(57)【要約】【課題】発熱部を収容する収容室内で温度分布が形成されるのを抑制する。【解決手段】ファン142からの空気は、電源回路基板128・コントロールユニット129、Ａ／Ｄ変換器124、信号処理基板122へ送られる。電源回路基板128・コントロールユニット129、Ａ／Ｄ変換器124、信号処理基板122を通った空気は、内壁112Ａまで到達すると、内壁112Ａに当ってから、両側にある内壁112Ｂ、112Ｄへ向けて分かれ、内壁112Ｂ、112Ｄに沿って内壁112Ｃへ戻ってくる。このように、平面視にて、２経路で空気が環状に第２室112内を循環する。このように、空気を循環させることにより、第２室112内の温度が均一化され、第２室112内で温度分布が形成されるのを抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する放射線検出部と、
前記放射線検出部からの信号を処理する信号処理部を含む発熱部と、
内部に前記発熱部を収容する収容室を有し、熱導体で構成された筐体と、
前記発熱部に設けられ、前記発熱部の熱を前記収容室内に放散し、前記収容室の内壁に接触しない放熱部材と、
前記収容室に収容され、前記収容室内で気体を循環させると共に前記放熱部材に対し前記気体を吹き付ける循環手段と、
を備える放射線検出装置。
【請求項２】
前記発熱部は、前記収容室の対向する内壁の一方側に配置され、
前記循環手段は、前記収容室の対向する内壁の他方側に配置され、前記気体を前記発熱部に吹き付ける請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記収容室は、厚み方向と直交する平面方向に広がりを持つ扁平形状に形成され、
前記循環手段は、前記気体を前記厚み方向に吸引し、その気体を前記平面方向に排出して、前記平面方向に延びる内壁に沿って前記気体を循環させる請求項１又は請求項２に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記循環手段からの気体が循環する方向にその気体を案内するガイドを備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記筐体の外面には、表面積を拡大するための凹部又は凸部が形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記発熱部は、前記収容室内に複数配置され、電源、外部と信号の送受信を行うデバイスのいずれか１つを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を検出する放射線検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出装置としては、特許文献１に開示された放射線検出装置が公知である。特許文献１の放射線検出装置は、非常に多くの画素情報を高速に処理するために不可欠なバイポーラトランジスタ主体のＩＣ等からの発熱を効率よく放熱させることを目的とするものであり、以下のように構成されている。
【０００３】
すなわち、特許文献１の放射線検出装置では、２次元に配された複数の画素を有する光電変換装置１００、光電変換装置１００からの電気信号を処理する集積回路（処理ＩＣ）４０３が配されたフレキシブルケーブル４０４、光電変換装置１００と集積回路４０３を内部に有する筐体（外部シャーシ）１０１を具備し、フレキシブルケーブル４０４を筐体１０１に固定する。また、筐体１０１は光電変換装置１００を保持するように構成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１５０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成は、局部的な高温部を冷却する構造であり、部分的な絶対温度を下げることは可能であるが、筐体内に温度分布が形成されてしまう。筐体内で温度分布が形成されると、例えば、TFT特性分布への影響、あるいはシンチレータ貼り付け接着面の耐久性などに問題が出る可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、発熱部を収容する収容室内で温度分布が形成されるのを抑制できる放射線検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る放射線検出装置は、放射線を検出する放射線検出部と、前記放射線検出部からの信号を処理する信号処理部を含む発熱部と、内部に前記発熱部を収容する収容室を有し、熱導体で構成された筐体と、前記発熱部に設けられ、前記発熱部の熱を前記収容室内に放散し、前記収容室の内壁に接触しない放熱部材と、前記収容室に収容され、前記収容室内で気体を循環させると共に前記放熱部材に対し前記気体を吹き付ける循環手段と、を備える。
【０００８】
この構成によれば、放射線検出部が放射線を検出し、信号処理部が放射線検出部からの信号を処理する。
【０００９】
ここで、本発明の請求項１の構成では、信号処理部を含む発熱部が収容室内で発熱するが、循環手段によって収容室内で気体が循環する。このため、収容室内の温度が均一化され、収容室内で温度分布が形成されるのを抑制できる。また、収容室内の熱は、熱導体で構成された筐体を通じて外部へ放出される。
【００１０】
また、請求項１の構成によれば、発熱部に設けられた放熱部材は、収容室の内壁に接触しないので、当該発熱が筐体を経由して放射線検出部に伝熱することがなく、また、接触する近傍の筐体の熱が上昇して被検者に接触する可能性がない。さらに、放熱部材が収容室の内壁に接触するときに比べて、放熱部の温度と循環された気体との温度差が増して放熱効率が上がることで循環手段から吹き付けられた気体は効率よく収容室内の温度を均一化する。
【００１１】
本発明の請求項２に係る放射線検出装置は、請求項１の構成において、前記発熱部は、前記収容室の対向する内壁の一方側に配置され、
前記循環手段は、前記収容室の対向する内壁の他方側に配置され、前記気体を前記発熱部に吹き付ける。
【００１２】
この構成によれば、発熱部と循環手段との距離を取れるので、発熱部で熱せられていない気体を循環手段から発熱部に吹き付けることができ、発熱部から吸熱する効果が高まる。
【００１３】
本発明の請求項３に係る放射線検出装置は、請求項１又は請求項２の構成において、前記収容室は、厚み方向と直交する平面方向に広がりを持つ扁平形状に形成され、
前記循環手段は、前記気体を前記厚み方向に吸引し、その気体を前記平面方向に排出して、前記平面方向に延びる内壁に沿って前記気体を循環させる。
【００１４】
この構成によれば、平面方向に沿った内壁は、厚み方向に沿った内壁よりも面積が広いので、平面方向に沿った内壁に沿って気体を循環させることにより、収容室からその外部へ放熱する効果が高まり、収容室内の全体的な温度を下げることができる。
【００１５】
本発明の請求項４に係る放射線検出装置は、請求項１〜３のいずれか１項の構成において、前記循環手段からの気体が循環する方向にその気体を案内するガイドを備える。
【００１６】
この構成によれば、ガイドが、循環手段からの気体が循環する方向にその気体を案内するので、気体の循環効率が高まり、筐体内の温度を均一化できる。
【００１７】
本発明の請求項５に係る放射線検出装置は、請求項１〜４のいずれか１項の構成において、前記筐体の外面には、表面積を拡大するための凹部又は凸部が形成されている。
【００１８】
この構成によれば、筐体の外面に形成された凹部又は凸部によって、筐体の外面の表面積が拡大するため、収容室からその外部へ放熱する効果が高まり、収容室内の全体的な温度を下げることができる。
【００１９】
本発明の請求項６に係る放射線検出装置は、請求項１〜５のいずれか１項の構成において、前記発熱部は、前記収容室内に複数配置され、電源、外部と信号の送受信を行うデバイスのいずれか１つを含む。
【００２０】
この構成によれば、複数の発熱部が発熱するが、筐体内の温度が均一化され、筐体内で温度分布が形成されるのを抑制できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、上記構成としたので、発熱部を収容する収容室内で温度分布が形成されるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本実施形態に係る放射線検出装置の構成を示す概略図であり、（Ａ）は、放射線検出装置を部分断面で示す平面図であり、（Ｂ）は、放射線検出装置を部分断面で示す側面図である。
【図２】図２は、発熱部の一部が筐体外部に配置された例を示す概略図である。
【図３】図３は、ガイドを設けた構成を示す概略図である。
【図４】図４は、ファンを第２室の中央部に配置した構成を示す概略図である。
【図５】図５は、ファンを第２室の隅部に配置した構成を示す概略図である。
【図６】図６は、筐体に開口を形成した構成を示す概略図である。
【図７】図７は、筐体外面に表面積を拡大するための凸部を形成した構成を示す概略図である。
【図８】図８は、筐体外面に表面積を拡大するための凹部を形成した構成を示す概略図である。
【図９】図９は、第２室を厚み方向で分割するガイドを設けた構成を示す概略図であり、（Ａ）は、放射線検出装置を部分断面で示す平面図であり、（Ｂ）は、放射線検出装置を部分断面で示す側面図である。
【図１０】図１０は、図９に示すガイドと、図３に示すガイドとを組み合わせた構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
（本実施形態に係る放射線検出装置の構成）
まず、本実施形態に係る放射線検出装置の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る放射線検出装置の構成を示す概略図である。
【００２４】
放射線検出装置100は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、各構成部品を収容する筐体102を備えている。筐体102内には、筐体102内の空間を仕切る隔壁104が設けられている。この筐体102及び隔壁104は、熱を伝導する熱導体で構成されており、例えば、ＳＵＳ（ステンレス）、アルミ、マグネシウム、鉄、カーボン等を主成分とする部材で形成されている。筐体102内は、第１室111と、後述の発熱部を収容する収容室の一例としての第２室112との２つの空間に分割されている。
【００２５】
第１室111には、放射線を検出する放射線検出部200が収容されている。第２室112の内部空間と第１室111の内部空間とは、隔たっている。
【００２６】
第１室111に収容された放射線検出部200には、第２室112がある側とは反対側から放射線が照射される。この放射線検出部200としては、種々の方式のものが用いられる。
例えば、放射線（Ｘ線）を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、Ｘ線が入射されることにより光導電層で生成された電荷を電荷収集電極で集めて一旦蓄積し、蓄積電荷が電気信号として読み出される直接変換方式の検出部と、放射線が照射されることにより蛍光体（シンチレータ）から発せられた蛍光を光電変換素子で検出して得た電荷を一旦蓄積し、蓄積電荷が電気信号として読み出される間接変換方式の検出部とがある。蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、読取光（読取用の電磁波）を照射して読み出す光読出方式のものや、蓄電部と接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式のもの等がある。
【００２７】
第２室112は、厚み方向と直交する平面方向に広がりを持つ扁平形状（具体的には、厚み方向に薄くされた直方体）に形成されている。また、第２室112は、平面視にて、４辺で囲まれた４辺形状、具体的には矩形状をしている。第２室112も、第１室111と同様に、外部に対して密閉されていている。なお、第２室112は、外部に対して密閉されていない構成であってもよい（図６参照）。
【００２８】
第２室112には、放射線検出部200からの電気信号を処理する信号処理部の一例としての信号処理基板122が収容されている。この信号処理基板122は、放射線検出部200とデータ配線（図示省略）で電気的に接続されており、放射線検出部200から読み出された電荷信号が、データ配線を伝送されて信号処理基板122に入力されるようになっている。
【００２９】
信号処理基板122は、個々のデータ配線毎に設けられた信号増幅用回路及びサンプルホールド回路を備えており、個々のデータ配線を伝送された電気信号は、信号増幅用回路で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。
【００３０】
また、サンプルホールド回路の出力側には、マルチプレクサ（図示省略）と、画像情報を担持した電気信号を変換する電気信号変換部の一例としてのＡ／Ｄ変換器124とが、順に接続されている。個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号は、マルチプレクサによって順に（シリアルに）出力され、Ａ／Ｄ変換器124によって、アナログ電気信号がデジタル電気信号に変換される。
【００３１】
また、第２室112には、入力電力から必要とされる出力電力を生成する電源回路基板128が設けられており、電源回路基板128によって電源からの直流電圧を所望の電圧に変圧して放射線検出部200や各種回路・素子へ供給する。また、第２室112には、信号を外部との送受信を行う通信部の一例としてのコントロールユニット129が設けられている。
【００３２】
本実施形態では、発熱部として、信号処理基板122、Ａ／Ｄ変換器124、電源回路基板128、コントロールユニット129が第２室112に配置されている。なお、第２室112に配置された複数の発熱部のうち、例えば、電源回路基板128、コントロールユニット129は、図２に示すように、第２室112（筐体102）の外部に配置されていてもよい。
【００３３】
また、信号処理基板122には、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、信号処理基板122の熱を放散させる放熱部材140が設けられている。この放熱部材140は、信号処理基板122に接触しており、信号処理基板122の熱を吸収するようになっている。また、放熱部材140は、筐体102（第２室112）の内壁には接触しておらず、吸収した熱を第２室112内に放散させる。
【００３４】
放熱部材140は、放熱部材140が設けられる発熱部たる信号処理基板122よりも熱伝導性がよい材料が用いられる。信号処理基板122が、外装がプラスチック等で形成されたＩＣチップで構成される場合には、放熱部材140は、例えば、アルミ等の金属板が用いられる。
【００３５】
なお、放熱部材140は、熱を伝導させる熱伝導部材を介して、信号処理基板122に設けられていてもよい。また、放熱部材140は信号処理基板122に限らず、他の発熱部であるＡ／Ｄ変換器124・電源回路基板128・コントロールユニット129に設けられていても良い。
【００３６】
また、第２室112内には、第２室112内で気体を循環させる循環手段の一例として、空気を送風するファン142が設けられている。このファン142は、第２室112の４辺をなす内壁112Ａ、112Ｂ、112Ｃ、112Ｄのうち、互いが対向する内壁112Ａ、112Ｃの一方の内壁112Ｃ側に配置されている。また、ファン142は、内壁112Ｃの中央部に配置され、この内壁112Ｃに対向する内壁112Ａに対して垂直に空気を送るようになっている。これにより、内壁112Ａに送られた空気が、内壁112Ａに当ってから、両側にある内壁112Ｂ、112Ｄに分かれ、内壁112Ｂ、112Ｄに沿って内壁112Ａに戻ってくる。このように、平面視にて、２経路で空気が環状に第２室112内を循環する。ファン142は、隔壁104がある側とは反対側にある吸引口142Ａから空気を吸い込むようになっている。
【００３７】
また、発熱部たる信号処理基板122は、内壁112Ａ側に配置されている。これにより、信号処理基板122とファン142との距離を取れるので、信号処理基板122で熱せられていない空気をファン142から信号処理基板122に吹き付けることができ、信号処理基板122から吸熱効果が高まる。また、発熱部たる信号処理基板122は、内壁112Ａに沿って延び設けられており、ファン142から送られる空気は、信号処理基板122の側面に垂直に当たる。
【００３８】
さらに、信号処理基板122・Ａ／Ｄ変換器124・電源回路基板128・コントロールユニット129と隔壁104との間には、図１（Ｂ）に示すように、スペーサ130が設けられている。このスペーサ130は、信号処理基板122・Ａ／Ｄ変換器124・電源回路基板128・コントロールユニット129と隔壁104との間で絶縁している。このスペーサ130により、信号処理基板122・Ａ／Ｄ変換器124・電源回路基板128・コントロールユニット129と隔壁104との間に隙間が形成される。
【００３９】
ファン142によって循環する空気は、この隙間を流通する。これにより、信号処理基板122・Ａ／Ｄ変換器124・電源回路基板128・コントロールユニット129の熱を効率よく分散させることができる。
【００４０】
なお、ファン142が循環させる気体としては、空気に限られず、第２室112に封入されたガス（例えば、窒素）であっても良い。
【００４１】
（本実施形態の作用）
次に、上記の実施形態について作用を説明する。
【００４２】
放射線検出装置100の構成によれば、発熱部たる信号処理基板122・Ａ／Ｄ変換器124・電源回路基板128・コントロールユニット129が発熱する。信号処理基板122の熱は、放熱部材140によって第２室112内に放散させる。
【００４３】
ファン142からの空気は、電源回路基板128・コントロールユニット129、Ａ／Ｄ変換器124、信号処理基板122へ送られる。電源回路基板128・コントロールユニット129、Ａ／Ｄ変換器124、信号処理基板122を通った空気は、内壁112Ａまで到達すると、内壁112Ａに当ってから、両側にある内壁112Ｂ、112Ｄへ向けて分かれ、内壁112Ｂ、112Ｄに沿って内壁112Ｃへ戻ってくる。このように、平面視にて、２経路で空気が環状に第２室112内を循環する。このように、空気を循環させることにより、第２室112内の温度が均一化され、第２室112内で温度分布が形成されるのを抑制できる。
【００４４】
なお、第２室112には、図３に示すように、ファン142からの空気が循環する方向にその空気を案内するガイド150を設けても良い。このガイド150は、平面視における第２室112の中央部に配置されており、一対の板体で構成されている。ガイド150は、ファン142から送り出された空気を一対の板体の間で内壁112Ａへ案内すると共に、内壁112Ａ側で空気が内壁112Ｂ、112Ｄに広がるように案内する。このようにガイド150が空気を案内することにより、淀みのない循環流が形成できる。
【００４５】
また、ファン142の第２室112内における配置位置は、適宜設定することが可能である。例えば、図４に示すように、平面視における第２室112の中央部に配置してもよい。この構成では、図１（Ａ）に示す構成に比べ、発熱部たる信号処理基板122・Ａ／Ｄ変換器124との距離が短くなるので、信号処理基板122・Ａ／Ｄ変換器124へ吹き付けられる空気の風速が早くなる。また、ファン142は、図５に示すように、内壁112Ｃと内壁112Ｄとで形成される隅部に配置されていても良い。この構成では、ファン142は、内壁112Ｄに沿って内壁112Ａ側に空気を送り出すようになっている。これにより、空気が内壁112Ｄ、112Ａ、112Ｂ、112Ｃの順に沿って、１経路で平面視にて環状に第２室112内を循環する。
【００４６】
また、筐体102には、図６に示すように、外気を筐体102内に取り入れるための開口102Ａが、ファン142の吸引口142Ａに対向する位置に形成されていても良い。これにより、冷えた空気を取り込むことができる。
【００４７】
また、筐体102の外面には、図７に示すように、表面積を拡大するための凸部160を形成してもよい。凸部160としては、放熱フィンを用いても良い。また、筐体102の外面には、図８に示すように、表面積を拡大するための凹部162を形成してもよい。
【００４８】
このように、表面積を拡大するための凸部160又は凹部162を形成することにより、放熱効果が高まる。
【００４９】
また、ファン142からの空気を案内するガイドとしては、図９に示すようなガイド144を第２室112に設けてもよい。このガイド144は、ファン142の空気送り側に配置されており、第２室112を厚み方向において第１領域131及び第２領域132の２つに分割する。
【００５０】
第１領域131は、放射線検出部200側に形成されており、第２領域132は、放射線検出部200とは反対側に形成される。第１領域131には、発熱部たるＡ／Ｄ変換器124・電源回路基板128・コントロールユニット129が配置されている。
【００５１】
ファン142は、第１領域131に空気を送り出すようになっている。ガイド144は、第１領域131に送り出された空気を内壁112Ａ側に案内し、その内壁112Ａで折り返すように、第２領域132に案内し、隔壁104に対向する内壁112Ｅに沿ってファン142に送り戻す。このように、側面視にて、空気がガイド144周りを循環するようになっている。
【００５２】
なお、ガイド144が設けられた構成において、図１０（Ａ）に示すように、さらに第１領域132にガイド150を設けても良い。これにより、内壁112Ａに送られた空気が、内壁112Ａに当ってから、両側にある内壁112Ｂ、112Ｄに分かれ、内壁112Ｂ、112Ｄに沿って内壁112Ａに戻ってくる。このように、平面視にて、２経路で空気が環状に第２室112内を循環する。この場合において、図１０（Ｂ）に示すように、ガイド144にガイド150を取り付ける構成とすることが可能である。
【００５３】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
100    放射線検出装置
102    筐体
112    第２室（収容室）
122    信号処理基板（発熱部）
124    Ａ／Ｄ変換器（発熱部）
128    電源回路基板（発熱部）
129    コントロールユニット（発熱部）
140    放熱部材
142    ファン（循環手段）
144    ガイド
150    ガイド
160    凸部
162    凹部
200    放射線検出部
【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】
2010230429.tif 000009
【図８】
2010230429.tif 000010
【図９】
2010230429.tif 000011
【図１０】
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