(57)【要約】【課題】軽量及び放射線に対する高感度な放射線検出器及びその製造方法を提供する。【解決手段】積層された複数枚の基板１００,６０と、基板１００,６０上に堆積され、入射する放射線を光に変換するシンチレータ層３６と、シンチレータ層３６に貼り付けられ、シンチレータ層３６から放出された光を電荷に変換するＴＦＴ基板３０と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数枚の基板と、
前記基板上に堆積され、入射する放射線を光に変換するシンチレータ層と、
前記シンチレータ層に貼り付けられ、前記シンチレータ層から放出された光を電荷に変換する光検出基板と、
を備える放射線検出器。
【請求項２】
前記積層された複数の基板は、互いに接着剤で接着されている、
請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記積層された複数の基板は、２枚であり、
外側の前記基板は透明であり、
前記接着剤は、前記外側の基板を透過する紫外線によって剥離可能である、
請求項２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記積層された複数の基板は、２枚であり、
外側の前記基板には、該基板を貫通した穴部が設けられ、
前記接着剤は、前記穴部を通過した剥離剤により剥離可能である、
請求項２に記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記シンチレータ層は、複数の柱状結晶体を含んで構成される、
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の放射線検出器。
【請求項６】
積層された複数の基板上に、入射する放射線を光に変換するシンチレータ層を堆積する堆積工程と、
前記シンチレータ層に、前記シンチレータ層から放出された光を電気信号に変換する光検出基板を貼り付ける貼付工程と、
外側の前記基板を前記シンチレータ層が堆積された前記基板から取り除く取除き工程と、
を有する放射線検出器の製造方法。
【請求項７】
前記積層された基板は、互いに接着剤で接着されている、
請求項６に記載の放射線検出器の製造方法。
【請求項８】
前記積層された基板は、２枚であり、
外側の前記基板は、透明であり、
前記接着剤は、紫外線によって剥離可能であり、
前記取除き工程では、前記外側の基板側から紫外線を照射することによって、該基板を取り除く、
請求項７に記載の放射線検出器の製造方法。
【請求項９】
前記積層された基板は、２枚であり、
外側の前記基板には、該基板を貫通した穴部が設けられ、
前記取除き工程では、剥離剤を前記外側の基板上から前記穴部に流し込むことによって、該基板を取り除く、
請求項７に記載の放射線検出器の製造方法。
【請求項１０】
前記取除き工程後に、内側の前記基板に切り込みを入れる、請求項６〜請求項９の何れか１項に記載の放射線検出器の製造方法。
【請求項１１】
前記堆積工程では、気相堆積法により、複数の柱状結晶体を含んだ前記シンチレータ層を堆積する、
請求項６〜請求項１０の何れか１項に記載の放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器が実用化されている。この放射線検出器は、従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。
【０００３】
放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を一度ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータ層で光に変換し、変換した光を半導体層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。
【０００４】
間接変換方式の放射線検出器を製造する際には、堆積用の基板上にシンチレータ層を堆積させた後、当該シンチレータ層に光を電荷に変換する光検出基板を貼り付ける工程が行われる場合がある。
この場合に、上記堆積用基板は、放射線検出器の製造時には、ハンドリング性の向上、シンチレータ層の重みによる反り防止、及び輻射熱による変形防止等から、ある程度の厚みが必要となる。
【０００５】
しかしながら、放射線検出器の製造後においては、堆積用の基板の厚みが大きいと、放射線検出器が重くなってしまう。また、堆積用の基板が照射される放射線をより多く吸収して放射線検出器の感度が低下してしまう。
【０００６】
そこで、特許文献１には、堆積用の基板上にあるシンチレータ層に光検出基板を貼り付けた後、当該堆積用の基板を取り去る工程が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、堆積用の基板上にあるシンチレータ層に光検出基板を貼り付けた後、堆積用の基板の裏面（外側面）をエッチング又は研磨して、堆積用の基板を薄くする工程が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１０１８９５号公報
【特許文献２】特開２００８−１９０９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の工程では、堆積用の基板を取り去る工程の際、当該基板上のシンチレータ層に損傷を与える虞がある。また、特にシンチレータ層が複数の柱状結晶体で構成されていた場合、堆積用の基板を取り去った後に、シンチレータ層がバランスを崩して自ら損傷を生じる虞がある。
【００１０】
また、特許文献２の工程では、エッチング又は研磨により堆積用の基板を薄くするため、基板の厚さを均一化するためには手間がかかる。また、薄くしても厚さを均一化しないと、放射線の散乱等が生じて放射線検出器の感度が低下する場合がある。
【００１１】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、軽量及び放射線に対する高感度な放射線検出器及びその製造方法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】
【００１２】
本発明の第１態様に係る放射線検出器は、積層された複数枚の基板と、前記基板上に堆積され、入射する放射線を光に変換するシンチレータ層と、前記シンチレータ層に貼り付けられ、前記シンチレータ層から放出された光を電荷に変換する光検出基板と、を備える。
【００１３】
この構成によれば、例えば放射線検出器の製造時においては、基板を複数枚積層して、基板全体の厚みを大きくし、ハンドリング性を向上したり、シンチレータ層の重みによる反りを防止したり、輻射熱による変形を防止したりすることができる。
また、放射線検出器の製造後においては、積層された複数枚の基板のうち外側の基板を取り除くことにより、基板の厚みを小さくすることができるので、基板の厚みが不均一になることもなく、放射線検出器を軽量化することができる。さらに、基板の厚みが小さくなると放射線の吸収も低減されるので、放射線検出器を高感度化できる。
また、外側の基板を取り除くだけで良いので、シンチレータ層に損傷を与えることもない。
【００１４】
また、基板全体の厚みが大きいと、熱膨張量が大きくなり、光検出基板の熱膨張量との差が広がって、温度変化により放射線検出器が熱膨張して反る可能性があるが、積層された複数枚の基板のうち外側の基板を取り除くことにより、熱膨張量と比例関係にある基板の厚みを小さくして、放射線検出器の反りを抑制することもできる。また、基板の厚みを小さくして、放射線検出器の反る力を抑制することもできる。
【００１５】
本発明の第２態様に係る放射線検出器は、前記積層された複数の基板は、互いに接着剤で接着されている。
【００１６】
この構成によれば、製造時において、積層された複数の基板上に異物等の落下を防止するために重力方向下側から上側に向けてシンチレータ層を堆積しても、シンチレータ層の重みによって基板同士が剥がれることを抑制できる。また、製造後においては接着剤を剥離することで容易に外側の基板を取り除くことができる。
【００１７】
本発明の第３態様に係る放射線検出器は、前記積層された複数の基板は、２枚であり、外側の前記基板は透明であり、前記接着剤は、前記外側の基板を透過する紫外線によって剥離可能である。
【００１８】
この構成によれば、紫外線照射によって、積層された２枚の基板のうち外側の基板を容易に取り除くことができる。
【００１９】
本発明の第４態様に係る放射線検出器は、前記積層された複数の基板は、２枚であり、外側の前記基板には、該基板を貫通した穴部が設けられ、前記接着剤は、前記穴部を通過した剥離剤により剥離可能である。
【００２０】
この構成によれば、剥離剤を外側の基板から流し込むことによって、積層された２枚の基板のうち外側の基板を容易に取り除くことができる。
【００２１】
本発明の第５態様に係る放射線検出器は、前記シンチレータ層は、複数の柱状結晶体を含んで構成される。
【００２２】
このようにシンチレータ層を複数の柱状結晶体を含んで構成しても、積層された複数の基板のうち外側の基板のみ取り除き、内側の基板を残すことができるので、シンチレータ層がバランスを崩して自ら損傷を生じることがない。
【００２３】
本発明の第６態様に係る放射線検出器の製造方法は、積層された複数の基板上に、入射する放射線を光に変換するシンチレータ層を堆積する堆積工程と、前記シンチレータ層に、前記シンチレータ層から放出された光を電気信号に変換する光検出基板を貼り付ける貼付工程と、外側の前記基板を前記シンチレータ層が堆積された前記基板から取り除く取除き工程と、を有する。
【００２４】
この方法によれば、堆積工程時においては、積層された複数の基板上にシンチレータ層を堆積するので、基板全体の厚みを大きくした上でシンチレータ層を堆積でき、ハンドリング性を向上したり、シンチレータ層の重みによる反りを防止したり、輻射熱による変形を防止したりすることができる。
また、貼付工程後の取除き工程においては、外側の基板を前記シンチレータ層が堆積された基板から取り除くので、基板の厚みを小さくすることができ、内側の基板の厚みが不均一になることもなく、放射線検出器を軽量化することができる。さらに、基板の厚みが小さくなると放射線の吸収も低減されるので、放射線検出器を高感度化することができる。
また、取除き工程では、外側の基板を前記シンチレータ層が堆積された基板から取り除くので、内側の基板は残ったままとなり、取除き工程の際にシンチレータ層に損傷を与えることもない。
【００２５】
また、基板全体の厚みが大きいと、熱膨張量が大きくなり、光検出基板の熱膨張量との差が広がって、温度変化により放射線検出器が熱膨張して反る可能性があるが、積層された複数枚の基板のうち外側の基板を取り除くことにより、熱膨張量と比例関係にある基板の厚みを小さくして、放射線検出器の反りを抑制することもできる。また、基板の厚みを小さくして、放射線検出器の反る力を抑制することもできる。
【００２６】
本発明の第７態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記積層された基板は、互いに接着剤で接着されている。
【００２７】
この方法によれば、シンチレータ層の堆積工程時に、積層された複数の基板上に異物等の落下を防止するために重力方向下側から上側に向けてシンチレータ層を堆積しても、シンチレータ層の重みによって基板同士が剥がれることを抑制できる。また、取除き工程においては接着剤を剥離することで容易に外側の基板を取り除くことができる。
【００２８】
本発明の第８態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記積層された基板は、２枚であり、外側の前記基板は、透明であり、前記接着剤は、紫外線によって剥離可能であり、前記取除き工程では、前記外側の基板側から紫外線を照射することによって、該基板を取り除く。
【００２９】
この方法によれば、紫外線照射によって、積層された２枚の基板のうち外側の基板を容易に取り除くことができる。
【００３０】
本発明の第９態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記積層された基板は、２枚であり、外側の前記基板には、該基板を貫通した穴部が設けられ、前記取除き工程では、剥離剤を前記外側の基板上から前記穴部に流し込むことによって、該基板を取り除く。
【００３１】
この方法によれば、剥離剤を外側の基板から流し込むことによって、積層された２枚の基板のうち外側の基板を容易に取り除くことができる。
【００３２】
本発明の第１０態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記取除き工程後に、内側の前記基板に切り込みを入れる。
【００３３】
この方法によれば、放射線検出器の反りをさらに抑制することができる。
【００３４】
本発明の第１１態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記堆積工程では、気相堆積法により、複数の柱状結晶体を含んだ前記シンチレータ層を堆積する。
【００３５】
このように複数の柱状結晶体を含んだ前記シンチレータ層を堆積しても、積層された複数の基板のうち外側の基板のみ取り除き、内側の基板を残すことができるので、シンチレータ層がバランスを崩して自ら損傷を生じることがない。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、軽量及び放射線に対する高感度な放射線検出器及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】放射線画像撮影時における電子カセッテの配置を示す概略図である。
【図２】図１に示す電子カセッテの内部構造を示す概略斜視図である。
【図３】図１に示す電子カセッテの回路図を示す図である。
【図４】図１に示す電子カセッテの断面構成を示した断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る放射線検出器の製造工程を示した図であって、（Ａ）は基板用意工程を示す図であり、（Ｂ）は堆積工程を示す図であり、（Ｃ）は貼付工程を示す図であり、（Ｄ）は取除き工程を示す図であり、（Ｅ）は本発明の第１実施形態に係る放射線検出器を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る放射線検出器の製造工程を示した図であって、（Ａ）は基板用意工程を示す図であり、（Ｂ）は堆積工程を示す図であり、（Ｃ）は貼付工程を示す図であり、（Ｄ）は取除き工程を示す図であり、（Ｅ）は本発明の第２実施形態に係る放射線検出器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
（第１実施形態）
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る放射線検出器及びその製造方法について具体的に説明する。なお、図中、同一又は対応する機能を有する部材（構成要素）には同じ符号を付して適宜説明を省略する。
【００３９】
−放射線画像撮影装置の全体構成−
まず、本発明の第１実施形態に係る放射線検出器を内蔵した放射線画像撮影装置の一例としての電子カセッテの構成を説明する。
【００４０】
電子カセッテは、可搬性を有し、被写体を透過した放射線源からの放射線を検出し、その検出した放射線により表わされる放射線画像の画像情報を生成し、その生成した画像情報を記憶可能な放射線画像撮影装置であり、具体的には以下に示すように構成されている。なお、電子カセッテは、生成した画像情報を記憶しない構成であっても良い。
【００４１】
図１は、放射線画像撮影時における電子カセッテの配置を示す概略図である。
【００４２】
電子カセッテ１０は、放射線画像の撮影時において、放射線Ｘを発生させる放射線源としての放射線発生部１２と間隔を空けて配置される。このときの放射線発生部１２と電子カセッテ１０との間は、被写体としての患者１４が位置するための撮影位置とされており、放射線画像の撮影が指示されると、放射線発生部１２は予め与えられた撮影条件等に応じた放射線量の放射線Ｘを射出する。放射線発生部１２から射出された放射線Ｘは、撮影位置に位置している患者１４を透過することで画像情報を担持した後に電子カセッテ１０に照射される。
【００４３】
図２は、電子カセッテ１０の内部構造を示す概略斜視図である。
【００４４】
電子カセッテ１０は、放射線Ｘを透過させる材料から成り、所定の厚みを有する平板状の筐体１６を備えている。そして、この筐体１６の内部に、放射線Ｘが照射される筐体１６の照射面１８側から、患者１４を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器２０、及び当該放射線検出器２０を制御する制御基板２２が順に設けられている。
【００４５】
図３は、電子カセッテ１０の回路図を示す図である。
【００４６】
放射線検出器２０は、上部電極と半導体層と下部電極を備え、光を受けて電荷を蓄積するセンサ部２４と、センサ部２４に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチ２６と、を含んで構成される画素２８が２次元状に多数設けられたＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板３０（以下、ＴＦＴ基板という）を備えている
【００４７】
また、ＴＦＴ基板３０には、前述したＴＦＴスイッチ２６をＯＮ／ＯＦＦするための複数の走査配線３２と、センサ部２４に蓄積された電荷を読み出すための複数の信号配線３４と、が互いに交差して設けられている。
【００４８】
本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０では、ＴＦＴ基板３０の表面にシンチレータ層３６が貼り付けられている。
【００４９】
シンチレータ層３６は、照射されたＸ線などの放射線Ｘを光に変換する。センサ部２４は、シンチレータ層３６から照射された光を受けて電荷を蓄積する。
【００５０】
そして、各信号配線３４には、信号配線３４に接続された何れかのＴＦＴスイッチ２６がＯＮされることによりセンサ部２４に蓄積された電荷量に応じて放射線画像を示す電気信号（画像信号）が流れるようになっている。
【００５１】
また、放射線検出器２０の信号配線３４方向の一端側には、結線用のコネクタ３８が複数個並んで設けられ、走査配線３２方向の一端側には、コネクタ４０が複数個並んで設けられている。そして、各信号配線３４はコネクタ３８に接続され、各走査配線３２はコネクタ４０に接続されている。
【００５２】
これらコネクタ３８には、フレキシブルケーブル４２の一端が電気的に接続されている。また、コネクタ４０には、フレキシブルケーブル４４の一端が電気的に接続されている。
そして、これらフレキシブルケーブル４２及びフレキシブルケーブル４４は、制御基板２２に結合されている。
【００５３】
この制御基板２２には、放射線検出器２０による撮影動作の制御、及び各信号配線３４に流れる電気信号に対する信号処理の制御を行う制御部４６が設けられ、制御部４６は、信号検出回路４８と、スキャン信号制御回路５０と、を備えている。
【００５４】
信号検出回路４８には、複数個のコネクタ５２が設けられており、これらのコネクタ５２に、上述したフレキシブルケーブル４２の他端が電気的に接続されている。信号検出回路４８は、信号配線３４毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路を内蔵している。この構成により、信号検出回路４８は、各信号配線３４より入力される電気信号を増幅回路により増幅して検出することで、画像を構成する各画素２８の情報として、各センサ部２４に蓄積された電荷量を検出する。
【００５５】
一方、スキャン信号制御回路５０には、複数個のコネクタ５４が設けられており、これらのコネクタ５４に、上述したフレキシブルケーブル４４の他端が電気的に接続されており、スキャン信号制御回路５０が各走査配線３２にＴＦＴスイッチ２６をＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を出力可能とされている。
【００５６】
このような構成において放射線画像の撮影を行う場合、放射線検出器２０には患者１４を透過した放射線Ｘが照射される。照射された放射線Ｘはシンチレータ層３６で光に変換され、センサ部２４に照射される。センサ部２４は、シンチレータ層３６から照射された光を受けて電荷を蓄積する。
【００５７】
画像読出時には、スキャン信号制御回路５０から放射線検出器２０のＴＦＴスイッチ２６のゲート電極に走査配線３２を介して順次ＯＮ信号（＋１０〜２０Ｖ）が印加される。これにより、放射線検出器２０のＴＦＴスイッチ２６が順次ＯＮされることによりセンサ部２４に蓄積された電荷量に応じた電気信号が信号配線３４に流れ出す。信号検出回路４８は、放射線検出器２０の信号配線３４に流れ出した電気信号に基づいて各センサ部２４に蓄積された電荷量を、画像を構成する各画素２８の情報として検出する。これにより、放射線検出器２０に照射された放射線により示される画像を示す画像情報を得る。
【００５８】
−電子カセッテ１０の断面構成−
次に、電子カセッテ１０の構成についてより具体的に説明する。図４は、電子カセッテ１０の断面構成を示した断面図である。
【００５９】
同図に示すように、電子カセッテ１０は、その筐体１６内部に、放射線Ｘが照射される照射面１８の逆側から順に、上述の制御基板２２と放射線検出器２０を内蔵している。
制御基板２２は、筐体１６内部の底面上に支持脚２２Ａを介して載置されており、上述のフレキシブルケーブル４２及びフレキシブルケーブル４４を介して、本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０と連結されている。
なお、以下、実施形態で「上」とは、制御基板２２側から放射線検出器２０側の方向であり、「下」とは放射線検出器２０側から制御基板２２側の方向を指すものとする。
【００６０】
本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０は、矩形平板状とされ、上述のように患者１４を透過した放射線Ｘにより現される放射線画像を検出するものであり、ＴＦＴ基板３０と、シンチレータ層３６と、当該シンチレータ層３６の堆積用の基板６０とから構成されている。
【００６１】
ＴＦＴ基板３０は、制御基板２２上に載置されており、上述のＴＦＴスイッチ２６とセンサ部２４とが不図示の基板上に形成されて構成されたものである。
ＴＦＴ基板３０の基板材料としては、例えばＹＳＺ（ジルコニア安定化イットリウム）、ガラス等の無機材料の他、飽和ポリエステル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)系樹脂、ポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ)系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリスチレン、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、架橋フマル酸ジエステル系樹脂、ポリカーボネート(ＰＣ)系樹脂、ポリエーテルスルフォン(ＰＥＳ)樹脂、ポリスルフォン(ＰＳＦ，ＰＳＵ)樹脂、ポリアリレート(ＰＡＲ)樹脂、アリルジグリコールカーボネート、環状ポリオレフィン(ＣＯＰ，ＣＯＣ)樹脂、セルロース系樹脂、ポリイミド(ＰＩ)樹脂、ポリアミドイミド(ＰＡＩ)樹脂、マレイミド−オレフィン樹脂、ポリアミド(Ｐａ)樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂フィルム、ポリベンズアゾール系樹脂、エピスルフィド化合物、液晶ポリマー(ＬＣＰ)、シアネート系樹脂、芳香族エーテル系樹脂などの有機材料などが挙げられる。その他にも酸化ケイ素粒子との複合プラスチック材料、金属ナノ粒子・無機酸化物ナノ粒子・無機窒化物ナノ粒子などとの複合プラスチック材料、金属系・無機系のナノファイバー及び／又はマイクロファイバーとの複合プラスチック材料、カーボン繊維、カーボンナノチューブとの複合プラスチック材料、ガラスフェレーク・ガラスファイバー・ガラスビーズとの複合プラスチック材料、粘土鉱物や雲母派生結晶構造を有する粒子との複合プラスチック材料、薄いガラスと上記単独有機材料との間に少なくとも１回の接合界面を有する積層プラスチック材料や無機層（例えばＳｉＯ２, Ａｌ２Ｏ３, ＳｉＯｘＮｙ）と上述した材料からなる有機層を交互に積層することで、少なくとも１回以上の接合界面を有するバリア性能を有する複合材料、ステンレス、あるいはステンレスと異種金属を積層した金属積層材料、アルミニウム基板、あるいは表面に酸化処理（例えば、陽極酸化処理）を施すことで表面の絶縁性を向上してある酸化被膜付きのアルミニウム基板を使用することもできる。前記有機材料の場合、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、加工性、低通気性、又は低吸湿性等に優れていることが好ましい。
【００６２】
また、ＴＦＴ基板３０の基板材料としては、バイオナノファイバも用いることができる。バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂とを複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０−７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３−７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄くＴＦＴ基板３０を形成できる。
また、無色透明のアラミドフィルムを用いることもできる。このアラミドフィルムは、３１５℃までの耐熱性があり、ガラス基板と熱膨張率が近いために製造後の反りが少なく、かつ割れにくいという有利な特徴を持つ。
【００６３】
このＴＦＴ基板３０の上面には、上述のシンチレータ層３６が貼り付けられている。シンチレータ層３６は、複数の柱状結晶体を含んだ構造とされており、柱状結晶体同士の間には隙間が形成されている。
シンチレータ層３６の材料としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム賦活ヨウ化セシウム）、ＺｎＳ：Ｃｕ及びＣｓＢｒ等が挙げられる。
【００６４】
シンチレータ層３６の上面には、シンチレータ層３６を気相堆積法により形成する際に使用した堆積用の基板６０が設けられている。
この基板６０の材料としては、特に限定はなく、ＴＦＴ基板３０と同様のもの、例えばガラスやバイオナノファイバ、アラミドフィルムを用いることができるが、放射線検出器２０の反りを抑制可能という観点から、ＴＦＴ基板３０の熱膨張率と略同一（熱膨張率の差異が数ＰＰＭ／℃、例えば５ＰＰＭ／℃以内）の熱膨張率を有したものを用いることが好ましい。
【００６５】
また、基板６０の厚みは、基板６０の重みを低減して放射線検出器２０を軽量化し、かつ放射線Ｘの吸収を低減するという観点から、薄い方が好ましい。
また、基板６０は反らない方が好ましいが、電子カセッテ１０の筺体１６内部の空間を考慮して、例えば温度−３０℃〜５０℃の範囲で最大１４ｍｍまで反ってもよく、このような反りを制御するために、基板６０の厚みを、ＴＦＴ基板３０の厚みを考慮しつつ決定してもよい。
【００６６】
この基板６０の上面側には、隙間を介して筐体１６の照射面１８が配置されており、この照射面１８から、放射線Ｘが表面照射される。すなわち、放射線検出器２０のシンチレータ層３６が接着された表側から照射される。
【００６７】
−放射線検出器２０の製造方法−
次に、本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０の製造方法を説明する。
【００６８】
図５は、本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０の製造工程を示した図であって、（Ａ）は基板用意工程を示す図であり、（Ｂ）は堆積工程を示す図であり、（Ｃ）は貼付工程を示す図であり、（Ｄ）は取除き工程を示す図であり、（Ｅ）は本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０を示す図である。
【００６９】
１．基板用意工程
まず、図５（Ａ）に示すように、上述した基板６０と当該基板６０の補強用の基板１００との２枚の基板を用意する、基板用意工程を行う。以下、これら２枚の基板を、便宜的に、それぞれ内側基板６０、外側基板１００と称す。
外側基板１００の材料は、後述する紫外線を透過可能な透明材料であれば、特に限定はなく、ＴＦＴ基板３０や基板６０と同様のものを用いることができるが、例えば、アラミドフィルムを用いることが好ましい。
外側基板１００と内側基板６０の材料は、室温から後述する蒸着温度に徐々に上げていく時に外側基板１００と内側基板６０が反らないように、熱膨張率が略同一（熱膨張率の差異が数ＰＰＭ／℃、例えば５ＰＰＭ／℃以内）であることが好ましい。具体的に、外側基板１００と内側基板６０の材料の組み合わせとして、厚ガラス/薄ガラス等の同じ材料や、ガラス/アラミド、アラミド/ガラス等の熱膨張率の差異が数ＰＰＭ／℃以内の材料のものが挙げられる。
【００７０】
また、外側基板１００の厚みは、内側基板６０を薄くするという観点から、内側基板６０の厚みよりも厚くすることが好ましい。
【００７１】
以上のように２枚の外側基板１００及び内側基板６０を用意した後、これらを紫外線によって剥離可能な接着剤１０２により貼り合わせて積層化し、シンチレータ層３６の堆積用基板１０４を得る。
この接着剤１０２の材料は、紫外線によって剥離するものであり、後述するシンチレータ層３６の蒸着温度（例えば２００℃）でも接着力を保持するものであれば、特に限定されない。
【００７２】
２．堆積工程
次に、図５（Ｂ）に示すように、堆積用基板１０４のうち内側基板６０上に気相堆積法により、シンチレータ層３６を堆積する、堆積工程を行う。
具体的に、ＣｓＩ：Ｔｌを用いた態様を例に挙げて説明する。
気相堆積法は常法により行うことができる。即ち、真空度０．０１〜１０Ｐａの環境下、ＣｓＩ：Ｔｌを抵抗加熱式のるつぼに通電するなどの手段で加熱して気化させ、堆積用基板１０４の温度（蒸着温度）を室温（２０℃）〜３００℃としてＣｓＩ：Ｔｌを堆積用基板１０４上に蒸着し堆積させればよい。
気相堆積法により堆積用基板１０４上にＣｓＩ：Ｔｌの結晶相を形成する際、当初は不定形或いは略球状結晶の直径の比較的小さな結晶の集合体が形成される。気相堆積法の実施に際しては、真空度及び堆積用基板１０４温度の少なくとも一方の条件を変更することで、非柱状結晶領域の形成後に連続して気相堆積法により柱状結晶体を成長させることができる。
即ち、非柱状結晶領域を形成した後、真空度を上げる、堆積用基板１０４温度を高くする等の手段のうち少なくとも一方を行うことで、効率よく均一な柱状結晶を成長させることができる。
【００７３】
３．貼付工程
次に、図５（Ｃ）に示すように、シンチレータ層３６に、接着剤１０６を用いてＴＦＴ基板３０を貼り付ける、貼付工程を行う。
【００７４】
４．取除き工程
次に、図５（Ｄ）に示すように、堆積用基板１０４のうち外側基板１００をシンチレータ層３６が堆積された内側基板６０から取り除く、取除き工程を行う。
具体的には、外側基板１００の外側から紫外線ＵＶを照射し、透明な外側基板１００を透過させ、接着剤１０２を剥離させて、外側基板１００を取り除く。
【００７５】
５．放射線検出器２０の取得
以上の工程を経ることにより、図５（Ｅ）及び図４に示すような放射線検出器２０を取得することができる。
【００７６】
−作用−
本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０の製造方法によれば、堆積工程時においては、２枚の基板１００,６０が積層された堆積用基板１０４上にシンチレータ層３６を堆積するので、堆積用基板１０４全体の厚みを大きくした上でシンチレータ層３６を堆積でき、ハンドリング性を向上したり、シンチレータ層３６の重みによる反りを防止したり、輻射熱による変形を防止したりすることができる。
また、貼付工程後の取除き工程においては、外側基板１００をシンチレータ層３６が堆積された内側基板６０から取り除くので、放射線検出器２０の製造後に残る堆積用基板１０４の厚みを小さくすることができ、内側基板６０の厚みが不均一になることもなく、放射線検出器２０を軽量化することができる。さらに、堆積用基板１０４の厚みが小さくなると放射線Ｘの吸収も低減されるので、放射線検出器２０を高感度化することができる。
また、取除き工程では、外側基板１００をシンチレータ層３６が堆積された内側基板６０から取り除くので、内側基板６０は残ったままとなり、取除き工程の際にシンチレータ層３６に損傷を与えることもない。
【００７７】
また、堆積用基板１０４の厚みが大きいと、熱膨張量が大きくなり、光検出基板の熱膨張量との差が広がって、温度変化により放射線検出器２０が熱膨張して反る可能性があるが、堆積用基板１０４のうち外側基板１００を取り除くことにより、熱膨張量と比例関係にある堆積用基板１０４の厚みを小さくして、放射線検出器２０の反りを抑制することができる。また、堆積用基板１０４の厚みを小さくして、放射線検出器２０の反る力を抑制することもできる。
【００７８】
また、堆積用基板１０４を構成する外側基板１００と内側基板６０は、互いに接着剤１０２で接着している。従って、シンチレータ層３６の堆積工程時に、堆積用基板１０４上に異物等の落下を防止するために重力方向下側から上側に向けてシンチレータ層３６を堆積しても、シンチレータ層３６の重みによって、外側基板１００と内側基板６０とが剥がれること抑制することができる。また、製造後においては接着剤１０２を剥離することで容易に外側基板１００を取り除くことができる。
【００７９】
また、外側基板１００側から紫外線ＵＶを照射することによって、接着剤１０２を剥離するため、堆積用基板１０４のうち外側基板１００を容易に取り除くことができる。
【００８０】
また、堆積工程では、気相堆積法により、複数の柱状結晶体を含んだシンチレータ層３６を堆積している。このように複数の柱状結晶体を含んだシンチレータ層３６を堆積しても、堆積用基板１０４のうち外側基板１００のみ取り除き、内側基板６０を残すことができるので、シンチレータ層３６がバランスを崩して自ら損傷を生じることがない。
【００８１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る放射線検出器２００及びその製造方法について説明する。
【００８２】
−放射線検出器２００の製造方法−
図６は、本発明の第２実施形態に係る放射線検出器２００の製造工程を示した図であって、（Ａ）は基板用意工程を示す図であり、（Ｂ）は堆積工程を示す図であり、（Ｃ）は貼付工程を示す図であり、（Ｄ）は取除き工程を示す図であり、（Ｅ）は本発明の第２実施形態に係る放射線検出器２００を示す図である。
【００８３】
１．基板用意工程
まず、図６（Ａ）に示すように、上述した基板６０と当該基板６０の補強用の基板２０２との２枚の基板を用意する、基板用意工程を行う。以下、これら２枚の基板を、便宜的に、それぞれ内側基板６０、外側基板２０２と称す。
外側基板２０２には、該外側基板２０２を貫通した複数の穴部２０４が設けられている。そして、外側基板２０２の材料は、第１実施形態の外側基板１００とは異なり透明材料でなくてもよく、ＴＦＴ基板３０や内側基板６０と同様のものを用いることができるが、例えば、アルミニウムやカーボンを用いることができる。
外側基板２０２と内側基板６０の材料は、室温から後述する蒸着温度に徐々に上げていく時に外側基板２０２及び内側基板６０が反らないように、熱膨張率が略同一（熱膨張率の差異が数ＰＰＭ／℃、例えば５ＰＰＭ／℃以内）であることが好ましい。具体的に、外側基板２０２と内側基板６０の材料の組み合わせとして、カーボン／ガラス等の熱膨張率の差異が数ＰＰＭ／℃以内の材料のものが挙げられる。
【００８４】
以上のように２枚の外側基板２０２及び内側基板６０を用意した後、接着剤２０６により貼り合わせて積層化し、シンチレータ層３６の堆積用基板２０８を得る。
この接着剤２０６の材料は、シンチレータ層３６の蒸着温度（例えば２００℃）でも接着力を保持するものであれば、特に限定されない。
【００８５】
２．堆積工程
次に、図６（Ｂ）に示すように、堆積用基板２０８のうち内側基板６０上に気相堆積法により、シンチレータ層３６を堆積する、堆積工程を行う。気相堆積法の具体的方法は、第１実施形態で説明したものと同様である。
【００８６】
３．貼付工程
次に、図６（Ｃ）に示すように、シンチレータ層３６に、接着剤１０６を用いてＴＦＴ基板３０を貼り付ける、貼付工程を行う。
【００８７】
４．取除き工程
次に、図６（Ｄ）に示すように、堆積用基板２０８のうち外側基板２０２をシンチレータ層３６が堆積された内側基板６０から取り除く、取除き工程を行う。
具体的には、アルコールを含む液体等接着剤１０６用の剥離剤ＲＥを外側基板２０２上から複数の穴部２０４に流し込むことによって、接着剤１０６を剥離して外側基板２０２を取り除く。
【００８８】
５．放射線検出器２００の取得
以上の工程を経ることにより、図６（Ｅ）に示すような放射線検出器２００を取得することができる。そして、得られた放射線検出器２００を第１実施形態で説明した放射線検出器２０の代わりとして、電子カセッテ１０に組み込むことができる。
【００８９】
−作用−
本発明の第２実施形態に係る放射線検出器２００の製造方法によれば、剥離剤ＲＥを外側基板２０２から流し込むことによって、堆積用基板２０８のうち外側基板２０２を容易に取り除くことができる。また、第１態様に比べ、外側基板２０２を透明とする必要がないので外側基板２０２の選択性を広げることができる。
【００９０】
（変形例）
なお、本発明を特定の第１,第２実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであり、例えば上述の複数の実施形態は、適宜、組み合わされて実施可能である。また、以下の変形例を、適宜、組み合わせてもよい。
【００９１】
例えば、第１実施形態では、筐体１６の内部には、放射線Ｘが照射される筐体１６の照射面１８側から、患者１４を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器２０、及び制御基板２２が順に設けられている場合を説明したが、放射線Ｘが照射される照射面１８側から順に、患者１４を透過することに伴って生ずる放射線Ｘの散乱線を除去するグリッド、放射線検出器２０、及び放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板が収容されていてもよい。
【００９２】
また、第１実施形態では、筐体１６の形状が矩形平板状である場合を説明したが、特に限定されるものではなく、例えば正面視が正方形や円形になるようにしてもよい。
【００９３】
また、第１実施形態では、制御基板２２を１つで形成した場合について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、制御基板２２が機能毎に複数に分かれていてもよい。さらに、制御基板２２を、放射線検出器２０と垂直方向（筐体１６の厚み方向）に並んで配置する場合を説明したが、放射線検出器２０と水平方向に並んで配置するようにしてもよい。
【００９４】
また、第１,第２実施形態において、内側基板６０がアルミニウムから構成されていない場合、堆積用基板１０４,２０８上にアルミニウムの反射板を貼り付け、当該反射板の上に、シンチレータ層３６を堆積してもよい。この場合、反射板がない場合に比べ、シンチレータ層３６から照射された光をより多くＴＦＴ基板３０が受光することができる。
【００９５】
また、第１実施形態の電子カセッテ１０では、放射線Ｘが、放射線検出器２０のシンチレータ層３６が接着された表側から照射、所謂表面照射される場合を説明したが、放射線検出器２０のシンチレータ層３６が接着されていない裏面側から照射、所謂裏面照射されてもよい。また、この場合、放射線Ｘが内側基板６０を介さずシンチレータ層３６に照射されることになるので、取除き工程後に、内側基板６０に切り込みを入れることもできる。これにより、放射線検出器２０の反りをさらに抑制することができる。なお、第２実施形態でも同様な方法を行うことができる。
【００９６】
また、第１実施形態では接着剤１０２を紫外線ＵＶにより、また第２実施形態では接着剤２０４を剥離剤ＲＥにより剥離する場合を説明したが、熱可塑性接着剤を熱により剥離してもよい。この場合、接着剤の材料は、シンチレータ層３６の蒸着温度よりも高い温度で、剥離する材料とすることが好ましい。
また、外側基板１００と内側基板６０は、接着剤１０２により接着されている場合を説明したが、例えば両面テープで接着されていてもよいし、また接着されておらずまた単に重ねあわされているだけでもよい。
【００９７】
また、第１実施形態では、堆積用基板１０４が積層された２枚の基板１００,６０で構成される場合を説明したが、３枚以上の複数の基板で構成されていてもよい。なお、第２実施形態でも同様な構成とすることができる。
【００９８】
また、シンチレータ層３６が複数の柱状結晶体を含む構造とされる場合を説明したが、堆積用基板１０４,２０８を用いる限りにおいて、シンチレータ層３６は他の構造を有していてもよい。
【００９９】
また、放射線検出器２０,２００は、外側基板１００,２０２を取り除いた後の構成を完成品として説明したが、外側基板１００,２０２を含んだ形で完成品とし、これら放射線検出器２０,２００を購入したユーザが、電子カセッテ１０に組み込む際に、上記取り除き工程を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０   電子カセッテ
２０   放射線検出器
３０   ＴＦＴ基板（光検出基板）
３６   シンチレータ層
６０   基板（内側の基板）
１００ 基板（外側の基板）
１０２ 接着剤
１０４ 堆積用基板（基板）
１０６ 接着剤
２００ 放射線検出器
２０２ 基板（外側の基板）
２０４ 穴部
２０６ 接着剤
２０８ 堆積用基板（基板）
ＲＥ   剥離剤
ＵＶ   紫外線
Ｘ     放射線
【図１】
2012013533.tif 000003
【図２】
2012013533.tif 000004
【図３】
2012013533.tif 000005
【図４】
2012013533.tif 000006
【図５】
2012013533.tif 000007
【図６】
2012013533.tif 000008