(57)【要約】      （修正有）【課題】信頼性の高い放射線検出器、医用画像診断装置、検出器パック、シンチレータアレイ、シンチレータアレイの製造方法、及び放射線検出器の製造方法を提供することである。【解決手段】放射線検出器は、フォトダイオードアレイと、シンチレータアレイとを備える。フォトダイオードアレイは、格子状に配置された複数の有感領域を有する。シンチレータアレイは、前記フォトダイオードアレイに積層され、放射線の入射により光を発し、前記複数の有感領域の間に対応する領域に複数の改質層を有する。【選択図】図５Ａ
2018153387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状に配置された複数の有感領域を有するフォトダイオードアレイと、
前記フォトダイオードアレイに積層され、放射線の入射により光を発し、前記複数の有感領域の間に対応する領域に複数の改質層を有するシンチレータアレイと
を備える、放射線検出器。
【請求項２】
前記複数の改質層は、前記領域において互いに異なる位置に設けられ、前記放射線の入射方向に交わる方向から見た側面視において一方の改質層は少なくとも一つの他の改質層と重なる、
請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記複数の改質層は、前記放射線の入射面に繋がる第１改質層と、前記光の出射面に繋がる第２改質層とを含む、
請求項１又は２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記第１改質層及び前記第２改質層は、前記放射線の入射方向に交わる方向から見た側面視において互いに重なる、
請求項３に記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記複数の改質層は、更に、前記入射面及び前記出射面に繋がらない第３改質層を含み、
前記第１改質層及び前記第３改質層は、前記放射線の入射方向に交わる方向から見た側面視において互いに重なり、
前記第２改質層及び前記第３改質層は、前記放射線の入射方向に交わる方向から見た側面視において互いに重なる、
請求項３に記載の放射線検出器。
【請求項６】
前記第１改質層及び前記第２改質層は、前記放射線の入射方向に沿った前記領域の断面において、前記第３改質層の両側に設けられる、
請求項５に記載の放射線検出器。
【請求項７】
前記複数の改質層は、前記放射線の入射面に繋がる第１改質層と、前記入射面の反対面に繋がる第２改質層とを含み、
前記第１改質層及び前記第２改質層は、前記放射線の入射方向に交わる方向から見た側面視において互いに重なるように湾曲して設けられる、
請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項８】
前記複数の改質層それぞれは、
前記放射線の入射面及び前記光の出射面に繋がり、
前記放射線の入射方向から見た平面視において互いに異なる位置に設けられ、
隣り合う前記有感領域の間に対応する領域の少なくとも一部において、互いに重なる、
請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項９】
放射線を発生させる放射線発生装置と、
格子状に配置された複数の有感領域を有するフォトダイオードアレイと、前記フォトダイオードアレイに積層され、前記放射線の入射により光を発し、前記複数の有感領域の間に対応する領域に複数の改質層を有するシンチレータアレイとを有する放射線検出器と
を備える、医用画像診断装置。
【請求項１０】
格子状に配置された複数の有感領域を有するフォトダイオードアレイと、
前記フォトダイオードアレイに積層され、放射線の入射により光を発し、前記複数の有感領域の間に対応する領域に複数の改質層を有するシンチレータアレイと
を備える、検出器パック。
【請求項１１】
放射線の入射により光を発し、フォトダイオードアレイが有する複数の有感領域の間に対応する領域に複数の改質層を有する、
シンチレータアレイ。
【請求項１２】
シンチレータ結晶のうち、フォトダイオードアレイが有する複数の有感領域の間に対応する領域に、複数の改質層を形成させる、
ことを含む、シンチレータアレイの製造方法。
【請求項１３】
レーザの照射位置から遠い位置に形成される改質層から順に、前記複数の改質層を形成させる、
請求項１２に記載のシンチレータアレイの製造方法。
【請求項１４】
格子状に配置された複数の有感領域を有するフォトダイオードアレイと、
前記フォトダイオードアレイに積層され、放射線の入射により光を発し、前記複数の有感領域の間に対応する領域に、前記放射線の入射面及び前記光の出射面に繋がる改質層を有するシンチレータアレイと
を備える、放射線検出器。
【請求項１５】
フォトダイオードアレイ上にシンチレータ結晶を積層させ、
前記シンチレータ結晶のうち、前記フォトダイオードアレイが有する複数の有感領域の間に対応する領域に、放射線の入射面及びシンチレーション光の出射面に繋がる改質層を形成させる、
ことを含む、放射線検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射線検出器、医用画像診断装置、検出器パック、シンチレータアレイ、シンチレータアレイの製造方法、及び放射線検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置やＰＥＴ（Positron  Emission  Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ（Single  Photon  Emission  Computed  Tomography）装置、ガンマカメラ等のように、放射線を利用して被検体の医用画像を生成する医用画像診断装置が知られている。このような医用画像診断装置は、Ｘ線やγ線等の放射線を検出するための放射線検出器を備える。
【０００３】
放射線出器は、入射する放射線に応じて光（シンチレーション光）を発するシンチレータアレイと、シンチレーション光に応じた電気信号を出力するＰＤＡ（Photodiode  Array）とを備える。シンチレータアレイおよびＰＤＡは、チャンネル方向及びスライス方向に並ぶ複数の検出素子の単位で機能する。なお、シンチレータアレイ及びＰＤＡは、故障時に交換可能な単位である検出器パックとして放射線検出器に複数搭載される。
【０００４】
シンチレータアレイは、平面視において格子状に形成される隔壁を有し、隔壁により複数の検出素子の単位に区分けされる。隔壁としては、例えば、アルミ蒸着層が白色ＰＥＴ（Polyethylene  terephthalate）シートで挟まれた材料、或いは樹脂と白色粒子からなる白色接着剤などの反射材樹脂により形成される。反射材樹脂を用いてシンチレータ結晶に隔壁を形成させるためには、一般的に、シンチレータ結晶に溝を形成させ、溝に反射材樹脂を含浸・硬化させ、裏面を研削するという工程が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１６０５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、信頼性の高い放射線検出器、医用画像診断装置、検出器パック、シンチレータアレイ、シンチレータアレイの製造方法、及び放射線検出器の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る放射線検出器は、フォトダイオードアレイと、シンチレータアレイとを備える。フォトダイオードアレイは、格子状に配置された複数の有感領域を有する。シンチレータアレイは、前記フォトダイオードアレイに積層され、放射線の入射により光を発し、前記複数の有感領域の間に対応する領域に複数の改質層を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るＸ線検出器の構成例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る検出器モジュールの構成例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るシンチレータアレイの構成例を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１の実施形態に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第１の実施形態に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るＸ線検出器の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図７Ａ】図７Ａは、第１の実施形態の変形例１に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第１の実施形態の変形例１に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第１の実施形態の変形例２に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第１の実施形態の変形例２に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態の変形例３に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第１の実施形態の変形例４に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第１の実施形態の変形例４に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、第１の実施形態の変形例５に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、第１の実施形態の変形例５に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、第１の実施形態の変形例５に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る検出器パックの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図１３Ａ】図１３Ａは、第２の実施形態に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、第２の実施形態に係るシンチレータアレイの構造の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、実施形態に係る放射線検出器、医用画像診断装置、検出器パック、シンチレータアレイ、シンチレータアレイの製造方法、及び放射線検出器の製造方法の実施形態を説明する。
【００１０】
以下の実施形態では、開示の技術がＸ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置に適用される場合を説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、開示の技術は、ＰＥＴ（Positron  Emission  Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ（Single  Photon  Emission  Computed  Tomography）装置、ガンマカメラ等のように、放射線を利用して被検体の医用画像を生成する医用画像診断装置に広く適用可能である。また、開示の技術は、医用画像診断装置に備えられる放射線検出器として実現可能である。なお、開示の技術は、医療用に限らず、例えば、環境中（大気中）の放射線量を検出するための放射線検出器等としても、広く実現可能である。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１を用いて、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図である。例えば、図１に示すように、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００は、ガントリ１１０、天板１２０、及びコンソール装置１３０を有する。
【００１２】
ガントリ１１０は、回転フレーム１１１と、回転駆動装置１１２と、フレーム支持機構とを有する回転支持機構を収容する。回転フレーム１１１には、高電圧発生器１１３と、Ｘ線発生装置１１４と、Ｘ線検出器２００と、非接触データ伝送装置１１５とが搭載される。なお、ガントリ１１０には、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる座標系が設定される。Ｘ軸は、ガントリ１１０の水平方向に対応する。また、Ｙ軸は、Ｘ軸と直交する軸であり、ガントリ１１０の鉛直方向に対応する。また、Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸と直交する軸であり、非チルト時における回転フレーム１１１の回転軸方向に対応する。
【００１３】
回転フレーム１１１は、Ｘ線発生装置１１４及びＸ線検出器２００を支持する円環状のフレーム（支持部材）である。回転フレーム１１１は、フレーム支持機構によって、ガントリ１１０に設定されたＺ軸を中心に回転自在に支持される。
【００１４】
回転駆動装置１１２は、回転フレーム１１１の回転を駆動する。例えば、回転駆動装置１１２は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構により構成される。
【００１５】
高電圧発生器１１３は、処理回路１４０による制御のもと、スリップリング１１６を介してガントリ１１０の外部から供給される電力により、Ｘ線発生装置１１４に印加する管電圧及びＸ線発生装置１１４に供給する管電流を発生する。高電圧発生器１１３は、例えば、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路から構成される。なお、高電圧発生器１１３は、ガントリ１１０の外部に設置されてもよい。その場合には、高電圧発生器１１３は、スリップリング１１６を介して、Ｘ線発生装置１１４に管電圧を印加し、Ｘ線発生装置１１４に管電流を供給する。
【００１６】
Ｘ線発生装置１１４は、Ｘ線を発生させる装置である。Ｘ線発生装置１１４は、例えば、高電圧発生器１１３から高電圧の供給を受けて、陰極（フィラメントと呼ぶ場合もある）から陽極（ターゲット）に向けて熱電子を照射するＸ線管（真空管）から構成される。Ｘ線発生装置１１４の前面に設けられたＸ線放射窓には複数のコリメータ板が取り付けられ、各コリメータ板が、Ｘ線の焦点から放射されたＸ線をコーンビーム形（角錐形）に成形する。なお、図１では、Ｘ線の照射範囲を破線１１７で示している。破線１１７に示すように、Ｘ線は、ガントリ１１０における回転フレーム１１１の中央周辺に形成された開口部１１８の内側に照射される。
【００１７】
Ｘ線検出器２００は、被検体を透過したＸ線を検出する。例えば、Ｘ線検出器２００は、Ｘ線発生装置１１４の焦点を中心とした１つの円弧に沿ってチャンネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列が、スライス方向に複数配列された構造を有する。このように２方向に配列された複数のＸ線検出素子は、Ｘ線発生装置１１４から照射され被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号をＤＡＳ（Data  Acquisition  System）基板２２１へと出力する。ＤＡＳ基板２２１は、電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有し、各Ｘ線検出素子から出力される電気信号から検出データ（生データ）を生成する。ＤＡＳ基板２２１が生成した生データは、非接触データ伝送装置１１５によりコンソール装置１３０へと転送される。なお、ＤＡＳ基板２２１の詳細については後述する。
【００１８】
非接触データ伝送装置１１５は、磁気信号や光信号等を用いて非接触にデータを伝送することが可能な通信装置である。非接触データ伝送装置１１５は、Ｘ線検出器２００から出力される生データを前処理機能１４２に送信する。
【００１９】
天板１２０は、被検体が載置される板部材である。天板１２０は、図示しない天板駆動装置によってＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれに沿って移動される。天板駆動装置は、処理回路１４０による制御のもと、ガントリ１１０に形成された開口部１１８の内側へ天板１２０を移動する。天板駆動装置は、天板１２０を移動させるモータ或いはアクチュエータである。
【００２０】
コンソール装置１３０は、図１に示すように、記憶回路１３１、入力回路１３２、ディスプレイ１３３、及び処理回路１４０を有する。
【００２１】
記憶回路１３１は、各種のデータを記憶する。例えば、記憶回路１３１は、処理回路１４０によって生成される投影データ医用画像を記憶する。例えば、記憶回路１３１は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。
【００２２】
入力回路１３２は、操作者から各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路１４０に送信する。例えば、入力回路１３２は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、入力回路１３２は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等により実現される。
【００２３】
ディスプレイ１３３は、各種の情報を出力する。例えば、ディスプレイ１３３は、処理回路１４０によって生成された医用画像や、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）等を出力する。例えば、ディスプレイ１３３は、液晶パネルやＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）モニタ等により実現される。
【００２４】
処理回路１４０は、入力回路１３２から送信される入力操作の電気信号に応じて、Ｘ線ＣＴ装置１００全体の動作を制御する。例えば、処理回路１４０は、制御機能１４１と、前処理機能１４２と、画像生成機能１４３とを有する。例えば、処理回路１４０は、プロセッサにより実現される。
【００２５】
制御機能１４１は、入力回路１３２を介して操作者から受け付けた収集条件に基づいて、回転駆動装置１１２や高電圧発生器１１３、天板駆動装置等を制御することによって、被検体の投影データを収集する。
【００２６】
前処理機能１４２は、非接触データ伝送装置１１５から送信される生データに対して前処理を行うことで投影データを生成し、生成した投影データを記憶回路１３１に格納する。例えば、前処理機能１４２は、対数変換処理やオフセット補正処理、チャンネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を行う。
【００２７】
画像生成機能１４３は、Ｘ線検出器２００によって検出されたＸ線に基づいて被検体の医用画像を生成し、生成した医用画像を記憶回路１３１に格納する。
【００２８】
具体的には、画像生成機能１４３は、入力回路１３２から送られる再構成条件に基づいて、前処理機能１４２によって生成された投影データに対して再構成処理を行うことで、被検体のＣＴ画像を再構成する。例えば、画像生成機能１４３は、フェルドカンプ法やコーンビーム再構成法等により３次元画像（ボリュームデータ）を再構成する。また、例えば、画像生成機能１４３は、ファンビーム再構成法やＦＢＰ（Filtered  Back  Projection）法等の逆投影処理により２次元画像（断層画像）を再構成する。
【００２９】
また、画像生成機能１４３は、入力回路１３２から送られる画像処理条件に基づいて、ＣＴ画像のデータに対して各種の画像処理を行うことで各種の処理画像を生成する。例えば、画像生成機能１４３は、ＭＰＲ（Multi  Planar  Reconstruction）画像や、ＭＩＰ（Maximum  Intensity  Projection）画像等の投影画像、ボリュームレンダリング画像等を生成する。
【００３０】
ここで、例えば、処理回路１４０が有する制御機能１４１、前処理機能１４２及び画像生成機能１４３は、それぞれコンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１３１に記録される。処理回路１４０は、記憶回路１３１から各プログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各機能に対応するプログラムを読み出した状態の処理回路１４０は、図１で処理回路１４０内に示した制御機能１４１、前処理機能１４２及び画像生成機能１４３を有することとなる。
【００３１】
また、図１に示す例では、処理回路１４０が有する制御機能１４１、前処理機能１４２及び画像生成機能１４３が１つのプロセッサで実現される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、処理回路１４０が有する各機能は、単一又は複数のプロセッサによって適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。
【００３２】
なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple  Programmable  Logic  Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex  Programmable  Logic  Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。
【００３３】
図２を用いて、第１の実施形態に係るＸ線検出器２００の構成例を説明する。図２は、第１の実施形態に係るＸ線検出器２００の構成例を示す図である。例えば、図２に示すように、Ｘ線検出器２００は、コリメータユニット２１０と、複数の検出器モジュール２２０とを有する。なお、図２では、Ｘ線の照射方向を破線の矢印で示している。また、以下の説明では、Ｘ線発生装置１１４を中心にした円周方向をチャンネル方向と呼び、前述した回転フレーム１１１の回転軸であるＺ軸に沿った方向をスライス方向と呼ぶ。
【００３４】
コリメータユニット２１０は、検出器モジュール２２０に入射するＸ線から散乱線を除去する。具体的には、コリメータユニット２１０は、Ｘ線発生装置１１４を中心にした略弧状に形成され、Ｘ線の照射方向で各検出器モジュール２２０の手前側に配置される。例えば、コリメータユニット２１０は、チャンネル方向に沿って弧状に形成された支持部材に、Ｘ線の照射方向に沿って複数のコリメータ板を取り付けることで構成される。
【００３５】
複数の検出器モジュール２２０は、コリメータユニット２１０の外周側にチャンネル方向に沿って並べて配置される。なお、図２では、複数の検出器モジュール２２０がチャンネル方向に沿って一次元に配置される場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、検出器モジュール２２０は、チャンネル方向及びスライス方向に沿って二次元に配置されてもよい。
【００３６】
図３を用いて、第１の実施形態に係る検出器モジュール２２０の構成例を説明する。図３は、第１の実施形態に係る検出器モジュール２２０の構成例を示す図である。なお、図３では、Ｘ線の照射方向を破線の矢印で示している。
【００３７】
図３に示すように、例えば、検出器モジュール２２０は、ＤＡＳ（Data  Acquisition  System）基板２２１と、検出器パック３００とを有する。検出器パック３００は、プレート３１０と、ＰＤＡ（Photodiode  Array）３２０と、シンチレータアレイ３３０とを有する。
【００３８】
ＤＡＳ基板２２１は、検出器パック３００によって検出されるＸ線の強度分布データに対して増幅処理やＡ／Ｄ変換処理等を行うことで生データを生成し、生成した生データを出力する。ＤＡＳ基板２２１は、図示しない支持部材により検出器モジュール２２０内部に支持される。また、ＤＡＳ基板２２１と検出器パック３００との間には、Ｘ線の直接入射による影響を防ぐためにＸ線遮蔽板が設けられる場合がある。
【００３９】
プレート３１０は、ＰＤＡ３２０及びシンチレータアレイ３３０を支持する部材である。ＰＤＡ３２０及びシンチレータアレイ３３０は、透明な接着剤（例えば、接着シート）により接着される。なお、接着剤はＵＶや熱により硬化するものでもよく、硬化するものであればどの様なものものでもよい。
【００４０】
ＰＤＡ３２０は、例えば、Ｓｉ（Silicon）ウェハにより形成される。ＰＤＡ３２０は、シンチレータアレイ３３０によって発生する光（シンチレーション光）のエネルギーに応じて、シンチレーション光を電気信号に変換する。
【００４１】
シンチレータアレイ３３０は、Ｘ線の入射により光を発するシンチレータ結晶により形成される。例えば、シンチレータアレイ３３０は、コリメータユニット２１０を経て入射したＸ線のエネルギーに応じた光量の光（シンチレーション光）を発生する。シンチレータ結晶の材料としては、例えば、ＧＳＯ（Ｇｄ２ＳｉＯ５：Ｃｅ）、ＢＧＯ（Ｂｉ４Ｇｅ３Ｏ１２）、ＬＳＯ（Ｌｕ２ＳｉＯ５：Ｃｅ）、及び、ルテチウムアルミニウムガーネット（ＬｕＡＧ）やイットリウムガリウムガーネット（ＹＧＧ）などのガーネット系材料などが挙げられる。
【００４２】
ここで、シンチレータアレイ３３０に入射されるＸ線は、格子状の隔壁層で区分けされたシンチレータ結晶の領域ごとに、シンチレーション光に変換される。そして、シンチレーション光は、隔壁層で区分けされた各領域に対応するＰＤＡ３２０の有感領域（Active  area）ごとに電気信号に変換される。すなわち、隔壁層で区分けされた領域に対応するシンチレータ結晶及び有感領域が、１つの検出素子として機能する。
【００４３】
このように、各検出器モジュール２２０は、ＤＡＳ基板２２１と検出器パック３００とがモジュール化されることにより形成される。これにより、例えば、複数の検出器パック３００のうちのいずれかが故障したような場合に、故障した検出器パック３００をモジュール単位で交換することができる。なお、ここでは、ＤＡＳ基板２２１と検出器パック３００とがモジュール化される場合の例を説明するが、実施形態はこれに限られない。例えば、コリメータユニット２１０を検出器パック３００ごとに分割することで、検出器パック３００、ＤＡＳ基板２２１、及びコリメータユニット２１０がモジュール化されてもよい。このような場合にも、故障した検出器パック３００をモジュール単位で交換することができる。
【００４４】
また、第１の実施形態では、ＤＡＳ基板２２１がＸ線検出器２００に備えられる場合を説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ＤＡＳ基板２２１は、Ｘ線検出器２００の外部に備えられても良い。この場合、ＤＡＳ基板２２１は、ガントリ１１０若しくはコンソール装置１３０に設置可能である。
【００４５】
なお、図３では、１つの検出器モジュール２２０の構成について説明したが、Ｘ線検出器２００に搭載されるそれぞれの検出器モジュール２２０は、同様の構成を備える。つまり、Ｘ線検出器２００において、検出器パック３００は、所定の方向（例えばチャンネル方向）に複数配列される。
【００４６】
図４を用いて、第１の実施形態に係るシンチレータアレイ３３０の構成例を説明する。図４は、第１の実施形態に係るシンチレータアレイ３３０の構成例を示す図である。なお、図４では、Ｘ線の照射方向を実線の矢印で示している。また、図４のｘｙｚ座標系において、ｘ方向はチャンネル方向に対応し、ｙ方向はスライス方向に対応し、ｚ方向はＸ線の照射方向に対応する。
【００４７】
図４に示すように、シンチレータアレイ３３０は、シンチレータ結晶により形成され、格子状の隔壁層（図４のシンチレータアレイ３３０の破線部に対応）により複数の領域に区分けされる。格子状の隔壁層により区分けされる各領域は、ＰＤＡ３２０が有する複数の有感領域３２１に対応する位置に設けられる。図４に示す例では、ＰＤＡ３２０は、ｘ方向に６個、ｙ方向に４個の合計２４個の有感領域３２１を有する。シンチレータアレイ３３０は、２４個の有感領域３２１に対応するように、ｘ方向に６個、ｙ方向に４個の合計２４個の領域に区分けされる。
【００４８】
ここで、シンチレータアレイ３３０が格子状の隔壁層により区分けされると説明したが、これは、格子状の隔壁層により検出素子間でのシンチレーション光の漏出が抑制された構造を有することを表す。つまり、各検出素子として機能するために機能的に区分けされたことを意味するものであり、物質的には分割されていてもいなくても良い。なお、隔壁層の構造については、後に詳述する。
【００４９】
なお、図４に図示した内容はあくまで一例であり、実施形態は図示の内容に限定されるものではない。例えば、図４では、シンチレータアレイ３３０がｘ方向に６個、ｙ方向に４個に区分けされる場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。
【００５０】
図５Ａ及び図５Ｂを用いて、第１の実施形態に係るシンチレータアレイ３３０の構造について説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、第１の実施形態に係るシンチレータアレイ３３０の構造の一例を示す図である。図５Ａには、図４に示したシンチレータアレイ３３０のｘｙｚ座標系において、シンチレータアレイ３３０のｘｚ断面の構造を例示する。図５Ｂには、図４に示したシンチレータアレイ３３０のｘｙｚ座標系において、シンチレータアレイ３３０をｙ方向から見た構造を例示する。つまり、図５Ａは、Ｘ線の入射方向に交わる方向から見た図（側面視）に対応する。また、図５Ｂは、Ｘ線の入射方向から見た図（平面視）に対応する。なお、図５Ａには一例として、シンチレータアレイ３３０のｘｚ断面を例示するが、シンチレータアレイ３３０のｙｚ断面も同様の構造を有する。また、図５Ａでは、Ｘ線の照射方向を実線の矢印で示す。また、以下において、Ｘ線が入射する入射面を「面Ｓ１」、シンチレーション光５が有感領域３２１へ出射する出射面を「面Ｓ２亅と表記する。また、面Ｓ１と面Ｓ２との間の長さを「Ｌ１」と表記する。
【００５１】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、シンチレータアレイ３３０は、複数の有感領域３２１にそれぞれ対応する複数の領域Ｒ１と、複数の有感領域３２１の間に対応する領域Ｒ２とを有する。なお、領域Ｒ１及び領域Ｒ２は、機能的に区分けされた領域を意味する。つまり、領域Ｒ１は、有感領域３２１とともに検出素子として機能する領域である。通常、シンチレータアレイ３３０には、有感領域３２１の数と同数の領域Ｒ１が形成される。例えば、領域Ｒ１は、平面視において有感領域３２１を覆う大きさ（広さ）を有し、面Ｓ１と面Ｓ２とで囲まれた四角柱形状の領域に対応する。また、領域Ｒ２は、検出素子間でのシンチレーション光５の漏出（クロストーク）を抑制する隔壁層として機能する領域である。例えば、領域Ｒ２は、各領域Ｒ１を区分けするために、平面視において格子状に形成される（図５Ｂ）。領域Ｒ２は、隣り合う２つの領域Ｒ１の間に形成され、面Ｓ１と面Ｓ２とで囲まれた領域に対応する（図５Ａ）。なお、領域Ｒ２は、図４に示した３３０の破線の位置に対応する。
【００５２】
ここで、第１の実施形態に係るシンチレータアレイ３３０は、検出素子間でのクロストークを抑制するために、領域Ｒ２に複数の改質層を有する。改質層とは、微小なクラックの集合体である。例えば、改質層は、レーザを内部に集光させること（ステルスレーザと称される）によりシンチレータ結晶の内部に高エネルギーを与え、シンチレータ結晶を局所的に昇華させることで形成される。形成される改質層の表面は粗く、改質層の屈折率はシンチレータ結晶と異なる。このため、改質層は、シンチレーション光５を効率よく反射することができる。
【００５３】
ただし、改質層は、シンチレータ結晶中に微小なクラックが集合したものであるため、シンチレータ結晶を構造的に脆くする。例えば、シンチレータアレイ３３０は、製造工程においてＰＤＡ３２０上にマウントする必要がある。このため、シンチレータアレイ３３０は、製造工程における手技に耐え得る強度を有するのが好適である。
【００５４】
そこで、シンチレータアレイ３３０は、改質層３３１Ａ，３３１Ｂ，３３１Ｃ，３３１Ｄ，３３１Ｅを有する。各改質層３３１Ａ，３３１Ｂ，３３１Ｃ，３３１Ｄ，３３１Ｅは、領域Ｒ２において、互いに異なる位置に設けられる。また、平面視において、改質層３３１Ａは格子状に形成され、各改質層３３１Ｂ，３３１Ｃ，３３１Ｄ，３３１Ｅは略Ｌ字型に形成される。なお、以下において、各改質層３３１Ａ，３３１Ｂ，３３１Ｃ，３３１Ｄ，３３１Ｅを区別無く総称する場合に、「改質層３３１」と表記する。
【００５５】
改質層３３１Ａは、ｘ方向において領域Ｒ２の略中央に、面Ｓ１及び面Ｓ２に繋がらないように設けられる。具体的には、改質層３３１Ａは、ｙ方向にＬ２（Ｌ２＜Ｌ１）の長さを有する。また、改質層３３１Ａは、面Ｓ１及び面Ｓ２それぞれからＬ４離れた位置に設けられる。Ｌ４は、製造工程における手技に耐え得る強度が得られる範囲内で可能な限り短く形成されるのが好適である。
【００５６】
改質層３３１Ｂ及び改質層３３１Ｃは、ｘ方向において改質層３３１Ａの両側に、面Ｓ１に繋がるように設けられる。具体的には、改質層３３１Ｂ及び改質層３３１Ｃは、ｘ方向において改質層３３１Ａから離れた位置であって、製造工程における手技に耐え得る強度が得られる範囲内で可能な限り改質層３３１Ａに近い位置に形成されるのが好適である。また、改質層３３１Ｂ及び改質層３３１Ｃは、ｚ方向にＬ３の長さを有する。Ｌ３は、シンチレーション光５が面Ｓ１で反射して漏出する恐れを低減させるため形成されるだけでも効果があるが、ある程度の長さを有するのが好適であり、例えば、Ｌ４の２倍程度の長さである。なお、Ｌ３の長さはこれに限らず、Ｌ４よりも長ければより漏出を低減することができる。これにより、改質層３３１Ｂ及び改質層３３１Ｃは、側面視において改質層３３１Ａと重なる。この重なりの長さは、Ｌ５である。
【００５７】
改質層３３１Ｄ及び改質層３３１Ｅは、ｘ方向において改質層３３１Ａの両側に、面Ｓ２に繋がるように設けられる。具体的には、改質層３３１Ｄ及び改質層３３１Ｅは、ｘ方向において改質層３３１Ａから離れた位置であって、製造工程における手技に耐え得る強度が得られる範囲内で可能な限り改質層３３１Ａに近い位置に形成されるのが好適である。例えば、改質層３３１Ｄは、ｘ方向における改質層３３１Ｂの位置と略同一の位置に設けられる。また、改質層３３１Ｅは、ｘ方向における改質層３３１Ｃの位置と略同一の位置に設けられる。また、改質層３３１Ｄ及び改質層３３１Ｅは、ｙ方向にＬ３の長さを有する。この長さＬ３については、改質層３３１Ｂ及び改質層３３１Ｃと同様であるので、説明を省略する。
【００５８】
このように、シンチレータアレイ３３０は、複数の有感領域３２１の間に対応する領域Ｒ２に、複数の改質層３３１を有する。これら複数の改質層３３１により形成される隔壁層が、シンチレータアレイ３３０内の隔壁として機能する。これにより、シンチレータアレイ３３０は、クロストークが抑制された信頼性の高い構造を実現する。
【００５９】
例えば、複数の改質層３３１は、領域Ｒ２において互いに異なる位置に設けられる。また、側面視において、各改質層３３１は、ｘｙ平面方向に対して少なくとも一つの他の改質層と重なる。このため、各検出素子（領域Ｒ１）の側面（面Ｓ１及び面Ｓ２以外の面）は、少なくともいずれかの改質層により囲まれる。これにより、各検出素子で発生したシンチレーション光５は、隣り合う検出素子の方向へ散乱したとしても、いずれかの改質層３３１により反射される。この結果、シンチレータアレイ３３０は、クロストークを抑制することができる。
【００６０】
また、例えば、シンチレータアレイ３３０は、いずれの領域Ｒ２の断面においても同様のパターンを有する。具体的には、シンチレータアレイ３３０において、図５Ａの左側の領域Ｒ２における改質層３３１のパターンは、右側の領域Ｒ２における改質層３３１のパターンと同様である。これにより、シンチレータアレイ３３０は、仮に、多少のクロストークが生じたとしても、クロストークによるムラを低減することができる。
【００６１】
なお、図５Ａ及び図５Ｂに図示した内容はあくまで一例であり、実施形態は図示の内容に限定されるものではない。例えば、図５Ａにおいて、改質層３３１Ｂ及び改質層３３１Ｄがｘ方向において略同一の位置に設けられる場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。つまり、改質層３３１Ｂ及び改質層３３１Ｄがｘ方向において異なる位置に設けられても良い。ただし、製造工程における手技に耐え得る強度を確保しつつ、広い有感領域３２１を確保するためには、改質層３３１Ｂ及び改質層３３１Ｄが同一位置に設けられるのが好適である。改質層３３１Ｃ及び改質層３３１Ｅについても改質層３３１Ｂ及び改質層３３１Ｄと同様である。また、シンチレータアレイ３３０が有する複数の改質層３３１は、図示の構造に限らず、他の構造により実現可能であるが、他の構造については後述する。
【００６２】
図６を用いて、第１の実施形態に係る検出器パック３００の製造方法について説明する。図６は、第１の実施形態に係るＸ線検出器２００の製造方法の一例を示すフローチャートである。なお、図６では、図５Ａの上方からレーザを照射する場合を説明する。図６に示す製造方法のうち、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３は、シンチレータアレイ３３０の製造方法に対応する。
【００６３】
図６に示すように、ステップＳ１０１において、シンチレータ結晶に改質層３３１Ｄ，３３１Ｅが形成される。例えば、改質層３３１Ｄのうち、レーザの照射位置から最も遠い位置にあるクラックから先に形成される。そして、改質層３３１Ｄが形成されると、改質層３３１Ｅが形成される。改質層３３１Ｅについても、レーザの照射位置から最も遠い位置にあるクラックから先に形成される。
【００６４】
ステップＳ１０２において、シンチレータ結晶に改質層３３１Ａが形成される。例えば、改質層３３１Ａのうち、レーザの照射位置から最も遠い位置にあるクラックから先に形成される。
【００６５】
ステップＳ１０３において、シンチレータ結晶に改質層３３１Ｂ，３３１Ｃが形成される。例えば、改質層３３１Ｂのうち、レーザの照射位置から最も遠い位置にあるクラックから先に形成される。そして、改質層３３１Ｂが形成されると、改質層３３１Ｃが形成される。改質層３３１Ｃについても、レーザの照射位置から最も遠い位置にあるクラックから先に形成される。これにより、シンチレータアレイ３３０が形成される。
【００６６】
ステップＳ１０４において、ＰＤＡ３２０上にシンチレータアレイ３３０がマウントされる。例えば、シンチレータアレイ３３０の各領域Ｒ１の位置がＰＤＡ３２０の各有感領域３２１の位置に揃うように、治具を用いてシンチレータアレイ３３０がＰＤＡ３２０上にマウントされる。
【００６７】
このように、検出器パック３００の製造方法は、シンチレータ結晶のうち、ＰＤＡ３２０が有する複数の有感領域３２１の間に対応する領域に、複数の改質層３３１を形成させる。具体的には、検出器パック３００の製造方法は、レーザの照射位置から遠い位置に形成される改質層３３１から順に、複数の改質層３３１を形成させる。これにより、検出器パック３００の製造方法は、簡易な工程で製造されるため歩留まりが良い。
【００６８】
例えば、開示のシンチレータアレイ３３０とは異なり、改質層３３１を有しないシンチレータアレイでは、反射材樹脂により隔壁が形成される。この場合、シンチレータアレイは、シンチレータ結晶に溝を形成させ、溝に反射材樹脂を含浸・硬化させ、裏面を研削するという複数の工程により形成される。これに対し、第１の実施形態に係るシンチレータアレイ３３０は、レーザで照射する工程で形成される。このため、シンチレータアレイ３３０の製造方法は、簡易な工程で製造されるため歩留まりが良い。
【００６９】
なお、図６に図示した内容はあくまで一例であり、実施形態は図示の内容に限定されるものではない。例えば、図６では、改質層３３１Ｂが形成された後に、改質層３３１Ｃが形成される場合を説明したが、この順序は任意に変更可能である。また、検出器パック３００の製造方法は、必ずしもレーザの照射位置から遠い位置に形成される改質層３３１から順に形成しなくてもよい。この場合、必要に応じて、レーザの照射方向を変更する工程、若しくは、シンチレータ結晶を裏返す工程を挿入することで対応可能である。ただし、これらの工程を省略するためには、レーザの照射位置から遠い位置に形成される改質層３３１から順に形成するのが好適である。
【００７０】
（第１の実施形態の変形例１）
図７Ａ及び図７Ｂを用いて、第１の実施形態の変形例１に係るシンチレータアレイ３３０の構造について説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、第１の実施形態の変形例１に係るシンチレータアレイ３３０の構造の一例を示す図である。図７Ａには、図４に示したシンチレータアレイ３３０のｘｙｚ座標系において、シンチレータアレイ３３０のｘｚ断面の構造を例示する。図７Ｂには、図４に示したシンチレータアレイ３３０のｘｙｚ座標系において、シンチレータアレイ３３０をｙ方向から見た構造を例示する。なお、図７Ａには一例として、シンチレータアレイ３３０のｘｚ断面を例示するが、シンチレータアレイ３３０のｙｚ断面も同様の構造を有する。また、図７Ａでは、Ｘ線の照射方向を実線の矢印で示す。
【００７１】
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、シンチレータアレイ３３０は、改質層３３２Ａ，３３２Ｂ，３３２Ｃを有する。以下において、各改質層３３２Ａ，３３２Ｂ，３３２Ｃを区別無く総称する場合に、「改質層３３２」と表記する。
【００７２】
ここで、図７Ａ及び図７Ｂに示すシンチレータアレイ３３０は、図５Ａ及び図５Ｂに示したシンチレータアレイ３３０と比較して、改質層３３１Ｃ及び改質層３３１Ｅを有しない。つまり、図７Ａ及び図７Ｂに示すシンチレータアレイ３３０は、図５Ａ及び図５Ｂに示したシンチレータアレイ３３０の改質層３３１Ａ，３３１Ｂ，３３１Ｄを有する。
【００７３】
このように、第１の実施形態の変形例１に係るシンチレータアレイ３３０は、改質層３３２Ａの片側に、面Ｓ１に繋がる改質層３３２Ｂと、面Ｓ２に繋がる改質層３３２Ｃとを有する。これにより、第１の実施形態の変形例１に係るシンチレータアレイ３３０は、図５Ａ及び図５Ｂのシンチレータアレイ３３０と比較して、改質層３３２の列を１列減らして２列とすることができる。この結果、第１の実施形態の変形例１に係るシンチレータアレイ３３０は、図５Ａ及び図５Ｂのシンチレータアレイ３３０と比較して、領域Ｒ２の幅を狭くすることが可能となるので、有感領域３２１に対応する領域Ｒ１を広く確保することができる。
【００７４】
（第１の実施形態の変形例２）
図８Ａ及び図８Ｂを用いて、第１の実施形態の変形例２に係るシンチレータアレイ３３０の構造について説明する。図８Ａ及び図８Ｂは、第１の実施形態の変形例２に係るシンチレータアレイ３３０の構造の一例を示す図である。図８Ａには、図４に示したシンチレータアレイ３３０のｘｙｚ座標系において、シンチレータアレイ３３０のｘｚ断面の構造を例示する。図８Ｂには、図４に示したシンチレータアレイ３３０のｘｙｚ座標系において、シンチレータアレイ３３０をｙ方向から見た構造を例示する。なお、図８Ａには一例として、シンチレータアレイ３３０のｘｚ断面を例示するが、シンチレータアレイ３３０のｙｚ断面も同様の構造を有する。また、図８Ａでは、Ｘ線の照射方向を実線の矢印で示す。
【００７５】
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、シンチレータアレイ３３０は、改質層３３３Ａ，３３３Ｂを有する。以下において、各改質層３３３Ａ，３３３Ｂを区別無く総称する場合に、「改質層３３３」と表記する。
【００７６】
各改質層３３３Ａ，３３３Ｂは、領域Ｒ２において、互いに異なる位置に設けられる。改質層３３３Ａは、面Ｓ２に繋がり、面Ｓ１に繋がらないように設けられる。また、改質層３３３Ｂは、面Ｓ１に繋がり、面Ｓ２に繋がらないように設けられる。
【００７７】
ここで、改質層３３３Ａ及び改質層３３３Ｂは、側面視（ｘｙ平面方向に向かって見た場合）において互いに重なる。また、改質層３３３Ａのｚ方向における長さは、改質層３３３Ｂより長い。これにより、第１の実施形態の変形例２に係るシンチレータアレイ３３０は、クロストークを効率良く抑制することができる。
【００７８】
例えば、領域Ｒ１内で発生するシンチレーション光５は、面Ｓ１に近い位置（浅い位置）で発生した光ほど強く、面Ｓ２に近い位置（深い位置）で発生した光ほど弱いことが知られている。このため、隔壁層として機能する領域Ｒ２は、浅い位置で発生したシンチレーション光５のクロストークを抑えることが求められる。
【００７９】
ここで、浅い位置で発生したシンチレーション光５は、その多くが面Ｓ２側へ向かうものの、面Ｓ２に近づくほど広がるため、領域２の深い位置で漏出（クロストーク）する可能性が高い。このため、最も長い改質層３３３Ａを面Ｓ２に繋げることで、浅い位置で発生したシンチレーション光５が深い位置で漏出する可能性を低減させることができる。一方、深い位置で発生したシンチレーション光５は、その多くが面Ｓ１側へ向かうものの、面Ｓ１に近づくほど広がるため、領域２の浅い位置で漏出する可能性が高い。しかしながら、深い位置で発生したシンチレーション光５は、弱い光であるため、漏出による影響が小さい。したがって、最も長い改質層３３３Ａを面Ｓ１には繋げずに、改質層３３３Ｂを設けることにより、影響の小さい漏出を許容する代わりに製造工程における手技に耐え得る強度を得ることを実現する。
【００８０】
（第１の実施形態の変形例３）
図９を用いて、第１の実施形態の変形例３に係るシンチレータアレイ３３０の構造について説明する。図９は、第１の実施形態の変形例３に係るシンチレータアレイ３３０の構造の一例を示す図である。図９には、図４に示したシンチレータアレイ３３０のｘｙｚ座標系において、シンチレータアレイ３３０のｘｚ断面の構造を例示する。なお、図９に示す例は、図８Ａ及び図８Ｂに示した改質層３３３Ａ及び改質層３３３Ｂに加えて、改質層３３３Ｃを追加した構成である。また、図９に示すシンチレータアレイ３３０をｙ方向から見た構造は、図５Ｂと同様であるので説明を省略する。
【００８１】
図９に示すように、シンチレータアレイ３３０は、改質層３３３Ａ，３３３Ｂ，３３３Ｃを有する。以下において、各改質層３３３Ａ，３３３Ｂ，３３３Ｃを区別無く総称する場合に、「改質層３３３」と表記する。改質層３３３Ａ及び改質層３３３Ｂについては、図８Ａに示した構造と同様であるので説明を省略する。
【００８２】
図９に示す改質層３３３Ｃは、改質層３３３Ｂとともに改質層３３３Ａの両側を覆うように設けられる。また、改質層３３３Ｃは、例えば、改質層３３３Ｂと同程度の長さを有し、面Ｓ１に繋がる。このように、シンチレータアレイ３３０は、図８Ａ及び図８Ｂに示した改質層３３３Ａ及び改質層３３３Ｂに加えて、更に改質層３３３Ｃを備えることにより、領域Ｂの浅い位置におけるクロストークを低減することができる。
【００８３】
（第１の実施形態の変形例４）
図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて、第１の実施形態の変形例４に係るシンチレータアレイ３３０の構造について説明する。図１０Ａ及び図１０Ｂは、第１の実施形態の変形例３に係るシンチレータアレイ３３０の構造の一例を示す図である。図１０Ａには、図４に示したシンチレータアレイ３３０のｘｙｚ座標系において、シンチレータアレイ３３０のｘｚ断面の構造を例示する。図１０Ｂには、図４に示したシンチレータアレイ３３０のｘｙｚ座標系において、シンチレータアレイ３３０をｙ方向から見た構造を例示する。なお、図１０Ａには一例として、シンチレータアレイ３３０のｘｚ断面を例示するが、シンチレータアレイ３３０のｙｚ断面も同様の構造を有する。また、図１０Ａでは、Ｘ線の照射方向を実線の矢印で示す。
【００８４】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、シンチレータアレイ３３０は、改質層３３４Ａ，３３４Ｂを有する。以下において、各改質層３３４Ａ，３３４Ｂを区別無く総称する場合に、「改質層３３４」と表記する。
【００８５】
各改質層３３４Ａ，３３４Ｂは、領域Ｒ２において、互いに異なる位置に設けられる。改質層３３４Ａは、面Ｓ１に繋がり、面Ｓ２に繋がらないように設けられる。また、改質層３３４Ｂは、面Ｓ２に繋がり、面Ｓ１に繋がらないように設けられる。
【００８６】
ここで、改質層３３４Ａ及び改質層３３４Ｂは、側面視（ｘｙ平面方向に向かって見た場合）において互いに重なるように湾曲して設けられる。具体的には、改質層３３４Ａ及び改質層３３４Ｂの直線部分（湾曲していない部分）は、ｘ方向の略同一位置に設けられる。しかしながら、改質層３３４Ａがｘ方向における正の方向に湾曲し、改質層３３４Ｂがｘ方向における負の方向に湾曲することで、改質層３３４Ａ及び改質層３３４Ｂは互いに繋がらないように形成される。これにより、第１の実施形態の変形例４に係るシンチレータアレイ３３０は、応力の集中を緩和できるため、改質層３３４Ａ及び改質層３３４Ｂの間が薄くとも、製造工程における手技に耐え得る強度を備えることが可能となる。
【００８７】
なお、図１０Ａの例では、改質層３３４Ａ及び改質層３３４Ｂの直線部分は、ｘ方向の略同一位置に設けられる場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、改質層３３４Ａ及び改質層３３４Ｂの直線部分がｘ方向においてずれた位置に設けられる場合にも、同様の効果を得ることができる。
【００８８】
（第１の実施形態の変形例５）
図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃを用いて、第１の実施形態の変形例５に係るシンチレータアレイ３３０の構造について説明する。図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃは、第１の実施形態の変形例５に係るシンチレータアレイ３３０の構造の一例を示す図である。図１１Ａには、図４に示したシンチレータアレイ３３０のｘｙｚ座標系において、シンチレータアレイ３３０をｚ方向から見た構造を例示する。図１１Ｂには、図１１Ａの位置Ｐ１におけるｘｚ断面の構造を例示する。図１１Ｃには、図１１Ａの位置Ｐ２におけるｘｚ断面の構造を例示する。なお、図１１Ｂ及び図１１Ｃには一例として、シンチレータアレイ３３０のｘｚ断面を例示するが、シンチレータアレイ３３０のｙｚ断面も同様の構造を有する。また、図１１Ｂ及び図１１Ｃでは、Ｘ線の照射方向を実線の矢印で示す。
【００８９】
図１１Ａに示すように、シンチレータアレイ３３０は、複数の改質層３３５を有する。各改質層３３５は、平面視において略十字型の形状を有し、互いに異なる位置に設けられる。具体的には、改質層３３５は、平面視において、格子状に形成される領域Ｒ２の各交点に、略十字型の改質層３３５の中心が位置するように設けられる。また、各改質層３３５は、側面視において、面Ｓ１及び面Ｓ２に繋がる。
【００９０】
また、各改質層３３５は、隣り合う有感領域３２１の間に対応する領域Ｒ１の少なくとも一部において、ｘｙ平面方向に対して互いに重なる。例えば、位置Ｐ１におけるｘｚ断面には、２つの改質層３３５が含まれるが（図１１Ｂ）、位置Ｐ２におけるｘｚ断面には、１つの改質層３３５が含まれる（図１１Ｃ）。これは、位置Ｐ１において２つの改質層３３５が重なることを表す。
【００９１】
このように、第１の実施形態の変形例５に係るシンチレータアレイ３３０において、各領域Ｒ１は、複数の改質層３３５により覆われるものの、位置Ｐ１において隣り合う領域Ｒ１と接続される。このため、第１の実施形態の変形例４に係るシンチレータアレイ３３０は、製造工程における手技に耐え得る強度を有しつつ、クロストークを抑制することができる。
【００９２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、シンチレータアレイ３３０を形成した後に、ＰＤＡ３２０上にマウント（積層）する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ＰＤＡ３２０上にシンチレータアレイ３３０の材料となるシンチレータ結晶をマウントさせた後に、レーザを用いてシンチレータアレイ３３０を形成することも可能である。
【００９３】
図１２を用いて、第２の実施形態に係る検出器パック３００の製造方法について説明する。図１１は、第２の実施形態に係る検出器パック３００の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【００９４】
図１１に示すように、ステップＳ２０１において、ＰＤＡ３２０上に接着シートが貼付される。例えば、ＰＤＡ３２０に設けられた複数の有感領域３２１の上に、透明な接着シートが貼付される。
【００９５】
ステップＳ２０２において、ＰＤＡ３２０上にシンチレータ結晶がマウントされる。例えば、シンチレータアレイ３３０の元となる大きさに切削されたシンチレータ結晶が、ＰＤＡ３２０上にマウントされる。
【００９６】
ステップＳ２０３において、シンチレータ結晶に改質層３３６（図１３Ａ及び図１３Ｂ参照）が形成される。例えば、面Ｓ２に繋がる位置にあるクラックから先に形成され、面Ｓ１に繋がる位置にあるクラックが後に形成される。
【００９７】
図１３Ａ及び図１３Ｂを用いて、第２の実施形態に係るシンチレータアレイ３３０の構造について説明する。図１３Ａ及び図１３Ｂは、第２の実施形態に係るシンチレータアレイ３３０の構造の一例を示す図である。図１３Ａには、図４に示したシンチレータアレイ３３０のｘｙｚ座標系において、シンチレータアレイ３３０のｘｚ断面の構造を例示する。図１３Ｂには、図４に示したシンチレータアレイ３３０のｘｙｚ座標系において、シンチレータアレイ３３０をｚ方向から見た構造を例示する。なお、図１３Ａには一例として、シンチレータアレイ３３０のｘｚ断面を例示するが、シンチレータアレイ３３０のｙｚ断面も同様の構造を有する。また、図１３Ａでは、Ｘ線の照射方向を実線の矢印で示す。
【００９８】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、シンチレータアレイ３３０は、改質層３３６を有する。改質層３３６は、ｘ方向において領域Ｒ２の略中央に、面Ｓ１及び面Ｓ２に繋がるように設けられる。
【００９９】
このように、第２の実施形態に係る検出器パック３００の製造方法は、ＰＤＡ３２０上にシンチレータ結晶を積層させる。そして、第２の実施形態に係る検出器パック３００の製造方法は、シンチレータ結晶のうち、ＰＤＡ３２０が有する複数の有感領域３２１の間に対応する領域Ｒ２に、面Ｓ１及び面Ｓ２に繋がる改質層３３６を形成させる。これにより、第２の実施形態に係るシンチレータアレイ３３０は、製造工程における手技に耐え得る強度を確保する必要が無くなる。このため、第２の実施形態に係るシンチレータアレイ３３０は、面Ｓ１及び面Ｓ２と繋がるように全ての改質層を形成することが可能となる。
【０１００】
（その他の実施形態）
上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてもよい。
【０１０１】
（検出器パック）
また、例えば、開示の構成は、検出器パック３００として実現されてもよい。例えば、検出器パック３００は、ＰＤＡ３２０と、シンチレータアレイ３３０とを備える。ＰＤＡ３２０は、格子状に配置された複数の有感領域を有する。シンチレータアレイ３３０は、ＰＤＡ３２０に積層され、Ｘ線の入射により光を発し、複数の有感領域３２１の間に対応する領域Ｒ２に複数の改質層を有する。
【０１０２】
（シンチレータアレイ）
また、例えば、開示の構成は、シンチレータアレイ３３０として実現されてもよい。例えば、シンチレータアレイ３３０は、Ｘ線の入射により光を発し、ＰＤＡ３２０が有する複数の有感領域３２１の間に対応する領域Ｒ２に複数の改質層を有する。
【０１０３】
（面に繋がる改質層への反射材の含浸）
また、例えば、上述した実施形態では、改質層のみで隔壁層を形成させる場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、通常、隔壁として用いられる反射材を、面に繋がる改質層に含浸させてもよい。
【０１０４】
例えば、図５Ａに示した改質層３３１Ｂ，３３１Ｃ，３３１Ｄ，３３１Ｅに、反射材を含浸させる。これにより、含浸させない場合と比較して、シンチレーション光が反射しやすくなる。また、この場合、従来の反射材の含浸と異なり、含浸時に真空にする処理が不要であり、かつ、少ない時間で含浸・硬化させることが可能であるため、従来の製造方法と比較して簡易な工程で製造可能である。
【０１０５】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１０６】
また、上述した実施形態及び変形例において説明した各処理のうち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行なうこともでき、或いは、手動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行なうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１０７】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、信頼性の高い放射線検出器、医用画像診断装置、検出器パック、シンチレータアレイ、シンチレータアレイの製造方法、及び放射線検出器の製造方法を提供することができる。
【０１０８】
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。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【０１０９】
２００      Ｘ線検出器
３２０      ＰＤＡ
３３０      シンチレータアレイ
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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