放射線検出装置及び放射線撮像システム
【課題】各光電変換部の直上の領域のシンチレータ層で発生したシンチレーション光が周りの光電変換部に漏れ込み、撮像画像の鮮鋭度低下を抑制する放射線検出装置を提供する。
【解決手段】光電変換部が２次元状に配されたセンサ部１２、及び放射線を光に変換するシンチレータ層３０を含む放射線検出装置であって、前記センサ部１２の上に配された第１部材２１と、前記第１部材２１の上に配された第２部材２２と、を含み、前記シンチレータ層３０は前記第２部材２２の上に配され、前記第１部材２１の屈折率をｎ１、前記第２部材２２の屈折率をｎ２、及び前記シンチレータ層３０の屈折率をｎ３としたときに、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３となる材料を選択し、斜めに伝搬するシンチレーション光の伝搬光路が長くなることで減衰させ鮮鋭度低下を抑制する。
【解決手段】光電変換部が２次元状に配されたセンサ部１２、及び放射線を光に変換するシンチレータ層３０を含む放射線検出装置であって、前記センサ部１２の上に配された第１部材２１と、前記第１部材２１の上に配された第２部材２２と、を含み、前記シンチレータ層３０は前記第２部材２２の上に配され、前記第１部材２１の屈折率をｎ１、前記第２部材２２の屈折率をｎ２、及び前記シンチレータ層３０の屈折率をｎ３としたときに、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３となる材料を選択し、斜めに伝搬するシンチレーション光の伝搬光路が長くなることで減衰させ鮮鋭度低下を抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出装置及び放射線撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出装置は、複数の光電変換部が２次元状に配されたセンサ部及び放射線を光に変換するシンチレータ層を備える。センサ部の上にはセンサ保護層が配され、シンチレータ層の下にはシンチレータ層を蒸着するためのシンチレータ下地層が配されうる。例えば、特許文献１には、センサ部とシンチレータ層の間に上記２部材を含む構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０７８４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各光電変換部の直上の領域のシンチレータ層において発生した光が、他の光電変換部（例えば、隣接する光電変換部）に漏れ込み、撮像された画像の鮮鋭度が低下するという課題がある。これは、発生した光がセンサ部に向かって垂直方向に進まず、斜め方向に進む光が存在することが一つの原因として考えられる。また、複数の部材を含む場合は、部材ごとの境界面において屈折率の差がもたらす光の屈折や反射によって、入射光の他の光電変換部への漏れ込みが生じることも一つの原因として考えられる。しかし、例えば、特許文献１には、放射線検出装置を構成する部材のそれぞれの屈折率を、個々の部材が有する所定の範囲からどのように選択すればよいか開示されておらず、前記課題が考慮されていない。
【０００５】
本発明の目的は、この入射光の漏れ込みを低減し、鮮鋭度の高い放射線検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの側面は放射線検出装置にかかり、前記放射線検出装置は、光電変換部が２次元状に配されたセンサ部、及び放射線を光に変換するシンチレータ層を含む放射線検出装置であって、前記センサ部の上に配された第１部材と、前記第１部材の上に配された第２部材と、を含み、前記シンチレータ層は前記第２部材の上に配され、前記第１部材の屈折率をｎ１、前記第２部材の屈折率をｎ２、及び前記シンチレータ層の屈折率をｎ３としたときに、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３の関係が成り立つ、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、鮮鋭度の高い放射線検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】各実施形態の放射線検出装置の構成の一例を説明する図。
【図２】センサ部１２の光感度の波長依存性を説明する図。
【図３】シンチレータ層３０において発生する光の波長分布を説明する図。
【図４】各実施形態の放射線検出装置における光の屈折の一例を説明する図。
【図５】センサ部１２において検知された光強度と波長の関係を説明する図。
【図６】本発明にかかる放射線撮像システムを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１乃至４を参照しながら、第１実施形態の放射線検出装置１を説明する。放射線検出装置１は、図１に例示されるように、センサパネル１０、センサパネル１０の上に配された構造ＳＴ、及び構造ＳＴの上に配されたシンチレータ層３０を含みうる。センサパネル１０は、センサ基板１１、センサ基板１１の上に配されたセンサ部１２及び信号読出部１３を含みうる。センサ部１２は、２次元状に配された光電変換部（不図示）を含みうる。また、センサ部１２は、光電変換部からの信号を処理するためのスイッチ素子（不図示）、スイッチ素子を駆動するための配線（不図示）等を含みうる。信号読出部１３は、放射線検出装置１の外部から、センサ部１２の出力に応じた信号を読み出すために用いられうる。
【００１０】
構造ＳＴは、第１部材２１及び第２部材２２を含みうる。第１部材２１は、例えば、センサ保護層として機能して、センサ部１２の表面を保護しうる。第２部材２２は、例えば、シンチレータ下地層として機能し、大気圧プラズマ処理等の活性化処理を用いて表面を平坦化することにより、後に蒸着により形成されるシンチレータ層３０との密着性が向上しうる。シンチレータ層３０は、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線等の電磁波を含む）を光に変換しうる。このとき、第１部材２１の屈折率ｎ１、第２部材２２の屈折率ｎ２、及びシンチレータ層３０の屈折率ｎ３の関係は、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３となるとよい。
【００１１】
放射線検出装置１は、シンチレータ層３０の上に配されたシンチレータ保護層４０、シンチレータ保護層４０の上に配された反射層５０、及び反射層５０の上に配された保護層６０を、さらに含みうる。反射層５０は、放射線の入射側に向かって進んだ光をシンチレータ層３０側に向けて反射しうる。これにより、シンチレータ層において発生した光の利用効率を向上させうる。また、反射層５０は、同時に、シンチレータ層３０において発生した光以外の光、例えば、外部からの光線を遮断する層としても機能しうる。保護層６０は、湿気や物理的な衝撃のような外部環境から上記の構成部材のそれぞれを保護しうる。
【００１２】
以下では、上記の構成部材のそれぞれについて、より詳細な具体例を述べる。センサ基板１１には、例えば、ガラス、耐熱性プラスチック等を好適に用いることができる。センサ部１２には、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の半導体を用いて、例えば、ＭＩＳ型センサ、ＰＩＮ型センサ、ＴＦＴ型センサのような光電変換部が設けられうる。例えば、ＭＩＳ型ａ−Ｓｉセンサを用いたセンサ部１２が検知しうる光の波長分布は、図２に示されるように、波長λ＝５５０〜６５０ｎｍの領域に波長ピークが存在しうる。光電変換された信号は、例えば、ＴＦＴ（不図示）によって読み出され、信号配線を介して信号処理回路（不図示）に出力されうる。第１部材２１には、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ２等の無機の部材が用いられうる。
【００１３】
第２部材２２には、例えば、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、パラキシリレンやアクリル等の有機物質を含む樹脂が用いられ、例えば、熱硬化型のポリイミド系樹脂が代表的である。また、シンチレータ層３０の蒸着やアニール処理のような高温条件を伴う処理において劣化しないように、耐熱性を有する樹脂がよい。
【００１４】
シンチレータ層３０には、光散乱の抑制や解像度の向上を目的として、一般に、柱状結晶構造を有するものが用いられうるが、柱状結晶構造でないものを用いてもよい。具体的には、例えば、ハロゲン化アルカリを主成分とする材料、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＣｓＩ：Ｎａ、ＣｓＢｒ：Ｔｌ、ＮａＩ：Ｔｌ、ＬｉＩ：Ｅｕ、ＫＩ：Ｔｌが用いられうる。例えば、ＣｓＩ：Ｔｌの場合は、ＣｓＩとＴｌＩを同時に蒸着することにより得られうる。また、例えば、酸化硫化ガドリニウム（ＧＯＳ）のような粒子状結晶が用いられてもよい。シンチレータ層３０にＣｓＩ：Ｔｌを用いる場合は、図３（ａ）に例示されるように、λ＝４００〜７００ｎｍにわたる波長を含む光が発生しうる。この発光光は、波長λ＝５５０〜６００ｎｍ付近にピークを有しうる。同様に、シンチレータ層３０にＧＯＳを用いる場合は、図３（ｂ）に例示されるように、その発光光は波長λ＝５４０ｎｍ付近にピークを有しうる。
【００１５】
シンチレータ保護層４０には、例えば、ポリイミド系、エポキシ系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系のホットメルト樹脂を用いることができ、特に、水分透過率の低いものが望ましい。また、シンチレータ保護層４０の厚さは、１０〜２００μｍ程度がよい。
【００１６】
反射層５０には、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｒｈ、Ｐｔ、及びＡｕ、若しくはこれらの合金のような反射率の高い金属が用いられうる。反射層５０の厚さは１〜１００μｍ程度にするとよい。反射層５０の厚さを１μｍより薄くすると、反射層５０の形成時にピンホール欠陥が生じうる。一方で、反射層５０の厚さを１００μｍより厚くすると、放射線の吸収量が大きく被撮影者が被爆する線量が増加しうる危険性が生じうる。また、シンチレータ層３０とセンサパネル１０を、これらの段差に隙間ができないように覆うことの困難性という製造上の問題が生じうる。
【００１７】
保護層６０には、いずれの材料も用いられうるが、放射線の透過率が高いものが好ましく、例えば、ＣＦＲＰ、アモルファスカーボンが用いられうる。その他、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド等のフィルム材料も用いられうる。保護層６０の厚さは、１０〜１００μｍ程度にするとよい。また、反射層５０と保護層６０のうち一方の部材で双方の役割を兼ねるように当該一方の部材を設けてもよく、その場合は、例えば、Ａｌ、Ａｕ等の金属基板が用いられうる。
【００１８】
前述のとおり、第１部材２１の屈折率ｎ１、第２部材２２の屈折率ｎ２、及びシンチレータ層３０の屈折率ｎ３の関係は、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３となるとよい。これにより、図４に図示されるように、斜めに進む光の光路長は長くなり、したがって、斜めに進む光は減衰されうる。これにより、放射線検出装置１によって取得されうる画像の鮮鋭度の指標となるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が向上しうる。
【００１９】
以下では、図４を参照しながら、構成部材のそれぞれの屈折率が前述のように設けられている場合において、シンチレータ層３０において発生した光がセンサ領域に到達するまでに進む横方向の距離を算出する。例えば、第１部材２１として、厚さ０．５μｍ、屈折率１．４５のＳｉＯ２を用いることができる。また、例えば、第２部材２２として、厚さ５μｍ、屈折率１．７のポリイミド系樹脂を用いることができる。また、例えば、シンチレータ層３０として、厚さ３８０μｍ、屈折率１．８のＣｓＩ：Ｔｌを用いることができる。この場合、シンチレータ層３０と第２部材２２との界面Ｐにおける、臨界角α３２＝７０．８°であり、界面Ｐにおいて入射角がα３２以上の光は全反射されうる。また、第２部材２２と第１部材２１との界面Ｑにおける、臨界角α２１＝５８．５°であり、界面Ｑにおいて入射角がα２１以上の光は全反射されうる。
【００２０】
発光点（放射線が光に変換された点）をＸとして、光が発光点Ｘからセンサ領域に到達するまでに進む横方向の距離をＬとし、構造ＳＴにおける臨界角をαＳＴとする。また、Ｈ１乃至Ｈ３は、それぞれ、第１部材２１、第２部材２２及びシンチレータ層３０の厚さを示す。このとき、Ｌ＝Ｈ３×ｔａｎαＳＴ＋Ｈ２×ｎ３×ｓｉｎαＳＴ／（ｎ２２−（ｎ３×ｓｉｎαＳＴ）２）１／２＋Ｈ１×ｎ３×ｓｉｎαＳＴ／（ｎ１２−（ｎ３×ｓｉｎαＳＴ）２）１／２が算出されうる。また、ｎ３×ｓｉｎθ３＝ｎ２×ｓｉｎθ２＝ｎ１×ｓｉｎθ１であるので、臨界角αＳＴ＝ａｒｃｓｉｎ（ｎ１／ｎ３）である。ここで、θ１乃至θ３は、それぞれ、第１部材２１、第２部材２２及びシンチレータ層３０における入射角を示す。ここで、αＳＴ＝５３°であるので、ｘ＝５１１μｍが得られる。即ち、発光点Ｘからセンサ領域に到達するまでに進む横方向の距離ｘは、少なくとも５１１μｍ以下と算出されうる。このようにして、どのようにしてセンサ部１２のピッチを設計すればよいか、又は構成部材のそれぞれの厚さや屈折率等をどのように選べばよいか、検討することができる。
【００２１】
以上、本実施形態によると、鮮鋭度の高い放射線検出装置を提供することができる。
【００２２】
＜第２実施形態＞
図１及び５を参照しながら、第２実施形態の放射線検出装置２を説明する。本実施形態は、第２部材２２にカラーフィルタとしての機能を積極的に設け、第２部材２２ａとする点で第１実施形態と異なる。第２部材２２ａは、所望の波長の光が選択的に透過されるように、又は所望の波長の光が選択的に吸収されるように部材を選ぶことができ、シンチレータ層３０において発生した光のピーク波長を含む領域の波長の光を吸収する材料を含みうる。
【００２３】
第２部材２２ａには、例えば、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、パラキシリレン、アクリル等の有機物質を含む樹脂が用いられ、例えば、熱硬化型のポリイミド系樹脂が代表的である。また、シンチレータ層３０の蒸着やアニール処理のような高温条件を伴う処理において劣化しないように、耐熱性を有する樹脂がよい。第２部材２２ａの厚さは、５０μｍ以下とするとよく、特に、１０μｍ以下が好適である。例えば、第２部材２２ａには、厚さ５μｍ、屈折率１．７、黄色フィルタのポリイミド系樹脂が用いられうる。このポリイミド系樹脂は、スリットコーター塗布、スピンコーター塗布、スクリーン印刷、ディッピング塗布、スプレー塗布、インクジェット方式等の塗布手段を用いて形成されうる。シート状のポリイミド系樹脂を接着材（粘着剤）で貼り合わせる事も可能である。
【００２４】
また、第１実施形態と同様で、第１部材２１、第２部材２２ａ、及びシンチレータ層３０の屈折率の関係は、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３とするとよい。これにより、斜めに入射した光の光路長は長くなり、斜めに進む光は第２部材２２ａにおいて効果的に吸収されうる。したがって、シンチレータ層３０において発生した光のうち、センサ部１２に到達するまでに起こりうる光学的に散乱された成分も低減されうる。これにより、放射線検出装置２によって取得されうる画像の鮮鋭度が向上しうる。
【００２５】
ここで、ＣｓＩ：Ｔｌを用いたシンチレータ層３０から発生しうる光における、カラーフィルタの色と吸収されうる光の波長λとの関係を、以下に述べる。青色はλ＝４８０ｎｍ以上を吸収しうる。シアン色はλ＝５３０ｎｍ以上を吸収しうる。緑色はλ＝５３０ｎｍ以下と６３０ｎｍ以上を吸収しうる。黄色はλ＝５３０ｎｍ以下を吸収しうる。マゼンタ色はλ＝４６０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下を吸収しうる。橙色はλ＝６１１ｎｍ以下を吸収しうる。赤色はλ＝６６０ｎｍ以下を吸収しうる。また、カーボンブラックの様な黒色、又は黒及び白の顔料を混ぜ合わせた灰色を用いることで、シンチレータ層３０で発生した光の波長のうちセンサ部１２が検知しうる波長の全域を吸収することもできる。いずれの色のカラーフィルタを用いるかは、所望の波長の光が選択的に透過されるように、又は選択的に吸収されるように、設計者が決めることができ、例えば、市販の光学フィルタを選んでもよい。
【００２６】
例えば、ＣｓＩ：Ｔｌを用いたシンチレータ層３０において発生する光は、λ＝５００〜５５０ｎｍに波長ピークを有するので、例えば、マゼンタ色を選べばよい。図５は、シンチレータ層３０から発生しうる光のピーク波長λに合わせてカラーフィルタを用いたときのセンサ部１２に到達しうる光の強度の波長分布を例示する。実線Ａは、カラーフィルタを使用しない場合を示す。点線Ｂは、ピーク波長の光を吸収するカラーフィルタを用いた場合を示す。また、破線Ｃは、ピーク波長よりも短い波長の光を吸収するカラーフィルタを用いた場合を示す。また、さらに、二点鎖線Ｄは、ピーク波長よりも短い波長と長い波長の光を吸収するカラーフィルタを用いた場合を示す。
【００２７】
以上、本実施形態によると、鮮鋭度の高い放射線検出装置を提供することができる。
【００２８】
＜第３実施形態＞
図１を参照しながら、第３実施形態の放射線検出装置３を説明する。本実施形態は、シンチレータ保護層４０に代わって光吸収層４０ａが配される点で第１及び第２実施形態と異なる。光吸収層４０ａは、シンチレータ層３０を保護する層としても機能しうるが、所定の波長の光を吸収するカラーフィルタとして用いられることも可能であり、シンチレータ層３０において発生した光の一部又は全部を吸収しうる。これにより、放射線検出装置３によって取得されうる画像の鮮鋭度が向上しうる。シンチレータ層３０は、放射線の入射側に近い方が、より多くの放射線を吸収して発光するため、散乱される光の量も当該入射側に近い方が多くなりうるからである。
【００２９】
反射層５０は、シンチレータ層からの光をシンチレータ層３０側に向かって反射しうる。反射された当該光は、再び光吸収層４０ａの中を通過しうる。このとき、センサ部１２に向かって斜め方向に進む光は光路長が長いため、光吸収層４０ａによって効果的に吸収されうる。このことに鑑みると、光吸収層４０ａの屈折率ｎ４と、シンチレータ層３０の屈折率ｎ３との関係は、ｎ３＞ｎ４となるとよい。
【００３０】
光吸収層４０ａには、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、アクリル等のフィルム材料が用いられうる。また、熱圧着により成型が可能な樹脂として、例えば、ポリイミド系、エポキシ系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系のホットメルト樹脂が用いられてもよく、特に水分透過率の低い樹脂がよい。光吸収層４０ａの厚さは、２μｍ以上１００μｍ以下とすると良い。さらに、５μｍ以上５０μｍ以下とすると、取得されうる画像の鮮鋭度、及び輝度が、より良好となりうる。
【００３１】
例えば、光吸収層４０ａ及び第２部材２２ａを、共に、黄色フィルタ（λ＝５３０ｎｍ以下の光を吸収）として設けることができる。シンチレータ層３０からの光は、反射層５０において反射され、センサ部１２に到達するまでに光吸収層４０ａにおいて大きく減衰されうる。また、例えば、第２部材２２ａと光吸収層４０ａとを、異なる色のカラーフィルタとして設けることもできる。例えば、光吸収層４０ａには、屈折率１．６のアクリル製の赤色フィルタ（λ＝６６０ｎｍ以下の光を吸収）とすることができる。黄色フィルタよりも赤色フィルタの方が、波長の広い領域について光を吸収しうる。したがって、第２部材２２ａからセンサ部１２に到達する戻り光を、優先的に減衰させることができる。同様にして、光吸収層４０ａを、例えば、カーボンブラックを含むホットメルト樹脂を用いて、黒色フィルタ（広域の波長の光を吸収）として設けることもできる。また、例えば、第２部材２２ａを、緑色フィルタ（λ＝５３０ｎｍ以下と５７０ｎｍ以上の光を吸収）とし、光吸収層４０ａを、マゼンタ色フィルタ（λ＝４６０〜６３０ｎｍ以下の光を吸収）とすることも可能である。これは、例えば、シンチレータ層３０にＧＯＳを用いる場合は、図３（ｂ）に示されるように、λ＝５３０〜５６０ｎｍ付近に波長ピークを有する。そこで、第２部材２２ａにおいては、λ＝５３０〜５６０ｎｍ付近の波長ピークの光を透過しつつ、λ＝４９０ｎｍ、５８０ｎｍ、６２０ｎｍ付近の小さい波長ピークの光を吸収しうる。一方、光吸収層４０ａにおいては、シンチレータ層３０から反射層５０に向かって進んだ光を効果的に吸収されうる。また、さらに、例えば、第２部材２２ａを、灰色フィルタ（広域の波長の光を吸収）として設けることもできる。これは、例えば、センサ部１２に入射した光が、例えば、センサ部１２に含まれる金属配線によって反射・散乱され、この反射光・散乱光がセンサ部１２へ再び入射することを防止しうる。
【００３２】
以上、本実施形態によると、鮮鋭度の高い放射線検出装置を提供することができる。
【００３３】
以上の３つの実施形態を述べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的、状態、用途、機能、およびその他の仕様の変更が適宜可能であり、他の実施形態によっても実施されうることは言うまでもない。
【００３４】
例えば、本発明を、シンチレータパネルとセンサパネルとを貼り合わせた、いわゆる貼り合わせ型の放射線検出装置に適用することも可能である。シンチレータパネルは、支持基板の上にシンチレータ下地層を設け、シンチレータ下地層の上にシンチレータ層を設け、その上をホットメルト樹脂層で覆うことにより形成されうる。支持基板には、例えば、金属板、金属箔、樹脂、ガラス、セラミック等、いずれの素材も用いられうるが、例えば、アモルファスカーボン基板、Ａｌ基板、ＣＦＲＰ基板、ガラス基板、石英基板等の放射線透過性を有する部材が用いられうる。このとき、例えば、第２部材２２ａは、シンチレータ層を覆う当該ホットメルト樹脂に対応し、その吸着性を利用して、シンチレータパネルとセンサパネルとを貼り合わせることができる。このとき、接着材を用いてもよい。この場合においても、第２部材２２ａは、斜めに入射する光や散乱された光を吸収しうる。接着材には、アクリル系、エポキシ系、オレフィン系、シリコーン系等の樹脂が用いられ得、特に、光学的に透過率の高いアクリル系のものがよい。また、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び加熱溶融固化型ホットメルト樹脂（例えば、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等を主成分としたもの）でもよい。また、第２部材２２ａに代わって、又は第２部材２２ａと共に、第１部材２１及び接着材のいずれか一方がカラーフィルタとして機能するように設けられてもよい。
【００３５】
ここで、図６は、本発明による放射線検出装置を放射線撮像システムに適用した応用例を示す。Ｘ線検出装置６０５には、各実施形態の放射線検出装置が用いられうる。Ｘ線ルーム６００において、放射線源であるＸ線チューブ６０３で発生したＸ線６０６は、被験者６０４（例えば、患者）の胸部６０７を透過し、Ｘ線検出装置６０５に入射しうる。この入射したＸ線は、被験者６０４の体の内部の情報を含みうる。Ｘ線検出装置６０５は、この入射したＸ線に応じた電気的情報を取得しうる。この情報は、デジタル信号に変換され、イメージプロセッサ６０９（信号処理部）により画像処理されうる。画像処理された信号は、例えば、コントロールルーム６０１の内に設置されたディスプレイ６０８（表示部）に表示され、観察されうる。
【００３６】
また、上記デジタル信号は、インターネットや電話回線などのネットワーク技術を用いた伝送手段６１０（伝送部）により、例えば、コントロールルーム６０１から遠隔地であるドクタールーム６０２に転送されうる。転送された信号は、例えば、ドクタールーム６０２に設置されたディスプレイ６１１に表示され、観察されうる。さらに、この信号は、例えば、フィルムプロセッサ６１４に入力され、レーザープリンタ６１３（記録部）を用いてフィルム６１２に記録することもできる。そして、ディスプレイ６１１又はフィルム６１２を観察することにより、遠隔地の医師等が被験者６０４の状態を診断することが可能である。また、さらに、上記の信号は、光ディスク等（保持部）に保持することもできる。
【００３７】
以上の説明においては、Ｘ線検出装置について述べたが、本発明はシンチレータを置換することによって、α線、β線、γ線等の検出装置にも適用が可能である。シンチレータとしては、それぞれの放射線に感応する従来周知のものを用いることができる。例えば、α線に対しては、硫化亜鉛（銀）シンチレータが知られている。β線に対しては、ポリスチレンなどのプラスチックにＰＯＰＯＰなどの有機蛍光色素を溶かし込んだプラスチックシンチレータが知られている。また、γ線に対しては、タリウムで活性化されたヨウ化ナトリウム単結晶から成るシンチレータが知られている。以上のように、それぞれの用途に応じて、本発明を適宜変更して実施することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出装置及び放射線撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出装置は、複数の光電変換部が２次元状に配されたセンサ部及び放射線を光に変換するシンチレータ層を備える。センサ部の上にはセンサ保護層が配され、シンチレータ層の下にはシンチレータ層を蒸着するためのシンチレータ下地層が配されうる。例えば、特許文献１には、センサ部とシンチレータ層の間に上記２部材を含む構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０７８４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各光電変換部の直上の領域のシンチレータ層において発生した光が、他の光電変換部（例えば、隣接する光電変換部）に漏れ込み、撮像された画像の鮮鋭度が低下するという課題がある。これは、発生した光がセンサ部に向かって垂直方向に進まず、斜め方向に進む光が存在することが一つの原因として考えられる。また、複数の部材を含む場合は、部材ごとの境界面において屈折率の差がもたらす光の屈折や反射によって、入射光の他の光電変換部への漏れ込みが生じることも一つの原因として考えられる。しかし、例えば、特許文献１には、放射線検出装置を構成する部材のそれぞれの屈折率を、個々の部材が有する所定の範囲からどのように選択すればよいか開示されておらず、前記課題が考慮されていない。
【０００５】
本発明の目的は、この入射光の漏れ込みを低減し、鮮鋭度の高い放射線検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの側面は放射線検出装置にかかり、前記放射線検出装置は、光電変換部が２次元状に配されたセンサ部、及び放射線を光に変換するシンチレータ層を含む放射線検出装置であって、前記センサ部の上に配された第１部材と、前記第１部材の上に配された第２部材と、を含み、前記シンチレータ層は前記第２部材の上に配され、前記第１部材の屈折率をｎ１、前記第２部材の屈折率をｎ２、及び前記シンチレータ層の屈折率をｎ３としたときに、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３の関係が成り立つ、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、鮮鋭度の高い放射線検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】各実施形態の放射線検出装置の構成の一例を説明する図。
【図２】センサ部１２の光感度の波長依存性を説明する図。
【図３】シンチレータ層３０において発生する光の波長分布を説明する図。
【図４】各実施形態の放射線検出装置における光の屈折の一例を説明する図。
【図５】センサ部１２において検知された光強度と波長の関係を説明する図。
【図６】本発明にかかる放射線撮像システムを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１乃至４を参照しながら、第１実施形態の放射線検出装置１を説明する。放射線検出装置１は、図１に例示されるように、センサパネル１０、センサパネル１０の上に配された構造ＳＴ、及び構造ＳＴの上に配されたシンチレータ層３０を含みうる。センサパネル１０は、センサ基板１１、センサ基板１１の上に配されたセンサ部１２及び信号読出部１３を含みうる。センサ部１２は、２次元状に配された光電変換部（不図示）を含みうる。また、センサ部１２は、光電変換部からの信号を処理するためのスイッチ素子（不図示）、スイッチ素子を駆動するための配線（不図示）等を含みうる。信号読出部１３は、放射線検出装置１の外部から、センサ部１２の出力に応じた信号を読み出すために用いられうる。
【００１０】
構造ＳＴは、第１部材２１及び第２部材２２を含みうる。第１部材２１は、例えば、センサ保護層として機能して、センサ部１２の表面を保護しうる。第２部材２２は、例えば、シンチレータ下地層として機能し、大気圧プラズマ処理等の活性化処理を用いて表面を平坦化することにより、後に蒸着により形成されるシンチレータ層３０との密着性が向上しうる。シンチレータ層３０は、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線等の電磁波を含む）を光に変換しうる。このとき、第１部材２１の屈折率ｎ１、第２部材２２の屈折率ｎ２、及びシンチレータ層３０の屈折率ｎ３の関係は、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３となるとよい。
【００１１】
放射線検出装置１は、シンチレータ層３０の上に配されたシンチレータ保護層４０、シンチレータ保護層４０の上に配された反射層５０、及び反射層５０の上に配された保護層６０を、さらに含みうる。反射層５０は、放射線の入射側に向かって進んだ光をシンチレータ層３０側に向けて反射しうる。これにより、シンチレータ層において発生した光の利用効率を向上させうる。また、反射層５０は、同時に、シンチレータ層３０において発生した光以外の光、例えば、外部からの光線を遮断する層としても機能しうる。保護層６０は、湿気や物理的な衝撃のような外部環境から上記の構成部材のそれぞれを保護しうる。
【００１２】
以下では、上記の構成部材のそれぞれについて、より詳細な具体例を述べる。センサ基板１１には、例えば、ガラス、耐熱性プラスチック等を好適に用いることができる。センサ部１２には、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の半導体を用いて、例えば、ＭＩＳ型センサ、ＰＩＮ型センサ、ＴＦＴ型センサのような光電変換部が設けられうる。例えば、ＭＩＳ型ａ−Ｓｉセンサを用いたセンサ部１２が検知しうる光の波長分布は、図２に示されるように、波長λ＝５５０〜６５０ｎｍの領域に波長ピークが存在しうる。光電変換された信号は、例えば、ＴＦＴ（不図示）によって読み出され、信号配線を介して信号処理回路（不図示）に出力されうる。第１部材２１には、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ２等の無機の部材が用いられうる。
【００１３】
第２部材２２には、例えば、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、パラキシリレンやアクリル等の有機物質を含む樹脂が用いられ、例えば、熱硬化型のポリイミド系樹脂が代表的である。また、シンチレータ層３０の蒸着やアニール処理のような高温条件を伴う処理において劣化しないように、耐熱性を有する樹脂がよい。
【００１４】
シンチレータ層３０には、光散乱の抑制や解像度の向上を目的として、一般に、柱状結晶構造を有するものが用いられうるが、柱状結晶構造でないものを用いてもよい。具体的には、例えば、ハロゲン化アルカリを主成分とする材料、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＣｓＩ：Ｎａ、ＣｓＢｒ：Ｔｌ、ＮａＩ：Ｔｌ、ＬｉＩ：Ｅｕ、ＫＩ：Ｔｌが用いられうる。例えば、ＣｓＩ：Ｔｌの場合は、ＣｓＩとＴｌＩを同時に蒸着することにより得られうる。また、例えば、酸化硫化ガドリニウム（ＧＯＳ）のような粒子状結晶が用いられてもよい。シンチレータ層３０にＣｓＩ：Ｔｌを用いる場合は、図３（ａ）に例示されるように、λ＝４００〜７００ｎｍにわたる波長を含む光が発生しうる。この発光光は、波長λ＝５５０〜６００ｎｍ付近にピークを有しうる。同様に、シンチレータ層３０にＧＯＳを用いる場合は、図３（ｂ）に例示されるように、その発光光は波長λ＝５４０ｎｍ付近にピークを有しうる。
【００１５】
シンチレータ保護層４０には、例えば、ポリイミド系、エポキシ系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系のホットメルト樹脂を用いることができ、特に、水分透過率の低いものが望ましい。また、シンチレータ保護層４０の厚さは、１０〜２００μｍ程度がよい。
【００１６】
反射層５０には、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｒｈ、Ｐｔ、及びＡｕ、若しくはこれらの合金のような反射率の高い金属が用いられうる。反射層５０の厚さは１〜１００μｍ程度にするとよい。反射層５０の厚さを１μｍより薄くすると、反射層５０の形成時にピンホール欠陥が生じうる。一方で、反射層５０の厚さを１００μｍより厚くすると、放射線の吸収量が大きく被撮影者が被爆する線量が増加しうる危険性が生じうる。また、シンチレータ層３０とセンサパネル１０を、これらの段差に隙間ができないように覆うことの困難性という製造上の問題が生じうる。
【００１７】
保護層６０には、いずれの材料も用いられうるが、放射線の透過率が高いものが好ましく、例えば、ＣＦＲＰ、アモルファスカーボンが用いられうる。その他、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド等のフィルム材料も用いられうる。保護層６０の厚さは、１０〜１００μｍ程度にするとよい。また、反射層５０と保護層６０のうち一方の部材で双方の役割を兼ねるように当該一方の部材を設けてもよく、その場合は、例えば、Ａｌ、Ａｕ等の金属基板が用いられうる。
【００１８】
前述のとおり、第１部材２１の屈折率ｎ１、第２部材２２の屈折率ｎ２、及びシンチレータ層３０の屈折率ｎ３の関係は、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３となるとよい。これにより、図４に図示されるように、斜めに進む光の光路長は長くなり、したがって、斜めに進む光は減衰されうる。これにより、放射線検出装置１によって取得されうる画像の鮮鋭度の指標となるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が向上しうる。
【００１９】
以下では、図４を参照しながら、構成部材のそれぞれの屈折率が前述のように設けられている場合において、シンチレータ層３０において発生した光がセンサ領域に到達するまでに進む横方向の距離を算出する。例えば、第１部材２１として、厚さ０．５μｍ、屈折率１．４５のＳｉＯ２を用いることができる。また、例えば、第２部材２２として、厚さ５μｍ、屈折率１．７のポリイミド系樹脂を用いることができる。また、例えば、シンチレータ層３０として、厚さ３８０μｍ、屈折率１．８のＣｓＩ：Ｔｌを用いることができる。この場合、シンチレータ層３０と第２部材２２との界面Ｐにおける、臨界角α３２＝７０．８°であり、界面Ｐにおいて入射角がα３２以上の光は全反射されうる。また、第２部材２２と第１部材２１との界面Ｑにおける、臨界角α２１＝５８．５°であり、界面Ｑにおいて入射角がα２１以上の光は全反射されうる。
【００２０】
発光点（放射線が光に変換された点）をＸとして、光が発光点Ｘからセンサ領域に到達するまでに進む横方向の距離をＬとし、構造ＳＴにおける臨界角をαＳＴとする。また、Ｈ１乃至Ｈ３は、それぞれ、第１部材２１、第２部材２２及びシンチレータ層３０の厚さを示す。このとき、Ｌ＝Ｈ３×ｔａｎαＳＴ＋Ｈ２×ｎ３×ｓｉｎαＳＴ／（ｎ２２−（ｎ３×ｓｉｎαＳＴ）２）１／２＋Ｈ１×ｎ３×ｓｉｎαＳＴ／（ｎ１２−（ｎ３×ｓｉｎαＳＴ）２）１／２が算出されうる。また、ｎ３×ｓｉｎθ３＝ｎ２×ｓｉｎθ２＝ｎ１×ｓｉｎθ１であるので、臨界角αＳＴ＝ａｒｃｓｉｎ（ｎ１／ｎ３）である。ここで、θ１乃至θ３は、それぞれ、第１部材２１、第２部材２２及びシンチレータ層３０における入射角を示す。ここで、αＳＴ＝５３°であるので、ｘ＝５１１μｍが得られる。即ち、発光点Ｘからセンサ領域に到達するまでに進む横方向の距離ｘは、少なくとも５１１μｍ以下と算出されうる。このようにして、どのようにしてセンサ部１２のピッチを設計すればよいか、又は構成部材のそれぞれの厚さや屈折率等をどのように選べばよいか、検討することができる。
【００２１】
以上、本実施形態によると、鮮鋭度の高い放射線検出装置を提供することができる。
【００２２】
＜第２実施形態＞
図１及び５を参照しながら、第２実施形態の放射線検出装置２を説明する。本実施形態は、第２部材２２にカラーフィルタとしての機能を積極的に設け、第２部材２２ａとする点で第１実施形態と異なる。第２部材２２ａは、所望の波長の光が選択的に透過されるように、又は所望の波長の光が選択的に吸収されるように部材を選ぶことができ、シンチレータ層３０において発生した光のピーク波長を含む領域の波長の光を吸収する材料を含みうる。
【００２３】
第２部材２２ａには、例えば、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、パラキシリレン、アクリル等の有機物質を含む樹脂が用いられ、例えば、熱硬化型のポリイミド系樹脂が代表的である。また、シンチレータ層３０の蒸着やアニール処理のような高温条件を伴う処理において劣化しないように、耐熱性を有する樹脂がよい。第２部材２２ａの厚さは、５０μｍ以下とするとよく、特に、１０μｍ以下が好適である。例えば、第２部材２２ａには、厚さ５μｍ、屈折率１．７、黄色フィルタのポリイミド系樹脂が用いられうる。このポリイミド系樹脂は、スリットコーター塗布、スピンコーター塗布、スクリーン印刷、ディッピング塗布、スプレー塗布、インクジェット方式等の塗布手段を用いて形成されうる。シート状のポリイミド系樹脂を接着材（粘着剤）で貼り合わせる事も可能である。
【００２４】
また、第１実施形態と同様で、第１部材２１、第２部材２２ａ、及びシンチレータ層３０の屈折率の関係は、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３とするとよい。これにより、斜めに入射した光の光路長は長くなり、斜めに進む光は第２部材２２ａにおいて効果的に吸収されうる。したがって、シンチレータ層３０において発生した光のうち、センサ部１２に到達するまでに起こりうる光学的に散乱された成分も低減されうる。これにより、放射線検出装置２によって取得されうる画像の鮮鋭度が向上しうる。
【００２５】
ここで、ＣｓＩ：Ｔｌを用いたシンチレータ層３０から発生しうる光における、カラーフィルタの色と吸収されうる光の波長λとの関係を、以下に述べる。青色はλ＝４８０ｎｍ以上を吸収しうる。シアン色はλ＝５３０ｎｍ以上を吸収しうる。緑色はλ＝５３０ｎｍ以下と６３０ｎｍ以上を吸収しうる。黄色はλ＝５３０ｎｍ以下を吸収しうる。マゼンタ色はλ＝４６０ｎｍ以上６３０ｎｍ以下を吸収しうる。橙色はλ＝６１１ｎｍ以下を吸収しうる。赤色はλ＝６６０ｎｍ以下を吸収しうる。また、カーボンブラックの様な黒色、又は黒及び白の顔料を混ぜ合わせた灰色を用いることで、シンチレータ層３０で発生した光の波長のうちセンサ部１２が検知しうる波長の全域を吸収することもできる。いずれの色のカラーフィルタを用いるかは、所望の波長の光が選択的に透過されるように、又は選択的に吸収されるように、設計者が決めることができ、例えば、市販の光学フィルタを選んでもよい。
【００２６】
例えば、ＣｓＩ：Ｔｌを用いたシンチレータ層３０において発生する光は、λ＝５００〜５５０ｎｍに波長ピークを有するので、例えば、マゼンタ色を選べばよい。図５は、シンチレータ層３０から発生しうる光のピーク波長λに合わせてカラーフィルタを用いたときのセンサ部１２に到達しうる光の強度の波長分布を例示する。実線Ａは、カラーフィルタを使用しない場合を示す。点線Ｂは、ピーク波長の光を吸収するカラーフィルタを用いた場合を示す。また、破線Ｃは、ピーク波長よりも短い波長の光を吸収するカラーフィルタを用いた場合を示す。また、さらに、二点鎖線Ｄは、ピーク波長よりも短い波長と長い波長の光を吸収するカラーフィルタを用いた場合を示す。
【００２７】
以上、本実施形態によると、鮮鋭度の高い放射線検出装置を提供することができる。
【００２８】
＜第３実施形態＞
図１を参照しながら、第３実施形態の放射線検出装置３を説明する。本実施形態は、シンチレータ保護層４０に代わって光吸収層４０ａが配される点で第１及び第２実施形態と異なる。光吸収層４０ａは、シンチレータ層３０を保護する層としても機能しうるが、所定の波長の光を吸収するカラーフィルタとして用いられることも可能であり、シンチレータ層３０において発生した光の一部又は全部を吸収しうる。これにより、放射線検出装置３によって取得されうる画像の鮮鋭度が向上しうる。シンチレータ層３０は、放射線の入射側に近い方が、より多くの放射線を吸収して発光するため、散乱される光の量も当該入射側に近い方が多くなりうるからである。
【００２９】
反射層５０は、シンチレータ層からの光をシンチレータ層３０側に向かって反射しうる。反射された当該光は、再び光吸収層４０ａの中を通過しうる。このとき、センサ部１２に向かって斜め方向に進む光は光路長が長いため、光吸収層４０ａによって効果的に吸収されうる。このことに鑑みると、光吸収層４０ａの屈折率ｎ４と、シンチレータ層３０の屈折率ｎ３との関係は、ｎ３＞ｎ４となるとよい。
【００３０】
光吸収層４０ａには、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、アクリル等のフィルム材料が用いられうる。また、熱圧着により成型が可能な樹脂として、例えば、ポリイミド系、エポキシ系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系のホットメルト樹脂が用いられてもよく、特に水分透過率の低い樹脂がよい。光吸収層４０ａの厚さは、２μｍ以上１００μｍ以下とすると良い。さらに、５μｍ以上５０μｍ以下とすると、取得されうる画像の鮮鋭度、及び輝度が、より良好となりうる。
【００３１】
例えば、光吸収層４０ａ及び第２部材２２ａを、共に、黄色フィルタ（λ＝５３０ｎｍ以下の光を吸収）として設けることができる。シンチレータ層３０からの光は、反射層５０において反射され、センサ部１２に到達するまでに光吸収層４０ａにおいて大きく減衰されうる。また、例えば、第２部材２２ａと光吸収層４０ａとを、異なる色のカラーフィルタとして設けることもできる。例えば、光吸収層４０ａには、屈折率１．６のアクリル製の赤色フィルタ（λ＝６６０ｎｍ以下の光を吸収）とすることができる。黄色フィルタよりも赤色フィルタの方が、波長の広い領域について光を吸収しうる。したがって、第２部材２２ａからセンサ部１２に到達する戻り光を、優先的に減衰させることができる。同様にして、光吸収層４０ａを、例えば、カーボンブラックを含むホットメルト樹脂を用いて、黒色フィルタ（広域の波長の光を吸収）として設けることもできる。また、例えば、第２部材２２ａを、緑色フィルタ（λ＝５３０ｎｍ以下と５７０ｎｍ以上の光を吸収）とし、光吸収層４０ａを、マゼンタ色フィルタ（λ＝４６０〜６３０ｎｍ以下の光を吸収）とすることも可能である。これは、例えば、シンチレータ層３０にＧＯＳを用いる場合は、図３（ｂ）に示されるように、λ＝５３０〜５６０ｎｍ付近に波長ピークを有する。そこで、第２部材２２ａにおいては、λ＝５３０〜５６０ｎｍ付近の波長ピークの光を透過しつつ、λ＝４９０ｎｍ、５８０ｎｍ、６２０ｎｍ付近の小さい波長ピークの光を吸収しうる。一方、光吸収層４０ａにおいては、シンチレータ層３０から反射層５０に向かって進んだ光を効果的に吸収されうる。また、さらに、例えば、第２部材２２ａを、灰色フィルタ（広域の波長の光を吸収）として設けることもできる。これは、例えば、センサ部１２に入射した光が、例えば、センサ部１２に含まれる金属配線によって反射・散乱され、この反射光・散乱光がセンサ部１２へ再び入射することを防止しうる。
【００３２】
以上、本実施形態によると、鮮鋭度の高い放射線検出装置を提供することができる。
【００３３】
以上の３つの実施形態を述べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的、状態、用途、機能、およびその他の仕様の変更が適宜可能であり、他の実施形態によっても実施されうることは言うまでもない。
【００３４】
例えば、本発明を、シンチレータパネルとセンサパネルとを貼り合わせた、いわゆる貼り合わせ型の放射線検出装置に適用することも可能である。シンチレータパネルは、支持基板の上にシンチレータ下地層を設け、シンチレータ下地層の上にシンチレータ層を設け、その上をホットメルト樹脂層で覆うことにより形成されうる。支持基板には、例えば、金属板、金属箔、樹脂、ガラス、セラミック等、いずれの素材も用いられうるが、例えば、アモルファスカーボン基板、Ａｌ基板、ＣＦＲＰ基板、ガラス基板、石英基板等の放射線透過性を有する部材が用いられうる。このとき、例えば、第２部材２２ａは、シンチレータ層を覆う当該ホットメルト樹脂に対応し、その吸着性を利用して、シンチレータパネルとセンサパネルとを貼り合わせることができる。このとき、接着材を用いてもよい。この場合においても、第２部材２２ａは、斜めに入射する光や散乱された光を吸収しうる。接着材には、アクリル系、エポキシ系、オレフィン系、シリコーン系等の樹脂が用いられ得、特に、光学的に透過率の高いアクリル系のものがよい。また、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び加熱溶融固化型ホットメルト樹脂（例えば、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等を主成分としたもの）でもよい。また、第２部材２２ａに代わって、又は第２部材２２ａと共に、第１部材２１及び接着材のいずれか一方がカラーフィルタとして機能するように設けられてもよい。
【００３５】
ここで、図６は、本発明による放射線検出装置を放射線撮像システムに適用した応用例を示す。Ｘ線検出装置６０５には、各実施形態の放射線検出装置が用いられうる。Ｘ線ルーム６００において、放射線源であるＸ線チューブ６０３で発生したＸ線６０６は、被験者６０４（例えば、患者）の胸部６０７を透過し、Ｘ線検出装置６０５に入射しうる。この入射したＸ線は、被験者６０４の体の内部の情報を含みうる。Ｘ線検出装置６０５は、この入射したＸ線に応じた電気的情報を取得しうる。この情報は、デジタル信号に変換され、イメージプロセッサ６０９（信号処理部）により画像処理されうる。画像処理された信号は、例えば、コントロールルーム６０１の内に設置されたディスプレイ６０８（表示部）に表示され、観察されうる。
【００３６】
また、上記デジタル信号は、インターネットや電話回線などのネットワーク技術を用いた伝送手段６１０（伝送部）により、例えば、コントロールルーム６０１から遠隔地であるドクタールーム６０２に転送されうる。転送された信号は、例えば、ドクタールーム６０２に設置されたディスプレイ６１１に表示され、観察されうる。さらに、この信号は、例えば、フィルムプロセッサ６１４に入力され、レーザープリンタ６１３（記録部）を用いてフィルム６１２に記録することもできる。そして、ディスプレイ６１１又はフィルム６１２を観察することにより、遠隔地の医師等が被験者６０４の状態を診断することが可能である。また、さらに、上記の信号は、光ディスク等（保持部）に保持することもできる。
【００３７】
以上の説明においては、Ｘ線検出装置について述べたが、本発明はシンチレータを置換することによって、α線、β線、γ線等の検出装置にも適用が可能である。シンチレータとしては、それぞれの放射線に感応する従来周知のものを用いることができる。例えば、α線に対しては、硫化亜鉛（銀）シンチレータが知られている。β線に対しては、ポリスチレンなどのプラスチックにＰＯＰＯＰなどの有機蛍光色素を溶かし込んだプラスチックシンチレータが知られている。また、γ線に対しては、タリウムで活性化されたヨウ化ナトリウム単結晶から成るシンチレータが知られている。以上のように、それぞれの用途に応じて、本発明を適宜変更して実施することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部が２次元状に配されたセンサ部、及び放射線を光に変換するシンチレータ層を含む放射線検出装置であって、
前記センサ部の上に配された第１部材と、
前記第１部材の上に配された第２部材と、を含み、
前記シンチレータ層は前記第２部材の上に配され、
前記第１部材の屈折率をｎ１、前記第２部材の屈折率をｎ２、及び前記シンチレータ層の屈折率をｎ３としたときに、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３の関係が成り立つ、
ことを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記第２部材は、光を吸収する部材を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記シンチレータ層の上に配され、光を吸収する光吸収層と、
前記光吸収層の上に配され、前記シンチレータ層からの光を前記シンチレータ層側に向けて反射する反射層と、を含み、
前記光吸収層の屈折率をｎ４としたときに、ｎ３＞ｎ４の関係が成り立つ、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置からの信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部からの信号を記録するための記録部と、
前記信号処理部からの信号を表示するための表示部と、
前記信号処理部からの信号を伝送するための伝送部と、
前記放射線を発生させるための放射線源と、
を具備することを特徴とする放射線撮像システム。
【請求項１】
光電変換部が２次元状に配されたセンサ部、及び放射線を光に変換するシンチレータ層を含む放射線検出装置であって、
前記センサ部の上に配された第１部材と、
前記第１部材の上に配された第２部材と、を含み、
前記シンチレータ層は前記第２部材の上に配され、
前記第１部材の屈折率をｎ１、前記第２部材の屈折率をｎ２、及び前記シンチレータ層の屈折率をｎ３としたときに、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３の関係が成り立つ、
ことを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記第２部材は、光を吸収する部材を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記シンチレータ層の上に配され、光を吸収する光吸収層と、
前記光吸収層の上に配され、前記シンチレータ層からの光を前記シンチレータ層側に向けて反射する反射層と、を含み、
前記光吸収層の屈折率をｎ４としたときに、ｎ３＞ｎ４の関係が成り立つ、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置からの信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部からの信号を記録するための記録部と、
前記信号処理部からの信号を表示するための表示部と、
前記信号処理部からの信号を伝送するための伝送部と、
前記放射線を発生させるための放射線源と、
を具備することを特徴とする放射線撮像システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１１３６８５（Ｐ２０１３−１１３６８５Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５９５１０（Ｐ２０１１−２５９５１０）
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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