(57)【要約】【課題】放射線の照射によって電荷を発生する電荷発生層を備えた放射線画像検出器において、放射線の照射による画素欠陥の拡大を抑制する。【解決手段】予め検出された画素欠陥部位に放射線の照射を抑制する放射線照射抑制部材３０を設ける。【選択図】図１
2008175709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射によって電荷を発生する電荷発生層を備えた放射線画像検出器において、
予め検出された画素欠陥部位の上方に前記記録用の電磁波の照射を抑制する電磁波照射抑制部材を設けたことを特徴とする放射線画像検出器。
【請求項２】
前記電荷発生層が、ａ−Ｓｅを主成分とするものであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像検出器。
【請求項３】
前記電磁波抑制部材が、前記記録用の電磁波を少なくとも５０％以上吸収する材料を含むものであることを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像検出器。
【請求項４】
前記電磁波抑制部材が、前記記録用の電磁波を透過する材料の中に埋め込まれていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像検出器。
【請求項５】
前記電磁波抑制部材が、前記記録用の電磁波を透過する樹脂もしくは接着剤に前記記録用の電磁波を吸収する材料を混ぜ込んだものであることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像検出器。
【請求項６】
前記電磁波抑制部材が、所定の間隔を空けて配置された前記記録用の電磁波を透過する部材上に設けられていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線の照射により放射線画像を記録する放射線画像検出器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射により被写体に関する放射線画像を記録する放射線画像検出器が各種提案、実用化されている。
【０００３】
上記放射線画像検出器としては、たとえば、放射線の照射により電荷を発生する半導体材料を利用した放射線画像検出器があり、そのような放射線画像検出器として、いわゆる光読取方式のものやＴＦＴ読取方式のものが提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
そして、半導体材料として、たとえば、ａ−Ｓｅを用いた放射線画像検出器が提案されている。
【０００５】
上記のようなａ−Ｓｅを用いた放射線画像検出器においては、しばしば画素欠陥が問題となる。画素欠陥の原因の一つに、ａ−Ｓｅに点在して存在する結晶型のセレンがある。この結晶型のセレンを起点として発生する突発的な電荷注入により、放射線画像検出器中に電荷が過剰に蓄積もしくは過剰に流れることが原因となり画素欠陥を生じる。
【特許文献１】特開２００５−１８３６７０号公報
【特許文献２】特開２００５−１２９８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上記のような結晶型のセレンは、放射線画像検出器への放射線の照射および画像信号の読取りを繰り返し行うことによって次第にその大きさが大きくなることが初めて見出された。
【０００７】
すなわち、初期にはゴミなどを起点として発生した結晶型のセレンが、放射線画像の記録および読取りを繰り返し行うことにより次第に大きくなり、この拡大にともない画素欠陥が大きくなっていくことが問題となっている。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑み、上記のような結晶型のセレンの拡大にともなう画素欠陥の拡大を抑制することができる放射線画像検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の放射線画像検出器は、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射によって電荷を発生する電荷発生層を備えた放射線画像検出器において、予め検出された画素欠陥部位の上方に前記記録用の電磁波の照射を抑制する電磁波照射抑制部材を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、上記本発明の放射線画像検出器においては、電荷発生層を、ａ−Ｓｅを主成分とするものとすることができる。
【００１１】
また、電磁波抑制部材を、記録用の電磁波を少なくとも５０％以上吸収する材料を含むものとすることができる。
【００１２】
また、電磁波抑制部材を、記録用の電磁波を透過する材料の中に埋め込むようにすることができる。
【００１３】
また、電磁波抑制部材を、記録用の電磁波を透過する樹脂もしくは接着剤に記録用の電磁波を吸収する材料を混ぜ込んだものとすることができる。
【００１４】
また、電磁波抑制部材を、所定の間隔を空けて配置された記録用の電磁波を透過する部材上に設けるようにすることができる。
【００１５】
ここで、上記「画素欠陥」とは、放射線画像検出器から画像信号を読み出して表示した際、本来あってはならない部分に、白色もしくは黒色の点、線状、もしくは不定形の形状として画像上に現れる箇所のことをいう。
【００１６】
また、上記「上方」とは、記録用の電磁波が照射されて来る上流側を意味する。すなわち、電磁波抑制部材の設けられる位置は、電荷発生層の直上に限らず、電荷発生層直上よりも上流側であってもよい。たとえば、上記放射線画像検出器が、いわゆる間接変換型である場合には、放射線を光に変換する波長変換層の上に設けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の放射線画像検出器によれば、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射によって電荷を発生する電荷発生層を備えた放射線画像検出器において、予め検出された画素欠陥部位の上方に前記記録用の電磁波の照射を抑制する電磁波照射抑制部材を設けるようにしたので、画素欠陥が記録用の電磁波の照射によって拡大するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の放射線画像検出器の一実施形態について説明する。図１に本実施形態の放射線画像検出器の概略構成を示す断面図と上面図とを示す。
【００１９】
本実施形態の放射線画像検出器は、いわゆるＴＦＴ読取方式の放射線画像検出器であり、図１の断面図に示すように、アクティブマトリクス基板１０と、半導体膜２０と、上部電極２１とが積層されている。
【００２０】
半導体膜２０は、電磁波導電性を有するものであり、Ｘ線が照射されると膜の内部に電荷を発生するものである。半導体膜２０としては、たとえば、セレンを主成分とする膜厚保１００〜１０００μｍの非晶質ａ−Ｓｅ膜を用いることができる。
【００２１】
上部電極２１は、Ａｕ、Ａｌなどの低抵抗の導電材料で構成されている。
【００２２】
アクティブマトリクス基板１０は、半導体膜２０において発生した電荷を収集する収集電極、収集電極によって収集された電荷を蓄積する蓄積容量および蓄積容量に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチを有する画素１１が、ガラス基板１２上に多数２次元状に配列されたものである。また、アクティブマトリクス基板１０には、画素１１のＴＦＴスイッチをＯＮ／ＯＦＦするための多数の走査配線と蓄積容量に蓄積された電荷が読み出される多数のデータ配線とが設けられている。
【００２３】
そして、本実施形態の放射線画像検出器においては、図１に示すように、放射線画像検出器本体の上部電極２１上に放射線の照射を抑制する放射線照射抑制部材３０が設けられている。
【００２４】
放射線照射抑制部材３０は、鉛、銀、ビスマスなど少なくとも放射線を５０％以上吸収するような材料から形成されている。
【００２５】
なお、放射線照射抑制部材３０としては、その他にもＢａ、Ｐｂ、Ｗ，Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｆｅ，Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂなどの金属やこの化合物を利用することができる。また、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔなどの貴金属や、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｌｕなどの希土類化合物を利用してもよい。
【００２６】
そして、放射線照射抑制部材３０としては、原子番号２２（Ｔｉ）以上で密度が４．０ｇ／ｃｍ３以上の金属あるいは金属化合物の微粒子をバインダー中に含有したものを利用することが好ましい。より好ましくは原子番号３８（Ｓｒ）以上である。また、さらに好ましくは、密度が８．０ｇ／ｃｍ３以上である。このようなものとしては、たとえば、科学的に安定なＷ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｐｂなどの金属微粒子や重金属の酸化物などがある。
【００２７】
そして、放射線放射抑制部材３０は、放射線画像検出器本体の画素欠陥部位（ゴミが存在する箇所）の上方に設けられている。
【００２８】
ここで、放射線画像検出器本体における画素欠陥部位の検出方法について説明する。
【００２９】
まず、一つの方法として、放射線画像検出器本体を目視することによって検出する方法がある。放射線画像検出器本体のガラス基板１２側から観察して、ゴミが存在するなどの物理的な欠陥がある場所を画素欠陥部位とする。
【００３０】
次に、放射線画像検出器本体の上部電極側から観察し、突起がある部位を画素欠陥部位とする方法もある。
【００３１】
また、実際に放射線画像検出器に放射線の照射と放射線画像の読取りを繰り返し、欠陥画像の拡大率が所定の割合以上の部位を画素欠陥部位とする方法もある。たとえば、１０００回から１００００回程度放射線の照射と放射線画像の読取りを繰り返し、拡大する画像を発見し、その拡大率が所定の割合以上の部位を画素欠陥部位とすればよい。
【００３２】
また、放射線照射抑制部材３０の大きさとしては、たとえば、放射線画像検出器が１画素１００μｍ程度のデバイスで、画素欠陥部位が、１画素〜４画素（２×２画素）程度の大きさである場合には、９画素（３×３画素）程度の大きさ、つまり、０．３ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍの鉛の立方体を利用することができる。
【００３３】
ここで、放射線画像検出器本体に放射線照射抑制部材３０を位置決め、固定する方法について説明する。
【００３４】
まず、精密微動台に放射線画像検出器本体を固定する。次に、放射線照射抑制部材３０をつかんだり、放したりできるジグを準備し、そのジグで放射線照射抑制部材３０を保持する。
【００３５】
さらに、放射線画像検出器本体の上部電極２１、もしくは、放射線放射抑制部材３０、もしくはこれらの両方に接着剤を塗る。
【００３６】
そして、上述する方法で予め検出された画素欠陥部位と放射線照射抑制部材３０の位置を精密微動台上で制御して一致させる。
【００３７】
最後に、ジグを放射線画像検出器本体に接近する方向へ移動し、放射線照射抑制部材３０を放射線画像検出器本体に接触させ、接着固定する。
【００３８】
また、たとえば、放射線画像検出器の画素１１が５０μｍ程度の大きさで小画素である場合には、たとえば、画素欠陥部位が２×２画素程度の小さい範囲である場合、放射線照射抑制部材３０の大きさは、０．１ｍｍ×０．１ｍｍ×０．１程度となるため、上記のようにジグで取り扱うことが困難である。
【００３９】
そこで、図２に示すように、放射線を透過する材料３１に、０．１ｍｍ×０．１ｍｍ×０．１程度の鉛を放射線照射抑制部材３０として埋め込み、それをジグで取り扱うことによって上記と同様にして放射線画像検出器本体に放射線照射抑制部材３０を設けるようにしてもよい。
【００４０】
また、放射線照射抑制部材３０として、放射線を透過するエポキシ接着剤中に鉛や銀などの微粒子を混ぜ合わせたものを利用し、図３に示すように、画素欠陥部位の上方に塗るようにしてもよい。具体的には、エポキシ接着剤のような材料に鉛などの金属粉を混ぜ、接着剤ディスペンサーにいれる。そして、画素欠陥部位とディスペンサーの位置を一致させた後、ディスペンサーにより接着剤を吐出させ、放射線画像検出器本体の上部電極２１上に盛り上げる。なお、上記のように接着剤を用いるのではなく、金属粉を樹脂に塗り込み、放射線画像検出器本体の上面に盛り上げた後、放射線を透過する材料からなる接着剤で上から固めるようにしてもよい。
【００４１】
また、放射線画像検出器本体の上部電極２１が剥がれやすい状態であり、上部電極２１上に放射線照射抑制部材３０を直接固定することが困難な場合には、図４に示すように、放射線画像検出器本体から所定の間隔を空けて配置された、放射線を透過する材料からなる板３２を設け、この板３２上に放射線照射抑制部材３０を設けるようにしてもよい。
【００４２】
また、図５に示すように、図４に示した板３２の上に、放射線を透過する材料３１に放射線照射抑制部材３０を埋め込んだものを設けるようにしてもよいし、図６に示すように、図４に示した板３２の上に、放射線を透過するエポキシ接着剤中に鉛や銀などの微粒子を混ぜ合わせたものを放射線照射抑制部材３０として塗るようにしてもよい。
【００４３】
ここで、上記のように放射線照射抑制部材３０を設けた場合における効果について説明する。図７は、本発明の効果を示すグラフである。図７の横軸は初期の画素欠陥の直径を示しており、縦軸は放射線の照射と画像信号の読取りを３０万回相当繰り返した後の画素欠陥の直径を示している。そして、図７における四角は、放射線照射抑制部材３０を設けた場合を示し、菱形は、放射線照射抑制部材３０を設けていない場合を示している。なお、今回の実験における画素サイズは５０μｍ×５０μｍである。
【００４４】
図７に示すように、放射線照射抑制部材３０を設けていない場合には、画素欠陥が著しく拡大している。特に、初期の画素欠陥が小さいもの（２〜４画素程度）について、放射線照射抑制部材３０を設けない場合には１０画素前後に拡大してしまうが、放射線照射抑制部材３０を設けた場合には、欠陥画素の拡大は５画素程度に抑制することができる。
【００４５】
また、上記実施形態においては、いわゆるＴＦＴ方式の放射線画像検出器本体に放射線照射抑制部材を設ける場合について説明したが、いわゆる光読取方式の放射線画像検出器本体に放射線照射抑制部材を設けるようにしてもよい。光読取方式の放射線画像検出器としては、たとえば、放射線を透過する第１の電極層と、第１の電極層を透過した放射線の照射によって電荷を発生する記録用光導電層と、記録用光導電層において発生した電荷を蓄積する蓄電部と、読取光の照射によって電荷を発生する読取用光導電層と、読取光を透過する複数の第１の線状電極が所定の間隔を空けて平行に配列された第１のストライプ電極および読取光を遮光する複数の第２の線状電極が第１の線状電極の間に絶縁膜を介して平行に配列された第２のストライプ電極を有する第２の電極層とをこの順に積層してなるものがある。
【００４６】
また、本発明は、直接変換型の放射線画像検出器だけでなく、放射線の照射によって光を発光し、その光を検出する間接変換型の放射線画像検出器にも適用可能である。
【００４７】
間接変換型の放射線画像検出器は、具体的には、図８の断面図に示すように、アクティブマトリクス基板１０と、半導体膜２０と、上部電極２１とが積層された検出器本体、および放射線より長波長の電磁波に変換する波長変換体４０を備えている。そして、波長変換体４０において放射線を可視光に変換し、その光を画素１１が２次元上に配列されたアクティブマトリクス基板１０を有する検出器本体で検出する。なお、上部電極２１は、波長変換体４０から発せられた光を透過する材料または厚さで形成されている。波長変換体４０の材料としては、ＧＯＳ、ＣｓＩ、沃化鉛、沃化水銀などがある。この構造においては、半導体膜２０自体に画素欠陥の原因がある場合もあるし、波長変換体を形成するプロセスにおいて、図８に示すように、ゴミ等が混入し、これが画素欠陥の原因となり、照射された高エネルギーのＸ線が繰り返し照射されることで画素欠陥が拡大する場合もあるが、いずれの場合も、本発明により画素欠陥の拡大の抑制効果を得ることができる。
【００４８】
間接変換型の放射線画像検出器においては、波長変換体４０を付設する前に半導体膜２０の検査を行い、その画素欠陥部位の直上に電磁波照射抑制部材３０を設け、その後は波長変換体４０を設けるようにしてもよいし、検出器本体上に波長変換体４０を付設し、それから検査を行って画素欠陥部位を検出し、図８に示すように、波長変換体４０の画素欠陥部位に対応する箇所の上に電磁波照射抑制部材を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の放射線画像検出器の一実施形態の断面図および上面図
【図２】本発明の放射線画像検出器のその他の実施形態の概略構成図
【図３】本発明の放射線画像検出器のその他の実施形態の概略構成図
【図４】本発明の放射線画像検出器のその他の実施形態の概略構成図
【図５】本発明の放射線画像検出器のその他の実施形態の概略構成図
【図６】本発明の放射線画像検出器のその他の実施形態の概略構成図
【図７】本発明の放射線画像検出器の効果を説明するためのグラフ
【図８】本発明の放射線画像検出器のその他の実施形態の概略構成図
【符号の説明】
【００５０】
１０  アクティブマトリクス基板
１１  画素
１２  ガラス基板
２０  半導体膜（電荷発生層）
２１  上部電極
３０  放射線照射抑制部材（電磁波照射抑制部材）
４０  波長変換体
【図１】
2008175709.tif 000003
【図２】
2008175709.tif 000004
【図３】
2008175709.tif 000005
【図４】
2008175709.tif 000006
【図５】
2008175709.tif 000007
【図６】
2008175709.tif 000008
【図７】
2008175709.tif 000009
【図８】
2008175709.tif 000010