소자(33)가 고정된 영역의 외측에는, 복수의 전극 패드가 마련되어 있다. 고체 촬상 소자(33)와 전극 패드는, 전술한 본딩 와이어에 의해서 서로 접속되어 있다. 전극 패드를 포함하는 배선 패턴은, 패키지(31)의 입출력부에 접속되어 있는 플렉서블 기판(38)에 의해서 구동 회로(4)에 대해서 전기적으로 접속되어 있다.
고체 촬상 소자(33)는 실리콘 기판에 형성된 CMOS 이미지 센서이다. 고체 촬상 소자(33)는 수광부(33a)를 포함한다. 고체 촬상 소자(33)는 생성한 신호를 출력하는 복수의 전극 패드를 포함한다. 고체 촬상 소자(33)의 전극 패드는, 소자 장착면(31a)의 전극 패드에 대해서 본딩 와이어에 의해서 전기적으로 접속되어 있다. 고체 촬상 소자(33)가 생성한 신호는, 고체 촬상 소자(33) 측의 전극 패드, 본딩 와이어, 패키지(31) 측의 전극 패드, 배선 패턴, 및 플렉서블 기판(38)(도 1 참조)을 통해서, 구동 회로(4)에 출력된다.
고체 촬상 소자(33)의 수광부(33a)에는, 에폭시 광학 접착제(37A)가 도포되어 있다. 고체 촬상 소자(33)의 수광부(33a)에는, 에폭시 광학 접착제(37A)에 의해서 파이버 광학 플레이트(34)의 광 출사면(34S)이 고정되어 있다. 에폭시 광학 접착제(37A)는 파이버 광학 플레이트(34)에 대한 고체 촬상 소자(33)의 위치를 유지한다. 에폭시 광학 접착제(37A)는 제2 유지 부재이다.
제2 유지 부재가 마련되는 위치는, 파이버 광학 플레이트(34)에 대한 고체 촬상 소자(33)의 위치를 유지할 수 있는 위치이면, 상기의 위치로 한정되지 않는다. 예를 들면, 코팅 부재(37B)의 내측에 배치되어도 된다. 제2 유지 부재는 폐쇄 부재(36)와 파이버 광학 플레이트(34)를 서로 고정하도록 마련되어도 된다.
도 4에 나타내는 것처럼, 파이버 광학 플레이트(34)는 신틸레이터(35)가 발생시킨 광을 고체 촬상 소자(33)까지 안내한다. 따라서, 파이버 광학 플레이트(34)는, 신틸레이터(35)와 고체 촬상 소자(33)와의 사이에 배치되어 있다. 파이버 광학 플레이트(34)는 코어 유리 재료로 이루어지는 코어 또는 클래드 유리 재료로 이루어지는 클래드 코어 유리 등으로 구성된다.
파이버 광학 플레이트(34)는 광 입사면(34R)과, 광 출사면(34S)을 가진다. 파이버 광학 플레이트(34)의 광 입사면(34R)은, 신틸레이터(35)에 대해서 광학적으로 접속되어 있다. 파이버 광학 플레이트(34)의 광 출사면(34S)은, X선 입사 방향에서 볼 때 고체 촬상 소자(33)의 수광부(33a)의 유효 영역을 포함한다. 광학적인 접속에는, 파이버 광학 플레이트(34)의 광 입사면(34R)에 대해서 신틸레이터(35)가 직접 접촉하는 양태를 포함한다. 광학적인 접속에는, 파이버 광학 플레이트(34)의 광 입사면(34R)과 신틸레이터(35)와의 사이에 광학 재료가 배치되는 양태도 포함한다. 파이버 광학 플레이트(34)의 광 출사면(34S)은, 고체 촬상 소자(33)의 수광부(33a)에 대해서 에폭시 광학 접착제(37A)에 의해서 광학적으로 접속되어 있다.
파이버 광학 플레이트(34)는 광 출사면(34S)이 고체 촬상 소자(33)의 수광부(33a)에 대해서 광학적으로 접속된 상태로 유지된다. 보다 상세하게는, 파이버 광학 플레이트(34)는 제1 유지 부재(39)에 의해서 고정 부재(22)에 유지되어 있다. 파이버 광학 플레이트(34)는 피유지면(34t)을 포함한다. 피유지면(34t)은 고정 부재(22)에 마련된 관통 구멍(22h)의 내주면(22t)을 향하고 있다. 피유지면(34t)에 있어서의 파이버 광학 플레이트(34)의 외경은, 관통 구멍(22h)의 내경보다도 작다. 따라서, 피유지면(34t)과 내주면(22t)과의 사이에는, 간극이 형성된다.
피유지면(34t)과 내주면(22t)과의 사이에 형성된 간극에는, 제1 유지 부재(39)가 충전되어 있다. 피유지면(34t)이 원주면인 경우에는, 제1 유지 부재(39)는 X선 입사 방향에서 볼 때 링 모양이다. 제1 유지 부재(39)는 수지제의 재료로 이루어진다. 예를 들면, 제1 유지 부재(39)는 실리콘이어도 된다. 제1 유지 부재(39)는 유의(有意)한 탄성 변형을 일으키는 것으로서 봐도 된다. 유의한 탄성 변형에 의하면, 고정 부재(22)에 대한 파이버 광학 플레이트(34)의 위치가 유의하게 변화할 수 있다. 예를 들면, 초기 상태로서, 파이버 광학 플레이트(34)의 중심축선과 관통 구멍(22h)의 중심축선이 일치하고 있다고 하면, 피유지면(34t)으로부터 내주면(22t)까지의 거리는, 동일하다. 한편, 제1 유지 부재(39)에 변형이 생겼다고 하면, 피유지면(34t)으로부터 내주면(22t)까지의 거리에 편향이 생긴다.
광 출사면(34S)의 면적은 광 입사면(34R)의 면적보다 작다. 이러한 관계를 가지는 파이버 광학 플레이트(34)의 형상은, 테이퍼 형상이다. 파이버 광학 플레이트(34)의 광 입사면(34R)의 면적은, 일례로서 310mm2 정도이다. 파이버 광학 플레이트(34)의 광 출사면(34S)의 면적은, 일례로서 95mm2 정도이다. 따라서, 광 입사면(34R)의 면적과 광 출사면(34S)의 면적과의 비율은, 1.0 이상이다. 광 입사면(34R)의 면적과 광 출사면(34S)의 면적과의 비율은, 일례로서 3.24이다.
파이버 광학 플레이트(34)의 형상에 대해서, 더 설명한다. 파이버 광학 플레이트(34)는 광 입사면(34R)을 포함하는 상류부(34a)와, 광 출사면(34S)을 포함하는 하류부(34b)(테이퍼부)를 포함한다. 도 4 및 도 5에 나타내는 예시에 있어서, 상류부(34a)는 X선 입사 방향(RA)을 따라서, X선 입사 방향(RA)과 직교하는 폭이 일정하다. 평면에서 볼 때 상류부(34a)의 형상이 원형이라면, X선 입사 방향(RA)과 직교하는 폭은 직경이다.
하류부(34b)의 형상은 X선 입사 방향(RA)을 따라서 소정의 비율로 점차 폭이 좁아진다. 도 4 및 도 5에 나타내는 예시에 의하면, 하류부(34b)의 대략적인 형상은, 끝이 차츰 좁아지는 대략 테이퍼 형상이다. X선 입사 방향(RA)을 포함하는 면에 있어서 하류부(34b)를 단면시(斷面視) 했을 때, 하류부(34b)의 단면 형상을 규정하는 외형선은 곡선이다. 하류부(34b)의 외표면은 곡면이다. 하류부(34b)는 곡면의 일부가 깍여 형성된 4개의 평면을 포함한다. 이들 4개의 평면을 컷면(34C)이라고 칭한다.
컷면(34C)의 하단은 광 출사면(34S)을 둘러싼다. 즉, 컷면(34C)의 하단은, 광 출사면(34S)의 형상을 규정한다. 따라서, 컷면(34C)을 마련함으로써, 광 출사면(34S)의 형상을 임의의 평면 형상으로 할 수 있다. 예를 들면, 도 4 및 도 5에 나타내는 예에서는, 광 출사면(34S)의 형상은 직사각형이다. 광 출사면(34S)의 형상은, 고체 촬상 소자(33)의 수광부(33a)의 형상에 대응한다. 이러한 구성에 의하면, 방사선 검출기(1)를 소형화할 수 있다.
컷면(34C)은, 예를 들면, 각도(A1)와, 교점의 위치에 의해서 규정할 수 있다. 각도(A1)란, X선 입사 방향(RA)을 따르는 축선(AZ)에 대해서 직교하는 가상 평면(AX)과의 사이의 각도이다. 교점의 위치란, 컷면(34C)을 포함하는 가상 평면과 축선(AZ)과의 교점의 위치이다. 각도(A1)는 30도 이상 60도 이하이다. 예를 들면, 각도(A1)는 50도로 해도 된다. 컷면(34C)에 의하면, 파이버 광학 플레이트(34)의 주위에 배치되는 부품과의 간섭을 피할 수 있다. 이러한 구성에 의해서도, 방사선 검출기(1)를 소형화할 수 있다. 방사선 검출기(1)를 조립할 때, 예를 들면, 고체 촬상 소자(33)와 파이버 광학 플레이트(34)를 접속시키는 공정에서는, 패키지(31)가 장착된 회로 기판(32)의 위치 결정 또는 고정을 위한 지그(jig)를 이용한다. 이 경우에 있어서, 컷면(34C)을 마련함으로써, 지그에 파이버 광학 플레이트(34)가 간섭하기 어려워진다. 파이버 광학 플레이트(34)와 고체 촬상 소자(33)를 서로 유지하는 에폭시 광학 접착제(37A)가 배치되는 영역의 주위에, 충분한 작업 공간을 확보할 수 있다. 따라서, 고체 촬상 소자(33)와 파이버 광학 플레이트(34)와의 조립 작업을 용이하게 행할 수 있다. 요컨대, 컷면(34C)의 양태는, 광 출사면(34S)의 형상뿐만이 아니라, 주변 부품과의 위치 관계에 따라서 결정해도 된다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 파이버 광학 플레이트(34)의 광 입사면(34R)에는, 신틸레이터(35)가 형성되어 있다. 신틸레이터(35)는 제1 단면(35R)으로부터 입사된 X선을 광으로 변환한다. 광의 파장대는, 고체 촬상 소자(33)가 감도를 가지는 파장대에 대응한다. 신틸레이터(35)는 광을 제2 단면(35S)으로부터 출사한다. 신틸레이터(35)는 CsI, NaI 등의 기둥 모양 결정 또는 입상(粒狀) 결정으로 이루어진다. 신틸레이터(35)의 표면에는, 유기막이 마련되어 있다. 유기막은 신틸레이터(35)에 공기가 접하는 것을 막는다. 그 결과, 조해성(潮解性)을 가지는 신틸레이터의 경우에, 조해에 의한 발광 효율의 열화가 억제된다. 조해성을 갖지 않는 신틸레이터의 경우는, 유기막을 형성하지 않아도 된다. 유기막은 X선의 투과성이 높고 또한 수증기 및 가스의 투과가 매우 적은, 폴리파라자일릴렌 또는 폴리파라클로로자일릴렌 등의 자일릴렌계 수지로 이루어진다. 유기막의 형성에는, CVD(화학적 증착)법 등이 이용된다. 파릴렌에 의한 코팅막은, 수증기 및 가스의 투과가 매우 적다. 파릴렌에 의한 코팅막은, 발수성 및 내약품성도 높다. 파릴렌에 의한 코팅막은, 박막이어도 뛰어난 전기 절연성을 가진다. 파릴렌에 의한 코팅막은, 방사선 및 가시광선에 대해서 투명하다. 유기막의 외측 또는 내측에는, 금, 은 및 알루미늄 등으로 이루어지는 반사 박막이 마련되어 있다. 반사 박막은 신틸레이터(35)에서 발생시킨 광 중, 고체 촬상 소자(33)(파이버 광학 플레이트(34)) 측이 아니라, X선 입사면측을 향하는 광을 반사한다. 그 결과, 광의 손실이 저감된다. 따라서, 방사선 검출기(1)의 감도를 높일 수 있다. 반사막은 외부로부터 침입함으로써 노이즈가 되는 광을 차단할 수도 있다.
신틸레이터(35)의 제1 단면(35R) 측에는, 필터(41)가 배치되어 있다. 필터(41)는 신틸레이터(35)에 받아들이는 X선을 선택적으로 투과한다. 필터(41)는 제1 단면(35R)을 덮는 원형 또는 직사각형의 평판(平板)이다. 직사각형의 필터(41)는 각각의 모서리부에 있어서, 스페이서(42)를 통해서 고정 부재(22)에 대해서 착탈 가능하게 고정되어 있다. 스페이서(42)의 길이는 필터(41)와 신틸레이터(35)와의 간격이 소정값이 되도록 설정되어 있다. 필터(41)에는, 알루미늄제의 판 모양 부재를 채용해도 된다. 필터(41)의 두께는 1mm 정도이다. 알루미늄제의 필터(41)에 의하면, 저에너지의 X선을 차폐함과 아울러, 고에너지의 X선을 투과한다. 그 결과, 고에너지의 X선을 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 필터(41)의 재질 및 두께는, 검출 대상이 되는 X선의 에너지의 크기에 따라 적절히 선택해도 된다.
필터(41)는 판형의 부재로 한정되지 않는다. 예를 들면, 필터(41)로서, 파이버 광학 플레이트(34)의 측면을 덮는 측부를 가지는 하우징 형상의 부품을 채용해도 된다. 필터(41)가 측부를 가짐으로써, 파이버 광학 플레이트(34)의 측면을 확실하게 차광할 수 있다.
구동 회로(4)는 플렉서블 기판(38)의 제2 단부 측에 전기적으로 접속되어 있다. 구동 회로(4)는 소정의 연산 처리를 행하는 연산 처리부 및 연산 처리부의 출력을 증폭하는 증폭부 등을 가지고 있다. 구동 회로(4)는 케이스(21)의 내부에 수납되어 있다. 보다 상세하게는, 케이스(21)의 내면에는 돌기부(21a)가 마련되어 있다. 돌기부(21a)는 구조적으로는 케이스(21)와 일체이다. 돌기부(21a)에는 구동 회로(4)가 고정되어 있다. 예를 들면, 돌기부(21a)에는 구동 회로(4)의 모서리부가 재치된다. 재치된 구동 회로(4)의 일부와, 돌기부(21a)에는, 서로 삽입 관통하는 관통 구멍이 마련되어 있다. 관통 구멍에 대해서 체결 부품(21b)을 삽입 관통함으로써, 돌기부(21a)에 대해서 구동 회로(4)가 고정된다. 이 고정에 의하면, 구동 회로(4)는 돌기부(21a)에 대해서 유의한 이동을 발생시키지 않는다. 구동 회로(4)는 케이스(21)에 대해서 유의한 이동을 발생시키지 않는다. 구동 회로(4)는 케이스(21)를 포함하는 하우징(2)에 대해서도 유의한 이동을 발생시키지 않는다.
방사선 검출기(1)는, 예를 들면, 도 6에 나타내는 X선 드릴링 장치(200)(천공 장치)에 적용할 수 있다. X선 드릴링 장치(200)는 피가공물(101)에 가이드 구멍을 마련한다. 천공 가공을 행할 때, 피가공물(101)에 있어서 구멍을 마련해야 할 위치에 대해서, 천공 기구(102)를 정확하게 맞출 필요가 있다. 방사선 검출기(1)는 천공 기구(102)의 위치 맞춤에 이용된다. X선 드릴링 장치(200)는 방사선 출사 장치(103)(방사선 출사부)와, 방사선 검출기(1)(방사선 검출부)와, 천공 기구(102)(천공부)와, 이동 기구(104)를 포함한다. 방사선 출사 장치(103)는 피가공물(101)의 제1 면(101a) 측에 배치되어 있다. 방사선 출사 장치(103)는 제1 면(101a)을 향해서 방사선을 조사한다. 방사선은, 예를 들면 X선이어도 된다. 방사선 검출기(1)는 피가공물(101)의 제2 면(101b) 측에 배치되어 있다. 제2 면(101b)은 제1 면(101a)에 대해서 이측(裏側)이다. 방사선 출사 장치(103) 및 방사선 검출기(1)는 피가공물(101)을 사이에 두도록 배치되어 있다.
방사선 검출기(1)는 피가공물(101)에 마련된 마커의 위치를 측정한다. 마커의 위치 정보를 이용하여, 피가공물(101)에 대한 천공 기구(102)의 위치가 제어된다. 방사선 검출기(1)는 마커의 측정을 위해서, 회로 기판과 같은 피가공물(101)에 대해서 XY 평면을 따라서 이동한다. 방사선 검출기(1)의 이동 속도는, 일례로서 50cm/sec이다. 즉, 방사선 검출기(1)는 2축을 따르는 이동이 가능하다. X선 드릴링 장치(200)는 방사선 출사 장치(103), 방사선 검출기(1) 및 천공 기구(102)를 이동시키기 위한 이동 기구(104)를 구비한다. 이동 기구(104)는 방사선 검출기(1)를 피가공물(101)에 대해서 상대적으로 이동시킨다. 천공 기구(102)는 피가공물(101)에 관통 구멍을 형성한다. 천공 기구(102)는 드릴 장치 또는 레이저 장치를 채용해도 된다. 도 6의 예시에서는, 천공 기구(102)는 제1 면(101a) 측에 배치되어 있다. 천공 기구(102)는 제2 면(101b) 측에 배치되어도 된다.
도 6에 나타내는 것 같은 X선 드릴링 장치(200)에는, 가공 속도의 향상이 요구되고 있다. 가공 속도를 향상시키기 위해서는, 마커의 위치 정보를 신속하게 취득하는 것이 필요하다. 그러기 위해서는, 방사선 검출기(1)를 마커가 설정되어 있는 영역에 재빠르게 이동시키는 것이 필요하다. 방사선 검출기(1)를 목표 위치까지 고속으로 이동시킨 후에, 목표 위치에 있어서 방사선 검출기(1)를 정지시킨 것으로 한다. 그러면, 방사선 검출기(1)를 구성하는 각 부품에는, 각각의 질량에 따른 관성력이 작용한다. 예를 들면, 파이버 광학 플레이트(34)의 질량은, 구동 회로(4)보다도 질량이 크다. 따라서, 파이버 광학 플레이트(34)에 작용하는 관성력은, 구동 회로(4)에 작용하는 관성력보다도 크다. 관성력의 차이는, 파이버 광학 플레이트(34)와 구동 회로(4)와의 사이에 있어서, 상대적인 위치의 변화를 발생시키는 요인이 된다. 이러한 상대적인 위치의 변화는, 진동, 충격 또는 온도의 변화 등에 의해서도 발생하는 경우가 있다.
도 7에 나타내는 비교예의 방사선 검출기(300)는, 파이버 광학 플레이트(34)에 고체 촬상 소자(33)가 접합되어 있다. 방사선 검출기(300)의 회로 기판(332)은 강체인 전극 핀(333)에 의해서 구동 회로(4)에 연결되어 있다. 방사선 검출기(300)의 접속 구성에 의하면, 회로 기판(332)과 구동 회로(4)는, 구조적으로 일체물로서 간주할 수 있다. 파이버 광학 플레이트(34)는 제1 유지 부재(39)를 매개로 하우징(2)에 유지되어 있다. 구동 회로(4)는 고정 부재(22)를 매개로 하우징(2)에 유지되어 있다. 이러한 구조에 있어서, 파이버 광학 플레이트(34)와 구동 회로(4)와의 사이에 상대적인 위치의 변화가 생기면, 파이버 광학 플레이트(34)와 구동 회로(4)와의 연결 부분에 부하가 생겨 버린다. 환언하면, 고체 촬상 소자(33)에 부하가 생겨 버린다. 각 구성부품이 서로 상대적인 이동을 허락하지 않도록 강고한 고정에 의해서 연결되어 있기 때문에, 부품 간에 있어서의 상대적인 위치 변화가 허용되기 어렵다. 그 결과, 어느 부품에 부하(응력)가 발생해 버린다. 발생한 부하에 의하면, 파이버 광학 플레이트(34)와 고체 촬상 소자(33)와의 접속 상태가 변화한다. 예를 들면, 파이버 광학 플레이트(34)에 고체 촬상 소자(33)를 유지하는 에폭시 광학 접착제(37A)의 벗겨짐이 생기는 경우가 있다. 그 결과, 방사선 검출기(1)의 신뢰성을 해쳐 버린다. 부하는 상대적인 위치 변화의 정도가 클수록, 커진다. 상대적인 위치 변화의 정도는, 예를 들면 부품 사이에 있어서의 질량의 차이에 따른다. X선 드릴링 장치(200)에 있어서의 가공 속도의 고속화에 대응하기 위해서, 방사선 검출기(1)를 고속 이동시키는 것에 의해서도, 상대적인 위치 변화의 정도가 커져 버린다.
따라서, 검출 감도를 향상시키는 목적으로부터 파이버 광학 플레이트(34)를 대형화하면 할수록, 상대적인 위치 변화의 정도가 커진다. 또한, 가공 속도를 향상시키는 목적으로부터 방사선 검출기(1)의 이동 속도를 높일수록, 상대적인 위치 변화의 정도가 커진다. 그 결과, 부품 사이에 생기는 부하도 커져 버린다.
상술한 문제는 복수의 부품이 서로 강고하게 고정되어 있는 것이 요인의 하나이다. 이에, 실시 형태의 방사선 검출기(1)는 부품끼리의 상대적인 위치 변화를 적극적으로 허용하는 구성을 채용했다.
구체적으로는, 패키지(31)가 장착된 회로 기판(32)과 구동 회로(4)를 가요성을 가지는 플렉서블 기판(38)에 의해서 전기적으로 접속했다. 즉, 회로 기판(32)과 구동 회로(4)와의 접속 구성으로서, 역학적으로는 연결되어 있지 않은 구성을 채용했다. 이 접속 구성은, 환언하면 고체 촬상 소자(33)와 하우징(2)을 서로 강고하게 고정하지 않는다. 하우징(2)에는 신틸레이터(35), 파이버 광학 플레이트(34) 및 고체 촬상 소자(33)가 일체화된 제1 구조물과, 구동 회로(4)를 포함하는 제2 구조물이 수용되어 있다. 제1 구조물은 하우징(2)에 대해서 유지되어 있다. 제2 구조물은 다른 위치에 있어서 하우징(2)에 유지되어 있다. 제1 구조물과 제2 구조물은, 전기적으로 접속되어 있을 뿐이며, 역학적으로는 연결된 상태는 아니다. 환언하면, 고체 촬상 소자(33)는 하우징(2)에 대해서 직접 고정되어 있지 않다.
회로 기판(32)은 구동 회로(4) 및/또는 하우징(2)에 대해서 이동 가능하면 된다. 따라서, 회로 기판(32)의 물리적인 구성에 대해서는 몇 개의 양태가 있을 수 있다. 예를 들면, 회로 기판(32)은 파이버 광학 플레이트(34)에만 접해 있고, 하우징(2)에는 직접 접해 있지 않은 것으로 해도 된다. 회로 기판(32)은, 예를 들면 돌기부(21a)와 같은 부위에 재치되어 있을 뿐이어도 된다. 이 경우에는, 회로 기판(32)은 X선 입사 방향(RA)의 방향으로는 이동할 수 없다. 한편, 회로 기판(32)은 X선 입사 방향(RA)과 직교하는 방향으로의 이동은 허용된다. 그 한편으로, 패키지(31) 및 회로 기판(32)의 측면과 하우징(2)의 내면과의 사이에는, 이동을 허용하기 위한 간극을 필요로 한다.
이러한 구성에 의하면, 파이버 광학 플레이트(34)와 구동 회로(4)와의 상대적인 위치 관계에 변화를 발생시키는 힘이 작용했을 경우에도, 플렉서블 기판(38)은 상대적인 이동을 방해하지 않는다. 따라서, 파이버 광학 플레이트(34) 및 회로 기판(32)과, 구동 회로(4)가 각각 독립한 이동을 행하는 것이 가능하다. 그 결과, 회로 기판(32)과 구동 회로(4)와의 사이에 부하가 생기지 않는다. 따라서, 파이버 광학 플레이트(34)에 대해서, 검출 정밀도의 관점으로부터 원하는 형상 또는 크기를 선택할 수 있다. 방사선 검출기(1)의 이동 속도의 상한을 완화하는 것이 가능하게 된다.
요컨대, 방사선 검출기(1)는 받아들인 방사선에 대응하는 광을 발생시키는 신틸레이터(35)와, 신틸레이터(35)가 발생시킨 광을 광 입사면(34R)으로부터 받음과 아울러, 광 출사면(34S)으로부터 출사하는 파이버 광학 플레이트(34)와, 광 출사면(34S)으로부터 출사된 광을 받는 수광부(33a)를 가짐과 아울러 받은 광에 대응하는 전기 신호를 발생시키는 고체 촬상 소자(33)를 가지는 촬상부(5)와, 고체 촬상 소자(33)로부터 전기 신호를 받는 구동 회로(4)와, 촬상부(5) 및 구동 회로(4)를 수용하는 하우징(2)과, 하우징(2)에 대한 촬상부(5)의 위치를 유지하는 제1 유지 부재(39)와, 수광부(33a)에 대한 광 출사면(34S)의 위치를 유지하는 에폭시 광학 접착제(37A)를 구비한다. 파이버 광학 플레이트(34)와 촬상부(5)는, 에폭시 광학 접착제(37A)에 의해서 일체화되어 있다. 촬상부(5)는 구동 회로(4)에 대해서 이동 가능하다.
방사선 검출기(1)에서는, 파이버 광학 플레이트(34) 및 촬상부(5)가 일체의 구조물로서 간주될 수 있다. 그리고, 파이버 광학 플레이트(34) 및 촬상부(5)는, 제1 유지 부재(39)에 의해서 일체로서 하우징(2)에 유지되어 있다. 한편, 촬상부(5)는 구동 회로(4)에 대해서 이동 가능하다. 그러면, 비교적 질량이 큰 파이버 광학 플레이트(34)와 일체인 촬상부(5)와, 비교적 질량이 작은 구동 회로(4)와의 사이에 상대적인 위치의 변화가 생겼다고 해도, 각각이 독립하여 움직이는 것이 가능하다. 촬상부(5)와 구동 회로(4)와의 사이에, 상대 위치의 변화에 기인하는 부하가 발생하지 않는다. 그 결과, 구동 회로(4)의 특성에 좌우되는 일 없이, 파이버 광학 플레이트(34)의 크기 또는 질량을 결정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 신틸레이터(35)를 대형화할 수 있다.
방사선 검출기(1)는 구동 회로(4)를 하우징(2)에 대해서 고정하는 돌기부(21a)를 더 구비한다. 돌기부(21a)에 의하면, 구동 회로(4)를 확실하게 고정할 수 있다.
방사선 검출기(1)는 촬상부(5)로부터 구동 회로(4)에 대해서 전기 신호를 전달함과 아울러 가요성을 가지는 플렉서블 기판(38)을 더 구비한다. 플렉서블 기판(38)에 의하면, 촬상부(5)에 대해서 구동 회로(4)의 이동을 허용하면서, 촬상부(5)로부터 구동 회로(4)에 대해서 전기 신호를 전달하는 구성을 실현할 수 있다.
파이버 광학 플레이트(34)는 광 출사면(34S)의 측에 마련되어 광의 진행 방향을 따라서 단면적이 점차 작아지는 테이퍼부인 하류부(34b)를 포함한다. 환언하면, 광 출사면(34S)의 면적은 광 입사면(34R)의 면적보다 작다. 하류부(34b)에 의하면, 광 입사면(34R)의 면적을 크게 하여 감도를 높임과 아울러, 광 출사면(34S)의 면적을 작게 하여 촬상 소자의 소형화를 도모할 수 있다.
파이버 광학 플레이트(34)에 있어서의 광 출사면(34S)측의 측면에는, 컷면(34C)이 마련되어 있다. 컷면(34C)에 의하면, 파이버 광학 플레이트(34)를 적합하게 하우징(2)에 배치할 수 있다.
촬상부(5)는 고체 촬상 소자(33)가 장착되는 소자 장착면(31a)과, 소자 장착면(31a)으로부터 입설되는 프레임부(31b)를 포함한다. 소자 장착면(31a) 및 프레임부(31b)에 의하면, 고체 촬상 소자(33)를 보호하면서 고체 촬상 소자(33)와 파이버 광학 플레이트(34)를 서로 접속시킬 수 있다.
제1 유지 부재(39)는 에폭시 수지 또는 실리콘 고무이다. 제1 유지 부재(39)에 의하면, 파이버 광학 플레이트(34)를 하우징(2)에 확실하게 유지할 수 있다.
에폭시 광학 접착제(37A)는 에폭시 수지이다. 에폭시 광학 접착제(37A)에 의하면, 수광부(33a)에 대한 광 출사면(34S)의 위치를 적합하게 유지할 수 있다.
X선 드릴링 장치(200)는 피가공물(101)의 제1 면(101a) 측에 배치되고, 피가공물(101)의 제1 면(101a)을 향해서 방사선을 조사하는 방사선 출사 장치(103)와, 피가공물(101)의 제1 면(101a)에 대해서 반대측인 제2 면(101b) 측에 배치되고, 방사선 검출기(1)로부터 조사되어 피가공물(101)을 투과한 방사선을 받는 방사선 검출기(1)와, 방사선 검출기(1)를 피가공물(101)에 대해서 상대적으로 이동시키는 이동 기구(104)와, 피가공물(101)에 관통 구멍을 형성하는 천공 기구(102)를 구비한다. 방사선 검출기(1)는 받아들인 방사선에 대응하는 광을 발생시키는 신틸레이터(35)와, 신틸레이터(35)가 발생시킨 광을 광 입사면(34R)으로부터 받아, 광 입사면(34R)보다도 작은 광 출사면(34S)으로부터 출사하는 파이버 광학 플레이트(34)와, 광 출사면(34S)으로부터 출사된 광을 받는 수광부(33a)를 가짐과 아울러 받은 광에 대응하는 전기 신호를 발생시키는 고체 촬상 소자(33)를 가지는 촬상부(5)와, 고체 촬상 소자(33)로부터 전기 신호를 받는 구동 회로(4)와, 촬상부(5) 및 구동 회로(4)를 수용하는 하우징(2)과, 하우징(2)에 대한 촬상부(5)의 위치를 유지하는 제1 유지 부재(39)와, 수광부(33a)에 대한 광 출사면(34S)의 위치를 유지하는 에폭시 광학 접착제(37A)를 가진다. 촬상부(5)는 구동 회로(4)에 대해서 이동 가능하다.
X선 드릴링 장치(200)는 상술한 방사선 검출기(1)를 구비하고 있다. 따라서, 대형화가 가능한 파이버 광학 플레이트(34)에 의해서 천공 위치의 검출 정밀도를 높일 수 있다. 방사선 검출기(1)는 대형의 파이버 광학 플레이트(34)를 구비하고 있으면서, 이동 속도를 높이는 것도 가능하다. 따라서, 가공 속도를 높일 수 있다.
이상, 본 발명을 그 실시 형태에 기초하여 상세하게 설명했다. 그러나, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
실시 형태의 방사선 검출기(1)에서는, 고체 촬상 소자(33)를 수용한 패키지(31)는, 회로 기판(32)을 통해서 플렉서블 기판(38)에 접속되어 있었다. 예를 들면, 방사선 검출기(1)는 회로 기판(32)을 생략해도 된다. 이 경우에는, 패키지(31)에 플렉서블 기판(38)의 제1 단부가 직접 전기적으로 접속된다.
방사선 검출기(1)의 적용처는, X선 드릴링 장치(200)로 한정되지 않는다. 예를 들면, 방사선 검출기(1)는 방사광 빔 모니터나 X선 이미징 카메라에 적용해도 된다.
1 … 방사선 검출기(방사선 검출부) 2 … 하우징
3 … X선 검출부 4 … 구동 회로
5 … 촬상부 21 … 케이스
21a … 돌기부 21b … 체결 부품
22 … 고정 부재 22h … 관통 구멍
22t … 내주면 23 … 접속 단자
31 … 패키지 31S … 오목부
31a … 소자 장착면 31b … 프레임부
32 … 회로 기판 33 … 고체 촬상 소자
33a … 수광부 34 … 파이버 광학 플레이트
34C … 컷면 34R … 광 입사면
34S … 광 출사면 34a … 상류부
34b … 하류부(테이퍼부) 34t … 피유지면
35 … 신틸레이터 35R … 제1 단면
35S … 제2 단면 36 … 폐쇄 부재
36h … 개구
37A … 에폭시 광학 접착제(제2 유지 부재)
37B … 코팅 부재 38 … 플렉서블 기판
39 … 제1 유지 부재 41 … 필터
42 … 스페이서 200 … X선 드릴링 장치
101 … 피가공물 101a … 제1 면
101b … 제2 면 102 … 천공 기구(천공부)
103 … 방사선 출사 장치 104 … 이동 기구
332 … 회로 기판 333 … 전극 핀
200 … X선 드릴링 장치(천공 장치) RA … X선 입사 방향

Claims (10)

  1. 받아들인 방사선에 대응하는 광을 발생시키는 신틸레이터와,
    상기 신틸레이터가 발생시킨 상기 광을 광 입사면으로부터 받음과 아울러, 광 출사면으로부터 출사하는 파이버 광학 플레이트와,
    상기 광 출사면으로부터 출사된 상기 광을 받는 수광부를 가짐과 아울러 받은 상기 광에 대응하는 전기 신호를 발생시키는 고체 촬상 소자를 가지는 촬상부와,
    상기 고체 촬상 소자로부터 상기 전기 신호를 받는 구동 회로와,
    상기 촬상부 및 상기 구동 회로를 수용하는 하우징과,
    상기 하우징에 대한 상기 촬상부의 위치를 유지하는 제1 유지 부재와,
    상기 수광부에 대한 상기 광 출사면의 위치를 유지하는 제2 유지 부재를 구비하고,
    상기 파이버 광학 플레이트와 상기 촬상부는, 상기 제2 유지 부재에 의해서 일체화되어 있고,
    상기 촬상부는 상기 구동 회로에 대해서 이동 가능한, 방사선 검출기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동 회로를 상기 하우징에 대해서 고정하는 고정 부재를 더 구비하는,방사선 검출기.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 촬상부로부터 상기 구동 회로에 대해서 상기 전기 신호를 전달함과 아울러 가요성을 가지는 플렉서블 기판을 더 구비하는, 방사선 검출기.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파이버 광학 플레이트는 상기 광 출사면 측에 마련되어 상기 광의 진행 방향을 따라서 단면적(斷面績)이 점차 작아지는 테이퍼부를 포함하는, 방사선 검출기.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파이버 광학 플레이트에 있어서의 상기 광 출사면 측의 측면에는, 컷면이 마련되어 있는, 방사선 검출기.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촬상부는
    상기 고체 촬상 소자가 장착되는 소자 장착면과,
    상기 소자 장착면으로부터 입설되는 프레임부를 포함하는, 방사선 검출기.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유지 부재는 에폭시 수지 또는 실리콘 고무인, 방사선 검출기.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 유지 부재는 에폭시 수지인, 방사선 검출기.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 출사면의 면적은, 상기 광 입사면의 면적보다 작은, 방사선 검출기.
  10. 피가공물의 제1 면측에 배치되고, 상기 피가공물의 상기 제1 면을 향해서 방사선을 조사하는 방사선 출사부와,
    상기 피가공물의 상기 제1 면에 대해서 반대측인 제2 면 측에 배치되고, 상기 방사선 출사부로부터 조사되어 상기 피가공물을 투과한 상기 방사선을 받는 방사선 검출부와,
    상기 방사선 검출부를 피가공물에 대해서 상대적으로 이동시키는 이동 기구와,
    상기 피가공물에 관통 구멍을 형성하는 천공부를 구비하고,
    상기 방사선 검출부는
    받아들인 방사선에 대응하는 광을 발생시키는 신틸레이터와,
    상기 신틸레이터가 발생시킨 상기 광을 광 입사면으로부터 받음과 아울러, 광 출사면으로부터 출사하는 파이버 광학 플레이트와,
    상기 광 출사면으로부터 출사된 상기 광을 받는 수광부를 가짐과 아울러 받은 상기 광에 대응하는 전기 신호를 발생시키는 고체 촬상 소자를 가지는 촬상부와,
    상기 고체 촬상 소자로부터 상기 전기 신호를 받는 구동 회로와,
    상기 촬상부 및 상기 구동 회로를 수용하는 하우징과,
    상기 하우징에 대한 상기 촬상부의 위치를 유지하는 제1 유지 부재와,
    상기 수광부에 대한 상기 광 출사면의 위치를 유지하는 제2 유지 부재를 구비하고,
    상기 파이버 광학 플레이트와 상기 촬상부는, 상기 제2 유지 부재에 의해서 일체화되어 있고,
    상기 촬상부는 상기 구동 회로에 대해서 이동 가능한, 천공 장치.
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