(57)【要約】【課題】デュアルアレイ型のシンチレータアレイを効率良く製造する方法を提供する。【解決手段】第１のシンチレータ及び第２のシンチレータの基板を、反射材用樹脂層を介して積層し、積層基板を形成する積層工程と、前記積層基板に格子状の溝を形成して、第１及び第２のシンチレータのセルが前記反射材用樹脂層を介して積層した形状を有するデュアルセルが林立した格子状溝付き積層基板を形成する溝加工工程と、少なくとも前記格子状の溝に反射材用樹脂を充填し、デュアルセルアレイ集合体を形成する樹脂充填工程と、前記格子状の溝のうち、一方向の反射材用樹脂を充填した溝に沿って切断し、デュアルセルアレイ集合体から、デュアルセルが配列したデュアルセルアレイに切り離す分離工程と、を有することでデュアルアレイ型のシンチレータアレイを製造する。【選択図】  図１
2015190853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デュアルアレイ型のシンチレータアレイを製造する方法であって、
第１のシンチレータ及び第２のシンチレータの基板を、反射材用樹脂層を介して積層し、積層基板を形成する積層工程と、
前記積層基板に格子状の溝を形成して、第１及び第２のシンチレータのセルが前記反射材用樹脂層を介して積層した形状を有するデュアルセルが林立した格子状溝付き積層基板を形成する溝加工工程と、
少なくとも前記格子状の溝に反射材用樹脂を充填し、デュアルセルアレイ集合体を形成する樹脂充填工程と、
前記格子状の溝のうち、一方向の反射材用樹脂を充填した溝に沿って切断し、デュアルセルアレイ集合体から、デュアルセルが配列したデュアルセルアレイに切り離す分離工程と、
を有することを特徴とするシンチレータアレイの製造方法。
【請求項２】
前記溝加工工程において、第１及び第２のシンチレータのうち、溝の深さ方向の深部側にあるシンチレータの一部を連結部として残留させ、前記分離工程の前もしくは後で、前記デュアルセルアレイ集合体を、前記溝の深さ方向の逆方向から除去していき、連結部を除去することを特徴とする請求項１に記載のシンチレータアレイの製造方法。
【請求項３】
前記分離工程において、前記格子状の溝に充填した反射材用樹脂をデュアルセルアレイ近傍に残して切断す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アレイの製造方法。
【請求項４】
前記分離工程後にデュアルセルアレイに反射材用樹脂を追加形成する反射材形成工程を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシンチレータアレイの製造方法。
【請求項５】
前記樹脂充填工程において、格子状溝付き積層基板を支持プレートに接着し、支持することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のシンチレータアレイの製造方法。
【請求項６】
前記樹脂充填工程において、前記支持プレートに接着する際に熱剥離型の接着シートを使用することを特徴とする請求項５に記載のシンチレータアレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出器用のデュアルアレイ型のシンチレータアレイを効率良く製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線検査装置の１つにコンピュータ断層撮影装置［Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＣＴ）装置］がある。ＣＴ装置は、Ｘ線ファンビームを放射するＸ線管と、多数の放射線検出素子を併設した放射線検出器とを有する。Ｘ線管と放射線検出器は、測定対象を中心にして対向するように配置される。Ｘ線管から放射されたＸ線ファンビームは測定対象を透過し、放射線検出器で検出される。照射角度の異なる測定対象のＸ線吸収データを収集し、コンピュータ解析により測定対象の断層面における個々の位置のＸ線吸収率を算出し、Ｘ線吸収率に応じた画像を構成する。放射線検出素子として、シンチレータと受光素子を組み合わせた検出器が用いられ、受光素子としてはシリコンフォトダイオードや光電子増倍管などが用いられている。前記放射線検出素子は多数配列して用いるため、予め複数のシンチレータを配列し、受光素子と組み合わせる一面以外の面を反射材で覆ったものをシンチレータアレイとして、放射線検出器に用いられている。
【０００３】
Ｘ線吸収率が異なる２のシンチレータのセルを用いたデュアルエネルギーの検出器は、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されている。特許文献1は、一方のシンチレータセルの発光を一方のダイオードで受光し、他方のシンチレータセルの発光を他方のダイオードで受光するデュアルエネルギーの検出器を開示している。特許文献２は、上部及び下部のシンチレータ、第１及び第２の光検出器を有する放射線検出器であって、上部のシンチレータは、低エネルギーの放射線を光に変換し、高エネルギーの放射線を透過するようにＸ線源に対向して備えられ、下部のシンチレータは、高エネルギーの放射線を光に変換するように、Ｘ線源から上部のシンチレータより遠位側に、隣接して備えられ、上部及び下部のシンチレータの光をそれぞれ受け入れ、電気信号に変換するように第１及び第２の光検出器が光学的に結合された放射線検出器が開示されている。これらの検出器を利用することにより、Ｘ線のエネルギーごとに透過係数が異なる部位を透過した後のＸ線の強度を、分離しつつ、かつ同時に検出することができるため、一度のＸ線の照射で多くの情報を得ることができる。
【０００４】
特許文献３は、幅の異なるシンチレータセルを組合せた１次元又は多次元の検出器アレイを製造する方法を開示している。この方法は、（ａ）放射線に対して敏感な材料を含有するセンサ層及び基層からなる複合層を形成し、（ｂ）センサ層を互いに絶縁された個々のエレメントに分割するために、基層と反対側から複合層の材料を切断することにより、隔壁をセンサ層に形成している。
【０００５】
特許文献４は、Ｘ線吸収率の異なる２つのシンチレータ素子がＸ線の透過方向に配置されており、各シンチレータ素子に対応する光検出素子がそのシンチレータ素子に垂直な方向に配置されており、複数のシンチレータ素子及び複数の光検出素子が列をなしているＸ線検出器アレイを開示している。ここで複数のシンチレータ素子は光反射性物質で一体的にモールドされている。
【０００６】
特許文献５は、シンチレーションセラミックのウェハを作製し、セラミックウェハの上面に直交する２方向の複数のスリットを形成し、セラミックウェハの表面の一部を酸化して反射層を形成することによりシンチレーションアレイを製造する方法を開示している。ここで個々のピクセルの間隙を形成するスリットも同様に反射層で充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許４，５１１，７９９号
【特許文献２】ＷＯ２００６／１１４７１５（特表２００８−５３８９６６号公報）
【特許文献３】特開２００２−２３６１８２号公報（米国特許６，７９３，８５７号）
【特許文献４】特開２００１−１７４５６４号公報
【特許文献５】特表２００９−５２４０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１及び２には、具体的なシンチレーションアレイの製造方法を開示していない。特許文献３の方法では、セルの数が増えるにつれて工数が増大してしまう。特許文献４も、Ｘ線検出器アレイの製造方法を具体的に開示していない。特許文献５に記載のシンチレーションアレイは１つのシンチレーションセラミックにより形成するものであり、２つのシンチレーションセルを配列する技術を開示していない。
【０００９】
本発明の目的は、Ｘ線吸収率が異なる２つのシンチレータセルを用いたデュアルアレイ型のシンチレータアレイを、効率良く製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のシンチレータアレイの製造方法は、デュアルアレイ型のシンチレータアレイを製造する方法であって、第１のシンチレータ及び第２のシンチレータの基板を、反射材用樹脂層を介して積層し、積層基板を形成する積層工程と、前記積層基板に格子状の溝を形成して、第１及び第２のシンチレータのセルが前記反射材用樹脂層を介して積層した形状を有するデュアルセルが林立した格子状溝付き積層基板を形成する溝加工工程と、少なくとも前記格子状の溝に反射材用樹脂を充填し、デュアルセルアレイ集合体を形成する樹脂充填工程と、前記格子状の溝のうち、一方向反射材用樹脂を充填した溝に沿って切断し、デュアルセルアレイ集合体から、デュアルセルが配列したデュアルセルアレイを切り離す分離工程と、を有する。
【００１１】
前記溝加工工程において、第１及び第２のシンチレータのうち、溝の深さ方向の深部側にあるシンチレータの一部を連結部として残留させ、前記分離工程の前もしくは後で、前記デュアルセルアレイ集合体を、前記溝の深さ方向の逆方向から除去していき、連結部を除去することが好ましい。
【００１２】
さらに、前記分離工程において、前記格子状の溝に充填した反射材用樹脂をデュアルセルアレイ近傍に残して切断することが好ましい。
【００１３】
前記分離工程後にデュアルセルアレイに反射材用樹脂を追加形成する反射材形成工程を有することが好ましい。
【００１４】
前記樹脂充填工程において、格子状溝付き積層基板を支持プレートに接着し、支持することが好ましい。
【００１５】
前記樹脂充填工程において、前記支持プレートに接着する際に熱剥離型の接着シートを使用することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の方法によれば、２のシンチレータを用いたデュアルアレイ型のシンチレータアレイを、効率良く製造することができる。特に、格子状の溝によって２のシンチレータの位置を同時に決めることができ、位置決めのための手間を省けることが優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態によるシンチレータアレイの製造方法を示すフローチャートである。
【図２】第１の実施形態のステップＡ１における、第１のシンチレータの基板を概略的に示す斜視図である。
【図３】第１の実施形態のステップａ１における、第２のシンチレータの基板を概略的に示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態のステップＡ２における、反射材用樹脂層を介して第１のシンチレータの基板と第２のシンチレータの基板とを積層した積層基板を概略的に示す斜視図である。
【図５】第１の実施形態のステップＡ３における連結部を残留して格子状の溝を形成した格子状溝付き積層基板を概略的に示す斜視図である。
【図６】第１の実施形態のステップＡ４において、支持プレートと熱剥離型シートを用いて格子状の溝に反射用樹脂を充填し、支持プレートをはずす前の状態を概略的に示す斜視図である。
【図７】第１の実施形態のステップＡ４において、格子状の溝に反射用樹脂を充填した後を概略的に示す斜視図である。
【図８】第１の実施形態のステップＡ５において、デュアルセルアレイ集合体の連結部を研削して除去することを概略的に示す斜視図である。
【図９】第１の実施形態のステップＡ６における、格子状の溝のうち、一方向の反射材用樹脂を充填した溝に沿って切断し、デュアルセルアレイに切り離す状態を概略的に示す斜視図である。
【図１０】第１の実施形態のステップＡ６における、（ａ）分離するための切断位置、（ｂ）必要なセルを残して端部を切断する位置、をそれぞれ概略的に示す平面図である。
【図１１】第１の実施形態のステップＡ７において、デュアルセルアレイの底面を樹脂で被覆した状態を概略的に示す斜視図である。
【図１２】第２の実施形態によるシンチレータアレイの製造方法の一部を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施形態のステップＡ３´において、格子状の溝を形成した格子状溝付き積層基板を概略的に示す斜視図である。
【図１４】第２の実施形態のステップＡ４において、格子状の溝に反射用樹脂を充填した後を概略的に示す斜視図である。
【図１５】第２の実施形態のステップＡ４において、反射材用樹脂を充填した後に支持プレートを除去した後を概略的に示す斜視図である。
【図１６】第３の実施形態によるシンチレータアレイの製造方法の一部を示すフローチャートである。
【図１７】第３の実施形態のステップＡ７´において、デュアルセルアレイ集合体の底面を樹脂で被覆した状態を概略的に示す斜視図である。
【図１８】第３の実施形態のステップＡ６´´における、格子状の溝のうち、一方向の反射材用樹脂を充填した溝に沿って切断し、デュアルセルアレイに切り離す状態を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態を図面を参照して以下詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。各実施形態の説明は、特に断りがなければ他の実施形態にも適用される。
【００１９】
以下の説明では、Ｘ線のエネルギーごとに透過係数が異なる部位を透過した後のＸ線の強度を、分離しつつ、かつ同時に検出できる検出器を構成するためのシンチレータアレイをデュアルアレイ型のシンチレータアレイとしている。第１のシンチレータは、第２のシンチレータとはＸ線吸収率が異なり、例えば材料組成や厚さ寸法などが異なっている。そして、Ｘ線照射方向に沿ってＸ線が照射される基板面積を同じにして、単位体積あたりのＸ線吸収率を比較した場合、第２のシンチレータのＸ線吸収率は、第１のシンチレータのＸ線吸収率よりも高いことが好ましい。なお、前記Ｘ線吸収率は、第１又は第２のシンチレータに照射した全波長域のＸ線と、前記全波長域のＸ線のうち第１又は第２のシンチレータで吸収されたＸ線とに係る強度の比率に相当する。そして、与えられるエネルギー（或いはそれに対応するＸ線の波長）によって、Ｘ線吸収率の大きさは変わる。
【００２０】
［１］第１の実施形態
第１の実施形態による製造方法のフローチャートを図１に示す。本発明の第１の実施形態は、大きく分けて積層工程、溝加工工程、樹脂充填工程、分離工程の４つの工程を経てデュアルアレイ型のシンチレータアレイが形成される。デュアルアレイ型のシンチレータアレイとは、異なるエネルギーのＸ線を検出するために、Ｘ線吸収率の異なる２のシンチレータを用いて、Ｘ線透過方向に第１のシンチレータのセル及び第２のシンチレータのセルを上下２段に配置したデュアルセルが、所定の位置に複数配列されているシンチレータアレイである。以下の説明では、Ｘ線が透過する方向、すなわちシンチレータのセルを上下２段に配置した方向をＺ方向とし、それに対して垂直であって、複数の第１のシンチレータのセル及び第２のシンチレータのセルが配列している方向をＹ方向とし、Ｚ方向及びＹ方向に対して垂直な方向をＸ方向とする。また、セルとは単位体積あたりのＸ線を検出するシンチレータ素子を示し、受光素子と組み合わせることによって放射線検出器を構成する。
【００２１】
シンチレータアレイのセルは、透過したＸ線を正確に検出するために、前記第１のシンチレータ及び第２のシンチレータの高い位置精度が要求される。本発明では、積層工程において、上下２段の第１のシンチレータ及び第２のシンチレータの間隔（Ｚ方向の距離）を決め、溝加工工程においてＸ線透過方向と垂直な方向（Ｙ方向及びＸ方向）の位置精度を得ている。このとき、複数の列を同時に形成できるように、第１のシンチレータの基板及び第２のシンチレータの基板は十分な面積を有することが好ましい。それにより、樹脂充填工程及び分離工程では複数のシンチレータアレイの反射材を同時に形成できる。そのため、第１のシンチレータのセル及び第２のシンチレータのセルを一つずつ配列してシンチレータアレイを製造するより、効率良く製造できる。
【００２２】
まず、積層工程について以下に説明する。最初に、ステップＡ１にて積層に使用する第１のシンチレータの基板１及び第２のシンチレータの基板２を準備する。前記第１のシンチレータ及び第２のシンチレータは、位置決めの際に変形したり、加工時に動くことの無い程度の硬度を有する材料で構成することが好ましい。例えば高密度、高硬度のセラミックス材料などのシンチレータが好ましい。また、使用するシンチレータの材料に応じて、加工精度が良く、加工時間の短い加工方法を選択することが好ましい。例えば前記セラミックス材料を用いる場合、ダイヤ等の砥粒を用いた回転砥石による加工や、ワイヤーソーによる加工方法を選択することが好ましい。
【００２３】
積層工程の一例として、図２に第１のシンチレータの基板１（以下、基板１という）、図３に第２のシンチレータの基板２（以下、基板２という）を示す。基板は図示したように矩形形状であれば、加工などによって切り落とすなどのシンチレータアレイとして使用しない領域を減らせるため好ましい。基板１のＹ方向の辺Ｌ１は、完成後のシンチレータアレイにおいてセルが並ぶＹ方向の辺の長さより長いことが好ましい。さらに基板１のＹ方向の辺の長さＬ１と基板２のＹ方向の辺の長さＬ２が同じ長さである方が、シンチレータアレイとして使用しない領域を減らせるため好ましい。また、基板１のＸ方向の幅Ｗ１、及び基板２のＸ方向の幅Ｗ２についてはシンチレータアレイの取れ数に応じて任意に決定することができるが、Ｙ方向の辺の長さと同様に、同じ長さである方が、シンチレータアレイとして使用しない領域を減らせるため好ましい。
【００２４】
基板１、２のＺ方向の辺の高さＨ１及びＨ２については、シンチレータアレイの第１のシンチレータのセル及び第２のシンチレータのセルのＺ方向の設計寸法に応じて任意に決めることができる。また、溝加工工程において基板１または基板２に、連結部を設ける場合には、基板１または基板２のＺ方向寸法を大きめに設定しても良い。ここでは、基板２に連結部を設けるためにＨ２を、シンチレータアレイの第２のシンチレータのセルのＺ方向の寸法より大きめに設定した。前記Ｈ２は連結部２１として残した際の強度を考慮した上で、できるだけ小さくしておくほうが連結部２１の研削時間の短縮や、加工による廃棄部分が少なくて済むため好ましい。
【００２５】
次に、ステップＡ２において、第１および第２のシンチレータの基板の間に、反射材用樹脂層４を形成し、反射材用樹脂層４を介して基板１と基板２を積層して接合した積層基板３を図４に示す。反射材用樹脂層４は、第１のシンチレータの蛍光周波数領域、及び第２のシンチレータの蛍光周波数領域の、両方の周波数領域で、反射率が高く、且つ、基板１及び基板２の位置がずれないように固定できることが望ましい。例えば、可視光の周波数領域における屈折率の高い酸化チタンの微粒子を混合した液状熱硬化性エポキシ樹脂などを用いることができる。例えば、第１のシンチレータと第２のシンチレータとの間隔を正確に決めるために、液状の反射材用樹脂を用いて、スクリーン印刷、バーコーター、スピンコーター、スプレーコーターなどの一定の厚さで均一に塗布できる方法を用いて、正確な寸法の反射材用樹脂層４を形成することが望ましい。前述したいずれかの方法で、基板２に、一定の厚さで形成した液状の反射材用樹脂を硬化した後、前記硬化した樹脂の上に液状の樹脂を薄く塗布して、基板１を接合する方法や、基板１又は基板２に正確な寸法の反射材用樹脂層４を形成した後に、一定の間隔で維持できるピンやボール等を基板間に挟み、支持しながら硬化する方法でも良い。以上の方法等により、積層工程においてデュアルセルの、第１のシンチレータ及び第２のシンチレータの正確なＺ方向の寸法を決める。
【００２６】
次にステップＡ３の溝加工工程について説明する。溝加工工程では、第１のシンチレータのセル１´及び第２のシンチレータのセル２´の形成と、シンチレータアレイにおけるセルの間の寸法を決めること、を同時に行うことを目的として、前記積層基板３に格子状の溝を形成して、第１及び第２のシンチレータのセルが前記反射材用樹脂層４を介して積層した形状を有するデュアルセルが林立した格子状溝付き積層基板を形成する。それによりシンチレータアレイのセルの簡易的な位置決め手法として、加工そのものを利用できるため、効率を上げることができる。
【００２７】
図５のように砥石８を用いて溝９を形成し、溝とセルとのＸ方向の正確な寸法を決め、砥石６を用いて溝７を形成し、溝とセルとのＹ方向の正確な寸法を決めることで、シンチレータアレイにおけるセルの位置を精度良く決めることができる。ここで溝とはセル間の空隙を示しており、格子状溝付き積層基板におけるデュアルセル間に形成する反射材を充填するための空隙のことである。加工の方法は、基板の加工に用いた方法と同じく、使用するシンチレータ基板の材料に応じて、加工精度が良く、加工時間の短い方法で行なうことが好ましい。加工手段としては回転砥石以外に、格子状に平行な複数の溝を形成するため、複数のワイヤーを張ったマルチワイヤーソーなどを用いて同時に溝を形成すると、効率が良くなるため好ましい。また、回転砥石を用いる場合、プログラム制御可能なダイシングマシンなどを用いることで、加工精度をさらに高めつつ、かつ複数の平行な溝を効率的に加工できるため好ましい。溝９は隣り合うシンチレータアレイを、受光面と背面反射材面とに切り離すために、溝７とは異なる寸法で加工しても良い。
【００２８】
加工方法として、例えば回転砥石などを用い、シンチレータアレイのセルの間の寸法に合わせた幅の回転砥石６を用いてＸ方向の溝７を形成し、Ｘ方向に形成する反射材用樹脂の厚さと分離工程における切りしろを考慮した幅の回転砥石８を使用してＹ方向の溝９を形成する。正確な溝幅を形成できる加工方法を選択することで、積層基板３に正確な寸法の格子状の溝が形成でき、かつ溝の深さ方向の深部側にあるシンチレータの一部を連結部２１として残留させることでシンチレータセルの位置が決められた格子状溝付き積層基板５を作製できる。格子状溝付き積層基板５は格子状溝付き第１のシンチレータ１´、格子状溝付き第２のシンチレータ２´、格子状溝付き樹脂層４´から構成される。
【００２９】
次にステップＡ４において樹脂充填工程を進める。この工程では、前記格子状の溝に反射材用樹脂を充填し、デュアルセルアレイ集合体を形成する。溝加工工程において連結部２１による位置決めがなされており、格子状の溝とセルの位置を正確に維持したまま、反射材用樹脂を充填できるため、位置精度の高いデュアルセルアレイ集合体を形成できる。例えば、図６のように支持プレート１０と型枠１１を用いて、型枠内に液状の反射材用樹脂１２を流し込み、溝内に反射材用樹脂１２を充填する。また、支持プレート１０及び型枠１１は樹脂が付着しても剥離しやすいように、フッ素樹脂等のフィルムやテープで表面を覆ったり、あるいは支持プレート１０や型枠１１そのものをフッ素樹脂等で構成することが好ましい。あるいは、林立したデュアルセルの周囲に、シンチレータアレイのセルとして使用しない部分を有した格子状溝付き積層基板である場合、支持プレート１０を使用せず型枠１１だけで前記格子状溝付き積層基板を囲い、溝内に反射材用樹脂を充填しても良い。充填する樹脂は積層工程で用いた樹脂と同様に第１のシンチレータ及び第２のシンチレータの発光を効率よく反射できる反射材用樹脂が好ましい。充填した樹脂が硬化した後に、支持プレート１０や型枠１１を取り除き、図７に示すデュアルセルアレイ集合体１３を得る。
【００３０】
ステップＡ５で、分離工程の切断するときの格子状の溝の位置を確認するために、溝に充填した反射材用樹脂が見えるように連結部２１を加工する。このときの加工方法は基板を加工したときと同様にダイヤの回転砥石などで連結部を切断して除去しても良い。また、格子状の溝の深さ方向の逆方向から連結部を除去していく方法として、平面を加工できる平面研削機や縦型研削機などを用いて、図８のように連結部を研削して除去しても良い。さらに、遊離砥粒を用いた研磨加工して除去しても良く、この場合、樹脂を同時に加工しても固定砥粒のような被加工物の目詰まりを起こしにくい。得られた樹脂充填溝付き積層基板１３の上面１５が平坦になっていない場合、先に上面を同様の方法で加工して平面にしておくことで、底面１４を加工し易くなる。
【００３１】
次に、ステップＡ６では、図９に示すように、ステップＡ５で加工したデュアルセルアレイ集合体１３を反転し、底面１４を上にして樹脂充填溝９´の位置を確認しながら回転砥石１６で切断し、デュアルセルアレイを得る。このときに切断位置を図１０（ａ）に示すように、底面１４から見える第２のシンチレータのセル２´と反射材用樹脂９´の境界を含むように回転砥石１６で切断することで、デュアルセルアレイの背面に背面反射材用樹脂１７が残るので、デュアルセルアレイの背面反射材を形成しつつ、複数のデュアルセルアレイを分離できるため好ましい。また、樹脂とシンチレータの硬度が極端に異なる場合などは、少なくともデュアルセルアレイ近傍の反射材樹脂を切断することで、同様の効果を得られる。これらの効果を得るための構成として、分離工程における切断に用いる砥石は、格子状溝のＹ方向切断時に用いる砥石に比べて、加工幅の小さい砥石を用いることが好ましい。例えば背面に１ｍｍの厚さで背面反射材用樹脂を残しつつ、デュアルセルアレイへの切断のために０．５ｍｍの厚さの砥石を用いるとすると、格子状に溝加工するための砥石は１．５ｍｍ以上の加工幅であることが好ましい。また、このとき同時に、図１０(ｂ)に示すように、デュアルセルアレイのＹ方向に配列するセルのうち、必要なセルを残して端部を切断しておいても良い。端部を切断したときも同様に、デュアルセルアレイに必要な側面の反射材用樹脂を残しつつ切断すると、後工程で反射材を配する必要がなくなるため好ましい。
【００３２】
ステップＡ７では、得られたデュアルセルアレイの底面１４´に底面反射材用樹脂１８を形成する。図１１に示すように、反射材用樹脂を事前に一定厚さで板状に硬化しておき、液状の反射材用樹脂でデュアルセルアレイの底面１４´に接着して設けたり、液状の反射材用樹脂を一定厚さに塗布し、硬化して設けても良い。それにより、第１のシンチレータ及び第２のシンチレータのセルの周囲５面が反射材で覆われ、放射線検出器として受光素子と貼り合せて組み立てる際の受光面１９のみが反射材用樹脂で覆われていないデュアルアレイ型のシンチレータアレイが完成する。
【００３３】
これまでの説明において第２のシンチレータの基板に連結部２１を形成したが、同様に第１のシンチレータの基板に連結部２１を形成することも可能であり、第１のシンチレータの基板と第２のシンチレータの基板との加工性に応じて任意に選択しても良い。また、格子状溝付き積層基板の連結部２１を支持プレートに固定して、格子状の溝に樹脂を充填し、硬化した後に連結部２１を加工したが、格子状溝付き積層基板の連結部２１の反対側の面を支持プレートに固定し、セル間寸法を維持しつつ、連結部２１を加工してから、格子状の溝に樹脂を充填しても良い。
【００３４】
これまでに説明した方法を用いて、下記の条件でデュアルアレイ型のシンチレータアレイを作製した。第１のシンチレータとして、イットリウム‐ガドリニウム‐アルミニウム‐ガーネットのセラミックスシンチレータ焼結体からなる基板と、第２のシンチレータとして、ＧＯＳのセラミックスシンチレータ焼結体からなる基板を使用した。加工方法はダイヤの砥粒の砥石を使用し、積層工程においては基板上にバーコーターで塗布した反射材用樹脂を硬化させた後に、前記硬化した樹脂の上に液状の反射材用樹脂を薄く塗布して第２のシンチレータの基板を接着した。反射材用の樹脂として、白色の酸化チタン粉末を含有する熱硬化性エポキシ樹脂を用いた。以上の条件により得られたシンチレータアレイにおいて、デュアルアレイは十分に高い寸法精度を有していた。シンチレータセルを個々に並べていく方法に比べて、効率よくシンチレータセルを配列し、デュアルアレイ型のシンチレータアレイを作製できた。
【００３５】
［２］第２の実施形態
デュアルセルの位置決めに支持プレートなどの位置決め手段を用いた第２の実施形態について図１２のフローチャートを参照して説明する。まずステップＡ２までは第１の実施形態と同じ方法で行い、積層基板を得る。次にステップＡ３´において、第１の実施形態における連結部の代わりに、支持手段を用いてデュアルセルの位置を維持する。支持手段とは、溝加工工程及び樹脂充填工程などにおいて、格子状の溝の幅やピッチなどの寸法を維持しつつ、反射材用の樹脂を溝内に充填し、硬化してデュアルセルアレイ集合体を得られる方法であれば良い。
【００３６】
具体的には、例えば図１３のようにガラス板などの平坦な支持プレート１０上に粘着シート２０などで支持する支持手段によって積層基板３の位置を維持したまま格子状の溝を加工し、さらに図１４のように支持プレート１０の周囲に型枠１１を形成して樹脂を充填することが考えられる。もしくは、第１の実施形態のように、連結部２１を残して格子状の溝を形成した後に、連結部とは反対側を支持プレート１０に固定し、連結部２１を除去することで、格子状の溝の幅やピッチなどの寸法を維持しても良い。得られたデュアルアレイ集合体は、ステップＡ５´において、支持プレート１０を除去するだけで、図１５のようにデュアルセルアレイを切断する準備ができる。ステップＡ６以降は第１の実施形態と同様である。この例では、支持プレート１０の除去が容易に得られるようにしておくことで、第１の実施形態のように加工によって連結部２１を除去する手間が省けるため、効率が良い。
【００３７】
［３］第３の実施形態
ステップＡ５以降の工程では、得られたシンチレータアレイを用いて放射線検出器を構成する際の構成に応じて、様々な形態をとりうる。第３の実施形態として、その一部の例を図１６のフローチャートを参照して説明する。まず、他の実施形態などにより、ステップＡ５で連結部を除去したデュアルセルアレイ集合体を得る。
【００３８】
ステップＡ７´として、図１７に示すように、前記デュアルセルアレイ集合体の底面１４´に反射材用樹脂を一定の厚さで形成する。このとき加工位置を確認するために、シンチレータアレイのセルとして使用しない領域の溝と、溝に充填した樹脂が見えるように、底面１４´に反射材用樹脂を形成すると好ましい。続くステップＡ６´´では形成した反射材用樹脂ごと切断することで、複数のデュアルアレイ型のシンチレータアレイが得られるため効率が良い。
【００３９】
他に第１の実施形態のステップＡ７を省略する方法として、ステップＡ６にてデュアルセルアレイを用いて放射線検出器に構成することもできる。例えば、事前にデュアルセルアレイの発光面と受光素子の受光面を対向させて貼りあわせた後に、反射材樹脂で形成した板の上面に、液状の反射材樹脂で接着し、配列する。これによりデュアルセルアレイを用いて、シンチレータアレイと放射線検出器を一度に構成できるため効率が良い。これらの工程は切り離したデュアルセルアレイの形態に応じて、適宜選択される。
【００４０】
［４］第４の実施形態
第４の実施形態では、ステップＡ４において反射材用樹脂を格子状の溝に充填する際に、粘着シート２０として熱剥離型の接着シートを使用する。熱剥離型の接着シートとは設定された温度まで加熱することによって、粘着力が低下し、剥離しやすくなる機能を有する接着シートで、特に反射材用樹脂を硬化した後に剥離するためには、接着材の中に発泡剤を含むものが好ましい。それにより、シンチレータアレイの製造方法全体としては、第２の実施形態で得られる効果に加え、樹脂を硬化した後に熱を加えるだけで剥離しやすくなる効果を得られる。
【００４１】
ステップＡ３までは第２の実施形態と同じ方法で行い、図６のステップＡ４において、格子状溝付き積層基板５と接着する支持プレート１０の面に熱剥離型の両面接着シート２０を貼り付ける。このとき、少なくとも格子状溝付き積層基板５との接着面は熱剥離型の接着面となすが、さらに、支持プレート１０との接着面も熱剥離型にすると、支持プレートを再利用できるため好ましい。
【００４２】
尚、型枠１１は熱剥離型の接着テープを格子状溝付き積層基板１５を囲むように支持プレート１０の上面に垂直に立てるように貼り付けても良いし、支持プレート１０の側面にそれぞれ貼り付けて枠のようにしても良い。いずれの場合においても、反射材用樹脂に接触する側が、熱剥離型の接着面となるように配することで、樹脂硬化後の剥離が容易となるため、効率よくシンチレータアレイを形成できる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、医療用ＣＴ装置の検出器又は手荷物検査用のＣＴ装置の検出器に用いるＸ線吸収率が異なる２のシンチレータセルを用いたデュアルアレイ型のシンチレータアレイの製造に好適である。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・第１のシンチレータの基板
Ｌ１・・・第１のシンチレータの基板のＹ方向の辺の長さ
Ｈ１・・・第１のシンチレータの基板のＺ方向の辺の高さ
Ｗ１・・・第１のシンチレータの基板のＸ方向の辺の幅
２・・・第２のシンチレータの基板
Ｌ２・・・第２のシンチレータの基板のＹ方向の辺の長さ
Ｈ２・・・第２のシンチレータの基板のＺ方向の辺の高さ
Ｗ２・・・第２のシンチレータの基板のＸ方向の辺の幅
３・・・積層基板
４・・・樹脂層
５・・・格子状溝付き積層基板
６・・・回転砥石
７・・・Ｘ方向溝
８・・・回転砥石
９・・・Ｙ方向溝
１０・・・支持プレート
１１・・・型枠
１２・・・樹脂
１３・・・デュアルセルアレイ集合体
１４・・・底面
１５・・・上面
１６・・・回転砥石
１７・・・背面反射材用樹脂
１８・・・底面反射材用樹脂
１９・・・受光面
２０・・・粘着シート
２１・・・連結部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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