(57)【要約】【課題】シンチレータの特性の劣化を抑制するのに有利な技術を提供する。【解決手段】基板の上に配された複数の柱状結晶を有するシンチレータと、シンチレータを覆う保護膜と、を含むシンチレータプレートであって、保護膜は、第１の層と、第１の層を覆う第２の層と、を含み、第１の層は、フッ素樹脂を含み、第２の層は、金属アルコキシドと、金属アルコキシドに含まれる一部の金属原子間が酸素によって架橋された架橋体と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に配された複数の柱状結晶を有するシンチレータと、前記シンチレータを覆う保護膜と、を含むシンチレータプレートであって、
前記保護膜は、第１の層と、前記第１の層を覆う第２の層と、を含み、
前記第１の層は、フッ素樹脂を含み、
前記第２の層は、金属アルコキシドと、金属アルコキシドに含まれる一部の金属原子間が酸素によって架橋された架橋体と、を含むことを特徴とするシンチレータプレート。
【請求項２】
前記架橋体において、前記架橋体に含まれる金属原子に対するアルコキシド原子の化学量論比が０．０２以上かつ１以下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プレート。
【請求項３】
前記保護膜の膜厚が、０．３ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のシンチレータプレート。
【請求項４】
前記第１の層の膜厚が、５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のシンチレータプレート。
【請求項５】
前記金属アルコキシドが、以下の一般式（１）で表され、
Ｍ１（ＯＲ）ｎ  ・・・  （１）
ここで、Ｍ１は、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、および、ジルコニウム（Ｚｒ）から選ばれる少なくとも１種であり、
Ｒは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、および、ブチル基から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のシンチレータプレート。
【請求項６】
前記Ｍ１がシリコンであり、かつ、前記Ｒがエチル基であることを特徴とする請求項５に記載のシンチレータプレート。
【請求項７】
前記第２の層が、金属原子に結合した水酸基をさらに含み、
前記第２の層に含まれる金属原子に対する水酸基の化学量論比が２．５以下であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のシンチレータプレート。
【請求項８】
前記第２の層が、金属原子に結合した水素原子をさらに含み、
前記第２の層に含まれる金属原子に対する水素原子の化学量論比が１以下であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のシンチレータプレート。
【請求項９】
前記保護膜は、前記複数の柱状結晶のそれぞれの側面を覆い、
前記シンチレータは、前記複数の柱状結晶のうち互いに隣接する柱状結晶の前記保護膜に覆われた側面と側面との間に空隙を含むことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のシンチレータプレート。
【請求項１０】
前記複数の柱状結晶のうち互いに隣接する柱状結晶の側面と側面との間隔が、２００ｎｍ以上かつ１μｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載のシンチレータプレート。
【請求項１１】
前記複数の柱状結晶の太さが、０．１μｍ以上かつ５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載のシンチレータプレート。
【請求項１２】
前記シンチレータが、ハロゲン化物を含むことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載のシンチレータプレート。
【請求項１３】
前記ハロゲン化物が、アルカリハライドを含むことを特徴とする請求項１２に記載のシンチレータプレート。
【請求項１４】
前記アルカリハライドが、以下の一般式（２）で表され、
Ｍ２Ｘ１・αＭ３Ｘ２・βＭ４Ｘ３：γＡ１  ・・・  （２）
ここで、Ｍ２は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、および、セシウム（Ｃｓ）から選ばれる少なくとも１種であり、
Ｍ３は、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、銅（Ｃｕ）、および、ニッケル（Ｎｉ）から選ばれる少なくとも１種であり、
Ｍ４は、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、および、インジウム（Ｉｎ）から選ばれる少なくとも１種であり、
Ｘ１、Ｘ２、および、Ｘ３は、それぞれ独立にフッ素（Ｆ）、塩素、（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）から選ばれる少なくとも１種であり、
Ａ１は、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｉｎ、ビスマス（Ｂｉ）、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、タリウム（Ｔｌ）、Ｎａ、銀（Ａｇ）、Ｃｕ、および、Ｍｇから選ばれる少なくとも１種であり、
α、β、γは、それぞれ、
０≦α＜０．５
０≦β＜０．５
０＜γ≦０．２
であることを特徴とする請求項１３に記載のシンチレータプレート。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか１項に記載のシンチレータプレートと、
前記シンチレータで放射線から変換された光を検出するための光電変換素子と、
を含むことを特徴とする放射線検出装置。
【請求項１６】
請求項１５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、シンチレータプレート、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、シンチレータによって変換された光を検出する光電変換素子と、を組み合わせた放射線検出装置が広く用いられている。シンチレータには、放射線から変換された光を光電変換素子に効率よく伝搬させることが求められる。光を効率よく伝搬させるために、柱状結晶（針状結晶とも呼ばれうる）を有するシンチレータを用い、柱状結晶内で光を伝搬させることが知られている。柱状結晶を有するシンチレータとして、ＣｓＩに代表されるアルカリハライド結晶が広く用いられるが、アルカリハライド結晶は潮解性を示し、大気暴露をすると大気に含まれる水蒸気によって容易に潮解、変質してしまう。特許文献１には、シンチレータと大気中の水蒸気との接触を防止するためにシンチレータをポリパラキシリレン膜で覆い、シンチレータの潮解を抑制することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
大気中の水蒸気からシンチレータを保護するための保護膜として、特許文献１に示されるように厚いポリパラキシリレン膜を用いた場合、シンチレータの潮解を抑制する効果は向上する。一方、保護膜を厚くすると、放射線検出装置の空間分解能が低下する可能性がある。しかしながら、ポリパラキシリレン膜を用いた保護膜を薄くするとシンチレータの潮解を抑制する効果が低下する。
【０００５】
本発明は、シンチレータの特性の劣化を抑制するの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】
【０００６】
上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係るシンチレータプレートは、基板の上に配された複数の柱状結晶を有するシンチレータと、シンチレータを覆う保護膜と、を含むシンチレータプレートであって、保護膜は、第１の層と、第１の層を覆う第２の層と、を含み、第１の層は、フッ素樹脂を含み、第２の層は、金属アルコキシドと、金属アルコキシドに含まれる一部の金属原子間が酸素によって架橋された架橋体と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記手段によって、シンチレータの特性の劣化を抑制するのに有利な技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るシンチレータプレートの構成例を示す断面図。
【図２】図１のシンチレータプレートを用いた放射線検出装置の構成例を示す断面図。
【図３】図１のシンチレータプレートのＭＴＦ評価の結果を示す図。
【図４】図１のシンチレータプレートのＭＴＦ評価の結果を示す図。
【図５】図２の放射線検出装置を用いた放射線検出システムの構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係るシンチレータプレート、放射線検出装置および放射線検出システムの具体的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。なお、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども含みうる。
【００１０】
図１を参照して、本発明の実施形態によるシンチレータプレートの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態によるシンチレータプレート１００の構成を示す断面図である。シンチレータプレート１００は、入射した放射線を光に変換するシンチレータ１１０と、シンチレータ１１０を保持する基板１２０と、シンチレータ１１０を覆う保護膜１３０とを含む。本実施形態において、シンチレータ１１０は、複数の柱状結晶によって構成される。また、保護膜１３０は、第１の層１３１と、第１の層１３１を覆う第２の層１３２との積層構造を有する。
【００１１】
まず、保護膜１３０について詳細に説明する。保護膜１３０は、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）など潮解性を示すシンチレータ１１０を保護するために設けられる。保護膜１３０のうち第１の層１３１には、フッ素樹脂が用いられ、シンチレータ１１０の柱状構造の結晶体（柱状結晶）に接しうる。また、保護膜１３０のうち第２の層１３２は、金属アルコキシドと、金属アルコキシドに含まれる一部の金属原子間が酸素によって架橋された架橋体とによって構成される。第２の層１３２は、第１の層１３１のシンチレータ１１０とは反対側を覆い、第１の層１３１と接しうる。第２の層１３２は、必ずしも第１の層１３１を介してシンチレータ１１０を覆うことはなく、部分によっては、第２の層１３２が、シンチレータ１１０と接していてもよい。
【００１２】
第１の層１３１に用いるフッ素樹脂として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）など、構成する分子にフッ素を含む材料が用いられてもよい。また、第１の層１３１に用いるフッ素樹脂の形成方法として、防湿コート剤として用いられるフッ素系コーティング剤を用いて、スプレーを用いた塗布によって第１の層１３１を形成してもよい。フッ素樹脂を溶媒で希釈し固形分濃度を低くすることによって、第１の層１３１の膜厚を薄くすることができる。
【００１３】
しかしながら、フッ素樹脂を用いた第１の層１３１の膜厚を薄くした場合、第１の層１３１だけでは、シンチレータ１１０を保護するための保護膜として不十分な可能性がある。これは、第１の層１３１の膜厚が薄いため、水分子の侵入を十分に抑止することができない場合や、シンチレータ１１０を被覆することができない部位ができる可能性があるためである。これを防ぐために、後述する第２の層１３２を第１の層１３１を覆うように形成する。第１の層１３１を、上述のようにスプレーを用いた塗布によって形成する場合、比較的簡便に第１の層１３１を形成することが可能である。このため、真空蒸着法などを用いてシンチレータ１１０を形成した後、シンチレータ１１０が形成された基板１２０を真空容器外に取り出す際、直ちにシンチレータ１１０を覆う第１の層１３１が形成できる。その後、第２の層１３２を形成する。第１の層１３１の形成後、第２の層１３２を形成するまでの間、数時間程度であれば大気に暴露させても水分子の影響を実質的に抑制できることが、後述する発明者の実験（実施例）によって明らかになった。
【００１４】
第１の層１３１および第２の層１３２を含む保護膜１３０において、第１の層１３１を構成するフッ素樹脂が、短時間（数時間程度）であれば、水分子の影響を抑制できる機能を有する。さらに、第２の層１３２が金属アルコキシドとその架橋体とを含むことによって、第２の層１３２が、水分子を捕捉・消費する効果と、物理的に水分子を透過させない効果とを有する。これらの効果によって、シンチレータ１１０に対する水分子の影響を抑制することができる。特許文献１に示されるポリパラキシリレンを用いた保護膜は、水分子の透過を抑制するだけであるため、一度、保護膜を透過してしまった水分子は保護膜の内部に残り、シンチレータ１１０が、水分子に接触することによって劣化が進行しうる。これに対して、本実施形態において、第２の層１３２に用いられる金属アルコキシドは、水分子と接触すると水分子を消費して加水分解を起こし、金属原子に結合した水酸基とアルコール分子とを生じる。このため、保護膜１３０は、水分子が保護膜１３０を透過してしまった場合でも、再び、水分を捕獲・消費することによってシンチレータ１１０への水分子の影響を抑制することができる。このため、保護膜１３０において、第１の層１３１の膜厚を薄くするだけでなく、第２の層１３２の膜厚を薄くし、保護膜１３０全体での膜厚を薄くしても、シンチレータ１１０の劣化を抑制することが可能となる。
【００１５】
ここで、第２の層１３２に含まれる金属アルコキシドの一部の金属原子が酸素で架橋された架橋体において、金属原子に対するアルコキシド原子の化学量論比が０．０２以上かつ１以下であってもよい。アルコキシド原子とは、金属アルコキシドに含まれる原子のうち金属以外の原子のことを言う。また、金属原子に対するアルコキシド原子の化学量論比が、第２の層１３２の全体において、０．０２以上かつ１以下であってもよい。アルコキシドの量は、金属アルコキシドを架橋する反応時の活性化を調整することによって制御可能であり、例えば、金属アルコキシドの活性化量を増やすと、生成物である架橋体のアルコキシドの量が減少する。第２の層１３２を構成する金属アルコキシドとその架橋体との化合物中に含まれるアルコキシドは、フーリエ変換型赤外分光（ＦＴ−ＩＲ）法や飛行時間型二次イオン質量分析（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）法によって定性分析できる。また、化合物中に含まれるアルコキシドは、ＦＴ−ＩＲやＸ線光電子分光（ＸＰＳ）法によって定量分析できる。ただし、ＸＰＳ法を用いて定量分析を行う場合、炭素（Ｃ）がアルコキシド以外に含まれない化合物でなければならない。また、ＦＴ−ＩＲを用いて定量分析を行う場合、まず、Ｃがアルコキシドにのみ含まれる化合物を作成し、ＸＰＳ法によって定量分析を行う。次いで、ＦＴ−ＩＲ法によって、Ｃがアルコキシドにのみ含まれる化合物を測定し、検量線を作成する。その後、所望の金属アルコキシドとその架橋体を含む化合物を測定することによって、定量分析をすることができる。
【００１６】
金属原子に対して架橋体中のアルコキシドの量が多くなると、保護膜１３０を構成する第２の層１３２の架橋体が少なくなり、保護膜１３０全体での強度が弱くなりうる。また、保護膜１３０の密度が低下し、水分子を透過しやすくなりうる。一方、金属原子に対して架橋体中のアルコキシドの量が少なくなると、水分子を捕獲・消費する効果が小さくなり、シンチレータ１１０の劣化を抑制する効果が低くなりうる。このため、上述のように、架橋体中に含まれるアルコキシドの原子の量を適正に調整するとよい。
【００１７】
保護膜１３０の膜厚は、１００ｎｍ以下であってもよい。シンチレータ１１０中で放射線から変換された光は、シンチレータ１１０と空気との屈折率の差によって、シンチレータ１１０の柱状結晶の中を導波して伝わる。一方、シンチレータ１１０と保護膜１３０との屈折率の差は、シンチレータ１１０と空気との屈折率の差よりも小さい。保護膜１３０が、隣接するシンチレータ１１０の柱状結晶間の間隙を埋め込んだ場合、保護膜１３０を介して隣接する柱状結晶間で光が拡散してしまう可能性がある。柱状結晶間の空隙は、後述するシンチレータ１１０の柱状結晶の先端付近で２００ｎｍ以上のため、保護膜１３０の膜厚を１００ｎｍ以下とすると、柱状結晶間の空隙が残りうる。保護膜１３０の外側に空気がある場合、シンチレータ１１０の柱状結晶中を導波する光は、保護膜１３０と空気との間で反射し、柱状結晶と保護膜１３０とを合わせた構造体中を導波できる。結果として、光の拡散を抑制しうる。シンチレータ１１０の柱状結晶の空隙は一様でないため、狭い場所でも空隙を残すため、保護膜１３０の厚みは、可能なだけ薄くしてもよい。
【００１８】
保護膜１３０のうち第１の層１３１の膜厚は、例えば１００ｎｍ以下であってもよい。また、保護膜１３０を上述のように１００ｎｍ以下とする場合、第２の層１３２の膜厚を考慮し、第１の層１３１の膜厚は、例えば５０ｎｍ以下であってもよい。また、第２の層１３２は、膜厚が薄い場合でも水分子を捕捉・消費、また透過を抑制できる。このため、第２の層１３２の膜厚は、例えば１００ｎｍ以下であってもよい。また、保護膜１３０を上述のように１００ｎｍ以下とする場合、第１の層１３１の膜厚を考慮し、第２の層１３２の膜厚は、例えば５０ｎｍ以下であってもよい。シンチレータ１１０において、柱状結晶間の間隙が局所的に狭い部分もあるため、保護膜１３０の膜厚は薄い方が、上述のように導波路としてよい。一方、保護膜１３０の膜厚が薄すぎる場合、水分子の透過を抑制する効果、水分子を捕獲・消費する効果が低下しうる。また、保護膜１３０の膜厚が薄すぎる場合、保護膜１３０自体の強度が低下しうる。このため、保護膜１３０の膜厚は、０．３ｎｍ以上であってもよい。第１の層１３１および第２の層１３２の膜厚は、シンチレータ１１０の劣化を抑制できる範囲で適宜設定可能である。
【００１９】
また、保護膜１３０は、図１に示すように、シンチレータ１１０の柱状結晶を先端から側面にかけて１本ずつ、基板１２０まで覆っていてもよい。また例えば、保護膜１３０は、シンチレータ１１０の先端から側面にかけて少なくとも１００μｍ以上、１本ずつ覆っていてもよい。ただし、シンチレータ１１０の隣接する柱状結晶同士が接触または近接している部分は、保護膜１３０に覆われていなくてもよい。
【００２０】
本実施形態に示すシンチレータプレート１００を用いた放射線検出装置において、保護膜１３０を薄くすることによって、シンチレータ１１０で発生した光の多くが、シンチレータ１１０の柱状結晶内で全反射またはフレネル反射を繰り返す。その結果、発生した光の多くが、シンチレータ１１０および保護膜１３０内を導波し受光面に入射しうる。この場合、光は、発光点（光が発生した場所）から受光面に向けて下ろした垂線の足の位置付近に効率よく受光されうる。つまり、多数の光学界面が光を受光面に向かって導波することによって、光の拡散を抑制することができる。また、シンチレータ１１０の先端における保護膜１３０の膜厚が薄いことによって、シンチレータ１１０の先端から出射された光が、シンチレータ１１０の先端と受光面との間の保護膜１３０内で散乱して広がることも抑制されうる。結果として、シンチレータ１１０内で発生した光の拡散が抑制され、高い空間分解能の放射線検出装置が得られる。
【００２１】
本実施形態において、保護膜１３０は、第１の層１３１と第２の層１３２との２層構造であるが、これに限られるものではない。第１の層１３１および第２の層１３２を覆うように、さらにフッ素樹脂を用いた層を形成した３層構造としてもよいし、その上に、さらに金属アルコキシドとその一部の金属が酸素で架橋された架橋体とを含む層を形成した４層構造であってもよい。
【００２２】
第２の層１３２に用いる金属アルコキシドに、以下の一般式（１）で表される金属アルコキシドを用いてもよい。
【００２３】
Ｍ１（ＯＲ）ｎ  ・・・  （１）
【００２４】
ここで、Ｍ１は、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、および、ジルコニウム（Ｚｒ）から選ばれる少なくとも１種である。Ｒは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、および、ブチル基から選ばれる少なくとも１種である。また、Ｍ１が、リン（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）であってもよい。また、金属アルコキシドとして、金属に、ハロゲン、アミノ基およびその水素原子が置換された誘導体、または、アセチレンが結合したものを用いてもよい。これらも、水と反応して加水分解を起こし金属原子に水酸基を生じる。
【００２５】
例えば、後述する第２の層１３２を成膜する際の金属アルコキシドの前駆体として、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ：Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）を用いてもよい。また、上述の一般式（１）において、金属アルコキシドの前駆体は、Ｍ１がＳｉ、ＴｉおよびＺｒの場合ｎは４であり、Ｍ１がＡｌの場合ｎは３でありうる。
【００２６】
また、保護膜１３０を構成する第２の層１３２が、金属原子に結合した水酸基を含んでいてもよい。水酸基は水分子と水素結合し、水分子を捕捉することができる。しかしながら、同時に水への親和性が高くなってしまうため、過剰に水酸基を有する場合、水分子の透過性が高くなってしまう。このため、第２の層１３２において、第２の層１３２に含まれる金属原子に対する水酸基の化学量論比が２．５以下であってもよく、さらに２以下であってもよい。
【００２７】
また、保護膜１３０を構成する第２の層１３２が、金属原子に結合した水素原子を含んでいてもよい。全ての結合が酸素を介して他の金属原子に結合した構造を有する金属原子の割合が高くなると、第２の層１３２中に構造的なひずみが生じ、クラックが発生する可能性がある。そのため、金属原子と水素原子との結合を含むことによって、クラックの発生を防止することができる。しかしながら、金属原子と水素原子との結合の割合が高くなると、第２の層１３２の構造に小さな隙間が増えてしまう。このため、第２の層１３２において、第２の層１３２に含まれる金属原子に対する水素原子の化学量論比が１以下であってもよい。
【００２８】
次に、本実施形態における、保護膜１３０の形成方法について説明する。保護膜１３０は、上述のように２層の積層構造を有する。まず、第１の層１３１に用いるフッ素樹脂の形成方法として、上述のように、防湿コート剤として用いられるフッ素系コーティング剤を用いて、スプレーを用いた塗布によって第１の層１３１を形成してもよい。例えば、フッ素系コーティング剤として、スリーエムジャパン株式会社製Ｎｏｖｅｃ２７０２（登録商標）と、溶媒としてＮｏｖｅｃ７２００（登録商標）とを用いることができる。溶媒で希釈することによって、第１の層１３１を所望の膜厚に形成することが可能である。例えば、溶媒で３０倍に希釈してスプレーによる塗布を行うことによって、第１の層１３１を２０ｎｍ以下に形成することができる。シンチレータ１１０を真空蒸着法によって形成した後、真空容器外へ取り出す際に、速やかに第１の層１３１を形成する。フッ素系コーティング剤を用いて形成したフッ素樹脂によって構成される第１の層１３１によって、数時間程度の防湿の効果が得られることを、後述する空間分解能の測定から確認している。従って、防湿の効果を維持可能な時間内に、第２の層１３２を形成すればよい。これは保護膜１３０の形成工程を設計するにあたり、シンチレータ１１０の形成された基板１２０を真空中で保管する必要がなく、また、大気中で検査などを実施することが可能となり、極めてそのメリットは大きい。
【００２９】
次いで、第２の層１３２の形成方法について説明する。第２の層１３２は、基板１２０に保持された複数の柱状結晶を有するシンチレータ１１０と金属アルコキシドを接触させることによって反応を起こし、成膜することができる。金属アルコキシドを活性化することによって、第２の層１３２を成膜する反応が促進される。活性化の方法として、熱、プラズマ、化学反応などが用いられうる。金属アルコキシドの活性化を適切に制御することによって、シンチレータ１１０は、シンチレータ１１０の柱状構造のそれぞれ先端から奥の基板１２０に近い部分まで、保護膜１３０を構成する第２の層１３２で覆われうる。シンチレータ１１０の柱状結晶の奥まで第２の層１３２で覆うことによって、より薄い膜厚の保護膜１３０であっても、シンチレータ１１０の劣化を抑止することが期待できる。
【００３０】
次に、本実施形態のシンチレータプレート１００に用いるシンチレータ１１０について説明する。本実施形態において、シンチレータ１１０は、基板１２０上に形成され、基板１２０の表面から突出する複数の柱状結晶の集合体であり、入射する放射線を光に変換する。シンチレータ１１０は、入射した放射線のエネルギを吸収し、波長３００ｎｍ〜８００ｎｍ程度の範囲内の光、いわゆる可視光を中心に紫外光から赤外光の光を発しうる。シンチレータ１１０の柱状結晶の長軸は、基板１２０と垂直に交差してもよいが、厳密に垂直である必要はなく、傾いていてもよい。厳密に垂直でないことがおよぼす本実施形態の効果への影響は小さい。シンチレータ１１０の発する光は、シンチレータ１１０内を伝搬しながら、受光面へ導波される必要がある。このため、シンチレータ１１０の柱状結晶の長軸と基板１２０のシンチレータ１１０が形成された表面の垂線とのなす角度は、４５度未満でありうる。また、シンチレータ１１０のそれぞれの柱状結晶の傾きは、一様でなくてもよい。このため、シンチレータ１１０は、基板１２０の表面の垂線に対してなす角度が４５度未満の光学界面を多数含みうる。本実施形態において、前述のように、保護膜１３０を薄くしてもよいため、シンチレータ１１０と保護膜１３０との光学界面は、シンチレータ１１０と空気との光学界面にほぼ等しくなり、光の拡散が抑制されうる。
【００３１】
シンチレータ１１０は、柱状結晶構造を有していれば、その柱状結晶が円柱状であっても、多角柱状であってもよい。また、シンチレータ１１０は、柱状結晶が一様である必要はなく、シンチレータ１１０において、例えば、円柱状と多角柱状との結晶を含んでいていてもよい。さらに、シンチレータ１１０のそれぞれの柱状結晶の太さが一様である必要はない。ここで柱状結晶の太さとは、上述の基板１２０と交差する方向に成長する柱状結晶の長軸と直交する方向の太さのことを言う。シンチレータ１１０において、それぞれの柱状結晶の太さに分布があってもよい。シンチレータ１１０のそれぞれの柱状結晶の太さは、０．１μｍ以上かつ５０μｍ以下であってもよく、さらに、０．１μｍ以上かつ１５μｍ以下であってもよい。シンチレータ１１０の柱状結晶の太さが０．１μｍ未満の場合、シンチレータ１１０内で発生する光の波長と比較して、柱状結晶の太さが小さくなるため、幾何学的光回折や光学的散乱を起こし難くなり、光が受光面に向かって導波され難くなりうる。このため、光がシンチレータ１１０の柱状結晶の外へ拡散してしまい、このようなシンチレータ１１０を用いた放射線検出器における空間分解能を下げる要因になりうる。一方、理論上、シンチレータプレート１００は、シンチレータ１１０のそれぞれの柱状結晶の太さよりも小さいものを解像することは困難である。従って、シンチレータ１１０のそれぞれの柱状結晶の太さが５０μｍより大きい場合、例えば１０ＬＰ／ｍｍのような高空間周波数域だけではなく、１ＬＰ／ｍｍのような低空間周波数域における空間分解能も低下させる要因となりうる。
【００３２】
また、シンチレータ１１０のそれぞれの柱状結晶において、柱状結晶内での太さは一様である必要はなく、一方の端から他方の端までの太さの変化が、例えば、５０μｍ以下であってもよい。ただし、本実施形態において、柱状結晶とは、基板１２０の側が太く、基板１２０から離れるにつれて先の細くなった針状構造を含む。シンチレータ１１０の柱状結晶が針状構造を有する場合、シンチレータ１１０の先端（基板１２０に接する側とは逆側の端部）が、シンチレータ１１０の基板１２０に接する部分など他の部分よりも５０μｍ以上細くなってもよい。また、シンチレータ１１０の柱状結晶の断面の形状も、一方の端から他方の端まで一様でなくてもよく、例えば、基板１２０との距離が近い部分では多角柱状だった結晶が、基板１２０との距離が遠くなるにつれて円柱状に変化してもよい。
【００３３】
シンチレータ１１０の長さ（高さ）は、柱状結晶の長軸の長さであり、シンチレータ１１０のそれぞれの柱状結晶の長さのばらつきがより小さい方がよく、長さが一様であってもよい。ただし、必ずしも長さが一様である必要はなく、シンチレータ１１０において、長さの長い柱状結晶と短い柱状結晶とを有していてもよい。短い柱状結晶の端から光が漏れ出た場合であっても、その光は、近接する柱状結晶の中に入り、そのまま受光面に向かってそのシンチレータ１１０の柱状結晶内を伝播しうる。従って、長短の柱状結晶が混在するシンチレータ１１０であっても、光の拡散を抑制することができるため、光導波性を有する。
【００３４】
シンチレータ１１０のそれぞれの柱状結晶の長軸の長さは、本実施形態の効果に大きな影響を与えるものではなく、シンチレータ１１０の長さが短くても長くても本実施形態の効果を奏する。従って、シンチレータ１１０の長さは特に制限されないが、現実的な作製プロセスを考慮した場合、１００ｎｍ以上かつ１０ｃｍ以下であってもよい。さらに、シンチレータ１１０の長さは１μｍ以上かつ１ｃｍ以下であってもよい。
【００３５】
シンチレータ１１０の互いに隣接する柱状結晶は、互いの側面と側面との間隔が２００ｎｍ以上かつ１μｍ以下の、それぞれ独立した柱状構造であってもよい。しかしながら、柱状結晶が互いに完全には分離しておらず、シンチレータ１１０の表面に対して交差する方向に光学界面が断続的に存在してもよい。光学界面が断続的に存在する場合であっても、シンチレータ１１０は光導波性を有しうる。また、シンチレータ１１０内に空隙または光散乱体が複数存在していても良い。空隙または光散乱体によって光は散乱するが、その散乱光は、近隣のシンチレータ１１０の柱状結晶の中に入り受光面に向かって伝播できる。このため、シンチレータ１１０は、空隙または散乱体を複数内在させていても、光導波性を有しうる。また、シンチレータ１１０は、柱状結晶のそれぞれの先端が平坦化されていてもよく、その場合、受光面との凹凸が小さくなり、効率的に光が受光面に受光されることが期待できる。
【００３６】
シンチレータ１１０を形成する材料として、種々の公知のシンチレータ材料を使用することができる。本実施形態において、シンチレータ１１０が薄い保護膜１３０で覆われることによって水分子の影響を受け難くなるため、水分子と接触して劣化する材料をシンチレータ１１０として用いることができる。具体的には、シンチレータ１１０として、潮解性を有する化合物が挙げられ、中でも、金属ハライドなどのハロゲン化物が用いられうる。金属ハライドは、大気に暴露されると潮解し、構造が変化してしまう。潮解し構造が変化すると、シンチレータ１１０内を伝播する光が、シンチレータ１１０外に拡散し、放射線検出器における空間分解能を低下させうる。ここで、本実施形態は、潮解性に限らず、水分子と接触することで劣化し、放射線検出器における空間分解能を低下させうる材料を用いたシンチレータ１１０に対して、適用されうる。
【００３７】
金属ハライドの中で代表的な材料としてＣｓＩなどのアルカリハライドがある。ＣｓＩは、放射線のうちＸ線の可視光への変換効率が高い。また、ＣｓＩは、蒸着によって容易に柱状結晶を有するシンチレータ１１０を形成でき、また、シンチレータ１１０の長さを長くすることが可能である。ＣｓＩは、単独では発光効率が十分でないために、賦活剤が添加される。例えばインジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）などが、賦活剤として用いられる。
【００３８】
例えば、Ｔｌを含有するＣｓＩシンチレータを形成するための原材料として、１種類以上のＴｌ化合物を含む添加剤とＣｓＩとを用いて、シンチレータ１１０を形成することができる。ＣｓＩ：Ｔｌは４００ｎｍから７５０ｎｍまでの広い発光波長を有する。１種類以上のＴｌ化合物を含有するＴｌ化合物としては、一価と三価の酸化数の化合物を用いることができる。例えば、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、臭化タリウム（ＴｌＢｒ）、塩化タリウム（ＴｌＣｌ）、フッ化タリウム（ＴｌＦ、ＴｌＦ３）などが用いられうる。賦活剤の含有量は、目的性能に応じて、適宜調整すればよく、例えば、ＣｓＩに対して０．０１モル％以上かつ２０モル％以下にしてもよい。
【００３９】
シンチレータ１１０に用いるアルカリハライドに、以下の一般式（２）で表されるアルカリハライドを用いてもよい。
【００４０】
Ｍ２Ｘ１・αＭ３Ｘ２・βＭ４Ｘ３：γＡ１  ・・・  （２）
【００４１】
ここで、Ｍ２は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、および、セシウム（Ｃｓ）から選ばれる少なくとも１種である。Ｍ３は、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、銅（Ｃｕ）、および、ニッケル（Ｎｉ）から選ばれる少なくとも１種である。Ｍ４は、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、および、インジウム（Ｉｎ）から選ばれる少なくとも１種である。Ｘ１、Ｘ２、および、Ｘ３は、それぞれ独立にフッ素（Ｆ）、塩素、（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）から選ばれる少なくとも１種である。Ａ１は、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｉｎ、ビスマス（Ｂｉ）、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｍ、Ｙ、タリウム（Ｔｌ）、Ｎａ、銀（Ａｇ）、Ｃｕ、および、Ｍｇから選ばれる少なくとも１種である。α、β、γは、それぞれ、０≦α＜０．５、０≦β＜０．５、０＜γ≦０．２の範囲の数値を表す。
【００４２】
また、シンチレータ１１０として、上述のアルカリハライド以外にも、ハライド化合物を用いることができ、一般式（３）に示す希土類賦活アルカリ土類金属フッ化ハロゲン化合物も用いてもよい。
【００４３】
Ｍ５ＦＸ４：δＡ２  ・・・  （３）
【００４４】
ここで、Ｍ５は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａから選ばれる少なくとも１種のアルカリ土類金属原子である。Ａ２はＣｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂから選ばれる少なくとも１種の希土類原子である。Ｘ４は、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉから選ばれる少なくとも１種のハロゲン原子である。δは、０＜δ≦０．２の範囲内の数値を表す。
【００４５】
また本実施形態において、上述のハライド化合物以外の化合物をシンチレータ１１０として用いいてもよい。具体的には、ＬｎＴａＯ４：（Ｎｂ，Ｇｄ）系、Ｌｎ２ＳｉＯ５：Ｃｅ系、ＬｎＯＸ：Ｔｍ系（Ｌｎは、希土類元素を表す）、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ、Ｃｅ、ＺｎＷＯ４、ＬｕＡｌＯ３：Ｃｅ、Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２：Ｃｒ、ＨｆＯ２などがある。
【００４６】
本実施形態において、基板１２０は、シンチレータ１１０を保持できる固体でありうる。金属及びその酸化物、半導体及びその酸化物、ガラス、樹脂などの材料で構成された基板や、これらの基板の上に光を検出するための光電変換素子などが形成されたセンサパネルを基板１２０として用いることができる。
【００４７】
次いで、本実施形態におけるシンチレータプレート１００を備えた放射線検出装置２００について、図２を用いて説明をする。図２は、本実施形態のシンチレータプレート１００を備えた放射線検出装置２００の断面図である。放射線検出装置２００は、上述のシンチレータプレート１００以外にセンサパネル２０１を含む。センサパネル２０１は、基板２０２の上に配された光検出部２０３を含む。光検出部２０３には、シンチレータ１１０で放射線から変換された光を検出するための複数の光電変換素子２０４が配される。シンチレータ１１０で放射線から変換された光が、光電変換素子２０４の受光面に入射することによって、放射線検出装置２００は放射線を検出する。図２に示す構成において、シンチレータプレート１００は、図１に示した基板１２０が、放射線検出装置２００の外側になるように配され、シンチレータ１１０と光電変換素子２０４とが向かい合うように配される。
【００４８】
また、シンチレータプレート１００とセンサパネル２０１との間に、接着剤などを用いた結合層２０５が設けられてもよい。結合層２０５は、シンチレータプレート１００とセンサパネル２０１とを一体化する以外に、シンチレータプレート１００や光電変換素子２０４を保護する機能を有していてもよい。また、結合層２０５は、シンチレータ１１０と光電変換素子２０４の受光面とを光学的に接続する機能を備えていてもよい。また、結合層２０５は、異なる材料を２層以上重ねた積層構造を有していてもよい。
【００４９】
図２に示す放射線検出装置２００は、シンチレータプレート１００と、センサパネル２０１とを組み合わせることによって製造することができる。また、シンチレータプレート１００は、シンチレータプレート１００のセンサパネル２０１と接する面とは逆の面、基板１２０とシンチレータプレート１００との間に反射層を有していてもよい。シンチレータ１１０で発生した光の約半分は、センサパネル２０１と接している面に進むが、残り半分は基板１２０の側に進みうる。この光を反射層によってセンサパネル２０１の方向に進ませることが可能となり、光電変換素子２０４に到達する光を増やすことができる。反射層を用いることによって、放射線検出装置２００の放射線に対する感度を高めることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、シンチレータプレート１００とセンサパネル２０１とを結合層２０５を介して接合する形態を示したが、センサパネル２０１の上にシンチレータ１１０および保護膜１３０を形成してもよい。この場合、センサパネル２０１が基板１２０を兼ねうる。
【００５１】
実施例
次いで、上述の実施形態の実施例について説明する。まず、Ｓｉを用いた基板１２０の上に、加熱蒸着法によってシンチレータ１１０を形成した。加熱蒸着は、真空容器内の加熱用ボートに、ＣｓＩ原料粉末を充填し、加熱用ボートに対向して基板１２０を４枚、回転盤に据え付けた。また、真空容器内にＣｓＩ原料粉末を充填したボートとは別のボートを設置し、このボートには、発光中心としてのＴｌＩ原料粉末を充填した。原料および基板１２０をセットした後、真空容器内を真空ポンプで高真空状態にし、基板１２０を真空容器内で回転させながら基板１２０上にシンチレータ１１０を形成した。
【００５２】
次に、シンチレータ１１０を形成した基板１２０を真空容器から取り出すのに際し、窒素ガスを用いて、基板の入った真空容器を大気圧に調整した。真空容器の扉を開け、シンチレータ１１０を形成した４枚の基板１２０のうちの３枚に対して、直ちにフッ素系コーティング剤をスプレー塗布することによって第１の層１３１としてフッ素樹脂を形成した。フッ素系コーティング剤は、スリーエムジャパン株式会社製Ｎｏｖｅｃ２７０２（登録商標）を、溶媒としてＮｏｖｅｃ７２００（登録商標）で３０倍に希釈したものを用いた。シンチレータ１１０を形成した４枚の基板１２０のうち残りの１枚は、第１の層１３１を含む保護膜１３０を形成せず、比較例１のシンチレータプレートとした。
【００５３】
次に上述の第１の層１３１を形成した基板１２０のうちの１枚に対して、直ちに適切に活性化したケイ酸エチルを接触させた。これによって、第１の層１３１の形成されたシンチレータ１１０の表面に金属アルコキシドと、金属アルコキシドの一部の金属原子間が酸素で架橋された架橋体とを含む第２の層１３２を形成した。本実施例において、ケイ酸エチルの前駆体としてＴＥＯＳを用いた。また、形成された第２の層１３２は、Ｓｉとエチル基とを含む。以上の工程によって、フッ素樹脂を含む第１の層１３１、および、金属アルコキシドと金属アルコキシドの一部の金属原子間が酸素で架橋された架橋体とを含む第２の層１３２が積層した保護膜１３０が形成され、実施例１のシンチレータプレート１００を得た。また、第１の層１３１を形成した基板１２０のうちの別の１枚に対して、大気雰囲気中（室温２５℃、湿度４５％）に６０分間曝した後に、第２の層１３２を形成し、実施例２のシンチレータプレート１００を得た。また、第１の層１３１を形成した基板１２０のうち、さらに別の１枚は、第１の層１３１を形成するだけで、第２の層１３２を形成せずに、比較例２のシンチレータプレートとした。
【００５４】
得られた実施例１、２および比較例１、２のそれぞれのサンプルに対してＸ線を照射し、ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：変調伝達関数）評価による分解能評価を行った。ＭＴＦ評価の方法を以下に記す。分解能を評価する手法として、一般的なエッジ法を使用した。使用したＸ線の線質はＲＱＡ５（線源：タングステン、管電圧：７０ｋＶ、管電流：０．５ｍＡ、フィルタ：厚さ２１ｍｍのアルミニウム）であった。実施例１、２および比較例１、２のそれぞれのサンプルをＦＯＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃ  Ｐｌａｔｅ）付きのＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）に押し付け、評価用のＸ線を照射することでＭＴＦ測定を行った。
【００５５】
ＭＴＦ評価の結果について、以下に説明する。実施例１のシンチレータプレート１００を、第２の層１３２を形成した後、１００分間大気雰囲気中（室温２５℃、湿度４５％）に曝した後にＭＴＦ評価を実施した。さらに１週間（約１００００分）大気雰囲気中（室温２５℃、湿度４５％）に曝した後、実施例１のシンチレータプレート１００のＭＴＦ評価を実施した。なお、各々の測定のタイミングにおいて、第１の層１３１のみを形成した比較例２のシンチレータプレートについても測定を実施した。結果を図３に示す。
【００５６】
図３に示す結果から、実施例１のシンチレータプレート１００は、第２の層１３２を形成した後、１週間、大気雰囲気中（室温２５℃、湿度４５％）に曝した後もＭＴＦが略変わらず、極めて安定であることがわかった。また、比較例２のシンチレータプレートの結果から、第１の層１３１を形成後１００分間大気雰囲気中に曝した場合でも、ＭＴＦは実施例１との大きな差異は見られなかった。一方、１週間、大気雰囲気に曝すことによって比較例２のシンチレータプレートのＭＴＦが低下することがわかった。これは、第１の層１３１のみでは、長期的に水分子がシンチレータ１１０に作用し、シンチレータ１１０が潮解することを抑制できないためである。
【００５７】
また、図３に結果を示す測定に先立ち、実施例２のシンチレータプレート１００において、第１の層１３１の形成後かつ第２の層１３２を形成する前に実施したＭＴＦ評価の結果を図４に示す。図４に示す結果から、実施例２のシンチレータプレート１００のＭＴＦは、上述の実施例１のシンチレータプレート１００と差異がないことが分かった。実施例２のシンチレータプレート１００は、第１の層１３１を形成してから、第２の層１３２を形成するまでに、大気雰囲気中（室温２５℃、湿度４５％）に６０分間曝した。この結果から第１の層１３１を形成することによって、６０分間はＭＴＦの低下を防止可能であることが分かった。上述のように、比較例２の結果を鑑みると、第１の層１３１を形成してから、第２の層１３２を形成するまでに、１００分程度は大気雰囲気中に曝してもＭＴＦの低下を招かないことがわかった。
【００５８】
さらに、実施例２のシンチレータプレート１００を、第２の層を形成後に、１週間、大気雰囲気（室温２５℃、湿度４５％）に曝した後にＭＴＦを測定したところ、０．４２２（２ＬＰ/ｍｍ）であった。実施例１のシンチレータプレート１００と同様、有意な経時変化が見られなかった。これらの結果から、フッ素樹脂を用いた第１の層１３１を形成後、金属アルコキシドと、その一部の金属原子間が酸素で架橋された架橋体とを用いた第２の層１３２を形成することによって、実質的にＭＴＦの変化を恒久的に抑制可能であることが分かった。以上の結果から、本実施例に示す保護膜１３０はシンチレータ１１０の潮解を抑止可能であると考えられる。
【００５９】
次に、上述の実施例１、２及び比較例２のシンチレータプレートについて、上述のＭＴＦ評価を実施した後、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による断面観察を実施した。その結果、いずれのシンチレータプレートも特徴的な差異はなく、シンチレータ１１０の太さもほぼ変わらなかった。加えて、シンチレータ１１０の柱状結晶の結晶間の間隙の大きさも同程度であった。
【００６０】
比較例１のシンチレータプレートにおいて、シンチレータ１１０の蒸着終了後に速やかに断面観察した際は、上述の実施例１、２及び比較例２の観察結果と同様に特徴的な差異は見られなかった。しかしながら、１週間、大気雰囲気（室温２５℃、湿度４５％）に曝した後に観察した結果、隣接する柱状結晶が互いに結合する様子や、溶けている様子が観察された。これは比較例１のシンチレータ１１０に対して保護膜１３０が形成されていないため、シンチレータ１１０が潮解したものであり、上述の実施例１、２及び比較例２のシンチレータ１１０の断面とは大きく異なっていた。
【００６１】
上述のように、比較例１のシンチレータプレートにおいて、シンチレータ１１０の蒸着終了後に速やかに断面観察した際、実施例１、２のシンチレータ１１０と特徴的な差異が見られなかった。このため、実施例１、２において、保護膜１３０は、シンチレータ１１０の柱状結晶間の間隙を埋めるほどの膜厚を有していないことが分かった。シンチレータ１１０の柱状結晶間の間隙は２００ｎｍ程度のため、保護膜１３０の膜厚は１００ｎｍ以下であり、ＳＥＭによる断面観察などから５０ｎｍ以下であると推測された。以上の結果から、本実施例のシンチレータプレート１００は、保護膜１３０が５０ｎｍ以下の薄い膜厚であっても、シンチレータ１１０の潮解を効果的に抑止可能であると考えられる。
【００６２】
以上、本発明に係る実施形態および実施例を示したが、本発明はこれらの実施形態および実施例に限定されないことはいうまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態および実施例は適宜変更、組み合わせが可能である。
【００６３】
以下、図５を参照しながら上述の保護膜１３０によって覆われたシンチレータ１１０と、シンチレータ１１０で発生する光を検出するための光電変換素子２０４とを用いた放射線検出装置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。放射線源であるＸ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は、患者又は被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、本発明の放射線検出装置２００に入射する。この入射したＸ線に患者又は被験者６０６１の体内部の情報が含まれる。放射線検出装置２００において、Ｘ線６０６０の入射に対応してシンチレータ１１０が発光し、これが光電変換素子２０４で光電変換され、電気的情報を得る。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によって画像処理され、制御室の表示部としてのディスプレイ６０８０で観察できる。
【００６４】
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などの伝送処理部によって遠隔地へ転送できる。これによって別の場所のドクタールームなどの表示部であるディスプレイ６０８１に表示し、遠隔地の医師が診断することも可能である。また、この情報は、光ディスクなどの記録媒体に記録することができ、またフィルムプロセッサ６１００によって記録媒体となるフィルム６１１０に記録することもできる。
【符号の説明】
【００６５】
１００：シンチレータプレート、１１０、シンチレータ、１２０：基板、１３０：保護膜、１３１：第１の層、１３２：第２の層
【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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