(57)【要約】【課題】線状読出電極および線状補助電極を備えた放射線固体検出器において、線状読出電極から出力される信号のＳ／Ｎを向上させる。【解決手段】静電記録体２０ａの線状読出電極２６ａにチャージアンプ７１を接続して、線状読出電極２６ａから出力される電荷を電圧に変換して出力する。演算増幅器７３の非反転入力端子７３ｂの電位を低インピーダンス変換して線状補助電極２７ａへ供給するバッファアンプ７２を設ける。演算増幅器７３の反転入力端子７３ａの電位と、バッファアンプ７２の出力端子７７ｃとは、ほぼ同電位となるため、線状読出電極２６ａと線状補助電極２７ａとがほぼ同電位となり、線状読出電極２６ａと線状補助電極２７ａとの間の静電容量が見かけ上小さくなる。このため、チャージアンプ７１における交流増幅率が低減し、線状読出電極２６ａから出力される電荷に重畳されるノイズの増幅率が低減する。【選択図】　　　　　図２
2004134711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を静電潜像として記録する蓄電部と、
前記静電潜像に応じた電荷を出力する多数の線状読出電極と、
前記多数の線状読出電極に対して略平行に配置された多数の線状補助電極と、
前記線状読出電極が反転入力側に接続された演算増幅器と、該演算増幅器の反転入力側と出力間に接続された積分容量と、該積分容量と並列接続された短絡手段とを有し、該短絡手段が所望の周期で前記積分容量を短絡することにより、前記線状読出電極から出力された電荷を電圧に変換する電荷−電圧変換手段とを備えた放射線固体検出器において、
前記多数の線状補助電極が、前記多数の線状読出電極に対して個別に対をなして配置されるものであり、
前記演算増幅器の非反転入力側の電位と、該演算増幅器に接続された前記線状読出電極と対をなす前記線状補助電極の電位との間の電位差を低減する電位差低減回路を備えたことを特徴とする放射線固体検出器。
【請求項２】
前記電位差低減回路が、前記演算増幅器の非反転入力側の電位をインピーダンス変換して、低インピーダンスにして前記線状補助電極へ供給するインピーダンス変換回路であることを特徴とする請求項１記載の放射線固体検出器。
【請求項３】
前記放射線固体検出器が、
読取光の照射を受けることにより、前記多数の線状読出電極から前記静電潜像に応じた電荷を出力するものであることを特徴とする請求項１または２記載の放射線固体検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照射された放射線の線量あるいは該放射線の励起により発せられる光の光量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部を有する放射線固体検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、医療診断等を目的とする放射線撮影において、放射線を検出して得た電荷を潜像電荷として蓄電部に一旦蓄積し、該蓄積した潜像電荷を放射線画像情報を表す電気信号に変換して出力する放射線固体検出器（以下単に検出器ともいう）を使用する放射線画像情報読出装置が各種提案されている。この装置において使用される放射線固体検出器としては、種々のタイプのものが提案されているが、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面から、検出器に読取光（読取用の電磁波）を照射して読み出す光読出方式のものと、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式のものとがある。
【０００３】
本出願人は、読出しの高速応答性と効率的な信号電荷の取り出しの両立を図ることができる光読出方式の放射線固体検出器として、記録用の放射線あるいは該放射線の励起により発せられる光（以下記録光という）に対して透過性を有する第１電極、記録光を受けることにより導電性を呈する記録用光導電層、第１電極に帯電される電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該同極性の電荷と逆極性の電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取光（読取用の電磁波）の照射を受けることにより導電性を呈する読取用光導電層、読取光に対して透過性を有する第２電極を、この順に積層して成り、記録用光導電層と電荷輸送層との界面に形成される蓄電部に、画像情報を担持する信号電荷（潜像電荷）を蓄積する放射線固体検出器を提案している（特許文献１、特許文献２および特許文献３参照）。
【０００４】
そして、上記特許文献２および特許文献３においては、特に、読取光に対して透過性を有する第２電極を多数の線状読出電極とすると共に、蓄電部に蓄積された潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号を出力させるための多数の線状補助電極を、前記線状読出電極と交互にかつ互いに平行となるように設けた静電記録体を提案している。なお、第２の電極を線状読出電極として構成する際には、線状読出電極の間を読取光が透過できるため、必ずしも読取光に対して透過性を有する必要はない。
【０００５】
このように、多数の線状補助電極を第２電極に設けることにより、蓄電部と線状補助電極との間に新たなコンデンサが形成され、記録光によって蓄電部に蓄積された潜像電荷と逆極性の輸送電荷を、読取りの際の電荷再配列によってこの線状補助電極にも帯電させることが可能となる。これにより、読取用光導電層を介して線状読出電極と蓄電部との間で形成されるコンデンサに配分される前記輸送電荷の量を、この線状補助電極を設けない場合よりも相対的に少なくすることができ、結果として検出器から外部に取り出し得る信号電荷の量を多くして読取効率を向上させると共に、読出しの高速応答性と効率的な信号電荷の取り出しの両立をも図ることができるようになっている。通常、線状読出電極から読み出された電荷は、チャージアンプ等の電荷−電圧変換回路により電圧信号に変換された後、Ａ／Ｄ変換され、デジタル画像データとして保存される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１０５２９７号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２０００−２８４０５６号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開２０００−２８４０５７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記放射線固体検出器は、被写体とほぼ同じ大きさの検出器である事が多く、線状読出電極は非常に長い電極となり、その抵抗値は、数１０ｋΩを越えることも多い。このために、線状読出電極は、熱雑音を発生しやすく、また外来ノイズを拾いやすい。
【００１０】
一方、線状読出電極と平行に線状補助電極が配置されている場合には、この線状読出電極と線状補助電極との間には、大きな静電容量Ｃｉが存在することがある。一般に信号読み出しの際には、線状読出電極は演算増幅器等を介して接地され、線状補助電極も接地されていることが多いが、微視的な見地からは、線状読出電極と線状補助電極間は同電位とはならないため、静電容量Ｃｉの値が大きな値となる。電極の構造により多少その値はばらつくが、静電容量Ｃｉが１００ｐＦ以上となることもある。この静電容量Ｃｉが、線状読出電極に接続されたチャージアンプ等の電荷−電圧変換回路に用いられるコンデンサの容量Ｃｆより大きい場合には、このチャージアンプは交流増幅器として動作してしまう。
【００１１】
すなわち、周波数ｆの信号に対しては、入力インピーダンスＺｉ、フィードバックループインピーダンスＺｆおよび交流増幅器としてのゲインＧは次式で得られる。
【００１２】
Ｚｉ＝（２πｆ・Ｃｉ）−１
Ｚｆ＝（２πｆ・Ｃｆ）−１
Ｇ＝Ｚｆ／Ｚｉ＝Ｃｉ／Ｃｆ
上式からわかるように、静電容量Ｃｉが、チャージアンプの電荷−電圧変換に用いられるコンデンサの容量Ｃｆより大きい場合には、チャージアンプは、周波数に関わらず、ゲインが一定の交流増幅器として動作する。
【００１３】
チャージアンプの電荷−電圧変換に用いられるコンデンサの容量Ｃｆは、１画素あたりに発生する電荷量と、チャージアンプに接続されるＡ／Ｄ変換器のフルスケール電圧に基づいて決定され、通常は数ｐＦ以下に設定されることが多い。一方、線状読出電極と線状補助電極との間の静電容量Ｃｉは、上述のように、１００ｐＦ以上となることもあり、線状電極の高精細化が進む現在では、ますます増加しつつある。
【００１４】
このため、線状読出電極から読み出された信号に熱雑音や外来ノイズが含まれていた場合には、チャージアンプにより、これらの熱雑音や外来ノイズが増幅され、チャージアンプから出力された信号のＳ／Ｎが低下するという問題がある。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、線状読出電極および線状補助電極を備えた放射線固体検出器において、Ｓ／Ｎを向上させることを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明による放射線固体検出器は、画像情報を静電潜像として記録する蓄電部と、
前記静電潜像に応じた電荷を出力する多数の線状読出電極と、
前記多数の線状読出電極に対して略平行に配置された多数の線状補助電極と、
前記線状読出電極が反転入力側に接続された演算増幅器と、該演算増幅器の反転入力側と出力間に接続された積分容量と、該積分容量と並列接続された短絡手段とを有し、該短絡手段が所望の周期で前記積分容量を短絡することにより、前記線状読出電極から出力された電荷を電圧に変換する電荷−電圧変換手段とを備えた放射線固体検出器において、
前記多数の線状補助電極が、前記多数の線状読出電極に対して個別に対をなして配置されるものであり、
前記演算増幅器の非反転入力側の電位と、該演算増幅器に接続された前記線状読出電極と対をなす前記線状補助電極の電位との間の電位差を低減する電位差低減回路を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
なお、「略平行に配置された」とは、隣り合う状態で略平行に配置された状態や、対向する状態で略平行に配置された状態等を含むものである。また、「所望の周期で前記積分容量を短絡する」とは、１つの画像の画像情報を読み取る際に、同一の周期で前記積分容量を短絡することに限定されるものではなく、１つの画像の一部の領域から画像情報を読み取る際には、ある所望の周期で積分容量を短絡し、他の領域から画像情報を読み取る際に、上記のある所望の周期とは異なる他の所望の周期で積分容量を短絡してもよい。
【００１８】
また、「電位差を低減する電位差低減回路」とは、この電位差低減回路を設けた場合には、「演算増幅器の非反転入力側の電位と、該演算増幅器に接続された前記線状読出電極と対をなす前記線状補助電極の電位との間の電位差」を、この回路を設けなかった場合に生じる電位差よりも小さくすることができる回路を意味している。
【００１９】
上記電位差低減回路は、前記演算増幅器の非反転入力側の電位をインピーダンス変換して、低インピーダンスにして前記線状補助電極へ供給するインピーダンス変換回路であってもよい。このようなインピーダンス変換回路としては、例えばボルテージフォロワ回路等がある。
【００２０】
前記放射線固体検出器は、読取光の照射を受けることにより、前記多数の線状読出電極から前記静電潜像に応じた電荷を出力するものであってもよい。このような放射線固体検出器としては、例えば特許文献２あるいは特許文献３に記載されるような、記録光に対して透過性を有する第１の電極と、記録光の照射を受けることにより光導電性を呈する記録用光導電層と、記録光の光量に応じた量の電荷を潜像電荷として蓄積する蓄電部と、読取光の照射を受けることにより光導電性を呈する読取用光導電層と、読取光に対して透過性を有する多数の線状読出電極と、多数の線状補助電極とを備え、線状読出電極と線状補助電極とが交互に配置された第２の電極とを、この順に積層してなる放射線固体検出器等がある。なお、上記放射線固体検出器は、第１の電極、記録用光導電層、読取用光導電層および第２の電極をこの順に有すると共に、記録用光導電層と読取用光導電層との間に蓄電部が形成されて成るものであって、さらに他の層や微小導電部材（マイクロプレート）等を積層して成るものであってもかまわない。
【００２１】
また、上記蓄電部を形成する方法としては、電荷輸送層を設けてこの電荷輸送層と記録用光導電層との界面に蓄電部を形成する方法（本出願人による特開２０００−１０５２９７号公報、特開２０００−２８４０５６号公報参照）、トラップ層を設けこのトラップ層内若しくはトラップ層と記録用光導電層との界面に蓄電部を形成する方法（例えば、米国特許第４５３５４６８号明細書参照）、あるいは潜像電荷を集中させて蓄電する微小導電部材等を設ける方法（本出願人による特開２０００−２８４０５７号公報参照）等を用いるとよい。
【００２２】
また、「読取光に対して透過性を有する線状読出電極」とは、読取光を透過させ読取用光導電層に電荷対を発生せしめる電極である。線状読出電極の間を読取光が透過できる場合には、必ずしも線状読出電極は読取光に対して透過性を有する必要はない。また、「線状補助電極」とは、蓄電部に蓄積された潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号を出力させるための電極であり、読取光に対して遮光性を有することが望ましいが、線状補助電極と読取光照射手段との間に遮光性を有する遮光膜等を設ける場合は、線状補助電極は必ずしも遮光性を有する必要はない。ここで、「遮光性」とは、読取光を完全に遮断して全く電荷対を発生させないものに限らず、その読取光に対する多少の透過性は有していてもそれにより発生する電荷対が実質的に問題とならない程度のものも含むものとする。従って、読取用光導電層に発生する電荷対は全て線状読出電極を透過した読取光のみによるものとは限らず、線状補助電極を僅かに透過した読取光によっても読取用光導電層において電荷対が発生しうるものとする。
【００２３】
さらに、「読取光」は、静電記録体における電荷の移動を可能として、電気的に静電潜像を読み取ることを可能とするものであればよく、具体的には光や放射線等である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明による放射線固体検出器によれば、線状補助電極を読出電極に対して個別に対をなして配置し、また演算増幅器の非反転入力側の電位と、該演算増幅器に接続された線状読出電極と対をなす線状補助電極の電位との間の電位差を低減する電位差低減回路を備えたことにより、線状読出電極と、この線状読出電極と対をなす線状補助電極との間に生じる静電容量Ｃｉの値が見かけ上小さくなるので、電荷−電圧変換手段における交流増幅率も小さくなり、線状読出電極から出力される電荷に重畳された熱雑音やノイズの増幅率が低減され、電荷−電圧変換手段から出力された信号のＳ／Ｎが向上する。
【００２５】
上記電位差低減回路が、演算増幅器の非反転入力側の電位をインピーダンス変換して、低インピーダンスにして線状補助電極へ供給するインピーダンス変換回路であれば、容易に線状補助電極の電位を演算増幅器の非反転入力側の電位近傍へ追従させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態による放射線固体検出器に備えられた静電記録体の概略構成を示す図であり、図１（Ａ）は静電記録体２０ａの斜視図、図１（Ｂ）は静電記録体２０ａのＱ矢指部のＸＺ断面図、図１（Ｃ）は静電記録体２０ａのＰ矢指部のＸＹ断面図である。図２は放射線固体検出器を用いた記録読取システムの概略図である。なお、図２中においては、支持体１８、絶縁層３０および遮光膜３１は省略している。
【００２７】
本発明の第１の実施の形態の放射線固体検出器は、静電記録体２０ａと、信号検出手段７０とからなる。
【００２８】
静電記録体２０ａは、被写体を透過したＸ線等の放射線の画像情報を担持する記録光（放射線もしくは放射線の励起により発生した光）に対して透過性を有する第１電極２１、この第１電極２１を透過した記録光の照射を受けることにより電荷対を発生し導電性を呈するａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）等を主成分とする光導電性物質からなる記録用光導電層２２、前記電荷対の内の潜像極性電荷（例えば負電荷）に対しては略絶縁体として作用し、かつ該潜像極性電荷と逆極性の輸送極性電荷（上述の例においては正電荷）に対しては略導電体として作用する有機系化合物等からなる電荷輸送層２３、読取光の照射を受けることにより電荷対を発生して導電性を呈するａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）等を主成分とする光導電性物質からなる読取用光導電層２４、ストライプ電極２６および補助ストライプ電極２７を備えた第２電極２５、読取光に対して透過性を有する絶縁層３０、読取光に対して透過性を有するガラス基板などからなる支持体１８をこの順に配してなるものである。記録用光導電層２２と電荷輸送層２３との界面に、記録用光導電層２２内で発生した画像情報を担持する潜像極性電荷を蓄積する２次元状に分布した蓄電部２９が形成される。なお、記録用光導電層２２の厚さは、記録光を十分に吸収できるようにするには、５０μｍ以上１０００μｍ以下であるのが好ましい。
【００２９】
また電荷輸送層２３と読取用光導電層２４との厚さの合計は記録用光導電層２２の厚さの１／２以下であることが望ましく、また薄ければ薄いほど読取時の応答性が向上するので、例えば１／１０以下、さらには１／１００以下等にするのが好ましい。
【００３０】
なお、上記各層の材料は、第１電極２１に負電荷を、第２電極２５に正電荷を帯電させて、記録用光導電層２２と電荷輸送層２３との界面に形成される蓄電部２９に潜像極性電荷としての負電荷を蓄積せしめるとともに、電荷輸送層２３を、潜像極性電荷としての負電荷の移動度よりも、その逆極性となる輸送極性電荷としての正電荷の移動度の方が大きい、いわゆる正孔輸送層として機能させるものとして好適なものの一例であるが、これらは、それぞれが逆極性の電荷であっても良く、このように極性を逆転させる際には、正孔輸送層として機能する電荷輸送層を電子輸送層として機能する電荷輸送層に変更する等の若干の変更を行なうだけでよい。
【００３１】
第１電極２１としては、記録光に対して透過性を有するものであればよく、例えば可視光に対して透過性を持たせる場合には、光透過性金属薄膜として周知のネサ皮膜（ＳｎＯ２　）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）、あるいはエッチングのし易いアモルファス状光透過性酸化金属であるＩＤＩＸＯ（Ｉｄｅｍｉｔｓｕ　Ｉｎｄｉｕｍ　Ｘ−ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　；出光興産（株））等の酸化金属を５０〜２００ｎｍ厚程度、好ましくは１００ｎｍ以上にして用いることができる。また、アルミニウムＡｌ、金Ａｕ、モリブデンＭｏ、クロムＣｒ等の純金属を、例えば２０ｎｍ以下（好ましくは１０ｎｍ程度）の厚さにすることによって可視光に対して透過性を持たせることもできる。なお、記録光としてＸ線を使用し、第１電極２１側から該Ｘ線を照射して画像を記録する場合には、第１電極２１としては可視光に対する透過性が不要であるから、該第１電極２１は、例えば１００ｎｍ厚のＡｌやＡｕ等の純金属を用いることもできる。
【００３２】
第２電極２５は、多数の読取光透過性の線状読出電極２６ａをストライプ状に配列して成るストライプ電極２６と多数の読取光遮光性の線状補助電極２７ａをストライプ状に配列してなる補助ストライプ電極２７とを備えている。各線状読出電極２６ａ，２７ａは、線状読出電極２６ａと線状補助電極２７ａとが交互にかつ互いに平行に配置されるように配列されている。両線状電極の間は読取用光導電層２４の一部が介在しており、ストライプ電極２６と補助ストライプ電極２７とは電気的に絶縁されている。補助ストライプ電極２７は、記録用光導電層２２と電荷輸送層２３との略界面に形成される蓄電部２９に蓄積された潜像電荷の量に応じたレベルの電気信号を出力させるための導電部材である。
【００３３】
ここで、ストライプ電極２６の各線状読出電極２６ａを形成する電極材の材質としては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）、ＩＤＩＸＯ（Ｉｄｅｍｉｔｓｕ　Ｉｎｄｉｕｍ　Ｘ−ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　；出光興産（株））、アルミニウムまたはモリブデン等を用いることができる。また、補助ストライプ電極２７の各線状補助電極２７ａを形成する電極材の材質としては、アルミニウム、モリブデンまたはクロム等を用いることができる。
【００３４】
さらに支持体１８上の各線状補助電極２７ａおよび線状読出電極２６ａと線状補助電極２７ａとの間に対応する部分に、読取光の線状補助電極２７ａへの照射強度が読取光の線状読出電極２６ａへの照射強度よりも小さくなるように光透過性の劣る部材からなる遮光膜３１が設けられている。
【００３５】
信号検出手段７０は、各線状読出電極２６ａ毎に接続された電荷−電圧変換手段であるチャージアンプ７１と、各線状補助電極２７ａ毎に接続されたインピーダンス変換回路であるバッファアンプ７２とからなる。
【００３６】
チャージアンプ７１は、線状読出電極２６ａが反転入力端子７３ａに接続された演算増幅器７３と、演算増幅器７３の反転入力端子７３ａと出力７３ｃ間に接続された積分コンデンサ７４と、積分コンデンサ７４と並列接続されたリセットスイッチ７５とを有している。なお、演算増幅器７３および積分コンデンサ７４は、積分回路を構成するものである。チャージアンプ７１では、１画素の読出周期で、リセットスイッチ７５を短絡し、積分コンデンサ７４を短絡することにより、線状読出電極２６ａから出力された電荷を電圧に変換して、出力端子７３ｃから信号電圧を不図示の信号処理回路へ出力するものである。なお非反転入力端子７３ｂは、バッファアンプ７２に接続され、かつ抵抗７６を介して接地されている。
【００３７】
バッファアンプ７２は、ボルテージフォロワ接続された演算増幅器７７からなり、非反転入力端子７７ｂは演算増幅器７３の非反転入力端子７３ｂへ接続され、かつ抵抗７６を介して接地されている。出力端子７７ｃは、線状補助電極２７ａおよび反転入力端子７７ａへ接続されている。このようなボルテージフォロワ接続された演算増幅器においては、入力インピーダンスは高く、かつ出力インピーダンスは低くなり、また出力端子の電位は非反転入力端子の電位と略同電位となる。
【００３８】
なお、上記のチャージアンプ７１においては、積分コンデンサ７４によりネガティブフィードバックがかかっているため、反転入力端子７３ａと非反転入力端子７３ｂは、仮想短絡（Ｉｍａｇｉｎａｒｙ　Ｓｈｏｒｔ）状態となり、その電位がほぼ等しい状態となる。そのため、非反転入力端子７３ｂを、抵抗７６を介して接地するとともに、この非反転入力端子７３ｂの電位をインピーダンス変換して、低インピーダンスにして線状補助電極２７ａへ供給すれば、線上補助電極２７ａの電位は、線上読出電極２６ａの電位とほぼ同電位となる。
【００３９】
次に、上述の静電記録体２０ａに画像情報を静電潜像として記録し、さらに記録された静電潜像を読み出す基本的な方法について簡単に説明する。図２は静電記録体２０ａを用いた記録読取システムの概略図である。
【００４０】
この記録読取システムは、静電記録体２０ａと、記録光照射手段（図示省略）と、画像信号取得手段としての信号検出手段７０、読取光走査手段（図示省略）とからなる。
【００４１】
次に、上記構成の記録読取システムにおいて、静電記録体２０ａに画像情報を静電潜像として記録し、さらに記録された静電潜像を読み出す方法について説明する。最初に静電潜像記録過程について、図２（Ａ）に示す電荷モデルを参照しつつ説明する。なお、記録光Ｌ１によって記録用光導電層２２内に生成される負電荷（−）および正電荷（＋）を、図面上では−または＋を○で囲んで表すものとする。
【００４２】
静電記録体２０ａに静電潜像を記録する際には、第１電極２１とストライプ電極２６および補助ストライプ電極２７との間に直流電圧を印加して両者を帯電させる。このとき、ストライプ電極２６および補助ストライプ電極２７とを同電位になるように制御電圧を印加すれば、第１電極２１と第２電極２５との間で形成される電界分布を均一にできる。
【００４３】
次に放射線を被写体９に爆射し、被写体９の透過部９ａを通過した被写体９の放射線画像情報を担持する記録光Ｌ１を静電記録体２０ａに照射する。すると、静電記録体２０ａの記録用光導電層２２内で正負の電荷対が発生し、その内の負電荷が静電記録体２０ａ内の電界分布に沿って蓄電部２９に移動する。
【００４４】
一方、記録用光導電層２２内で発生した正電荷は第１電極２１に向かって高速に移動し、第１電極２１と記録用光導電層２２との界面で電源７４から注入された負電荷と電荷再結合し消滅する。また、記録光Ｌ１は被写体９の遮光部９ｂを透過しないから、静電記録体２０ａの遮光部９ｂの下部にあたる部分は何ら変化を生じない。
【００４５】
このようにして、被写体９に記録光Ｌ１を爆射することにより、被写体像に応じた電荷を光導電層２２と電荷転送層２３との界面である蓄電部２９に蓄積することができるようになる。この蓄積される潜像電荷（負電荷）の量は被写体９を透過し静電記録体２０ａに入射した放射線の線量に略比例するので、この潜像電荷が静電潜像を担持することとなり、該静電潜像が静電記録体２０ａに記録される。
【００４６】
次に、静電記録体２０ａから静電潜像を読み取る際には、第１電極２１は接地電位とされ、線状読出電極２６ａの長手方向に読取光照射手段を移動させる、すなわち副走査することにより、ライン状の読取光Ｌ２で静電記録体２０ａの全面を走査露光する。この読取光Ｌ２の走査露光により副走査位置に対応する読取光Ｌ２が入射した読取用光導電層２４内に正負の電荷対が発生する。
【００４７】
そして、線状補助電極２７ａに対応する部分、すなわち線状補助電極２７ａの上空部分の潜像電荷が、線状補助電極２７ａを介して順次読み出される。すなわち、図２（Ｂ）に図示するように、線状読出電極２６ａから、その隣の線状補助電極２７ａに対応する（上空にある）潜像電荷に向けて放電が生じ、それによって読出しが進行する。このとき、線状読出電極２６ａへは正電荷が流れ込むこととなる。
【００４８】
この線状読出電極２６ａへの正電荷の流れ込みにより、チャージアンプ７１の積分コンデンサ７４に電荷が蓄積される。１画素の読出周期で、リセットスイッチ７５により積分コンデンサ７４が短絡されると、線状読出電極２６ａから出力された電荷は電圧に変換されて、出力端子７３ｃから信号電圧とし不図示の信号処理回路へ出力される。
【００４９】
本実施の形態においては、バッファアンプ７２を介して、演算増幅器７７の非反転入力端子７７ｂは演算増幅器７３の非反転入力端子７３ｂへ接続されているため、演算増幅器７３の反転入力端子７３ａの電位は、演算増幅器７７の出力端子７７ｃの電位とほぼ同電位となっている。したがって、線上補助電極２７ａの電位は、線上読出電極２６ａの電位とほぼ同電位となる。このため、チャージアンプ７１側から見ると、線上読出電極２６ａと線上補助電極２７ａとの間に存在する静電容量Ｃｉは、非常に小さい値となる。静電容量Ｃｉが小さければ、チャージアンプ７１における交流増幅器としての増幅率も小さくなるため、線状読出電極２６ａから出力される電荷に重畳された熱雑音やノイズが増幅されることがなく、チャージアンプ７１から出力された電圧信号のＳ／Ｎが向上する。また、線上補助電極２７ａは、バッファアンプ７２により低インピーダンスで駆動されるため、線上補助電極２７ａに重畳されるノイズは線上読出電極２６ａに誘導しにくく、一層信号のＳ／Ｎが向上する。
【００５０】
なお、上記実施の形態において、Ｓ／Ｎの向上が必須でない場合には、チャージアンプ７１の積分コンデンサ７４の容量Ｃｆを小さくすることができる。容量Ｃｆを小さくすれば、信号検出手段７０の小型化、すなわち放射線固体検出器の小型化が可能となる。また、チャージアンプの電荷−電圧変換係数が大きくなるので、チャージアンプのみで十分な増幅度を得ることができ、後段に接続する増幅器が不要となる。
【００５１】
なお、一般にリセットスイッチ７５としては、アナログスイッチなどの半導体制御素子が用いられることが多いが、これらのスイッチでは、開放の瞬間に不確定成分がスイッチの両極に表れるチャージインジェクションと呼ばれる現象が生じる。この不確定成分が、リセットノイズとなり、リセット終了直後のチャージアンプからの出力信号のレベルが、リセット毎に異なることがある。このようなリセットノイズが、チャージアンプによる検出電荷量に比べて無視できない大きさである場合には、チャージアンプの後段に相関２重サンプリング回路を設ければ、リセットノイズの影響を低減することができる。
【００５２】
また、本実施の形態においては、図３（１）に示すように、チャージアンプ７１とバッファアンプ７２は、対になった線上読出電極２６ａと線上補助電極２７ａとの逆側の端部へ接続されているが、図３（２）に示すように、同じ側の端部へ接続してもよい。また、線上読出電極２６ａと線上補助電極２７ａの形状を図３（３）に示すように、複数本の線状電極を組み合わせた形状としてもよい。
【００５３】
以上、本発明による放射線固体検出器の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない限りにおいて、種々変更することが可能である。
【００５４】
例えば、上記実施の形態による検出器は、何れも、記録用光導電層が、記録用の放射線の照射によって導電性を呈するものであるが、本発明による検出器の記録用光導電層は必ずしもこれに限定されるものではなく、記録用光導電層は、記録用の放射線の励起により発せられる光の照射によって導電性を呈するものとしてもよい（特開２０００−１０５２９７号公報参照）。この場合、第１電極の表面に記録用の放射線を、例えば青色光等、他の波長領域の光に波長変換するいわゆるＸ線シンチレータといわれる波長変換層を積層したものとするとよい。この波長変換層としては、例えばヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等を用いるのが好適である。また、第１電極は、記録用の放射線の励起により波長変換層で発せられた光に対して透過性を有するものとする。
【００５５】
また、上記実施の形態による静電記録体は、記録用光導電層と読取用光導電層との間に電荷輸送層を設け、記録用光導電層と電荷輸送層との界面に蓄電部を形成するようにしたものであるが、電荷輸送層をトラップ層に置き換えたものとしてもよい。トラップ層とした場合には、潜像電荷は、該トラップ層に捕捉され、該トラップ層内またはトラップ層と記録用光導電層の界面に潜像電荷が蓄積される。また、このトラップ層と記録用光導電層の界面に、画素毎に、格別に、マイクロプレートを設けるようにしてもよい。
【００５６】
なお、読出方式として、ＴＦＴ読出方式を用いている場合であっても、静電潜像に応じた電荷を出力する多数の線状読出電極と、この多数の線状読出電極に対して略平行に配置された多数の線状補助電極とを備えた放射線個体検出器であれば、本発明が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による放射線固体検出器に備えられた静電記録体の斜視図（Ａ）、Ｑ矢指部のＸＺ断面図（Ｂ）、Ｐ矢指部のＸＹ断面図（Ｃ）
【図２】本発明の第１の実施の形態による放射線固体検出器を使用する場合における、静電潜像記録過程を示す電荷モデル（Ａ）、静電潜像読取過程を示す電荷モデル（Ｂ）
【図３】本発明の実施の形態による放射線固体検出器の第２電極および信号検出手段の模式図
【符号の説明】
２０ａ　　放射線固体検出器
２１　　第１電極
２２　　記録用光導電層
２３　　電荷輸送層
２４　　読取用光導電層
２５　　第２電極
２６　　ストライプ電極
２６ａ　線状読出電極
２７　　補助ストライプ電極
２７ａ　線状補助電極
２９　　蓄電部
７０　　信号検出手段
７１　　チャージアンプ
７２　　バッファアンプ
７３　　演算増幅器
７４　　積分コンデンサ
７５　　リセットスイッチ
【図１】
2004134711.tif 000003
【図２】
2004134711.tif 000004
【図３】
2004134711.tif 000005