(57)【要約】      （修正有）【課題】反射層の反射率を向上させ、光伝達効率が向上したシンチレータパネル及び放射線イメージセンサを提供する。【解決手段】放射線を光に変換するシンチレータ層２と、シンチレータ層２を支持するための放射線透過性基板１と、シンチレータ層２で変換された光を外部へ出射するための反射層３と、誘電体層６とを備えたシンチレータパネル１０において、反射層３、誘電体層６、放射線透過性基板１ｂ、シンチレータ層２の順に配置し、更に、放射線透過性基板１ｂはシンチレータ層２で変換された光の透過率が５％以上であり、誘電体層６の屈折率は放射線透過性基板１ｂの屈折率より小さい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を光に変換するシンチレータ層と、シンチレータ層を支持するための放射線透過性基板と、前記シンチレータ層で変換された光を外部へ出射するための反射層と、誘電体層とを備えたシンチレータパネルにおいて、前記各層を、反射層、誘電体層、放射線透過性基板、シンチレータ層の順に配置し、更に、該放射線透過性基板は該シンチレータ層で変換された光の透過率が５％以上であり、該誘電体層の屈折率は該放射線透過性基板の屈折率より小さいことを特徴とするシンチレータパネル。
【請求項２】
前記誘電体層が空気で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシンチレータパネル。
【請求項３】
前記シンチレータ層がヨウ化セシウムを主成分としていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシンチレータパネル。
【請求項４】
前記放射線透過性基板の厚さが２５μｍから１０００μｍまでであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のシンチレータパネル。
【請求項５】
前記放射線透過性基板がＰＩ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリカーボネイトのいずれかを主成分とすることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のシンチレータパネル。
【請求項６】
前記反射層がＡｌ、Ａｇ、Ａｕのいずれかを主成分とすることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のシンチレータパネル。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のシンチレータパネルに対して光検出器を備えたことを特徴とする放射線イメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンチレータパネル及び放射線イメージセンサに関し、さらに詳しくは、反射層の反射率を向上させ、光伝達効率が向上したシンチレータパネル及び放射線イメージセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線画像のような放射線画像は医療現場において病状の診断に広く用いられている。特に、増感紙−フィルム系による放射線画像は、長い歴史のなかで高感度化と高画質化が図られた結果、高い信頼性と優れたコストパフォーマンスを併せ持った撮像システムとして、今なお、世界中の医療現場で用いられている。しかしながらこれら画像情報はいわゆるアナログ画像情報であって、近年発展を続けているデジタル画像情報のような、自由な画像処理や瞬時の電送が出来ない。
【０００３】
そして、近年ではコンピューテッド・ラジオグラフィ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ：ＣＲ）やフラットパネル型の放射線ディテクタ（ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）等に代表されるデジタル方式の放射線画像検出装置が登場している。これらは、デジタルの放射線画像が直接得られ、陰極管や液晶パネル等の画像表示装置に画像を直接表示することが可能なので、必ずしも写真フィルム上への画像形成が必要なものではない。その結果、これらのデジタル方式のＸ線画像検出装置は、銀塩写真方式による画像形成の必要性を低減させ、病院や診療所での診断作業の利便性を大幅に向上させている。
【０００４】
Ｘ線画像のデジタル技術の一つとしてコンピューテッド・ラジオグラフィ（ＣＲ）が現在医療現場で受け入れられている。しかしながら鮮鋭性が十分でなく空間分解能も不十分であり、スクリーン・フィルムシステムの画質レベルには到達していない。そして、更に新たなデジタルＸ線画像技術として、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた平板Ｘ線検出装置（ＦＰＤ）が開発されて（例えば、非特許文献１、２参照）いる。
【０００５】
放射線を可視光に変換するために、放射線により発光する特性を有するＸ線蛍光体で作られたシンチレータパネルが使用されるが、低線量の撮影においてのＳＮ比を向上するためには、発光効率の高いシンチレータパネルを使用することが必要になってくる。一般にシンチレータパネルの発光効率は、シンチレータ層（蛍光体層）の厚さ、蛍光体のＸ線吸収係数によって決まるが、蛍光体層の厚さは厚くすればするほど、蛍光体層内での発光光の散乱が発生し、鮮鋭性は低下する。そのため、画質に必要な鮮鋭性を決めると、膜厚が決定する。
【０００６】
なかでもヨウ化セシウム（ＣｓＩ）はＸ線から可視光に対する変更率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成出来るため、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、蛍光体層の厚さを厚くすることが可能であった。
【０００７】
しかしながらＣｓＩのみでは発光効率が低いために、例えば、ＣｓＩとヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を任意のモル比で混合したものを、蒸着を用いて基板上にナトリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｎａ）として堆積、又近年ではＣｓＩとヨウ化タリウム（ＴｌＩ）を任意のモル比で混合したしたものを、蒸着を用いて基板上にタリリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）として堆積したものに、後工程としてアニールを行うことで可視変換効率を向上させ、Ｘ線蛍光体として使用している。
【０００８】
また他の光出力を増大する手段として、シンチレータを形成する基板を反射性とする方法（例えば特許文献１参照）、基板上に反射層を設ける方法（例えば特許文献２参照）、基板上に設けられた反射性金属薄膜と、金属薄膜を覆う透明有機膜上にシンチレータを形成する方法（例えば特許文献３参照）などが提案されているが、これらの方法は得られる光量は増加するが、まだ不充分である。
【０００９】
画素に対応するシンチレータエレメントの一つ一つにおいて、光取出し面を除くすべての面に対して誘電体層を有し、シンチレータエレメント間に反射層を設ける方法（例えば特許文献４参照）などが提案されているが、この方法でも得られる光量は増加するが、まだ充分とは言えない。
【特許文献１】特公平７−２１５６０号公報
【特許文献２】特公平１−２４０８８７号公報
【特許文献３】特開２０００−３５６６７９号公報
【特許文献４】特開平５−２０３７５５号公報
【非特許文献１】Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｔｏｄａｙ，１９９７年１１月号２４頁のジョン・ローランズ論文“Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｕｓｈｅｒ  ｉｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｘ−ｒａｙ  Ｉｍａｇｉｎｇ”
【非特許文献２】ＳＰＩＥの１９９７年３２巻２頁のエル・イー・アントヌクの論文”Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ａＨｉｇｈ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ，Ｆｌａｔ−Ｐａｎｅｌ  Ｉｍａｇｅｒ  ｗｉｔｈ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｆｉｌｌ  Ｆａｃｔｏｒ”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、反射層の反射率を向上させ、光伝達効率が向上したシンチレータパネル及び放射線イメージセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
【００１２】
１．放射線を光に変換するシンチレータ層と、シンチレータ層を支持するための放射線透過性基板と、前記シンチレータ層で変換された光を外部へ出射するための反射層と、誘電体層とを備えたシンチレータパネルにおいて、前記各層を、反射層、誘電体層、放射線透過性基板、シンチレータ層の順に配置し、更に、該放射線透過性基板は該シンチレータ層で変換された光の透過率が５％以上であり、該誘電体層の屈折率は該放射線透過性基板の屈折率より小さいことを特徴とするシンチレータパネル。
【００１３】
２．前記誘電体層が空気で構成されていることを特徴とする前記１に記載のシンチレータパネル。
【００１４】
３．前記シンチレータ層がヨウ化セシウムを主成分としていることを特徴とする前記１又は２に記載のシンチレータパネル。
【００１５】
４．前記放射線透過性基板の厚さが２５μｍから１０００μｍまでであることを特徴とする前記１〜３の何れか１項に記載のシンチレータパネル。
【００１６】
５．前記放射線透過性基板がＰＩ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリカーボネイトのいずれかを主成分とすることを特徴とする前記１〜４の何れか１項に記載のシンチレータパネル。
【００１７】
６．前記反射層がＡｌ、Ａｇ、Ａｕのいずれかを主成分とすることを特徴とする前記１〜５の何れか１項に記載のシンチレータパネル。
【００１８】
７．前記１〜６の何れか１項に記載のシンチレータパネルに対して光検出器を備えたことを特徴とする放射線イメージセンサ。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、反射層の反射率を向上させ、光伝達効率が向上したシンチレータパネル及び放射線イメージセンサを提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を更に詳しく説明する。
【００２１】
本発明を更に詳しく説明する。以下、各構成層及び構成要素等について説明する。
【００２２】
（シンチレータ層）
シンチレータ層（「蛍光体層」ともいう。）を形成する材料としては、種々の公知の蛍光体材料を使用することができるが、Ｘ線から可視光に対する変更率が比較的高く、蒸着によって容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成出来るため、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、シンチレータ層の厚さを厚くすることが可能であることから、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）が好ましい。
【００２３】
但し、ＣｓＩのみでは発光効率が低いために、各種の賦活剤が添加される。例えば、特公昭５４−３５０６０号の如く、ＣｓＩとヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）を任意のモル比で混合したものが挙げられる。また、例えば特開２００１−５９８９９号公報に開示されているようなＣｓＩを蒸着で、タリウム（Ｔｌ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ナトリウム（Ｎａ）などの賦活物質を含有するＣｓＩが好ましい。本発明においては、特に、タリウム（Ｔｌ）、ユウロピウム（Ｅｕ）が好ましい。更に、タリウム（Ｔｌ）が好ましい。
【００２４】
なお、本発明においては、特に、１種類以上のタリウム化合物を含む添加剤とヨウ化セシウムとを原材料とすることが好ましい。すなわち、タリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）は４００ｎｍから７５０ｎｍまでの広い発光波長をもつことから好ましい。
【００２５】
本発明に係る１種類以上のタリウム化合物を含有する添加剤のタリウム化合物としては、種々のタリウム化合物（＋Ｉと＋IIIの酸化数の化合物）を使用することができる。
【００２６】
本発明において、好ましいタリウム化合物は、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、臭化タリウム（ＴｌＢｒ）、塩化タリウム（ＴｌＣｌ）、又はフッ化タリウム（ＴｌＦ、ＴｌＦ3）等である。
【００２７】
また、本発明に係るタリウム化合物の融点は、４００〜７００℃の範囲内にあることが好ましい。７００℃以内を超えると、柱状結晶内での添加剤が不均一に存在してしまい、発光効率が低下する。なお、本発明での融点とは、常温常圧下における融点である。
【００２８】
また、タリウム化合物の分子量は２０６〜３５０の範囲内にあることが好ましい。
【００２９】
本発明のシンチレータ層において、当該添加剤の含有量は目的性能等に応じて、最適量にすることが望ましいが、ヨウ化セシウムの含有量に対して、０．００１ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ％、更に０．１〜１０．０ｍｏｌ％であることが好ましい。
【００３０】
ここで、ヨウ化セシウムに対し、添加剤が０．００１ｍｏｌ％未満であると、ヨウ化セシウム単独使用で得られる発光輝度と大差なく、目的とする発光輝度を得ることができない。また、５０ｍｏｌ％を超えるとヨウ化セシウムの性質・機能を保持することができない。
【００３１】
なお、本発明においては、高分子フィルム上にシンチレータの原料の蒸着によりシンチレータ層をした後に、該高分子フィルムのガラス転移温度を基準として−５０℃〜＋２０℃の温度範囲の雰囲気下で１時間以上の熱処理することを要する。これにより、フィルムの変形や蛍光体の剥がれの発生がなく、発光効率の高いシンチレータパネルを実現することができる。
【００３２】
（反射層）
本発明に係る反射層は、シンチレータから発した光を反射して、光の取り出し効率を高めるためのものである。当該反射層は、Ａｌ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｒｈ，Ｐｔ及びＡｕからなる元素群の中から選ばれるいずれかの元素を含む材料により形成されることが好ましい。特に、上記の元素からなる金属薄膜、例えば、Ａｇ膜、Ａｌ膜などを用いることが好ましい。また、このような金属薄膜を２層以上形成するようにしても良い。
【００３３】
なお、反射層の厚さは、０．０１〜０．３μｍであることが、発光光取り出し効率の観点から好ましい。
【００３４】
（保護層）
本発明に係る保護層は、シンチレータ層の保護を主眼とするものであるが、基材を含むシンチレータパネル全体を覆う。ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）は、吸湿性が高く露出したままにしておくと空気中の水蒸気を吸湿して潮解してしまうため、これを防止することを主眼とする。
【００３５】
当該保護層は、種々の材料を用いて形成することができる。例えば、ＣＶＤ法によりポリパラキシリレン膜を形成する。即ち、シンチレータ及び基板の表面全体にポリパラキシリレン膜を形成し、保護層とすることができる。
【００３６】
また、別の態様の保護層として、シンチレータパネル全体上に高分子保護フィルムを設けることもできる。なお、高分子保護フィルムの材料としては、後述する基板材料としての高分子フィルムと同様のフィルムを用いることができる。
【００３７】
上記高分子保護フィルムの厚さは、空隙部の形成性、シンチレータ層の保護性、鮮鋭性、防湿性、作業性等を考慮し、１２μｍ以上、２００μｍ以下が好ましく、更には２０μｍ以上、１５０μｍ以下が好ましい。
【００３８】
保護フィルムの光透過率は、光電変換効率、シンチレータ発光波長等を考慮し、５５０ｎｍで７０％以上あることが好ましいが、９９％以上の光透過率のフィルムは工業的に入手が困難であるため実質的に９９％〜７０％が好ましい。
【００３９】
保護フィルムの透湿度は、シンチレータ層の保護性、潮解性等を考慮し５０ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ  Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましく、更には１０ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ  Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましいが、０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以下の透湿度のフィルムは工業的に入手が困難であるため実質的に、０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以上、５０ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ  Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましく、更には０．１ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）以上、１０ｇ／ｍ2・ｄａｙ（４０℃・９０％ＲＨ）（ＪＩＳ  Ｚ０２０８に準じて測定）以下が好ましい。
【００４０】
本発明における保護層の平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ表面粗さ（Ｂ０６０１−１９９４年）により定義される。表面粗さ（Ｒａ）の測定方法としては、２５℃、６５％ＲＨ環境下で測定試料同士が重ね合わされない条件で２４時間調湿した後、該環境下で測定した。ここで示す重ね合わされない条件とは、例えば、シンチレータパネルとシンチレータパネルの間に紙をはさんで重ねる方法、厚紙等で枠を作製しその四隅を固定する方法のいずれかである。用いることのできる測定装置としては、例えば、ＷＹＫＯ社製ＲＳＴＰＬＵＳ非接触三次元微小表面形状測定システム等を挙げることができる。
【００４１】
（基板）
本発明のシンチレータパネルは、基板として、高分子フィルムを用いることが好ましい。高分子フィルムとしては、セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、トリアセテートフィルム、ポリカーボネートフィルム、炭素繊維強化樹脂シート等の高分子フィルム（プラスチックフィルム）を用いることができる。特に、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネートの何れかを含有する高分子フィルムが、ヨウ化セシウムを原材料として気相法にて柱状シンチレータを形成する場合に、好適である。
【００４２】
なお、本発明に係る基板としての高分子フィルムは、厚さ２５〜１０００μｍであること、更に可とう性を有する高分子フィルムであることが好ましい。
【００４３】
ここで、「可とう性を有する基板」とは、１２０℃での弾性率（Ｅ１２０）が１０００〜６０００Ｎ／ｍｍ2である基板をいい、かかる基板としてポリイミド又はポリエチレンナフタレートを含有する高分子フィルムが好ましい。
【００４４】
なお、「弾性率」とは、引張試験機を用い、ＪＩＳ−Ｃ２３１８に準拠したサンプルの標線が示すひずみと、それに対応する応力が直線的な関係を示す領域において、ひずみ量に対する応力の傾きを求めたものである。これがヤング率と呼ばれる値であり、本発明では、かかるヤング率を弾性率と定義する。
【００４５】
本発明に用いられる基板は、上記のように１２０℃での弾性率（Ｅ１２０）が１０００Ｎ／ｍｍ2〜６０００Ｎ／ｍｍ2であることが好ましい。より好ましくは１２００Ｎ／ｍｍ2〜５０００Ｎ／ｍｍ2である。
【００４６】
具体的には、ポリエチレンナフタレート（Ｅ１２０＝４１００Ｎ／ｍｍ2）、ポリエチレンテレフタレート（Ｅ１２０＝１５００Ｎ／ｍｍ2）、ポリブチレンナフタレート（Ｅ１２０＝１６００Ｎ／ｍｍ2）、ポリカーボネート（Ｅ１２０＝１７００Ｎ／ｍｍ2）、シンジオタクチックポリスチレン（Ｅ１２０＝２２００Ｎ／ｍｍ2）、ポリエーテルイミド（Ｅ１２０＝１９００Ｎ／ｍｍ2）、ポリアリレート（Ｅ１２０＝１７００Ｎ／ｍｍ2）、ポリスルホン（Ｅ１２０＝１８００Ｎ／ｍｍ2）、ポリエーテルスルホン（Ｅ１２０＝１７００Ｎ／ｍｍ2）等からなる高分子フィルムが挙げられる。
【００４７】
これらは単独で用いてもよく積層あるいは混合して用いてもよい。中でも、特に好ましい高分子フィルムとしては、上述のように、ポリイミド又はポリエチレンナフタレートを含有する高分子フィルムが好ましい。
【００４８】
なお、シンチレータパネルと平面受光素子面を貼り合せる際に、基板の変形や蒸着時の反りなどの影響を受け、フラットパネルディテクタの受光面内で均一な画質特性が得られないという点に関して、該基板を、厚さ５０μｍ以上５００μｍ以下の高分子フィルムとすることでシンチレータパネルが平面受光素子面形状に合った形状に変形し、フラットパネルディテクタの受光面全体で均一な鮮鋭性が得られる。
【００４９】
（シンチレータパネルの作製方法）
本発明のシンチレータパネルの作製方法の典型的例について、図を参照しながら説明する。なお、図１は、放射線用イメージセンサの概略構成を示す断面図である。
【００５０】
まず、放射線イメージセンサ１００に対しシンチレータパネル１０の反射層３の基板１ａ側から放射線を入射する。すると、放射線用シンチレータパネル１０に入射された放射線は、放射線用シンチレータパネル１０中のシンチレータ層２が放射線のエネルギーを吸収し、その強度に応じた電磁波を発光する。発光された電磁波はそのまま、或いは反射層３により反射し光検出器２０に設置されている、例えばフォトダイオードとＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を組み合わせたものなどにより電子信号に変換される。
【００５１】
シンチレータパネル１０の基板１ａ及び１ｂの表面が平滑でなく粗いので、シンチレータ層２を保持する放射線透過性の基板１ｂと反射層３が密着せず、空気層６をもち本発明の誘電体層となる。
【００５２】
図２は、蒸着装置６１の概略構成を示す図面である。
【００５３】
〈蒸着装置〉
図２に示す通り、蒸着装置６１は箱状の真空容器６２を有しており、真空容器６２の内部には真空蒸着用の抵抗加熱ルツボ６３が配されている。抵抗加熱ルツボ６３は蒸着源の被充填部材であり、当該抵抗加熱ルツボ６３には電極が接続されている。当該電極を通じて抵抗加熱ルツボ６３に電流が流れると、抵抗加熱ルツボ６３がジュール熱で発熱するようになっている。放射線用シンチレータパネル１０の製造時においては、ヨウ化セシウムと賦活剤化合物とを含む混合物が抵抗加熱ルツボ６３に充填され、その抵抗加熱ルツボ６３に電流が流れることで、上記混合物を加熱・蒸発させることができるようになっている。
【００５４】
なお、被充填部材として、ヒータを巻回したアルミナ製のるつぼを適用してもよいし、高融点金属製のヒータを適用してもよい。
【００５５】
真空容器６２の内部であって抵抗加熱ルツボ６３の直上には基板１ｂを保持するホルダ６４が配されている。ホルダ６４にはヒータ（図示略）が配されており、当該ヒータを作動させることでホルダ６４に装着した基板１ｂを加熱することができるようになっている。基板１ｂを加熱した場合には、基板１ｂの表面の吸着物を離脱・除去したり、基板１ｂとその表面に形成されるシンチレータ層（蛍光体層）２との間に不純物層が形成されるのを防止したり、基板１ｂとその表面に形成されるシンチレータ層２との密着性を強化したり、基板１ｂの表面に形成されるシンチレータ層２の膜質の調整をおこなったりすることができるようになっている。
【００５６】
ホルダ６４には当該ホルダ６４を回転させる回転機構６５が配されている。回転機構６５は、ホルダ６４に接続された回転軸６５ａとその駆動源となるモータ（図示略）から構成されたもので、当該モータを駆動させると、回転軸６５ａが回転してホルダ６４を抵抗加熱ルツボ６３に対向させた状態で回転させることができるようになっている。
【００５７】
蒸着装置６１では、上記構成の他に、真空容器６２に真空ポンプ６６が配されている。真空ポンプ６６は、真空容器６２の内部の排気と真空容器６２の内部へのガスの導入とをおこなうもので、当該真空ポンプ６６を作動させることにより、真空容器６２の内部を一定圧力のガス雰囲気下に維持することができるようになっている。
【００５８】
〈シンチレータパネル〉
次に、本発明に係るシンチレータパネル１０の作製方法について説明する。
【００５９】
当該放射線用シンチレータパネル１０の作製方法においては、上記で説明した蒸発装置６１を好適に用いることができる。蒸発装置６１を用いて放射線用シンチレータパネル１０を作製する方法について説明する。
【００６０】
《反射層の形成》
基板１ａの一方の表面に反射層としての金属薄膜（Ａｌ膜、Ａｇ膜等）をスパッタ法により形成する。また高分子フィルム上にＡｌ膜をスパッタ蒸着したフィルムは、各種の品種が市場で流通しており、これらを本発明の基板として使用することも可能である。
【００６１】
《シンチレータ層の形成》
基板１ｂをホルダ６４に取り付けるとともに、抵抗加熱ルツボ６３にヨウ化セシウムとヨウ化タリウムとを含む粉末状の混合物を充填する（準備工程）。この場合、抵抗加熱ルツボ６３と基板１ｂとの間隔を１００〜１５００ｍｍに設定し、その設定値の範囲内のままで後述の蒸着工程の処理をおこなうのが好ましい。
【００６２】
準備工程の処理を終えたら、真空ポンプ６６を作動させて真空容器６２の内部を排気し、真空容器６２の内部を０．１Ｐａ以下の真空雰囲気下にする（真空雰囲気形成工程）。ここでいう「真空雰囲気下」とは、１００Ｐａ以下の圧力雰囲気下のことを意味し、０．１Ｐａ以下の圧力雰囲気下であるのが好適である。
【００６３】
その後、アルゴン等の不活性ガスを真空容器６２の内部に導入し、当該真空容器６２の内部を０．１Ｐａ以下の真空雰囲気下に維持する。その後、ホルダ６４のヒータと回転機構６５のモータとを駆動させ、ホルダ６４に取付け済みの基板１ｂを抵抗加熱ルツボ６３に対向させた状態で加熱しながら回転させる。
【００６４】
この状態において、電極から抵抗加熱ルツボ６３に電流を流し、ヨウ化セシウムとヨウ化タリウムとを含む混合物を７００〜８００℃程度で所定時間加熱してその混合物を蒸発させる。その結果、基板１ｂの表面に無数の柱状結晶体が順次成長して所望の厚さのシンチレータ層２が形成される（蒸着工程）。これにより、本発明に係る放射線用シンチレータパネル１０を製造することができる。
【００６５】
（光検出器）
シンチレータパネル１０は図１に示すように光検出器２０と対面し、放射線イメージセンサ１００を構成する。
【００６６】
光検出器２０は、シンチレータパネル１０に記憶されている放射線画像記録を、光画像に変換し、その得られた光画像を更に、電子信号画像に変換記憶する。
【００６７】
光検出器２０には、例えばフォトダイオードとＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を組み合わせたものが設置されておりそれにより電子信号に変換される。このＴＦＴは、液晶ディスプレイ等に使用されている無機半導体系のものでも、有機半導体を用いたものでもよく、好ましくはプラスチックフィルム上に形成されたＴＦＴである。
【実施例】
【００６８】
実施例１
＜放射線イメージセンサの作製＞
（放射線イメージセンサ１−１の作製）
（放射線透過性基板）
放射線透過性基板として厚さ１００μｍのＰＥＮ（ポリエチレンナフレタート）フィルム（帝人社製：テオネックスＱ６５Ｆ）を用意した。放射線透過性基板の表面粗さＲａはＲａ＝０．８ｎｍの面とＲａ＝１０．０ｎｍの面の２つが存在する。
【００６９】
（シンチレータ層の形成）
放射線透過性基板の表面粗さＲａ＝１０．０ｎｍの面にシンチレータ（ＣｓＩ：０．００３Ｔｌ）を、図２に示す蒸着装置を使用して蒸着させシンチレータ層を形成した。
【００７０】
まず、上記蛍光体原料を蒸着材料として抵抗加熱ルツボに充填し、また回転する支持体ホルダに支持体を設置し、支持体と蒸発源との間隔を７００ｍｍに調節した。
【００７１】
続いて蒸着装置内を一旦排気し、Ａｒガスを導入して０．５Ｐａに真空度を調整した後、６ｒｐｍの速度で支持体を回転した。
【００７２】
さらに蒸着装置内にある加熱装置を用い、放射線透過性基板の温度を２００℃に保持した。次いで、抵抗加熱ルツボを加熱してシンチレータを蒸着し膜厚が５００μｍとなったところで蒸着を終了させシンチレータ層を得た。
【００７３】
（反射層の作製）
反射層支持体である厚さ５０μｍのＰＥＮ（ポリエチレンナフレタート）フィルム（帝人社製：テオネックスＱ５１ＤＷ）にアルミニウムをスパッタして反射層（０．０１μｍ）を形成し反射フィルムを得た。
【００７４】
（誘電体層の形成）
誘電体層は屈折率１．０の空気を用いた。実質的に表面粗さを持つシンチレータ層を有する基板１ｂの面（Ｒａ＝０．８ｎｍの面）と表面粗さを実質的に持つ反射層を重ねる際に形成される空気層を誘電体層とした。
【００７５】
（保護層の作製）
厚さ１２μｍのＰＥＴフイルムの片面側に接着剤（バイロン３００：東洋紡株式会社製）を塗設乾燥し接着層（１μｍ）とし、第１保護フィルムを作製した。第１保護フィルムと同様の方法で第２保護フィルムを作製した。この二つの保護フィルムについてそれぞれの接着層を対向させる形で配置し、その間に第２保護フィルム側の接着層からシンチレータ層／放射線透過性基板／誘電体層／反射フィルム（反射層／反射層支持体）／第１保護フィルムの順にそれぞれの層を配置する。第２保護フィルムおよび第１保護フィルムはシンチレータ層／放射線透過性基板／誘電体層／反射フィルム（反射層／反射層支持体）を包装できるように周辺に耳部を持つように作製されている。その２つの保護フィルムの耳部を１００℃にて熱接着させ第２保護フィルムと第１保護フィルムでシンチレータ層／放射線透過性基板／誘電体層／反射フィルム（反射層／反射層支持体）を包装しシンチレータパネルを得る。なお包装は圧力１００ｋＰａの雰囲気下で行い包装した内部は空気が残存する。従って、第２保護フィルムとシンチレータ層の間、放射線透過性基板と反射層の間、反射層支持体と第１保護フィルムの間には空気層が存在する。特に放射線透過性基板と反射層の間の空気層は誘電体層として機能する。この場合、第１保護フィルム４と第２保護フィルム５が保護層となる。
【００７６】
（放射線イメージセンサの作製）
得られたシンチレータパネルを、ＣＭＯＳフラットパネル（ラドアイコン社製Ｘ線ＣＭＯＳカメラシステムＳｈａｄ−ｏ−Ｂｏｘ４ＫＥＶ）にＣＭＯＳ面側と第２保護フィルムを対抗させる形でセットした。さらに放射線入射窓のカーボン板とシンチレータパネルの放射線入射面（第１保護フィルム側）にスポンジシートを配置し、平面受光素子面と保護フィルム１を軽く押し付けることで両者を固定化した。放射線イメージセンサ１−１を得た。
【００７７】
（放射線イメージセンサ１−２の作製）
（放射線透過性基板）
放射線透過性基板として厚さ１００μｍのＰＥＮ（ポリエチレンナフレタート）フィルム（帝人社製：テオネックスＱ６５Ｆ）を用意した。放射線透過性基板の表面粗さＲａはＲａ＝０．８ｎｍの面とＲａ＝１０．０ｎｍの面の２つが存在する。
【００７８】
（シンチレータ層の形成）
放射線透過性基板の表面粗さＲａ＝１０．０ｎｍの面にシンチレータ（ＣｓＩ：０．００３Ｔｌ）を、図２に示す蒸着装置を使用して蒸着させシンチレータ層を形成した。
【００７９】
まず、上記蛍光体原料を蒸着材料として抵抗加熱ルツボに充填し、また回転する支持体ホルダに支持体を設置し、支持体と蒸発源との間隔を７００ｍｍに調節した。
【００８０】
続いて蒸着装置内を一旦排気し、Ａｒガスを導入して０．５Ｐａに真空度を調整した後、６ｒｐｍの速度で支持体を回転した。
【００８１】
さらに蒸着装置内にある加熱装置を用い、放射線透過性基板の温度を２００℃に保持した。次いで、抵抗加熱ルツボを加熱してシンチレータを蒸着し膜厚が５００μｍとなったところで蒸着を終了させシンチレータ層を得た。
【００８２】
（反射層の作製）
反射層支持体である厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムにアルミニウムをスパッタし厚さ０．０１μｍの反射層を形成した。さらにアルミニウムスパッタ面に接着剤（バイロン３００：東洋紡株式会社製）を塗設乾燥し接着層（１μｍ）とし、接着層／反射層／反射層支持体の構成を持つ反射フィルムを作製した。
【００８３】
（誘電体層の形成）
誘電体層は屈折率１．０の空気を用いた。実質的に表面粗さを持つシンチレータ層を有する基板１ｂの面（Ｒａ＝０．８ｎｍの面）と表面粗さを実質的に持つ反射層を重ねる際に形成される空気層を誘電体層とした。
【００８４】
（保護層の作製）
厚さ１２μｍのＰＥＴフイルムの片面側に接着剤（バイロン３００：東洋紡株式会社製）を塗設乾燥し接着層（１μｍ）とし、第２保護フィルムを作製した。第２保護フィルムおよび反射フィルムについてそれぞれの接着層を対向させる形で配置し、その間に第２保護フィルム側の接着層からシンチレータ層／放射線透過性基板／誘電体層／反射フィルム（接着層／反射層／反射層支持体）の順にそれぞれの層を配置する。第２保護フィルムおよび反射フィルムはシンチレータ層／放射線透過性基板／誘電体層を包装できるように周辺に耳部を持つように作製されている。第２保護フィルムと反射フィルムの耳部を１００℃にて熱接着させ、第２保護フィルムと反射フィルムでシンチレータ層／放射線透過性基板／誘電体層を包装しシンチレータパネルを得る。なお包装は圧力１００ｋＰａの雰囲気下で行い包装した内部は空気が残存する。従って、第２保護フィルムとシンチレータ層の間、放射線透過性基板と反射層の間には空気層が存在する。特に放射線透過性基板と反射層の間の空気層は誘電体層として機能する。この場合第２保護フィルム５と反射層を有する基板１ａが保護層となる。
【００８５】
（放射線イメージセンサの作製）
得られたシンチレータパネルを、ＣＭＯＳフラットパネル（ラドアイコン社製Ｘ線ＣＭＯＳカメラシステムＳｈａｄ−ｏ−Ｂｏｘ４ＫＥＶ）にＣＭＯＳ面側と保護フィルム１を対抗させる形でセットした。さらに放射線入射窓のカーボン板とシンチレータパネルの放射線入射面（反射フィルム側）にスポンジシートを配置し、平面受光素子面と第２保護フィルムを軽く押し付けることで両者を固定化した。放射線イメージセンサ１−２を得た。
【００８６】
（放射線イメージセンサ１−３の作製）
反射フィルムの接着層を耳部のみに形成すること以外は放射線イメージセンサ１−２と同様の方法により放射線イメージセンサ１−３を作製した。
【００８７】
（放射線イメージセンサ１−４の作製）
放射線透過性基板の表面粗さＲａ＝１０．０ｎｍの面にアルミニウムをスパッタすることにより反射層（０．０１μｍ）を形成すること、その反射層の面にシンチレータ層を形成すること以外は放射線イメージセンサ１の作製と同様の方法により放射線イメージセンサ１−４を作製した。この試料は誘電体層がない。
【００８８】
（放射線イメージセンサの評価）
この放射線イメージセンサ１−１〜放射線イメージセンサ１−４を用い、１２ｂｉｔの出力データより出力輝度を以下に示す方法で測定し、以下に示す方法により評価した。
【００８９】
管電圧８０ｋＶｐのＸ線をそれぞれの試料の裏面（シンチレータ層が形成されていない面）から照射し、シンチレータを配置したＣＭＯＳフラットパネルで画像データを検出しハードディスクに記録した。その後、ハードディスク上の記録をコンピュータで分析して、当該ハードディスクに記録されたＸ線像の撮影領域全体の平均カウントを算出した。それぞれの試料の平均カウントについて放射線イメージセンサ１−４の平均カウントを１．０とすることで規格化した数値を出力輝度とした。
【００９０】
（放射線イメージセンサの評価結果）
評価結果を表１に示す。表１に示すように本発明である放射線イメージセンサ１−１〜放射線イメージセンサ１−３は比較例である放射線イメージセンサ１−４に比べ出力輝度において優位であることを確認した。
【００９１】
【表１】
2008232781.tif 000003
【００９２】
表１に示した結果から明らかなように、本発明に係る実施例は比較例に比べ粒状性が優れていることが分かる。
【００９３】
実施例２
（放射線イメージセンサ２−１の作製）
反射層が銀であること以外は放射線イメージセンサ１−１と同様の方法により放射線イメージセンサ２−１を作製した。
【００９４】
（放射線イメージセンサ２−２の作製）
反射層が銀であること以外は放射線イメージセンサ１−２と同様の方法により放射線イメージセンサ２−２を作製した。
【００９５】
（放射線イメージセンサ２−３の作製）
反射層が銀であること以外は放射線イメージセンサ１−３と同様の方法により放射線イメージセンサ２−３を作製した。
【００９６】
（放射線イメージセンサ２−４の作製）
反射層が銀であること以外は放射線イメージセンサ１−４と同様の方法により放射線イメージセンサ２−４を作製した。
【００９７】
（放射線イメージセンサの評価）
実施例１と同様の方法で評価した。放射線イメージセンサ２−４の平均カウントを１．０として規格化し、それぞれの試料の出力輝度を得た
（放射線イメージセンサの評価結果）
評価結果を表２に示す。
【００９８】
【表２】
2008232781.tif 000004
【００９９】
表２に示すように本発明である放射線イメージセンサ２−１〜放射線イメージセンサ２−３は比較例である放射線イメージセンサ２−４に比べ出力輝度において優位であることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】放射線イメージセンサの概略構成を示す断面図である。
【図２】蒸着装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１ａ、１ｂ  基板
２  シンチレータ（蛍光体）層
３  反射層
４  第１保護フィルム
５  第２保護フィルム
６  空気層
１０  シンチレータパネル
２０  光検出器
６１  蒸着装置
６２  真空容器
６３  抵抗加熱ルツボ（被充填部材）
６４  ホルダ
６５  回転機構
６６  真空ポンプ
１００  放射線イメージセンサ
【図１】
2008232781.tif 000005
【図２】
2008232781.tif 000006