(57)【要約】【課題】十分高い検出感度を有する新規なピクセル型の放射線検出器、及びその製造方法を提供する。【解決方法】絶縁部材の第１の面上に形成されるとともに、円形状の複数の開口部を有する第１の電極パターンと、前記絶縁部材の前記第１の面と相対向する第２の面上に形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通し、前記第１の電極パターンの前記開口部の略中心部に先端が露出してなる凸状部を有する第２の電極パターンとを具え、前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとは所定の電位差を有するように設定され、前記第１の電極パターンの前記開口部に露出した端部は、第１のはんだ材が被覆されて連続した第１の曲面を呈するようにして放射線検出器を構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁部材の第１の面上に形成されるとともに、円形状の複数の開口部を有する第１の電極パターンと、
前記絶縁部材の前記第１の面と相対向する第２の面上に形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通し、前記第１の電極パターンの前記開口部の略中心部に先端が露出してなる凸状部を有する第２の電極パターンとを具え、
前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとは所定の電位差を有するように設定され、
前記第１の電極パターンの前記開口部に露出した端部は、第１のはんだ材が被覆されて連続した第１の曲面を呈することを特徴とする、ガス増幅を用いた放射線検出器。
【請求項２】
前記第２の電極パターンの前記凸状部は、第２のはんだ材が被覆されて連続した第２の曲面を呈することを特徴とする、請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記第１の曲面は、外方に突出した球面状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記第２の曲面は、外方に突出した半球面状であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記第２の電極パターンの前記凸状部は、ビアフィルメッキ法で形成したことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の放射線検出器。
【請求項６】
絶縁部材の第１の面上に形成されるとともに、円形状の複数の開口部を有する第１の電極パターンと、
前記絶縁部材の前記第１の面と相対向する第２の面上に形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通し、前記第１の電極パターンの前記開口部の略中心部に先端が露出してなる凸状部を有する第２の電極パターンとを具え、
前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとは所定の電位差を有するように設定され、
前記第２の電極パターンの前記凸状部は、はんだ材が被覆されて連続した曲面を呈することを特徴とする、ガス増幅を用いた放射線検出器。
【請求項７】
前記曲面は半球面状であることを特徴とする、請求項６に記載の放射線検出器。
【請求項８】
絶縁部材の第１の面上に第１の電極層を形成するとともに、前記絶縁部材の前記第１の面と相対向する第２の面上に第２の電極層を形成する工程と、
前記第１の電極層に対してレジスト塗布、露光、現像、及びエッチング処理を含む第１の処理を施し、前記第１の電極層において複数の加工用開口部を形成する工程と、
前記第１の電極層の前記複数の加工用開口部を介して、前記絶縁部材にエネルギー線照射、又は前記絶縁部材を感光性絶縁部材とし、レジスト塗布、露光、及び現像を含む第２の処理を施すことによって、前記絶縁部材の厚さ方向において貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔内にビアフィルメッキを施し、前記貫通孔を埋設するようにして金属メッキ層を形成する工程と、
前記第１の電極層に対して前記第１の処理を施し、前記第１の電極層において前記金属メッキ層を中心とした円形状の開口部を形成して、第１の電極パターンを形成するとともに、前記金属メッキ層からなる凸状部と前記第２の電極層とからなる第２の電極パターンを形成する工程と、
前記第１の電極パターン上に第１のはんだ材を形成するとともにリフローさせ、前記第１の電極パターンの前記開口部に露出した端部を前記第１のはんだ材で被覆し、連続した第１の曲面を形成する工程と、
を具えることを特徴とする、ガス増幅を用いた放射線検出器の製造方法。
【請求項９】
前記第２の電極パターンの前記凸状部上に第２のはんだ材を形成するとともにリフローさせ、前記凸状部を前記第２のはんだ材で被覆し、連続した第２の曲面を形成する工程を具えることを特徴とする、請求項８に記載の放射線検出器の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の曲面は、外方に突出した球面状であることを特徴とする、請求項８又は９に記載の放射線検出器の製造方法。
【請求項１１】
前記第２の曲面は、外方に突出した半球面状であることを特徴とする、請求項８又は９に記載の放射線検出器。
【請求項１２】
絶縁部材の第１の面上に第１の電極層を形成するとともに、前記絶縁部材の前記第１の面と相対向する第２の面上に第２の電極層を形成する工程と、
前記第１の電極層に対してレジスト塗布、露光、現像、及びエッチング処理を含む第１の処理を施し、前記第１の電極層において複数の加工用開口部を形成する工程と、
前記第１の電極層の前記複数の加工用開口部を介して、前記絶縁部材にエネルギー線照射、又は前記絶縁部材を感光性絶縁部材とし、レジスト塗布、露光、及び現像を含む第２の処理を施すことによって、前記絶縁部材の厚さ方向において貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔内にビアフィルメッキを施し、前記貫通孔を埋設するようにして金属メッキ層を形成する工程と、
前記第１の電極層に対して前記第１の処理を施し、前記第１の電極層において前記金属メッキ層を中心とした円形状の開口部を形成して、第１の電極パターンを形成するとともに、前記金属メッキ層からなる凸状部と前記第２の電極層とからなる第２の電極パターンを形成する工程と、
前記第２の電極パターンの前記凸状部上にはんだ材を形成するとともにリフローさせ、前記凸状部を前記はんだ材で被覆し、連続した曲面を形成する工程を具えることを特徴とする、ガス増幅を用いた放射線検出器の製造方法。
【請求項１３】
前記曲面は、外方に突出した半球面状であることを特徴とする、請求項１２に記載の放射線検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピクセル型電極によるガス増幅を用いた放射線検出器、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス増幅を利用した放射線検出器として、従来、ピクセル型の放射線検出器が用いられてきた。この放射線検出器は、例えば両面プリント基板の表面にストリップ状陰極電極が形成されるとともに、裏面に陽極ストリップが形成され、前記ストリップ状陰極電極には、一定間隔に開口部が形成されるとともに、前記開口部の中心には裏面の前記陽極ストリップと接続されている円柱状陽極電極、すなわちピクセル電極が形成されたような構成を採っている。
【０００３】
なお、前記放射線検出器は、例えばＨｅとメタンとの混合ガス中に配置される。また、前記ピクセル電極と前記ストリップ状陰極電極との間には例えば６００Ｖの電圧が印加されている。
【０００４】
上記放射線検出器においては、所定の放射線が前記検出器内に入射すると、前記ガスが電離して電子を生成し、この電子は、上記ストリップ状陰極電極と上記ピクセル電極との間に印加された大電圧、及び上記ピクセル電極の点電極としての形態（形状異方性）に起因して生成される強力な電場によって、電子雪崩増幅を引き起こす。一方、前記電子雪崩増幅によって生じた正イオンは、周囲の前記ストリップ状陰極電極に向けてドリフトする。
【０００５】
この結果、対象となる前記ストリップ状陰極電極及び前記ピクセル電極に、それぞれ正孔と電子とがチャージされる。この電荷が生成された前記ストリップ状陰極電極及び前記ピクセル電極の位置を検出することによって、前記放射線の前記検出器における入射位置を特定することができ、前記放射線の検出が可能となる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−６０４７号
【０００７】
上述した放射線検出器では、前記ピクセル電極に印加する電圧を大きくすると、生成される電場の強度も増大し、上述した電子雪崩増幅が顕著になるので、前記ストリップ状陰極電極及び前記ピクセル電極に生成される電荷量が増大して、放射線の検出感度が向上する。一方、前記ピクセル電極に印加する電圧を大きくすると、特に、前記ピクセル電極と前記ストリップ状陰極電極の、前記開口部に露出した端部との間にアーク放電が生じてしまい、これら電極を破損してしまうという問題が生じる場合がある。
【０００８】
また、前記ピクセル電極と前記ストリップ状陰極電極との間にアーク放電が生じると、前記ピクセル電極と前記ストリップ状陰極電極とはほぼ等電位となってしまうため、上述した電子雪崩増幅が生じず、この電子雪崩増幅に起因した放射線の検出を実質的に生ぜしめることが不可能となり、放射線検出器として機能させることができないという問題が生じていた。
【０００９】
以上のように、放射線検出器の検出感度を向上させる目的で前記ピクセル電極に印加する電圧を増大させても、結果的にアーク放電等が生じてしまい、前記放射線検出器の検出感度を増大させるどころか、前記放射線検出器を機能させることができなくなってしまうという問題が生じてしまう場合がある。
【００１０】
一方、前記ピクセル電極に印加する電圧を小さくすると、上述したアーク放電は減少するが、上述した電子雪崩増幅の度合いも小さくなり、放射線の検出感度が低下してしまう。
【００１１】
かかる観点より、前記ピクセル電極に印加する電圧の大きさを調整する代わりに、前記ピクセル電極を狭小化して、生成する電場の強度を向上させることが試みられている。しかしながら、前記ピクセル電極は前記プリント基板内に形成した貫通孔内にビアフィルメッキによって形成するため、前記ピクセル電極を狭小化するためには、前記貫通孔も狭小化する必要がある。
【００１２】
一方、前記貫通孔を狭小化すると、前記貫通孔内に均一にビアフィルメッキを行うことができず、均一なピクセル電極を形成できずに、前記ピクセル電極において異常放電や絶縁破壊などの問題が生じる。したがって、前記ピクセル電極の狭小化は、その製造方法に依存して自ずと制限されてしまう。
【００１３】
この結果、現状では、前記ピクセル電極に対する印加電圧を十分に向上できないばかりか、前記ピクセル電極の狭小化も十分に行うことができず、上記ピクセル型の放射線検出器の検出感度を十分に向上させることができないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、十分高い検出感度を有する新規なピクセル型の放射線検出器、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成すべく、本発明は、
絶縁部材の第１の面上に形成されるとともに、円形状の複数の開口部を有する第１の電極パターンと、
前記絶縁部材の前記第１の面と相対向する第２の面上に形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通し、前記第１の電極パターンの前記開口部の略中心部に先端が露出してなる凸状部を有する第２の電極パターンとを具え、
前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとは所定の電位差を有するように設定され、
前記第１の電極パターンの前記開口部に露出した端部は、第１のはんだ材が被覆されて連続した第１の曲面を呈することを特徴とする、ガス増幅を用いた放射線検出器に関する。
【００１６】
また、本発明は、
絶縁部材の第１の面上に第１の電極層を形成するとともに、前記絶縁部材の前記第１の面と相対向する第２の面上に第２の電極層を形成する工程と、
前記第１の電極層に対して第１の露光現像処理を施し、前記第１の電極層において複数の加工用開口部を形成する工程と、
前記第１の電極層の前記複数の加工用開口部を介して、前記絶縁部材にエネルギー線照射、及び感光性フォトリソグラフィの一方を施すことによって、前記絶縁部材の厚さ方向において貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔内にビアフィルメッキを施し、前記貫通孔を埋設するようにして金属メッキ層を形成する工程と、
前記第１の電極層に対して第２の露光現像処理を施し、前記第１の電極層において前記金属メッキ層を中心とした円形状の開口部を形成して、第１の電極パターンを形成するとともに、前記金属メッキ層からなる凸状部と前記第２の電極層とからなる第２の電極パターンを形成する工程と、
前記第１の電極パターン上に第１のはんだ材を形成するとともにリフローさせ、前記第１の電極パターンの前記開口部に露出した端部を前記第１のはんだ材で被覆し、連続した第１の曲面を形成する工程と、
を具えることを特徴とする、ガス増幅を用いた放射線検出器の製造方法に関する。
【００１７】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を実施した。その結果、従来のピクセル型放射線検出器においては、前記第２の電極パターンにおける前記凸状部から構成されるピクセル電極と、前記第１の電極パターンから構成されるストリップ状陰極電極との間に、例えば５００Ｖ〜７００Ｖの電圧を印加すると、前記ストリップ状陰極電極の、前記開口部に露出した矩形状の端部に電界が集中し、その結果、前記ピクセル電極と前記ストリップ状陰極電極との間にアーク放電が生じることを見出した。
【００１８】
したがって、本発明では、前記ストリップ状陰極電極を構成する前記第１の電極パターン上に第１のはんだ材を形成するとともにリフローさせ、前記第１の電極パターンの前記開口部に露出した端部を前記第１のはんだ材で被覆し、連続した第１の曲面を形成するようにしている。このため、前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンにおける前記凸状部、すなわちピクセル電極とストリップ状陰極電極との間に高電圧を印加しても、
前記第１の電極パターンの前記端部は曲面状を呈しているので、局所的に電界が集中することがない。
【００１９】
この結果、前記第１の電極パターンの前記端部と前記第２の電極パターンの前記凸状部との間、すなわちストリップ状陰極電極とピクセル電極との間に高電圧を印加した場合においても、それらの間にアーク放電が生じるのを抑制することができる。したがって、得られた放射線検出器は、前記高電圧に起因して高い検出感度を呈することができる。
【００２０】
また、本発明の一態様においては、前記第２の電極パターンの前記凸状部上に第２のはんだ材を形成するとともにリフローさせ、前記凸状部を前記第２のはんだ材で被覆し、連続した第２の曲面を形成するようにすることができる。上述したように、前記第２の電極パターンにおける前記凸状部から構成されるピクセル電極と、前記第１の電極パターンから構成されるストリップ状陰極電極との間に高電圧を印加した場合、一義的には前記ストリップ状陰極電極の端部に電界が集中することによって、上述したアーク放電が生じるようになる。
【００２１】
しかしながら、前記ピクセル電極の表面形状が不均一であって、突起部等が形成されているような場合においては、前記ピクセル電極の前記突起部等にも電界集中が生じやすく、その結果、前記ピクセル電極の前記突起部等と、前記ストリップ状陰極電極の前記端部との間にアーク放電がより生じやすくなってしまう。
【００２２】
したがって、本態様に示すように、前記ピクセル電極を構成する前記第２の電極パターンの前記凸状部をもはんだ材で被覆することによって、前記ピクセル電極の表面形状を連続した曲面状とすることができ、前記ピクセル電極における局所的な電界集中を抑制することができる。この結果、前記放射線検出器は、印加する高電圧に起因した高い検出感度をより確実に呈することができるようになる。
【００２３】
なお、本発明における“連続した第１の曲面”及び“連続した第２の曲面”とは、これら曲面の開始点から終点までの間において、突起部や凹部等の局所的な変形部を有することなく平滑であることを意味し、例えば半球面状を呈するような場合を言う。
【００２４】
一方、上記ストリップ状陰極電極である前期第１の電極パターンの前記端部、及び／又は上記ピクセル電極である前記第２の電極パターンの前記凸状部が、それぞれ外方に突出した球面状及び半球面状を呈することにより、その表面は十分大きな曲率を有するようになるので、かかる部分での電界集中をより効果的に抑制することができ、アーク放電をより効果的に抑制することができるようになる。したがって、前記放射線検出器は、印加する高電圧に起因した高い検出感度をより確実に呈することができるようになる。
【００２５】
また、上述のように、前記ピクセル電極の表面形状が不均一であって、突起部等が形成されているような場合においては、前記第１の電極パターンの前記端部をはんだ材で被覆しない場合においても、前記ピクセル電極を構成する前記第２の電極パターンの前記凸状部のみをはんだ材で被覆するのみで、前記ピクセル電極の前記突起部等での電界集中を抑制できるので、前記ピクセル電極の前記突起部等と、前記ストリップ状陰極電極の前記端部との間でのアーク放電を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、十分高い検出感度を有する新規なピクセル型の放射線検出器、及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の放射線検出器の一例における概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すピクセル型放射線検出器を拡大して示す図である。
【図３】前記ピクセル型放射線検出器のピクセル電極周辺部分を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の製造方法の一例における工程図である。
【図５】同じく、本発明の製造方法の一例における工程図である。
【図６】同じく、本発明の製造方法の一例における工程図である。
【図７】同じく、本発明の製造方法の一例における工程図である。
【図８】同じく、本発明の製造方法の一例における工程図である。
【図９】同じく、本発明の製造方法の一例における工程図である。
【図１０】同じく、本発明の製造方法の一例における工程図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の特徴及びその他の利点について、発明を実施するための最良の形態に基づいて説明する。
【００２９】
図１は、本発明の放射線検出器の一例における概略構成を示す平面図であり、図２は、図１に示すピクセル型放射線検出器を拡大して示す図であり、図３は、前記ピクセル型放射線検出器のピクセル電極周辺部分を拡大して示す断面図である。
【００３０】
図１に示すように、本例の放射線検出器１０は、ピクセル型放射線検出器２０を含むとともに図示しない電流検出回路等を含む。図２に示すように、ピクセル型放射線検出器２０は、検出パネル２１と、この検出パネル２１の上方において相対向するようにして設けられた電極板２２とを含んでいる。
【００３１】
図２に示すように、検出パネル２１は、絶縁部材２１１の主面２１１Ａ上に形成された、円形状の複数の開口部２１２Ａを有する第１の電極パターン２１２と、絶縁部材２１１の裏面２１１Ｂ上に形成された第２の電極パターン２１３とを含んでいる。第２の電極パターン２１３は、絶縁部材２１１を貫通し、第１の電極パターン２１２の開口部２１２Ａの略中心部に先端が露出してなる凸状部２１４を有する。なお、凸状部２１４はピクセル電極を構成する。
【００３２】
また、第１の電極パターン２１２上には第１のはんだ材２１５が形成され、その端部においては、第１のはんだ材２１５がリフローされることによって溶解し、外方に突出したような球面状を呈する。さらに、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４上には第２のはんだ材２１６が形成され、リフローされることによって溶解し、外方に突出したような半球面状を呈する。
【００３３】
なお、第１のはんだ材２１５の、端部２１５Ａの部分における曲率は、かかる部分の曲率半径をｒとした場合に、第１の電極パターン２１２の厚さｔ２との間に、０．３≦ｒ／ｔ２≦１．２５なる関係があることが好ましい。また、第２のはんだ材２１６は、その曲率半径をＲとした場合に、凸状部２１４の直径ｄとの間に、０．０７≦Ｒ／ｄ≦０．２５なる関係があることが好ましい。
【００３４】
上記要件を満足する場合、端部における第１のはんだ材２１５及び凸状部２１４における第２のはんだ材２１６は、極めて緩やかな曲面（球面）を呈するようになるため、以下に説明するような電界集中によるアーク放電の生成をより効果的に抑制することができるようになる。
【００３５】
なお、図２に示すピクセル型放射線検出器２０の検出パネル２１では、簡略化して、第１の電極パターン２１２において合計８個の開口部２１２Ａが形成され、４個づつ２列に配列されるとともに、各開口部２１２Ａ（ストリップ状陰極電極とピクセル電極との間の絶縁部）内に上記凸状部２１４の先端が露出し、これによって合計８個の検出電極が形成されるようにしている。しかしながら、検出電極の数及び配列方法（第１の電極パターン２１２における開口部２１２Ａ及び凸状部２１４の数及び配列方法）は、必要に応じて任意に設定することができる。
【００３６】
また、図では特に明示していないが、第２の電極パターン２１３も、第１の電極パターン２１２の配列方向と略垂直となるような方向において、ストリップ状にパターニングされている。但し、第２の電極パターン２１３は、第１の電極パターン２１２と平行でなければ、いずれの方向にパターニングされていても良い。
【００３７】
絶縁部材２１１の厚さｔ１は、例えば２０μｍ〜１００μｍとすることができる。また、第１の電極パターン２１２の厚さｔ２及び第２の電極パターン２１３の厚さｔ３は、それぞれ５μｍ〜１８μｍとすることができる。さらに、凸状部２１４の高さＬは、絶縁部材２１１の厚さｔ１と第１の電極パターン２１２の厚さｔ２との合計とすることができる。また、開口部２１２Ａの直径Ｄは、例えば８０μｍ〜３００μｍとすることができ、凸状部２１４の直径ｄは、１５μｍ〜７０μｍとすることができる。
【００３８】
この場合、第１のはんだ材２１５の曲率半径ｒは５μｍ〜３０μｍとすることができ、第２のはんだ材２１６の曲率半径Ｒは５μｍ〜３０μｍとすることができる。
【００３９】
第１の電極パターン２１２及び第２の電極パターン２１３は、銅、金、銀、ニッケル、アルミニウム等の導電性部材から構成することができる。また、絶縁部材２１１は、熱硬化性樹脂のフィルムあるいはシートから構成することができる。
【００４０】
また、第１のはんだ材２１５及び第２のはんだ材２１６は、Ｐｂ−Ｓｎ系の通常のはんだ材の他、Ｓｎ−ＣｕやＳｎ−Ａｇ−Ｃｕなどの高温系の鉛フリーはんだ材、Ｓｎ−Ｚｎ系の中温系の鉛フリーはんだ材、Ｓｎ−Ｂｉ系の鉛フリーはんだ材等を用いることができる。
【００４１】
第１のはんだ材２１５及び第２のはんだ材２１６は同一の材料とすることもできるし、異なる材料とすることもできる。しかしながら、これらのはんだ材を異なる材料とすると、以下に示す製造方法において、はんだ材の形成工程が増大し、目的とする放射線検出器１０の製造工程が煩雑化するため、好ましくは同一のはんだ材から構成する。
【００４２】
なお、第１の電極パターン２１２及び第２の電極パターン２１３間には所定の電圧、例えば５００Ｖ〜７００Ｖ程度の電圧を印加する。この場合、第１の電極パターン２１２をカソードとし、第２の電極パターン２１３をアノードとすることもできるし、第１の電極パターン２１２をアノードとし、第２の電極パターン２１３をカソードとすることもできる。
【００４３】
但し、以下に説明する電子の電子雪崩増幅を引き起こすには、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４の点電極としての形状が極めて重要な役割を果たすようになるので、第１の電極パターン２１２をカソードとし、第２の電極パターン２１３をアノードとすることが好ましい。したがって、以下においては、第１の電極パターン２１２をカソードとし、第２の電極パターン２１３をアノードとした場合について説明する。
【００４４】
なお、検出パネル２１及び電極板２２間には、所定のガス、例えばＨｅとメタンとの混合ガスが充満している。さらに、電極板２２は所定の電圧にバイアスされている。
【００４５】
図１に示す放射線検出器１０に放射線が入射すると、前記放射線は前記ガスと衝突することによって前記ガスを電離し、電子を生成する。生成した電子は、ピクセル型放射線検出器２０における電極板２２のバイアス電圧を受けて検出パネル２１に導かれ、第１の電極パターン２１２と、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４との間に印加された電圧に起因して生成された大きな電場によって、電子雪崩を引き起こし、凸状部２１４に溜まるようになる。一方、前記電子雪崩によって生じた正イオンは、凸状部２１４から周囲の第１の電極パターン２１２に向けてドリフトする。
【００４６】
この結果、第１の電極パターン２１２及び第２の電極パターン２１３の凸状部２１４にそれぞれ正孔と電子がチャージされるようになるので、凸状部２１４、すなわちピクセル電極の位置を図示しない電荷検出回路で検出することによって、前記放射線のピクセル型放射線検出器２０における入射位置を特定することができ、前記放射線の検出が可能となる。
【００４７】
一方、第１の電極パターン２１２の端部は、第１のはんだ材２１５で被覆されていることによって曲面（球面）状を呈しているので、局所的に電界が集中することがない。この結果、第１の電極パターン２１２と第２の電極パターン２１３の凸状部２１４との間、すなわちストリップ状陰極電極とピクセル電極との間に、上述した高電圧を印加した場合においても、それらの間にアーク放電が生じるのを抑制することができる。したがって、放射線検出器２０は、前記高電圧に起因して高い検出感度を呈することができる。
【００４８】
また、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４上も第２のはんだ材２１６で被覆されていることによって、曲面（半球面）状を呈しているので、第２の電極パターン２１３の表面形状が不均一であって、突起部等が形成されているような場合においても、第２のはんだ材２１６によって前記突起部等の表面不均一性が消失してしまう。したがって、第２の電極パターン２１３における凸状部２１４の前記表面不均一性に起因したアーク放電を抑制することができ、放射線検出器２０は、前記高電圧に起因して高い検出感度を呈するようになる。
【００４９】
但し、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４における表面不均一性は、その製造過程で生じる欠陥に起因したものであるので、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４が理想的な状態で形成された場合においては、前記表面不均一性が問題となることはない。したがって、前記表面不均一性に起因したアーク放電の問題は生じない。
【００５０】
一方、第１の電極パターン２１２の端部（ストリップ状陰極電極とピクセル電極との間の絶縁部）は、理想的な状態で形成されるほど矩形状を呈し、電界集中によるアーク放電が生じやすくなる。したがって、第１の電極パターン２１２の端部はアーク放電の生成に関して１次的に寄与するのに対し、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４における表面不均一性はアーク放電の生成に関して２次的に寄与する。
【００５１】
かかる観点より、放射線検出器２０を高検出感度で駆動させるに対して、１次的には、第１の電極パターン２１２の端部を第１のはんだ材２１５の形成によって消失させることが重要であり、２次的に、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４の表面不均一性を第２のはんだ材２１６によって消失させることが重要である。
【００５２】
次に、本発明の放射線検出器の製造方法について説明する。図４〜図１０は、本発明の製造方法の一例における工程図である。なお、本例では、図２に示すＰ−Ｐ方向に沿った断面について示している。
【００５３】
最初に、図４に示すように、例えば熱硬化性樹脂のフィルムあるいはシート等からなる絶縁部材２１１の主面２１１Ａ及び裏面２１１Ｂに、銅などの導電性部材からなる第１の電極層２１７及び第２の電極層２１８を形成する。次いで、第２の電極層２１８をプリプレグ３２を介して、例えばポリイミドからなる支持基板３１に貼り付ける。
【００５４】
なお、絶縁部材２１１が十分に厚く、以下に示すような製造工程に耐えうるような機械的強度を有するような場合においては、支持基板３１及びプリプレグ３２を省略することができる。
【００５５】
次いで、図５に示すように、第１の電極層２１７にレジスト塗布、露光、現像、及びエッチングの一連の工程を含む第１の処理を施し、第１の電極層２１７において複数の加工用開口部２１７Ａを形成すると同時に電極層２１７をストリップ状とする。
【００５６】
次いで、図６に示すように、第１の電極層２１７の複数の加工用開口部２１７Ａを介して絶縁部材２１１にエネルギー線を照射し、絶縁部材２１１の厚さ方向において貫通孔２１１Ｈを形成する。なお、前記エネルギー線としては例えばレーザ光線を用いることができ、好ましくは炭酸ガスレーザを用いる。このガスレーザは、その波長特性から絶縁部材２１１のみに加工を施し、電極層２１８は加工しない。なお、前記エネルギー線照射に代えて、絶縁部材２１１がポジ型感光性材料である場合は、レジスト塗布、露光、及び現像の一連の工程を含む第２の処理を施すことにより、露光部分を現像で溶融して貫通孔２１１Ｈを形成しても良い。
【００５７】
次いで、図７に示すように、貫通孔２１１Ｈ内にビアフィルメッキを施し、貫通孔２１１Ｈを埋設するようにして金属メッキ層２１４を形成する。その後、図８に示すように、第１の電極層２１７に対して再度上記第１の処理を施すことにより、第１の電極層２１７において金属メッキ層２１４を中心とした円形状の開口部２１２を形成して、第１の電極パターン２１２を形成するとともに、金属メッキ層２１４からなる凸状部２１４と第２の電極層２１８とからなる第２の電極パターン２１３を形成する。
【００５８】
次いで、図９に示すように、第１の電極パターン２１２上に第１のはんだ材２１５を形成するとともに、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４上に第２のはんだ材２１６を形成する。次いで、図１０に示すように、第１のはんだ材２１５及び第２のはんだ材２１６をリフローして溶解し、第１のはんだ材２１５は、第１の電極パターン２１２の端部において外方に突出したような球面状を呈するようにし、第２のはんだ材２１６は、外方に突出したような半球面状を呈するようにする。
【００５９】
図９に示すように、第１の電極パターン２１２上に第１のはんだ材２１５を形成し、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４上に第２のはんだ材２１６を形成するに際しては、例えばＨＡＬ処理を用いることができる。前記処理は、ホットエアーレベラーと呼ばれるはんだをめっきする装置を用いて行う。この場合、はんだ材が溶融する温度に加熱されたはんだ槽に、図８に示す積層体を浸漬させて、第１の電極パターン２１２上及び凸状部２１４上にはんだ材を形成させる。
【００６０】
その後、はんだ槽から前記積層体を引き上げる際に、ホットエアーを前記積層体の、第１の電極パターン２１２及び凸状部２１４側の面に対して垂直な方向から吹き付けることによって、はんだ材の表面をなめらかな形状に整え、厚みを均一にすることができ、結果として、図９に示すように、第１の電極パターン２１２上に第１のはんだ材２１５を形成することができ、凸状部２１４上に第２のはんだ材２１６を形成することができるようになる。
【００６１】
次いで、図１０に示すように、第１のはんだ材２１５及び第２のはんだ材２１６をリフローして溶解し、第１のはんだ材２１５は、第１の電極パターン２１２の端部において外方に突出したような球面状を呈するようにし、第２のはんだ材２１６は、外方に突出したような半球面状を呈するようにする。なお、リフロー処理ははんだ材の形状を球面状にするだけでなく、加熱によってウィスカーと呼ばれる髭状結晶の発生を抑制する効果もある。
【００６２】
また、図９に示すように、第１の電極パターン２１２上に第１のはんだ材２１５を形成し、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４上に第２のはんだ材２１６を形成するに際しては、前記装置の代わりに無電界メッキを用いて行うこともできる。具体的には、図８に示す積層体を、例えば酸性すずめっき浴に浸漬させ、第１の電極パターン２１２上、及び第２の電極パターン２１３の凸状部２１４上に、はんだ材としてのすずを析出させることにより、図９に示すように、第１の電極パターン２１２上に第１のはんだ材２１５を形成するとともに、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４上に第２のはんだ材２１６を形成することもできる。
【００６３】
以上のような工程を経ることにより、検出パネル２１が形成されるので、その後、電極板２２等を対向配置し、それらの間に上記混合ガスを充満させ、さらにケーシングを行うことによって目的とする図１に示すような放射線検出器を得ることができる。
【００６４】
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
【００６５】
例えば、上記具体例では、第１のはんだ材２１５及び第２のはんだ材２１６を、それぞれ第１の電極パターン２１２における端部において球面状、及び第２の電極パターン２１３の凸状部２１４上において半球面状に形成しているが、上述したような本発明の作用効果を奏する限りにおいて、任意の形状とすることができる。
【００６６】
また、上記具体例では、第１の電極パターン２１２及び凸状部２１４の双方にはんだ材を形成し、リフローさせているが、いずれか一方のみでも良い。上述したように、第１の電極パターン２１２上に第１のはんだ材２１５を形成した場合は、第１の電極パターン２１２の端部に起因した１次的なアーク放電を抑制することができ、第２の電極パターン２１３の凸状部２１４上に第２のはんだ材２１６を形成した場合は、製造方法等に起因した表面不均一性による２次的なアーク放電を抑制することができる。
【００６７】
さらに、本発明では、前記第１の電極パターンの前記開口部に露出した端部を曲面状とし、前記第２の電極パターンの前記凸状部を曲面状とするに際し、はんだ材を用いるとともに、前記はんだ材をリフローさせているが、電極を構成する材料よりも十分に融点が低く、溶解させることによって上述した曲面状とすることができるものであれば、前記はんだ材に限らず、任意の材料をも用いることができる。
【００６８】
すなわち、現存する材料であって、容易に入手が可能である材料として上述したはんだ材を選択したに過ぎず、上述した作用効果を奏すれば、それ以外の現在及び将来において使用可能な任意の材料をも使用することが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  放射線検出器
２０  ピクセル型放射線検出器
２１  検出パネル
２２  電極板
２１１  絶縁部材
２１２  第１の電極パターン
２１２Ａ  第１の電極パターンの円形状開口部
２１３  第２の電極パターン
２１４  第２の電極パターンの凸状部
２１５  第１のはんだ材
２１６  第２のはんだ材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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