(57)【要約】  実施形態のセラミックシンチレータアレイ１は、希土類酸硫化物蛍光体の焼結体からなる複数のシンチレータセグメント２と、隣接するシンチレータセグメント２間に介在された第１の反射層３と、複数のシンチレータセグメント２のＸ線が入射する面側に配置された第２の反射層４とを具備する。第２の反射層４の表面の端部と第２の反射層４の表面における最も凸になる部分との寸法の差は３０μｍ以下である。
2017110850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類酸硫化物蛍光体の焼結体からなる複数のシンチレータセグメントと、
前記複数のシンチレータセグメントを一体化するように、隣接する前記シンチレータセグメント間に介在された第１の反射層と、
前記複数のシンチレータセグメントのＸ線が入射する面側に配置された第２の反射層とを具備するセラミックシンチレータアレイであって、
５０℃以下の温度環境下において、前記第２の反射層の表面の端部と前記第２の反射層の前記表面における最も凸になる部分との寸法の差が３０μｍ以下である、セラミックシンチレータアレイ。
【請求項２】
前記第１の反射層および前記第２の反射層は、それぞれ、透明樹脂と、前記透明樹脂内に分散された反射粒子とを含有し、
前記第２の反射層の前記反射粒子は、前記第１の反射層の前記反射粒子と同一の粒子であり、
前記第１の反射層の前記透明樹脂のガラス転移点が５０℃以上であり、かつ前記第２の反射層の前記透明樹脂のガラス転移点が３０℃以下である、請求項１に記載のセラミックシンチレータアレイ。
【請求項３】
前記第１の反射層の前記透明樹脂の分子構造は、二重構造を含まないシクロ構造を有し、前記第２の反射層の前記透明樹脂の分子構造は、二重構造を有する、請求項２に記載のセラミックシンチレータアレイ。
【請求項４】
前記反射粒子は、酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、および酸化亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも１つの無機物質粒子を含む、請求項２または請求項３に記載のセラミックシンチレータアレイ。
【請求項５】
前記第１の反射層の前記透明樹脂および前記第２の反射層の前記透明樹脂は、それぞれ、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、およびポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれる少なくとも１つを含む、請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載のセラミックシンチレータアレイ。
【請求項６】
前記第１および第２の反射層は、それぞれ、質量比で１５％以上６０％以下の前記透明樹脂と、質量比で４０％以上８５％以下の前記反射粒子とを含有する、請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載のセラミックシンチレータアレイ。
【請求項７】
前記希土類酸硫化物蛍光体は、
一般式：ＲＥ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ
ここで、ＲＥはＹ、Ｇｄ、Ｌａ、およびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１つである、
で表され、ＲＥ２Ｏ２Ｓに対するＰｒの含有量が０．００１モル％以上１０モル％以下である組成を有する、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のセラミックシンチレータアレイ。
【請求項８】
前記希土類酸硫化物蛍光体は、付活剤としてＰｒを含有するガドリニウム酸硫化物蛍光体を含む、請求項７に記載のセラミックシンチレータアレイ。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のセラミックシンチレータアレイを具備するＸ線検出器。
【請求項１０】
請求項９に記載のＸ線検出器を具備するＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、セラミックシンチレータアレイ、Ｘ線検出器、およびＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療診断や工業用非破壊検査等の分野においては、Ｘ線断層写真撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と記す）のようなＸ線検査装置を用いた検査が行なわれている。Ｘ線ＣＴ装置は、扇状のファンビームＸ線を照射するＸ線管（Ｘ線源）と、多数のＸ線検出素子を備えるＸ線検出器とを、被検査体の断層面を中央として対向配置して構成される。Ｘ線ＣＴ装置においては、被検査体に対して回転させながらＸ線管からファンビームＸ線を照射し、被検査体を透過したＸ線吸収データをＸ線検出器で収集する。この後、Ｘ線吸収データをコンピュータで解析することによって、断層像が再生される。Ｘ線ＣＴ装置の放射線検出器には、固体シンチレータを用いた検出素子が広く使用されている。固体シンチレータを用いた検出素子を具備するＸ線検出器では、検出素子を小型化してチャンネル数を増やすことが容易であることから、Ｘ線ＣＴ装置等の解像度をより一層高めることができる。【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置等のＸ線検査装置は、医療用や工業用等の様々な分野に用いられている。Ｘ線ＣＴ装置としては、例えばフォトダイオード等の検出素子を縦横に２次元的に並べ、その上にシンチレータアレイを搭載したマルチスライス型の装置が知られている。マルチスライス型とすることによって、輪切り画像を重ねることができ、これによりＣＴ画像を立体的に示すことができる。Ｘ線検査装置に搭載されるＸ線検出器は、縦横複数列に並べられた検出素子を備え、検出素子１個ずつにシンチレータセグメントが設けられている。シンチレータセグメントに入射したＸ線が可視光に変換され、可視光を検出素子で電気信号に変換して画像化する。近年は、高解像度を得るために検出素子を小型化し、さらに隣り合う検出素子間のピッチを狭くしている。これらに伴って、シンチレータセグメントのサイズも小さくなっている。【０００４】
上述したようなシンチレータセグメントに使用される各種のシンチレータ材料のうち、希土類酸硫化物系の蛍光体セラミックスは、発光効率が高く、シンチレータセグメントに使用するために好適な特性を有している。このため、シンチレータ材料である希土類酸硫化物系蛍光体セラミックスの焼結体（インゴット）から切り出し加工または溝切り加工等により加工されたセラミックシンチレータセグメントと、検出素子としてのフォトダイオードとを組み合せたＸ線検出器が普及しつつある。【０００５】
蛍光体セラミックスを用いたシンチレータとしては、例えばガドリニウム酸硫化物蛍光体の焼結体からなるセラミックシンチレータが知られている。セラミックシンチレータアレイは、例えば以下のようにして作製される。まず、シンチレータ材料である希土類酸硫化物系蛍光体粉末を適当な形状に成形し、これを焼結して焼結体（インゴット）とする。このシンチレータ材料の焼結体に切り出し加工または溝切り加工等の切断加工を施して、複数の検出素子に対応するシンチレータセグメントを形成する。これらシンチレータセグメント間に反射層を形成して一体化してシンチレータアレイを作製する。さらに、シンチレータアレイには、入射したＸ線により生じた光がＸ線入射面から貫けないようにシンチレータセグメント内に閉じ込めてフォトダイオード側に効率的に取り出す構造が必要であり、そのためにセラミックスシンチレータアレイのＸ線入射面にも反射層が形成される。【０００６】
上述したようなセラミックシンチレータアレイをＸ線検出器として使用する場合、セラミックシンチレータアレイの寸法精度がフォトダイオードと貼り合わせる際の位置合わせ精度、ひいてはＸ線ＣＴ診断画像の解像度に影響する。さらに、Ｘ線ＣＴ装置に搭載されるＸ線検出器には最大５０℃の温度が加わる。樹脂を含む反射層を有するシンチレータアレイにおいては、加温による反射層の膨張、および温度低下による収縮が発生し、隣接するシンチレータセグメント間で微小な寸法変化、すなわちセグメントのピッチずれ、シンチレータアレイの反り、外形寸法のバラツキ等が生まれてしまう。これらはＸ線検出器の診断画像の解像度を悪化させる原因となる。Ｘ線検出器の診断画像の高解像度化が進む中、加温冷却による寸法変化量の少ないシンチレータアレイが求められている。さらに、Ｘ線検出器の検出面積の増大に伴ってシンチレータアレイの面積も大きくなるため、温度変化による寸法変化量の制御が重要になる。特に、シンチレータアレイの反りは、寸法変化による精度低下のみならず、Ｘ線入射面での反射層の剥れも招くおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１８７１３７号公報
【特許文献２】特許第４９５９８７７号公報
【発明の概要】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、Ｘ線検出器の小型化等に対応し得るようにセグメントのピッチや外形寸法の変化等による寸法精度の低下や寸法精度のバラツキを抑制すると共に、Ｘ線入射面側の反射層の剥離を抑制することを可能にしたセラミックシンチレータアレイを提供することにある。さらに、そのようなセラミックシンチレータアレイを使用することによって、解像度や画像精度を高め、これにより医療診断能や非破壊検査精度の向上を図ったＸ線検出器およびＸ線検査装置を提供することにある。
【０００９】
実施形態のセラミックシンチレータアレイは、希土類酸硫化物蛍光体の焼結体からなる複数のシンチレータセグメントと、複数のシンチレータセグメントを一体化するように、隣接するシンチレータセグメント間に介在された第１の反射層と、複数のシンチレータセグメントのＸ線が入射する面側に配置された第２の反射層とを具備する。実施形態のセラミックシンチレータアレイにおいては、５０℃以下の温度環境下において、第２の反射層の表面の端部と第２の反射層の表面における最も凸になる部分との寸法の差が３０μｍ以下である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態のセラミックシンチレータアレイを示す断面図である。
【図２】実施形態のセラミックシンチレータアレイを示す平面図である。
【図３】実施形態のセラミックシンチレータアレイに用いられるシンチレータセグメントを示す斜視図である。
【図４】実施形態のＸ線検出器を示す図である。
【図５】実施形態のＸ線検査装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のセラミックシンチレータアレイ、Ｘ線検出器、およびＸ線検査装置を実施するための形態について説明する。
【００１２】
（セラミックシンチレータアレイ）
図１は実施形態のセラミックシンチレータアレイを示す断面図、図２は実施形態のセラミックシンチレータアレイを示す平面図である。これらの図において、１はシンチレータアレイ、２はシンチレータセグメント、３は第１の反射層、４は第２の反射層である。図２では第２の反射層４の図示を省略している。シンチレータアレイ１は、複数のシンチレータセグメント２を有している。隣接するシンチレータセグメント２間には、第１の反射層３が介在されている。第１の反射層３は隣接するシンチレータセグメント２に対してそれぞれ接着されている。複数のシンチレータセグメント２は、それらに接着された第１の反射層３により一体化されている。すなわち、シンチレータアレイ１は複数のシンチレータセグメント２を第１の反射層３で一体化した構造を有している。さらに、複数のシンチレータセグメント２のＸ線が入射する面には、第２の反射層４が設けられている。
【００１３】
シンチレータアレイ１は、複数のシンチレータセグメント２を一列に並べた構造、もしくは図２に示すように複数のシンチレータセグメント２を縦方向および横方向に所定の個数ずつ２次元的に並べた構造のいずれを有していてもよい。複数のシンチレータブロック２を２次元的に配列した場合、縦方向および横方向のシンチレータセグメント２間にそれぞれ第１の反射層３が設けられる。さらに、第１の反射層３を介して一体化された複数のシンチレータセグメント２のＸ線入射面に、第２の反射層４が設けられる。第２の反射層４は、複数のシンチレータセグメント２のＸ線入射面に対してそれぞれ接着される。シンチレータセグメント２の個数は、Ｘ線検出器の構造や解像度に応じて適宜に設定される。
【００１４】
シンチレータセグメント２は、希土類酸硫化物蛍光体の焼結体からなるものである。希土類酸硫化物蛍光体セラミックスとしては、付活剤としてプラセオジム（Ｐｒ）を含有する希土類酸硫化物蛍光体が例示される。蛍光体セラミックスを構成する希土類酸硫化物としては、例えばイットリウム（Ｙ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ランタン（Ｌａ）、ルテチウム（Ｌｕ）等の希土類元素の酸硫化物が挙げられる。
【００１５】
実施形態のセラミックシンチレータアレイ１において、シンチレータセグメント２は、
一般式：ＲＥ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ    …（１）
（式中、ＲＥはＹ、Ｇｄ、Ｌａ、およびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素を示す）
で表される組成を有する希土類酸硫化物蛍光体セラミックス（シンチレータ材料）で構成されることが好ましい。
【００１６】
上述した希土類元素のうち、特にＧｄはＸ線吸収係数が大きく、セラミックシンチレータアレイ１の光出力の向上に寄与する。従って、実施形態のシンチレータセグメント２には、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ蛍光体を使用することがさらに好ましい。なお、Ｇｄの一部は他の希土類元素で置換してもよい。この際、他の希土類元素によるＧｄの置換量は１０モル％以下とすることが好ましい。
【００１７】
すなわち、実施形態のセラミックシンチレータアレイ１においては、
一般式：（Ｇｄ１−ｘ，ＲＥ’ｘ）２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ    …（２）
（式中、ＲＥ’はＹ、Ｌａ、およびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素を示し、ｘは０≦ｘ≦０．１を満足する数（原子比）である）
で実質的に表される希土類酸硫化物蛍光体セラミックスを、シンチレータセグメント２に使用することが望ましい。
【００１８】
実施形態のセラミックシンチレータアレイ１においては、希土類酸硫化物蛍光体セラミックス（シンチレータ材料）の光出力を増大させる付活剤として、プラセオジム（Ｐｒ）を使用している。Ｐｒはさらに他の付活剤に比べてアフターグローの低減等を図ることができる。従って、付活剤としてＰｒを含有する希土類酸硫化物蛍光体セラミックス（シンチレータ材料）は、放射線検出器の蛍光発生手段として有効である。
【００１９】
希土類酸硫化物蛍光体セラミックスにおけるＰｒの含有量は、蛍光体母体（例えばＧｄ２Ｏ２ＳのようなＲＥ２Ｏ２Ｓ）に対して０．００１〜１０モル％の範囲とすることが好ましい。Ｐｒの含有量が１０モル％を超えると、逆に光出力の低下を招くことになる。Ｐｒの含有量が０．００１モル％未満では、主付活剤としての効果を十分に得ることができない。Ｐｒの含有量は０．０１〜１モル％の範囲であることがより好ましい。
【００２０】
実施形態で使用する希土類酸硫化物蛍光体セラミックスにおいては、主付活剤としてのＰｒに加えて、Ｃｅ、Ｚｒ、およびＰからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素を共付活剤として微量含有させてもよい。これらの元素は曝射劣化の抑制、アフターグローの抑制等に対して効果を示す。これら共付活剤の含有量は総量として、蛍光体母体に対して０．００００１〜０．１モル％の範囲とすることが好ましい。
【００２１】
さらに、実施形態のシンチレータセグメント２を形成するシンチレータ焼結体は、高純度の希土類酸硫化物系蛍光体セラミックス（シンチレータ材料）からなることが好ましい。不純物はシンチレータの感度の低下要因となるため、できるだけ不純物量は低減することが好ましい。特に、燐酸根（ＰＯ４）は感度の低下原因となるため、その含有量は１５０ｐｐｍ以下とすることが好ましい。フッ化物等を焼結助剤として使用して高密度化した場合、焼結助剤が不純物として残留するため、感度の低下をもたらすことになる。
【００２２】
シンチレータセグメント２は、図３に示すように、立方体形状または直方体形状の焼結体からなる。シンチレータセグメント２の体積は１ｍｍ３以下であることが好ましい。シンチレータセグメント２を小型化することによって、検出される画像を高精細化することができる。シンチレータセグメント２の縦（Ｌ）、横（Ｓ）、厚さ（Ｔ）の各サイズは必ずしも限定されるものではないが、それぞれ１ｍｍ以下であることが好ましい。シンチレータセグメント２の体積を１ｍｍ３以下と小型化した場合、第１の反射層３の幅（Ｗ）は１００μｍ以下、さらには５０μｍ以下と薄型化することも可能である。
【００２３】
実施形態のセラミックシンチレータアレイ１において、複数のシンチレータセグメント２は第１の反射層３を介して一体化されており、さらに一体化された複数のシンチレータセグメント２のＸ線入射面には第２の反射層４が設けられている。このようなセラミックシンチレータアレイ１の使用環境温度である５０℃以下の温度環境下において、第２の反射層４の表面（Ｘ線入射面）の端部と最も凸になる部分との寸法の差（反り）は３０μｍ以下である。第２の反射層４の最も凸になる部分とは、複数のシンチレータセグメント２の第２の反射層４の形成面（基準面）に対して第２の反射層４の表面（Ｘ線入射面）の最も離れた位置に存在する部分を指すものとする。
【００２４】
５０℃以下の温度環境下における第２の反射層４の反り量を３０μｍ以下とすることによって、隣接するシンチレータセグメント２間での微小な寸法変化（ピッチずれ）、外形寸法のバラツキ等の寸法変化による精度低下を抑制することができ、これによりＸ線検出器の診断画像の解像度を向上させることが可能になる。さらに、第２の反射層４の剥れを抑制することができる。５０℃以下の温度環境下における第２の反射層４の反り量は２０μｍ以下であることがより好ましい。また、第２の反射層４の厚さは５０〜２５０μｍの範囲であることが好ましい。第２の反射層４の厚さが５０μｍ未満であると、反射効率の向上効果を十分に得ることができないおそれがある。第２の反射層４の厚さが２５０μｍを超えると、透過するＸ線量が低下して検出感度が低下する。
【００２５】
実施形態のセラミックシンチレータアレイ１において、複数のシンチレータセグメント２を一体化する第１の反射層３、および一体化された複数のシンチレータセグメント２のＸ線入射面上に設けられた第２の反射層４は、それぞれ、透明樹脂と、透明樹脂中に分散された反射粒子とを含有する。第１の反射層３で透明樹脂中に分散される反射粒子と第２の反射層４で透明樹脂中に分散される反射粒子とは、同一の無機物質粒子であることが好ましい。反射粒子としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、硫化バリウム（ＢａＳＯ４）、および酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる群より選ばれる少なくとも１つの無機物質粒子を用いることが好ましい。このような反射粒子を用いることによって、シンチレータセグメント２から放射された可視光の反射層３、４による反射率を高めることができ、ひいてはシンチレータアレイ１の光出力を高めることが可能になる。
【００２６】
反射粒子は、２山タイプの粒度分布を有することが好ましい。すなわち、反射粒子は第１の粒径ピークと第２の粒径ピークとを有する粒度分布を備えることが好ましい。さらに、反射粒子の粒度分布において、第１の粒径ピークは２００〜３５０ｎｍの範囲に存在すると共に、第２の粒径ピークは７５０〜１０００ｎｍの範囲に存在することが好ましい。反射粒子の粒度分布が１山タイプの場合、波長５１２ｎｍの光に対する反射層３、４の反射効率が低下しやすくなる。これに対し、２山タイプの粒度分布を有する反射粒子を用いることで、反射層３、４の反射効率を高めることができる。具体的には、波長５１２ｎｍの光に対する反射層３、４の反射効率は９０％以上であることが好ましく、これによりセラミックシンチレータアレイ１の光出力のバラツキを低減することができる。
【００２７】
第２の反射層４を構成する透明樹脂には、３０℃以下のガラス転移点（転移温度）を有する樹脂を用いることが好ましい。Ｘ線ＣＴ装置の製造プロセス時の温度、Ｘ線ＣＴ装置の使用時の温度、およびＸ線ＣＴ装置の保管環境の温度は、いずれも１８〜５０℃程度であるため、第２の反射層４を構成する透明樹脂のガラス転移点が３０℃以下であれば、製造プロセス時、使用時、および保管時における第２の反射層４の膨張や収縮が容易になり、第２の反射層４とシンチレータセグメント２との熱膨張係数差等による反りとそれに基づく寸法変化（セグメントのピッチずれ、外形寸法のバラツキ）、および第２の反射層４の剥離を抑制することができる。第２の反射層４を構成する透明樹脂のガラス転移点は、２０℃以下であることがより好ましい。
【００２８】
第２の反射層４を構成する透明樹脂には、上記した３０℃以下のガラス転移点を満足させる上で、二重構造（二重結合）を含む分子構造を有する樹脂を用いることが好ましい。第２の反射層４を構成する透明樹脂の分子構造が二重構造を含まない場合、ガラス転移点が３０℃を超えやすい。第２の反射層４を構成する透明樹脂は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、およびポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、かつ選択された樹脂の分子構造が二重構造を含むことが好ましい。
【００２９】
第１の反射層３を構成する透明樹脂には、５０℃以上のガラス転移点を有する樹脂を用いることが好ましい。Ｘ線ＣＴ装置の製造プロセス時の温度、Ｘ線ＣＴ装置の使用時の温度、およびＸ線ＣＴ装置の保管環境の温度は、いずれも１８〜５０℃程度であるため、透明樹脂のガラス転移点が５０℃以上であれば、製造プロセス時、使用時、および保管時の第１の反射層３の膨張や収縮による寸法変化（セグメントのピッチずれ、シンチレータアレイの反り、外形寸法のバラツキ）を抑制することができる。第１の反射層３を構成する透明樹脂のガラス転移点は、６０℃以上がより好ましく、８５℃以上がさらに好ましい。
【００３０】
第１の反射層３を構成する透明樹脂には、上記した５０℃以上のガラス転移点を満足させる上で、二重構造（二重結合）を含まないシクロ構造を含む分子構造を有する樹脂を用いることが好ましい。第１の反射層３を構成する透明樹脂の分子構造が二重構造を含む場合、ガラス転移点が５０℃未満になりやすい。第１の反射層３を構成する透明樹脂は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、およびポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれる少なくとも１つを含み、かつ選択された樹脂の分子構造が二重構造を含まないシクロ構造を含むことが好ましい。
【００３１】
第１の反射層３および第２の反射層４を形成する透明樹脂と反射粒子の割合は、透明樹脂の質量比が１５〜６０％、反射粒子の質量比が４０〜８５％（透明樹脂の質量比＋反射粒子の質量比＝１００％とする）であることが好ましい。反射粒子の質量比が４０％未満では、反射層３、４の反射効率が低下し、波長５１２ｎｍの光に対する反射層３、４の反射効率が９０％より低くなりやすい。反射粒子の質量比が８５％を超えると、反射層３、４の反射効率は変わらないが、透明樹脂の質量比が相対的に減るために、反射層３、４の安定した固体化が難しくなるおそれがある。
【００３２】
上述したような第１の反射層３および第２の反射層４を用いたセラミックシンチレータアレイ１によれば、セグメントのピッチの変化、反り、および外形寸法の変化等による寸法変化量を抑制することができる。従って、光出力のバラツキが小さいセラミックシンチレータアレイ１を提供することが可能になる。さらに、セラミックシンチレータアレイ１の光出力の低下を抑制することができる。
【００３３】
実施形態のセラミックシンチレータアレイ１は、例えば以下のようにして製造される。まず、第１の反射層３の形成材料として、反射粒子と透明樹脂を構成する未硬化状態の樹脂組成物（透明樹脂の未硬化物）との混合物（第１の混合物）を調製する。次いで、所定形状に加工されたシンチレータセグメント２を一定の間隔で複数個配置する。上記した反射粒子と未硬化状態の樹脂組成物との第１の混合物を、隣接するシンチレータセグメント２間に塗布または充填する。未硬化状態の樹脂組成物は、０．２〜１Ｐａ・ｓの粘度を有することが好ましい。樹脂組成物の粘度が０．２Ｐａ・ｓ未満では流動性が悪く、シンチレータセグメント２間への塗布または充填作業性が低下する。樹脂組成物の粘度が１Ｐａ・ｓを超えると、流動性が高くなりすぎて塗布性または充填性が低下する。複数のシンチレータセグメント２間に第１の混合物を塗布または充填した後、第１の混合物中の樹脂組成物を硬化させて第１の反射層３を形成する。
【００３４】
次いで、第２の反射層４の形成材料として、反射粒子と透明樹脂を構成する未硬化状態の樹脂組成物（透明樹脂の未硬化物）との混合物（第２の混合物）を調製する。第２の混合物を、第１の反射層３を介して一体化された複数のシンチレータセグメント２のＸ線入射面に塗布する。この後、第２の混合物中の樹脂組成物を硬化させて第２の反射層４を形成することによって、隣接するシンチレータセグメント２間が第１の反射層３で結合一体化され、かつ一体化物のＸ線入射面に第２の反射層４が形成されたセラミックシンチレータアレイ１を製造する。第１および第２の混合物の硬化処理は、未硬化状態の樹脂組成物や硬化剤の種類等に応じて適宜に設定される。例えば、熱硬化性樹脂組成物の場合には、熱処理することにより硬化反応を進行させる。第１および第２の混合物の硬化処理は、別々に実施してもよいし、同時に実施してもよい。
【００３５】
（Ｘ線検出器）
実施形態のＸ線検出器は、上述した実施形態のセラミックシンチレータアレイ１を、入射した放射線に応じて光を放射する蛍光発生手段として具備し、さらに蛍光発生手段からの光を受け、光の出力を電気的出力に変換する光電変換手段を具備する。図４は実施形態のＸ線検出器の一例を示している。図４に示すＸ線線検出器６は、蛍光発生手段としてのセラミックシンチレータアレイ１と、光電変換手段としてのフォトダイオードのような光電変換素子５とを具備している。なお、図４においてはセラミックシンチレータアレイ１の反射層３、４の図示を省略している。
【００３６】
セラミックシンチレータアレイ１はＸ線入射面１ａを有し、Ｘ線入射面１ａとは反対側の面１ｂには光電変換素子５が一体的に設置されている。光電変換素子５としては、例えばフォトダイオードが使用される。光電変換素子５は、セラミックシンチレータアレイ２を構成する複数のシンチレータセグメント２のそれぞれに対応するように配置されている。これらによって、Ｘ線検出器６が構成されている。
【００３７】
（Ｘ線検査装置）
実施形態のＸ線検査装置は、被検査体に向けてＸ線を照射するＸ線源と、被検査体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを具備する。Ｘ線検出器には、上述した実施形態のＸ線検出器が用いられる。図５は実施形態のＸ線検査装置の一例であるＸ線ＣＴ装置１０を示している。図５において、１０はＸ線ＣＴ装置、１１は被検体、１２はＸ線管、１３はコンピュータ、１４はディスプレイ、１５は被検体画像である。Ｘ線ＣＴ装置１０は、実施形態のＸ線検出器６を備えている。Ｘ線検出器６は、例えば被検体１１の撮像部位が配置される円筒の内壁面に貼り付けられている。Ｘ線検出器６が貼り付けられた円筒の円弧の略中心には、Ｘ線を出射するＸ線管１２が設置されている。Ｘ線検出器６とＸ線管１２との間には被検体１１が配置される。Ｘ線検出器６のＸ線入射面側には、図示しないコリメータが設けられている。
【００３８】
Ｘ線検出器６およびＸ線管１２は、被検体１１を中心にしてＸ線による撮影を行いながら回転するように構成されている。被検体１１の画像情報が異なる角度から立体的に集められる。Ｘ線撮影により得られた信号（光電変換素子により変換された電気信号）はコンピュータ１３で処理され、ディスプレイ１４上に被検体画像１５として表示される。被検体画像１５は、例えば被検体１１の断層像である。図４に示すように、シンチレータセグメント２を２次元的に配置したシンチレータアレイ１を用いることによって、マルチ断層像タイプのＸ線ＣＴ装置１０を構成することも可能である。この場合、被検体１１の断層像が複数同時に撮影され、例えば撮影結果を立体的に描写することもできる。
【００３９】
図５に示すＸ線ＣＴ装置１０は、実施形態のセラミックシンチレータアレイ１を有するＸ線検出器６を具備している。前述したように、実施形態のセラミックシンチレータアレイ１は反射層３、４の構成等に基づいて、シンチレータセグメント２から放射される可視光の反射効率が高いため、優れた光出力を有している。このようなシンチレータアレイ１を有するＸ線検出器６を使用することによって、Ｘ線ＣＴ装置１０による撮影時間を短くすることができる。その結果、被検体１１の被爆時間を短くすることができ、低被爆化を実現することが可能になる。実施形態のＸ線検査装置（Ｘ線ＣＴ装置１０）は、人体の医療診断用のＸ線検査に限らず、動物のＸ線検査や工業用途のＸ線検査等に対しても適用可能である。さらに、Ｘ線非破壊検査装置による検査精度の向上等にも寄与する。
【実施例】
【００４０】
次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。【００４１】
（実施例１〜３、比較例１〜３）
Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ（Ｐｒ濃度＝０．０５モル％）の組成を有する蛍光体粉末をラバープレスにより仮成形し、この仮成形体をＴａ製のカプセル中に脱気密封した後、これをＨＩＰ処理装置にセットした。ＨＩＰ処理装置にアルゴンガスを加圧媒体として封入し、圧力１４７ＭＰａ、温度１４２５℃の条件で３時間処理した。このようにして、直径約８０ｍｍ×高さ約１２０ｍｍの円柱状の焼結体を作製した。この焼結体から、厚さ０．７ｍｍ×幅０．７ｍｍ×長さ０．８ｍｍのシンチレータセグメントを、長さ方向に１００セグメント、幅方向に３０セグメントのマトリクス状に切り出した。【００４２】
上記した複数のシンチレータセグメントを、６５質量％の反射粒子と３５質量％の透明樹脂との混合物からなる第１の反射層を介して一体化してアレイ状物を作製した。シンチレータアレイの縦方向および横方向にそれぞれ厚さ０．１ｍｍの第１の反射層を配置した。反射粒子には、８０質量％の酸化チタン粒子と２０質量％のアルミナ粒子との混合物を用いた。実施例１〜３および比較例１〜３において、第１の反射層を形成する透明樹脂には、二重構造を含まずシクロ構造を含む分子構造を有する硬質エポキシ樹脂Ａ１〜Ａ３を用いた。硬質エポキシ樹脂Ａ１〜Ａ３のガラス転移点は、分子構造により調整し、それぞれ表１に示す通りである。【００４３】
【表１】
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【００４４】
実施例および比較例に係るシンチレータアレイは、複数のシンチレータセグメントを第１の反射層を介して一体化したアレイ状物のＸ線入射面に第２の反射層を形成することにより作製した。第２の反射層の厚さは０．１５ｍｍとした。反射粒子には、第１の反射層と同様に８０質量％の酸化チタン粒子と２０質量％のアルミナ粒子との混合物を用いた。実施例１〜３において、第２の反射層を形成する透明樹脂には、二重構造を含む分子構造を有する軟質エポキシ樹脂Ｂ１〜Ｂ３を用いた。軟質エポキシ樹脂Ｂ１〜Ｂ３のガラス転移点は、分子構造により調整し、それぞれ表２に示す通りである。比較例１〜３において、第２の反射層を形成する透明樹脂には、第１の反射層の透明樹脂と同一の硬質エポキシ樹脂Ａ１〜Ａ３を用いた。【００４５】
【表２】
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【００４６】
実施例１〜３および比較例１〜３に係るシンチレータアレイについて、室温（２５℃）の温度環境下において、第２の反射層を形成した面側の反り（第２の反射層の表面の端部と最も凸になる部分との寸法の差）を測定した。反りは、レーザ式の３Ｄカメラ表面形状検査装置（タイヨー電機社製、型式：ＳＰ３Ｄ−０１）を使用して測定した。上記した温度環境下における第２の反射層の剥離の有無を調べた。それらの結果を表３に示す。【００４７】
【表３】
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【００４８】
表３に示すように、実施例１〜３のセラミックシンチレータアレイは、比較例１〜３と比べて反り量が小さく、いずれも３０μｍ以下であることが確認された。このような反り量を有するセラミックシンチレータアレイによれば、優れた光出力を維持した上で、検出器の小型化等に対応し得るように寸法精度を向上させることができ、さらに第２の反射層の剥離も防止することができる。従って、Ｘ線ＣＴ装置等のＸ線検査装置の稼動温度範囲で最適な寸法精度と信頼性を有するセラミックシンチレータアレイを提供することができる。そのようなセラミックシンチレータアレイを使用することによって、解像度や画像精度を高め、これにより医療診断能や非破壊検査精度の向上を図ったＸ線検出器およびＸ線検査装置を提供することが可能となる。【００４９】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施し得るものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【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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【国際調査報告】
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