(57)【要約】【課題】本発明は、シンチレータの区画とコリメータとの位置を精度よく合わせることができる放射線検出器、Ｘ線ＣＴ装置、及び放射線検出器の製造方法を提供する。【解決手段】コリメータ板と、放射線を受けて蛍光を発するシンチレータと、前記蛍光を電気信号に変換する光電変換素子を複数有し、前記シンチレータの第１の主面に設けられた光電変換手段と、前記光電変換素子毎に前記シンチレータを区画する光反射部と、前記シンチレータの第１の主面と対向する第２の主面に、前記光反射部と対向させて設けられ、前記コリメータ板の位置を前記シンチレータの区画の位置に合わせる位置合わせ手段と、を備えたことを特徴とする放射線検出器が提供される。【選択図】図１
2010127630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コリメータ板と、
放射線を受けて蛍光を発するシンチレータと、
前記蛍光を電気信号に変換する光電変換素子を複数有し、前記シンチレータの第１の主面に設けられた光電変換手段と、
前記光電変換素子毎に前記シンチレータを区画する光反射部と、
前記シンチレータの第１の主面と対向する第２の主面に、前記光反射部と対向させて設けられ、前記コリメータ板の位置を前記シンチレータの区画の位置に合わせる位置合わせ手段と、
を備えたことを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
前記光反射部は、格子状に設けられ、
前記位置合わせ手段は、前記格子状に設けられた光反射部の交点と対向する位置に前記コリメータ板の端部を挿入する保持部を有すること、を特徴とする請求項１記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記位置合わせ手段は、第１の方向に延設された第１の板状部と、前記第１の板状部と交差する第２の方向に延設された第２の板状部と、有し、
前記第１の板状部と前記第２の板状部とにより枠状に形成されていること、を特徴とする請求項１または２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記位置合わせ手段は、複数の前記第１の板状部と、複数の前記第２の板状部と、を有し、
前記第１の板状部と前記第２の板状部とにより格子状に形成されていること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記位置合わせ手段は、板状を呈し、前記シンチレータの第２の主面に少なくとも２つ設けられること、を特徴とする請求項１または２に記載の放射線検出器。
【請求項６】
前記位置合わせ手段は、放射線に対する遮蔽性が低い材料を含むこと、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の放射線検出器。
【請求項７】
前記位置合わせ手段は、タングステン、モリブデン、タンタル、鉛、及び少なくともこれらの１つを含む合金、からなる群より選ばれた少なくとも１種を含むこと、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の放射線検出器。  
【請求項８】
Ｘ線源と、
前記Ｘ線源から放出されたＸ線を検出する請求項１〜７のいずれか１つに記載の放射線検出器と、
前記Ｘ線源と前記放射線検出器とが設置され、被検体の周りを回転する回転リングと、
前記放射線検出器により検出されたＸ線の強度に基づいて前記被検体の断層像を画像再構成する再構成装置と、
を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
シンチレータと、前記シンチレータの第１の主面に設けられた光電変換手段と、前記光電変換手段に設けられた複数の光電変換素子毎に前記シンチレータを区画する格子状の光反射部と、を有する放射線検出器の製造方法であって、
コリメータ板の端部を挿入する保持部を有する位置合わせ手段をエッチング法により形成し、
前記光反射部と対向し、かつ、前記格子状の光反射部の交点と対向する位置に前記保持部が位置するように、前記シンチレータの第１の主面と対向する第２の主面に前記位置合わせ手段を設けること、を特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項１０】
シンチレータと、前記シンチレータの第１の主面に設けられた光電変換手段と、前記光電変換手段に設けられた複数の光電変換素子毎に前記シンチレータを区画する格子状の光反射部と、を有する放射線検出器の製造方法であって、
コリメータ板の端部を挿入する保持部を有する位置合わせ手段を板状の部材を接合することにより形成し、
前記光反射部と対向し、かつ、前記格子状の光反射部の交点と対向する位置に前記保持部が位置するように、前記シンチレータの第１の主面と対向する第２の主面に前記位置合わせ手段を設けること、を特徴とする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、放射線検出器、Ｘ線ＣＴ装置、及び放射線検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のＸ線ＣＴ（Computer Tomography）装置においては、検出点数を多くして空間分解能を上げるために、シンチレータを用いた固体検出器（以下、放射線検出器という）が用いられている。    
放射線検出器は、基板上に区画されて設けられた複数の光電変換素子と、この上に積層されたシンチレータとを備えており、シンチレータは光電変換素子の各検出区画毎に光反射部により分離、区画されている。また、個々のシンチレータに入射するＸ線を制御するとともに散乱線を吸収して、散乱線によるクロストークを低減させるためにコリメータ板が配設されている。
【０００３】
ここで、シンチレータの区画とコリメータとの位置関係がずれるとシンチレータに入射するＸ線量が不安定となり、リングアーチファクトが発生してＸ線ＣＴ画像の画質が低下するおそれがある。      
そのため、シンチレータに溝を設け、この溝にコリメータを挿入することで両者の位置を合わせる技術が提案されている（特許文献１を参照）。しかしながら、脆性材料からなるシンチレータに溝を設けるようにすれば、割れや欠けなどの原因となるおそれがある。また、溝の内壁面と挿入されるコリメータとの間には白色の接着剤などからなる光反射部が形成されるが、その厚みが薄くなるために光の反射機能が低下するおそれがある。
【０００４】
また、シンチレータの区画とコリメータとの位置合わせ精度を高めるために、コリメータを樹脂で成形する技術が提案されている（特許文献２を参照）。しかしながら、コリメータを樹脂で成形すると、シンチレータの区画とコリメータとの位置関係を目視などにより確認することが困難となる。また、複数のコリメータを寸法精度よく樹脂成形することも困難である。そのため、リングアーチファクトの発生を抑制しきれず、Ｘ線ＣＴ画像の画質が低下するおそれがある。
【特許文献１】特開平１０−１０２３５号公報
【特許文献２】特開２００１−５１０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、シンチレータの区画とコリメータとの位置を精度よく合わせることができる放射線検出器、Ｘ線ＣＴ装置、及び放射線検出器の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、コリメータ板と、放射線を受けて蛍光を発するシンチレータと、前記蛍光を電気信号に変換する光電変換素子を複数有し、前記シンチレータの第１の主面に設けられた光電変換手段と、前記光電変換素子毎に前記シンチレータを区画する光反射部と、前記シンチレータの第１の主面と対向する第２の主面に、前記光反射部と対向させて設けられ、前記コリメータ板の位置を前記シンチレータの区画の位置に合わせる位置合わせ手段と、を備えたことを特徴とする放射線検出器が提供される。
【０００７】
また、本発明の他の一態様によれば、Ｘ線源と、前記Ｘ線源から放出されたＸ線を検出する上記の放射線検出器と、前記Ｘ線源と前記放射線検出器とが設置され、被検体の周りを回転する回転リングと、前記放射線検出器により検出されたＸ線の強度に基づいて前記被検体の断層像を画像再構成する再構成装置と、を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の一態様によれば、シンチレータと、前記シンチレータの第１の主面に設けられた光電変換手段と、前記光電変換手段に設けられた複数の光電変換素子毎に前記シンチレータを区画する格子状の光反射部と、を有する放射線検出器の製造方法であって、コリメータ板の端部を挿入する保持部を有する位置合わせ手段をエッチング法により形成し、前記光反射部と対向し、かつ、前記格子状の光反射部の交点と対向する位置に前記保持部が位置するように、前記シンチレータの第１の主面と対向する第２の主面に前記位置合わせ手段を設けること、を特徴とする放射線検出器の製造方法が提供される。
【０００９】
また、本発明のさらに他の一態様によれば、シンチレータと、前記シンチレータの第１の主面に設けられた光電変換手段と、前記光電変換手段に設けられた複数の光電変換素子毎に前記シンチレータを区画する格子状の光反射部と、を有する放射線検出器の製造方法であって、コリメータ板の端部を挿入する保持部を有する位置合わせ手段を板状の部材を接合することにより形成し、前記光反射部と対向し、かつ、前記格子状の光反射部の交点と対向する位置に前記保持部が位置するように、前記シンチレータの第１の主面と対向する第２の主面に前記位置合わせ手段を設けること、を特徴とする放射線検出器の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シンチレータの区画とコリメータとの位置を精度よく合わせることができる放射線検出器、Ｘ線ＣＴ装置、及び放射線検出器の製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。    
また、本実施の形態に係る放射線検出器は、Ｘ線のほかにもγ線などの各種放射線にも適用させることができるが、放射線の中の代表的なものとしてＸ線の場合を例にとり説明する。したがって、以下の実施形態において他の放射線に適用させる場合には、「Ｘ線」を「放射線」に置き換えるようにすればよい。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る放射線検出器を例示するための模式斜視図である。なお、図中のＸ方向、Ｙ方向は互いに直交する２方向を表し、放射線検出器をＸ線ＣＴ装置に設ける場合には、Ｘ方向がチャンネル方向、Ｙ方向がスライス方向となる。    
また、図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視断面を表すための模式断面図である。
【００１３】
図１、図２に示すように、放射線検出器１は、回路基板１８、複数の光電変換素子を有する光電変換手段１２、接着層３、シンチレータ４、接着層５、位置合わせ手段２、コリメータ板１５などを備えている。なお、図中の矢印はＸ線の入射方向を示している。    
シンチレータ４は、光電変換手段１２に設けられた光電変換素子の検出区画に対応して区画され、各検出区画間には溝１６が形成されている。すなわち、各シンチレータ４が溝１６により分割された構成となっている。そして、シンチレータ４と光電変換手段１２とが、互いの区画を対応させるように、接着層３を介して接着されている。
【００１４】
シンチレータ４は、Ｘ線などの放射線を受けて蛍光を発する。蛍光は、例えば、可視光線などの光である。シンチレータ４は、その材質により、最大発光波長、減衰時間、反射係数、密度、光出力比や蛍光効率の温度依存性等が異なるので、それぞれの用途の特性に応じてその材質を選択することができる。Ｘ線ＣＴ（Computer Tomography）装置に用いるものとしては、例えば、希土類酸硫化物の焼結体からなるセラミックシンチレータを例示することができる。ただし、これに限定されるわけではなく、適宜選択することができる。
【００１５】
光電変換手段１２は、シンチレータ４からの蛍光を電気信号に変換する光電変換素子を複数有し、シンチレータ４の主面に設けられている。光電変換手段１２に備えられる光電変換素子としては、例えば、ｐｉｎ構造のシリコンフォトダイオードを例示することができる。そして、この光電変換素子でシンチレータ４の区画に対応した出力光を受光して、それを電気信号に変換する。なお、光電変換手段１２は、シリコンフォトダイオードを備えたものに限定されるわけではなく、シンチレータ４からの出力光を電気信号へ変換する手段（例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)など）を適宜選択することができる。
【００１６】
接着層３は、例えば、透明接着剤からなり、シンチレータ４と光電変換手段１２との間の光の透過を良好にしつつ両者が接合されるようになっている。このように、各シンチレータ４は、透明な接着層３を介して、光電変換手段１２の図示しない光電変換素子の受光部に対向するようにして接合されている。
【００１７】
光電変換手段１２のシンチレータ４が接着される側の面と対向する側の面には、回路基板１８が接合されている。回路基板１８も、シンチレータ４の区画に対応するようにして区画されており、各区画毎の電気信号を取り込むことができるようになっている。また、回路基板１８に図示しない増幅器やＡＤ変換器等を設けるようにすることもできる。
【００１８】
なお、光電変換手段１２と回路基板１８とは、必ずしも接合されている必要はなく、分離して設けるようにすることもできる。また、図示しない増幅器やＡＤ変換器等も別途設けるようにすることができる。
【００１９】
シンチレータ４同士の間の溝１６には、例えば、白色の板状体を挿入、接着したものなどからなる光反射部１７が設けられている。本実施の形態においては、光電変換手段１２に設けられた光電変換素子毎にシンチレータ４を区画する格子状の光反射部１７となっている。この光反射部１７は、各シンチレータ４の区画間における光学的分離と反射を行わせることで、各区画間における光学的クロストークを抑制する役割を果たしている。なお、光反射部１７は、白色の板状体を挿入、接着したものからなるものに限定されるわけではない。例えば、白色の接着剤からなるものなどであってもよいし、白色の顔料を含むものを充填、固化させたものであってもよい。この場合、光反射部１７は各シンチレータ４同士を接合して一体化させる役割をも果たしている。
【００２０】
コリメータ板１５は、各シンチレータ４に入射するＸ線を制御するとともに散乱線を吸収してこの散乱線によるクロストークを低減させる役割を果たす。コリメータ板は、例えば、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔａ（タンタル）、Ｐｂ（鉛）または、少なくともこれらの重金属の１つを含む合金などからなるものとすることができる。ただし、これらに限定されるわけではなく適宜選択することができる。
【００２１】
位置合わせ手段２は、接着層５を介してシンチレータ４と接合されている。すなわち、位置合わせ手段２は接着剤を用いてシンチレータ４と接合されており、接着剤が硬化したものが接着層５となる。    
また、位置合わせ手段２は、シンチレータ４の主面に光反射部１７と対向させて設けられている。そして、位置合わせ手段２によりコリメータ板１５の位置をシンチレータ４の区画の位置に合わせることができるようになっている。    
また、位置合わせ手段２は、格子状に設けられた光反射部１７の交点と対向する位置にコリメータ板１５の端部を挿入する凹部２ｃ（保持部）を備えている。
【００２２】
図３は、位置合わせ手段を例示するための模式斜視図である。    
図３に示すように、位置合わせ手段２は、Ｙ方向に延設された複数の板状部２ａと、板状部２ａと交差するとともにＸ方向に延設された複数の板状部２ｂを備えている。そして、板状部２ａと板状部２ｂとにより格子状に形成されている。また、シンチレータ４と接合される側の位置合わせ手段２の主面においては、板状部２ｂの端面と板状部２ａの端面とが略同一平面上にある。また、シンチレータ４と接合される側に対向する側の主面においては、板状部２ｂの端面が板状部２ａの端面より突出している。
【００２３】
また、板状部２ａと板状部２ｂとが交差する部分においては、コリメータ板１５を保持するための保持部として凹部２ｃが設けられている。凹部２ｃの幅寸法はコリメータ板１５の厚み寸法より僅かに長いものとされ、図１に示すようにコリメータ板１５の端部を凹部２ｃに挿入できるようになっている。そして、コリメータ板１５の端部を凹部２ｃに挿入、保持させることで、コリメータ板１５と位置合わせ手段２（板状部２ａ）との位置合わせができるようになっている。
【００２４】
また、板状部２ａと板状部２ｂとの位置関係は、シンチレータ４同士の間の溝１６（光反射部１７）と同じ位置となるようになっている。そのため、図１に示すように溝１６（光反射部１７）の直上となる位置に板状部２ａ、板状部２ｂを重ね合わせるようにして設けることができるようになっている。また、図２に示すように溝１６（光反射部１７）の直上となる位置に板状部２ａ、板状部２ｂを重ね合わせるようにして設けることで、凹部２ｃに挿入、保持されたコリメータ板１５が溝１６（光反射部１７）の直上となる位置に位置決めされるようになっている。
【００２５】
位置合わせ手段２の材質は、例えば、コリメータ板１５と同じもの（例えば、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔａ（タンタル）、Ｐｂ（鉛）または、少なくともこれらの重金属の１つを含む合金など）とすることができる。そのようにすれば、位置合わせ手段２の部分においてもコリメータ板１５と同じ作用、効果を生じさせることができる。
【００２６】
一方、重金属以外の材質（Ｘ線に対する遮蔽性が低い材料を含むもの）とすれば、位置合わせ手段２とシンチレータ４との位置合わせ（板状部２ａ、板状部２ｂと溝１６（光反射部１７）との位置合わせ）に誤差などが生じたとしてもその影響を抑制することができる。すなわち、板状部２ａ、板状部２ｂと溝１６（光反射部１７）との位置合わせに誤差が生じて、板状部２ａ、板状部２ｂがシンチレータ４部分にはみ出したとしても、Ｘ線がはみ出した部分を透過することができるので、その影響を抑制することができる。重金属以外の材質（Ｘ線に対する遮蔽性が低い材料を含むもの）としては、例えば、ガラス繊維強化プラスチック(GFRP;Glass Fiber Reinforced Plastics）、炭素繊維強化プラスチック（CFRP；Carbon Fiber Reinforced Plastics）などを例示することができる。
【００２７】
ここで、放射線検出器１が備えられたＸ線ＣＴ装置においては、各区画毎のＸ線量を電気信号に変換し、それを演算（再構成）することにより断層画像を得ている。そのため、各区画毎の特性が均等である必要があり、特性にばらつきが存在すると、再構成されたＣＴ画像にリングアーチファクトなどが発生して画質を劣化させることになる。
【００２８】
各区画毎の特性に影響を与えるものとしては、シンチレータ４とコリメータ板１５との位置合わせ精度がある。光電変換手段１２からは、受光量に応じた電気信号が出力されるが、シンチレータ４とコリメータ板１５との位置関係にズレが生じると、それが特性のばらつきの要因となる。
【００２９】
この場合、シンチレータ４同士の間の溝１６（光反射部１７）を大きくすれば、位置合わせの精度を緩和させることができる。しかしながら、溝１６（光反射部１７）の部分は、Ｘ線を光へ変換することに寄与できない領域であり、Ｘ線の利用効率を低下させるとともにＳ（信号）／Ｎ（ノイズ）比の低下を招くという問題が生じる。
【００３０】
本実施の形態によれば、シンチレータ４とコリメータ板１５との間に位置合わせ手段２を設けるようにしているので、シンチレータ４とコリメータ板１５との位置合わせ精度を向上させることができる。そのため、特性のばらつきを抑制することができ、放射線検出器１をＸ線ＣＴ装置に用いた場合には、Ｘ線ＣＴ画像の画質を向上させることができる。  また、位置合わせ手段２が格子状となるように形成されているので、板状部２ａ、板状部２ｂと溝１６（光反射部１７）とを重ね合わせる際には、目視などで確認することができる。そのため、シンチレータ４と位置合わせ手段２との間における位置合わせ精度を高めることができるとともに、作業性、生産性をも向上させることができる。
【００３１】
また、位置合わせ手段２の材質を重金属などのＸ線を遮蔽できるものとすれば、位置合わせ手段２の部分においてもコリメータ板１５と同じ作用、効果を生じさせることができる。また、位置合わせ手段２の材質をＸ線に対する遮蔽性が低い材料を含むものとすれば、位置合わせ手段２とシンチレータ４との位置合わせ精度（板状部２ａ、板状部２ｂと溝１６（光反射部１７）との位置合わせ精度）を緩和させることができる。
【００３２】
次に、放射線検出器１の作用について例示をする。      
コリメータ板１５に沿って入射するＸ線は、コリメータ板１５同士の間に形成される空間を経てシンチレータ４に到達する。この際、コリメータ板１５が配設された方向とは異なる方向から入射してくるＸ線、すなわち散乱Ｘ線は、コリメータ板１５に吸収されるのでシンチレータ４に到達することはない。
【００３３】
シンチレータ４に到達したＸ線は、Ｘ線の強度に比例した強度を有する光に変換される。変換された光は、光反射部１７の表面、シンチレータ４と光反射部１７との界面等で反射を繰り返しながら光電変換手段１２に入射される。      
光電変換手段１２に入射した光は、光電変換され、光の強度に比例した強度の電気信号として出力される。
【００３４】
本実施の形態に係る放射線検出器１においては、シンチレータ４とコリメータ板１５との間に位置合わせ手段２を設けているので、シンチレータ４とコリメータ板１５との位置合わせ精度を高くすることができる。そのため、シンチレータ４の各区画における特性の均質化やＸ線の利用効率の向上を図ることができる。そのため、Ｓ／Ｎ比を向上させることができ、画質を向上させることができる。
【００３５】
図４は、他の実施形態に係る放射線検出器を例示するための模式斜視図である。    
本実施の形態においては、格子状に形成されたコリメータ板１５ａを備えているところが図１において例示をした放射線検出器１と異なる。すなわち、放射線検出器１ａに備えられたコリメータ板１５ａには、Ｘ方向に並設された板部１５ｂと、Ｙ方向に並設された板部１５ｃとが設けられている。そして、位置合わせ手段２を設けることで、格子状に形成されたコリメータ板１５ａとシンチレータ４との位置合わせ精度を向上させるようにしている。この場合、板部１５ｂの端部を凹部２ｃに挿入、保持させることで、コリメータ板１５ａと位置合わせ手段２（板状部２ａ）との位置合わせを行うようにしている。そのため、格子状に形成されたコリメータ板１５ａであってもシンチレータ４との位置合わせ精度を向上させることができるので、特性のばらつきを抑制することができる。また、放射線検出器１ａをＸ線ＣＴ装置に用いた場合には、Ｘ線ＣＴ画像の画質を向上させることができる。
【００３６】
図５は、他の実施形態に係る放射線検出器を例示するための模式斜視図である。    
本実施の形態においては、凹部２ｃを有する板状の位置合わせ手段２０を備えているところが図１において例示をした放射線検出器１と異なる。すなわち、放射線検出器１ｂには、板状の位置合わせ手段２０が備えられている。位置合わせ手段２０は、シンチレータ４同士の間の溝１６（光反射部１７）の直上に設けられており、少なくともＹ方向の２箇所に並設されている。この場合、コリメータ板１５の端部を凹部２ｃに挿入、保持させることで、コリメータ板１５と位置合わせ手段２０との位置合わせを行うようにしている。なお、位置合わせ手段２０をシンチレータ４の両端部近傍にそれぞれ１つずつ設けるようにすることが好ましい。そのようにすれば、位置合わせ手段２０同士の間を離すことができるので、コリメータ板１５の位置合わせの精度を向上させることができる。
【００３７】
図６は、他の実施形態に係る位置合わせ手段を例示するための模式斜視図である。    
図６に示すように、位置合わせ手段２０ａには、凹部２ｃを有する板状部２０ｂが互いに離隔して設けられ、板状部２０ｂの両端面には板状部２０ｃが設けられている。すなわち、位置合わせ手段２０ａは枠状を呈している。そして、板状部２０ｂと板状部２０ｃとの位置関係は、シンチレータ４同士の間の溝１６（光反射部１７）と同じ位置になるようになっている。また、コリメータ板１５の端部を凹部２ｃに挿入、保持させることで、コリメータ板１５と位置合わせ手段２０ａとの位置合わせを行うようにしている。    
本実施の形態によれば、２つの板状部２０ｂを板状部２０ｃにより連結するようにしているので、位置合わせ手段２０ａの剛性を向上させることができる。また、位置合わせ手段２０ａとシンチレータ４の溝１６（光反射部１７）との位置合わせや接着作業が容易となる。
【００３８】
図７は、他の実施形態に係る位置合わせ手段を例示するための模式斜視図である。  
図７に示すように、位置合わせ手段２２ａは、Ｙ方向に延設された複数の板状部２２ｃと、板状部２２ｃと交差するとともにＸ方向に延設された複数の板状部２２ｂを備えている。そして、板状部２２ｂと板状部２２ｃとにより枠状に形成されている。また、位置合わせ手段２２ａシンチレータ４と接合される側に対向する側の主面においては、板状部２ｂの端面が板状部２ａの端面より突出している。また、板状部２２ｂと板状部２２ｃとが交差する部分においては、コリメータ板１５を保持するための保持部として凹部２ｃが設けられている。
【００３９】
そして、本実施の形態においては、シンチレータ４と接合される側の主面において、板状部２２ｃの端面が板状部２２ｂの端面より突出している。そして、この突出している部分をシンチレータ４の溝１６に挿入することで、位置合わせ手段２２ａとシンチレータ４との位置合わせが容易にできるようになっている。この場合、光反射部１７の端面はシンチレータ４の主面より落ち込んだ位置に設けられている。      
なお、板状部２２ｂの端面が板状部２２ｃの端面より突出するようにすることもできる。
【００４０】
次に、放射線検出器の製造方法について例示をする。    
まず、放射線検出器の用途に応じて、シンチレータ４の材質を選定し、外形を切削加工してブロック体を形成させる。例えば、Ｘ線ＣＴ装置に用いるシンチレータ４の材質としては、希土類酸硫化物の焼結体からなるセラミックスなどを例示することができる。    
次に、表面と裏面、すなわち、Ｘ線の入射面（位置合わせ手段との接合面）と光電変換手段１２との接着面を、研磨機により研磨加工する。
【００４１】
次に、ダイヤモンドカッター等を用いて所定の深さの溝１６を形成させる。    
次に、溝１６に白色の接着剤などを充填して光反射部１７を形成させる。    
次に、必要に応じてシンチレータ４（ブロック体）の主面を研磨加工して、溝１６（光反射部１７）が厚み方向を貫通するようにする。
次に、シンチレータ４と光電変換手段１２との区画を互いに合わせるようにして、透明の接着剤を用いて接合する。    
なお、ブロック体を所定の長さに分断し、分断された各シンチレータ４同士の間に所定寸法の溝１６が設けられるようにして光電変換手段１２と接合するようにしてもよい。
【００４２】
次に、必要に応じて、光電変換手段１２と回路基板１８とを接合し、光電変換手段１２と回路基板１８との配線を行う。    
次に、シンチレータ４の溝１６（光反射部１７）の直上となる位置に重ね合わせるようにして位置合わせ手段を接合する。この場合、シンチレータ４の溝１６（光反射部１７）と対向し、かつ、格子状の光反射部１７の交点と対向する位置に凹部２ｃ（保持部）が位置するように、シンチレータ４の主面に位置合わせ手段を設けるようにする。
次に、コリメータ板の端部を凹部２ｃに挿入、保持させることで、コリメータ板と位置合わせ手段、ひいてはコリメータ板とシンチレータ４との位置を合わせるとともにコリメータ板の取付を行う。    
なお、後述するように、放射線検出器を２次元検出器システム１０３（図９を参照）に取り付ける際に、凹部２ｃにコリメータ板を挿入、保持させるようにしてもよい。
【００４３】
次に、位置合わせ手段の形成についてさらに例示をする。      
位置合わせ手段は、板状の部材を接着剤などで接合することにより形成させることができる。また、エッチング法などを用いて平板から格子状や枠状などの位置合わせ手段を形成させることもできる。この場合、エッチング法を用いて格子状や枠状などの位置合わせ手段を形成させるようにすれば、寸法精度の高い位置合わせ手段を容易に製造することができる。
【００４４】
本実施の形態によれば、シンチレータ４とコリメータ板との間に位置合わせ手段２を設けるようにしているので、シンチレータ４とコリメータ板との位置合わせ精度を向上させることができるとともに取付作業の容易化を図ることができる。そのため、Ｘ線の利用効率、Ｓ／Ｎ比が高く、画質特性に優れた放射線検出器を効率よく製造することができる。
【００４５】
次に、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置について例示をする。    
図８は、Ｘ線ＣＴ装置の概略構成を例示するための模式ブロック図である。    
図８に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１００は、撮影手段１００ａと処理・表示手段１００ｂとを備えている。
【００４６】
撮影手段１００ａでは、被検体にＸ線を曝射し、被検体を透過したＸ線を検出して投影データ（または生データ）を取得する。撮影手段には、Ｘ線管球と２次元検出器システムとが一体として被検体の周囲を回転する回転／回転(ROTATE/ROTATE) タイプ、リング状に複数の検出素子が併設され、Ｘ線管球のみが被検体の周囲を回転する固定／回転(STATIONARY/ROTATE)タイプ、電子ビームを偏向させることで電子的にＸ線源の位置をターゲット上で移動させるタイプ等様々なタイプがあるが、いずれのタイプでも本実施の形態に係る放射線検出器を適用させることができる。なお、ここでは、一例として、回転／回転タイプのＸ線ＣＴ装置を例にとって説明をする。
【００４７】
図８に示すように、撮影手段１００ａは、Ｘ線管球１０１、回転リング１０２、２次元検出器システム１０３、データ収集回路（ＤＡＳ）１０４、非接触データ伝送装置１０５、架台駆動部１０７、スリップリング１０８、放射線検出器（図９を参照）を備えている。
【００４８】
Ｘ線源であるＸ線管球１０１は、Ｘ線を発生する真空管であり、回転リング１０２に設けられている。Ｘ線管球１０１には、Ｘ線の曝射に必要な電力（管電流、管電圧）が高電圧発生装置１０９からスリップリング１０８を介して供給される。Ｘ線管球１０１は、供給された高電圧により加速させた電子をターゲットに衝突させることで、有効視野領域ＦＯＶ内にある被検体に向けてＸ線を曝射する。    
なお、Ｘ線管球１０１と被検体との間には、Ｘ線管球１０１から曝射されるＸ線ビームの形状をコーン状（四角錐状）またはファンビーム状に整形する図示しないＸ線管球側コリメータが設けられている。
【００４９】
２次元検出器システム１０３は、被検体を透過したＸ線を検出する検出器システムであり、Ｘ線管球１０１に対向するようにして回転リング１０２に設けられている。２次元検出器システム１０３には、放射線検出器が複数取り付けられている（図９を参照）。なお、放射線検出器１の取り付けに関しては後述する。
【００５０】
Ｘ線管球１０１及び２次元検出器システム１０３は、回転リング１０２に設けられている。この回転リング１０２は、架台駆動部１０７により駆動され、被検体の回りを回転する。      
データ収集回路（ＤＡＳ）１０４は、ＤＡＳチップが配列された複数のデータ収集素子列を有し、２次元検出器システム１０３で検出されたデータ（以下、生データという）が入力される。そして、入力された生データを増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理等した後、データ伝送装置１０５を介して処理・表示手段１００ｂに備えられた前処理装置１０６に伝送する。      
架台駆動部１０７は、診断用開口内に挿入された被検体の体軸方向に平行な中心軸のまわりに、Ｘ線管球１０１と２次元検出器システム１０３とを一体的に回転させる等の駆動とその制御を行う。
【００５１】
次に、処理・表示手段１００ｂについて例示をする。処理・表示手段１００ｂは、前処理装置１０６、高電圧発生装置１０９、ホストコントローラ１１０、記憶装置１１１、再構成装置１１４、入力装置１１５、表示装置１１６、画像処理部１１８、ネットワーク通信装置１１９、データ／制御バス３００を備えている。
【００５２】
前処理装置１０６は、データ伝送装置１０５を介して、データ収集回路（ＤＡＳ）１０４から生データを受け取り、感度補正やＸ線強度補正を実行する。なお、前処理装置１０６によって前処理が施された生データは、「投影データ」と呼ばれる。
【００５３】
高電圧発生装置１０９は、スリップリング１０８を介して、Ｘ線の曝射に必要な電力をＸ線管球１０１に供給する。高電圧発生装置１０９は、高電圧変圧器、フィラメント加熱変換器、整流器、高電圧切替器等を備えている。    
ホストコントローラ１１０は、撮影処理、データ処理、画像処理等の各種処理に関する統括的な制御を行う。
【００５４】
記憶装置１１１は、収集した生データ、投影データ、ＣＴ画像データ等の画像データを記憶する。    
再構成装置１１４は、所定の再構成パラメータ（再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ、関心部位を抽出するための閾値等）に基づいて、投影データを再構成処理することで所定のスライス分の再構成画像データを作成する。一般に、再構成処理には、コーンビーム再構成（Ｆｅｌｄｋａｍｐ法、ＡＳＳＲ法など）とファンビーム再構成とがあるが、いずれの方法でも実行することができる。
【００５５】
入力装置１１５には、キーボードや各種スイッチ、マウス等が設けられており、オペレータによりスライス厚やスライス数等の各種スキャン条件が入力できるようになっている。
【００５６】
画像処理部１１８は、再構成装置１１４により作成された再構成画像データに対して、ウィンドウ変換、ＲＧＢ処理等の表示のための画像処理を行い、表示装置１１６に出力する。また、画像処理部１１８は、オペレータからの指令に基づき、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像の作成を行い、表示装置１１６に出力する。出力された画像データは、表示装置１１６においてＸ線ＣＴ画像として表示される。
【００５７】
ネットワーク通信装置１１９は、ネットワークを介して、他の装置やＲＩＳ（Ragiology Information System）等のネットワークシステムと種々のデータの送受信を行う。    
データ／制御バス３００は、各装置間を接続し、各種データ、制御信号、アドレス情報等を送受信するための信号線である。
【００５８】
次に、２次元検出器システム１０３についてさらに例示をする。    
図９は、２次元検出器システムを例示するための模式斜視図である。    
図９に示すように、２次元検出器システム１０３は、円弧形状の第１のサポート部材１０３ａ、第２のサポート部材１０３ｂと、サポート部材１０３ａと第２のサポート部材１０３ｂとの間に設けられる第３のサポート部材１０３ｃ、第４のサポート部材１０３ｄと、第１のサポート部材１０３ａ・第２のサポート部材１０３ｂの内周側に設けられるカバー１０３ｅ、第１のサポート部材１０３ａ・第２のサポート部材１０３ｂの外周側に設けられる放射線検出器１と、が備えられている。
【００５９】
第１のサポート部材１０３ａおよび第２のサポート部材１０３ｂは、それぞれ円弧形状に形成されており、コリメータ板１５を挿入するための溝１０３ｇが設けられている。この溝１０３ｇは、挿入されたコリメータ板１５を含む平面内にＸ線焦点が存在するように、Ｘ線入射方向に沿って同ピッチで形成されている。第１のサポート部材１０３ａと第２のサポート部材１０３ｂとは、対応する溝１０３ｇが互いに対向するように、第３のサポート部材１０３ｃ、第４のサポート部材１０３ｄによって位置決め、固定されている。
【００６０】
カバー１０３ｅは、２次元検出器システム１０３の内周側形状（すなわち、第１のサポート部材１０３ａおよび第２のサポート部材１０３ｂの内周側形状）に対応できるように、チャンネル方向に沿って複数設けられている。また、カバー１０３ｅは、コリメータ板１５を第１のサポート部材１０３ａおよび第２のサポート部材１０３ｂの内周側から支持する。そのため、カバー１０３ｅには、コリメータ板１５の一端を挿入するための溝１０３ｉが設けられている。カバー１０３ｅには、Ｘ線に対する耐性、加工性、Ｘ線透過性、機械構造的強度が良好な材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ樹脂その他のカーボンファイバー樹脂などを用いることができる。
【００６１】
放射線検出器１は、接着剤などで支持板１２０に接合されている。そして、放射線検出器１は、支持板１２０を介して２次元検出器システム１０３の外周側（第１のサポート部材１０３ａ及び第２のサポート部材１０３ｂの外周側）に取り付けられている。また、放射線検出器１は、２次元検出器システム１０３の外周側形状（すなわち、第１のサポート部材１０３ａ及び第２のサポート部材１０３ｂの外周側形状）に対応できるように、チャンネル方向に沿って複数設けられている。      
コリメータ板１５は、図９に示すように、溝１０３ｇ、溝１０３ｉ、および放射線検出器１に設けられた位置合わせ手段２の凹部２ｃに挿入され、接着剤により接合される。そのため、コリメータ板１５は、その４辺が拘束された状態で固定されることになる。    
なお、放射線検出器１を例示したが、前述した他の放射線検出器も同様にして設けることができる。また、格子状に形成されたコリメータ板１５ａも同様にして設けることができる。
【００６２】
本実施の形態に係る２次元検出器システム１０３においては、放射線検出器１に設けられた位置合わせ手段２の凹部２ｃにコリメータ板１５の一端を挿入するようにしているため、放射線検出器１のシンチレータ４とコリメータ板１５との位置合わせ精度を高くすることができる。そのため、シンチレータ４の各区画における特性の均質化やＸ線の利用効率の向上を図ることができる。そのため、Ｓ／Ｎ比を向上させることができ、画質を向上させることができる。
【００６３】
また、コリメータ板１５の４辺を拘束することができるため、コリメータ板１５の剛性を上げることができる。また、位置合わせ手段２の凹部２ｃにコリメータ板１５の一端を挿入するだけでシンチレータ４とコリメータ板１５との位置合わせを行うことができるので、生産性を大幅に向上させることができる。
【００６４】
次に、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置１００の作用について例示をする。    
診断用開口内に挿入された被検体を撮影して、所望の画像を得るにあたり、まず、入力装置１１５からスライス厚やスライス数等の各種スキャン条件が入力される。    
Ｘ線ＣＴ装置１００の運転開始とともに回転リング１０２が回転を開始し、同時にＸ線管球１０１より被検体に向けてＸ線が曝射される。    
被検体を透過したＸ線は、被検体を挟んでＸ線管球１０１と対向するように設けられた２次元検出器システム１０３の放射線検出器１に到達する。  
放射線検出器１には、コリメータ板１５が設けられており、Ｘ線管球１０１の焦点方向以外から入射してくる散乱Ｘ線がカットされる。そのため、放射線検出器１の光電変換手段１２には、Ｘ線管球１０１の焦点方向からのＸ線に基づく光のみが入射されることになる。
【００６５】
光電変換手段１２に受光された光は、その強度に比例した電気信号に変換されてデータ収集回路（ＤＡＳ）１０４に出力される。データ収集回路（ＤＡＳ）１０４に入力された電気信号（生データ）は、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理等が行われた後、前処理装置１０６に伝送される。前処理装置１０６では、伝送された生データの感度補正やＸ線強度補正が行われ投影データが作成される。再構成装置１１４では、所定の再構成パラメータに基づいて、投影データから所定のスライス分の再構成画像データが作成される。画像処理部１１８では、再構成画像データのウィンドウ変換、ＲＧＢ処理等の表示のための画像処理が行われ表示装置１１６に出力される。これにより、被検体の断層像（スライス画像）が得られる。また、画像処理部１１８では、オペレータからの指令に基づき、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像の作成も行われる。なお、生データ、投影データ、画像データ等は、記憶装置１１１に格納される。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。    
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。    
例えば、放射線検出器１、放射線検出器１ａ、放射線検出器１ｂ、Ｘ線ＣＴ装置１００が備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。    
また、放射線検出器、シンチレータの製造や加工に関する条件や、接着剤の種類、加工装置などは、適宜変更することができる。    
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態に係る放射線検出器を例示するための模式斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面を表すための模式断面図である。
【図３】位置合わせ手段を例示するための模式斜視図である。
【図４】他の実施形態に係る放射線検出器を例示するための模式斜視図である。
【図５】他の実施形態に係る放射線検出器を例示するための模式斜視図である。
【図６】他の実施形態に係る位置合わせ手段を例示するための模式斜視図である。
【図７】他の実施形態に係る位置合わせ手段を例示するための模式斜視図である。
【図８】Ｘ線ＣＴ装置の概略構成を例示するための模式ブロック図である。
【図９】２次元検出器システムを例示するための模式斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  放射線検出器、１ａ  放射線検出器、１ｂ  放射線検出器、２  位置合わせ手段、２ａ  板状部、２ｂ  板状部、２ｃ  凹部、４  シンチレータ、１２  光電変換手段、１５  コリメータ板、１５ａ  コリメータ板、１５ｂ  板部、１５ｃ  板部、１６  溝、１７  光反射部、１００  Ｘ線ＣＴ装置、１００ａ  撮影手段、１００ｂ  処理・表示手段、１０１  Ｘ線管球、１０３  ２次元検出器システム
【図１】
2010127630.tif 000003
【図２】
2010127630.tif 000004
【図３】
2010127630.tif 000005
【図４】
2010127630.tif 000006
【図５】
2010127630.tif 000007
【図６】
2010127630.tif 000008
【図７】
2010127630.tif 000009
【図８】
2010127630.tif 000010
【図９】
2010127630.tif 000011