(57)【要約】【課題】イオン化した放射を検出する放射検出器の素子に使用する封止材の放射耐性を改善する。【解決手段】封止材５によって囲まれた検出器素子４を有し、封止材５はイオン化した放射を吸収したとき検出器素子４に生じる光を反射し、発生した光の検出により間接的に放射の検出を行う放射検出器において、封止材５が多成分の混合物から作られており、この混合物が、放射に基づいて生じ封止材５の変色を発生させる化合物を無色で吸収しない化合物に変換する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的に封止材（５）によって囲まれた少なくとも１つの検出器素子（４）を有し、イオン化した放射を検出するための放射検出器（１）であって、封止材は、イオン化した放射を吸収したとき少なくとも１つの検出器素子に生じる光を少なくとも部分的に反射し、発生した光の検出により間接的に放射の検出を行う放射検出器において、封止材（５）が多成分の混合物から作られており、この混合物が、放射に基づいて生じ封止材（５）の変色を発生させる化合物を少なくとも部分的に無色で吸収しない化合物に変換することを特徴とする放射検出器。
【請求項２】
封止材が少なくとも次の物質、結合材、好ましくは樹脂成分、硬化剤、充填材、から作られることを特徴とする請求項１記載の放射検出器。
【請求項３】
結合材として、次の物質、ビスフェノールＡ-ジグリシジルエーテルのオリゴマー、ビスフェノールＦ-ジグリシジルエーテルのオリゴマーの１つ、又は前記物質の少なくとも２つの任意の組合せからなる混合物が使用されることを特徴とする請求項１又は２記載の放射検出器。
【請求項４】
硬化剤として、芳香族炭化水素を含まない酸無水物が使用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の放射検出器。
【請求項５】
硬化剤として、メチルヘキサヒドロフタル酸が使用されることを特徴とする請求項４記載の放射検出器。
【請求項６】
硬化剤として、ヘキサヒドロフタル酸無水物及びヘキサヒドロフタル酸無水物の誘導体又はそのいずれか一方が使用されることを特徴とする請求項５記載の放射検出器。
【請求項７】
充填材として、二酸化チタンが使用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の放射検出器。
【請求項８】
封止材に付加して少なくとも１つの反応希釈剤、好ましくは脂肪族の基本骨格を有する反応希釈剤が添加されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の放射検出器。
【請求項９】
反応希釈剤として、ポリプロピレングリコールジグリシルエーテルが使用されることを特徴とする請求項８記載の放射検出器。
【請求項１０】
封止材に付加して少なくとも１つの触媒、好ましくはホスホニウム化合物が添加されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の放射検出器。
【請求項１１】
封止材が、50〜100重量％のビスフェノールＡ-ジグリシジルエーテル及び0〜50重量％の反応希釈剤、好ましくはポリプロピレングリコールジグリシルエーテルを有する結合材、及び反応に必要な樹脂成分から構成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の放射検出器。
【請求項１２】
少なくとも１つの検出器素子（４）が放射に向く側上で封止材（５）からなる被覆層（６）により覆われていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の放射検出器。
【請求項１３】
放射検出器（１）が多数の平面状に配置された検出器素子（４）から構成され、検出器素子間の間隙が少なくとも部分的に封止材（５）により満たされていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の放射検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも部分的に封止材によって囲まれた少なくとも１つの検出器素子を有し、イオン化した放射を検出するための放射検出器であって、封止材は、イオン化した放射を吸収したとき少なくとも１つの検出器素子に生じる光を少なくとも部分的に反射し、発生した光の検出により間接的に放射の検出を行う放射検出器に関する。この種の検出器は特に医用診断や治療のシステムに使用される。
【背景技術】
【０００２】
イオン化した放射を検出するための放射検出器は一般に知られている。特に医用診断の末端分野において使用される放射検出器は、高い位置分解能を有し、このために多数の個々の検出器素子から構成される。この検出器素子についてはたいていシンチレータセラミックスからなる素子が問題になるが、この素子は平面状に配置されており、全体として多列検出器を形成する。個々の検出器素子の配置を固定するため、個々の検出器素子のマトリックスが封止材中に流し込まれる。しかしながらこの封止材は、個々の検出器素子を固定するという使命を持つのみならず、イオン化した放射によりシンチレータセラミックス中に生じる光子の反射をもたらす。封止材としては、エポキシ樹脂系が、例えば接着剤のプラス（Plus(商品名)）またはアラルダイト（Araldit(商品名)）がそれぞれ二酸化チタンで充填されて、使用される。
【０００３】
エポキシ樹脂系は、通例２つの反応性成分からなる。その一方は官能基としてオキシランリング（エポキシ基）を有するエポキシ樹脂であり、他方はアミン硬化剤であり、その官能基はアミン水素である。エポキシ基と硬化剤成分との反応は重付加の形で行われる。その際副産物は分離されない。通例、エポキシ基がアミン水素と反応するモル比以上が確保されている場合には化学量論的橋掛け結合が達成される。
【０００４】
エポキシ樹脂の機能はエポキシ当量の特有量（g/eq）によって、硬化剤の機能はＨ当量の特有値（g/eq）によって記述される。通常、100ｇのエポキシ樹脂に対し必要な硬化剤量は次のように算出する。
（Ｈ当量／エポキシ当量）×100＝硬化剤質量／100ｇ樹脂
異なる樹脂と硬化剤成分との混合比を算出するためには次のように行われる。
（Ｈ当量／エポキシ当量１）重量％１＋（Ｈ当量／エポキシ当量２）重量％２
＝硬化剤質量／100ｇ樹脂
異なる樹脂の混合物のＨ当量は次式について算出される。
混合物の全質量／[(硬化剤1の質量／Ｈ当量1)＋(硬化剤2の質量／Ｈ当量2)＋…]
＝Ｈ当量-硬化剤混合物
【０００５】
このような既知のエポキシ樹脂系を使用する場合、封止材が照射に基づいて時間と共に変色するという問題が生じる。この変色は、シンチレータセラミックス中に生じる光がもはや完全に反射せず、部分的に吸収されることを引き起こす。それによって、検出器素子の光収量は照射の増加と共に低下する。光収量の低下の典型的な値は、30kGyの照射後に30％の規模にある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
それ故本発明の課題は、改善された放射耐性を有する検出器素子のための封止材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の課題は、請求項１に記載の特徴により解決され、有利な実施形態は従属請求項に開示されている。
【０００８】
本発明により、Ｘ線により変化を被らない、またほんのわずかの変化しか被らない封止材を、放射にもとづき発生する化合物が、無色で吸収しない化合物に変換されることによって作り出すことが可能であるということが明らかにされた。
【０００９】
従って本発明は、少なくとも部分的に封止材によって囲まれた少なくとも１つの検出器素子を有し、イオン化した放射を検出するための放射検出器であって、封止材は、イオン化した放射を吸収したとき少なくとも１つの検出器素子中に生じる光を少なくとも部分的に反射し、発生した光の検出により間接的に放射の検出を行う、特に医用診断や治療のシステムにおける放射検出器を改良して、封止材が多成分混合物から作られ、その混合物が、放射に基づいて生じる封止材の変色を発生させる化合物を無色で吸収しない化合物に変換することを提案するものである。
【００１０】
この措置によって、封止材の反射性がそのまま保持され、その結果各検出器素子の光収量も少なくとも十分に存続する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明によれば、封止材は少なくとも次の構成成分、即ち結合材、好ましくは樹脂成分、硬化剤及び充填材から作ることができる。
【００１２】
結合材としては、次の物質の１つ及び次の物質の少なくとも２つの任意の組合せからなる混合物を用いることができる。その物質とは、ビスフェノールＡ-エポキシ樹脂（ビスフェノールＡのオリゴマー）、ビスフェノールＦ-エポキシ樹脂（ビスフェノールＦのオリゴマー）、シクロ脂肪族エポキシ樹脂である。
【００１３】
硬化剤としては、芳香族炭化水素を含まない酸無水物、好ましくはメチルヘキサヒドロフタル酸好ましくはヘキサヒドロフタル酸無水物及びヘキサヒドロフタル酸無水物の誘導体又はそのいずれか一方を用いることができる。さらに、好ましい充填材としては二酸化チタンを用いることができる。
【００１４】
さらに、封止材には、少なくとも１つの反応希釈剤、好ましくは脂肪族又はシクロ脂肪族の基本骨格を有する反応希釈剤を添加することができる。このために特にポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルが適している。さらに、凝結を改善するため、触媒、好ましくはホスホニウム化合物を添加することができる。
【００１５】
具体的には、封止材は例えば、50〜100重量％のビスフェノールＡ-ジグリシジルエーテル及び0〜50重量％の反応希釈剤、好ましくはポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルを有する結合材、及び反応に必要な硬化剤成分から構成することができる。
【００１６】
放射検出器は、少なくとも１つの検出器素子が放射に向く側で封止材により覆われるように構成することができる。同じように、放射検出器は周知のやり方で、多数の平面状に配置された検出器素子から組み立て、検出器素子間の間隙を少なくとも部分的に本発明による封止材で満たすようにすることができる。
【００１７】
本発明のさらなる特徴及び利点は、図面に関連して有利な実施例の以下の説明から明らかにする。なお、ここでは本発明の理解に必要な特徴のみが示されている。
【実施例】
【００１８】
本発明を以下図面に基づき詳細に説明する。図において１は検出器、２は焦点、３は放射円錐、４は検出器素子、５は封止材、６は被覆層を示す。
【００１９】
図１には、本発明による検出器１を有する焦点／検出器システムが極めて単純化して示され、検出器１は多数の個々の検出器素子４からなっている。検出器１は焦点２から出発して、放射円錐３を通して上方から照射される。
【００２０】
図２は、そのような放射検出器の一断面を示し、検出器の空間的な構造をよりよく理解することができる。この断面は25の個々の検出器素子４を示し、それらは碁盤目状にかつ間隙をおいて配置されている。間隙内には本発明による封止材５が存在し、その結果シンチレータセラミックスからなる検出器素子内に発生する光は壁で反射して戻され、従って測定のために役立てられる。さらに検出器素子４の上方には封止材の被覆層６が設けられ、検出器素子４を放射方向において覆っている。
【００２１】
封止材の具体的な構成においては、使用される結合材はビスフェノールＡ-ジグリシジルエーテル-オリゴマー及び反応希釈材から構成されている。両者は反応基としてエポキシ基を有する。反応当量は、168ｇ/等量で示されてモル質量/反応基の数から算出される。
【００２２】
硬化剤としては、168ｇ/molの分子量を有するメチルヘキサヒドロフタル酸無水物が使用される。無水物基はエポキシ基と反応し、従って168ｇ/等量の反応当量を持つ。硬化剤当量は常に結合材当量と反応する。両結合材成分の比は、機械的及び熱的特性、例えば封止材のガラス転移点を決定する。従って以下の処方が生ずる。
結合材：
成分Ａ：
90重量％ビスフェノールＡ-ジグリシジルエーテル /  370ｇ/mol
成分Ｂ：
10重量％反応希釈剤 /  500ｇ/mol
→  Ａのモル当量：185ｇ
Ｂのモル当量：250ｇ
Ａ：  90ｇ -  0.54当量
Ｂ：  10ｇ -  0.04当量
→    100ｇ-  0.58当量
硬化剤成分＝168ｇ/当量×0.58当量＝97.44ｇ
これにより以下の混合比が与えられる。
Ａ＋Ｂ＝100.00ｇ    結合材
＋       97.44ｇ    硬化剤
【００２３】
例として挙げられた物質に対する化学式は以下の通りである。
ビスフェノールＡ-ジグリシジルエーテル-オリゴマー：
【化１】
2006162621.tif 000003
ここでｎはオリゴマーの平均モル質量分布で、ｎ＝0〜3、好ましくはｎ＝0.1〜1である。
メチルヘキサヒドロフタル酸：
【化２】
2006162621.tif 000004
【００２４】
本発明の上述の特徴はそれぞれ挙げられた組合せにおいてのみならず、他の組み合わせ又はあらゆる関係において、本発明の枠を逸脱することなく使用し得ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】Ｘ線管の焦点及び放射円錐を有する本発明の多行検出器の概略図である。
【図２】本発明の流し込みされた検出器素子を有する放射検出器の断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  検出器
２  焦点
３  放射円錐
４  検出器素子
５  封止材
６  被覆層
【図１】
2006162621.tif 000005
【図２】
2006162621.tif 000006