KR20220076449A - 파이버 옵틱 플레이트, 신틸레이터 패널, 방사선 검출기, 전자 현미경, x선 차폐 방법, 및 전자선 차폐 방법 - Google Patents

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다쿠야 사카이
고스케 도미타
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Abstract

복수의 코어 유리(122a)와, 코어 유리(122a)를 피복하는 클래드 유리(122b)와, 복수의 코어 유리(122a) 사이에 배치된 흡광체 유리(122c)를 구비하고, 코어 유리(122a)에 있어서의 TiO2의 함유량이 7질량% 이하이고, 코어 유리(122a)에 있어서의 B2O3의 함유량이 15질량% 이상이며, 코어 유리(122a)에 있어서의 WO3의 함유량이 0질량%를 초과하는, 파이버 옵틱 플레이트(122).

Description

파이버 옵틱 플레이트, 신틸레이터 패널, 방사선 검출기, 전자 현미경, X선 차폐 방법, 및 전자선 차폐 방법
본 발명은 파이버 옵틱 플레이트, 신틸레이터 패널, 방사선 검출기, 전자 현미경, X선 차폐 방법, 및 전자선 차폐 방법에 관한 것이다.
파이버 옵틱 플레이트(별명：파이버페이스(페이스) 플레이트·집합체 또는 파이버 번들 플레이트·집합체. 예를 들면, 하마마츠 포토닉스 주식회사 제품의 상품명 J11057)는, 복수의 광 파이버가 묶여 구성된 광학 디바이스이며, 각종 광학 기기에서 이용할 수 있다. 파이버 옵틱 플레이트는, 예를 들면, 복수의 코어 유리와, 해당 코어 유리를 피복하는 클래드 유리와, 복수의 코어 유리 사이에 배치된 흡광체 유리를 구비하고 있고, 코어 유리에 이용되는 유리 조성물의 각종 조성이 검토되고 있다(예를 들면, 하기 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평9－71436호
파이버 옵틱 플레이트의 코어 유리에 이용되는 유리 조성물에 대해서는, 광학 기기에 있어서의 우수한 성능을 확보하는 관점으로부터, 착색을 억제함과 아울러 적당한 굴절률이 요구된다.
본 발명의 일 측면은 착색도가 작음과 아울러 적당한 굴절률을 가지는 코어 유리를 구비하는 파이버 옵틱 플레이트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 일 측면은, 상기 파이버 옵틱 플레이트를 구비하는 신틸레이터 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 일 측면은 상기 신틸레이터 패널을 구비하는 방사선 검출기 및 전자 현미경을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 일 측면은, 상기 파이버 옵틱 플레이트를 이용한 X선 차폐 방법 및 전자선 차폐 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
근래, 파이버 옵틱 플레이트와 신틸레이터를 구비하는 신틸레이터 패널을 대상물(피사체, 촬상 대상, 검사 대상 등)과 촬상 소자와의 사이에 개재시킨 상태에서 대상물측으로부터 촬상 소자를 향해서 방사선을 조사하는 것에 의해 디지털 이미징이 행해지고 있다. 이 경우, 촬상 소자가 방사선에 피폭(被曝)되면, 암(暗)전류, 노이즈 등이 증가하는 문제, 출력 화상에서 흰점이 발생하는 문제 등이 생길 수 있다. 그 때문에, 파이버 옵틱 플레이트에 있어서 가시광 등을 투과시키면서, 방사선을 차폐하는 방사선 차폐 성능을 향상시키는 것이 요구된다. 이것에 대해, 본 발명자는 코어 유리에 이용되는 유리 조성물의 조성에 대해 검토하여, 방사선 차폐 성능을 향상시키면서 코어 유리에 있어서의 작은 착색도 및 적당한 굴절률을 얻는 것이 용이하지 않다는 과제를 찾아냈다. 그리고, 본 발명자는 코어 유리가 특정의 성분을 함유하는 경우에 해당 과제를 해결 가능하다는 것을 찾아냈다.
본 발명의 일 측면은, 복수의 코어 유리와, 해당 코어 유리를 피복하는 클래드 유리와, 상기 복수의 코어 유리 사이에 배치된 흡광체 유리를 구비하고, 상기 코어 유리에 있어서의 TiO2의 함유량이 7질량% 이하이고, 상기 코어 유리에 있어서의 B2O3의 함유량이 15질량% 이상이며, 상기 코어 유리에 있어서의 WO3의 함유량이 0질량%를 초과하는, 파이버 옵틱 플레이트를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 파이버 옵틱 플레이트에 의하면, 코어 유리에 있어서 작은 착색도 및 적당한 굴절률을 얻을 수 있다. 이러한 파이버 옵틱 플레이트에 의하면, 광학 기기에 있어서의 우수한 성능을 확보할 수 있다. 본 발명의 일 측면에 따른 파이버 옵틱 플레이트에 의하면, 방사선 차폐 성능을 향상시키면서 코어 유리에 있어서의 작은 착색도 및 적당한 굴절률을 얻을 수 있다.
그런데, 촬상의 분야에서 이용되는 파이버 옵틱 플레이트에 있어서는, 코어 유리의 유리 조성물로서 납유리를 이용하는 경우가 있다. 그렇지만, 납은 RoHS 규제 등의 유해 물질 규제의 대상이고, 환경 부하가 크기 때문에, 납유리를 이용하지 않는 것이 요구되고 있다. 이것에 대해, 본 발명의 일 측면에 따른 파이버 옵틱 플레이트에 의하면, 코어 유리가 납을 함유하지 않는 경우라도, 방사선 차폐 성능을 향상시키면서 코어 유리에 있어서의 작은 착색도 및 적당한 굴절률을 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면은, 상술한 파이버 옵틱 플레이트와, 해당 파이버 옵틱 플레이트 상에 배치된 신틸레이터를 구비하는, 신틸레이터 패널을 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은, 방사선 조사기와, 촬상 소자와, 상술한 신틸레이터 패널을 구비하고, 신틸레이터 패널이 방사선 조사기와 촬상 소자와의 사이에 배치되고, 신틸레이터 패널에 있어서 신틸레이터가 방사선 조사기 측에 배치되어 있는, 방사선 검출기를 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은, 전자선원과, 해당 전자선원으로부터 방사되는 전자선을 시료에 조사하는 전자 광학계와, 시료를 유지하는 시료 재치부와, 상술한 신틸레이터 패널과, 촬상 소자를 구비하고 신틸레이터 패널이 전자선원과 촬상 소자와의 사이에 배치되고, 신틸레이터 패널에 있어서 신틸레이터가 전자선원 측에 배치되어 있고, 상기 전자선 중 시료를 투과 또는 산란된 전자선을 신틸레이터 패널의 신틸레이터에서 광학상(光學像)으로 변환하고, 해당 광학상을 상기 촬상 소자에서 촬상하는, 전자 현미경을 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은, 상술한 방사선 검출기에 있어서의 방사선 조사기와 신틸레이터와의 사이에 대상물이 배치된 상태에서 대상물에 대해서 방사선 조사기로부터 X선을 조사하는 경우에 있어서, 촬상 소자를 향하는 X선의 적어도 일부를 파이버 옵틱 플레이트에서 차폐하는, X선 차폐 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은, 상술한 방사선 검출기에 있어서의 방사선 조사기와 신틸레이터와의 사이에 대상물이 배치된 상태에서 대상물에 대해서 방사선 조사기로부터 전자선을 조사하는 경우에 있어서, 촬상 소자를 향하는 전자선의 적어도 일부를 파이버 옵틱 플레이트에서 차폐하는, 전자선 차폐 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 착색도가 작음과 아울러 적당한 굴절률을 가지는 코어 유리를 구비하는 파이버 옵틱 플레이트를 제공할 수 있다. 본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 상기 파이버 옵틱 플레이트를 구비하는 신틸레이터 패널을 제공할 수 있다. 본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 상기 신틸레이터 패널을 구비하는 방사선 검출기 및 전자 현미경을 제공할 수 있다. 본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 상기 파이버 옵틱 플레이트를 이용한 방사선 차폐 방법을 제공하는 것이 가능하고, 상기 파이버 옵틱 플레이트를 이용한 X선 차폐 방법 및 전자선 차폐 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 방사선 검출기를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 파이버 옵틱 플레이트의 내부 구조를 확대하여 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전자 현미경을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 실시예에 있어서의 수명 성능의 평가 결과를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 덧붙여 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다. 본 발명은 이하의 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 「~」를 이용해서 나타내진 수치 범위는, 「~」의 전후에 기재되는 수치를 각각 최소값 및 최대값으로서 포함하는 범위를 나타낸다. 본 명세서에 단계적으로 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 어느 단계의 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 다른 단계의 수치 범위의 상한값 또는 하한값과 임의로 조합할 수 있다. 본 명세서에 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 그 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 실시예에 나타내지고 있는 값으로 치환해도 된다.
본 실시 형태에 따른 파이버 옵틱 플레이트(FOP)는, 복수의 코어 유리와, 해당 코어 유리를 피복하는 클래드 유리와, 복수의 코어 유리 사이에 배치된 흡광체 유리를 구비한다. 본 실시 형태에 따른 파이버 옵틱 플레이트(파이버 옵틱 플레이트를 구성하는 유리 조성물)에 있어서, 코어 유리에 있어서의 TiO2의 함유량이 7질량% 이하이고, 코어 유리에 있어서의 B2O3의 함유량이 15질량% 이상이며, 코어 유리에 있어서의 WO3의 함유량이 0질량%를 초과한다.
본 실시 형태에 따른 파이버 옵틱 플레이트에 의하면, 코어 유리에 있어서 작은 착색도 및 적당한 굴절률(예를 들면, 1.88 이하의 d선의 굴절률 nd)을 얻을 수 있다. 이러한 파이버 옵틱 플레이트에 의하면, 광학 기기에 있어서의 우수한 성능을 확보할 수 있다. 예를 들면, 파이버 옵틱 플레이트의 코어 유리가 적당한 굴절률을 가지는 것에 의해서 파이버 옵틱 플레이트 및 신틸레이터의 굴절률이 동등하게 되기 쉬운 것에 의해, 파이버 옵틱 플레이트와 신틸레이터를 구비하는 신틸레이터 패널에 있어서 파이버 옵틱 플레이트와 신틸레이터와의 경계에 있어서의 표면 반사를 억제할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 파이버 옵틱 플레이트에 의하면, 방사선 차폐 성능(예를 들면, X선 차폐 성능 또는 전자선 차폐 성능)을 향상시키면서, 코어 유리에 있어서의 작은 착색도 및 적당한 굴절률을 얻는 것이 가능하고, 가시광을 투과시키면서 방사선(예를 들면, X선 또는 전자선)을 선택적으로 차폐할 수 있다. 본 실시 형태에 따른 파이버 옵틱 플레이트에 의하면, 우수한 방사선 차폐 성능이 얻어지기 때문에, 촬상 소자를 이용하는 경우에 있어서, 촬상 소자가 방사선에 피폭되는 것에 기인하는 문제의 발생(암전류, 노이즈 등의 증가, 출력 화상에 있어서의 흰점의 발생 등)을 억제할 수 있다. 본 실시 형태에 따른 파이버 옵틱 플레이트에 의하면, 코어 유리가 납을 함유하지 않는 경우라도, 방사선 차폐 성능(예를 들면, X선 차폐 성능 또는 전자선 차폐 성능)을 향상시키면서 코어 유리에 있어서의 작은 착색도 및 적당한 굴절률을 얻을 수 있다. 본 실시 형태에 따른 파이버 옵틱 플레이트에 의하면, 방사선의 적어도 일부를 차폐 가능하고, 방사선의 모두를 차폐할 수도 있다.
그런데, 해상도 등을 향상시키기 위해서는, 광학 기기의 신틸레이터를 박층화하는 것이 유효하지만, 박층화할수록 방사선이 신틸레이터를 투과하기 쉬워, 촬상 소자가 방사선에 피폭될 가능성이 높아지는 경우가 있다. 한편, 본 실시 형태에 의하면, 해상도 등의 향상을 위해서 박층화하는 경우라도, 파이버 옵틱 플레이트에 의해서 방사선(예를 들면, X선 또는 전자선)을 차폐 가능하기 때문에, 촬상 소자가 방사선에 피폭되는 것에 기인하는 문제의 발생을 억제하면서 우수한 해상도를 얻을 수 있다.
본 실시 형태에 따른 파이버 옵틱 플레이트는, 해당 파이버 옵틱 플레이트를 구비하는 각종 광학 기기에 이용할 수 있다. 본 실시 형태에 따른 파이버 옵틱 플레이트는, 입사면으로부터 입사된 광 등을 출사면에 전달하는 기능을 가지는 것이 가능하고, 예를 들면, 방사선 검출기, 전자 현미경, 이미지 인텐시파이어, CCD 커플링, 지문 검출 장치 등의 광학 기기의 광도파로로서 이용할 수 있다. 방사선 검출기는, 예를 들면, 방사선 이미저(X선 이미지 센서, X선 TDI 카메라 등)를 구비하고 있다. 방사선 검출기는 방사선 이미저에 의해 화상을 취득하는 것에 더하여, 방사선의 검출에도 이용해도 된다. 본 실시 형태에 의하면, 방사선 차폐로의 파이버 옵틱 플레이트의 응용을 제공할 수 있다. 본 실시 형태에 의하면, 방사선 차폐용 유리 조성물을 제공할 수 있다. 방사선으로서는, X선, γ선 등의 전자 방사선； 전자선(전자빔) 등의 입자 방사선 등을 들 수 있다.
이하, 코어 유리의 구성 성분 등에 대해 설명한다. 코어 유리의 구성 성분의 함유량은, 예를 들면, 형광 X선 분석 또는 ICP 발광 분광 분석에 의해 측정할 수 있다. 코어 유리에 있어서의 각 산화물의 함유량은, 조제 원료로서의 산화물의 함유량을 이용할 수도 있다.
코어 유리에 있어서의 TiO2의 함유량은, 방사선 차폐 성능을 향상시키면서 작은 착색도 및 적당한 굴절률을 얻는 관점으로부터, 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 7질량% 이하이다. 코어 유리는 TiO2를 함유해도 되고(함유량이 0질량%를 초과해도 되고), TiO2를 함유하고 있지 않아도 된다(함유량이 0질량%여도 된다). TiO2의 함유량은 0~7질량%여도 된다.
TiO2의 함유량은 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 하기의 범위여도 된다. TiO2의 함유량은 방사선 차폐 성능을 향상시키면서 작은 착색도 및 적당한 굴절률을 얻기 쉬운 관점으로부터, 6질량% 이하, 5질량% 이하, 4.5질량% 이하, 4질량% 이하, 3질량% 이하, 2질량% 이하, 1질량% 이하, 1질량% 미만, 0.5질량% 이하, 0.3질량% 이하, 0.1질량% 이하, 0.05질량% 이하, 또는 0.01질량% 이하여도 된다. TiO2의 함유량은 굴절률을 증가시키기 쉬운 관점, 및 우수한 내실투성(耐失透性)을 얻어지기 쉬운 관점으로부터, 0.00001질량% 이상, 0.0001질량% 이상, 또는 0.001질량% 이상이어도 된다.
코어 유리에 있어서의 B2O3의 함유량은, 적당한 굴절률을 얻는 관점, 선열팽창 계수를 저감시키기 쉬운 관점, 및 우수한 내실투성이 얻어지기 쉬운 관점으로부터, 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 15질량% 이상이다. B2O3의 함유량은 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 하기의 범위여도 된다. B2O3의 함유량은 적당한 굴절률을 얻기 쉬운 관점, 선열팽창 계수를 더 저감시키기 쉬운 관점, 전이(轉移)점 및 굴복(屈伏)점을 감소시키기 쉬운 관점, 및 우수한 내실투성이 더 얻어지기 쉬운 관점으로부터, 15질량%를 초과, 15.5질량% 이상, 15.5질량%를 초과, 16질량% 이상, 17질량% 이상, 18질량% 이상, 18질량%를 초과하거나, 또는 18.5질량% 이상이어도 된다. B2O3의 함유량은 방사선 차폐 성능의 향상에 기여하는 다른 성분의 함유량을 높게 유지하기 쉬운 관점으로부터, 33질량% 이하, 31질량% 이하, 30질량% 이하, 28질량% 이하, 25질량% 이하, 25질량% 미만, 23질량% 이하, 22질량% 이하, 22질량% 미만, 21질량% 이하, 21질량% 미만, 20.5질량% 이하, 20질량% 이하, 20질량% 미만, 19.5질량% 이하, 19질량% 이하, 19질량% 미만, 또는 18.5질량% 이하여도 된다. 이들 관점으로부터, B2O3의 함유량은 15~33질량%, 18.5~33질량% 등이어도 된다.
코어 유리에 있어서의 WO3의 함유량은, 방사선 차폐 성능을 향상시키면서 착색도를 저감시키는 관점, 및 굴절률을 증가시키기 쉬운 관점으로부터, 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 0질량%를 초과한다. WO3의 함유량은 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 하기의 범위여도 된다. WO3의 함유량은 방사선 차폐 성능을 향상시키기 쉬운 관점, 및 굴절률을 더 증가시키기 쉬운 관점으로부터, 1질량% 이상, 2질량% 이상, 3질량% 이상, 5질량% 이상, 7질량% 이상, 9질량% 이상, 10질량% 이상, 10질량%를 초과, 11질량% 이상, 12질량% 이상, 12.5질량% 이상, 12.5질량%를 초과, 13질량% 이상, 13.5질량% 이상, 14질량% 이상, 14.5질량% 이상, 또는 15질량% 이상이어도 된다. WO3의 함유량은 착색도를 저감시키기 쉬운 관점, 및 우수한 내실투성이 얻어지기 쉬운 관점으로부터, 25질량% 이하, 22.5질량% 이하, 20질량% 이하, 19질량% 이하, 18.5질량% 이하, 18질량% 이하, 17.5질량% 이하, 17질량% 이하, 16.5질량% 이하, 16질량% 이하, 15.5질량% 이하, 또는 15질량% 이하여도 된다. 이들 관점으로부터, WO3의 함유량은 0질량%를 초과 25질량% 이하, 10~15질량% 등이어도 된다.
코어 유리는 SiO2를 함유해도 되고(함유량이 0질량%를 초과해도 되고), SiO2를 함유하고 있지 않아도 된다(함유량이 0질량%이어도 된다). SiO2의 함유량은 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 하기의 범위여도 된다. SiO2의 함유량은 전이점 및 굴복점을 증가시키기 쉬운 관점으로부터, 10질량% 이하, 10질량% 미만, 8질량% 이하, 7질량% 이하, 6질량% 이하, 6질량% 미만, 5.5질량% 이하, 5질량% 이하, 5질량% 미만, 4.5질량% 이하, 4질량% 이하, 4질량% 미만, 또는 3.5질량% 이하여도 된다. SiO2의 함유량은 우수한 내실투성이 얻어지기 쉬운 관점, 및 선열팽창 계수를 저감시키기 쉬운 관점으로부터, 0.1질량% 이상, 0.5질량% 이상, 1질량% 이상, 1질량%를 초과, 1.5질량% 이상, 2질량% 이상, 2.5질량% 이상, 3질량% 이상, 3질량%를 초과, 또는 3.5질량% 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, SiO2의 함유량은 0~10질량% 등이어도 된다.
코어 유리는 Gd2O3를 함유해도 되고(함유량이 0질량%를 초과해도 되고), Gd2O3를 함유하고 있지 않아도 된다(함유량이 0질량%이어도 된다). Gd2O3의 함유량은 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 하기의 범위여도 된다. Gd2O3의 함유량은 우수한 내실투성이 얻어지기 쉬운 관점으로부터, 40질량% 이하, 37.5질량% 이하, 35질량% 이하, 33질량% 이하, 30질량% 이하, 28질량% 이하, 27.5질량% 이하, 27질량% 이하, 26.5질량% 이하, 26질량% 이하, 25.5질량% 이하, 또는 25질량% 이하여도 된다. Gd2O3의 함유량은 방사선 차폐 성능을 향상시키기 쉬운 관점, 굴절률을 증가시키기 쉬운 관점, 및 우수한 내실투성이 얻어지기 쉬운 관점으로부터, 0.1질량% 이상, 0.5질량% 이상, 1질량% 이상, 5질량% 이상, 10질량% 이상, 15질량% 이상, 20질량% 이상, 22.5질량% 이상, 또는 25질량% 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, Gd2O3의 함유량은 0~40질량%, 0~25질량% 등이어도 된다.
코어 유리는 ZrO2를 함유해도 되고(함유량이 0질량%를 초과해도 되고), ZrO2를 함유하고 있지 않아도 된다(함유량이 0질량%이어도 된다). ZrO2의 함유량은 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 하기의 범위여도 된다. ZrO2의 함유량은 우수한 내실투성이 얻어지기 쉬운 관점으로부터, 10질량% 이하, 9질량% 이하, 8질량% 이하, 7.5질량% 이하, 7.5질량% 미만, 7질량% 이하, 6질량% 이하, 5.5질량% 이하, 5질량% 이하, 4.5질량% 이하, 4질량% 이하, 3.5질량% 이하, 3질량% 이하, 또는 2.5질량% 이하여도 된다. ZrO2의 함유량은 굴절률을 증가시키기 쉬운 관점, 및 우수한 내실투성이 얻어지기 쉬운 관점으로부터, 0.1질량% 이상, 0.5질량% 이상, 1질량% 이상, 1.5질량% 이상, 2질량% 이상, 2질량%를 초과, 2.2질량% 이상, 2.3질량% 이상, 2.4질량% 이상, 또는 2.5질량% 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, ZrO2의 함유량은 0~10질량%, 0~2.5질량% 등이어도 된다.
코어 유리는 La2O3를 함유해도 되고(함유량이 0질량%를 초과해도 되고), La2O3를 함유하고 있지 않아도 된다(함유량이 0질량%이어도 된다). La2O3의 함유량은 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 하기의 범위여도 된다. La2O3의 함유량은 우수한 내실투성이 얻어지기 쉬운 관점으로부터, 40질량% 이하, 40질량% 미만, 37.5질량% 이하, 35질량% 이하, 35질량% 미만, 33질량% 이하, 32.5질량% 이하, 또는 32질량% 이하여도 된다. La2O3의 함유량은 방사선 차폐 성능을 향상시키기 쉬운 관점, 및 굴절률을 증가시키기 쉬운 관점으로부터, 0.1질량% 이상, 0.5질량% 이상, 1질량% 이상, 5질량% 이상, 10질량% 이상, 15질량% 이상, 20질량% 이상, 22.5질량% 이상, 25질량% 이상, 27질량% 이상, 27.5질량% 이상, 28질량% 이상, 29질량% 이상, 30질량% 이상, 30질량%를 초과, 30.5질량% 이상, 31질량% 이상, 31.5질량% 이상, 또는 32질량% 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, La2O3의 함유량은 0~40질량% 등이어도 된다.
코어 유리는 우수한 내실투성 등을 얻어지기 쉬운 관점으로부터, ZnO를 함유해도 된다(함유량이 0질량%를 초과해도 된다). ZnO를 함유하고 있지 않아도 되고(함유량이 0질량%이어도 되고), ZnO의 함유량은 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 하기의 범위여도 된다. ZnO의 함유량은 방사선 차폐 성능의 향상에 기여하는 다른 성분의 함유량을 높게 유지하기 쉬운 관점으로부터, 10질량% 이하, 8질량% 이하, 7질량% 이하, 6질량% 이하, 5질량% 이하, 5질량% 미만, 4질량% 이하, 3.5질량% 이하, 3.3질량% 이하, 3.2질량% 이하, 3질량% 이하, 2질량% 이하, 1질량% 이하, 또는 1질량% 미만이어도 된다. 이들 관점으로부터, ZnO의 함유량은 0~10질량% 등이어도 된다.
코어 유리는 Nb2O5를 함유해도 되고(함유량이 0질량%를 초과해도 되고), Nb2O5를 함유하고 있지 않아도 된다(함유량이 0질량%이어도 된다). Nb2O5의 함유량은 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 하기의 범위여도 된다. Nb2O5의 함유량은 우수한 내실투성이 얻어지기 쉬운 관점으로부터, 16질량% 이하, 15질량% 이하, 12질량% 이하, 10질량% 이하, 8질량% 이하, 7질량% 이하, 6질량% 이하, 5질량% 이하, 5질량% 미만, 4질량% 이하, 또는 3.5질량% 이하여도 된다. Nb2O5의 함유량은 굴절률을 증가시키기 쉬운 관점으로부터, 0.1질량% 이상, 0.5질량% 이상, 1질량% 이상, 1질량%를 초과, 1.5질량% 이상, 2질량% 이상, 2질량%를 초과, 2.5질량% 이상, 3질량% 이상, 3질량%를 초과, 3.25질량% 이상, 또는 3.5질량% 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, Nb2O5의 함유량은 0~10질량% 등이어도 된다.
코어 유리는 유리의 그물코를 형성하는 그물코 형성(NWF：Network former) 산화물, NWF 산화물과 용융하는 것에 의해 유리에 적당한 성질을 주는 그물코 수식(修飾)(NWM：Network modifier) 산화물, NWF 산화물 및 NWM 산화물의 중간적인 성질을 가지는 중간 산화물 등을 함유할 수 있다. NWF 산화물로서는, B2O3, SiO2, ZrO2 등을 들 수 있다. NWM 산화물로서는 WO3, Gd2O3, La2O3, Nb2O5 등을 들 수 있다. 중간 산화물로서는 TiO2, ZrO2, ZnO 등을 들 수 있다.
코어 유리에 있어서의 NWF 산화물의 함유량(NWF 산화물의 합계량)은, 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 하기의 범위여도 된다. NWF 산화물의 함유량은 방사선 차폐 성능을 향상시키기 쉬운 관점으로부터, 40질량% 이하, 40질량% 미만, 35질량% 이하, 30질량% 이하, 30질량% 미만, 29질량% 이하, 28질량% 이하, 27질량% 이하, 26질량% 이하, 25질량% 이하, 또는 24.5질량% 이하여도 된다. NWF 산화물의 함유량은, 우수한 내실투성이 얻어지기 쉬운 관점, 및 착색도를 저감시키기 쉬운 관점으로부터, 10질량% 이상, 15질량% 이상, 20질량% 이상, 21질량% 이상, 22질량% 이상, 23질량% 이상, 24질량% 이상, 또는 24.5질량% 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, NWF 산화물의 함유량은, 10~40질량% 등이어도 된다.
코어 유리에 있어서의 NWM 산화물의 함유량(NWM 산화물의 합계량)은, 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 하기의 범위여도 된다. NWM 산화물의 함유량은,우수한 내실투성을 유지하기 쉬운 관점으로부터, 80질량% 이하, 79질량% 이하, 78질량% 이하, 77.5질량% 이하, 77질량% 이하, 76.5질량% 이하, 76질량% 이하, 또는 75.5질량% 이하여도 된다. NWM 산화물의 함유량은, 방사선 차폐 성능을 향상시키기 쉬운 관점으로부터, 60질량% 이상, 62.5질량% 이상, 65질량% 이상, 66질량% 이상, 67질량% 이상, 68질량% 이상, 69질량% 이상, 70질량% 이상, 70.5질량% 이상, 71질량% 이상, 71.5질량% 이상, 72질량% 이상, 72.5질량% 이상, 73질량% 이상, 73.5질량% 이상, 74질량% 이상, 74.5질량% 이상, 75질량% 이상, 또는 75.5질량% 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, NWM 산화물의 함유량은 60~80질량% 등이어도 된다.
코어 유리에 있어서의 중간 산화물의 함유량(중간 산화물의 합계량)은, 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 하기의 범위여도 된다. 중간 산화물의 함유량은 NWM 산화물의 함유량을 증가시키기 쉬운 관점, 및 굴절률을 조정하기 쉬운(예를 들면, 굴절률이 과잉으로 증가하는 것을 억제하기 쉬운) 관점으로부터, 20질량% 이하, 17.5질량% 이하, 15질량% 이하, 13질량% 이하, 12.5질량% 이하, 12질량% 이하, 11질량% 이하, 10질량% 이하, 9질량% 이하, 8.5질량% 이하, 8질량% 이하, 7질량% 이하, 6질량% 이하, 5질량% 이하, 4질량% 이하, 3질량% 이하, 또는 2.5질량% 이하여도 된다. 중간 산화물의 함유량은 우수한 내실투성이 얻어지기 쉬운 관점, 및 우수한 화학적 내구성이 얻어지기 쉬운 관점으로부터, 0질량% 이상, 0질량%를 초과, 0.5질량% 이상, 1질량% 이상, 1질량%를 초과, 1.5질량% 이상, 2질량% 이상, 2질량%를 초과, 2.25질량% 이상, 또는 2.5질량% 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, 중간 산화물의 함유량은 0~20질량% 등이어도 된다.
코어 유리는 CeO2를 함유해도 되고, CeO2를 함유하지 않아도 되다. 코어 유리에 있어서의 CeO2의 함유량은 코어 유리의 전체를 기준으로 하여, 0~3질량%여도 되고, 0질량%를 초과 3질량% 이하여도 된다. 코어 유리가 CeO2를 함유하는 것에 의해, X선 피폭에 의한 유리의 착색을 저감시키는 효과를 얻기 쉽다. 코어 유리에 있어서의 CeO2의 함유량이 3질량% 이하이면, 유리의 자외역~가시역에 있어서의 흡수단이 장파장측으로 시프트되는 것이 억제되기 쉬워, 가시광 투과성의 저하를 억제하기 쉽다.
코어 유리는 상술한 산화물 이외의 다른 구성 성분을 함유해도 된다. 이러한 다른 구성 성분으로서는, Bi2O3, Ta2O5, BaO, FeO, Co2O3 등을 들 수 있다. 코어 유리는 이들 다른 구성 성분의 적어도 일종을 함유해도 되고(함유량이 0질량%를 초과해도 되고), 이들 다른 구성 성분의 적어도 일종을 함유하고 있지 않아도 된다(함유량이 0질량%이어도 된다). 이들 다른 구성 성분의 적어도 일종의 함유량은, 코어 유리의 전체를 기준으로 하여 0.1질량% 이하여도 된다.
코어 유리에 있어서의 d선의 굴절률 nd는, 1.88 이하이고, 하기의 범위여도 된다. 코어 유리의 nd는 1.87 이하, 1.865 이하, 1.86 이하, 1.855 이하, 1.85 이하, 1.849 이하, 1.848 이하, 1.847 이하, 1.846 이하, 1.845 이하, 1.844 이하, 1.8438 이하, 1.8436 이하, 1.8434 이하, 또는 1.8433 이하여도 된다. 코어 유리의 nd는 1.8 이상, 1.81 이상, 1.82 이상, 1.83 이상, 1.835 이상, 또는 1.84 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, 코어 유리의 nd는 1.8~1.88 등이어도 된다.
코어 유리의 전이점은 하기의 범위여도 된다. 전이점은 680℃ 이하, 679℃ 이하, 678℃ 이하, 675℃ 이하, 674℃ 이하, 또는 673℃ 이하여도 된다. 전이점은 560℃ 이상, 580℃ 이상, 600℃ 이상, 620℃ 이상, 630℃ 이상, 640℃ 이상, 645℃ 이상, 650℃ 이상, 655℃ 이상, 660℃ 이상, 665℃ 이상, 668℃ 이상, 또는 670℃ 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, 전이점은 560~680℃ 등이어도 된다.
코어 유리의 굴복점은 하기의 범위여도 된다. 굴복점은 720℃ 이하, 718℃ 이하, 716℃ 이하, 714℃ 이하, 712℃ 이하, 710℃ 이하, 709℃ 이하, 또는 708℃ 이하여도 된다. 굴복점은 610℃ 이상, 620℃ 이상, 630℃ 이상, 640℃ 이상, 650℃ 이상, 660℃ 이상, 670℃ 이상, 680℃ 이상, 685℃ 이상, 688℃ 이상, 689℃ 이상, 690℃ 이상, 691℃ 이상, 693℃ 이상, 695℃ 이상, 697℃ 이상, 699℃ 이상, 700℃ 이상, 또는 705℃ 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, 굴복점은 610~720℃, 610~710℃ 등이어도 된다.
코어 유리의 선열팽창 계수는, 하기의 범위(단위：×10－7/℃)여도 된다. 선열팽창 계수는 95 이하, 92 이하, 90 이하, 87 이하, 85 이하, 84 이하, 83 이하, 82 이하, 81 이하, 또는 80 이하여도 된다. 선열팽창 계수는 70 이상, 72 이상, 74 이상, 75 이상, 76 이상, 77 이상, 78 이상, 79 이상, 또는 80 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, 선열팽창 계수는 70~95, 70~90 등이어도 된다. 선열팽창 계수로서는, 예를 들면, 온도 범위 100~300℃에 있어서의 선열팽창 계수를 이용할 수 있다.
코어 유리의 밀도는 하기의 범위(단위：g/cm3)여도 된다. 밀도는 5.5 이하, 5.45 이하, 5.4 이하, 5.35 이하, 5.3 이하, 5.25 이하, 5.2 이하, 5.19 이하, 또는 5.18 이하여도 된다. 밀도는 5 이상, 5.05 이상, 5.1 이상, 또는 5.15 이상이어도 된다. 이들 관점으로부터, 밀도는 5~5.5 등이어도 된다.
본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널은, 본 실시 형태에 따른 파이버 옵틱 플레이트와, 해당 파이버 옵틱 플레이트 상에 배치된 신틸레이터를 구비한다. 파이버 옵틱 플레이트와 신틸레이터는 접해 있어도 된다.
신틸레이터는 요오드화 세슘을 함유해도 되고, 주성분으로서 요오드화 세슘을 함유해도 된다. 또, 신틸레이터는 산황화 가돌리늄을 함유해도 되고, 주성분으로서 산황화 가돌리늄을 함유해도 된다. 신틸레이터는 요오드화 세슘 또는 산황화 가돌리늄에 더하여 탈륨, 나트륨, 테르븀, 프라제오딤 등을 활성화제로서 포함해도 된다. 신틸레이터는 기둥 모양 결정(예를 들면, 요오드화 세슘을 함유하는 기둥 모양 결정)을 포함해도 되고, 복수의 기둥 모양 결정이 배열된 구조를 가져도 된다. 기둥 모양 결정은 파이버 옵틱 플레이트 측에 근원을 가져도 된다. 신틸레이터의 두께는, 예를 들면 50~1000μm 또는 80~750μm이다.
본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널은, 신틸레이터에 있어서의 파이버 옵틱 플레이트와는 반대측(방사선 입사측. 예를 들면, 신틸레이터의 방사선 입사측의 면)의 적어도 일부를 덮는 보호막을 가져도 된다. 이것에 의해, 신틸레이터가 조해(潮解)성을 가지는 경우에 조해를 억제할 수 있다. 보호막은 신틸레이터에 있어서의 파이버 옵틱 플레이트와는 반대측의 일부 또는 전부를 덮을 수 있다. 보호막의 구성 재료로서는, 폴리파락실리렌 등으로 이루어지는 유기막； 금속, 그 산화물 등으로 이루어지는 무기막； 전술한 유기막 및 무기막의 하이브리드막 등을 들 수 있다.
본 실시 형태에 따른 방사선 검출기는, 방사선 조사기(예를 들면, X선 조사기 또는 전자선 조사기)와, 촬상 소자와, 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널을 구비한다. 신틸레이터 패널은 방사선 조사기와 촬상 소자와의 사이에 배치되어 있다. 신틸레이터 패널에 있어서 신틸레이터는, 방사선 조사기 측(신틸레이터 패널의 수광면측)에 배치되어 있다. 신틸레이터 패널의 파이버 옵틱 플레이트와 촬상 소자는 접해 있어도 된다. 촬상 소자로서는, 고체 촬상 소자를 이용할 수 있다.
도 1은 방사선 검출기의 일례(X선검출기)를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타내는 방사선 검출기(100)는 고체 촬상 소자(110)와, 신틸레이터 패널(120)을 구비한다. 방사선 검출기(100)에서는 X선(XL)을 조사하는 X선 조사기(방사선 조사기)(130), 대상물(피사체, 촬상 대상, 검사 대상 등)(140), 신틸레이터 패널(120) 및 고체 촬상 소자(110)가 이 순서로 배치된다. 신틸레이터 패널(120)은 고체 촬상 소자(110)의 수광면(110a)측에 배치되어 있다. 신틸레이터 패널(120)은 파이버 옵틱 플레이트(122)와, 파이버 옵틱 플레이트(122) 상에 배치된 신틸레이터(124)를 구비한다. 신틸레이터(124)는 신틸레이터 패널(120)의 수광면측에 배치되어 있고, 신틸레이터(124)에 입사된 방사선(예를 들면 X선)을 가시광 등으로 변환한다.
X선 조사기(130)로부터 X선(XL)이 대상물(140)에 조사되어, 대상물(140)에서 흡수, 산란, 회절 등이 생긴다. 그 후, 대상물(140)로부터 신틸레이터 패널(120)의 신틸레이터(124)를 향해 진행하는 광이 신틸레이터(124)에 입사된다. 신틸레이터(124)에 대한 입사광의 상당수는, 가시광(VL) 등으로 변환되지만, 입사광의 일부는 변환되지 않고 신틸레이터(124)를 투과하여, 파이버 옵틱 플레이트(122)측으로 진행한다. 방사선 검출기(100)에서는, 이와 같이 신틸레이터(124)에 의해 변환되지 않고 신틸레이터(124)를 투과한 광을 파이버 옵틱 플레이트(122)에서 흡수하는 것에 의해, X선(XL)이 고체 촬상 소자(110)에 조사되는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 고체 촬상 소자(110)가 방사선에 피폭되는 것에 기인하는 문제의 발생(암전류, 노이즈 등의 증가, 출력 화상에 있어서의 흰점의 발생 등)을 억제하면서, 디지털 이미징을 행할 수 있다.
X선 조사기(130)로서는, X선을 조사 가능하면 특별히 한정되지 않는다. X선 조사기의 관전압은 25KVp 이상, 30KVp 이상, 35KVp 이상, 40KVp 이상, 45KVp 이상, 50KVp 이상, 55KVp 이상, 60KVp 이상, 65KVp 이상, 70KVp 이상, 75KVp 이상, 또는 80KVp 이상이어도 된다. X선 조사기의 관전압은 130KVp 이하, 120KVp 이하, 110KVp 이하, 100KVp 이하, 90KVp 이하, 85KVp 이하, 80KVp 이하, 75KVp 이하, 70KVp 이하, 65KVp 이하, 60KVp 이하, 50KVp 이하, 45KVp 이하, 40KVp 이하, 또는 35KVp 이하여도 된다. 이들 관점으로부터, X선 조사기의 관전압은 25~130KVp여도 된다. 고체 촬상 소자(110)로서는, CCD 이미지 센서, CMOS 이미지 센서 등을 들 수 있다. 신틸레이터 패널(120)의 신틸레이터(124)는, 예를 들면, 주성분으로서 요오드화 세슘을 함유하고, 파이버 옵틱 플레이트측에 근본을 가지는 기둥 모양 결정 구조를 가지고 있다.
도 2는 파이버 옵틱 플레이트의 내부 구조를 확대하여 나타내는 사시도이다. 파이버 옵틱 플레이트(122)는 복수의 코어 유리(122a)와, 코어 유리(122a)의 각각을 피복하는 클래드 유리(122b)와, 복수의 코어 유리(122a) 사이에 배치된 흡광체 유리(122c)를 구비한다. 클래드 유리(122b)는 코어 유리(122a)와 별체여도 되고, 코어 유리(122a)와 일체화되어 있어도 된다.
코어 유리(122a)는 섬유 모양의 부재(장척(長尺) 부재)이며, 축선 방향과 교차하는 방향으로 정렬하여 병설(竝設)되어 있다. 코어 유리(122a)는 파이버 옵틱 플레이트(122)의 일방면으로부터 타방면으로 관통하고 있다. 코어 유리(122a)는 X선을 차폐하면서, 일방단(파이버 옵틱 플레이트(122)의 일방면측의 단부)으로부터 입사된 가시광 등의 광을 타방단(파이버 옵틱 플레이트(122)의 타방면측의 단부)으로 전반(傳搬)시킬 수 있다.
코어 유리(122a)의 길이(축선 방향의 길이. 파이버 옵틱 플레이트(122)의 두께)는, 예를 들면 0.1~250이다. 코어 유리(122a)의 직경은, 예를 들면 0.001~0.05 mm이다. 축선 방향과 교차하는 방향에 있어서의 코어 유리(122a)의 단면은, 예를 들면 원 모양이다.
클래드 유리(122b)는 코어 유리(122a)의 각각의 외주(外周)부를 피복하고 있다. 코어 유리(122a)의 길이는 클래드 유리(122b)의 길이와 동등하다. 축선 방향과 교차하는 방향에 있어서의 클래드 유리(122b)의 단면은, 예를 들면 링 모양이다. 클래드 유리(122b)는 그물코 형성 산화물, 그물코 수식 산화물, 중간 산화물 등을 함유할 수 있다. 클래드 유리(122b)는 코어 유리(122a) 보다도 낮은 굴절률을 가져도 된다.
흡광체 유리(122c)는 복수의 코어 유리(122a) 사이에 배치되어 있다. 흡광체 유리(122c)는 장척 부재이다. 흡광체 유리(122c)는 코어 유리(122a) 및 클래드 유리(122b)로부터 누설되는 광(미광(迷光))을 흡수하는 흡수성을 가져도 된다. 흡광체 유리(122c)는 유리 조성물로 구성되어 있어도 된다. 흡광체 유리(122c)의 유리 조성물은, SiO2를 주성분으로서 함유해도 되고, Fe2O3 등을 함유해도 된다. 흡광체 유리의 직경은 특별히 한정되지 않고, 도 2에 나타내는 것처럼 코어 유리(122a)의 직경보다도 작아도 되고, 코어 유리(122a)의 직경과 동등해도 된다. 흡광체 유리는 복수의 코어 유리 사이에 배치되어 있으면 되고, 도 2에 있어서의 복수의 코어 유리(122a) 중 일부의 코어 유리의 위치에 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 도 2에 나타내는 흡광체 유리(122c)가 배치되어 있지 않아도 된다.
본 실시 형태에 따른 전자 현미경(투과형 전자 현미경)은, 전자선원과, 전자 광학계와, 시료 재치부와, 본 실시 형태에 따른 신틸레이터 패널과, 촬상 소자를 구비한다. 전자선원은 전자선을 방사한다. 전자 광학계는 전자선원으로부터 방사되는 전자선을 시료에 조사한다. 시료 재치부는 시료를 유지한다. 시료 재치부는 전자선원과 신틸레이터 패널과의 사이에 배치되어 있다. 신틸레이터 패널은 전자선원과 촬상 소자와의 사이에 배치되어 있다. 신틸레이터 패널에 있어서 신틸레이터는, 전자선원 측에 배치되어 있다. 본 실시 형태에 따른 전자 현미경에 있어서는, 전자선원으로부터 방사되는 전자선 중 시료를 투과 또는 산란된 전자선을 신틸레이터 패널의 신틸레이터에서 광학상으로 변환하고, 해당 광학상을 촬상 소자에서 촬상한다. 촬상 소자로서는, 고체 촬상 소자를 이용할 수 있다. 본 실시 형태에 따른 전자 현미경에서는, 시료를 투과 또는 산란된 전자선이 신틸레이터를 투과하는 경우라도, 해당 전자선을 파이버 옵틱 플레이트에서 차폐하는 것에 의해, 신틸레이터를 투과하는 전자선에 기인하는 결함을 억제하면서 광학상을 촬상 소자에서 촬상할 수 있다.
도 3은 전자 현미경의 일례(투과형 전자 현미경)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 3에 나타내는 전자 현미경(200)은 전자총(전자선원)(210)과, 전자 광학계(220)와, 시료 재치부(230)와, 전자 광학계(240)와, 신틸레이터 패널(250)과, 고체 촬상 소자(260)를 이 순서로 구비한다. 신틸레이터 패널(250)은 파이버 옵틱 플레이트(252)와, 파이버 옵틱 플레이트(252) 상에 배치된 신틸레이터(254)를 구비한다. 신틸레이터 패널(250)은 고체 촬상 소자(260)의 수광면측에 배치되어 있다. 신틸레이터(254)는 신틸레이터 패널(250)의 수광면측에 배치되어 있다.
전자총(210)은 전자선(EB1)을 방사한다. 전자 광학계(220)는 전자총(210)으로부터 방사되는 전자선(EB1)을 시료 재치부(230)의 시료(230a)에 조사한다. 전자선(EB1) 중 시료(230a)를 투과 또는 산란된 전자선(EB2)은, 전자 광학계(240)에 의해서 초점이 조정되어 신틸레이터(254)로 입사되어, 신틸레이터(254)에 의해 광학상으로 변환된다. 시료(230a)의 정보를 포함하는 해당 광학상을 고체 촬상 소자(260)로 촬상할 수 있다. 전자 현미경(200)에서는 시료(230a)를 투과 또는 산란된 전자선(EB2)이 신틸레이터(254)를 투과하는 경우라도, 전자선(EB2)을 파이버 옵틱 플레이트(252)에서 차폐하는 것에 의해, 신틸레이터(254)를 투과하는 전자선(EB2)에 기인하는 결함을 억제하면서 광학상을 고체 촬상 소자(260)에서 촬상할 수 있다.
본 실시 형태에 의하면, 본 실시 형태에 따른 방사선 검출기에 있어서의 방사선 조사기와 신틸레이터와의 사이에 대상물(피사체, 촬상 대상, 검사 대상 등)이 배치된 상태에서 대상물에 대해서 방사선 조사기로부터 방사선을 조사하는 경우에 있어서, 촬상 소자를 향하는 방사선의 적어도 일부(일부 또는 전부)를 파이버 옵틱 플레이트에서 차폐하는, 방사선 차폐 방법을 제공할 수 있다. 본 실시 형태에 따른 방사선 차폐 방법에 의하면, 작은 착색도 및 적당한 굴절률을 가지는 코어 유리를 구비하는 파이버 옵틱 플레이트를 이용하는 것에 의해, 방사선 차폐 성능을 향상시키면서, 광학 기기에 있어서의 우수한 성능을 확보할 수 있다. 본 실시 형태에 따른 방사선 차폐 방법에서는, 대상물에서 투과, 흡수, 산란 또는 회절하는 방사선을 검출 또는 이미징하는 방사선 측정에 있어서, 촬상 소자를 향하는 방사선을 파이버 옵틱 플레이트에서 차폐해도 된다. 본 실시 형태에 따른 방사선 차폐 방법은, 본 실시 형태에 따른 방사선 검출기에 있어서의 방사선 조사기와 신틸레이터와의 사이에 대상물이 배치된 상태에서 대상물에 대해서 방사선 조사기로부터 X선을 조사하는 경우에 있어서, 촬상 소자를 향하는 X선의 적어도 일부(일부 또는 전부)를 파이버 옵틱 플레이트에서 차폐하는, X선 차폐 방법이어도 된다. 본 실시 형태에 따른 방사선 차폐 방법은 본 실시 형태에 따른 방사선 검출기에 있어서의 방사선 조사기와 신틸레이터와의 사이에 대상물이 배치된 상태에서 대상물에 대해서 방사선 조사기로부터 전자선을 조사하는 경우에 있어서, 촬상 소자를 향하는 전자선의 적어도 일부(일부 또는 전부)를 파이버 옵틱 플레이트에서 차폐하는, 전자선 차폐 방법이어도 된다.
본 실시 형태는, 예를 들면, 이미지 센서 등의 각종 센서, 각종 카메라, 전자 현미경 등에 이용할 수 있다. 본 실시 형태는 에어리어 센서 또는 라인 센서에서 이용할 수 있다. 본 실시 형태는 의료·치과 촬상 분야, 배터리 검사(완성품 검사, 공정 내 검사, 재료 검사 등), 전자 기판 검사, 절연 재료 검사, 전자 부품·전자 기기 검사, 수지 검사, 식품 검사 등에서 이용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 이용하여 본 발명의 내용을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
＜유리 조성물의 제작＞
표 1~4에 나타내는 조성을 가지는 유리 조성물의 구성 원소를 포함하는 각종 산화물을 충분히 혼합하여 혼합물을 얻었다. 다음에, 이 혼합물을 백금 도가니에 투입한 후, 전기로를 이용하여 1100~1500℃로 가열하여 혼합물을 용해했다. 그 때에, 적절히 교반함으로써 청징(淸澄) 및 균질화를 행했다. 그 다음에, 적절한 온도로 예열해 둔 금형 내에 주조한 후, 서냉(徐冷)하는 것에 의해 변형을 없앰으로써 유리 조성물을 얻었다. 표 1~4 중, 함유량의 란의 공란부는 미사용(0질량%)을 의미한다.
＜물성 평가＞
유리 조성물의 전이점(Tg), 굴복점(At), 및 선열팽창 계수(α)는, 열팽창계(TD：Thermo Dilatometer 맥·사이언스사 제품, 상품명：TD5000S)를 이용하여 측정했다. 밀도는 미라주 무역 주식회사 제품 「ED－120T」를 이용하여, 「JIS Z 8807：2012 고체의 밀도 및 비중의 측정 방법」에 준거하여 측정했다. 굴절률(d선)은 칼뉴 광학 공업 주식회사 제품 「KPR－2000」을 이용하여, 「JIS B 7071－2：2018 광학 유리의 굴절률 측정 방법-제2부：V블록법」에 준거하여 측정했다. 굴절률(d선) 이외의 물성은 실시예에 대해서만 측정했다. 굴절률(d선)에 대해서는, 실시예 및 비교예 1, 2에 대해서만 측정했다. 측정 결과를 표 1~4에 나타낸다.
＜착색도의 평가＞
실시예 및 비교예의 유리 조성물을 육안으로 관찰하고, 하기 기준에 기초하여 착색도를 평가했다. 결과를 표 1~4에 나타낸다.
A：착색 없음
B：미(微)착색
C：착색
D：강한 착색
＜내실투성의 평가＞
실시예의 유리 조성물을 전기로 중에서 1시간 용융한 후에 전기로로부터 융액을 취출했다. 융액의 교반을 개시하여, 융액이 굳어질 때까지 교반을 행했을 때의 유리 조성물의 상태를 육안으로 관찰하고, 하기 기준에 기초하여 내실투성을 평가했다. 결과를 표 1~3에 나타낸다.
A：실투(失透)없이 유리화
B：약간 실투되어 있지만 유리화
C：실투되어 있지만 유리화
D：유리화하지 않음(결정화)
＜파이버 옵틱 플레이트의 제작＞
실시예 17 및 비교예 1의 유리 조성물을 이용하여 코어 유리를 제작했다. 클래드 유리로 코어 유리를 피복한 후, 810℃로 가열하고, 선긋기를 행하는 것에 의해 싱글 파이버를 제작했다. 싱글 파이버를 61개 조합하여 싱글 파이버 다발을 제작한 후, 싱글 파이버 다발의 간극에 흡광체 유리를 삽입하는 것에 의해 멀티 파이버 모재를 제작했다. 다음에, 멀티 파이버 모재를 825℃로 가열하여 멀티 파이버를 제작했다. 멀티 파이버를 397개 조합하는 것에 의해 멀티 멀티 파이버 모재를 제작했다. 다음에, 멀티 멀티 파이버 모재를 780℃로 가열하여 멀티 멀티 파이버를 제작했다. 다음에, 멀티 멀티 파이버를 수만개 조합한 후, 700℃로 가열 융착하는 것에 의해 잉곳을 제작했다. 잉곳을 연마 가공하는 것에 의해, X선 이미지 센서용의 30mm×20mm의 파이버 옵틱 플레이트, 및 X선 TDI 카메라용의 250mm×7mm의 파이버 옵틱 플레이트를 얻었다.
＜신틸레이터 패널의 제작＞
요오드화 세슘을 주성분으로서 함유하는 조성물을 상술한 파이버 옵틱 플레이트의 일방면에 증착하는 것에 의해, 두께 120μm의 신틸레이터를 구비하는 신틸레이터 패널을 제작했다.
＜X선 이미지 센서의 제작＞
상술한 신틸레이터 패널의 파이버 옵틱 플레이트에 CMOS(하마마츠 포토닉스 주식회사 제품, 상품명：S11680－71)를 접착하는 것에 의해, CMOS/파이버 옵틱 플레이트/신틸레이터의 적층 구조를 가지는 X선 이미지 센서를 얻었다. X선 관전압 70KVp, 220μGy 조사에 의해 출력 화상에 있어서의 흰점의 수를 평가했는데, 비교예 1에서는 434개인데 대해, 실시예 17에서는 271개이고, X선에 기인하는 CMOS의 피폭이 억제되어 있는 것이 확인되었다. 실시예 17 이외의 실시예의 유리 조성물을 이용하여 실시예 17과 마찬가지로 X선 이미지 센서를 제작했을 경우에 대해서도, 비교예 1과 비교해서 CMOS의 피복을 억제할 수 있다.
＜X선 TDI 카메라의 제작＞
상술한 신틸레이터 패널의 파이버 옵틱 플레이트에 CCD(하마마츠 포토닉스 주식회사 제품, 상품명：C13100－321)를 접착하는 것에 의해, CCD/파이버 옵틱 플레이트/신틸레이터의 적층 구조를 가지는 X선 TDI 카메라를 얻었다. X선 관전압 130KVp, 전류 2.4mA에 의해 카메라의 수명 성능을 평가했다. 수명 성능의 평가 결과를 도 4에 나타낸다(세로축(암전류의 최대값)의 단위：D.N.(Digital Number), 가로축(X선 조사 시간)의 단위：시간(hour)). 도 4에 나타내지는 것처럼, X선 조사에 따라서 암전류의 최대값이 증가하지만, 실시예 17(부호 A)에서는, 비교예 1(부호 B)과 비교하여, X선 조사에 따른 암전류의 증가가 억제되어 있어, 수명 성능이 향상하는 것이 확인되었다. 실시예 17 이외의 실시예의 유리 조성물을 이용하여 실시예 17과 마찬가지로 X선 TDI 카메라를 제작했을 경우에 대해서도, 비교예 1과 비교해서 수명 성능을 향상시킬 수 있다.
[표 1]
Figure pct00001
[표 2]
Figure pct00002
[표 3]
Figure pct00003
[표 4]
Figure pct00004
100…방사선 검출기 110, 260…고체 촬상 소자
110a…수광면 120, 250…신틸레이터 패널
122, 252…파이버 옵틱 플레이트 122a…코어 유리
122b…클래드 유리 122c…흡광체 유리
124, 254…신틸레이터 130…X선 조사기(방사선 조사기)
140…대상물 200…전자 현미경
210…전자총(전자선원) 220…전자 광학계
230…시료 재치부 230a…시료
EB1, EB2…전자선 VL…가시광
XL…X선

Claims (15)

  1. 복수의 코어 유리와, 해당 코어 유리를 피복하는 클래드 유리와, 상기 복수의 코어 유리 사이에 배치된 흡광체 유리를 구비하고,
    상기 코어 유리에 있어서의 TiO2의 함유량이 7질량% 이하이고,
    상기 코어 유리에 있어서의 B2O3의 함유량이 15질량% 이상이며,
    상기 코어 유리에 있어서의 WO3의 함유량이 0질량%를 초과하는, 파이버 옵틱 플레이트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 코어 유리에 있어서의 TiO2의 함유량이 0.1질량% 이하인, 파이버 옵틱 플레이트.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 코어 유리에 있어서의 B2O3의 함유량이 18.5~33질량%인, 파이버 옵틱 플레이트.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어 유리에 있어서의 WO3의 함유량이 10~15질량%인, 파이버 옵틱 플레이트.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어 유리에 있어서의 SiO2의 함유량이 2질량% 이상인, 파이버 옵틱 플레이트.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어 유리에 있어서의 Gd2O3의 함유량이 25질량% 이하인, 파이버 옵틱 플레이트.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어 유리에 있어서의 ZrO2의 함유량이 2.5질량% 이하인, 파이버 옵틱 플레이트.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어 유리의 d선의 굴절률 nd이 1.85 이하인, 파이버 옵틱 플레이트.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 파이버 옵틱 플레이트와, 상기 파이버 옵틱 플레이트 상에 배치된 신틸레이터를 구비하는, 신틸레이터 패널.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 신틸레이터가 요오드화 세슘을 함유하는 기둥 모양 결정을 포함하고,
    상기 기둥 모양 결정이 상기 파이버 옵틱 플레이트 측에 근원을 가지는, 신틸레이터 패널.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 신틸레이터에 있어서의 상기 파이버 옵틱 플레이트와는 반대측의 적어도 일부를 덮는 보호막을 더 가지는, 신틸레이터 패널.
  12. 방사선 조사기와, 촬상 소자와, 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 신틸레이터 패널을 구비하고,
    상기 신틸레이터 패널이 상기 방사선 조사기와 상기 촬상 소자와의 사이에 배치되고,
    상기 신틸레이터 패널에 있어서 상기 신틸레이터가 상기 방사선 조사기 측에 배치되어 있는, 방사선 검출기.
  13. 전자선원과, 해당 전자선원으로부터 방사되는 전자선을 시료에 조사하는 전자 광학계와, 상기 시료를 유지하는 시료 재치부와, 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 신틸레이터 패널과, 촬상 소자를 구비하고,
    상기 신틸레이터 패널이 상기 전자선원과 상기 촬상 소자와의 사이에 배치되고,
    상기 신틸레이터 패널에 있어서 상기 신틸레이터가 상기 전자선원 측에 배치되어 있고,
    상기 전자선 중 상기 시료를 투과 또는 산란된 전자선을 상기 신틸레이터 패널의 상기 신틸레이터에서 광학상으로 변환하여, 해당 광학상을 상기 촬상 소자에서 촬상하는, 전자 현미경.
  14. 청구항 12에 기재된 방사선 검출기에 있어서의 상기 방사선 조사기와 상기 신틸레이터와의 사이에 대상물이 배치된 상태에서 상기 대상물에 대해서 상기 방사선 조사기로부터 X선을 조사하는 경우에 있어서, 상기 촬상 소자를 향하는 X선의 적어도 일부를 상기 파이버 옵틱 플레이트에서 차폐하는, X선 차폐 방법.
  15. 청구항 12에 기재된 방사선 검출기에 있어서의 상기 방사선 조사기와 상기 신틸레이터와의 사이에 대상물이 배치된 상태에서 상기 대상물에 대해서 상기 방사선 조사기로부터 전자선을 조사하는 경우에 있어서, 상기 촬상 소자를 향하는 전자선의 적어도 일부를 상기 파이버 옵틱 플레이트에서 차폐하는, 전자선 차폐 방법.
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