(57)【要約】【課題】シンチレータが形成された支持基板が熱を受けた場合の放射線画像の画質低下を抑制する。【解決手段】入射された放射線をシンチレータ層18によって光へ変換した後に、光電変換層16によって光を電荷へ変換し、光電変換層16に蓄積された電荷をＴＦＴ基板14のスイッチ素子をオンさせることで読み出す、間接変換方式の放射線検出パネル10において、シンチレータ層18が形成された支持基板20を、熱伝導異方性を有するピッチ系ＣＦＲＰ(炭素繊維強化合成樹脂)で構成し、熱伝導率の高い方向を支持基板20の幅方向に一致させる。また、支持基板20の幅方向に沿った両端部に、支持基板20の変形を抑制すると共に、支持基板20から伝導した熱を放熱フィン32によって放熱する変形抑制・放熱部材28をシンチレータ層18の形成前に取り付け、シンチレータ層18の形成後も変形抑制・放熱部材28を取り外さずに検出パネル10の構成部材として用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導の方向によって熱伝導率が相違する熱伝導異方性を有する支持基板と、
前記支持基板上に形成されたシンチレータと、
前記シンチレータから放出された光を電気信号へ変換する光検出部と、
を含む放射線検出パネル。
【請求項２】
前記支持基板はピッチ系の炭素繊維強化合成樹脂で構成されている請求項１記載の放射線検出パネル。
【請求項３】
前記支持基板は平板状で、前記支持基板の表面又は裏面と平行な特定方向に沿った熱伝導率が他の方向の熱伝導率よりも高くなるように構成されている請求項１又は請求項２記載の放射線検出パネル。
【請求項４】
前記シンチレータは柱状結晶構造部を有している請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項５】
前記支持基板は平板状で、
前記支持基板の表面又は裏面と平行な方向に沿った前記支持基板の端部に取付けられ、前記支持基板が撓む方向への前記端部の変形を抑制する変形抑制部材を更に備えた請求項１〜請求項４の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項６】
前記支持基板は、平板状で、表面又は裏面と平行な特定方向に沿った熱伝導率が他の方向の熱伝導率よりも高くなるように構成されており、
前記特定方向に沿った前記支持基板の端部に取付けられ、前記支持基板から伝導した熱を放熱する放熱部材を更に備えた請求項１〜請求項５の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項７】
前記放熱部材は、その一部が前記放射線検出パネルの筐体の外面に露出するように配置されている請求項６記載の放射線検出パネル。
【請求項８】
前記支持基板は、カーボンナノチューブ群が混入された合成樹脂で構成され、前記支持基板に前記熱伝導異方性が生ずるように、前記合成樹脂に混入された状態での個々の前記カーボンナノチューブの向きが揃えられている請求項１、請求項３〜請求項７の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項９】
前記支持基板は、微小サイズの線状金属片群が混入されたカーボンで構成され、前記支持基板に前記熱伝導異方性が生ずるように、前記カーボンに混入された状態での個々の前記線状金属片の向きが揃えられている請求項１、請求項３〜請求項７の何れか１項記載の放射線検出パネル。
【請求項１０】
前記線状金属片はアルミニウム又は銅から成る請求項９記載の放射線検出パネル。
【請求項１１】
熱伝導の方向によって熱伝導率が相違する熱伝導異方性を有する支持基板上に、蒸着によってシンチレータを形成し、
前記シンチレータを形成した前記支持基板を、前記シンチレータから放出された光を電気信号へ変換する光検出部と共に単一の筐体内に収容して放射線検出パネルを製造する放射線検出パネルの製造方法。
【請求項１２】
前記支持基板は、平板状で、表面又は裏面と平行な特定方向に沿った熱伝導率が他の方向の熱伝導率よりも高くなるように構成されており、
前記特定方向に沿った前記支持基板の端部に、前記支持基板が撓む方向への前記端部の変形を抑制すると共に、前記支持基板から伝導した熱を放熱する変形抑制・放熱部材を取付けた状態で、前記シンチレータの形成を行い、
前記シンチレータを形成した前記支持基板を、前記変形抑制・放熱部材を取付けた状態のまま前記筐体内に収容する請求項１１記載の放射線検出パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線検出パネル及びその製造方法に係り、特に、支持基板上に形成されたシンチレータを備えた放射線検出パネル及び当該放射線検出パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、照射されたＸ線等の放射線を検出し、照射放射線量の分布を表す放射線画像のデータへ直接変換して出力するＦＰＤ(Flat Panel Detector)が実用化されており、このＦＰＤ等のパネル型の放射線検出器と、画像メモリを含む電子回路及び電源部を内蔵し、放射線検出器から出力される放射線画像データを画像メモリに記憶する可搬型の放射線検出パネル(以下、電子カセッテともいう)も実用化されている。電子カセッテは可搬性に優れているので、ストレッチャーやベッドに載せたまま被検者を撮影できると共に、電子カセッテの位置を変更することで撮影部位の調整も容易であるため、動けない被検者を撮影する場合にも柔軟に対処することができる。
【０００３】
上記の放射線画像検出器としては種々の構成が提案されており、例えば、照射された放射線をＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータ(蛍光体層)で光に一旦変換し、シンチレータから放出された光を光検出部によって電荷へ再変換して蓄積する間接変換方式の放射線画像検出器が知られている。間接変換方式の放射線画像検出器におけるシンチレータは、例えば支持基板にＣｓＩを蒸着させることで形成することができる。また、上記の支持基板としては、高剛性で放射線透過率が高い、均質で材質ムラが少ない、耐熱性が高く熱膨張率がガラスに近い、耐薬品性・導電性を有する、等の理由でカーボンが多用されている。
【０００４】
上記に関連して特許文献１には、支持基板上にシンチレータを形成するにあたり、支持基板を保持する基板ホルダ（基板保持手段）に、加熱手段、冷却手段、加熱／冷却手段等の温度制御手段を設けたり、ヒータや加熱用のランプの輻射熱等によって支持基板を加熱したり、真空蒸着における蒸発源からの輻射熱等による支持基板の温度上昇を、支持基板に接触する部材に設けた放熱手段等による冷却と組み合わせた方法により、シンチレータの形成開始時は１５２〜１８９℃、形成終了時には１９０〜２５０℃となるように、支持基板の温度を制御する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、基板上にシンチレータを蒸着するにあたり、基板の第１表面上の所定の位置に補助基板を重ね合わせ、重ね合わせた基板と補助基板全体を有機膜で覆い、有機膜で覆った基板及び補助基板を蒸着装置内の保持部に保持した状態で、基板の第１表面と反対側の第２表面を覆う有機膜の表面にシンチレータを蒸着形成することで、基板の自重やシンチレータの重みによる基板が反りを防止して基板上に形成されるシンチレータを均一化し、その後基板から補助基板を分離する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３〜５には、シンチレータを形成する基板として、ＣＦＲＰ(Carbon Fiber Reinforced Plastics：炭素繊維強化合成樹脂)から成る基板を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１４４６９号公報
【特許文献２】再公表２００４−０７９３９６号公報
【特許文献３】特開２００８−５１８１４号公報
【特許文献４】特開２００７−２４０３０６号公報
【特許文献５】特開２００８−１０７２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、支持基板として多用されているカーボンは、熱伝導率が比較的低いという特性を有している。また、シンチレータを形成する支持基板は、支持基板上にシンチレータを形成する際の取扱性を考慮して一定以上の剛性を確保するために、厚みを或る程度厚くする必要がある。このため、カーボンで構成した支持基板は厚みが厚いことも相俟って熱伝導性が低く、その一部が外部から熱を受けて温度むら(温度が不均一な状態)が生じた場合、外部から受けた熱が放散されにくく、温度が不均一な状態が比較的長時間継続する。
【０００９】
これにより、支持基板上にＣｓＩを蒸着させてシンチレータを形成する際に、蒸発源等から受ける熱によって支持基板の温度が不均一な状態となり、その影響を受けて支持基板上に形成されるシンチレータも厚み等が面内不均一となる。そして、シンチレータを形成した支持基板を組み込んで製造した放射線検出パネルにおいて、撮影によって得られる放射線画像に濃度むら等の画質低下が生ずるという課題があった。
【００１０】
また、放射線検出パネルの構成によっては、パネルの筐体内のレイアウトが、内蔵する電子回路等の熱源の近傍に支持基板が配置されたレイアウトとなることがあるが、この場合も、熱源から放散された熱が支持基板に蓄熱されることで支持基板の温度が不均一な状態となり、支持基板の温度が不均一な状態がシンチレータの特性(感度)に不均一に影響を及ぼすことで、放射線画像に濃度むら等の画質低下が生ずるという課題があった。
【００１１】
これに対して特許文献１〜５には、上記の課題について何ら記載されておらず、上記の課題を解決するための手段についても記載されていない。
【００１２】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、シンチレータが形成された支持基板が熱を受けた場合の放射線画像の画質低下を抑制できる放射線検出パネルを得ることが目的である。
【００１３】
また本発明は、シンチレータの厚み等の面内不均一性が抑制された放射線検出パネルを製造できる放射線検出パネルの製造方法を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る放射線検出パネルは、熱伝導の方向によって熱伝導率が相違する熱伝導異方性を有する支持基板と、前記支持基板上に形成されたシンチレータと、前記シンチレータから放出された光を電気信号へ変換する光検出部と、を含んで構成されている。
【００１５】
請求項１記載の発明に係る放射線検出パネルは、支持基板と、当該支持基板上に形成されたシンチレータと、当該シンチレータから放出された光を電気信号へ変換する光検出部と、を含んで構成されているが、請求項１記載の発明では、上記の支持基板として、熱伝導の方向によって熱伝導率が相違する熱伝導異方性を有する支持基板を用いている。これにより、支持基板が熱を受けた場合、受けた熱は支持基板に蓄熱されることなく熱伝導率が高い方向に沿って支持基板内を伝導されて支持基板の表面に到達し、到達した表面から排出(放散)される。
【００１６】
従って、支持基板が熱を受けた場合の支持基板の温度の不均一さが低減され、支持基板の温度がシンチレータの特性に影響を及ぼす度合いの不均一さも低減されるので、シンチレータが形成された支持基板が熱を受けた場合の放射線画像の画質低下を抑制することができる。また、支持基板が熱伝導異方性を有していることにより、支持基板の向きを調整することで支持基板からの排熱の方向を調整することも可能となる。
【００１７】
なお、請求項１記載の発明において、支持基板としては、例えば請求項２に記載したように、ピッチ系の炭素繊維強化合成樹脂(ＣＦＲＰ)で構成することが好ましい。炭素繊維にはピッチ系とＰＡＮ系があるが、ピッチ系の炭素繊維は一般にＰＡＮ系の炭素繊維よりも熱伝導率が高く、ピッチ系の炭素繊維を一定方向に並べた状態で合成樹脂によって固めることで製作されるピッチ系のＣＦＲＰは、ＣＦＲＰ中の炭素繊維の長手方向に沿った熱伝導率が他の方向に沿った熱伝導率よりも高く、熱伝導異方性を有している。このため、ピッチ系のＣＦＲＰは支持基板の構成材料として好適である。
【００１８】
また、請求項１又は請求項２記載の発明において、例えば請求項３に記載したように、支持基板は平板状で、支持基板の表面又は裏面と平行な特定方向に沿った熱伝導率が他の方向の熱伝導率よりも高くなるように構成することができる。これにより、支持基板が受けた熱は、主に支持基板の表面又は裏面と平行な特定方向に沿って支持基板内を伝導し、支持基板の側面(特定方向に沿った端部)から排出(放散)されることになるので、放射線検出パネルが、放射線検出パネルの筐体の表裏面のうち支持基板に近接した位置に配置される面が人体に接するように使用される場合にも、放射線検出パネルの筐体のうち人体に接する面が、支持基板から排出(放散)される熱によって過熱状態になることを防止することができる。
【００１９】
また、請求項１〜請求項３の何れかに記載の発明において、シンチレータは、請求項４に記載したように柱状結晶構造部を有していることが好ましい。これにより、シンチレータに放射線が入射されることに伴ってシンチレータで発生された光は、柱状結晶構造部において、柱状結晶の間隙に案内されて光検出部側へ射出されることで、光検出部側へ射出される光の拡散が抑制されるので、放射線検出パネルによって検出される放射線画像のボケを抑制することができる。
【００２０】
また、請求項１〜請求項４の何れかに記載の発明において、例えば請求項５に記載したように、支持基板は平板状で、支持基板の表面又は裏面と平行な方向に沿った支持基板の端部に、支持基板が撓む方向への端部の変形を抑制する変形抑制部材が取付けられていることが好ましい。これにより、変形抑制部材を含む支持基板の剛性が向上され、支持基板の撓みが抑制されるので、支持基板の厚みを薄くすることで支持基板の熱伝導率を更に向上させ、支持基板の温度の不均一さを更に低減させることも可能となる。
【００２１】
また、請求項１〜請求項５の何れかに記載の発明において、例えば請求項６に記載したように、支持基板は、平板状で、表面又は裏面と平行な特定方向に沿った熱伝導率が他の方向の熱伝導率よりも高くなるように構成され、特定方向に沿った支持基板の端部に、支持基板から伝導した熱を放熱する放熱部材が取付けられていることが好ましい。なお、放熱部材としては、例えば熱伝導率が比較的高い材料(例えばアルミニウムや銅等の金属)から成り、放熱効率の高い形状(例えば表面積を増大させるフィン等が設けられた形状)の部材を用いることができる。これにより、支持基板が受けた熱は、主に支持基板の表面又は裏面と平行な特定方向に沿って支持基板内を伝導し、支持基板の側面(特定方向に沿った端部)に到達した後に、放熱部材に伝導し放熱部材から排出(放散)されるので、支持基板からの排熱の効率が向上し、支持基板の温度の不均一さを更に低減させることができる。
【００２２】
また、請求項６記載の発明において、放熱部材は、例えば請求項７に記載したように、その一部が放射線検出パネルの筐体の外面に露出するように配置されていることが好ましい。これにより、放熱部材から排出(放散)される熱のうちの少なくとも一部が放射線検出パネルの筐体外へ排出されるので、放射線検出パネルの筐体内が過熱状態となることを防止することができる。
【００２３】
また、請求項１、請求項３〜請求項７の何れかに記載の発明において、支持基板は、例えば請求項８に記載したように、カーボンナノチューブ群が混入された合成樹脂で構成することも可能であり、この場合、合成樹脂に混入された状態での個々のカーボンナノチューブの向きを揃えておくことで、支持基板に熱伝導異方性を生じさせることができる。また、個々のカーボンナノチューブの向きを揃えることは、個々のカーボンナノチューブに磁界等を加えることによって実現することができる。
【００２４】
また、請求項１、請求項３〜請求項７の何れかに記載の発明において、支持基板は、例えば請求項９に記載したように、微小サイズの線状金属片群が混入されたカーボンで構成することも可能であり、この場合、カーボンに混入された状態での個々の線状金属片の向きを揃えておくことで、支持基板に熱伝導異方性を生じさせることができる。なお、個々の線状金属片の向きを揃えることは、個々の線状金属片に電界等を加えることによって実現することができる。また、請求項９に記載の線状金属片は、熱伝導率が比較的高い金属、例えば請求項１０に記載のアルミニウム又は銅から構成することができる。
【００２５】
請求項１１記載の発明に係る放射線検出パネルの製造方法は、熱伝導の方向によって熱伝導率が相違する熱伝導異方性を有する支持基板上に、蒸着によってシンチレータを形成し、前記シンチレータを形成した前記支持基板を、前記シンチレータから放出された光を電気信号へ変換する光検出部と共に単一の筐体内に収容して放射線検出パネルを製造する。
【００２６】
請求項１１記載の発明では、蒸着によってシンチレータを形成する支持基板として、熱伝導異方性を有する支持基板を用いているので、蒸着中に支持基板が受けた熱は、支持基板に蓄熱されることなく熱伝導率が高い方向に沿って支持基板内を伝導されて支持基板の表面に到達し、到達した表面から排出(放散)される。これにより、蒸着中に支持基板が熱を受けることによる支持基板の温度の不均一さが低減されるので、支持基板の温度の不均一さの影響を受けて、支持基板上に形成されるシンチレータの厚み等が不均一となることが抑制される。
【００２７】
そして、請求項１１記載の発明では、シンチレータを形成した支持基板を、シンチレータから放出された光を電気信号へ変換する光検出部と共に単一の筐体内に収容して放射線検出パネルを製造するので、請求項１１記載の発明によれば、シンチレータの厚み等の面内不均一性が抑制された放射線検出パネルを製造することができる。
【００２８】
また、請求項１１記載の発明において、支持基板が、平板状で、表面又は裏面と平行な特定方向に沿った熱伝導率が他の方向の熱伝導率よりも高くなるように構成されている場合、例えば請求項１２に記載したように、特定方向に沿った支持基板の端部に、支持基板が撓む方向への端部の変形を抑制すると共に、支持基板から伝導した熱を放熱する変形抑制・放熱部材を取付けた状態でシンチレータの形成を行い、シンチレータを形成した支持基板を、変形抑制・放熱部材を取付けた状態のまま筐体内に収容することが好ましい。
【００２９】
これにより、蒸着によってシンチレータを形成している間の支持基板の撓みが変形抑制・放熱部材によって抑制されると共に、蒸着によってシンチレータを形成している間の支持基板の温度の不均一さも変形抑制・放熱部材によって抑制されることで、支持基板上に形成されるシンチレータの厚み等の面内不均一性をより効果的に抑制できる。また、シンチレータを形成した支持基板を、変形抑制・放熱部材を取付けた状態のまま筐体内に収容することで、製造した放射線検出パネルの筐体内における支持基板の撓みも変形抑制・放熱部材によって抑制されると共に、筐体内に収容された状態の支持基板が熱を受けた場合の支持基板の温度の不均一さも変形抑制・放熱部材によって抑制される。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように本発明は、支持基板と、当該支持基板上に形成されたシンチレータと、シンチレータから放出された光を電気信号へ変換する光検出部と、を含む放射線検出パネルにおいて、熱伝導の方向によって熱伝導率が相違する熱伝導異方性を有する支持基板を用いたので、シンチレータが形成された支持基板が熱を受けた場合の放射線画像の画質低下を抑制できる、という優れた効果を有する。
【００３１】
また本発明は、熱伝導の方向によって熱伝導率が相違する熱伝導異方性を有する支持基板上に蒸着によってシンチレータを形成し、シンチレータを形成した支持基板を、シンチレータから放出された光を電気信号へ変換する光検出部と共に単一の筐体内に収容して放射線検出パネルを製造するので、シンチレータの厚み等の面内不均一性が抑制された放射線検出パネルを製造できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態で説明した放射線画像検出器の、(Ａ)は断面図、(Ｂ)は支持基板周りの斜視図である。
【図２】シンチレータの結晶構成を模式的に示す概略図である。
【図３】シンチレータの柱状結晶領域の断面を示すイメージ図である。
【図４】シンチレータの非柱状結晶領域の非柱状結晶断面を示すイメージ図である。
【図５】放射線画像検出器の構成を模式的に示す概略側面図である。
【図６】放射線画像検出器の電気系の構成を示す概略ブロック図である。
【図７】放射線画像検出器の１画素に相当する部分の等価回路を示す回路図である。
【図８】真空成膜装置の概略構成図である。
【図９】基板保持具に基板を取り付ける工程を示す概略図である。
【図１０】放射線画像検出器の他の構成を示す、(Ａ),(Ｂ)は断面図、(Ｃ)は外観を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１(Ａ)には本実施形態に係る放射線画像検出器(所謂電子カセッテ)１０が示されている。放射線画像検出器１０は、底面が矩形で厚みを有する平板状とされているが、可搬性を考慮して薄型に構成されており、画像情報を担持した放射線が照射される毎に前記画像情報を画像データに変換して蓄積記憶する機能を有している。放射線画像検出器１０は、図１(Ａ)における下方側の底面が放射線照射面１０Ａとされており、放射線画像の撮影時には、放射線照射面１０Ａが被写体を挟んで放射線発生部(図示省略)と対向するように配置され、放射線発生部から射出され、被写体を透過することで画像情報を担持した放射線は、放射線画像検出器１０の放射線照射面１０Ａに照射される。
【００３４】
図１(Ａ)に示すように、放射線画像検出器１０は、放射線を透過させる材料から成りおよそ扁平な箱形のケーシング(筐体)１２によって覆われている。また、放射線画像検出器１０は、放射線を一旦光に変換し、その光を電荷に変換して放射線検出を行う間接変換方式であり、ケーシング１２の内部には、ケーシング１２のうちの放射線照射面１０Ａ側から順に、ＴＦＴ基板１４、ａ−Ｓｉフォトダイオードから成り光−電気変換を行う光電変換層１６、放射線−光変換を行うシンチレータ層１８、支持基板２０及び電子回路基板２２が設けられている(間接変換方式)。なお、図示は省略するが、支持基板２０と電子回路基板２２との間には、電子回路基板２２に搭載された各種電子回路が放射線の照射に伴って損傷することを回避するために鉛板が配設されている。また、光電変換層１６はＴＦＴ基板１４上に設けられている一方、シンチレータ層１８は支持基板２０上に形成されている。
【００３５】
以下、まずシンチレータ層１８について説明する。シンチレータ層１８は、入射された放射線を、放射線の入射線量に応じた光量の光へ変換するためのものであり、構成材料としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）、ＮａＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化ナトリウム）、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム賦活ヨウ化セシウム）から成る結晶を用いることができるが、これらの材料から成るものに限られるものではない。なお、上記の各種材料の中でも、発光スペクトルが光電変換層１６の分光感度が極大となる波長域(550nm付近)と適合し、湿度による経時的な劣化も生じ難い等の理由から、ＣｓＩ：Ｔｌを用いてシンチレータ層１８を構成することが好ましい。
【００３６】
また本実施形態におけるシンチレータ層１８は、図２に示すように、放射線入射側(光電変換層１６側)に柱状結晶２４から成る柱状結晶領域が形成され、シンチレータ層１８の放射線入射側と反対側(支持基板２０側)に非柱状結晶２６から成る非柱状結晶領域が形成されて構成されている。
【００３７】
上記のように、シンチレータ層１８のうち、高効率の発光が得られる柱状結晶２４から成る柱状結晶領域が光電変換層１６側に位置しているので、シンチレータ層１８で発生された光は柱状結晶２４の間隙に案内されて光電変換層１６側へ射出され、光電変換層１６側へ射出される光の拡散が抑制されることで、放射線画像検出器１０によって検出される放射線画像のボケが抑制される。また、シンチレータ層１８の深部(非柱状結晶領域)に到達した光も、非柱状結晶２６によって光電変換層１６側へ反射されることで、光電変換層１６に入射される光の光量(シンチレータ層１８で発光された光の検出効率)が向上する。
【００３８】
なお、シンチレータ層１８の放射線入射側に位置する柱状結晶領域の厚みをｔ1とし、シンチレータ層１８の支持基板２０側に位置する非柱状結晶領域の厚みをｔ2としたときに、ｔ1とｔ2が下記の関係式を満たすことが好ましい。
【００３９】
0.01≦(ｔ2／ｔ1)≦0.25
柱状結晶領域の厚みｔ1と非柱状結晶領域の厚みｔ2とが上記関係式を満たすことで、発光効率が高く光の拡散を防止する領域(柱状結晶領域)と、光を反射する領域(非柱状結晶領域)と、のシンチレータ層１８の厚み方向に沿った比率が好適な範囲となり、シンチレータ層１８の発光効率、シンチレータ層１８で発光された光の検出効率、及び、放射線画像の解像度が向上する。非柱状結晶領域の厚みｔ2が厚過ぎると発光効率の低い領域が増え、放射線画像検出器１０の感度の低下に繋がることから、(ｔ2／ｔ1)は0.02以上かつ0.1以下の範囲であることがより好ましい。
【００４０】
図３は、シンチレータ層１８を構成する柱状結晶２４の、図２のＡ−Ａ線に沿った断面を示す。図３から明らかなように、柱状結晶領域において、柱状結晶２４は結晶の成長方向に対しほぼ均一な断面径を示し、且つ、柱状部分の周辺部に間隙が形成されており、個々の柱状結晶２４は互いに独立して存在している。ここで、柱状結晶２４の柱状部分における結晶径は、効率的な導光性を生じさせる観点から2μｍ以上15μｍ以下であることが好ましく、4μｍ以上かつ10μｍ以下であることがより好ましい。
【００４１】
なお、上記の結晶径とは、柱状結晶２４の成長方向上面から観察した結晶の最大径を意味する。具体的な測定方法としては、シンチレータ層１８の層厚方向に対して垂直な面からＳＥＭ(走査型電子顕微鏡)で観察することで柱径（結晶径）を測定する。１回の撮影でシンチレータ層１８を表面から見た時に柱状結晶が100本から200本観察できる倍率(約2000倍程度)で観察し、１回の撮影での撮影範囲内に存在する結晶全てに対し、柱状結晶の柱径の最大値を測定して平均した値を採用することができる。柱径(μｍ)は、小数点以下２桁まで読み、平均値をJIS Z 8401に従い小数点以下２桁目を丸めた値とした。
【００４２】
図４は、シンチレータ層１８を構成する非柱状結晶２６の、図２のＡ'−Ａ'線に沿った断面を示す。図４から明らかなように、非柱状結晶領域では、結晶同士が不規則に結合したり重なり合ったりして結晶間の明確な間隙は殆ど認めらない。非柱状結晶領域のように結晶間が癒着している場合の結晶径の測定は、隣接結晶間に生じる窪み（凹）同士を結んだ線を結晶間の粒界と見なし、癒着した結晶同士を最小多角形となるように分離して柱径および柱径に対応する結晶径を測定し、柱状結晶領域における結晶径と同様にして平均値をとり、その値を採用することができる。
【００４３】
非柱状結晶の結晶径は、効率的な反射を生じさせる観点から0.2μｍ以上かつ７.0μｍ以下であることが好ましく、1.0μｍ以上かつ6.0μｍ以下であることがより好ましい。また、非柱状結晶の結晶形状は、反射効率の観点から略球状であることが好ましく、非柱状結晶領域は、球状に近い結晶(略球状結晶）の集合体で構成されることが好ましい。
【００４４】
次に、上述したシンチレータ層１８が形成された支持基板２０について説明する。本実施形態では、支持基板２０として、ピッチ系の炭素繊維を用いて製造された炭素繊維強化合成樹脂(ＣＦＲＰ)から成り、図１(Ｂ)にも示すように、平板状かつ底面が矩形状の支持基板を用いている。ＣＦＲＰには、炭素繊維を一方向にのみ沿って揃えたものと、互いに直交する２方向に沿って炭素繊維を揃えたものと、が存在しているが、本実施形態では、支持基板２０の構成材として、ピッチ系の炭素繊維を一定方向に並べた状態でエポキシ樹脂等の合成樹脂によって固めることで平板状に形成されたピッチ系のＣＦＲＰ材を用い、このピッチ系のＣＦＲＰ材中の炭素繊維の長手方向が矩形状の支持基板２０の短辺方向と平行となるように、ピッチ系のＣＦＲＰ材を矩形状に切り出すことで製作した支持基板２０を用いている。
【００４５】
これにより、支持基板２０は、支持基板２０を構成するＣＦＲＰ材中の炭素繊維の長手方向、すなわち矩形状の短辺方向(図１(Ｂ)の矢印Ａ方向)に沿った熱伝導率が、他の方向(矩形状の長手方向や厚み方向)に沿った熱伝導率(他の方向の熱伝導率はＣＦＲＰ材を構成する合成樹脂の熱伝導率に相当する)よりも高い、熱伝導異方性を有している。なお、ピッチ系の炭素繊維は一般にＰＡＮ系の炭素繊維よりも熱伝導率が高く、これに伴いピッチ系のＣＦＲＰにおける炭素繊維の長手方向に沿った熱伝導率はＰＡＮ系のＣＦＲＰにおける炭素繊維の長手方向に沿った熱伝導率よりも高いので、支持基板２０の構成材としてはピッチ系のＣＦＲＰが望ましいが、ＰＡＮ系のＣＦＲＰを用いてもよい。
【００４６】
また、支持基板２０の矩形状の短辺方向に沿った両端部には、支持基板２０の端部(矩形状の長辺)に沿って変形抑制・放熱部材２８が各々取付けられている。変形抑制・放熱部材２８は、熱伝導率が比較的高い金属(例えばアルミニウムや銅等)から成り、図１(Ｂ)に示すように、支持基板２０の長辺とおよそ同長さの長尺状とされ、支持基板２０の長辺をその全長に亘って覆うように取付けられている。また、変形抑制・放熱部材２８の側面のうち支持基板２０の端部と接する一側面には、支持基板２０の端部が入り込む溝３０が形成されており、支持基板２０の短辺方向に沿った両端部は、変形抑制・放熱部材２８の側面に設けられた溝３０内に入り込んでいる。
【００４７】
また、変形抑制・放熱部材２８のうち、溝３０が形成されている側面と反対側の側面には、当該側面の表面積を増大させて放熱効率を向上させるための放熱フィン３２が形成されている。図１(Ａ)に示すように、放射線画像検出器１０のケーシング１２の側面には貫通孔３４が形成されており、変形抑制・放熱部材２８の放熱フィン３２は、支持基板２０及び変形抑制・放熱部材２８がケーシング１２内に収容される際に貫通孔３４内に挿入されることで、ケーシング１２の外面に露出している。後述のように支持基板２０にはシンチレータ層１８が形成されるが、変形抑制・放熱部材２８は、支持基板２０にシンチレータ層１８が形成されるよりも前に、接着等によって支持基板２０の両端部に取付けされる。なお、上述した変形抑制・放熱部材２８は請求項５に記載の変形抑制部材、請求項６,７に記載の放熱部材、請求項１２に記載の変形抑制・放熱部材に各々対応している。
【００４８】
図５に示すように、ＴＦＴ基板１４は、薄膜トランジスタ(TFT：Thin Film Transistor)から成るスイッチ素子４８が絶縁性基板５０上にマトリクス状に配列(図６も参照)されて構成されている。絶縁性基板５０としては、例えば、ガラス基板、各種セラミック基板、樹脂基板を用いることができる。なお、絶縁性基板５０は、これらの材料に限られるものではない。
【００４９】
また、光電変換層１６はバイアス電極３８、光導電層４０及び電荷収集電極４２の積層体によって構成されている。光導電層４０はシンチレータ層１８とＴＦＴ基板１４との間に配置されており、シンチレータ層１８による放射線−光変換によってシンチレータ層１８から射出された光が入射されることで電荷を生成する。光導電層４０のシンチレータ層１８側の表面には、光導電層４０にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極３８が形成されており、ＴＦＴ基板１４には、光導電層４０で生成された電荷を収集する電荷収集電極４２が形成されている。電荷収集電極４２はスイッチ素子４８に対応してＴＦＴ基板１４にマトリクス状に配列されており、個々の電荷収集電極４２で収集された電荷は個々のバイアス電極３８と電荷収集電極４２との間に蓄積される。従って、放射線画像検出器１０に照射された放射線Ｘに担持されていた放射線画像情報は画素単位で電荷へ変換されて光電変換層１６に保持される。光電変換層１６に保持された電荷はスイッチ素子４８がオンされることで読み出される。
【００５０】
また、ＴＦＴ基板１４上には、ＴＦＴ基板１４上を平坦化するための樹脂製の平坦化層４４が形成されており、平坦化層４４上には、シンチレータ層１８をＴＦＴ基板１４に接着するための接着層４６が形成されている。なお、接着層４６や平坦化層４４は必須ではなく、ＴＦＴ基板１４の表面とシンチレータ層１８の柱状結晶領域とを対向させ直接密着させるようにしてもよい。
【００５１】
また、ＴＦＴ基板１４には、一定方向(行方向)に延設され、個々のスイッチ素子４８を行単位でオンオフさせるための複数本のゲート配線５４と、ゲート配線５４と直交する方向(列方向)に延設され、オンされたスイッチ素子４８を介して光電変換層１６から蓄積電荷を読み出すための複数本のデータ配線５６が設けられている。個々のゲート配線５４はゲート線ドライバ５８に接続されており、個々のデータ配線５６は信号処理部６０に接続されている。光電変換層１６(の個々のバイアス電極３８と電荷収集電極４２との間)に電荷が蓄積されると、スイッチ素子４８はゲート線ドライバ５８からゲート配線５４を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、オンされたスイッチ素子４８に対応する電荷収集電極４２とバイアス電極３８との間に蓄積されている電荷は、電荷信号としてデータ配線５６を伝送されて信号処理部６０に入力される。従って、光電変換層１６に保持されている電荷は行単位で順に読み出される。
【００５２】
図７に示すように、スイッチ素子４８のソースはデータ配線５６に接続され、データ配線５６は信号処理部６０に接続されている。また、図７(及び図６)では光電変換層１６のうち個々のスイッチ素子４８(画素)に対応するバイアス電極３８、光導電層４０及び電荷収集電極４２を光電変換部６２として示しており、スイッチ素子４８のドレインは光電変換部６２に接続され、スイッチ素子４８のゲートはゲート配線５４に接続されている。信号処理部６０は、個々のデータ配線５６毎にサンプルホールド回路６４を備えている。個々のデータ配線５６を伝送された電荷信号はサンプルホールド回路６４に保持される。サンプルホールド回路６４はオペアンプ６４Ａとコンデンサ６４Ｂを含んで構成され、電荷信号をアナログ電圧に変換する。また、サンプルホールド回路６４にはコンデンサ６４Ｂの両電極をショートさせることで、コンデンサ６４Ｂに蓄積された電荷を放電させるリセット回路として作用するスイッチ６４Ｃが設けられている。
【００５３】
サンプルホールド回路６４の出力側にはマルチプレクサ６６、Ａ／Ｄ(アナログ／デジタル)変換器６８が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号はアナログ電圧に変換されてマルチプレクサ６６に順に(シリアルに)入力され、Ａ／Ｄ変換器６８によってデジタルの放射線画像情報へ変換される。
【００５４】
図５に示すように、信号処理部６０にはラインメモリ７０が接続されており、信号処理部６０のＡ／Ｄ変換器６８から出力された放射線画像情報はラインメモリ７０に順に記憶される。ラインメモリ７０は放射線画像を表す放射線画像情報を所定ライン分記憶可能な記憶容量を有しており、１ラインずつ電荷の読み出しが行われる毎に、読み出された１ライン分の放射線画像情報がラインメモリ７０に順次記憶される。
【００５５】
ラインメモリ７０は放射線画像検出器１０全体の動作を制御する検出器制御部７２と接続されている。検出器制御部７２はマイクロコンピュータから成り、外部機器との間での各種情報の伝送を制御する外部Ｉ／Ｆ部７４が接続されている。従って、検出器制御部７２は外部Ｉ／Ｆ部７４を介して外部機器との間で各種情報の送受信が可能とされている。なお、外部Ｉ／Ｆ部７４と外部機器との間の情報の伝送には光通信が好適であるが、これに限定されるものではなく、通信ケーブル経由での有線通信や、光以外の電磁波を用いた無線通信を適用することも可能である。
【００５６】
また、放射線画像検出器１０は電源部７６を備えており、上述した各種回路や各素子（ゲート線ドライバ５８、信号処理部６０、ラインメモリ７０、外部Ｉ／Ｆ部７４や検出器制御部７２として機能するマイクロコンピュータ）は、電源部７６から供給された電力によって作動する。電源部７６は、放射線画像検出器１０の可搬性を損なわないように、バッテリ(充電可能な二次電池)を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路や素子へ電力を供給する。なお、図６及び図７に示した各回路は何れも電子回路基板２２に搭載されている。また、図６及び図７に示した各回路は、光電変換層１６及びＴＦＴ基板１４と共に本発明に係る光検出部に対応している。
【００５７】
次に図８を参照し、支持基板２０上にシンチレータ層１８を形成する際に用いられる真空成膜装置８０について説明する。真空成膜装置８０は、蒸着材料を支持基板２０に蒸着して成膜する際に用いられる真空槽８２を備えている。真空槽８２はステンレス等の金属で構成され、真空ポンプ(図示省略)が接続されており、真空ポンプによって内部が真空とされる。真空槽８２内部の底部（下側）には、蒸着材料を支持基板２０へ向けて蒸発させる蒸発源８４が設けられている。なお、蒸発源８４としては、蒸着材料を加熱して気化させるための抵抗加熱ヒーター(図示省略)が内部に設けられた構成を採用することができるが、これに限られるものではなく、電子ビームや高周波誘導、レーザー等による加熱を行う構成でもよいし、加熱による気化のみならず、比較的低圧力で行なわれるイオンビームスパッタリング等によって物質の気化を行う構成でもよい。
【００５８】
また、真空槽８２内部の天部(上側)には、支持基板２０のうちの蒸着材料を蒸着する蒸着面が、蒸発源８４と所定距離を空けて対向している状態で支持基板２０を保持するための基板保持具８６が設けられている。基板保持具８６は、伝熱材８８、支持基板２０を所定の温度に保つ温調プレート９０を介して真空槽８２内部の天部に取り付けられている。伝熱材８８は粘着性を有していても良く、十分粘着性がある場合、基板保持具８６は伝熱材８８の粘着性のみで温調プレート９０に保持される。伝熱材８８が基板保持具８６を保持するのに十分な粘着性を有していない場合や、全く粘着性を有していない場合、基板保持具８６は図示しない固定部材によって温調プレート９０に保持される。
【００５９】
基板保持具８６は、支持基板２０の裏面(蒸着面と反対側の面)が底面９２Ａに取り付けられるベース部材９２を備えている。またベース部材９２には、ベース部材９２の表裏を貫通する複数個の断面円形状の吸引孔９４が設けられている。より詳しくは、図９に示すように、吸引孔９４は直交する２方向に沿ってマトリクス状にベース部材９２に設けられている。また、支持基板２０がベース部材９２の底面９２Ａに貼り付けられた状態で、吸引手段(図示省略)が作動され、支持基板２０を吸引する吸引力(負圧)が吸引孔９４に発生される。この吸引力により、支持基板２０はベース部材９２の底面９２Ａに密着される。
【００６０】
また、ベース部材９２の水平方向両側には、下側に向って突出する位置決めピン９６が埋設されている。また、位置決めピン９６に位置決めされる断面Ｌ字状のマスク部材９８が設けられており、このマスク部材９８により、支持基板２０の蒸着面上における成膜領域１００の範囲が決定される。すなわち、マスク部材９８には、位置決めピン９６に位置決めされる支持部９８Ａと、一端部が支持部９８Ａと連結され他端部が支持基板２０と蒸発源８４との間に延びるマスク部９８Ｂとが設けられている。そして、マスク部９８Ｂが、蒸発源８４から支持基板２０に向けて蒸発された一部の蒸着材料を遮ることで、支持基板２０の蒸着面に成膜される成膜領域１００の範囲が決定されることになる。
【００６１】
また、温調プレート９０に伝熱材８８を介して取り付けられるベース部材９２の天面９２Ｂには、吸引孔９４の内部の空気をベース部材９２の天面９２Ｂに設けられた吸引口９４Ａを介さずに外部へ排出する連通路１０２が複数本設けられている。連通路１０２は、全ての吸引孔９４の吸引口９４Ａを横切るように直線状に形成され、伝熱材８８によって覆われる領域から露出してベース部材９２の両端部まで延びている。この構成により、連通路１０２は、真空成膜装置８０に基板保持具８６が取り付けられた状態で、全ての吸引孔９４の内部の空気を外部と連通させる。
【００６２】
次に本実施形態の作用として、まず放射線画像検出器１０の製造について説明する。前述のように、支持基板２０は、平板状に形成されたピッチ系のＣＦＲＰ材を、当該ＣＦＲＰ材中の炭素繊維の長手方向が矩形状の短辺方向と平行となるように矩形状に切り出すことで製作される。続いて、支持基板２０へのシンチレータ層１８の形成に先立ち、支持基板２０の矩形状の短辺方向に沿った両端部を変形抑制・放熱部材２８の溝３０内に挿入し、支持基板２０の一対の長辺をその全長に亘って覆うように、一対の変形抑制・放熱部材２８を接着等によって各々取り付ける(図９も参照)。この変形抑制・放熱部材２８の取り付けにより、変形抑制・放熱部材２８と一体化された支持基板２０の剛性が向上し、放射線画像検出器１０の各製造工程(例えば支持基板２０にシンチレータ層１８を形成する工程)における支持基板２０の撓みが抑制される。
【００６３】
次に支持基板２０にシンチレータ層１８が形成される。支持基板２０へのシンチレータ層１８の形成にあたっては、まず、基板保持具８６への支持基板２０の取り付けが行われる。すなわち、ベース部材９２の底面９２Ａを鉛直方向上方に向けて配置した状態で、支持基板２０の裏面をベース部材９２の底面９２Ａ上に配置する。なお、支持基板２０に取り付けられた状態での一対の変形抑制・放熱部材２８の間隔は、ベース部材９２の底面９２Ａの幅よりも大きされているので、支持基板２０の裏面をベース部材９２の底面９２Ａ上に配置した状態で、変形抑制・放熱部材２８が底面９２Ａに接触することはない。
【００６４】
次に、ベース部材９２の天面９２Ｂ側に吸引手段(図示省略)を配置し、この吸引手段を作動させて吸引孔９４に支持基板２０を吸引する吸引力を発生させることで、支持基板２０をベース部材９２の底面９２Ａに密着させる。また、支持基板２０が底面９２Ａに密着すると、ベース部材９２から吸引手段を離脱させる。
【００６５】
続いて、支持基板２０が取り付けられた(密着された)基板保持具８６が真空成膜装置８０に取り付けされる。すなわち、まずベース部材９２の底面９２Ａが鉛直方向下方を向くようにベース部材９２が反転される(この状態での支持基板２０の配置位置を図９に破線で示す)。また、ベース部材９２の両側から下方に向けて突出した位置決めピン９６に、マスク部材９８の支持部９８Ａに形成された凹部が嵌め込まれ、マスク部材９８がベース部材９２に対して位置決めされた後、図示しない固定部材によってマスク部材９８がベース部材９２に固定される。さらに、ベース部材９２の天面９２Ｂに、温調プレート９０に基板保持具８６を固定する伝熱材８８が貼付される。
【００６６】
次に、伝熱材８８が貼付された基板保持具８６が、未だ真空状態となっていない真空成膜装置８０の真空槽８２の中に挿入され、伝熱材８８を介して温調プレート９０に基板保持具８６(及び支持基板２０)が取り付けされる。この状態で、真空ポンプ(図示省略)が作動されて真空槽８２の内部が真空状態とされる。このとき、吸引孔９４の内部に滞留していた空気は連通路１０２を通って真空槽８２の内部に放出され、真空ポンプによって吸引される。
【００６７】
続いて、真空成膜装置８０によって支持基板２０へのシンチレータ層１８の形成が行われる。本実施形態に係るシンチレータ層１８は、柱状結晶領域と非柱状結晶領域とが連続的に形成されて構成されているが、このような構成のシンチレータ層１８は、気相堆積法を用いることで、支持基板２０の蒸着面に直接、かつ容易に形成可能である。
【００６８】
以下、ＣｓＩ：Ｔｌを用いた態様を例に挙げて説明すると、シンチレータ層１８のうちの非柱状結晶領域は、真空度０．０１〜１０Ｐａの環境下で、ＣｓＩ：Ｔｌを蒸発源８４によって気化させ、支持基板２０の温度を室温(２０℃)〜３００℃としてＣｓＩ：Ｔｌを支持基板２０の蒸着面上に堆積させることで形成することができる。気相堆積法により支持基板２０上にＣｓＩ：Ｔｌの結晶相を形成する際、当初は不定形、或いは略球状で直径が比較的小さな結晶の集合体が形成される。
【００６９】
また、非柱状結晶領域が厚みｔ2となるように非柱状結晶領域を形成した後、真空度を上げる、支持基板２０の温度を高くする、の少なくとも一方を行うことで、効率よく均一な柱状結晶を成長させることができ、非柱状結晶領域の形成から連続的に柱状結晶を成長させる(柱状結晶領域を形成する)ことができる。そして、柱状結晶領域が厚みｔ1となった時点でＣｓＩ：Ｔｌを停止させることで、支持基板２０の蒸着面上に、厚みｔ1の柱状結晶領域と厚みｔ2の非柱状結晶領域とが連続的に形成されて成るシンチレータ層１８が形成される。
【００７０】
本実施形態では、支持基板２０が熱伝導異方性を有しており、支持基板２０のうち熱伝導率が高い方向(支持基板２０の幅方向)に沿った支持基板２０の両端部に変形抑制・放熱部材２８が取り付けられているので、シンチレータ層１８の形成時に支持基板２０が蒸発源８４等から受けた熱は、支持基板２０の幅方向に沿って速やかに伝導した後に変形抑制・放熱部材２８に伝導し、変形抑制・放熱部材２８の放熱フィン３２等によって放熱されることで、支持基板２０の蒸着面上の各位置における温度が均一化される。また、支持基板２０の両端部に変形抑制・放熱部材２８が取り付けられていることで、シンチレータ層１８の形成時に支持基板２０がベース部材９２と密着されることと相俟って、支持基板２０の蒸着面の平面性が維持される。
【００７１】
これにより、支持基板２０の蒸着面(の成膜領域１００)に形成されるシンチレータ層１８(の非柱状結晶領域及び柱状結晶領域)の厚みや特性の均一化を実現することができ、放射線画像検出器１０によって検出された放射線画像に、シンチレータ層１８の厚みや特性の不均一性に起因する濃度むら等の画質低下が生ずることを防止することができる。
【００７２】
シンチレータ層１８が形成された支持基板２０は、基板保持具８６と一体化された状態で真空槽８２から取り出され、ベース部材９２からマスク部材９８が取り外された後に、支持基板２０もベース部材９２から離間される。シンチレータ層１８が形成されてベース部材９２から離間された支持基板２０は、変形抑制・放熱部材２８が取り付けられた状態のまま、光電変換層１６が形成されたＴＦＴ基板１４及び電子回路基板２２と共に、図１(Ａ)に示す配置でケーシング１２内に収容されることで放射線画像検出器１０が製造されるが、シンチレータ層１８が形成された支持基板２０のケーシング１２内への収容に際しては、変形抑制・放熱部材２８の放熱フィン３２がケーシング１２に設けられた貫通孔３４内に挿入される。これにより、放射線画像検出器１０が完成した状態で、変形抑制・放熱部材２８の放熱フィン３２は放射線画像検出器１０のケーシング１２の外面に露出される。
【００７３】
放射線画像の撮影時には、放射線画像検出器１０の電子回路基板２２に搭載された各種回路が動作するが、このうちオペアンプ６４Ａや電源部７６等は動作中の発熱量が比較的大きく、これらの回路で発生した熱は電子回路基板２２から支持基板２０へ伝導する。しかしながら、本実施形態では、支持基板２０が熱伝導異方性を有しており、放射線画像検出器１０の完成状態でも、支持基板２０のうち熱伝導率が高い方向(支持基板２０の幅方向)に沿った支持基板２０の両端部に変形抑制・放熱部材２８が取り付けられているので、放射線画像の撮影時に電子回路基板２２から支持基板２０に伝導された熱は、支持基板２０の幅方向に沿って速やかに伝導した後に変形抑制・放熱部材２８に伝導し、変形抑制・放熱部材２８の放熱フィン３２によってケーシング１２外へ放熱される。
【００７４】
これにより、放射線画像の撮影時における支持基板２０の各位置における温度も均一化されるので、支持基板２０の温度が不均一な状態がシンチレータ層１８の特性(感度)に不均一に影響を及ぼすことで、放射線画像に濃度むら等の画質低下が生ずることを防止することができる。
【００７５】
なお、上記では本発明におけるシンチレータの一例として、図２に示すように、柱状結晶領域と非柱状結晶領域が連続的に形成された構成のシンチレータ層１８を説明したが、本発明におけるシンチレータは、例えば上記の非柱状結晶領域に代えてアルミニウム等から成る光反射層が設けられ、柱状結晶領域のみが形成された構成であってもよいし、他の構成であってもよい。
【００７６】
また、上記では本発明に係る放射線画像検出パネルとして、支持基板２０及びシンチレータ層１８のうち、シンチレータ層１８側から放射線が入射されることを前提とした構成(図１(Ａ)参照)を例に説明したが、本発明に係る放射線画像検出パネルは上記構成に限定されるものではなく、例えば支持基板２０及びシンチレータ層１８のうち、支持基板２０側から放射線が入射されることを前提とした構成(一例として図１０(Ａ)に示すように、放射線入射方向から見てＴＦＴ基板１４の背面側に電子回路基板２２が配置された構成の放射線画像検出器１１０)であってもよいし、例として図１０(Ｂ),(Ｃ)に示すように、支持基板２０及びシンチレータ層１８のうち、シンチレータ層１８側からも支持基板２０側からも放射線が入射されることを前提とした構成(図１０(Ｃ)に示すように、電子回路基板２２に搭載されていた各種回路が、支持基板２０やＴＦＴ基板１４の側方に配置されたケーシング１１４内に収容されている構成の放射線画像検出器１１２)であってもよい。
【００７７】
また、上記ではシンチレータ層１８の形成前に支持基板２０に取り付けた変形抑制・放熱部材２８を、シンチレータ層１８の形成後も取り外さずに放射線画像検出器１０の構成部品として用いる態様を説明したが、これに限定されるものではなく、シンチレータ層１８の形成中に支持基板２０に取り付ける第１の変形抑制・放熱部材と、放射線画像検出器１０の構成部品として用いる第２の変形抑制・放熱部材の材質や形状を、それぞれの用途に応じて最適化し、シンチレータ層１８の形成後に支持基板２０から第１の変形抑制・放熱部材を取り外し、支持基板２０に第２の変形抑制・放熱部材を取り付けるようにしてもよい。また、支持基板２０に変形抑制・放熱部材を取り付けた状態でシンチレータ層の形成を行うことや、変形抑制・放熱部材を取り付けた状態の支持基板２０をケーシング１２内に収容することは本発明の必須の要件ではなく、支持基板２０への変形抑制・放熱部材の取り付けを省略してもよい。本発明は上記各態様も権利範囲に含むものである。
【００７８】
更に、上記では支持基板２０における熱伝導率の高い方向を、支持基板２０の幅方向に一致させた態様を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば支持基板２０の長手方向に一致させるようにしてもよい。この場合、請求項５に記載の変形抑制部材として機能する部材は支持基板２０の少なくとも長辺に設け、請求項６,７に記載の放熱部材として機能する部材は支持基板２０の長手方向に沿った端部(支持基板２０の短辺)に設ければよい。このように、本発明は変形抑制部材として機能する部材と放熱部材として機能する部材を別々に設けることも権利範囲に含むものである。
【００７９】
また、上記では支持基板２０をピッチ系のＣＦＲＰで構成した態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明における支持基板は、カーボンナノチューブ群が混入された合成樹脂で構成してもよいし、微小サイズの線状金属片群が混入されたカーボンで構成してもよい。本発明における支持基板をカーボンナノチューブ群が混入された合成樹脂で構成する場合、合成樹脂に混入された状態での個々のカーボンナノチューブの向きを揃えておくことで、支持基板に熱伝導異方性を生じさせることができる。具体的には、例えば一定方向に貫通する複数の管状の細孔が配列されて成るメソ構造体膜の各細孔内に、前記一定方向に沿ってカーボンナノチューブが延在している構成のカーボンシート(当該カーボンシートでは熱伝導率の高い方向が前記一定方向に一致する)を用い、当該カーボンシーートを合成樹脂で固めることで平板状の部材を形成し、当該部材から支持基板を切り出すことで本発明に係る支持基板を製造することができる。また、本発明における支持基板を微小サイズの線状金属片群が混入されたカーボンで構成する場合は、カーボンに混入された状態での個々の線状金属片の向きを揃えておくことで、支持基板に熱伝導異方性を生じさせることができる。なお、上記の線状金属片群を構成する金属としては、熱伝導率が比較的高いアルミニウムや銅が好適である。
【符号の説明】
【００８０】
１０  放射線画像検出器
１２  ケーシング
１４  ＴＦＴ基板
１６  光電変換層
１８  シンチレータ層
２０  支持基板
２２  電子回路基板
２８  変形抑制・放熱部材
３２  放熱フィン
８０  真空成膜装置
８４  蒸発源
８６  基板保持具
１１０  放射線画像検出器
１１２  放射線画像検出器
【図１】
2011247826.tif 000003
【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図３】
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【図４】
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