(57)【要約】【課題】高品質の画像を得るために有利なシンチレータを提供する。【解決手段】シンチレータは、放射線を光に変換する複数の柱状結晶を含むシンチレータ層と、前記シンチレータ層を被覆する被覆層とを備える。前記シンチレータ層は、突起部を有する。前記被覆層は、前記突起部が前記被覆層を突き破らないよう前記シンチレータ層を被覆していて、放射線を光に変換する粒子を含有する。【選択図】  図１
2014122820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を光に変換する複数の柱状結晶を含むシンチレータ層と、前記シンチレータ層を被覆する被覆層とを備えるシンチレータであって、
前記シンチレータ層は、突起部を有し、
前記被覆層は、前記突起部が前記被覆層を突き破らないよう前記シンチレータ層を被覆していて、放射線を光に変換する粒子を含有する、
ことを特徴とするシンチレータ。
【請求項２】
前記突起部は、前記複数の柱状結晶を成長させる際に異常成長によって形成されたものである、
ことを特徴とする請求項１に記載のシンチレータ。
【請求項３】
前記被覆層の単位体積に対する前記粒子の体積の比率は、１０％以上かつ９０％以下である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシンチレータ。
【請求項４】
前記被覆層は、前記粒子を含有する樹脂で構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシンチレータ。
【請求項５】
前記粒子は、前記柱状結晶と同一の材料で構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシンチレータ。
【請求項６】
前記粒子の寸法は、前記柱状結晶の径よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシンチレータ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシンチレータと、
前記シンチレータによって変換された光を検出するセンサアレイと、
を備えることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項８】
請求項７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、
を備えることを特徴とする放射線検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンチレータ、放射線検出装置および放射線検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線を光に変換するシンチレータと、該シンチレータによって変換された光を検出するセンサアレイとを備えた放射線検出装置がある。シンチレータは、例えば、ＣｓＩにＴｌをドープした材料に代表されるハロゲン化アルカリ系の材料を用いて、真空蒸着法などの蒸着方法によって形成されうる。シンチレータは、蒸着によって成長する複数の柱状結晶を含む柱状結晶層として形成されうる。柱状結晶層の表面には、異常成長部が形成されることがある。この原因としては、蒸着時の材料の突沸、異物の抱き込みなどが考えられる。
【０００３】
特許文献１には、シンチレータの表面に圧力をかけて異常成長部を平坦化することが記載されている。特許文献２には、シンチレータパネルの表面を粘着ローラー等でクリーニングすることで異常成長部（スプラッシュ）を除去することが記載されている。特許文献３には、異常成長部（スプラッシュ）をプレス加工してその高さを低くした後に保護層で被覆することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2011-2472号公報
【特許文献２】国際公開10/010725
【特許文献３】特開2005-181121号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
異常成長部を小さくしたり除去したりする方法で得られた放射線撮像装置では、放射線を光に変換する効率の撮像面内でのばらつきが大きく、得られる画像の品質が悪い。
【０００６】
本発明は、高品質の画像を得るために有利な技術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】
【０００７】
本発明の１つの側面は、放射線を光に変換する複数の柱状結晶を含むシンチレータ層と、前記シンチレータ層を被覆する被覆層とを備えるシンチレータに係り、前記シンチレータ層は、突起部を有し、前記被覆層は、前記突起部が前記被覆層を突き破らないよう前記シンチレータ層を被覆していて、放射線を光に変換する粒子を含有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高品質の画像を得るために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の１つの実施形態のシンチレータの構成を示す模式的な断面図。
【図２】本発明の第１実施形態のシンチレータおよびそれを含む放射線撮像装置およびその製造方法を説明するための断面図。
【図３】本発明の第２実施形態のシンチレータおよびそれを含む放射線撮像装置およびその製造方法を説明するための断面図。
【図４】本発明の第３実施形態のシンチレータおよびそれを含む放射線撮像装置およびその製造方法を説明するための断面図。
【図５】本発明の第４実施形態のシンチレータおよびそれを含む放射線撮像装置およびその製造方法を説明するための断面図。
【図６】本発明の１つの実施形態の放射線検出システムの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明をその実施形態を通して例示的に説明する。
【００１１】
図１を参照しながら本発明の１つの実施形態のシンチレータ１００の構成を説明する。ここで、図１（ａ）は、本発明の１つの実施形態のシンチレータ１００の模式的な断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の部分Ａを拡大した模式的な断面図である。シンチレータ１００は、放射線を光に変換する複数の柱状結晶５２を含むシンチレータ層５と、シンチレータ層５を被覆する被覆層７とを備えている。シンチレータ層５は、突起部６を有する。被覆層７は、突起部６が被覆層７を突き破らないようにシンチレータ層５を被覆している。また、被覆層７は、放射線を光に変換する粒子７２を含有している。粒子７２は、柱状結晶５２を構成する材料と同一の材料で構成されてもよいし、柱状結晶５２を構成する材料とは異なる材料で構成されてもよい。しかしながら、粒子７２を構成する材料と柱状結晶５２を構成する材料とが同一である方が、シンチレータ層５と粒子７２とにおける放射線を光に変換する特性（例えば、変換される光の波長）を互いに近づけることができ、好ましい。突起部６は、典型的には、複数の柱状結晶５２を成長させる際に異常成長によって生じる異常成長部である。被覆層７は、粒子７２を含有する樹脂層でありうる。
【００１２】
放射線を光に変換する粒子７２を被覆層７に含有させることにより、突起部６による画像品質（例えば、感度のばらつき、又は、ＭＴＦ）の低下を抑えることができる。例えば、シンチレータ層５が放射線を光に変換する効率は、突起部６が存在する部分の方が他の部分よりも高いが、被覆層７の厚さは、突起部６を覆っている部分の方が他の部分よりも薄い。したがって、突起部６を覆っている部分における粒子７２の個数は、他の部分における粒子７２の個数よりも少ない。これによって、シンチレータ層５における放射線を光に変換する効率のばらつきが低減される。粒子７２の形状は、特別な形状に限定されないが、例えば、球形、柱形、直方体形状、錐形状などでありうる。
【００１３】
被覆層７の単位体積に対する粒子７２の体積の比率は、１０％以上かつ９０％以下であることが好ましい。ここで、当該比率が１０％未満では、粒子７２で発生した光が十分にセンサパネルの光電変換部（画素）に到達しないので、被覆層７に粒子７２を含有させたことによる画像向上の効果が不十分になりうる。また、当該比率が９０％を超えると、粒子７２を固定する材料の量が少なくなり過ぎて、被覆層７の形成が困難になる。
【００１４】
粒子７２の寸法Ｄ２の最大値は、被覆層７の厚さＲＴよりも小さいことが好ましく、例えば５ｍｍである。ここで、被覆層７の厚さＲＴは、例えば、突起部６が存在しない領域における厚さとして評価されうる。被覆層７の厚さＲＴは、突起部６の高さよりも大きいように決定される。粒子７２の寸法Ｄ２の最小値は、柱状結晶５２の径Ｄ１よりも小さいことが好ましく、例えば１μｍである。粒子７２を含有する被覆層７は、例えば、粒子７２を分散させた樹脂と有機溶剤との混合溶液を、被覆層７を形成すべき面の上にコーターやローラーなどによって塗布し、その後、該混合溶液を乾燥させることによって形成されうる。あるいは、粒子７２を含有する被覆層７は、それを形成すべき面の上に粒子２１を配置し、その上から樹脂を塗布し、該樹脂を乾燥させることによっても形成されうる。乾燥の方法としては、例えば、熱風乾燥、ホットプレート乾燥、ＩＲ乾燥などを挙げることができる。
【００１５】
シンチレータ層５は、放射線をセンサパネルの光電変換素子が検出可能な波長の光に変換する。シンチレータ層５の材料としては、例えば、ハロゲン化アルカリを主成分とする材料が用いられうる。より具体的には、シンチレータ層５の材料として、例えば、（ａ）ＣｓＩ：Ｔｌ、（ｂ）ＣｓＩ：Ｎａ、（ｃ）ＣｓＢｒ：Ｔｌ、（ｄ）ＮａＩ：Ｔｌ、（ｅ）ＬｉＩ：Ｅｕ、（ｆ）ＫＩ：Ｔｌを挙げることができる。
【００１６】
シンチレータ層５の厚さは、１００μｍ〜２ｍｍの範囲内であることが好ましく、典型的には、１５０μｍ〜１ｍｍの範囲内である。シンチレータ層５の厚さが１００μｍを下回ると、照射された放射線を光に変換する効率が不十分になりやすい。シンチレータ層５の厚さが２ｍｍより厚くなると、シンチレータ層５内が発生した光がセンサアレイに到達する前にシンチレータ層５の中で吸収・散乱されやすく、得られる画像の品質が低下しうる。
【００１７】
突起部６は、シンチレータ層５の表面にランダムに形成されうる。突起部６は、典型的には、異常成長によって形成されうる。異常成長は、柱状結晶５２を蒸着で形成する場合に、材料（ドープ材量を含む）の突沸等で特異的に材料が形成中のシンチレータ層５の表面に蒸着されることで生じうる。異常成長は、その他、蒸着中に形成中のシンチレータ層５の表面に異物を抱き込むことや、以前の蒸着時の材料が成膜装置内に残存していて、それが再蒸着されることでも生じうる。したがって、異常成長は、成膜装置内の環境や蒸着条件に依存しうる。
【００１８】
異常成長によって形成される突起部６の寸法は、蒸着条件に依存し、形成すべきシンチレータ層５の厚さと相関があると予想される。ＣｓＩ：Ｔｌを材料として３６０μｍ厚の柱状結晶のシンチレータ層を蒸着で形成した場合、突起部の寸法は、突起部の周囲(直径１０ｍｍの円状範囲)のシンチレータ層の表面高さの平均を０として、そこから０〜２００μｍの高さであった。また、この場合の突起部の横方向の寸法は、シンチレータ層５に垂直に真上からのシンチレータ層の表面に露出している部分の観察において、２００〜６００μｍであった。ＣｓＩ：Ｔｌを材料として１ｍｍ厚の柱状結晶のシンチレータ層を蒸着で形成した場合、突起部の寸法は、突起部の周囲(直径１０ｍｍの円状範囲)のシンチレータ層の表面高さの平均を０として、最大で１ｍｍであった。また、この場合の突起部の横方向の寸法は、シンチレータ層５に垂直に真上からのシンチレータ層の表面に露出している部分の観察において、３ｍｍ程度であった。
【００１９】
シンチレータ層の表面高さの測定法としては、マイクロメーターによる測定、触針式段差計、レーザー顕微鏡での測定、断面SEM観察による測定などが挙げられる。マイクロメーターによる測定は、常温常湿下で、５〜１０Ｎの測定圧で行い、３〜９点の測定結果の平均を結果とする。触針式段差計による測定では、先端形状が円錐または四角錐形で、頂角及び対面角が６０度または９０度で、先端半径が２μｍ〜１０μｍの触針を用い、触針圧１〜１５ｍｇで、測定範囲１〜１００ｍｍ、もしくは１ｍｍ２〜１００ｍｍ２で測定を行う。レーザー顕微鏡による測定では、シンチレータ層表面を垂直に真上から観測し、サンプルに合わせて、１０μｍ２〜１００ｍｍ２の測定範囲の中で、高さ最低部から最高部までをピントを合わせながら撮影する。そして、レーザー顕微鏡のシステム上で、ピントのずれから高さのずれを計算することで測定範囲全体の高さ情報を得る。断面ＳＥＭ観察による測定では、サンプルに合わせてＳＥＭで１０〜１００００倍で観測したシンチレータ層断面の画像から、表面の高さをＳＥＭのシステム上で計算することができる。
【００２０】
突起部６の寸法も、シンチレータ層５の表面高さと同様の方法で測定できる。ただし、突起部６を破壊するリスクを避ける為には、レーザー顕微鏡でシンチレータ層５の表面に垂直に直上から観察する方法が好ましい。
【００２１】
前述のように、被覆層７の厚さＲＴは、突起部６の高さよりも大きいように決定される。ここで、突起部６の高さを測定して、その結果に基づいて被覆層７の厚さを決定してもよいし、シンチレータ層５の形成条件やシンチレータ層５の厚さに基づいて突起部６の高さを推定し、その結果に基づいて被覆層７の厚さを決定してもよい。被覆層７は、シンチレータ層５の上に平坦な表面を形成する機能のほか、シンチレータ層５を保護する機能（例えば、シンチレータ層５への水分の侵入を防ぐ機能、シンチレータ層５を衝撃から保護する機能）を有する。
【００２２】
被覆層７は、典型的には樹脂で形成される。樹脂は、膜形成の容易性、要求される被覆層７の硬度、水分透過率などを考慮して選定されうる。被覆層７を形成する樹脂としては、例えば、ポリイミド系、エポキシ系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリビニル系、ポリアミド系、セルロース系、フェノール系、フッ素系、アクリル系等の樹脂を挙げることができる。これらの樹脂は、単独で用いられてもよいし、混合物として用いられてもよい。
【００２３】
膜形成の容易性は、樹脂を含む溶液のチクソ性に基づいて考慮されうる。チクソ性とは、溶液を攪拌した時に対する粘度の値が、攪拌能（例えば回転毎分）によってどう変化するかを表す指標であり、動態時と静態時の粘度の違いを示し、チクソ指数という数値で表される。溶液のチクソ指数は、（０．３ｒｐｍの時の粘度ｃｐｓ）／（３ｒｐｍの時の粘度ｃｐｓ）として定義されうる。この定義の下で、樹脂を含む溶液のチクソ指数が１．０〜５．０の範囲内のものが好ましい。チクソ指数が５．０を超えると、塗布時、つまり動態時の粘度が小さすぎて、膜として形成されない、もしくは、膜が形成されたとしても膜厚・形状に非常に大きなばらつきが生じうる。チクソ指数が１．０以下になると、塗布時の粘度が大きすぎる、もしくは塗布後、乾燥・形状固定時の粘度が小さすぎる為に、膜が形成されない、もしくは、膜が形成されたとしても膜厚・形状に非常に大きなばらつきが生じうる。塗布時の粘度が大きすぎる場合は、膜を形成すべき範囲に樹脂を含む溶液を広げることができない。また、広がる前に乾燥してしまう。乾燥・形状固定時の粘度が小さすぎる場合は、成膜したい範囲に樹脂を含む溶液を広げられても、乾燥・形状固定の間にも溶液は流れ、望む膜厚が得られなかったり、形状にむらが生じたりしうる。チクソ性は、膜を形成する際の樹脂を含む溶液の成分に依存し、樹脂の種類や、溶媒や添加剤の種類でコントロールすることができる。特に上記材料の中で、セルロース系、ポリビニル系の樹脂を用いた溶液は、チクソ指数が１．２〜２．０の範囲にあり、好ましい材料である。
【００２４】
被覆層７の硬度は、引っ張り弾性率により評価されうる。膜形成時の樹脂を含む溶液の引っ張り弾性率は、シンチレータ層に生じる突起部の引っ張り弾性率よりも小さい値であるべきである。例えばＣｓＩ：Ｔｌを材料とした柱状シンチレータ層において、生じる可能性のある突起部の硬さは、１．５〜３．０×１０４ｋｇｆ／ｃｍ２であるので、膜形成時の樹脂を含む容液の引っ張り弾性率は、それより小さい値にされるべきである。膜形成時の樹脂を含む容液の引っ張り弾性率が３．０×１０４ｋｇｆ／ｃｍ２を超えてしまうと、膜形成時に溶液がスプラッシュを破壊してしまう可能性が生じる。具体的には、セルロース系、ポリスチレン系、ポリビニル系などは、樹脂自体の引っ張り弾性率が１．５以下であり、好ましい材料である。
【００２５】
樹脂層を単独で被覆層として用いる場合、水分透過率の低い樹脂を用いることが望ましい。その場合、樹脂層が水蒸気透過度で、１００ｃｃ／ｍ２・２４ｈ／ａｔｍ以下になるようにすることが好ましい。これより大きい水蒸気透過度を持つ樹脂層になると、単独で被覆層として用いた場合に、水分の侵入を十分に緩和することができず、シンチレータ層の潮解を招く可能性がある。この場合は、ポリビニル系、ポリイミド系、ポリスチレン系、エポキシ系などのように、水蒸気透過度が１００ｃｃ／ｍ２・２４ｈ／ａｔｍ以下の樹脂を用いることが好ましい。
【００２６】
以下、図２〜図５を参照しながら、シンチレータ層５および被覆層７を有するシンチレータ１００およびそれが組み込まれた放射線検出装置２００の実施形態を説明する。
【００２７】
図２（ｄ）には、シンチレータ層５および被覆層７を有するシンチレータ１００およびそれが組み込まれた放射線検出装置２００の第１実施形態が示されている。第１実施形態の放射線検出装置２００は、シンチレータ１００と、シンチレータ１００のシンチレータ層５を支持する支持基板４と、センサ基板１とを含む。センサ基板１は、シンチレータ１００によって変換された光を検出するセンサアレイＳＡと、センサ基板１を外部装置と接続するための接続部３とを含む。センサアレイＳＡは、二次元状に配列された光電変換素子を含む。光電変換素子は、例えば、ＭＩＳ型センサ、ＰＩＮ型センサ、ＴＦＴ型センサでありうるが、これらに限定されない。支持基板４は、シンチレータ層５の側に反射面を有しうる。シンチレータ１００の被覆層７は、粘着層８によってセンサ基板１に接着されうる。シンチレータ１００は、封止部９によって封止されうる。
【００２８】
封止部９は、シンチレータ１００への水分の侵入を低減する機能、シンチレータ１００およびセンサ基板１に加わる衝撃を低減する機能および帯電を防止する機能などを有しうる。封止部９の材料は、帯電防止性、防湿性、クッション性に優れた有機または無機材料である。封止部９の材料としては、例えば、エポキシ樹脂またはウレタン樹脂を挙げることができる。封止部９は、例えば、センサ基板１とシンチレータ層５とを結合した後に、シンチレータ１００の周辺に対して、封止部９を形成するための樹脂を吹き付け、その後に該樹脂を乾燥させることで形成することができる。
【００２９】
以下、図２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら第１実施形態のシンチレータ１００およびそれが組み込まれた放射線検出装置２００の製造方法を説明する。図２（ａ）に示す工程では、放射線を光に変換する粒子７２を含む被覆層７を未乾燥の状態でセンサ基板１の上に配置する。ここで、センサ基板１の上に粘着層８を介して被覆層７を配置してもよい。被覆層７は、センサ基板１の上に、直接または粘着層８を介して、粒子７２を含む樹脂をスピンコート、スリットコート、スクリーン印刷等の方法で塗布されうる。
【００３０】
粘着層８は、例えば、両面粘着の粘着シート、または、液体硬化タイプの粘着材・接着剤などで形成されうる。シンチレータ層５で変換された光を効率的にセンサアレイＳＡに伝達するためには、粘着層８は、光学用粘着シートまたは光学用粘着材で形成されることが好ましい。粘着層８の厚さは、例えば５〜５０μｍの範囲内であることが好ましく、５〜２０μｍの範囲内であることが更に好ましい。粘着層８の厚さが５μｍ未満であると、十分な粘着力が得られず、シンチレータ層５とセンサ基板１との結合強度が不十分になりうる。一方、粘着層８の厚さが５０μｍを超えると、シンチレータ層５で発生した光の粘着層８による散乱が大きくなり、得られる画像の品質（解像度）が低下しうる。
【００３１】
粘着層８の材料は、有機材料および無機材料のどちらでもよい。粘着層８は、例えば、アクリル系、エポキシ系、シリコン系、天然ゴム系、シリカ系、ウレタン系、エチレン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系またはセルロース系の材料で形成されうる。これらは、単独で用いられてもよいし、混合して用いられてもよい。粘着シートの構造としては、例えば、ＰＥＴ等の芯材の両面に粘着層を形成した構造、または、芯材なしで１層の粘着層としてシート化された構造が用いされうる。
【００３２】
図２（ｂ）に示す工程では、支持基板４の上にシンチレータ層５を形成する。この際に、シンチレータ層５に突起部６が形成される。支持基板４は、有機材料で構成されてもよいし、無機材料で構成されてもよいが、放射線の吸収の少ない材料であることが好ましい。支持基板４は、例えば、カーボン、ＣＦＲＰ、高分子材料、ＰＥＴ、アルミニウム等でこうせいされうる。支持基板４は、シンチレータ層５の側に反射面を有してもよい。反射面を有する支持基板４は、例えば、アルミニウムまたは金などの高い反射率を有する金属または高反射率ＰＥＴなどの材料で支持基板４またはその表面を形成することによって得ることができる。あるいは、支持基板４の表面に反射加工を施してもよい。
【００３３】
図２（ｃ）に示す工程では、シンチレータ層５の突起部６が未乾燥の被覆層７に差し込まれるように、支持基板４によって支持されたシンチレータ層５をセンサ基板１の上の被覆層７に接触させ、その後、被覆層７を乾燥させる。図２（ｄ）に示す工程では、シンチレータ層５が封止されるように封止部９をシンチレータ層５の周囲に形成する。以上の工程を経て放射線検出装置２００が得られる。
【００３４】
以下、図３を参照しながら本発明の第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態として言及しない事項は、矛盾しない限り、第１実施形態に従いうる。図３（ｄ）には、シンチレータ層５および被覆層７を有するシンチレータ１００およびそれが組み込まれた放射線検出装置２００の第２実施形態が示されている。第２実施形態の放射線検出装置２００は、シンチレータ１００と、シンチレータ１００のシンチレータ層５を支持する支持基板４と、センサ基板１とを含む。
【００３５】
以下、図３（ａ）〜（ｄ）を参照しながら第２実施形態のシンチレータ１００およびそれが組み込まれた放射線検出装置２００の製造方法を説明する。図３（ａ）に示す工程では、支持基板４の上にシンチレータ層５を形成する。この際に、シンチレータ層５に突起部６が形成される。図３（ｂ）に示す工程では、突起部６を有するシンチレータ層５の上に、放射線を光に変換する粒子７２を含む被覆層７を形成する。ここで、被覆層７は、粒子７２を含む樹脂をシンチレータ層５の上にスピンコート、スリットコート、スクリーン印刷等の方法で塗布し、その後に該樹脂を乾燥させることによって形成されうる。
【００３６】
図３（ｃ）に示す工程では、センサ基板１とシンチレータ層５とを粘着層８によって結合させる。図３（ｄ）に示す工程では、シンチレータ層５が封止されるように封止部９をシンチレータ層５の周囲に形成する。以上の工程を経て放射線検出装置２００が得られる。
【００３７】
以下、図４を参照しながら本発明の第３実施形態を説明する。なお、第３実施形態として言及しない事項は、矛盾しない限り、第１実施形態に従いうる。図４（ｄ）には、シンチレータ層５および被覆層７を有するシンチレータ１００およびそれが組み込まれた放射線検出装置２００の第３実施形態が示されている。第３実施形態の放射線検出装置２００は、シンチレータ１００と、シンチレータ１００のシンチレータ層５を支持する支持基板４と、センサ基板１とを含む。
【００３８】
以下、図４（ａ）〜（ｄ）を参照しながら第３実施形態のシンチレータ１００およびそれが組み込まれた放射線検出装置２００の製造方法を説明する。図４（ａ）に示す工程では、基板１３の上にシンチレータ層５を形成する。この際に、シンチレータ層５に突起部６が形成される。図４（ａ）に示す工程ではまた、放射線を光に変換する粒子７２を含む被覆層７を未乾燥の状態で支持基板４の上に配置する。ここで、被覆層７は、粒子７２を含む樹脂を支持基板４の上にスピンコート、スリットコート、スクリーン印刷等の方法で塗布されうる。図４（ａ）に示す工程ではまた、シンチレータ層５の突起部６が未乾燥の被覆層７に差し込まれるように、支持基板４によって支持されたシンチレータ層５をセンサ基板１の上の被覆層７に接触させ、その後、被覆層７を乾燥させる。これによって、シンチレータ層５と被覆層７とを有するシンチレータ（シンチレータパネル）１００が形成される。
【００３９】
図４（ｂ）に示す工程では、シンチレータ層５から基板１３を剥離する。図４（ｃ）に示す工程では、センサ基板１とシンチレータ１００とを粘着層８によって結合させる。図４（ｄ）に示す工程では、シンチレータ層５が封止されるように封止部９をシンチレータ層５の周囲に形成する。以上の工程を経て放射線検出装置２００が得られる。
【００４０】
以下、図５を参照しながら本発明の第４実施形態を説明する。なお、第４実施形態として言及しない事項は、矛盾しない限り、第１実施形態に従いうる。図５（ｃ）には、シンチレータ層５および被覆層７を有するシンチレータ１００およびそれが組み込まれた放射線検出装置２００の第４実施形態が示されている。第４実施形態の放射線検出装置２００は、シンチレータ１００と、センサ基板１と、粘着層１８と、反射層１９と、保護層２０とを含む。
【００４１】
以下、図５（ａ）〜（ｃ）を参照しながら第４実施形態のシンチレータ１００およびそれが組み込まれた放射線検出装置２００の製造方法を説明する。図５（ａ）に示す工程では、センサ基板１の上にシンチレータ層５を形成する。この際に、シンチレータ層５に突起部６が形成される。図５（ｂ）に示す工程では、突起部６を有するシンチレータ層５の上に、放射線を光に変換する粒子７２を含む被覆層７を形成する。ここで、被覆層７は、粒子７２を含む樹脂をシンチレータ層５の上にスピンコート、スリットコート、スクリーン印刷等の方法で塗布し、その後に該樹脂を乾燥させることによって形成されうる。図５（ｃ）に示す工程では、被覆層７の上に粘着層１８を介して反射層１９を形成し、反射層１９を覆うように保護層２０を形成する。
【００４２】
反射層１９は、シンチレータ層５で変換された光のうちセンサ基板１とは反対側に進んだ光をセンサ基板１に向けて反射する。反射層１９は、例えば、アルミニウムまたは金などの高反射金属薄膜、または金属箔で形成されうる。あるいは、反射層１９は、高反射プラスチック材料で形成されてもよい。反射層１９の厚さは、例えば、１〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。反射層１９が１μｍより薄いと、反射層１９の形成時にピンホール欠陥が発生しやすくなる。反射層１９の厚さが１００μｍを超えると、放射線の吸収量が大きく、得られる画像の品質が低下しうる。
【００４３】
粘着層１８は、シンチレータ層５の上に形成された被覆層７と反射層１９とを結合するために使用される。粘着層１８は、例えば、両面粘着の粘着シート、または、液体硬化タイプの粘着材・接着剤などで形成されうる。粘着層１８の厚さは、例えば、１０〜２００μｍの範囲内であることが好ましい。粘着層１８の厚さが１０μｍ未満であると、十分な粘着力が得られず、被覆層７と反射層１９との結合強度が不十分になりうる。一方、粘着層１８の厚さが２００μｍを超えると、シンチレータ層５で発生した光および反射層１９で反射された光の散乱が大きくなり、得られる画像の品質（解像度）が低下しうる。
【００４４】
粘着層１８の材料は、有機材料および無機材料のどちらを用いてもよい。粘着層１８は、例えば、アクリル系、エポキシ系、シリコン系、天然ゴム系、シリカ系、ウレタン系、エチレン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系またはセルロース系の材料で形成されうる。あるいは、粘着層１８は、ホットメルト樹脂で形成されてもよい。これらは、単独で用いられてもよいし、混合して用いられてもよい。
【００４５】
ホットメルト樹脂は、水や溶剤を含まない、常温で固体であり、１００％不揮発性の熱可塑材料からなる接着性樹脂として定義される。ホットメルト樹脂は、樹脂温度が上昇すると溶融し、樹脂温度が低下すると固化するものである。また、ホットメルト樹脂は、加熱溶融状態で、他の有機材料、および無機材料に接着性をもち、常温では固体状態となり接着性を持たないものである。また、ホットメルト樹脂は、極性溶媒、溶剤、および水を含んでいない。ホットメルト樹脂は、熱可塑性樹脂を溶剤に溶かし溶媒塗布法によって形成された溶剤揮発硬化型の接着性樹脂とは異なる。また、ホットメルト樹脂は、エポキシ等に代表される化学反応によって形成される化学反応型の接着性樹脂とも異なる。反射層１９および保護層２０からなるシートと被覆層７とを粘着層１８で結合してもよいし、粘着層１８、反射層１９および保護層２０からなるシートを被覆層７に結合してもよい。
【００４６】
保護層２０は、衝撃による反射層１９の破損、及び水分による反射層１９の腐食を防止する。保護層２０は、例えば、ポリエチレンテレフタラート、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、などのフィルム材料で構成されうる。保護層２０の厚さは、例えば、１０〜１００μｍの範囲内であることがこのましい。
【００４７】
以下、図６を参照しながら上記の放射線検出装置２００が組み込まれた放射線検出システムを例示的に説明する。Ｘ線チューブ（放射線源）６０５０で発生したＸ線（放射線）６０６０は被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、図６に示したような放射線検出装置６０４０（上記の放射線検出装置２００に対応）に入射する。この入射したＸ線には被験者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチレータが発光し、これがセンサ基板の光電変換素子で検出され、センサ基板から画像が出力される。この情報はデジタルに変換され信号処理部としてのイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御室のディスプレイ６０８０で観察できる。また、この情報は電話、LAN、インターネットなどのネットワーク６０９０等の伝送処理手段により遠隔地へ転送できる。これにより、別の場所のドクタールームなどのディスプレイ６０８１に当該情報を表示もしくは光ディスク等の記録場体に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。またフィルムプロセッサ６１００によりフィルム６２１０に記録することもできる。
【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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