(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源（１２）から放射される放射線を吸収し、前記吸収した放射線に反応して光フォトンを放射するように構成されたシンチレータ層（５０）と、
前記シンチレータ層（５０）によって放射された前記光フォトンを吸収するように構成された相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）光撮像素子（５２）であって、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）光撮像素子（５２）は第１の表面（６０）および第２の表面（６２）を有し、前記第１の表面（６０）は前記第２の表面（６２）の反対側に配されており、前記シンチレータ層（５０）は前記第１の表面（６０）に接触しており、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）光撮像素子（５２）は半導体層に配された検出器素子のアレイおよび電界効果トランジスタを有するように構成された相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）光撮像素子（５２）と、
前記シンチレータ層（５０）の、前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）とは反対側の表面（６８）に配された反射層（６６）であって、前記反射層の第１の表面は前記シンチレータ層の前記表面に接触しており、前記シンチレータ層（５０）によって放射された光フォトンを前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）に向けて反射するように構成された反射層（６６）と、
前記反射層の、前記シンチレータ層（５０）とは反対側の第２の表面（８２）に配された第１のカバー面（８４）を備える第１の検出器カバー（６４）であって、複数の検出器カバー層（１２４、１２６）および該複数の検出器カバー層（１２４、１２６）の間に配された充填材料（１２８）を備える第１の検出器カバー（６４）と、
前記第１の検出器カバー（６４）の前記第１のカバー面（８４）と前記反射層（６６）の前記第２の表面との間に配された第１の防湿層（８０）であって、前記第１の防湿層の第１の表面は前記第１のカバー面に接触し、前記第１の防湿層の第２の表面は前記反射層の前記第２の面に接触し、湿気が前記シンチレータ層に接触することを防止する第１の防湿層（８０）と、
第２の防湿層であって、前記第２の防湿層の第１の表面は前記ＣＭＯＳ光撮像素子の前記第２の表面に接触し、湿気が前記シンチレータ層に接触することを防止する第２の防湿層と、
前記反射層、前記シンチレータ層、および前記ＣＭＯＳ光撮像素子の側面に位置するシールであって、前記シールは前記第１の防湿層と前記第２の防湿層との間に延在し、前記シールは、前記反射層、前記シンチレータ層、および前記ＣＭＯＳ光撮像素子に直接接触し、前記シール、前記第１の防湿層、および前記第２の防湿層が、協働して、前記反射層、前記シンチレータ層、および前記ＣＭＯＳ光撮像素子を封じ込めるように設けられたシールと、
を有するデジタルＸ線検出器（２２）。
【請求項２】
前記シンチレータ層（５０）が、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含む、請求項１に記載のデジタルＸ線検出器（２２）。
【請求項３】
前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）の前記第２の表面（６２）に配された第２のカバー面を備える第２の検出器カバー（１００）を備える、請求項１に記載のデジタルＸ線検出器（２２）。
【請求項４】
前記第２の防湿層は、前記第２の検出器カバー（１００）の前記第２のカバー面と前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）の前記第２の表面（６２）との間に配され、前記第２の防湿層の第２の面は、前記第２のカバー面に接触する、請求項３に記載のデジタルＸ線検出器（２２）。
【請求項５】
前記第２の検出器カバー（１００）が、複数の検出器カバー層（１２４、１２６）および該複数の検出器カバー層（１２４、１２６）の間に配された充填材料（１２８）を備える、請求項４に記載のデジタルＸ線検出器（２２）。
【請求項６】
前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）の前記第１の表面（６０）が、光検出層（５６）を備える、請求項１に記載のデジタルＸ線検出器（２２）。
【請求項７】
デジタルＸ線検出器（２２）をアセンブルするための方法であって、
相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）光撮像素子（５２）の光検出層（５６）に、前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）に接触するシンチレータ層（５０）を設けるステップと、
前記シンチレータ層（５０）の、前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）とは反対側の表面（６８）に、前記シンチレータ層（５０）によって放射された光フォトンを前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）に向けて反射するように構成された反射層であって、前記シンチレータ層の前記表面に接触する第１の表面を有する反射層を配するステップと、
第１のカバー面（８４）を有するとともに複数の検出器カバー層（１２４、１２６）および該複数の検出器カバー層（１２４、１２６）の間に配された充填材料（１２８）を備える第１の検出器カバー（６４）を配するステップであって、前記第１の検出器カバー（６４）の前記第１のカバー面（８４）が、前記反射層の、前記シンチレータ層（５０）とは反対側の第２の表面（８２）上に配されるように、前記第１の検出器カバーを配するステップと、
前記第１の検出器カバー（６４）の前記第１のカバー面（８４）と、前記反射層（６６）の、前記シンチレータ層とは反対側の第２の表面との間に、第１の防湿層（８０）を配するステップと、
前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）の、前記光検出層（５６）とは反対側の表面（６２）に、第２の防湿層（１０２）を配するステップであって、前記第２の防湿層の表面が、前記ＣＭＯＳ光撮像素子の、前記光検出層とは反対側の前記表面に接触するように、前記第２の防湿層を配するステップと、
前記第１の防湿層と前記第２の防湿層との間に、前記反射層、前記シンチレータ層、および前記ＣＭＯＳ光撮像素子の側面に位置するシールを設けるステップであって、前記シールは、前記反射層、前記シンチレータ層、および前記ＣＭＯＳ光撮像素子に直接接触し、前記シール、前記第１の防湿層、および前記第２の防湿層が、協働して、前記反射層、前記シンチレータ層、および前記ＣＭＯＳ光撮像素子を封じ込めるように、前記シールを設けるステップと、
を有する方法。
【請求項８】
第２のカバー面を有する第２の検出器カバー（１００）を配するステップを有し、
前記第２の検出器カバー（１００）の前記第２のカバー面は、前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）の、前記光検出層（５６）とは反対側の表面（６２）に配される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）の、前記光検出層（５６）とは反対側の表面（６２）に、第２の防湿層（１０２）を配するステップが、前記第２の検出器カバー（１００）の前記第２のカバー面と、前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）の、前記光検出層（５６）とは反対側の前記表面（６２）との間に、第２の防湿層（１０２）を配するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
放射線源（１２）から放射される放射線を吸収し、前記吸収した放射線に反応して光フォトンを放射するように構成されたシンチレータ層（５０）と、
前記シンチレータ層（５０）によって放射された前記光フォトンを吸収するように構成された相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）光撮像素子（５２）であって、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）光撮像素子（５２）は第１の表面（６０）および第２の表面（６２）を有し、前記第１の表面（６０）は、前記第２の表面（６２）の反対側に配されており、前記シンチレータ層（５０）は前記第１の表面（６０）に接触しており、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）光撮像素子（５２）は半導体層に配された検出器素子のアレイおよび電界効果トランジスタを有するように構成された相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）光撮像素子（５２）と、
前記シンチレータ層（５０）の、前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）とは反対側の表面（６８）に配された反射層（６６）であって、前記反射層の第１の表面は前記シンチレータ層の前記表面に接触しており、前記シンチレータ層（５０）によって放射された光フォトンを前記ＣＭＯＳ光撮像素子（５２）に向けて反射するように構成された反射層（６６）と、
前記反射層の、前記シンチレータ層（５０）とは反対側の第２の表面（８２）に配された第１のカバー面（８４）を備えるとともに、複数の検出器カバー層（１２４、１２６）および該複数の検出器カバー層（１２４、１２６）の間に配された充填材料（１２８）を備える第１の検出器カバー（６４）と、
前記第１の検出器カバー（６４）の前記第１のカバー面（８４）と前記反射層（６６）の前記第２の表面との間に配された第１の防湿層（８０）であって、前記第１の防湿層の第１の表面は前記第１のカバー面に接触し、前記第１の防湿層の第２の表面は前記反射層の前記第２の面に接触し、湿気が前記シンチレータ層に接触することを防止する第１の防湿層（８０）と、
第２の防湿層であって、前記第２の防湿層の第１の表面は前記ＣＭＯＳ光撮像素子の前記第２の表面に接触し、湿気が前記シンチレータ層に接触することを防止する第２の防湿層と、
前記反射層、前記シンチレータ層、および前記ＣＭＯＳ光撮像素子の側面に位置するシールであって、前記シールは前記第１の防湿層と前記第２の防湿層との間に延在し、前記シールは、前記反射層、前記シンチレータ層、および前記ＣＭＯＳ光撮像素子に直接接触し、前記シール、前記第１の防湿層、および前記第２の防湿層が、協働して、前記反射層、前記シンチレータ層、および前記ＣＭＯＳ光撮像素子を封じ込めるように設けられたシールと、
を有し、
前記第１の防湿層および前記第２の防湿層は、前記第１の検出器カバーとは異なる材料を有する、デジタルＸ線検出器（２２）。
【請求項１１】
前記第１の防湿層と前記第２の防湿層との両方がアルミニウムを有する、請求項１０に記載のデジタルＸ線検出器。
【請求項１２】
前記シールは、前記第１の防湿層の表面および前記第２の防湿層の表面に接触する、請求項１に記載のデジタルＸ線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示されている主題は、一般に、Ｘ線イメージングシステムに関し、より具体的には、このようなシステム用のＸ線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル放射線イメージングを使用することは、様々な技術的用途にとってますます貴重なものになり続けている。デジタル放射線イメージングは、医療専門家が、自分の患者の内部異常を迅速に判別し、診断することを可能にする、医療分野の支柱である。さらに、その使用は、産業分野において、部品、手荷物、小包、および他の物体の内部を可視化するために、物体の構造的な完全性を可視化するために、および他の目的のためにますます重要になっている。実際、デジタルＸ線検出器の進化は、放射線イメージングの分野におけるワークフローおよび画像の品質の両方を向上させてきた。
【０００３】
一般に、放射線イメージングは、目的の物体に向けられるＸ線の生成を伴う。Ｘ線は、物体を透過し、また物体の周囲を通過して、Ｘ線フィルム、Ｘ線カセット、またはデジタルＸ線検出器に衝突する。デジタルＸ線検出器との関連では、これらのＸ線フォトンは、Ｘ線フォトンを可視光または光フォトンに変換するシンチレータを通過する。次に、光フォトンは、デジタルＸ線レセプタの光検出器に衝突して、電気信号に変換され、次に、この電気信号は、容易に見ることができ、記憶することができ、および／または電子的に伝送することができるデジタル画像として処理される。デジタルＸ線検出器が、従来のＸ線フィルムおよびＸ線カセットに取って代わり続けているため、デジタル放射線イメージングの効率および品質を改善する必要性が、重要な課題であり続けている。
【０００４】
デジタル画像に関連した問題の１つは、検出器自体の最適以下のアセンブリに起因している。例えば、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）ベースの検出器などの特定のデジタル検出器は、保護材料によって被覆される必要がある取り外し可能なシンチレータ板を使用している。しかしながら、これらの保護材料は、不十分な光透過性および不十分な光反射性の両方を示す。これらの性質は、シンチレータ板の機能を妨害し、有用な光フォトンの損失の原因になり得る。デジタルＸ線画像をその可能性を完全に引き出して利用するためには、Ｘ線検出器の効率を高めるためにデジタルＸ線検出器の設計を改善する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／００１７９１２号明細書
【発明の概要】
【０００６】
一実施形態によれば、デジタルＸ線検出器が提供される。検出器は、放射線源から放射される放射線を吸収し、吸収した放射線に反応して光フォトンを放射するように構成されるシンチレータ層を含む。また、検出器は、シンチレータ層によって放射された光フォトンを吸収するように構成される相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）光撮像素子を含む。ＣＭＯＳ光撮像素子は、第１の表面および第２の表面を含み、第１の表面は、第２の表面の反対側に配置される。シンチレータ層は、ＣＭＯＳ光撮像素子の第１の表面に接触する。
【０００７】
別の実施形態によれば、デジタルＸ線検出器が提供される。検出器は、放射線源から放射される放射線を吸収し、吸収した放射線に反応して光フォトンを放射するように構成されるシンチレータ層を含む。また、検出器は、シンチレータ層によって放射された光フォトンを吸収するように構成される光検出層を有する相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）光撮像素子を含む。シンチレータ層は、光検出層に接触する。検出器は、光撮像素子とは反対側のシンチレータ層の表面に配置される反射層をさらに含む。反射層は、シンチレータ層によって放射された光フォトンをＣＭＯＳ光撮像素子へ反射するように構成される。
【０００８】
さらなる実施形態によれば、デジタルＸ線検出器をアセンブルするための方法が提供される。本方法は、ＣＭＯＳ光撮像素子の光検出層上にシンチレータ層を堆積させることを含む。シンチレータ層は、ＣＭＯＳ光撮像素子に接触する。また、本方法は、ＣＭＯＳ光撮像素子とは反対側のシンチレータ層の表面に反射層を配置することを含む。反射層は、シンチレータ層によって放射された光フォトンをＣＭＯＳ光撮像素子へ反射するように構成される。
【０００９】
開示されている主題に関するこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明が読まれるときにより良く理解されるようになる。なお、添付図面では、同じ符号が、図面の全体にわたって同じ部分を示している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本技術が利用され得るデジタルＸ線イメージングシステムの概略全体図である。
【図２】本技術の実施形態に係るデジタルＸ線検出器の概略側面図である。
【図３】本技術の実施形態に係る、防湿層を有するデジタルＸ線検出器の概略側面図である。
【図４】本技術の実施形態に係る、多数の防湿層を有するデジタルＸ線検出器の概略側面図である。
【図５】本技術の実施形態に係る、検出器アレイカバーアセンブリの概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に図面を参照すると、図１は、離散画素画像データを取得し、処理するためのイメージングシステム１０を概略的に示している。図示されている実施形態において、イメージングシステム１０は、本技術に従って原画像データの取得および表示のための、画像データの処理の両方を行うように設計されたデジタルＸ線システムである。図１に示されている実施形態において、イメージングシステム１０は、コリメータ１４の近傍に配置されたＸ線放射線源１２を含む。コリメータ１４は、放射線の流れ１６が、物体または対象物１８が配置されている領域へ移動することを可能にする。放射線の部分２０は、物体を透過するか、または物体の周囲を通過して、全体を通して参照符号２２で示されているデジタルＸ線検出器に衝突する。特定の実施形態において、検出器２２は、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）ベースの検出器を含んでもよい。当業者によって理解されるように、デジタルＸ線検出器２２は、その表面で受けたＸ線フォトンをより低いエネルギーのフォトンに変換し、その後、対象物内の特徴の画像を再構成するために取得され、処理される電気信号に変換してもよい。
【００１２】
Ｘ線放射線源１２は、検査シーケンスに合わせて電力信号および制御信号の両方を供給する電力供給／制御回路２４によって制御される。さらに、デジタルＸ線検出器２２は、検出器２２で生成された信号の取得を命令する検出器コントローラ２６と通信可能に接続されている。今示している実施形態において、検出器２２は、任意の適切な無線通信規格（Ｒ）によって検出器コントローラ２６と通信してもよいが、ケーブル（Ｔ）または他の何らかの機械的接続によって検出器コントローラ２６と通信するデジタルＸ線検出器２２の使用も考えられる。また、検出器コントローラ２６は、ダイナミックレンジの初期調整およびデジタル画像データのインターリーブなどのために様々な信号処理およびフィルタ機能を実行してもよい。
【００１３】
電力供給／制御回路２４および検出器コントローラ２６の両方は、システムコントローラ２８からの信号に応答する。一般に、システムコントローラ２８は、検査プロトコルの実行および取得した画像データの処理を行うためにイメージングシステムの動作を命令する。現在の脈絡において、システムコントローラ２８はまた、信号処理回路（一般的にはプログラムされた汎用のまたは特定用途向けのデジタルコンピュータに基づく）、様々な機能を実行する目的でコンピュータのプロセッサによって実行されるプログラムおよびルーチンを記憶するための、ならびに構成パラメータおよび画像データを記憶するための関連製品（光メモリ装置、磁気メモリ装置、または固体メモリ装置など）、ならびにインターフェース回路などを含む。
【００１４】
図１に示されている実施形態において、システムコントローラ２８は、少なくとも１つの出力装置（参照符号３０で示されているようなディスプレイまたはプリンタなど）と接続されている。出力装置は、標準のまたは特殊用途のコンピュータモニタおよび関連する処理回路を含んでもよい。さらに、１つ以上の操作者ワークステーション３２が、システムパラメータの出力、検査の要求、および画像の観察などを行うためにシステムに接続されてもよい。一般に、システム内に用意されるディスプレイ、プリンタ、ワークステーション、および同様の装置は、データ取得構成要素にとってローカルなものであってもよいし、または、これらの構成要素から遠隔にある場所（研究所もしくは病院内の他の場所またはまったく異なる場所など）であって、１つ以上の構成可能なネットワーク（インターネットおよびバーチャルプライベートネットワークなど）を介して画像取得システムと接続された場所にあるものであってもよい。
【００１５】
図１に示されているようなＸ線システム１０はまた、一般に特定の用途の特定の必要性を満たすように構成された様々な代替的な実施形態を含んでもよい。例えば、Ｘ線システム１０は、固定されるか、可動システムであるか、または可動Ｃアームシステム（ｍｏｂｉｌｅ  ｃ−ａｒｍ  ｓｙｓｔｅｍ）であるか（この場合、Ｘ線検出器は、Ｃアームの一端の内部に恒久的に取り付けられるか、またはシステムから取り外し可能であるかのいずれかである）のいずれかであってもよい。さらに、Ｘ線システム１０は、固定のＸ線室における、テーブルおよび／または壁に配置されたシステム（ｔａｂｌｅ  ａｎｄ／ｏｒ  ｗａｌｌ  ｓｔａｎｄ  ｓｙｓｔｅｍ）であってもよく、この場合、Ｘ線検出器２２は、システムと共に恒久的に取り付けられるか、または持ち運び可能であるかのいずれかである。あるいは、Ｘ線システム１０は、持ち運び可能なＸ線検出器を有する可動Ｘ線システムであってもよい。このような持ち運び可能なＸ線検出器は、検出器の読み出し電子装置とスキャナのデータ取得システムとを接続するために使用される取り外し可能なテザーまたはケーブルを用いてさらに構成されてもよい。使用していないとき、持ち運び可能なＸ線検出器は、記憶または転送のためのスキャンステーションから取り外されてもよい。
【００１６】
図２〜図４は、光撮像素子５２（例えば、ＣＭＯＳ光撮像素子）上に直接配置されたシンチレータ層５０を含む検出器２２（例えば、ＣＭＯＳベースの検出器）の異なる実施形態を示している。光撮像素子５２上にシンチレータ層５０を直接堆積させることによって、検出器の検出量子効率（ＤＱＥ）が改善され得る。図示の検出器２２の構成要素は、このような検出システムに存在する構成要素の一部しか表していなくてもよい。例えば、これらの検出器２２は、電子装置、外被、またはスリーブなどを含んでもよい。デジタルＸ線検出器２２の概略図が、図２に示されている。本明細書で述べられているように、デジタルＸ線検出器２２は、シンチレータ層５０および光撮像素子５２（例えば、ＣＭＯＳ光撮像素子）を含む検出器アレイ５４を含む。加えて、ＣＭＯＳ光撮像素子５２は、光検出層５６を含む。シンチレータ層５０は、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）などの適切なシンチレータ組成物から作製されてもよい。
【００１７】
上で述べたように、従来の独立したシンチレータ板（例えば、ＣＭＯＳベースの検出器の）は、不十分な光反射性および光透過性を示し、この結果、Ｘ線検出器の光検出能力の最適以下の性能をもたらす保護膜によって被覆されている。この欠点を緩和するために、検出器アレイ５４のシンチレータ層５０は、ＣＭＯＳ光撮像素子５２の光検出層５６上に直接配置される。これにより、シンチレータ層５０は、光検出層５６に直接接触する。具体的には、デジタル撮像素子５２は、第１の表面６０（例えば、光検出層５６が配置される上面）および第１の表面６０の反対側の第２の表面６２（例えば、ＣＭＯＳ光撮像素子の底面）を含む。シンチレータ層５０は、上面６０上に直接配置されている。
【００１８】
シンチレータ層５０およびＣＭＯＳ光撮像素子５２の光検出層５６は、画像データを取得して処理する目的でＸ線フォトン５８を電気信号に変換するために協働して機能する。一般に、Ｘ線フォトン５８は、放射線源１２から放射され、物体または対象物１８が配置されている領域を通過し、シンチレータ層５０に衝突する。シンチレータ層５０は、Ｘ線フォトン５８をより低いエネルギーの光フォトンに変換するものであり、吸収したＸ線のエネルギーおよび量に比例した光を放射するように設計されている。したがって、光の放射は、より多くのＸ線を受けた、シンチレータ層５０の領域でより多くなる。物体または対象物１８の組成が、放射線源１２によって投射されたＸ線を様々な程度に減衰させるため、シンチレータ層５０に衝突するＸ線フォトン５８のエネルギーレベルおよび量は、シンチレータ層５０において均一ではない。不均一な衝突は、再構成される画像のコントラストを生成するために使用される、光の放射のばらつきをもたらす。
【００１９】
Ｘ線フォトン５８が、光フォトンに変換された後、シンチレータ層５０によって放射された、結果として生じた光フォトンは、ＣＭＯＳ光撮像素子５２の光検出層５６によって検出される。シンチレータ層５０は、受光素子または検出器素子のアレイを、各検出器素子によって吸収される入射光の量に比例した電荷を蓄積するために含んでもよい。一般に、各検出器素子は、検出器素子からの電荷の蓄積および出力のための受光領域および電子制御領域を有する。受光領域は、光を吸収し、その後電荷を生成して蓄積するフォトダイオードから構成されてもよい。照射後、各検出器素子の電荷は、論理制御された電子装置によって読み出され、上述のようにイメージングシステム１０によって処理される。
【００２０】
一部の代替的な実施形態において、光撮像素子５２は、電荷結合素子（ＣＣＤ）の撮像素子、アモルファスシリコンレセプタ光撮像素子、または適切な電界効果トランジスタ制御の光撮像素子であってもよい。シンチレータ層５０は、上で述べたように有用な光フォトンの低減を防止するために任意の光撮像素子上に直接堆積され、これに直接接触してもよい。
【００２１】
光の汚染から検出器アレイ５４を保護するために、および構造的支持を実現するために、アレイカバー６４（例えば、第１の検出器アレイカバー）が、図２に示されているようにシンチレータ層５０の表面上に配置されてもよい。第１の検出器アレイカバー６４は、金属、金属合金、プラスチック、複合材料、またはこれらの材料の組み合わせを用いて作製されてもよい。一実施形態において、第１の検出器アレイカバー６４は、炭素繊維などの軽量で耐久性の高い複合材料から構成されてもよい。特定の実施形態において、シンチレータ層５０から放射された光フォトンは、光検出層５６の代わりに第１の検出器アレイカバー６４に向かって移動し得る。光フォトンの方向を変えるために、検出器アレイ５４は、第１の検出器アレイカバー６４の真下にある、光撮像素子５２とは反対側のシンチレータ層５０の表面６８（例えば、上面）上に配置される光反射器６６（銀または他の適切な光反射性材料から構成される）を含んでもよい。光反射器６６は、シンチレータ層５０からの光フォトンを光検出層５６へ反射するように設計されており、これによって、より小さな量子ノイズ、より強い光信号、およびＸ線検出器２２のより効率的な全体性能がもたらされる。
【００２２】
特定の実施形態において、検出器２２は、湿気が検出器アレイ５４に進入することおよびシンチレータ材料または他の構成要素を汚染することを防止するために防湿層または防湿材料を含んでもよい。図３に示されているように、検出器２２は、シンチレータ層５０とは反対側の反射器６６の表面８２（例えば、上面）上に配置された防湿層８０（例えば、アルミニウム膜）を含む。例えば、防湿層８０は、第１の検出器アレイカバー６４の表面８４（例えば、底面）に配置されてもよい。加えて、検出器２２は、シンチレータ層５０および反射器６６の外縁８８、９０の周囲に配置された適切な防水シール材料８６を、防湿層８０と光撮像素子５２との間でそれらの構成要素をそれぞれシールするために含む。
【００２３】
特定の実施形態において、検出器２２は、撮像素子５２の下方にさらなる構造的支持を含む。例えば、図４に描かれているように、検出器２２は、アレイカバー１００（例えば、第２の検出器アレイカバー）を含む。第２の検出器アレイカバー１００は、第１の検出器アレイカバー６４と同様に金属、金属合金、プラスチック、複合材料、炭素繊維、またはこれらの材料の組み合わせから作製されてもよい。湿気による汚染を防止するために、検出器２２は、図３で説明したように防湿層８０およびシール材料８６を含んでもよい。加えて、検出器２２は、シンチレータ層５０とは反対側の光撮像素子５２の底面６２に配置されたさらなる防湿層１０２（例えば、アルミニウム膜）を含む。具体的には、防湿層１０２は、光撮像素子５２と第２の検出器アレイカバー１００との間に配置されている。
【００２４】
特定の実施形態において、検出器２２は、軽量なカバー６４、１００を含んでもよい。例えば、カバー６４、１００は、図５に描かれているようにサンドイッチ構成１２２を含んでもよい。このサンドイッチ構成１２２は、図２〜図４に示されている検出器カバー６４、１００に比べて軽量化された検出器アレイカバーの使用を可能にする。サンドイッチ構成１２２は、充填材料１２８を間に挟んだ第１のアレイカバー層１２４および第２のアレイカバー層１２６を含んでもよい。アレイカバー層１２４、１２６用の材料は、図２〜図４に描かれているカバー６４、１００に関して上述したものであってもよい。間に挟まれた充填材料１２８は、軽量化された多数の検出器アレイカバーの利用を可能にする。この実施形態において、ロハセル（Ｒｏｈａｃｅｌｌ）発泡体、フォームコア（ｆｏａｍ  ｃｏｒｅ）、グラファイト繊維エポキシ樹脂、または他の材料であってもよい充填材料１２８は、検出器の生産ラインの製造性を支援することができる支持体の剛性を犠牲にすることなく軽量な検出器カバーの利用を可能にする。特定の実施形態において、多数のサンドイッチ層が、それぞれのカバー層６４、１００と共に利用されてもよい。
【００２５】
アセンブリ方法によれば、図３に示されているような検出器２２は、ＣＭＯＳ光撮像素子５２の光検出層５６上にシンチレータ層５０を直接堆積させることによってアセンブルされてもよい。また、本方法は、シンチレータ層５０の上面６８上に光反射器６６を堆積させることを含んでよい。炭素繊維カバーなどの第１の検出器アレイカバー６４が、光反射器６６上に堆積され、これにより、図３に描かれているようなアセンブリ構成がもたらされてもよい。十分な防湿シール性を確保するために、方法は、上部の検出器カバー６４の底面８４を覆う防湿層８０（例えば、アルミニウム膜）を有する検出器カバー６４を伴う検出器アレイをアセンブルすることを含んでもよい。
【００２６】
あるいは、方法は、図４に示されているようなタイル構成のＸ線検出器２２をアセンブルすることを含んでもよい。ＣＭＯＳ光撮像素子５２は、炭素繊維または他の適切な材料から作製された第２の検出器カバー１００上に配置されてもよい。次に、シンチレータ層５０が、ＣＭＯＳ光撮像素子５２の光検出層５６上に直接堆積されてもよい。特定の実施形態のための方法は、シンチレータ層５０から放射された光フォトンの方向を変えてＣＭＯＳ光撮像素子５２へ戻す目的でシンチレータ層５０の上部に、銀から構成されてもよい光反射器６６を堆積させることを含む。次に、第１の検出器アレイカバー６４（その底面８４は、防湿層８０によって被覆されていても、いなくてもよい）が、銀の光反射器６６上に直接堆積される。このとき、シール材料８６が、説明したように、カバー６４、１００の間で検出器アレイ５４をシールするために使用されてもよい。
【００２７】
さらに別の方法が、剛性および耐久性を犠牲にすることなくカバー６４、１００の重量を低減する目的でサンドイッチ構成１２２の検出器アレイカバー６４、１００を構成するために使用されてもよい。この方法は、第１の薄い検出器アレイカバー層１２４と第２の薄い検出器アレイカバー層１２６との間に適切な充填材料１２８を堆積させることを含んでもよい。一実施形態において、この充填材料は、ロハセルフォームコアであってもよい。あるいは、図５に示されているサンドイッチ構成１２２は、２つの中間フォームコアを伴う３つの検出器アレイカバー層であってもよいし、またはより多くの層であってもよい。
【００２８】
開示されているＸ線検出器アセンブリの技術的利点は、ＤＱＥによって測定されるＸ線検出器の性能を最適化することである。例えば、検出器２２は、光撮像素子５２（例えば、ＣＭＯＳ光撮像素子）上に直接配置されたシンチレータ層５０を含む。本明細書で開示されているように光撮像素子５２上にシンチレータ層５０を直接堆積させることによって、独立したシンチレータ板が不要になり、一般的にそれらの間に配置される任意の保護膜に起因するフォトン損失が回避される。
【００２９】
この記載された説明では、最良の態様を含めて本主題を開示するために、さらには、任意の当業者が任意の装置またはシステムの作製および使用ならびに任意の組み込み方法の実行を含めて本手法を実施することを可能にするために、例が使用されている。特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって規定されており、また、当業者によって想到される他の例を含み得る。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を有する場合または特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない均等な構造的要素を含む場合に、特許請求の範囲内にあることが意図されている。
【符号の説明】
【００３０】
１０  イメージングシステム
１２  Ｘ線放射線源
１４  コリメータ
１６  放射線の流れ
１８  物体または対象物
２０  放射線の部分
２２  デジタルＸ線検出器
２４  電力供給／制御回路
２６  検出器コントローラ
２８  システムコントローラ
３０  出力装置（ディスプレイ／プリンタ）
３２  操作者ワークステーション
５０  シンチレータ層
５２  光撮像素子
５４  検出器アレイ
５６  光検出層
５８  Ｘ線フォトン
６０  第１の表面／上面
６２  第２の表面／底面
６４  第１の検出器アレイカバー／カバー層
６６  光反射器／反射層
６８  シンチレータ層の表面／上面
８０、１０２  防湿層
８２  反射器の上面
８４  第１の検出器アレイカバーの表面／底面
８６  シール材料
８８、９０  外縁
１００  第２の検出器アレイカバー／カバー層
１２２  サンドイッチ構成
１２４  第１のアレイカバー層
１２６  第２のアレイカバー層
１２８  充填材料
【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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