(57)【要約】【課題】比較的簡単な構造を備え、被写体の内部の情報をより分別して画像化することが可能なシンチレータアレイ、放射線検出器および放射線コンピュータ断層撮影装置を提供する。【解決手段】シンチレータアレイは、１次元または２次元に配列された複数の単位セルによって構成され、互いに反対側に位置する第１面および第２面を有する複数のシンチレータ素子１０を備える。複数のシンチレータ素子１０は、蛍光材料Ａを含む複数のシンチレータ素子１０Ａと、蛍光材料Ｂを含む複数のシンチレータ素子１０Ｂと、蛍光材料Ｃを含む複数のシンチレータ素子１０Ｃとを含み、蛍光材料Ａと蛍光材料Ｂと蛍光材料Ｃとは、互いに異なるエネルギ吸収係数を有し、各単位セルは、複数のシンチレータ素子Ａの１つおよび複数のシンチレータ素子Ｂの１つと、複数のシンチレータ素子Ｃの１つとを含む。【選択図】図１
2019163970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次元または２次元に配列された複数の単位セルによって構成されたシンチレータアレイであって、
互いに反対側に位置する第１面および第２面を有する複数のシンチレータ素子を備え、
前記複数のシンチレータ素子は、蛍光材料Ａを含む複数のシンチレータ素子Ａと、蛍光材料Ｂを含む複数のシンチレータ素子Ｂと、蛍光材料Ｃを含む複数のシンチレータ素子Ｃとを含み、
前記蛍光材料Ａと前記蛍光材料Ｂと前記蛍光材料Ｃとは、互いに異なるエネルギ吸収係数を有し、
各単位セルは、
前記複数のシンチレータ素子Ａの１つおよび前記複数のシンチレータ素子Ｂの１つと、前記複数のシンチレータ素子Ｃの１つとを含む、シンチレータアレイ。
【請求項２】
前記複数のシンチレータ素子は、蛍光材料Ｄを含む複数のシンチレータ素子Ｄをさらに含み、
前記蛍光材料Ｄは、前記蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃとは、異なるエネルギ吸収係数を有し、
前記各単位セルは、前記複数のシンチレータ素子Ｄの１つをさらに含む、請求項１に記載のシンチレータアレイ。
【請求項３】
１次元または２次元に配列された複数の単位セルによって構成されたシンチレータアレイであって、
互いに反対側に位置する第１面および第２面を有する複数のシンチレータ素子と、
所定の放射線吸収特性をそれぞれ有する複数の放射線フィルタ部と
を備え、
前記複数のシンチレータ素子は、蛍光材料Ａをそれぞれ含む複数の第１シンチレータ素子Ａおよび複数の第２シンチレータ素子Ａと、蛍光材料Ｂをそれぞれ含む複数の第１シンチレータ素子Ｂおよび複数の第２シンチレータ素子Ｂとを含み、
前記蛍光材料Ａと前記蛍光材料Ｂとは、互いに異なるエネルギ吸収係数を有し、
各単位セルは、
前記複数の第１シンチレータ素子Ａの１つと、前記複数の第２シンチレータ素子Ａの１つと、前記複数の第１シンチレータ素子Ｂの１つと、前記複数の第２シンチレータ素子Ｂの１つと、
前記複数の放射線フィルタ部のうちの２つと、
を含み、
前記２つの放射線フィルタ部は、前記第１シンチレータ素子Ａおよび前記第１シンチレータ素子Ｂの前記第１面の上方に選択的に配置されている、シンチレータアレイ。
【請求項４】
前記複数のシンチレータ素子は、蛍光材料Ｃをそれぞれ含む複数の第１シンチレータ素子Ｃおよび複数の第２シンチレータ素子Ｃをさらに含み、
前記蛍光材料Ｃは、前記蛍光材料Ａおよび前記蛍光材料Ｂと異なるエネルギ吸収係数を有し、
各単位セルは、
前記複数の第１シンチレータ素子Ｃの１つと、前記複数の第２シンチレータ素子Ｃの１つと、前記複数の放射線フィルタ部のうちの他の１つと、
を含み、
前記他の１つの放射線フィルタ部は、前記第１シンチレータ素子Ｃの前記第１面の上方に選択的に配置されている、請求項３に記載のシンチレータアレイ。
【請求項５】
前記複数のシンチレータ素子は、蛍光材料Ｄをそれぞれ含む複数の第１シンチレータ素子Ｄおよび複数の第２シンチレータ素子Ｄをさらに含み、
前記蛍光材料Ｄは、前記蛍光材料Ａ、前記蛍光材料Ｂおよび前記蛍光材料Ｃと異なるエネルギ吸収係数を有し、
各単位セルは、
前記複数の第１シンチレータ素子Ｄの１つと、前記複数の第２シンチレータ素子Ｄの１つと、前記複数の放射線フィルタ部のうちのさらに他の１つと、
を含み、
前記さらに他の１つの放射線フィルタ部は、前記第１シンチレータ素子Ｄの前記第１面の上方に選択的に配置されている、請求項４に記載のシンチレータアレイ。
【請求項６】
前記各単位セルにおいて、前記シンチレータ素子Ａ、前記シンチレータ素子Ｂおよび前記シンチレータ素子Ｃは、第１方向に配列されている、請求項１に記載のシンチレータアレイ。
【請求項７】
前記各単位セルにおいて、前記シンチレータ素子Ａおよび前記シンチレータ素子Ｂは、第１方向に配列されており、前記シンチレータ素子Ｃおよび前記シンチレータ素子Ｄは、それぞれ、前記シンチレータ素子Ａおよび前記シンチレータ素子Ｂと、前記第１方向と異なる第２方向に隣接して配列されている請求項２に記載のシンチレータアレイ。
【請求項８】
前記各単位セルにおいて、前記第１シンチレータ素子Ａおよび前記第１シンチレータ素子Ｂは、第１方向に配列されており、前記第２シンチレータ素子Ａおよび前記第２シンチレータ素子Ｂは、それぞれ、前記第１シンチレータ素子Ａおよび前記第１シンチレータ素子Ｂと、前記第１方向と異なる第２方向に隣接して配列されている、請求項３に記載のシンチレータアレイ。
【請求項９】
前記各単位セルにおいて、前記第１シンチレータ素子Ａ、前記第１シンチレータ素子Ｂおよび前記第１シンチレータ素子Ｃは、第１方向に配列されており、前記第２シンチレータ素子Ａ、前記第２シンチレータ素子Ｂおよび前記第２シンチレータ素子Ｃは、それぞれ、前記第１シンチレータ素子Ａ、前記第１シンチレータ素子Ｂおよび前記第１シンチレータ素子Ｃと、前記第１方向と異なる第２方向に隣接して配列されている、請求項４に記載のシンチレータアレイ。
【請求項１０】
前記各単位セルにおいて、前記第１シンチレータ素子Ａおよび前記第１シンチレータ素子Ｂは、第１方向に配列されており、前記第１シンチレータ素子Ｃおよび前記第１シンチレータ素子Ｄは、それぞれ、前記第１シンチレータ素子Ａおよび前記第１シンチレータ素子Ｂと、前記第１方向と異なる第２方向に隣接して配列されて第１グループを構成しており、
前記各単位セルにおいて、前記第２シンチレータ素子Ａおよび前記第２シンチレータ素子Ｂは、前記第１方向に配列されており、前記第２シンチレータ素子Ｃおよび前記第２シンチレータ素子Ｄは、それぞれ、前記第２シンチレータ素子Ａおよび前記第２シンチレータ素子Ｂと、前記第２方向に隣接して配列されて第２グループを構成しており、
前記第１グループと前記第２グループとは前記第２方向に配列されている、請求項５に記載のシンチレータアレイ。
【請求項１１】
前記放射線フィルタ部は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｗ、ＰｔおよびＡｕからなる群から選ばれる少なくとも１つの元素からなる金属板を含む、請求項１から１０のいずれかに記載のシンチレータアレイ。
【請求項１２】
前記各単位セル内において、前記金属板は前記第１の方向において互いに接続されている、請求項１１に記載のシンチレータアレイ。
【請求項１３】
前記複数のシンチレータ素子間、および、前記複数のシンチレータ―素子の前記第１面上に配置された反射部材をさらに備える請求項１から１２のいずれかに記載のシンチレータアレイ。
【請求項１４】
前記反射部材上に配置されたコリメータをさらに備える請求項１３に記載のシンチレータアレイ。
【請求項１５】
前記コリメータは平面視において、ストライプ形状を有する請求項１４に記載のシンチレータアレイ。
【請求項１６】
前記コリメータは、平面視において、各シンチレータ素子の複数の前記第１面の上方の領域を囲うグリッド形状を有する請求項１４に記載のシンチレータアレイ。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれかに記載のシンチレータアレイと、
前記シンチレータアレイの複数のシンチレータ素子の第２面に対向して配置された複数の光検出素子と、
を備えた放射線検出器。
【請求項１８】
放射線源と、
請求項１７の放射線検出器と、
前記放射線検出器から出力される検出信号を処理する制御ユニットと
を備えた、放射線コンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願はシンチレータアレイ、放射線検出器および放射線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮影装置の分野において、２以上の異なるエネルギの放射線を被写体に照射し、透過した放射線を検出することによって、被写体の内部の情報をより分別して画像化する技術が検討されている。従来、例えば、以下の方法によって２以上の異なるエネルギの放射線を検出する技術が知られている。（１）２以上のエネルギが異なる放射線源を用い被写体に照射する（特許文献１）。（２）放射線源の駆動電圧を切換えて２以上のエネルギの放射線を被写体に照射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６７４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
（１）の方法では装置全体が大型化してしまう。（２）の方法によれば、異なるエネルギの放射線を照射するタイミングが同時ではないため、被写体が移動すると撮影した画像がぶれてしまう可能性がある。また、放射線の照射回数が増え、放射線が照射される時間が長くなってしまう。
【０００５】
このような課題に鑑み本願は、比較的簡単な構造を備え、被写体の内部の情報をより分別して画像化することが可能なシンチレータアレイ、放射線検出器および放射線コンピュータ断層撮影装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のシンチレータアレイは、１次元または２次元に配列された複数の単位セルによって構成されたシンチレータアレイであって、
互いに反対側に位置する第１面および第２面を有する複数のシンチレータ素子を備え、前記複数のシンチレータ素子は、蛍光材料Ａを含む複数のシンチレータ素子Ａと、蛍光材料Ｂを含む複数のシンチレータ素子Ｂと、蛍光材料Ｃを含む複数のシンチレータ素子Ｃとを含み、
前記蛍光材料Ａと前記蛍光材料Ｂと前記蛍光材料Ｃとは、互いに異なるエネルギ吸収係数を有し、
各単位セルは、
前記複数のシンチレータ素子Ａの１つおよび前記複数のシンチレータ素子Ｂの１つと、前記複数のシンチレータ素子Ｃの１つとを含む。
【０００７】
前記複数のシンチレータ素子は、蛍光材料Ｄを含む複数のシンチレータ素子Ｄをさらに含み、前記蛍光材料Ｄは、前記蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃとは、異なるエネルギ吸収係数を有し、
前記各単位セルは、前記複数のシンチレータ素子Ｄの１つをさらに含んでいてもよい。
【０００８】
本開示の他のシンチレータアレイは、１次元または２次元に配列された複数の単位セルによって構成されたシンチレータアレイであって、
互いに反対側に位置する第１面および第２面を有する複数のシンチレータ素子と、
所定の放射線吸収特性をそれぞれ有する複数の放射線フィルタ部と
を備え、
前記複数のシンチレータ素子は、蛍光材料Ａをそれぞれ含む複数の第１シンチレータ素子Ａおよび複数の第２シンチレータ素子Ａと、蛍光材料Ｂをそれぞれ含む複数の第１シンチレータ素子Ｂおよび複数の第２シンチレータ素子Ｂとを含み、
前記蛍光材料Ａと前記蛍光材料Ｂとは、互いに異なるエネルギ吸収係数を有し、
各単位セルは、
前記複数の第１シンチレータ素子Ａの１つと、前記複数の第２シンチレータ素子Ａの１つと、前記複数の第１シンチレータ素子Ｂの１つと、前記複数の第２シンチレータ素子Ｂの１つと、
前記複数の放射線フィルタ部のうちの２つと
を含み、
前記２つの放射線フィルタ部は、前記第１シンチレータ素子Ａおよび前記第１シンチレータ素子Ｂの前記第１面の上方に選択的に配置されている。
【０００９】
前記複数のシンチレータ素子は、蛍光材料Ｃをそれぞれ含む複数の第１シンチレータ素子Ｃおよび複数の第２シンチレータ素子Ｃをさらに含み、
前記蛍光材料Ｃは、前記蛍光材料Ａおよび前記蛍光材料Ｂと異なるエネルギ吸収係数を有し、
各単位セルは、
前記複数の第１シンチレータ素子Ｃの１つと、前記複数の第２シンチレータ素子Ｃの１つと、前記複数の放射線フィルタ部のうちの他の１つとを含み、
前記他の１つの放射線フィルタ部は、前記第１シンチレータ素子Ｃの前記第１面の上方に選択的に配置されていてもよい。
【００１０】
前記複数のシンチレータ素子は、蛍光材料Ｄをそれぞれ含む複数の第１シンチレータ素子Ｄおよび複数の第２シンチレータ素子Ｄをさらに含み、
前記蛍光材料Ｄは、前記蛍光材料Ａ、前記蛍光材料Ｂおよび前記蛍光材料Ｃと異なるエネルギ吸収係数を有し、
各単位セルは、
前記複数の第１シンチレータ素子Ｄの１つと、前記複数の第２シンチレータ素子Ｄの１つと、前記複数の放射線フィルタ部のうちのさらに他の１つとを含み、前記さらに他の１つの放射線フィルタ部は、前記第１シンチレータ素子Ｄの前記第１面の上方に選択的に配置されていてもよい。
【００１１】
前記各単位セルにおいて、前記シンチレータ素子Ａ、前記シンチレータ素子Ｂおよび前記シンチレータ素子Ｃは、第１方向に配列されていてもよい。
【００１２】
前記各単位セルにおいて、前記シンチレータ素子Ａおよび前記シンチレータ素子Ｂは、第１方向に配列されており、前記シンチレータ素子Ｃおよび前記シンチレータ素子Ｄは、それぞれ、前記シンチレータ素子Ａおよび前記シンチレータ素子Ｂと、前記第１方向と異なる第２方向に隣接して配列されていてもよい。
【００１３】
前記各単位セルにおいて、前記第１シンチレータ素子Ａおよび前記第１シンチレータ素子Ｂは、第１方向に配列されており、前記第２シンチレータ素子Ａおよび前記第２シンチレータ素子Ｂは、それぞれ、前記第１シンチレータ素子Ａおよび前記第１シンチレータ素子Ｂと、前記第１方向と異なる第２方向に隣接して配列されていてもよい。
【００１４】
前記各単位セルにおいて、前記第１シンチレータ素子Ａ、前記第１シンチレータ素子Ｂおよび前記第１シンチレータ素子Ｃは、第１方向に配列されており、前記第２シンチレータ素子Ａ、前記第２シンチレータ素子Ｂおよび前記第２シンチレータ素子Ｃは、それぞれ、前記第１シンチレータ素子Ａ、前記第１シンチレータ素子Ｂおよび前記第１シンチレータ素子Ｃと、前記第１方向と異なる第２方向に隣接して配列されていてもよい。
【００１５】
前記各単位セルにおいて、前記第１シンチレータ素子Ａおよび前記第１シンチレータ素子Ｂは、第１方向に配列されており、前記第１シンチレータ素子Ｃおよび前記第１シンチレータ素子Ｄは、それぞれ、前記第１シンチレータ素子Ａおよび前記第１シンチレータ素子Ｂと、前記第１方向と異なる第２方向に隣接して配列されて第１グループを構成しており、
前記各単位セルにおいて、前記第２シンチレータ素子Ａおよび前記第２シンチレータ素子Ｂは、前記第１方向に配列されており、前記第２シンチレータ素子Ｃおよび前記第２シンチレータ素子Ｄは、それぞれ、前記第２シンチレータ素子Ａおよび前記第２シンチレータ素子Ｂと、前記第２方向に隣接して配列されて第２グループを構成しており、
前記第１グループと前記第２グループとは前記第２方向に配列されていてもよい。
【００１６】
前記放射線フィルタ部は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｗ、ＰｔおよびＡｕからなる群から選ばれる少なくとも１つの元素からなる金属板を含んでいてもよい。
【００１７】
前記各単位セル内において、前記金属板は前記第１の方向において互いに接続されていてもよい。
【００１８】
シンチレータアレイは、前記複数のシンチレータ素子間、および、前記複数のシンチレータ―素子の前記第１面上に配置された反射部材をさらに備えていてもよい。
【００１９】
シンチレータアレイは、前記反射部材上に配置されたコリメータをさらに備えていてもよい。
【００２０】
前記コリメータは平面視において、ストライプ形状を有していてもよい。
【００２１】
前記コリメータは、平面視において、各シンチレータ素子の複数の前記第１面の上方の領域を囲うグリッド形状を有していてもよい。
【００２２】
本開示の放射線検知器は、上記いずれかに記載のシンチレータアレイと、
前記シンチレータアレイの複数のシンチレータ素子の第２面に対向して配置された複数の光検出素子と
を備える。
【００２３】
本開示の放射線コンピュータ断層撮影装置は、
放射線源と、
上記放射線検出器と、
前記放射線検出器から出力される検出信号を処理する制御ユニットと
を備える。
【発明の効果】
【００２４】
本開示によれば、被写体の内部の情報をより分別して画像化することが可能なシンチレータアレイ、放射線検出器および放射線コンピュータ断層撮影装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、第１の実施形態によるシンチレータアレイの平面図および断面図である。
【図２】（ａ）は、第２の実施形態によるシンチレータアレイの平面図であり、（ｂ）および（ｃ）は、シンチレータアレイの断面図である。
【図３】（ａ）は、第３の実施形態によるシンチレータアレイの平面図であり、（ｂ）および（ｃ）は、シンチレータアレイの断面図である。
【図４】放射線フィルタ部を透過したＸ線のエネルギ分布を示す図である。
【図５】（ａ）は、第４の実施形態によるシンチレータアレイの平面図であり、（ｂ）および（ｃ）は、シンチレータアレイの断面図である。
【図６】（ａ）は、第５の実施形態によるシンチレータアレイの平面図であり、（ｂ）および（ｃ）は、シンチレータアレイの断面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、第６の実施形態によるシンチレータアレイの平面図および断面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、第７の実施形態によるシンチレータアレイの平面図および断面図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、第８の実施形態による放射線検出器の平面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下図面を参照しながら、本開示のシンチレータアレイ、放射線検出器および放射線コンピュータ断層撮影装置の実施形態を説明する。本開示のシンチレータアレイおよび放射線検出器は、Ｘ線ＣＴ撮影装置などの医療用放射線撮影装置、産業用Ｘ線検査装置等の産業用の放射線撮影装置に好適に用いることができる。本開示において、放射線とは、Ｘ線、γ線、陽電子線等を含む。また、以下の実施形態において、同じ構成要素には同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。以下の実施形態では、ｘ、ｙ、ｚ軸を有する右手直交座標系を参照して配列の方向を説明する。この場合、ｘ軸方向およびｙ軸方向は、第１方向および第２方向である。
【００２７】
本開示のシンチレータアレイは複数のシンチレータ素子を備える。複数のシンチレータ素子を区別なく総称する場合にはシンチレータ素子１０と呼ぶ。また、単位セル内における位置に基づき複数のシンチレータ素子を区別する場合には、Ａ〜Ｄを付し、シンチレータ素子１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄと呼ぶ。さらに、後述するようにフィルタを複数のシンチレータ素子に設けるか否かによって区別をする場合には、参照番号「１０」の代わりに参照番号「１１」、「１２」を用い、第１シンチレータ素子１１Ａ、第２シンチレータ素子１２Ａ、第１シンチレータ素子１１Ｂ、第２シンチレータ素子１２Ｂ等と呼ぶ。
【００２８】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は本実施形態のシンチレータアレイ１０１の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の１Ｂ−１Ｂ線におけるシンチレータアレイ１０１の断面図である。シンチレータアレイ１０１は、複数のシンチレータ素子１０を備える。複数のシンチレータ素子１０は１次元または２次元に配列されている。本実施形態では、複数のシンチレータ素子１０は、図１（ａ）に示すように、ｘｙ平面のｘ方向およびｙ方向の２次元に配列されている。以下の実施形態では、シンチレータアレイは、６×４のアレイに配置されたシンチレータ素子１１を備えているが、シンチレータ素子の数は、これらの例に限られない。また、以下の実施形態では、シンチレータアレイにおける周期的構造の繰り返し単位を主として説明するが、シンチレータの数に応じて、同様の構造を備えた繰り返し単位が配置されている。
【００２９】
各シンチレータ素子１０は、第１面１０ａと、第１面１０ａと反対側に位置している第２面１０ｂとを有している。本実施形態では、第１面１０ａおよび第２面１０ｂは矩形形状を有している。このため、シンチレータ素子１０は、４つの側面をさらに有している。
【００３０】
複数のシンチレータ素子１０は、例えば、蛍光材料Ａを含む複数のシンチレータ素子（シンチレータ素子Ａ）１０Ａと、蛍光材料Ｂを含む複数のシンチレータ素子（シンチレータ素子Ｂ）１０Ｂと、蛍光材料Ｃを含む複数のシンチレータ素子（シンチレータ素子Ｃ）１０Ｃとを含む。蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃは放射線が入射することにより発光する。
【００３１】
蛍光材料Ａと蛍光材料Ｂと蛍光材料Ｃとは、互いに異なるエネルギ吸収係数を有する。ここで、エネルギ吸収係数は、放射線が物質中を通過する際に物質が吸収するエネルギの大きさを表す量であり、線エネルギ吸収係数μｅｎ（ｍ−１）を意味する。例えば、蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃのエネルギ吸収係数をそれぞれ、μｅｎ（Ａ）、μｅｎ（Ｂ）、μｅｎ（Ｃ）とした場合、μｅｎ（Ａ）＜μｅｎ（Ｂ）＜μｅｎ（Ｃ）である。ただし、蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃのエネルギ吸収係数の大小関係はこれに限られない。
【００３２】
エネルギ吸収係数が異なることにより、蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃは、蛍光強度あるいは蛍光効率の放射線エネルギ依存性が異なっている。一般にエネルギ吸収係数の小さい蛍光材料は、軟Ｘ線などのエネルギの低いＸ線をよく吸収し、蛍光を発するのに対し、エネルギ吸収係数の大きい蛍光材料は、硬Ｘ線などのエネルギの高いＸ線をよく吸収し、蛍光を発する。
【００３３】
蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃのエネルギ吸収係数が互いに異なる限り、蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃは、放射線が照射されることによって蛍光を発するどのような蛍光材料であってもよい。例えば、蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃは、ガドリニウムオキシサルファイド（ＧＯＳ）、ガドリニウム−ガリウム−アルミニウムガーネット（Ｇｄ−Ａｌ−Ｇａガーネット、ＧＧＡＧ）等の、セラミックシンチレータ材料によって構成されていてもよい。ＧＯＳは例えばＰｒ、ＣｅおよびＴｂから選ばれた少なくとも１種で賦活したＧｄ２Ｏ２Ｓの組成を有する。ＧＧＡＧは、例えばＣｅ、Ｐｒ等から選ばれた少なくとも１種で賦活した（Ｇｄ１−ｘＬｕｘ）３＋ａ（ＧａｕＡｌ１−ｕ）５−ａＯ１２（ｘ＝０〜０．５、ｕ＝０．２〜０．６、およびａ＝−０．０５〜０．１５）の主組成を有する。このＧｄの少なくとも一部をＹに置き換えたものを用いてもよい。エネルギ吸収係数を異ならせるため、蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃは異なる元素を含む材料であってもよいし、蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃは同じ元素を含んでいるが、元素の組成比が異なっていてもよい。また、同じ元素および同じ組成比の材料であって、密度が異なることによって、エネルギ吸収係数が異なっていてもよい。
【００３４】
エネルギ吸収係数の違いを示す指標として、有効原子番号を用いてもよい。つまり、蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃは互いに異なる有効原子番号を有していてもよい。一般に有効原子番号が大きいほどより高いエネルギを吸収できるようになり、有効原子番号が小さければ高いエネルギを透過できるようになる。例えば、Ｘ線ＣＴ撮影装置の放射線検出器に汎用される蛍光材料である、組成式Ｇｄ２Ｏ２Ｓで示されるセラミックスシンチレータの有効原子番号は５９．５であり、Ｇｄ−Ａｌ−Ｇａガーネットシンチレータの有効原子番号は約５２である。例えば、蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃは、それぞれ同一数値で被らないようにしつつ、例えば、５０以上且つ７０以下、４０以上且つ６０以下、および、３０以上且つ５０以下の有効原子番号を有していてもよい。例えば、国際公開第２０１６／０５２６１６号に開示された材料を用いて、有効原子番号の異なる蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃを作製することができる。１００ｋｅＶ以上のエネルギの大きな範囲では、有効原子番号とエネルギ吸収係数には線形に近い関係があり、エネルギ吸収係数の差の大きいものを選ぶことも有効である。Ｘ線ＣＴは白色Ｘ線を使うが、そのエネルギ分布を示す４０〜１４０ｋｅＶでの吸収係数が異なると、蛍光材料の発光量に差が出て、Ｘ線の透過してきた物質の同定が行い易くなる。
【００３５】
シンチレータアレイ１０１は、ｘｙ平面において１次元または２次元に配列された複数の単位セルＵによって構成されている。単位セルＵは、複数のシンチレータ素子１０Ａの１つ、複数のシンチレータ素子１０Ｂの１つおよび複数のシンチレータ素子１０Ｃの１つを含んでいる。本実施形態では、各単位セルＵにおいて、シンチレータ素子１０Ａ、シンチレータ素子１０Ｂおよびシンチレータ素子１０Ｃは、ｘ方向に配列されている。
【００３６】
本実施形態では、シンチレータアレイ１０１は、反射部材３１をさらに備えている。反射部材３１は、複数のシンチレータ素子１０間および各シンチレータ素子１０の第１面１０ａ上に位置している。反射部材３１はシンチレータ素子１０が発する光を反射する特性を有する。例えば、反射部材３１は、白色の酸化チタン粉末と、エポキシなどの樹脂とを含む。反射部材３１の上面３１ａ側から各シンチレータ素子１０に放射線が入射することによって生じた光が隣接するシンチレータ素子１０に入射し、隣接するシンチレータ素子１０に設けられる光検出素子で検出されるのを抑制する。つまり、シンチレータアレイ１０１におけるクロストークを抑制する。各シンチレータ素子１０の第２面１０ｂは反射部材３１で覆われていないほうが好ましい。後述するように第２面１０ｂには、シンチレータアレイ１０１を用いて放射線検知器を構成する場合において、フォトダイオードや光電子倍増管などの光検出素子が配置される。
【００３７】
シンチレータアレイ１０１の入射面１０１ａに放射線、例えば、Ｘ線が入射すると、単位セルＵには同じエネルギ分布のＸ線が入射し、反射部材３１でのＸ線の減衰を考慮しなければ、シンチレータ素子１０Ａ、シンチレータ素子１０Ｂおよびシンチレータ素子１０Ｃの第１面１０ａには、単位セルＵに入射するＸ線と同じエネルギ分布のＸ線が入射する。
【００３８】
シンチレータ素子１０Ａ、シンチレータ素子１０Ｂおよびシンチレータ素子１０Ｃにそれぞれ含まれる蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃのエネルギ吸収係数が互いに異なるため、同じエネルギ分布のＸ線が入射しても、シンチレータ素子１０Ａ、シンチレータ素子１０Ｂおよびシンチレータ素子１０Ｃが発する蛍光の強度は異なる。また、軟Ｘ線および硬Ｘ線等、エネルギの強度分布が異なる複数のＸ線を被検体に同時にまたは時間をずらして照射することによって、波長範囲の広いＸ線を被検体に照射すると、被検体の体組織によってＸ線に対する減衰係数および減衰させやすい波長が異なるため、シンチレータ素子１０Ａ、シンチレータ素子１０Ｂおよびシンチレータ素子１０Ｃが発する蛍光の強度に差異が生じ得る。したがって、マルチエネルギ照射によって得られる情報と同等の情報を得ることができる。言い換えると、波長（エネルギ）の異なるＸ線を用いて、複数回被検体を撮影するのと同等の撮影を同時に行うことができる。
【００３９】
シンチレータ素子１０Ａ、シンチレータ素子１０Ｂおよびシンチレータ素子１０Ｃの第１面１０ａの位置は、ｘｙ平面において同じではない。しかし、単位セルＵを１つの画素（ピクセル）として画像処理を行うことによって、マルチエネルギシンチレータアレイを実現することができる。例えば、シンチレータ素子１０Ａ、シンチレータ素子１０Ｂおよびシンチレータ素子１０Ｃの第２面１０ｂにそれぞれ光検出素子を設け、蛍光による得られた３つの検出信号を、同じ画素における異なるエネルギのＸ線による信号として画像処理する。なお、シンチレータアレイ１０１を用いて、３次元、つまり、厚さ方向にもデータを取得したり、画像処理を行う場合には、単位セルＵは１つのボクセルを構成する。
【００４０】
上述の信号処理によれば、ｘ方向におけるシンチレータ素子１０の数に対して、画素数は１／３になる。この場合、画像処理技術における公知の補間処理を行って、データを生成し、画素数を増大させてもよい。
【００４１】
シンチレータアレイ１０１は、例えば、複数のシンチレータ素子１０Ａ、複数のシンチレータ素子１０Ｂおよび複数のシンチレータ素子１０Ｃを、接着剤が塗布された基板上に１次元または２次元に配置し、基板上に借り固定させ、側面および第１面１０ａを未硬化の反射部材３１の材料で覆った後、未硬化の材料を硬化させることによって作製することができる。
【００４２】
シンチレータアレイ１０１によれば、画素を構成する単位セルは、エネルギ吸収係数が異なる蛍光材料をそれぞれ含む３つのシンチレータ素子を備えており、３つのシンチレータ素子は、放射線エネルギに応じて異なる感度で蛍光を発する。したがって、シンチレータアレイ１０１を用いれば、３つの異なるエネルギの放射線で撮影するのと同様の情報を一度の撮影で得ることができる放射線コンピュータ断層撮影装置が実現する
【００４３】
（第２の実施形態）
図２（ａ）は本実施形態のシンチレータアレイ１０２の平面図であり、図２（ｂ）および（ｃ）は、図２（ａ）の２Ｂ−２Ｂ線および２Ｃ−２Ｃ線におけるシンチレータアレイ１０２の断面図である。シンチレータアレイ１０２は単位セルＵが４つのシンチレータ素子を含む点で、第１の実施形態のシンチレータアレイ１０１と異なる。
【００４４】
図２（ａ）に示すように、複数のシンチレータ素子１０は、複数のシンチレータ素子１０Ａ、複数のシンチレータ素子１０Ｂ、複数のシンチレータ素子１０Ｃおよび複数のシンチレータ素子１０Ｄを含む。つまり、複数のシンチレータ素子１０は、蛍光材料Ｄを含む複数のシンチレータ素子Ｄをさらに含む点で、第１の実施形態のシンチレータアレイ１０１と異なる。単位セルＵは、複数のシンチレータ素子１０Ａの１つ、複数のシンチレータ素子１０Ｂの１つ、複数のシンチレータ素子１０Ｃの１つおよび複数のシンチレータ素子１０Ｄの１つを含んでいる。
【００４５】
各単位セルＵにおいて、シンチレータ素子１０Ａおよびシンチレータ素子１０Ｂは、第ｘ軸方向に配列されており、シンチレータ素子１０Ｃおよびシンチレータ素子１０Ｄは、それぞれ、シンチレータ素子１０Ａおよびシンチレータ素子１０Ｂと、ｙ軸方向に隣接して配列されている。つまり単位セルＵは２行２列に配列されたシンチレータ素子１０を含む。シンチレータ素子１０の側面および第１面１０ａは反射部材３１で覆われていて、放射線が入射するのは上面３１ａ側になる。画像の解像度がｘ軸方向およびｙ軸方向に等しいという点ではこの配置が好ましい。しかし、単位セルＵにおいて、シンチレータ素子１０Ａ、シンチレータ素子１０Ｂ、シンチレータ素子１０Ｃおよびシンチレータ素子１０Ｄがｘ軸方向またはｙ軸方向に配列されていてもよい。
【００４６】
シンチレータアレイ１０１を用いれば、４つの異なるエネルギの放射線で撮影するのと同様の情報を一度の撮影で得ることができる放射線コンピュータ断層撮影装置が実現する。
【００４７】
（第３の実施形態）
図３（ａ）は本実施形態のシンチレータアレイ１０３の平面図であり、図３（ｂ）および（ｃ）は、図３（ａ）の３Ｂ−３Ｂ線および３Ｃ−３Ｃ線におけるシンチレータアレイ１０３の断面図である。シンチレータアレイ１０３は単位セルＵが４つのシンチレータ素子および２つの放射線フィルタ部を含む点で、第１の実施形態のシンチレータアレイ１０１と異なる。
【００４８】
シンチレータアレイ１０３は、複数のシンチレータ素子１０および複数の放射線フィルタ部を含む。複数のシンチレータ素子は、蛍光材料Ａをそれぞれ含む複数の第１シンチレータ素子（第１シンチレータ素子Ａ）１１Ａおよび複数の第２シンチレータ素子（第２シンチレータ素子Ａ）１２Ａと、蛍光材料Ｂをそれぞれ含む複数の第１シンチレータ素子（第１シンチレータ素子Ｂ）１１Ｂおよび複数の第２シンチレータ素子（第２シンチレータ素子Ｂ）１２Ｂを含む。蛍光材料Ａと蛍光材料Ｂとは、互いに異なるエネルギ吸収係数を有している。つまり、第１シンチレータ素子１１Ａと第２シンチレータ素子１２Ａとは同じ蛍光材料Ａを含んでおり、第１シンチレータ素子１１Ｂと第２シンチレータ素子１２Ｂとは同じ蛍光材料Ｂを含んでいる。
【００４９】
各単位セルは、複数の第１シンチレータ素子１１Ａの１つと、複数の第２シンチレータ素子１２Ａの１つと、複数の第１シンチレータ素子１１Ｂの１つと、複数の第２シンチレータ素子１２Ｂの１つと、複数の放射線フィルタ部２１のうちの２つとを含んでいる。
【００５０】
各単位セルＵにおいて、第１シンチレータ素子１１Ａおよび第１シンチレータ素子１１Ｂは、ｘ軸方向に配列されている。また、第２シンチレータ素子１２Ａおよび第２シンチレータ素子１２Ｂは、それぞれ、第１シンチレータ素子１１Ａおよび第１シンチレータ素子１１Ｂと、ｙ軸方向に隣接して配列されている。また、２つの放射線フィルタ部２１は、第１シンチレータ素子１１Ａおよび第１シンチレータ素子１１Ｂの第１面１０ａの上方に選択的に配置されている。本実施形態では、放射線フィルタ部２１は第１シンチレータ素子１１Ａおよび第１シンチレータ素子１１Ｂの第１面１０ａを覆う反射部材３１の上（上面３１ａの上）に配置されている。放射線フィルタ部２１は、第２シンチレータ素子１２Ａおよび第２シンチレータ素子１２Ｂ上には配置されていない。
【００５１】
放射線フィルタ部２１は所定の放射線吸収特性を有する。具体的には、入射する放射線のうち、一部のエネルギ成分を選択的に吸収して減衰させ、他の成分を透過させる。放射線フィルタ部２１はＭｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｔａ、Ｗ、ＰｔおよびＡｕからなる群から選ばれる少なくとも１つの元素を含む金属板または、これらの少なくとも１種の元素の金属粉末が分散した樹脂層を含む。金属板の厚さは、例えば、数百μｍから数ｍｍ程度である。
【００５２】
本実施形態では、単位セルＵにおいて、放射線フィルタ部２１が配置される第１シンチレータ素子１１Ａおよび第１シンチレータ素子１１Ｂはｘ軸方向に配列されている。このため、第１シンチレータ素子１１Ａ上に配置される放射線フィルタ部２１および第１シンチレータ素子１１Ｂ上に配置される放射線フィルタ部２１は、ｘ軸方向に互いに接続され、放射線フィルタ板２２を構成している。
【００５３】
図４は、タングステンをターゲットとするＸ線のエネルギと、放射線フィルタ部２１として１ｍｍの厚さのＣｕ板および３ｍｍの厚さのＣｕ板を用いた場合に、放射線フィルタ部２１を透過したＸ線の相対強度を示す。図４に示すように、放射線フィルタ部２１を透過することにより、一部のエネルギ帯域において選択的にＸ線が吸収される。このため、放射線フィルタ部２１を透過することによって、放射線フィルタ部２１を透過しないＸ線と異なるエネルギ分布のＸ線が得られる。
【００５４】
シンチレータアレイ１０３の入射面１０３ａに放射線、例えば、Ｘ線が入射すると、単位セルＵには同じエネルギ分布のＸ線が入射し、反射部材３１でのＸ線の減衰を考慮しなければ、第２シンチレータ素子１２Ａおよび第２シンチレータ素子１２Ｂの第１面１０ａには、単位セルＵに入射するＸ線と同じエネルギ分布のＸ線が入射する。一方、第１シンチレータ素子１１Ａおよび第１シンチレータ素子１１Ｂの第１面１０ａには、放射線フィルタ部２１を透過し、一部のエネルギ帯域の成分が減衰したＸ線が入射する。したがって、単位セルＵにおいて、第１シンチレータ素子１１Ａと第２シンチレータ素子１２Ａに互いに異なるエネルギのＸ線を入射させることができる。つまりデュアルエネルギー撮影を同時に行うことができる。
【００５５】
またさらに、第１シンチレータ素子１１Ａおよび第２シンチレータ素子１２Ａと、第１シンチレータ素子１１Ｂおよび第２シンチレータ素子１２Ｂとは、上述したように、エネルギ吸収係数が異なる蛍光材料を含むため、蛍光強度あるいは蛍光効率の放射線エネルギ依存性が異なっている。したがって、同じＸ線が入射する第１シンチレータ素子１１Ａおよび第１シンチレータ素子１１Ｂは、放射線エネルギ依存性が異なる発光を行う。同様に、第２シンチレータ素子１２Ａおよび第２シンチレータ素子１２Ｂも放射線エネルギ依存性が異なる発光を行う。したがって、シンチレータアレイ１０３によれば、１回の放射線の照射によって、４つの異なるエネルギの放射線で撮影するのと同様の情報を一度の撮影で得ることができる放射線コンピュータ断層撮影装置が実現する。
【００５６】
（第４の実施形態）
図５（ａ）は本実施形態のシンチレータアレイ１０４の平面図であり、図５（ｂ）および（ｃ）は、図５（ａ）の５Ｂ−５Ｂ線および５Ｃ−５Ｃ線におけるシンチレータアレイ１０４の断面図である。シンチレータアレイ１０４は単位セルＵが第１シンチレータ素子１１Ｃおよび第２シンチレータ素子１２Ｃをさらに備え、さらに１つの放射線フィルタ部２１を含む点で第３の実施形態のシンチレータアレイ１０３と異なる。
【００５７】
複数のシンチレータ素子１０は、蛍光材料Ｃをそれぞれ含む複数の第１シンチレータ素子１１Ｃおよび複数の第２シンチレータ素子１２Ｃをさらに含む。蛍光材料Ｃは、蛍光材料Ａおよび蛍光材料Ｂと異なるエネルギ吸収係数を有する。
【００５８】
各単位セルＵは、第３の実施形態のシンチレータアレイ１０３の単位セルＵの構成に加え、複数の第１シンチレータ素子１１Ｃの１つと、複数の第２シンチレータ素子１２Ｃの１つと、複数の放射線フィルタ部２１のうちの他の１つとをさらに含む。
【００５９】
他の１つの放射線フィルタ部２１は、第１シンチレータ素子１１Ｃの第１面１０ａの上方に選択的に配置されている。
【００６０】
各単位セルＵにおいて、第１シンチレータ素子１１Ａ、第１シンチレータ素子１１Ｂおよび第１シンチレータ素子１１Ｃは、ｘ軸方向に配列されている。第２シンチレータ素子１２Ａ、第２シンチレータ素子１２Ｂおよび第２シンチレータ素子１２Ｃは、それぞれ、第１シンチレータ素子１１Ａ、第１シンチレータ素子１１Ｂおよび第１シンチレータ素子１１Ｃと、ｙ軸方向に隣接して配列されている。
【００６１】
放射線フィルタ部２１は、第１シンチレータ素子１１Ａ、第１シンチレータ素子１１Ｂおよび第１シンチレータ素子１１Ｃの第１面１０ａを覆う反射部材３１の上（上面３１ａの上）にそれぞれ配置されている。本実施形態では放射線フィルタ部２１はｘ軸方向に接続されて、放射線フィルタ板２２を構成している。
【００６２】
第３の実施形態と同様、第１シンチレータ素子１１Ａ、第１シンチレータ素子１１Ｂおよび第１シンチレータ素子１１Ｃには、放射線フィルタ部２１を透過した放射線が入射する。
【００６３】
したがって、シンチレータアレイ１０４によれば、１回の放射線の照射によって、６つの異なるエネルギの放射線で撮影するのと同様の情報を一度の撮影で得ることができる放射線コンピュータ断層撮影装置が実現する。
【００６４】
（第５の実施形態）
図６（ａ）は本実施形態のシンチレータアレイ１０５の平面図であり、図６（ｂ）および（ｃ）は、図６（ａ）の６Ｂ−６Ｂ線および６Ｃ−６Ｃ線におけるシンチレータアレイ１０５の断面図である。シンチレータアレイ１０５は単位セルＵが第１シンチレータ素子１１Ｄおよび第２シンチレータ素子１２Ｄをさらに備え、さらに１つの放射線フィルタ部２１を含む点で第４の実施形態のシンチレータアレイ１０４と異なる。
【００６５】
複数のシンチレータ素子１０は、蛍光材料Ｄをそれぞれ含む複数の第１シンチレータ素子１１Ｄおよび複数の第２シンチレータ素子１２Ｄをさらに含む。蛍光材料Ｄは、蛍光材料Ａ、蛍光材料Ｂおよび蛍光材料Ｃと異なるエネルギ吸収係数を有する。
【００６６】
各単位セルＵは、第４の実施形態のシンチレータアレイ１０４の単位セルＵの構成に加え、複数の第１シンチレータ素子１１Ｄの１つと、複数の第２シンチレータ素子１２Ｄの１つと、複数の放射線フィルタ部２１のうちのさらに他の１つとをさらに含む。
【００６７】
さらに他の１つの放射線フィルタ部２１は、第１シンチレータ素子１１Ｄの第１面１０ａの上方（反射部材３１の上面３１ａの上）に選択的に配置されている。
【００６８】
各単位セルＵにおいて、第１シンチレータ素子１１Ａおよび第１シンチレータ素子１１Ｂは、ｘ軸方向に配列されており、第１シンチレータ素子１１Ｃおよび第１シンチレータ素子１１Ｄは、それぞれ、第１シンチレータ素子１１Ａおよび第１シンチレータ素子１１Ｂと、ｙ軸方向に隣接して配列されて第１グループＵ１を構成している。また、第２シンチレータ素子１２Ａおよび第２シンチレータ素子１２Ｂは、ｘ軸方向に配列されている。第２シンチレータ素子１２Ｃおよび第２シンチレータ素子１２Ｄは、それぞれ、第２シンチレータ素子１２Ａおよび第２シンチレータ素子１２Ｂと、ｙ軸方向に隣接して配列されて第２グループＵ２を構成している。
【００６９】
第１グループＵ１と第２グループＵ２とはｙ軸方向に配列されている。このように、各単位セルＵは８つシンチレータ素子１０を含む。
【００７０】
放射線フィルタ部２１は、第１グループＵ１のシンチレータ素子１０上に配置されている、本実施形態では放射線フィルタ部２１はｘ軸方向およびｙ軸方向に接続されて、放射線フィルタ板２２を構成している。
【００７１】
第３の実施形態と同様、第１シンチレータ素子１１Ａ、第１シンチレータ素子１１Ｂ、第１シンチレータ素子１１Ｃおよび第１シンチレータ素子１１Ｄには、放射線フィルタ部２１を透過した放射線が入射する。
【００７２】
したがって、シンチレータアレイ１０５によれば、１回の放射線の照射によって、８つの異なるエネルギの放射線で撮影するのと同様の情報を一度の撮影で得ることができる放射線コンピュータ断層撮影装置が実現する。
【００７３】
（第６の実施形態）
図７（ａ）は本実施形態のシンチレータアレイ１０６の平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の７Ｂ−７Ｂ線におけるシンチレータアレイ１０６の断面図である。
【００７４】
シンチレータアレイ１０６はコリメータを備えている点で、第１から第５の実施形態のシンチレータアレイ１０１〜１０５と異なる。本実施形態では、第３の実施形態のシンチレータアレイ１０３にコリメータを設ける例を説明するが、他の実施形態のシンチレータにも同様にコリメータを設けることができる。
【００７５】
シンチレータアレイ１０６は、シンチレータアレイ１０３と、シンチレータアレイ１０３の入射面１０３ａ側の反射部材３１上に配置されたコリメータ５１とを備える。コリメータ５１は、シンチレータ素子１０の第１面１０ａに対して斜めから入射する放射線を抑制することによって、放射線による被写体像の歪みを抑制したり、解像度を高めたりする作用を有する。図７（ａ）および図７（ｂ）に示す形態では、コリメータ５１は平面視においてストライプ形状を有しており、ｘｚ平面において、ｚ軸に対して斜めに入射する放射線を遮断あるいは減衰させる。コリメータ５１は、ｚ軸方向に所定の高さを有し、ｘ方向に伸びる複数の遮蔽板５５を含む。遮蔽板５５は、ｙ方向において隣接する２つのシンチレータ素子１０の第１面１０ａの上方の領域間に配置されている。
【００７６】
放射線フィルタ板２２は、例えば、遮蔽板５５の間に配置される。放射線フィルタ板２２は遮蔽板５５に固定されていてもよいし、シンチレータアレイ１０３の入射面１０３ａに固定されていてもよい。また、遮蔽板５５の一部は反射部材３１内に挿入されていてもよい。遮蔽板５５としては、放射線に対する減衰或いは遮断の効果を有するものを用いる。
【００７７】
（第７の実施形態）
図８（ａ）は本実施形態のシンチレータアレイ１０７の平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の８Ｂ−８Ｂ線におけるシンチレータアレイ１０７の断面図である。
【００７８】
シンチレータアレイ１０７は、シンチレータアレイ１０３の入射面１０３ａ側の反射部材３１上に配置されたコリメータ５２を備える。コリメータ５２は平面視においてグリッド形状（格子形状）を有する。具体的には、コリメータ５２のグリッドは、各シンチレータ素子１０の第１面１０ａの上方を囲んでいる。これにより、コリメータ５２は、ｘｚ平面およびｙｚ平面において、ｚ軸に対して斜めに入射する放射線を遮断あるいは減衰させる。この場合、シンチレータアレイ１０３は、短冊状の放射線フィルタ板２２に替えて、矩形形状を有する放射線フィルタ片２２’を備え、グリッドの矩形内に配置されていることが好ましい。
【００７９】
（第８の実施形態）
図９（ａ）は本実施形態の放射線検出器１０８の平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の９Ｂ−９Ｂ線における放射線検出器１０８の断面図である。放射線検出器１０８は、第１から第７の実施形態のいずれかのシンチレータアレイと、複数の光検出素子とを含む。図９（ａ）および図９（ｂ）では、放射線検出器１０８は、第７の実施形態のシンチレータアレイ１０７と複数の光検出素子６１とを含む。光検出素子６１は、入射する光を電気信号に変換する光電変換素子であり、例えば、シリコンフォトダイオード等のフォトダイオードであってもよいし、フォトンカウンターであってもよい。
【００８０】
複数の光検出素子６１は、シンチレータアレイ１０７のシンチレータ素子１０の第２面１０ｂに対向して配置されている。例えば、各シンチレータ素子１０の第２面１０ｂが光検出素子６１の受光面６１ａと対向し、かつ、接するように、複数の光検出素子６１は、シンチレータ素子１０とｘｙ平面のｘ方向およびｙ方向に同じ配列ピッチで配置されている。
【００８１】
放射線検出器１０８によれば、シンチレータアレイの各シンチレータ素子の蛍光強度を電気信号に変換することによって、異なるエネルギの放射線を同時に検出することが可能である。
【００８２】
また、この放射線検出器１０８と、放射線源と、放射線検出器１０８から出力される検出信号を処理する制御ユニットとを備えた放射線コンピュータ断層撮影装置によれば、放射線源から出射する放射線は１種類であっても、異なるエネルギ帯域で被検体を透過した放射線を同時に検出することができる。
【００８３】
なお、上記実施形態において単位セルＵ内のシンチレータ素子１０の配置は、一例であって、他の配列でシンチレータ素子を配置してもよい。例えば、第１の実施形態のシンチレータアレイ１０１の単位ユニットＵ内のｘ方向において、３つのシンチレータ素子は、シンチレータ素子１０Ｂ、シンチレータ素子１０Ｃ、シンチレータ素子１０Ａの順、シンチレータ素子１０Ｃ、シンチレータ素子１０Ａ、シンチレータ素子１０Ｂ、の順、または、シンチレータ素子１０Ａ、シンチレータ素子１０Ｃ、シンチレータ素子１０Ｂの順で配置されていてもよい。他の実施形態でも同様であり、また、ｙ方向におけるシンチレータ素子の配列も上記実施形態に限られない。
【００８４】
また、単位ユニットに含まれるシンチレータ素子の数も、上記実施形態に限られず、第１、第２の実施形態において、シンチレータ素子の数は５以上であってもよい。また、第３〜第５の実施形態において、シンチレータ素子の数は１０以上であってもよい。さらに、第３〜第５の実施形態において、単位セルは、放射線吸収特性が異なる２以上の放射線フィルタ部を備えていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本開示のシンチレータアレイおよび放射線検出器は、医療用および産業用の放射線撮影装置に好適に用いることが可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ      シンチレータ素子
１０ａ                第１面
１０ｂ                第２面
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ                第１シンチレータ素子
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ                第２シンチレータ素子
２１                  放射線フィルタ部
２２、２３                  放射線フィルタ板
２２’                放射線フィルタ片
３１                  反射部材
５１、５２                  コリメータ
５５                  遮蔽板
６１                  光検出素子
６１ａ                受光面
１０１〜１０７                シンチレータアレイ
１０８                放射線検出器
２１１Ａ、２１１Ｂ、２１１Ｃ、２１１Ａ’２１１Ｂ’２１１Ｃ’  棒体
２１１ａ              上面
２１２Ａ、２１２Ｂ、２１２Ｃ              一部
【図１】
2019163970.tif 000003
【図２】
2019163970.tif 000004
【図３】
2019163970.tif 000005
【図４】
2019163970.tif 000006
【図５】
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【図６】
2019163970.tif 000008
【図７】
2019163970.tif 000009
【図８】
2019163970.tif 000010
【図９】
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