(57)【要約】【課題】波長変換層により変換された光を検出して放射線画像を表す画像信号に変換する放射線画像検出器において、感度劣化や画像のボケを生じることなく、かつ後方散乱線の影響を防止する。【解決手段】放射線の照射を受けてその放射線をより長波長の光に変換する波長変換層３２と、波長変換層３２により変換された光を検出して放射線画像を表す画像信号に変換する検出器３１とが積層された放射線画像検出器３において、波長変換層３２の検出器３１側とは反対側に放射線を吸収する放射線吸収層３５を設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の照射を受けて該放射線をより長波長の光に変換する波長変換層と、該波長変換層により変換された光を検出して放射線画像を表す画像信号に変換する検出器とが積層された放射線画像検出器において、
前記波長変換層の前記検出器側とは反対側に放射線を吸収する放射線吸収層が設けられていることを特徴とする放射線画像検出器。
【請求項２】
前記放射線が照射される側から、検出器、波長変換層および放射線吸収層がこの順に配置されていることを特徴とする請求項１記載の放射線画像検出器。
【請求項３】
前記放射線吸収層と前記波長変換層との間に、前記波長変換層により変換された光を反射する反射層が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像検出器。
【請求項４】
前記放射線吸収層が、鉛、タングステンおよびタンタルのうちの少なくとも１つを含むものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像検出器。
【請求項５】
前記放射線吸収層の厚さが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の放射線画像検出器。
【請求項６】
前記放射線吸収層が、前記波長変換層を支持するものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像検出器。
【請求項７】
前記放射線吸収層が、放射線を吸収するとともに、前記波長変換層により変換された光を反射するものであることを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像検出器。
【請求項８】
前記放射線吸収層が、原子番号５０以上の元素を含む粒子が分散された樹脂から形成されたものであることを特徴とする請求項６または７記載の放射線画像検出器。
【請求項９】
前記粒子が、錫、アンチモン、希土類元素（プロメチウムを除く）、バリウム、タンタル、鉛およびビスマスの元素の酸化物のいずれか、または硫酸バリウム、フッ化鉛およびフッ化ビスマスのいずれかであることを特徴とする請求項８記載の放射線画像検出器。
【請求項１０】
前記放射線吸収層の厚さが、２５０μｍ以上６００μｍ以下であることを特徴とする請求項６から９いずれか１項記載の放射線画像検出器。
【請求項１１】
前記放射線吸収層の厚さが、３００μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項６から９いずれか１項記載の放射線画像検出器。
【請求項１２】
前記波長変換層が、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）粒子を含むものであることを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載の放射線画像検出器。
【請求項１３】
前記波長変換層が、ＣｓＩ：ＮａおよびＣｓＩ：ＴＩのうちの少なくとも１つを含むものであることを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載の放射線画像検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換層により変換された光を検出して放射線画像を表す画像信号に変換する放射線画像検出器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射により被写体に関する放射線画像を記録する放射線画像検出器が各種提案、実用化されている。
【０００３】
上記のような放射線画像検出器として、たとえば、放射線の照射により電荷を発生する半導体を利用した放射線画像検出器が提案されており、そのような放射線画像検出器として、いわゆる光読取方式のものやＴＦＴ（thin film transistor、薄膜トランジスタ）、ＣＣＤ（charge coupled device）、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）センサなどを用いる電気読取方式のものが提案されている。
【０００４】
そして、上記電気読取方式の放射線画像検出器としては、放射線を半導体層おいて直接電荷に変換して蓄積する直接変換方式のものや、放射線を蛍光体により一旦光に変換し、その変換した光をフォトダイオードなどによって電荷に変換して蓄積する間接変換方式のものが提案されている。
【０００５】
そして、たとえば、特許文献１には、蛍光体層と検出素子が多数配列された検出基板とが積層された間接変換方式の放射線画像検出器が提案されている。特許文献１の放射線画像検出器においては、蛍光体層側から放射線が照射され、その放射線の照射によって蛍光体層により変換された可視光が検出基板により検出される。そして、特許文献１の放射線画像検出器においては、蛍光体層側から照射された放射線が蛍光体層および検出基板を透過し、筐体などを反射して後方から散乱線として再び蛍光体層に入射する、いわゆる後方散乱線の入射を防止するため、検出基板の蛍光体層とは反対側に放射線を吸収する放射線吸収部材を設けることが提案されている。
【０００６】
また、特許文献２においても、間接変換方式の放射線画像検出器が提案されており、やはり後方散乱線の入射を防止するため、検出基板の蛍光体層とは反対側に放射線を吸収する放射線吸収部材を設けることが提案されている。
【０００７】
一方、特許文献１や特許文献２に記載の放射線画像検出器においては、蛍光体層側から放射線を入射するため、蛍光体層により変換された光が蛍光体層自身によって吸収されて感度の劣化を生じたり、蛍光体層において光が散乱して画像がボケてしまったりしてしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、特許文献３においては、蛍光体層側からではなく、検出基板側から放射線が入射される放射線画像検出器が提案されている。
【特許文献１】特開２００６−９１０１６号公報
【特許文献２】特開２０００−６５９３３号公報
【特許文献３】特許第３３３３２７８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、特許文献１および特許文献２に記載の放射線画像検出器において、特許文献３に記載の放射線画像検出器のように、検出基板側から放射線を入射したのでは、放射線吸収部材に放射線が吸収されてしまうので画質の劣化を招いてしまう。
【００１０】
また、特許文献１に記載の放射線画像検出器においては、放射線吸収部材と蛍光体層との間にガラス基板、検出基板および空間が存在し、すなわち放射線吸収部材と蛍光体層との間に後方散乱線が入射可能な間隔が存在するため、蛍光体層への後方散乱線の入射を完全に防止することができない。
【００１１】
また、特許文献２に記載の放射線画像検出器においても、放射線吸収部材と蛍光体層との間に絶縁基板および検出基板が存在するため、やはり放射線吸収部材と蛍光体層との間に後方散乱線が入射可能な間隔が存在し、蛍光体層への後方散乱線の入射を完全に防止することができない。
【００１２】
本発明は、上記の事情に鑑み、感度劣化や画像のボケを生じることなく、かつ後方散乱線の影響を防止することができる放射線画像検出器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】
【００１３】
本発明の放射線画像検出器は、放射線の照射を受けてその放射線をより長波長の光に変換する波長変換層と、波長変換層により変換された光を検出して放射線画像を表す画像信号に変換する検出器とが積層された放射線画像検出器において、波長変換層の検出器側とは反対側に放射線を吸収する放射線吸収層が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、上記本発明の放射線画像検出器においては、放射線が照射される側から、検出器、波長変換層および放射線吸収層をこの順に配置することができる。
【００１５】
また、放射線吸収層と波長変換層との間に、波長変換層により変換された光を反射する反射層を設けることができる。
【００１６】
また、放射線吸収層を、鉛、タングステンおよびタンタルのうちの少なくとも１つを含むようにすることができる。
【００１７】
また、放射線吸収層の厚さを、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることができる。
【００１８】
また、放射線吸収層を、波長変換層を支持するものとすることができる。
【００１９】
また、放射線吸収層を、放射線を吸収するとともに、波長変換層により変換された光を反射するものとすることができる。
【００２０】
また、放射線吸収層を、原子番号５０以上の元素を含む粒子が分散された樹脂から形成することができる。
【００２１】
また、原子番号５０以上の元素を含む粒子として、錫、アンチモン、希土類元素（プロメチウムを除く）、バリウム、タンタル、鉛およびビスマスの元素の酸化物のいずれか、または硫酸バリウム、フッ化鉛およびフッ化ビスマスのいずれかを用いることができる。
【００２２】
また、放射線吸収層の厚さを、２５０μｍ以上６００μｍ以下とすることができる。
【００２３】
また、放射線吸収層の厚さを、３００μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。
【００２４】
また、波長変換層として、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）粒子を含むものを用いることができる。
【００２５】
また、波長変換層として、ＣｓＩ：ＮａおよびＣｓＩ：ＴＩのうちの少なくとも１つを含むものを用いることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の放射線画像検出器によれば、放射線の照射を受けてその放射線をより長波長の光に変換する波長変換層と、波長変換層により変換された光を検出して放射線画像を表す画像信号に変換する検出器とが積層された放射線画像検出器において、波長変換層の検出器側とは反対側に放射線を吸収する放射線吸収層を設けるようにしたので、たとえば、検出器側から放射線を入射したとしても、特許文献１および特許文献２に記載の放射線画像検出器のように放射線吸収部材に放射線が吸収されることなく、画質の劣化を防止することができる。また、波長変換層と放射線吸収層との間に、後方散乱線が入射可能な間隔が存在しないようにすることができるので、後方散乱線の影響をより防止することができる。
【００２７】
また、上記本発明の放射線画像検出器において、放射線吸収層と波長変換層との間に、波長変換層により変換された光を反射する反射層を設けるようにした場合には、波長変換層により変換された光のうちの検出器側とは反対側に向かう光についても反射層により反射して検出器側に集光することができるので、Ｓ/Ｎが向上し、画質の向上を図ることができる。
【００２８】
また、たとえば、放射線吸収層の材料として、鉛、タングステンおよびタンタルなどの金属を用いた場合には、放射線吸収層の厚さを、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすれば、後方散乱線を十分に吸収できるとともに、放射線画像検出器全体の厚さを薄くすることができハンドリングが容易となる。
【００２９】
また、放射線吸収層を、波長変換層を支持する支持体としても利用するようにした場合には、放射線吸収層と支持体とを別々に設ける必要がないので製造工程をより簡略化することができる。
【００３０】
また、放射線吸収層を、放射線を吸収するとともに、波長変換層により変換された光を反射するものとした場合には、放射線吸収層と支持体とを別々に設ける必要がないので製造工程をより簡略化することができる。
【００３１】
また、放射線吸収層の材料として、たとえば、放射線吸収部材を樹脂に分散したものを用いた場合には、放射線吸収層の厚さを、２５０μｍ以上６００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以上５００μｍ以下とすれば、後方散乱線を十分に吸収できるとともに、放射線画像検出器全体の重量を軽くすることができハンドリングが容易となり、また、加工も容易である。
【００３２】
また、放射線吸収層を、原子番号５０以上の元素を含む粒子が分散された樹脂から形成するようにした場合には、上記粒子により後方散乱線を十分に吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の放射線画像検出器の第1の実施形態を用いた放射線画像撮影装置について説明する。図１は、本放射線画像撮影装置の概略構成図である。
【００３４】
本放射線画像撮影装置は、被写体２に向けて放射線を射出する放射線源１と、被写体２を透過した放射線が照射され、その放射線に担持された被写体２の放射線画像を表す画像信号を出力する放射線画像検出器３と、放射線画像検出器３から出力された画像信号に所定の信号処理を施す信号処理部４と、信号処理部４において信号処理の施された画像信号に基づいて放射線画像を再生する再生部５とを備えている。
【００３５】
図２は、第１の実施形態の放射線画像検出器３の構成を示す断面図である。
【００３６】
第１の実施形態の放射線画像検出器３は、図２に示すように、被写体を透過した放射線の照射を受けてその放射線をより長波長の光に変換する蛍光体層３２と、蛍光体層３２により変換された光を検出して放射線画像を表す画像信号に変換する固体検出器３１と、蛍光体層３２により変換された光を反射する反射層３３と、蛍光体層３２および反射層３３を支持する支持体３４と、蛍光体層３２を透過した放射線および放射線画像検出器３の放射線源１側とは反対側から照射される後方散乱線を吸収する放射線吸収層３５とを備えている。
【００３７】
そして、第１の実施形態の放射線画像検出器３は、放射線源１側から、固体検出器３１、蛍光体層３２、反射層３３、支持体３４および放射線吸収層３５がこの順に配置されたものであり、固体検出器３１側から放射線の照射を受けるものである。
【００３８】
図３は固体検出器３１の構成を示す平面図である。固体検出器３１は、図３に示すように、Ｘ−Ｙ方向に２次元状に多数配列された画素３１ａと、Ｘ方向に並ぶ画素行毎に設けられ、その画素行の各画素３１ａに入力される走査信号が流される走査線３１ｂと、Ｙ方向に並ぶ画素列毎に設けられ、その画素列の各画素３１ａによって検出された画素信号が流れ出すデータ線３１ｃとを備えている。
【００３９】
走査線３１ｂとデータ線３１ｃとは直交するように設けれ、走査線３１ｂとデータ線３１ｃとによって囲まれる部分に画素３１ａが設けられている。
【００４０】
そして、各走査線３１ｂの一端には各走査線３１ｂに走査信号を出力するゲートドライバ４０が接続され、各データ線３１ｃの一端には各信号線に流れ出した画素信号を検出する積分アンプ５０が接続されている。なお、図１および図２においては、ゲートドライバ４０および積分アンプ５０を図示省略している。
【００４１】
図４は、固体検出器３１における各画素３１ａの概略構成を示す図である。図３および図４に示すように、画素３１ａは、蛍光体層３２により変換された光を光電変換するフォトダイオード部３６とフォトダイオード部３６において光電変換された電荷信号を画素信号として読み出すためのＴＦＴスイッチ３７とを備えている。
【００４２】
画素３１ａは、無アルカリガラス等からなる絶縁性の基板３１ｄ上に設けられている。そして、フォトダイオード部３６は、蛍光体層３２により変換された光を透過する透明電極３６ａと、フォトダイオードとして機能する半導体層３６ｂと、下部電極３６ｃとから構成されている。半導体層３６ｂとしては、たとえばＰＩＮ構造のフォトダイオードを利用することができる。また、下部電極３６ｃは、後述するＴＦＴスイッチ３７のドレイン電極３７ｂに接続されるものである。
【００４３】
また、ＴＦＴスイッチ３７は、ゲート電極３７ａと、ドレイン電極３７ｂと、ソース電極３７ｃと、半導体層３７ｄとから構成されている。ゲート電極３７ａは走査線３１ｂに接続されるものであり、ドレイン電極３７ｂは、上述したとおりフォトダイオード部３６の下部電極３６ｃに接続されるものであり、ソース電極３７ｃはデータ線３１ｃに接続されるものである。また、半導体層３７ｄはＴＦＴスイッチ３７のチャネル部であり、データ線３１ｃとドレイン電極３７ｂとを結ぶ電流の通路である。
【００４４】
蛍光体層３２は、上述したとおり放射線の照射を受けてその放射線をより長波長の光に変換するものである。変換後の長波長の光としては、近紫外、可視、近赤外が好ましく、特に可視が好ましい。なお、本実施形態においては、可視光に変換するものを利用するものとする。
【００４５】
蛍光体層３２は、放射線を可視光に変換する蛍光体を含むものであるが、その蛍光体としては、たとえば、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）粒子や、柱状結晶からなるＣｓＩ：ＮａおよびＣｓＩ：ＴＩのうちの少なくとも１つを利用することができる。なお、蛍光体層３２の形成方法については、後述する実施例において詳細に説明する。
【００４６】
反射層３３は、蛍光体層３２より変換された可視光を固体検出器３１側に向けて反射するものである。反射層３３の材料としては、蛍光体層３２において発せられる波長の光を反射するものであれば如何なるものでもよい。なお、反射層の形成方法については、後述する実施例において詳細に説明する。
【００４７】
支持体３４は、その上に反射層３３と蛍光体層３２とが形成され、これらの層を支持するものである。そして、反射層３３と蛍光体層３２とを支持体３４上に形成した蛍光体シートが固体検出器３１に貼り付けられることになる。支持体の材料としては、たとえば、厚さ２００μｍのポリエチレンテレフタレートを利用することができる。
【００４８】
放射線吸収層３５は、蛍光体層３２、反射層３３および支持体３４を透過した放射線やその他被写体２などによって散乱し、放射線画像検出器３の放射線源１側とは反対側から蛍光体層３２に入射する後方散乱線を吸収するものである。本実施形態の放射線吸収層３５の材料としては、たとえば、鉛、タングステンおよびタンタルのうちの少なくとも１つを利用することができる。また、放射線吸収層３５の厚さは、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００４９】
次に、上記第１の実施形態の放射線画像検出器を用いた放射線画像撮影装置の作用について説明する。
【００５０】
まず、放射線源１から放射線が被写体２に向けて照射される。そして、被写体２を透過して被写体の放射線画像を担持した放射線が放射線画像検出器３の固体検出器３１側から照射される。
【００５１】
そして、放射線画像検出器３に照射された放射線は、固体検出器３１を透過し、蛍光体層３２に照射される。放射線の照射を受けた蛍光体層３２は、その放射線を可視光に変換する。なお、このとき蛍光体層３２を透過した放射線や上述した後方散乱線については放射線吸収層３５により吸収され、蛍光体層３２には入射されない。
【００５２】
そして、蛍光体層３２により変換された可視光は固体検出器３１に照射され、固体検出器３１の各画素３１ａのフォトダイオード部３６に入射される。なお、蛍光体層３２において変換された可視光のうち固体検出器３１側とは反対側に向かって発せられた光については反射層３３により反射されて固体検出器３１に照射される。フォトダイオード部３６に入射された可視光はフォトダイオード部３６の半導体層３６ｂに照射され、半導体層３６ｂおいて電荷が発生する。
【００５３】
そして、画像読出時には、Ｘ方向に並ぶ画素行に接続された各走査線３１ｂがゲートドライバ４０によりＹ方向について順次選択され、ゲートドライバ４０からその選択された走査線３１ｂに対して各画素３１ａのＴＦＴスイッチ３７をＯＮするためのＯＮ信号が順次出力される。
【００５４】
そして、走査線３１ｂにＯＮ信号が流されるとその走査線３１ｂに接続された各画素３１ａのＴＦＴスイッチ３７のゲート電極３７ａにゲート電圧が印加され、ＴＦＴスイッチ３７のドレイン電極３７ｂ−ソース電極３７ｃ間が半導体層３７ｄを介して導通し、ＴＦＴスイッチ３７がＯＮ状態となる。
【００５５】
そして、これによりフォトダイオード部３６において発生した電荷信号がＴＦＴスイッチ３７を介して読み出され、データ線３１ｃに流れ出す。そして、各データ線３１ｃに流れ出した電荷信号は各データ線３１ｃに接続された積分アンプ５０により画像信号として検出され、走査線３１ｂの選択毎に積分アンプ５０から画像信号が出力される。
【００５６】
そして、放射線画像検出器３から出力された画像信号は信号処理部４に出力され、信号処理部４において所定の信号処理が施された後、その処理済画像信号が再生部５に出力される。
【００５７】
そして、再生部５において、処理済画像信号に基づいて、たとえば被写体２の放射線画像がモニタ上に再生表示されたり、所定の記録媒体に放射線画像が再生記録されたりする。
【００５８】
次に、本発明の放射線画像検出器の第２の実施形態を用いた放射線画像撮影装置について説明する。
【００５９】
本放射線画像撮影装置は、放射線画像検出器の構成以外は上記第１の実施形態の放射線画像撮影装置の構成と同様であるので、第２の実施形態の放射線画像検出器の構成のみ以下に説明する。
【００６０】
第２の実施形態の放射線画像検出器６は、図５に示すように、放射線源１側から、固体検出器３１、蛍光体層３２および放射線吸収層６０がこの順に配置されたものであり、固体検出器３１側から放射線の照射を受けるものである。固体検出器３１と蛍光体層３２の構成は、上記第１の実施形態の放射線画像検出器３と同様である。
【００６１】
第２の実施形態の放射線画像検出器６の放射線吸収層６０は、上記第１の実施形態の放射線画像検出器３における放射線吸収層３５と同様に、蛍光体層３２を透過した放射線や放射線画像検出器６の放射線源１側とは反対側から蛍光体層３２に入射する後方散乱線を吸収するものであるとともに、さらに蛍光体層３２の支持体としても機能するものである。
【００６２】
放射線吸収層６０は、たとえば、放射線吸収部材が分散されたポリエチレンテレフタレートなどの樹脂から形成することができる。また、放射線吸収層６０の厚さとしては、
２５０μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３００μｍ以上５００μｍ以下である。放射線吸収層６０の形成方法については、後述する実施例において詳細に説明する。
【００６３】
また、図５に示す第２の実施形態の放射線画像検出器６には、上記第１の実施形態の放射線画像検出器３における反射層３３を設けていないが、蛍光体層３２と放射線吸収層６０との間に反射層を設けるようにしてもよい。
【００６４】
また、本放射線画像撮影装置の作用については、上記第１の実施形態の放射線画像検出器３を用いた放射線画像撮影装置と同様である。
【００６５】
次に、本発明の放射線画像検出器の第３の実施形態を用いた放射線画像撮影装置について説明する。
【００６６】
本放射線画像撮影装置は、放射線画像検出器の構成以外は上記第１および第２の実施形態の放射線画像撮影装置の構成と同様であるので、第３の実施形態の放射線画像検出器の構成のみ以下に説明する。
【００６７】
第３の実施形態の放射線画像検出器７は、図６に示すように、放射線源１側から、固体検出器３１、蛍光体層３２、放射線吸収層７０および支持体３４がこの順に配置されたものであり、固体検出器３１側から放射線の照射を受けるものである。固体検出器３１と蛍光体層３２と支持体３４の構成は、上記第１の実施形態の放射線画像検出器３と同様である。
【００６８】
第３の実施形態の放射線画像検出器７の放射線吸収層７０は、上記第１の実施形態の放射線画像検出器３における放射線吸収層３５と同様に、蛍光体層３２を透過した放射線や放射線画像検出器７の放射線源１側とは反対側から蛍光体層３２に入射する後方散乱線を吸収するものであるとともに、さらに反射層としても機能するものである。すなわち、蛍光体層３２より変換された可視光を固体検出器３１側に向けて反射するものである。
【００６９】
放射線吸収層７０の材料としては、放射線を吸収するとともに、蛍光体層３２において発せられる波長の光を反射するものであれば如何なるものでもよいが、たとえば、原子番号５０以上の元素を含む粒子が分散された樹脂を用いることができる。原子番号５０以上の元素を含む粒子としては、たとえば、錫、アンチモン、希土類元素（プロメチウムを除く）、バリウム、タンタル、鉛およびビスマスの元素の酸化物のいずれか、または硫酸バリウム、フッ化鉛およびフッ化ビスマスのいずれかを用いることができる。
【００７０】
また、放射線吸収層７０に含まれる粒子は、平均粒径が０．１μｍ以上３μｍ以下であることが望ましい。放射線吸収層７０に含まれる粒子の平均粒径は、蛍光体層３２から発せられる光の波長に基づいて決定することが望ましい。平均粒径は発光波長の１/４〜２倍とすることが好ましく、蛍光として用いられる発光波長は０．４〜０．８μｍであるから、平均粒径は０．１μｍ〜１．６μｍとすることがより好ましい。
【００７１】
また、放射線吸収層７０は、蛍光体層３２にから発せられる可視光の主たる発光波長に対する反射率が８５％であることが望ましい。反射率は、株式会社日立製作所製のＵ−３２１０型自記分光光度計に１５０φ積分球（１５０−０９０１）を付設した装置に、放射線吸収層を設置し、拡散反射率を測定することで求めることができる。
【００７２】
また、蛍光体層３２にから発せられる可視光の主たる発光波長の散乱長が５μｍ以上２０μｍ以下であることが望ましい。この程度の散乱長であれば画像のボケを改善することができる。散乱長は、以下のようにして求めることができる。まず、測定対象の放射線画像検出器の放射線吸収層と同一の組成を持ち、互いに層厚が相違する３枚以上の試料を製造し、次いで、各々の試料の厚み（μｍ）と拡散透過率（％）（株式会社日立製作所製のＵ−３２１０型自記分光光度計に１５０φ積分球（１５０−０９０１）を付設した装置により測定）とを測定し、クベルカ・ムンクの理論式より導出される式に導入することにより求めることができる。測定波長は、対象の放射線画像検出器の蛍光体層の発光波長（代表値として５４５ｎｍを採用）と一致させた。理論式は、たとえば「蛍光体ハンドブック」（蛍光体同学会編集、株式会社オーム社、１９８７年刊行）の４０３頁の式５・１・１２〜５・１．１５から導くことができる。
【００７３】
また、放射線吸収層７０の厚さとしては、２５０μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３００μｍ以上５００μｍ以下である。
【００７４】
なお、放射線吸収層７０の形成方法については、後述する実施例において詳細に説明する。
【００７５】
また、本放射線画像撮影装置の作用については、上記第１の実施形態の放射線画像検出器３を用いた放射線画像撮影装置と同様である。
【００７６】
以下、上述した第１から第３の実施形態の放射線画像検出器の実施例を説明する。以下に説明する[実施例１]〜[実施例３]が第１の実施形態の放射線画像検出器の実施例であり、[実施例４]〜[実施例６]が第２の実施形態の放射線画像検出器の実施例であり、[実施例７]〜[実施例１７]が第３の実施形態の放射線画像検出器の実施例である。
【実施例】
【００７７】
［実施例１］
１）蛍光体シートの作製
ポリビニルブチラール樹脂、ウレタン樹脂脂および可塑剤の混合物２０重量％を、トルエン、２-ブタノールおよびキシレンの混合溶剤８０重量％に溶解し、十分に攪拌して結合剤を作成した。
【００７８】
そして、この結合剤と平均粒子径５μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ蛍光体とを１５：８５の重量％比で混合し、ボールミルで分散処理して蛍光体塗布液を調製した。
【００７９】
そして、この蛍光体塗布液をドクターブレードを用いて、シリコーン系離型剤が塗布されたポリエチレンテレフタレートシート（仮支持体、厚み：１９０μｍ）の表面に、３００ｍｍの巾で塗布し乾燥した後、仮支持体から剥離して、蛍光体シート（厚み：３００μｍ）を得た。
【００８０】
２）反射層の形成
下記組成の材料をＭＥＫ（メチルエチルケトン）５ｇに加え、混合分散して、塗布液を調製した。この塗布液をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）（支持体、厚み：２００μｍ）の表面にドクターブレードを用いて塗布し、乾燥させ、硬化させ、反射層側の接着層（膜厚：５μｍ）を形成した。
【００８１】
樹脂：飽和ポリエステル樹脂（バイロン３００，東洋紡（株）製）のＭＥＫ溶液「固形分３０重量％」
硬化剤：ポリイソシアネート（オレスターNP38-70S「固形分７０％」、三井東圧（株）製）
導電剤：ＳｎＯ２（Ｓｂドープ）針状微粒子のＭＥＫ分散体「固形分３０重量％」
続いて、下記組成の材料をＭＥＫ３８７ｇに加え、混合分散して塗布液を作製した。この塗布液をＰＥＴからなる支持体上の接着層の表面にドクターブレードを用いて塗布し、乾燥して、反射層（層厚、約１００μｍ）を形成した。
【００８２】
光反射性物質：高純度アルミナ微粒子（平均粒子経：０．４μｍ）
結合剤：軟質アクリル樹脂（クリスコートP-1018GS「２０％トルエン溶液」、大日本インキ化学工業（株）製）
３）蛍光体層の形成
支持体上の反射層の面に、１）で作製した蛍光体シートを塗布形成時の裏面（仮支持体側）が接するようにして重ね、これをカレンダー機を用いて総荷重２３００ｋｇ、上側ロール４５℃、下側ロール４５℃、送り速度０．３ｍ／分にて熱圧縮した。これにより、蛍光体層は反射層に完全に融着した。熱圧縮後の蛍光体層の層厚は２００μｍであった。
【００８３】
４）放射線画像検出器の形成
上記蛍光体層の表面に両面接着テープ(接着層；厚み２５μm、日東電工(株)製CS9621)を貼った後、ラミネート機を用いて固体検出器の表面に、両面接着テープを介して蛍光体層を貼り合わせた。
【００８４】
５）放射線吸収層の形成
上記蛍光体層の支持体（ＰＥＴ)に両面接着テープ(接着層；厚み２５μm、日東電工(株)製CS9621)を貼った後、鉛板(厚み；０．２ｍｍ)を両面接着テープを介して支持体に貼り合わせることで実施例1の放射線画像検出器を作成した。
【００８５】
［実施例２］
実施例２の放射線画像検出器は、実施例１の放射線画像検出器における鉛板の代わりにＴａ(タンタル)板(厚み；０．２ｍｍ)を放射線吸収層として用いることで作成した。
【００８６】
［実施例３］
実施例３の放射線画像検出器は、実施例１の放射線画像検出器における鉛板の代わりにＷ(タングステン)板(厚み；０．２ｍｍ)を放射線吸収層として用いることで作成した。
【００８７】
［実施例４］
１）蛍光体シートの作製
ポリビニルブチラール樹脂、ウレタン樹脂脂および可塑剤の混合物２０重量％を、トルエン、２-ブタノールおよびキシレンの混合溶剤８０重量％に溶解し、十分に攪拌して結合剤を作成した。
【００８８】
そして、この結合剤と平均粒子径５μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ蛍光体とを１５：８５の重量％比で混合しボールミルで分散処理して蛍光体塗布液を調製した。
【００８９】
そして、この蛍光体塗布液をドクターブレードを用いて、シリコーン系離型剤が塗布されたポリエチレンテレフタレートシート（仮支持体、厚み：１９０μｍ）の表面に、３００ｍｍの巾で塗布し乾燥した後、仮支持体から剥離して、蛍光体シート（厚み：３００μｍ）を得た。
【００９０】
２）放射線吸収層および反射層の形成
下記組成の材料をＭＥＫ（メチルエチルケトン）５ｇに加え、混合分散して、塗布液を調製した。この塗布液を放射線吸収部材であるＴａ２Ｏ５粒子を高密度に分散したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）（支持体機能を有する放射線吸収層、厚み：５００μｍ、Ｔａ２Ｏ５の重量充填密度：４０％）の表面にドクターブレードを用いて塗布し、乾燥させ、硬化させ、反射層側の接着層（膜厚：５μｍ）を形成した。
【００９１】
樹脂：飽和ポリエステル樹脂（バイロン３００，東洋紡（株）製）のＭＥＫ溶液「固形分３０重量％」
硬化剤：ポリイソシアネート（オレスターNP38-70S「固形分７０％」、三井東圧（株）製）
導電剤：ＳｎＯ２（Ｓｂドープ）針状微粒子のＭＥＫ分散体「固形分30重量％」
続いて、下記組成の材料をＭＥＫ３８７ｇに加え、混合分散して塗布液を作製した。この塗布液を接着層の表面にドクターブレードを用いて塗布し、乾燥して、反射層（層厚、約１００μｍ）を形成した。
【００９２】
光反射性物質：高純度アルミナ微粒子（平均粒子経：０．４μｍ）
結合剤：軟質アクリル樹脂（クリスコートP-1018GS「２０％トルエン溶液」、大日本インキ化学工業（株）製）
３）蛍光体層の形成
２）で形成した放射線吸収層上の反射層の面に、１）で作製した蛍光体シートを塗布形成時の裏面（仮支持体側）が接するようにして重ね、これをカレンダー機を用いて総荷重２３００ｋｇ、上側ロール４５℃、下側ロール４５℃、送り速度０．３ｍ／分にて熱圧縮した。これにより、蛍光体層は反射層に完全に融着した。熱圧縮後の蛍光体層の層厚は２００μｍであった。
【００９３】
４）放射線画像検出器の形成
上記蛍光体層の表面に両面接着テープ(接着層；厚み２５μｍ、日東電工(株)製CS9621)を貼った後、ラミネート機を用いて固体検出器の表面に両面接着テープを介して蛍光体層を貼り合わせることで放射線画像検出器を作成した。
【００９４】
［実施例５］
実施例５の放射線画像検出器は、実施例４の２）においてＴａ２Ｏ５の代わりにＰｂＯ粒子を高密度に分散したＰＥＴ（支持体機能を有する放射線吸収層、厚み：５００μｍ、ＰｂＯの体積充填密度：４０％）を用いることで作成した。
【００９５】
［実施例６］
実施例６の放射線画像検出器は、実施例４の２）においてＴａ２Ｏ５の代わりにＢｉ２Ｏ３粒子を高密度に分散したＰＥＴ（支持体機能を有する放射線吸収層、厚み：５００μｍ、Ｂｉ２Ｏ３の体積充填密度：４０％）を用いることで作成した。
【００９６】
［実施例７］
１）蛍光体シートの作製
ポリビニルブチラール樹脂、ウレタン樹脂脂および可塑剤の混合物２０重量％を、トルエン、２-ブタノールおよびキシレンの混合溶剤８０重量％に溶解し、十分に攪拌して結合剤を作成した。
【００９７】
そして、この結合剤と平均粒子径５μｍのＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ蛍光体とを１５：８５の重量％比で混合しボールミルで分散処理して蛍光体塗布液を調製した。
【００９８】
そして、この塗布液をドクターブレードを用いて、シリコーン系離型剤が塗布されたポリエチレンテレフタレートシート（仮支持体、厚み：１９０μｍ）の表面に、３００ｍｍの巾で塗布し乾燥した後、仮支持体から剥離して、蛍光体シート（厚み：３００μｍ）を得た。
【００９９】
２）反射層の機能を有する放射線吸収層の形成
下記組成の材料をＭＥＫ（メチルエチルケトン）５ｇに加え、混合分散して、塗布液を調製した。この塗布液をＰＴＥ（ポリエチレンテレフタレート）（支持体、厚み：２００μｍ）の表面にドクターブレードを用いて塗布し、乾燥させ、硬化させ、放射線吸収層側の接着層（膜厚：５μｍ）を形成した。
【０１００】
樹脂：飽和ポリエステル樹脂（バイロン３００，東洋紡（株）製）のＭＥＫ溶液「固形分３０重量％」
硬化剤：ポリイソシアネート（オレスターNP38-70S「固形分７０％」、三井東圧（株）製）
導電剤：ＳｎＯ２（Ｓｂドープ）針状微粒子のＭＥＫ分散体「固形分３０重量％」
続いて、下記組成の材料をＭＥＫ３８７ｇに加え、混合分散して塗布液を作製した。この塗布液を接着層の表面にドクターブレードを用いて塗布し、乾燥して、反射層の機能を有する放射線吸収層（層厚、約４００μｍ）を形成した。
【０１０１】
光反射性／放射性吸収物質：Ｂｉ２Ｏ３（平均粒子経：1μｍ）
結合剤：軟質アクリル樹脂（クリスコートP-1018GS「２０％トルエン溶液」、大日本インキ化学工業（株）製）
３）蛍光体層の形成
支持体上の放射線吸収層の面に、１）で作製した蛍光体シートを塗布形成時の裏面（仮支持体側）が接するようにして重ね、これをカレンダー機を用いて総荷重２３００ｋｇ、上側ロール４５℃、下側ロール４５℃、送り速度０．３ｍ／分にて熱圧縮した。これにより、蛍光体層は放射線吸収層に完全に融着した。熱圧縮後の蛍光体層の層厚は２００μｍであり、放射線吸収層の膜厚は約３００μｍ、放射線吸収層におけるＢｉ２Ｏ３粒子の体積充填密度は約７０％であった。
【０１０２】
４）放射線画像検出器の形成
上記蛍光体層の表面に両面接着テープ(接着層；厚み２５μｍ、日東電工(株)製CS9621)を貼った後、ラミネート機を用いて固体検出器の表面に両面接着テープを介して蛍光体層を貼り合わせることで放射線画像検出器を作成した。
【０１０３】
［実施例８］
実施例８の放射線画像検出器は、実施例７の２）において形成した放射線吸収層の厚さを約５００μｍに変更したこと以外は実施例７の放射線画像検出器と同様にして作成した。なお、実施例８の放射線画像検出器の実施例７の３）における圧縮後の放射線吸収層の厚さは約４００μｍであった
［実施例９］
実施例９の放射線画像検出器は、実施例７の２）において形成した放射線吸収層の厚さを約６００μｍに変更したこと以外は実施例７の放射線画像検出器と同様にして作成した。なお、実施例９の放射線画像検出器の実施例７の３）における圧縮後の放射線吸収層の厚さは約５００μｍであった。
【０１０４】
［実施例１０］
実施例１０の放射線画像検出器は、実施例７の２）において形成した放射線吸収層の厚さを約６００μｍに変更し、放射線吸収物質の材料をＰｂＦ２に変更したこと以外は実施例７の放射線画像検出器と同様にして作成した。なお、実施例１０の放射線画像検出器の実施例７の３）における圧縮後の放射線吸収層の厚さは約５００μｍであった。
【０１０５】
［実施例１１］
実施例１１の放射線画像検出器は、実施例７の２）において形成した放射線吸収層の厚さを約６００μｍに変更し、放射線吸収物質の材料をＳｎＯ２に変更したこと以外は実施例７の放射線画像検出器と同様にして作成した。なお、実施例１１の放射線画像検出器の実施例７の３）における圧縮後の放射線吸収層の厚さは約５００μｍであった。
【０１０６】
［実施例１２］
実施例１２の放射線画像検出器は、実施例７の２）において形成した放射線吸収層の厚さを約６００μｍに変更し、放射線吸収物質の材料をＳｂ２Ｏ３に変更したこと以外は実施例７の放射線画像検出器と同様にして作成した。なお、実施例１２の放射線画像検出器の実施例７の３）における圧縮後の放射線吸収層の厚さは約５００μｍであった。
【０１０７】
［実施例１３］
実施例１３の放射線画像検出器は、実施例７の２）において形成した放射線吸収層の厚さを約６００μｍに変更し、放射線吸収物質の材料をＣｅＯ２に変更したこと以外は実施例７の放射線画像検出器と同様にして作成した。なお、実施例１３の放射線画像検出器の実施例７の３）における圧縮後の放射線吸収層の厚さは約５００μｍであった。
【０１０８】
［実施例１４］
実施例１４の放射線画像検出器は、実施例７の２）において形成した放射線吸収層の厚さを約６００μｍに変更し、放射線吸収物質の材料をＴａ２Ｏ５に変更したこと以外は実施例７の放射線画像検出器と同様にして作成した。なお、実施例１４の放射線画像検出器の実施例７の３）における圧縮後の放射線吸収層の厚さは約５００μｍであった。
【０１０９】
［実施例１５］
実施例１５の放射線画像検出器は、実施例７の２）において形成した放射線吸収層の厚さを約６００μｍに変更し、放射線吸収物質の材料をＰｂＯに変更したこと以外は実施例７の放射線画像検出器と同様にして作成した。なお、実施例１５の放射線画像検出器の実施例７の３）における圧縮後の放射線吸収層の厚さは約５００μｍであった。
【０１１０】
［実施例１６］
実施例１６の放射線画像検出器は、実施例７の２）において形成した放射線吸収層の厚さを約６００μｍに変更し、放射線吸収物質の材料をＢａＳＯ４に変更したこと以外は実施例７の放射線画像検出器と同様にして作成した。なお、実施例１６の放射線画像検出器の実施例７の３）における圧縮後の放射線吸収層の厚さは約５００μｍであった。
【０１１１】
［実施例１７］
実施例１７の放射線画像検出器は、実施例７の２）において形成した放射線吸収層の厚さを約６００μｍに変更し、放射線吸収物質の材料をＢｉＦ３に変更したこと以外は実施例７の放射線画像検出器と同様にして作成した。なお、実施例１７の放射線画像検出器の実施例７の３）における圧縮後の放射線吸収層の厚さは約５００μｍであった。
【０１１２】
また、上記の[実施例１]〜[実施例１７]を作成するとともに、以下で説明する[比較例１]〜[比較例４]を作成し、それぞれについて後方散乱線による画質の低下を評価した結果を下表１に示す。
【０１１３】
[比較例１]〜[比較例４]の作成方法について説明する。
【０１１４】
［比較例１］
比較例１の放射線画像検出器は、実施例１の放射線画像検出器において、５）の放射線吸収層を形成しなかったこと以外は実施例１の放射線画像検出器と同様にして作成した。
【０１１５】
［比較例２］
比較例２の放射線画像検出器は、実施例４の放射線画像検出器において、４）のＰＥＴとして放射線吸収部材の粒子を分散してないＰＥＴ（支持体、厚み：５００μm）を用いたこと以外は実施例４の放射線画像検出器と同様にして作成した。
【０１１６】
［比較例３］
比較例３の放射線画像検出器は、実施例７の２）において形成した放射線吸収層の厚さを約３００μｍに変更したこと以外は実施例７の放射線画像検出器と同様にして作成した。なお、比較例３の放射線画像検出器の実施例７の３）における圧縮後の放射線吸収層の厚さは約２００μｍであった。
【０１１７】
［比較例４］
比較例４の放射線画像検出器は、実施例９において、放射線吸収物質の材料をＺｎＯに変更した以外は実施例９の放射線画像検出器と同様にして作成した。
【０１１８】
そして、後方散乱線による画質の低下の評価については以下のようにして行った。
【０１１９】
放射画像検出器の後方にコンクリート（散乱体）を配置した状態で、Ｘ線が固体検出器、蛍光体層の順に透過するように放射線画像検出器を配置し、放射線画像検出器のＸ線入射側に解像度（ＣＴＦ）チャートを置いて撮影した。撮影した画像をフィルムに出力し、画像に写った解像度（ＣＴＦ）チャートにおける１０１ｐ/ｍｍのラインがどの程度鮮明に見えるかを、倍率１０倍のルーペを用いて目視評価した。そして、コントラストの低下がなく、ラインが鮮明に判別可能であった場合を○とし、コントラストがわずかに低下し、ラインがややぼけている場合を△とし、コントラストが低下し、ラインがぼけている場合を×として評価した。
【表１】
2010096616.tif 000003
【０１２０】
表１に示すように、実施例１から実施例１７の放射線画像検出器については、後方散乱線の影響を防止することができ良好な評価結果を得ることができた。これに対し、比較例１および比較例２の放射線画像検出器は、放射線吸収層を設けていないので後方散乱線の影響を防止することができず、診断画像としては不適切な評価結果が得られた。
【０１２１】
また、比較例３の放射線画像検出器は、実施例７の放射線画像検出器と比べて放射線吸収層の厚さを薄くしたので後方散乱線を十分に吸収することができず、診断画像としてはやや不適切な評価結果が得られた。
【０１２２】
また、比較例３の放射線画像検出器は、実施例９の放射線画像検出器と比べて放射線吸収物質の材料として原子番号が３０のＺｎの酸化物を利用するようにしたので、ＺｎＯの酸化物では後方散乱線を十分に吸収することができず、診断画像としてはやや不適切な評価結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の放射線画像検出器の実施形態を用いた放射線画像撮影装置の概略構成図
【図２】本発明の放射線画像検出器の第１の実施形態の概略構成を示す断面図
【図３】固体検出器の平面図を示す図
【図４】固体検出器における画素の構成を示す図
【図５】本発明の放射線画像検出器の第２の実施形態の概略構成を示す断面図
【図６】本発明の放射線画像検出器の第３の実施形態の概略構成を示す断面図
【符号の説明】
【０１２４】
１     放射線源
２     被写体
３     放射線画像検出器
４     信号処理部
５     再生部
６     放射線画像検出器
７     放射線画像検出器
３１   固体検出器
３１ａ 画素
３１ｂ 走査線
３１ｃ データ線
３１ｄ 基板
３２   蛍光体層
３３   反射層
３４   支持体
３５   放射線吸収層
３６   フォトダイオード部
３６ａ 透明電極
３６ｂ 半導体層
３６ｃ 下部電極
３７   ＴＦＴスイッチ
３７ａ ゲート電極
３７ｂ ドレイン電極
３７ｃ ソース電極
３７ｄ 半導体層
４０   ゲートドライバ
５０   積分アンプ
６０   放射線吸収層
７０   放射線吸収層
【図１】
2010096616.tif 000004
【図２】
2010096616.tif 000005
【図３】
2010096616.tif 000006
【図４】
2010096616.tif 000007
【図５】
2010096616.tif 000008
【図６】
2010096616.tif 000009