(57)【要約】フォトダイオードアレー（１）、複数のシンチレータ（４）及びこれらのシンチレータの数に相当する数の部屋（１２）を持つ反射部（５）を備えた放射線検出器において、シンチレータがその各々フォトダイオードアレー側に向いた面を除いて壁（９、１０、１２）によって囲まれるよう、反射部にシンチレータを収納する。この検出器では、従来必要であった隔膜や反射膜が不要となり、かつシンチレータ相互間ならびにこれとフォトダイオードアレーのフォトダイオードとの位置決めが可能となる。
2004510140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出すべき放射線が当った際にフォトダイオードアレーのフォトダイオードが検出可能な光を放出する複数のシンチレータと、該シンチレータの数に一致する数の部屋を持ち、各々フォトダイオードアレーに向いた側の面を除いて部屋の壁で包囲するようにシンチレータを収納する反射部とを備えた放射線検出器。
【請求項２】
反射部の部屋がフォトダイオードの配置に対応して配置され、反射部がフォトダイオードアレーに対し、各１つのシンチレータがフォトダイオードアレーの１つのフォトダイオードに対向するように配置された請求項１記載の放射線検出器。
【請求項３】
シンチレータが反射部の部屋に接着により固定された請求項１又は２記載の放射線検出器。
【請求項４】
反射部が一体に形成された請求項１から３の１つに記載の放射線検出器。
【請求項５】
反射部が溶射或いは圧縮成型部品として形成された請求項１から４の１つに記載の放射線検出器。
【請求項６】
反射部がプラスチックからなる請求項１から５の１つに記載の放射線検出器。
【請求項７】
プラスチックが光を反射する充填材を含む請求項６記載の放射線検出器。
【請求項８】
反射部及びフォトダイオードアレーが相互に協働する位置決め手段を備え、これにより、反射部をフォトダイオードアレーの前に配置する際、シンチレータがフォトダイオードアレーのフォトダイオードに相対的に定められた位置を取るようにした請求項１から７の１つに記載の放射線検出器。
【請求項９】
コリメータ板を備えた漏洩放射線コリメータが反射部の前に配置された請求項１から８の１つに記載の放射線検出器。
【請求項１０】
部屋を仕切る壁を備えた反射部と、漏洩放射線コリメータが相互に協働する位置決め手段を備え、これにより、漏洩コリメータを反射部の前に配置する際に、漏洩コリメータのコリメータ板が部屋を仕切る反射部の壁と同列になるようにした請求項１から９の１つに記載の放射線検出器。
【請求項１１】
シンチレータを備えた各１つの反射部と１つのフォトダイオードアレーとを含む複数のモジュールから構成された請求項１から１０の１つに記載の放射線検出器。
【請求項１２】
各モジュールが１つの漏洩放射線コリメータを備える請求項１１記載の放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、検出すべき放射線が当った際にフォトダイオードアレーのフォトダイオードが検出可能な光を放出する複数のシンチレータを備えた放射線検出器に関する。
【０００２】
かかる放射線検出器は、例えばコンピュータ断層撮影装置で使用される。Ｘ線量子が、適当な蛍光物質、例えば蛍光セラミックスからなるシンチレータに当ると、Ｘ線量子は光子に変換される。そしてこの光子は、フォトダイオードによって光の強さに相当する電流に変換される。この電流は電子部品により増幅され、デジタル量に変換され、コンピュータ断層撮影装置のコンピュータシステムによりＸ線画像に変換される。
【０００３】
フォトダイオードの最大光収量を得るため、光学的に透明又は半透明の蛍光物質からなるシンチレータは、そのフォトダイオードアレー側の面を除き全面を光学的反射性物質で覆われる。
【０００４】
多くの場合、シンチレータに漏洩放射線コリメータが対応して設けられ、コリメータ板は放射線検出器と協働するＸ線源の焦点に向けられるので、主としてこのＸ線源から出るＸ線だけがシンチレータに達し、他方検査対象で検査を実施する際に生ずる漏洩放射線は、少なくともほぼシンチレータから遠ざけられる。
【０００５】
コンピュータ断層撮影装置用としてモジュール構造に構成された公知の放射線検出器では、各モジュールは複数のフォトダイオードを持つフォトダイオードアレーを備え、これらダイオードに各１つのシンチレータが対応して設けられる。この場合、シンチレータを独立の部品とすると、シンチレータをフォトダイオードに対し相対的に正確に位置決めするのが、不可能ではないとしても困難になるため、シンチレータは独立の部品とされていない。
【０００６】
むしろ、この場合、その長さと幅を、フォトダイオードアレーの長さと幅に較べて幾分か大きくしたシンチレータ部を基にする。
【０００７】
このシンチレータ部は、周囲及び上面を反射膜、例えば酸化チタンを充填したエポキシ樹脂でモールドし、これを光学的な反射体としている。その場合、特別なモールド型によりその周囲の膜厚を定まった厚さとする。上面における定まった厚さの膜厚は、専用装置で機械加工することで得ている。
【０００８】
次に、シンチレータ部を専用装置でフォトダイオードアレー上に置き、これと接着する。この場合、接着部が硬化した後、この装置を再び取り除く。
【０００９】
このように作った素子を、特別に高精度の砥石切断機で側面をトリミングし、フォトダイオードアレーの各フォトダイオードに１つのシンチレータが対応するようシンチレータ部材にスリットを入れる。その場合、フォトダイオードの傷を避けるべく、特にスリットの深さに注意せねばならない。シンチレータを仕切るスリット内に所謂隔膜、例えば両側に被着されたアルミニウム箔を接着する。同様にシンチレータ部材のトリミングされた面にも隔膜を接着する。
【００１０】
他の製造方法は、各１つのシンチレータとフォトダイオードを互いに接着し、これら複数個の検出器素子を１つの放射線検出器に纏めることを基本とし、この場合もまた複数の検出器素子を１つの検出器モジュールに纏めている。
【００１１】
漏洩放射線コリメータを使用せねばならない場合、これら製造方法では、漏洩放射線コリメータを放射線検出器又は検出器モジュールに接着する前に、これらに対し相対的に所望の方法で位置決めするのが面倒かつ困難である。それ故、漏洩放射線コリメータ及び放射線検出器又は検出器モジュールを、接着部が硬化する迄その中で定まった位置を保持する複雑な装置を使用する。
【００１２】
本発明の課題は、最初に挙げた種類の放射線検出器を、容易かつ簡単な方法で製造できるように形成することにある。
【００１３】
本発明によれば、この課題は請求項１の発明により解決される。
【００１４】
即ち本発明の場合、従来の技術で必要な隔膜と反射剤の被膜が不要になるばかりか、更にシンチレータが互いに相対的にかつフォトダイオードアレーのフォトダイオードに対し相対的に定めた位置を取ることを保証できる。
【００１５】
それ故本発明では、シンチレータの加工を、シンチレータを反射部の部屋に装着可能にすべくこれを部屋に一致する寸法に切断することに、変形例では、更にこれを接着にて固定することに各々限定する。それ故前述のように、反射剤でモールドする必要はなく、このために必要な高価なモールド型も省略できる。更にシンチレータを加工するための高価な特殊機械も不要となる。加えて従来の技術で必要なスリット入れ作業、そしてこれに関連してフォトダイオードアレーのフォトダイオードを傷つける危険もなくなる。更に又、上述のように隔膜も不要となり、この結果これら繊細な付加部品の製作と取り扱いも不要になる。
【００１６】
それ故、本発明による放射線検出器は、従来の技術に比して著しく容易かつ簡単に、従ってコスト的に有利に製作できる。
【００１７】
本発明の有効な実施例によれば、反射部は一体に、例えば溶射又は圧縮成型部品として、好ましくはプラスチック、特に光を反射する充填材を含むプラスチックで作られる。反射部をこのように構成することで、この反射部、従って放射線検出器全体を更に簡単にかつコスト的に有利に製作できる。
【００１８】
本発明の別の好ましい実施例では、反射部及びフォトダイオードアレーが互いに協働する位置決め手段を設け、これにより、反射部をフォトダイオードアレーの前に配置する際に、シンチレータを対応する各フォトダイオードに対向して配置することを保証する。この手段により、本発明による放射線検出器の製造が一層容易になる。反射部とフォトダイオードアレーとを相対的に、必要な所定の位置に置くために、面倒な手段も装置も不要だからである。
【００１９】
本発明の変形例において、放射線検出器が反射部前に配置したコリメータ板を持つ漏洩放射線コリメータを備える場合、一実施例では、反射部と漏洩放射線コリメータが互いに協働する位置決め手段を設け、これにより、漏洩放射線コリメータを反射部前に配置する際、この漏洩放射線コリメータのコリメータ板を反射部の部屋を仕切る壁と同列にする。この手段で簡単に、特に高価な装置なしに、漏洩放射線コリメータと反射部を相対的に正確に位置決めできる。
【００２０】
本発明の一実施例では、放射線検出器を、各々シンチレータを備える反射部およびフォトダイオードアレーとを備えた複数のモジュールから構成し、各モジュールに１つの漏洩放射線コリメータを対応して配置する。
【００２１】
本発明の実施例を、添付の図面によって説明する。
【００２２】
図１から明らかなように、図１ないし３に示す本発明の一実施例に係る放射線検出器は、主要部が、基板２上に配置したフォトダイオード３を備えるフォトダイオードアレー１、シンチレータ４を含む反射部５及び２つの側面部材７間に配置したコリメータ板８を備える漏洩放射線コリメ−タ６からなっている。
【００２３】
反射部５は、図２及び３から明らかなように、枠状の側面壁１０を有する底板９を備えている。
【００２４】
側面壁１０により囲まれた空間は、互いに平行でかつ互いに対向する２つの側面壁１０の部分に平行に延びる隔壁１１で複数の部屋１２に区分されている。なお、符号１２は、図においてはその内の１つにしか付してない。
【００２５】
部屋１２は、各部屋１２内に接着した各１つの棒状シンチレータ４を備える。
【００２６】
シンチレータ４の寸法は、該シンチレータ４が部屋１２を完全に満たすように選ばれる。
【００２７】
図２及び３の場合、部屋１２の形状を分かり易くすべく、部屋１２の一部だけにシンチレータ４を表示している。しかし、組み立てた状態では、反射部５の全ての部屋１２がシンチレータ４を備えることは自明である。
【００２８】
それ故、各シンチレータ４はフォトダイオードアレー１側を除き、反射部５の壁、即ち底板９、側面璧１０及び隔壁１１で囲まれることは明白である。
【００２９】
反射部５は溶射又は圧縮成型部品として形成され、光反射性の材料、この実施例では酸化チタンを加えたエポキシ樹脂からなっていて、反射部５は、従来技術で隔膜と反射剤を備えた覆いが果たす機能を引き受けている。
【００３０】
シンチレータ４を含む反射部５とフォトダイオードアレー１を、例えば接着により１つの構造ユニットに纏めた際、互いに相対的に定まった位置、即ちフォトダイオードアレー１側に向いたシンチレータ４の自由面が、各シンチレータ４に対応するフォトダイオードアレー１のフォトダイオードに対向し、フォトダイオードの活性面がシンチレータ４の自由面に一致するように配置した位置を確実に取るようにすべく、フォトダイオードアレー１と反射部５は互いに協働する位置決め手段を備えている。
【００３１】
上述の実施例において、この位置決め手段は反射部５の縁部に設けた突起１５と、該突起が係合するフォトダイオードアレー１の対応の開口１６である。
【００３２】
漏洩放射線コリメータ６が、シンチレータを備える反射部５に対し相対的に正確な位置を確実に取るようにすべく、反射部５と漏洩放射線コリメータ６は互いに協働する位置決め手段を備える。該手段は、反射部５に設けた突起１３と、該突起に係合する、漏洩放射線コリメータ６に設けた開口１４であり、これにより漏洩放射線コリメータ６のコリメータ板８が反射部５の隔壁１１と同列になる。
【００３３】
図４から明白なように、本発明による放射線検出器を複数のモジュールから構成し、その各々がシンチレータを備えた反射部５、フォトダイオードアレー１及び必要なら漏洩放射線コリメータ６を備えるようにできる。このようにモジュールに分割すると、例えば個々のモジュールの取り扱いが容易になる利点がある。
【００３４】
上述の実施例の場合、矩形状のフォトダイオード３を、例えば正方形のフォトダイオードセグメント１７に分割している。この種分割は合理的であるが、必ず必要という訳ではない。
【００３５】
これら実施例と関連して説明した位置決め手段の構造は、例としてのみ理解されるべきである。位置決め手段は、これとは異なる構成とすることもできる。
【００３６】
図１から３の実施例で用いた方法、即ち各々独立した棒状のシンチレータ４を反射部５の部屋１２に装着する方法に代えて、本発明の範囲で、図５及び６に示すように実施してもよい。即ち、先ずシンチレータ材からなる板に溝を穿ち、この板が比較的薄い底板１９とこの底板に接合する棒状のシンチレータ４とからなるよう、言わば反射部５の反転型となるよう構成したシンチレータ素材１８を作る。このシンチレータ素材１８を、反射部５の各部屋１２に１つのシンチレータ４が入るよう反射部５に装着し、これに底板１９に接合する各シンチレータ４と反射部５の各々対応する部屋１２間に結合ができるよう接着する。この接着後、切削加工、例えば研磨で底板１９を除き、それによりシンチレータ素材１８から反射部５の部屋１２に接着したシンチレータ４のみが残るようにする。
【００３７】
本発明による放射線検出器は、コンピュータ断層撮影装置として使用できる。しかし、本発明による放射線検出器は一般的なＸ線技術にも、またその波長範囲がＸ線の特徴的な波長範囲外にある電離性放射線の検出のためにも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による放射線検出器を分解図で示す。
【図２】
図１の放射線検出器の反射部を透視図で示す。
【図３】
図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を示す。
【図４】
モジュール状に構成された本発明による放射線検出器を示す。
【図５】
本発明による放射線検出器の製造方法の変形例を部分的に示す。
【図６】
図５に続く工程を経た検出器を部分的に示す。
【符号の説明】
１　　　　　　フォトダイオードアレー
２　　　　　　基板
３　　　　　　フォトダイオード
４　　　　　　シンチレータ
５　　　　　　反射部
６　　　　　　漏洩放射線コリメータ
７　　　　　　側面部材
８　　　　　　コリメータ板
９　　　　　　底板
１０　　　　　　側面壁
１１　　　　　　隔壁
１２　　　　　　部屋
１３、１５　　　突起
１４、１６　　　開口
１７　　　　　　フォトダイオードセグメント
１８　　　　　　シンチレータ素材
１９　　　　　　底板
【国際公開パンフレット】
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2004510140.tif 000004
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2004510140.tif 000006
2004510140.tif 000007
2004510140.tif 000008
2004510140.tif 000009
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2004510140.tif 000011
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2004510140.tif 000013
2004510140.tif 000014
2004510140.tif 000015
2004510140.tif 000016
2004510140.tif 000017
【国際調査報告】
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