(57)【要約】【課題】  シンチレータ層の突出部による画質の低下を抑制しつつ鮮鋭度低下を抑制する。【解決手段】  光電変換素子１１２を有するセンサ基板１１と、複数の柱状結晶１２１を有し、センサ基板の一方の表面に配置されるシンチレータ層１２と、シンチレータ層１２の表面を被覆する被覆部材３と、を有し、シンチレータ層１２は、膜厚分布を有し、且つ、シンチレータ層１２の膜厚の最大値と最小値の差よりも小さい突出部１２３を有し、被覆部材３は、シンチレータ層１２側の表面が膜厚分布に沿った形状を有し、突出部１２３が平坦化された平坦化部１２４と突出部１２３を除く他の柱状結晶１２１の少なくとも一部とに接している。【選択図】  図１
2019049437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子を有するセンサ基板と、
複数の柱状結晶を有し、前記センサ基板の一方の表面に配置されるシンチレータ層と、
前記シンチレータ層の表面を被覆する被覆部材と、
を有し、
前記シンチレータ層は、膜厚分布を有し、且つ、前記シンチレータ層の膜厚の最大値と最小値の差よりも小さい突出部を有し、
前記被覆部材は、前記シンチレータ層側の表面が前記膜厚分布に沿った形状を有し、前記突出部が平坦化された平坦化部と前記突出部を除く他の柱状結晶の少なくとも一部とに接していることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記被覆部材は、モース硬度が３以上とショア硬さがＤ２４以上の少なくとも一方を充足する絶縁性の表面を前記シンチレータ層側に有することを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記被覆部材は、基台と、前記シンチレータ層で発光された光を反射する反射層と、前記基台と前記反射層との間に配置された部材と、を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記部材が、前記シンチレータ層の膜厚分布に応じた膜厚分布を有することを特徴とする請求項３に記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記反射層は、前記シンチレータ層との接触により表面状態が変化しない絶縁材料で構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記部材は、前記反射層と同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項５に記載の放射線検出装置。
【請求項７】
前記基台は、前記部材と同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項８】
前記反射層は、金属材料によって構成されており、
前記被覆部材は、前記反射層と前記シンチレータ層との間に反射層保護層を更に含み、
前記反射層保護層は、モース硬度が３以上とショア硬さがＤ２４以上の少なくとも一方を充足する絶縁性の表面を前記シンチレータ層側に有することを特徴とする請求項３又は４に記載の放射線検出装置。
【請求項９】
前記柱状結晶は、ヨウ化セシウムの柱状結晶であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１０】
前記部材は、圧力印加により変形可能な材料から構成されていることを特徴とする請求項４に記載の放射線検出装置。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか１項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置によって得られた信号を処理する信号処理手段と、
を有す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、放射線検出装置及び放射線検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検出装置は、入射した放射線に応じて光を発するシンチレータ層と、シンチレータ層が発した光を電気信号に変換する光電変換素子が設けられたセンサ基板とを有する。シンチレータ層は、例えば、放射線の入射により光を発する材料の柱状結晶からなり、蒸着法により形成される。また、放射線検出装置では、シンチレータ層の上部に反射層を設置してセンサ基板への光取り込み量を向上させることができる。シンチレータ層形成の際に、不純物などの異物が成長核となって柱状結晶が異常成長することがある。この場合、柱状結晶の異常成長部は、形成されたシンチレータ層の表面において局所的な突出部となる。この異常成長部の大きさは、シンチレータ層の最大膜厚に比例し、局所的な突出部によってシンチレータ層の表面には最大膜厚の約５％程度の段差が生じ得る。局所的な突出部における発光量は他の部分と異なるため、シンチレータ層の表面に局所的な突出部が存在すると、突出部に起因するアーチファクトが発生し、生成する画像の画質が低下する。このため、特許文献１には、シンチレータ層の製造方法として、形成したシンチレータ層の表面に平面性が良好なガラス板を配置し、このガラス板を加圧して突出部を押し込むことによりシンチレータ層の表面を平坦化する平坦化処理を行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３５８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、シンチレータ層に膜厚分布が存在した場合に、画質低下が懸念される。シンチレータ層の膜厚分布は、シンチレータ層の最大膜厚の約１０〜２０％程度の大きさで発生し得る。そのような場合、特許文献１に記載の方法では、シンチレータ層の膜厚が小さい領域において、十分な平坦化処理を行うことができず、突出部に起因するアーチファクトによる画質低下が懸念される。
【０００５】
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、突出部による画質の低下を抑制しつつ鮮鋭度低下を抑制する放射線検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の放射線検出装置は、光光電変換素子を有するセンサ基板と、複数の柱状結晶を有し、前記センサ基板の一方の表面に配置されるシンチレータ層と、前記シンチレータ層の表面を被覆する被覆部材と、を有し、前記シンチレータ層は、膜厚分布を有し、且つ、前記シンチレータ層の膜厚の最大値と最小値の差よりも小さい突出部を有し、前記被覆部材は、前記シンチレータ層側の表面が前記膜厚分布に沿った形状を有し、前記突出部が平坦化された平坦化部と前記突出部を除く他の柱状結晶の少なくとも一部とに接していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、突出部による画質の低下を抑制しつつ鮮鋭度低下を抑制する放射線検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の放射線検出装置の断面模式図である。
【図２】本発明の放射線検出装置の断面模式図である。
【図３】シンチレータ層の膜厚分布を説明する為の模式図である。
【図４】本発明の放射線検出装置の断面模式図である。
【図５】比較例の放射線検出装置の断面模式図である。
【図６】本発明の放射線検出装置の製造方法を説明する為の模式図である。
【図７】放射線検出システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の各実施形態および実施例について、図面を参照して詳細に説明する。本発明において、放射線には、Ｘ線のみならず、α線、β線、γ線などのＸ線以外の電磁波も含まれるものとする。
【００１０】
図１は、放射線検出装置１ａの構成例を模式的に示す断面図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る放射線検出装置１ａは、センサ基板１１と、シンチレータ層１２と、接着層１３と、部材１４と、反射層１６と、反射層保護層１６とを有する。
【００１１】
センサ基板１１は、光電変換素子１１２を有する基板である。例えば、センサ基板１１は、ガラス基板１１１と、このガラス基板１１１の表面に二次元マトリックス状に配列される複数の光電変換素子１１２と、これら複数の光電変換素子１１２を覆う保護膜１１３とを有する。このほか、センサ基板１１は、光電変換素子１１２の電荷の蓄積と放出を切替えるスイッチング素子と、スイッチング素子を駆動する信号を伝送する配線と、光電変換素子１１２が蓄積した電荷（電気信号）を取り出す配線とを有する。また、センサ基板１１の周縁部には、スイッチング素子を駆動する信号を入力するための複数の駆動電極１１４と、光電変換素子１１２から電荷を読み出すための複数の読出電極１１５とが設けられる。
【００１２】
センサ基板１１の周縁部に配置される駆動電極１１４と読出電極１１５には、それぞれ、フレキシブル配線１０１が接続される。そして、センサ基板１１には、これらのフレキシブル配線１０１を介して、駆動用回路基板１０２や読出用回路基板１０３が接続される。なお、センサ基板１１の周縁部には、これらのフレキシブル配線１０１が接続されるため、後述するシンチレータ層１２と、部材１４と、反射層１６と、反射層保護層１６、封止部材１７は配置されない。
【００１３】
シンチレータ層１２は、センサ基板１１の一方の表面に配置される。シンチレータ層１２は、放射線が入射すると励起して光を発する。説明の便宜上、放射線の入射によりシンチレータ層１２が発する光を、シンチレーション光と称する。シンチレータ層１２は、複数の柱状結晶１２１からなる。例えば、シンチレータ層１２は、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）の複数の柱状結晶１２１からなる。ヨウ化セシウムには、特性の向上（発光効率の向上）のため、賦活剤としてタリウム（Ｔｌ）が微量添加されたタリウム活性化ヨウ化セシウムや、ナトリウムが微量添加されたナトリウム活性化ヨウ化セシウムなどが適用される。また、柱状結晶１２１どうしの間には隙間１２２が存在する。なお、シンチレータ層１２は、複数の柱状結晶１２１からなり、それらの間に隙間１２２が存在する構成であればよく、ヨウ化セシウムの柱状結晶からなる構成に限定されない。例えば、シンチレータ層１２には、ハロゲン化アルカリを主成分とする材料も適用できる。
【００１４】
シンチレータ層１２の形成には、蒸着法が適用される。なお、本発明の実施形態では、シンチレータ層１２は、センサ基板１１とは別に形成されてセンサ基板１１に貼り合わせられるのではなく、蒸着法によってセンサ基板１１の表面に直接に形成される。蒸着の条件、例えば、センサ基板１１の温度、蒸着材料の配置位置、センサ基板１１の配置位置などを適宜設定することにより、センサ基板１１の表面に柱状結晶１２１を形成できるとともに、柱状結晶１２１どうしの間に隙間１２２を形成できる。シンチレータ層１２の表面形状は、蒸着方法によって、例えば図３（ａ）〜（ｃ）に示すような膜厚分布を有する。シンチレータ層１２の膜厚分布は、シンチレータ層１２の膜厚の最大値の約１０〜２０％程度の大きさで発生し得る。すなわち、シンチレータ層１２の膜厚分布の最大差（膜厚の最大値と最小値の差）は、シンチレータ層１２の膜厚の最大値の約１０〜２０％程度の大きさで発生し得る。
【００１５】
蒸着の際に柱状結晶１２１が異常成長すると、異常成長した柱状結晶１２１の先端部が、その周囲の他の柱状結晶１２１よりも高くなることがある。その結果、シンチレータ層１２の表面には、局所的に突出した突出部１２３が現れる。このような突出部１２３は、例えば、蒸着の際に、センサ基板１１の表面に存在する不純物やゴミやキズなどの異物や、蒸着材料の加熱時の材料突沸による異物などが成長核となり、柱状結晶１２１が異常成長することによって現れる。このような突出部１２３は、シンチレータ層１２の表面に対して、シンチレータ層１２の膜厚の約５％程度の高さで突出する。すなわち、シンチレータ層１２は、膜厚分布を有し、且つ、その膜厚の最大値と最小値の差よりも小さい突出部１２３を有している。このような突出部１２３は、生成する放射線画像の画質の低下の原因となることから、以下に説明する被覆部材３を用いて押しつぶして平坦化する。
【００１６】
シンチレータ層１２の表面を被覆する被覆部材３は、部材１４と反射層１６とを含み、好ましくは、更に、基台１３と接着層１５とを含む。被覆部材３のシンチレータ層１２側の表面は、シンチレータ層１２の膜厚分布に沿った形状となっており、突出部１２３が平坦化された平坦化部１２４の表面と突出部１２３を除く他の柱状結晶１２３の少なくとも一部とに接している。また、被覆部材３のシンチレータ層１２側の表面は、モース硬度が３以上とショア硬さがＤ２４以上の少なくとも一方を充足する絶縁性の表面が適用される。以下に、被覆部材３が、基台１３と、基台１３のシンチレータ層１２側に配置された反射層１６と、基台１３と反射層１６との間に配置された部材１４と、を含む構成について、説明する。
【００１７】
基台１３は、後述する部材１４を支持する目的で設置する。例えば、基台１３は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料や、カーボン、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などといった、放射線の透過率が高く透湿率が低い材料が適用できる。基台１３のシンチレータ層側の表面には、部材１４が配置されている。
【００１８】
次に、部材１４について、図２を用いて説明する。部材１４は、板状形状の部材であり、基台１３側の表面は平坦形状で、基台１３に固定される。基台１３側の表面と反対の表面（シンチレータ層１２側の表面）は、前述したシンチレータ層１２の膜厚分布に沿った表面形状を有する。部材１４の表面形状は、シンチレータ層１２の膜厚分布を予め計測しておき、計測されたシンチレータ層１２の膜厚分布に沿って形成されてもよい。
【００１９】
図２に示すように、部材１４の厚さＤは、シンチレータ層１２の膜厚分布の最大差ｄ２、及び、それに対応して形成された部材１４の表面形状の最大値と最小値との差ｄ１よりも大きい。シンチレータ層１２の層厚に依存するが、部材１４の厚さＤは、シンチレータ層１２の平均膜厚、例えば１ｍｍ、以上あれば目的を達成できる。すなわち、部材１４は、シンチレータ層１２の膜厚分布に応じた膜厚分布を有する。また、部材１４は、基台１３と同じ材料で一定的に構成されてもよい。
【００２０】
部材１４の材料は、（１）放射線画像に影響が出ない程度に放射線透過性が高い（２）前述のシンチレータ層１２の表面形状に沿った表面形状を形成可能（３）後述する反射層や反射層保護層の支持に十分な強度や硬さを備える、といった条件を満足すればよい。これら条件を満足する材料として、例えば、シリコーン樹脂等の熱硬化性プラスチック、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の熱可塑性プラスチックが好適に用いられる。また、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等のエンジニアリングプラスチック材料が好適に用いられる。また、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）や、カーボン板を加工して使用することもできる。
【００２１】
また、部材１４は、上記（３）を満たす範囲で、圧力印加により変形可能な材料を使用してもよく、その場合には対放射線性能に優れたシリコーンゴム等の材料が好適に適用できる。シリコーンゴム等の変形可能な材料を適用した場合には、予めシンチレータ層１２の表面形状に合わせて表面形状を形成しなくても、部材１４をシンチレータ層１２の表面形状に沿わせて配置することができる。その為、部材１４の加工コストを低減できる。
【００２２】
放射線検出装置の製造工程の例を、図６（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図６（ａ）の状態では、被覆部材３のシンチレータ層１２側の表面は、シンチレータ層１２の膜厚分布形状を反映して準備されている。次に図６（ｂ）に示すように、シンチレータ層１２の突出部１２３と被覆部材３を接触させる。そして、図６（ｃ）に示すように被覆部材３とシンチレータ層１２を押し当て、シンチレータ層１２の突出部１２３を平坦化して平坦化部１２４とする。そして、被覆部材３のシンチレータ層１２側の表面が、シンチレータ層１２の平坦化部１２４と、平坦化部１２４を除くシンチレータ層１２の表面の一部と接触するように、被覆部材３とシンチレータ層１２を押し当てる。その後、封止部材１７で被覆部材３を固定する。上記工程を経ることで、目的の構造を得ることができる。
【００２３】
反射層１６（図４（ａ）参照）は、シンチレータ層１２と対向する位置に配置される。反射層１６は、シンチレーション光を反射することにより、センサ基板１１の光電変換素子１１２に入射するシンチレーション光の光量を増加させる。このため、反射層１６には、被覆部材３の他の構成要素よりもシンチレーション光の反射率が高い材料が適用される。また、反射層１６は、シンチレータ層１２への水分の侵入を抑制する防湿層の機能も有していてもよい。さらに、反射層１６は、放射線をシンチレータ層１２に入射させるため、放射線撮影に影響がない程度に放射線の透過率が高い材料が適用される。このような機能のため、反射層１６には、例えば、金属材料、より具体的には、アルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）などを用いたシートや板が適用できる。また、酸化チタン（ＴｉＯ２）等の反射率の高い白色顔料を含有する塗料を塗布形成した絶縁膜や絶縁性のシート等が適用できる。ただし、反射層１６は、前述の条件を充足すればよく、これらの材料に限定されない。
【００２４】
金属材料を用いた反射層２１（図４（ｂ）参照）は、例えば、蒸着法によって部材１４のシンチレータ層１２側の表面に、アルミニウムや銀を蒸着させることにより形成される。金属材料を反射層として使用する場合には、シンチレータ層１２との接触により金属表面が反応し、反射率が低下する可能性がある。特に、シンチレータ層１２表面に形成された突出部１２３等ではその可能性が高い。その為、金属材料を反射層として使用する場合には、その表面に反射層保護層２２を形成することが好ましい。その場合、反射層保護層２２は、突出部１２３を押しつぶしてシンチレータ層１２の表面を平坦化するための機能を有する。また、反射層保護層２２は、シンチレータ層１２と反射層２１とが直接接触しないようにする。反射層保護層２２は、次の条件を充足する。（１）柱状結晶よりも硬いこと。具体的には、反射層保護層２２をシンチレータ層１２の突出部１２３に押し当てた場合に、反射層保護層２２が破壊したり穴が開いたりすることなく、突出部１２３を押しつぶすことができること。（２）放射線撮影に影響がない程度にシンチレーション光の透過率が高いこと。（３）反射層１６との密着性が良いこと。（４）シンチレータ層１２の側の表面が電気的な絶縁性を有すること。これら（１）〜（４）の条件を充足する材料として、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などの樹脂材料の膜や、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）や窒化ケイ素（ＳｉＮ）などの無機材料の膜が好適である。より具体的には、シンチレータ層１２の材料にヨウ化セシウムが適用される場合には、反射層保護層２２には、モース硬度が３以上とショア硬さがＤ２４以上の少なくとも一方を充足するとともに、電気的な絶縁性を有する材料が適用される。この場合には、これらの条件を充足する材料として、ポリエチレン（ＰＥ）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）が適用できる。ただし、反射層保護層２２は、前記（１）〜（４）の条件を充足すればよく、具体的な材料は前記材料に限定されない。
【００２５】
図４（ｂ）の構成では、シンチレータ層１２の突出部１２３であるシンチレータ層１２の複数の柱状結晶１２１のうちの少なくとも一部の柱状結晶１２１の先端部は、被覆部材３の最表面である反射層保護層２２に接触している。具体的には、突出部１２３である異常成長した柱状結晶１２１の先端部は、反射層保護層２２によって押しつぶされて平坦化部１２４となり、この平坦化部１２４の表面が反射層保護層２２に接触している。反射層保護層２２は、モース硬度が３以上とショア硬さがＤ２４以上の少なくとも一方を充足する絶縁性の表面をシンチレータ層１２側に有する。
【００２６】
このような構成によれば、反射層保護層２２によってシンチレータ層１２の突出部１２３が平坦化される。このため、局所的な突出部１２３に起因して生じる発光量の不均一を抑制して画質の低下を抑制できる。
【００２７】
また、図４（ｂ）の構成では、反射層保護層２２によってシンチレータ層１２の突出部１２３を押しつぶす構成であるため、反射層２１をシンチレータ層１２に接触させることなく、反射層２１とシンチレータ層１２とを接近させることができる。すなわち、反射層２１が金属などの電気的な導体である場合には、シンチレータ層１２の電気化学的腐食を抑制するため、シンチレータ層１２と反射層２１とが接触しないようにする。シンチレータ層１２の表面に突出部１２３が存在する場合において、反射層２１と突出部１２３が接触しないようにするためには、反射層２１とシンチレータ層１２との距離を、突出部１２３の高さよりも大きくしなければならない。これに対して、本実施形態では、突出部１２３が反射層保護層２２によって押しつぶされるともに、反射層２１とシンチレータ層１２との間に反射層保護層２２が介在する。このような構成であると、反射層２１をシンチレータ層１２に直接接触させることなく、反射層１６をシンチレータ層１２に接近させることができる。特に、反射層保護層２２の直上に反射層１６が配置される構成であると、シンチレータ層１２と反射層１６とを接触させることなく、これらの距離をさらに小さくできる。
【００２８】
したがって、このような構成によれば、生成する放射線画像の鮮鋭度（ＭＴＦ）と検出量子効率（ＤＱＥ）を向上させることができる。また、撮影する範囲の全域にわたって発光量および鮮鋭度のムラを小さくできる。また、反射層２１に金属などの導体が適用される場合であっても、シンチレータ層１２の電気化学的腐食が抑制される。
【００２９】
さらに、このような構成によれば、シンチレータ層１２の突出部１２３を押しつぶす工程以降において、シンチレータ層１２の大気曝露を抑制できるから、シンチレータ層１２の特性の劣化を抑制できる。このように、シンチレータ層１２の突出部１２３に起因する画質の低下を抑制しつつ、シンチレータ層１２の大気曝露による特性劣化を抑制できる。さらに、シンチレータ層１２の突出部１２３を押しつぶす工程と、シンチレータ層１２を保護する保護する各層の形成とを、同じ工程で行うことができる。このため、放射線検出装置１ａの製造工程の削減を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００３０】
また、図４（ｂ）の構成では、反射層保護層２２はシンチレータ層１２よりも硬いから、反射層保護層２２にシンチレータ層１２の突出部１２３が接触しても反射層保護層２２の損傷が防止される。したがって、シンチレータ層１２の突出部１２３が反射層保護層２２を貫通して反射層１６と直接接触するが防止される。このため、反射層１６が電気的な導体である場合に、シンチレータ層１２の突出部１２３が反射層と接触することによる電気化学的腐食が抑制される。なお、本実施形態では、反射層保護層２２の全体が電気的な絶縁性を有する樹脂材料から形成される構成を示すが、このような構成に限定されない。反射層保護層２２は、シンチレータ層１２の側の表面が電気的な絶縁性を有していればよい。その際、反射層保護層２２の層厚が大きいと、シンチレータ層１２と反射層２１までの距離が大きくなり、鮮鋭度が低下する。反射層保護層２２の厚さは、好ましくは３０ｕｍ以下であり、さらに好ましくは１５ｕｍ以下である。
【００３１】
また、反射層１６が金属等ではなく、シンチレータ層１２との接触により表面状態が変化しない材料であれば、反射層１６とシンチレータ層１２を直接接触させてもよい。図４（ｃ）に示すように、シンチレータ層１２との接触により表面状態が変化しない絶縁材料で構成された反射層２３は、柱状結晶１２１よりも硬く、かつ、シンチレーション光の反射率が高い構成が適用される。例えば、反射層２３には、二酸化チタン（ＴｉＯ２）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やジルコニア（ＺｒＯ２）や酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）などといった、白色で光の反射率が高い材料の粉末を含有するシートが適用される。そして、このシートには、ポリエチレン（ＰＥ）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などの樹脂材料のシートが適用できる。なお、シンチレータ層１２の材料にヨウ化セシウムが適用される場合には、反射層２３には、モース硬度が３以上とショア硬さがＤ２４以上の少なくとも一方を充足する材料が適用される。この場合には、これらの条件を充足する材料として、ポリエチレン（ＰＥ）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）が適用できる。ただし、反射層２３は、前記構成に限定されない。前記のとおり、反射層２３は、柱状結晶１２１よりも硬く、かつ、放射線の透過率およびシンチレーション光の反射率が高い構成であればよく、具体的な材料は限定されない。
【００３２】
このほか、部材１４が反射層１６の機能を有していてもよい。図４（ｄ）に示すように、反射機能を有する部材２４は、ＴｉＯ２等の白色で光の反射率が高い材料の粉末を含有する樹脂材料が適用できる。すなわち、部材１４と反射層１６とが同じ材料で構成され得る。なお、シンチレータ層１２の材料にヨウ化セシウムが適用される場合には、部材２４には、反射層２３と同様の条件を充足する材料が適用される。すなわち、部材２４には、モース硬度が３以上とショア硬さがＤ２４以上の少なくとも一方を充足する材料が適用される。この場合には、これらの条件を充足する材料として、ポリエチレン（ＰＥ）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等が適用できる。ただし、部材２４は、前記構成に限定されない。前記のとおり、部材２４は、柱状結晶１２１よりも硬く、かつ、放射線の透過率およびシンチレーション光の反射率が高い構成であればよく、具体的な材料は限定されない。
【００３３】
更に、部材１４が基台１３の機能と反射層１６の機能を有していても良い。図４（ｅ）に示すように、支持機能及び反射機能を有する部材２５は、ＴｉＯ２等の白色で光の反射率が高い材料の粉末を含有する樹脂材料が適用できる。すなわち、基台１３と部材１４と反射層１６とが同じ材料で構成され得る。なお、シンチレータ層１２の材料にヨウ化セシウムが適用される場合には、部材２５には、反射層２３と同様の条件を充足する材料が適用される。すなわち、部材２５には、モース硬度が３以上とショア硬さがＤ２４以上の少なくとも一方を充足する材料が適用される。この場合には、これらの条件を充足する材料として、ポリエチレン（ＰＥ）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等が適用できる。ただし、部材２４は、前記構成に限定されない。前記のとおり、部材２５は、柱状結晶１２１よりも硬く、かつ、放射線の透過率およびシンチレーション光の反射率が高い構成であればよく、具体的な材料は限定されない。
【００３４】
＜第１の実施例＞
次に、本発明の第１の実施例について説明する。まず、蒸着法によって、センサ基板１１の一方の表面にシンチレータ層１２を形成した。蒸着法により別基板上に形成したシンチレータ層１２の中心部の膜厚測定を行った結果、膜厚分布は、図３（ａ）の分布形状であることを確認した。その時に中心膜厚は６００μｍであった。また、シンチレータ層１２の端部の膜厚は５７０ｕｍであった。また、膜厚の測定後のサンプルのシンチレータ層１２の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）により観察したところ、柱状結晶１２１の間に隙間１２２が形成されていることが確認できた。また異常成長した柱状結晶１２１による突出部１２３の存在も確認できた。
【００３５】
第１の実施例では、基台１３と部材１４と反射層１６とを有する被覆部材３を作成した。被覆部材３の基台１３は、厚さが１ｍｍの炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）とした。部材１４は、厚さが２００μｍのアクリル樹脂とした。また部材１４については、シンチレータ層１２と同等の製造条件で形成したシンチレータ層の膜厚分布を予め計測しておき、図２に示すようにその分布を部材１４の表面形状に反映させた。反射層１６は、部材１４の表面形状に沿って形成されている。反射層１６は、厚さ５０ｕｍの酸化チタン（ＴｉＯ２）含有樹脂フィルムを、部材１４の表面に、接着層１６を介して接合した。反射層１６のシート貼り付けは、真空ラミネート処理にて行った。
【００３６】
その後、シンチレータ層１２の膜厚分布と、部材１４の表面形状が整合する向きに、シンチレータ層１２の上部に被覆部材３を設置した。その際、シンチレータ層１２と被覆部材３は接着層を介さずに密着させている。また、シンチレータ層１２に存在する突出部１２３について、反射層１６を介して押し潰し、平坦化した平坦化部１２４とした。これらの処理を行うことで突出部１２３の高さに起因するシンチレータ層１２と反射層１６のギャップを解消する。その後、被覆部材３の端部と封止部材１７を接続し、接着・固定した。この接続処理によりシンチレータ層１２の封止構造を形成する。
【００３７】
上記工程を経て、放射線検出装置を作製する。作製した放射線検出装置はパネルの中心部、周辺部共に鮮鋭度の優れた画像を提供できる。
【００３８】
＜比較例＞
次に、比較例（図５参照）について説明する。本比較例は、第１の実施例に於いて、部材１４を使用せずに被覆部材３を形成し、放射線検出装置１ｂを作製した例である。
【００３９】
ＣＦＲＰで形成された基台１３に、接着層１５を介して酸化チタン含有樹脂フィルムを用いた反射層１６を貼り合わせる。基台１３表面は平坦であるため、反射層１６の表面も平坦面となる。その後、実施例１と同様の膜厚分布を有するシンチレータ層１２の表面に、反射層１６表面がシンチレータ層１２表面に接触する向きで被覆部材３を設置する。その際、シンチレータ層１２の膜厚は、中央部が最大で、周辺部に向かうに従い減少するため、接触箇所はシンチレータ層１２の中心近傍のみとなり、周辺部では最大で３０ｕｍ程度のギャップを有する非接触部２６が存在する。
【００４０】
非接触部２６においては、反射層１６とシンチレータ層１２間の距離が接触部と比較し大きい。その為、シンチレータ層１２と反射層１６が全面で接触する第１の実施例と比較し、周辺部の鮮鋭度が低下する。
【００４１】
＜第２の実施例＞
次に、第２の実施例について説明する。第２の実施例は、第１の実施例における部材１４がアクリル樹脂に代わり厚さ２００ｕｍのシリコーンゴムである場合の実施例である。
【００４２】
本実施例で使用するシリコーンゴムは、熱硬化型のシリコーンゴム（例えば旭化成ワッカー社製  熱硬化型ミラブルシリコーンゴム）を使用する。シリコーンゴムからなる部材１４は、シンチレータ層１２の膜厚分布に追従して変形する。（即ちシンチレータ層１２の中心部では変形量が大きく、周辺部では小さい。）また、局所的に存在する突出部１２３については、その微細な表面形状には追従して変形しない。その為、突出部１２３は、第１の実施例と同様、反射層１６を介して平坦化させることができる。
【００４３】
第２の実施例では、比較例１の装置と比較して鮮鋭度に優れており、特にパネル周辺部までシンチレータ層１２と反射層１６が密着している為、パネル周辺部の鮮鋭度に優れている。
【００４４】
＜第３の実施例＞
次に、第３の実施例について説明する。第３の実施例では、第１の実施例で使用した部材１４の厚さを１ｍｍとし、部材１４は基台１３とは接続しない。すなわち、第３の実施例では、基台１３を用いずに被覆部材３を構成した例である。部材１４の片側表面に、第１の実施例と同様に、シンチレータ層１２の膜厚分布を反映した形状を予め形成しておき、第１の実施例と同様の方法で反射層を形成する。その後、第１の実施例と同様の方法で放射線検出装置を作製する。作製した放射線検出装置は、第１の実施例で作製したものと同様の鮮鋭度特性を示す。また第１の実施例の放射線検出装置と比較して、部材・製造を削減できるためコスト的に有利である。
【００４５】
＜放射線検出システム＞
次に、放射線検出システム６０００の実施形態について、図７を参照して説明する。図７は、本発明の実施形態に係る放射線検出システム６０００の構成例を模式的に示す図である。本発明の実施形態に係る放射線検出システム６０００には、本発明の各実施形態に係る放射線検出装置が適用される。
【００４６】
図７に示すように、Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０（放射線）は、被検者６０６１の撮影対象部位６０６２を透過し、放射線検出装置１ａ〜１ｄに入射する。この入射したＸ線には被検者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチレータ層１２が発光し、これをセンサ基板１１の光電変換素子１１２が光電変換して、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手段となるイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御室の表示手段となるディスプレイ６０８０で観察できる。
【００４７】
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等の伝送処理手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールームなどの表示手段となるディスプレイ６０８１に表示できる。もしくは光ディスク等の記録手段に保存することができる。そのため、遠隔地の医師が診断することも可能である。また記録手段となるフィルムプロセッサ６１００によりフィルム６１１０に記録することもできる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態および実施例を、図面を参照して詳細に説明したが、前記実施形態および実施例は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前述した実施形態および実施例に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の放射線検出装置は、医療用の放射線検出装置や、非破壊検査装置等の放射線を利用した医療用以外の分析・検査用途の装置への応用が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１ａ、１ｂ  放射線検出装置
３  被覆部材
１１  センサ基板
１１１  ガラス基板
１１２  光電変換素子
１１３  保護膜
１２  シンチレータ層
１２１  柱状結晶
１２２  隙間
１２３  突出部
１３  基台
１４  部材
１５  接着層
１６、２１、２３  反射層
１７  封止部材
２２、２４、２５  反射層保護層
【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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【図６】
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【図７】
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