(57)【要約】【課題】放射線検出にノイズが含まれず、かつ高解像度の検出を可能にするシンチレータアレイを提供する。【解決手段】シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを含む反射材液に樹脂製の線状シンチレータを浸漬して、線上シンチレータに反射材液を付着させた後、反射材液を可塑性を有する状態に仮硬化させて、仮硬化反射材同士が接合する束状にしてから反射材を完全に硬化させる。複数本の線状シンチレータが束状に一体化されたシンチレータアレイが形成され、反射材液に含まれるシリコーン樹脂とアダマンタン樹脂とが硬化により白色化して、高い反射率が得られるとともに、仕切り板に対して薄い反射膜を形成することができ、シンチレータの高密度配置が可能になり、直接変換型によるノイズがなく、かつ高解像度化し得るシンチレータアレイを提供できる。【選択図】図４
2013242213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを含む反射材液を作製する工程と、
樹脂製の線状シンチレータの外周面の全面に前記反射材液を付着させる付着工程と、
前記線状シンチレータに付着した前記反射材液を可塑性を有する状態に仮硬化させて、前記線状シンチレータの外周面に仮硬化反射材を形成する仮硬化工程と、
複数本の前記線状シンチレータを、前記仮硬化反射材同士が接合する束状にする束化工程と、
前記仮硬化反射材を完全に硬化させて、複数本の前記線状シンチレータが束状に一体化されたシンチレータアレイを形成する本硬化工程とを有することを特徴とするシンチレータアレイの製造方法。
【請求項２】
シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを含む反射材液を作製する工程と、
樹脂製の線状シンチレータを複数本形成する工程と、
前記複数本の線状シンチレータを、所定の張力を加えかつ束ねた状態で治具に固定する束化工程と、
前記治具に固定された状態の前記複数本の線状シンチレータの各外周面の全面に前記反射材液を付着させる付着工程と、
前記反射材を硬化させて、前記複数本の線状シンチレータと前記反射材とが一体化されたシンチレータアレイの素材を形成する反射材硬化工程と、
前記シンチレータアレイの素材から前記線状シンチレータの軸線方向に所定長切り出してシンチレータアレイを形成する切り出し工程とを有することを特徴とするシンチレータアレイの製造方法。
【請求項３】
前記アダマンタン樹脂がアクリル系官能基を有し、
前記反射材液は、硬化の過程において前記シリコーン樹脂および前記アダマンタン樹脂がラジカル重合して白色化することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシンチレータアレイの製造方法。
【請求項４】
前記束化工程において、複数本の前記線状シンチレータを、隣り合う同士の間隔を狭める方向に加圧して前記束状に成型することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のシンチレータアレイの製造方法。
【請求項５】
前記束化工程において、複数本の前記線状シンチレータをハニカム状に整列させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のシンチレータアレイの製造方法。
【請求項６】
複数本の線状シンチレータを束ねて一体化して形成されたシンチレータアレイと、前記シンチレータアレイの前記線状シンチレータの軸線方向一端側に設けられた光検出器とを有する放射線検出器であって、
前記線状シンチレータの外周面の全面に反射材が形成され、
前記反射材が、シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを含むことを特徴とする放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状シンチレータを束ねたシンチレータアレイの製造方法及び放射線検出器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療、放射線の検査や計測または分析、原子力発電等の種々の分野で放射線検出器が用いられており、そのような放射線検出器として、放射線の入射により発光する複数の角棒形のシンチレータと、各シンチレータを収容する複数の収容室が配設された箱形の収容容器とにより構成したシンチレータアレイを用いているものがある（例えば特許文献１参照）。なお、各収容室は、縦横に組み合わされかつ光反射率の高い仕切り板により碁盤の目状に画定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３４１０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
放射線検出器として平面型検出器を用いたＸ線検出装置があり、その検出構造には直接変換型と間接変換型とがある。直接変換型としては、Ｘ線が入射する入射面にバイアス電極を設け、そのバイアス電極と対向する画素電極との間にＸ線変換膜を設けて構成することができ、Ｘ線を直接電気信号に変換することから、情報変換効率が良く画像劣化が少ないという利点がある。しかしながら、変換された信号にノイズが含まれるという問題がある。
【０００５】
また、間接変換型としては、上記特許文献のようにシンチレータアレイを用いて、シンチレータアレイのＸ線入射面とは反対側の面に例えばフォトダイオードおよび画素に相当する画素電極によるイメージセンサを設けて構成することができ、シンチレータ内にてＸ線が光に変換されることから、上記直接変換型におけるノイズが含まれないという利点がある。しかしながら、シンチレータを突き抜けてしまうＸ線によりイメージセンサが焼き付いて、検出感度の経時劣化が生じ、またＸ線を可視光へ変えることから情報の劣化が生じるという問題がある。
【０００６】
一方、数ミクロン径のガラスファイバを数千万本束ねた平板状の光学デバイスを形成し、光学デバイスの一方の面（表面）にＸ線シンチレータを層状に設け、他方の面（裏面）にＣＣＤ等のイメージセンサを配設するようにしたものがある。これによれば、Ｘ線がガラスファイバを介してＣＣＤに入射するため、Ｘ線をガラスファイバにより吸収することができ、ＣＣＤの劣化やノイズを防ぐとともに、ガラスファイバを高密度に配置することにより、特許文献１のように仕切り板により検出できない部分を無くすことができる。
【０００７】
しかしながら、ガラスファイバを束ねて形成された平板状の部材にシンチレータを積層するように形成しており、Ｘ線の入射によりシンチレータ内で発光した光は等方的に進むことから、Ｘ線の入射位置の高精度化が難しいという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、放射線検出にノイズが含まれず、かつ高解像度の検出を可能にするシンチレータアレイの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の放射線検出器の製造方法は、シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを含む反射材液を作製する工程と、樹脂製の線状シンチレータの外周面の全面に前記反射材液を付着させる付着工程と、前記線状シンチレータに付着した前記反射材液を可塑性を有する状態に仮硬化させて、前記線状シンチレータの外周面に仮硬化反射材を形成する仮硬化工程と、複数本の前記線状シンチレータを、前記仮硬化反射材同士が接合する束状にする束化工程と、前記仮硬化反射材を完全に硬化させて、複数本の前記線状シンチレータが束状に一体化されたシンチレータアレイを形成する本硬化工程とを有する構成とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、線状シンチレータの外周面の全面に付着させる反射材液を、シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを含んで作製し、複数本の線状シンチレータを束状にして、反射材液を各線状シンチレータに付着させて硬化させることにより、反射膜を形成することができる。反射材液に含まれるシリコーン樹脂とアダマンタン樹脂とが硬化により白色化して、高い反射率が得られるとともに、仕切り板に対して薄い反射膜を形成することができ、シンチレータの高密度配置が可能になり、従来例で述べた直接変換型におけるノイズがなく、かつ高解像度化し得るシンチレータアレイを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるシンチレータアレイの一例を示す斜視図
【図２】（ａ）は反射材液の原液を作製するために用いられる乳鉢混合機の一例を示す概略図、（ｂ）は乳鉢混合の後工程で用いられる真空脱泡撹拌混合機の一例を示す概略図
【図３】線状シンチレータに反射材層を付着させる製造工程のフロー図
【図４】製造ラインの概略図
【図５】束化治具へのセット要領を示す模式図
【図６】（ａ）は治具の端板を示す正面図、（ｂ）は図５の矢印VIｂ−VIｂで見た図、（ｃ）は図５の矢印VIｃ−VIｃで見た図
【図７】ハニカム状に配列したシンチレータアレイを示す図１に対応する図
【図８】第２の実施形態のフロー図
【図９】（ａ）は第２の実施形態における束化治具へのセット要領を示す模式図、（ｂ）は端板を示す正面図
【図１０】（ａ）は第２の実施形態における反射材液への浸漬要領を示す図、（ｂ）は反射材液の硬化要領を示す図、（ｃ）は（ｂ）の矢印Ｘｃ−Ｘｃで見た反射材が硬化した状態の反射材体の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
前記課題を解決するためになされた第１の発明は、シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを含む反射材液を作製する工程と、樹脂製の線状シンチレータの外周面の全面に前記反射材液を付着させる付着工程と、前記線状シンチレータに付着した前記反射材液を可塑性を有する状態に仮硬化させて、前記線状シンチレータの外周面に仮硬化反射材を形成する仮硬化工程と、複数本の前記線状シンチレータを、前記仮硬化反射材同士が接合する束状にする束化工程と、前記仮硬化反射材を完全に硬化させて、複数本の前記線状シンチレータが束状に一体化されたシンチレータアレイを形成する本硬化工程とを有する構成とする。また第２の発明は、シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを含む反射材液を作製する工程と、樹脂製の線状シンチレータを複数本形成する工程と、前記複数本の線状シンチレータを、所定の張力を加えかつ束ねた状態で治具に固定する束化工程と、前記治具に固定された状態の前記複数本の線状シンチレータの各外周面の全面に前記反射材液を付着させる付着工程と、前記反射材を硬化させて、前記複数本の線状シンチレータと前記反射材とが一体化されたシンチレータアレイの素材を形成する反射材硬化工程と、前記シンチレータアレイの素材から前記線状シンチレータの軸線方向に所定長切り出してシンチレータアレイを形成する切り出し工程とを有する構成とする。
【００１３】
これによると、線状シンチレータの外周面の全面に付着させる反射材液を、シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを含んで作製し、複数本の線状シンチレータを束状にして、反射材液を各線状シンチレータに付着させて硬化させることにより、外周面が反射面により覆われた線状シンチレータを形成することができる。反射材液に含まれるシリコーン樹脂とアダマンタン樹脂とが硬化により白色化して、高い反射率が得られるとともに、反射面としての反射膜を薄く形成することができ、シンチレータの高密度配置が可能になり、直接変換型によるノイズがなく、かつ高解像度化し得るシンチレータアレイを提供できる。
【００１４】
また、第３の発明は、前記第１または第２の発明において、前記アダマンタン樹脂がアクリル系官能基を有し、前記反射材液は、硬化の過程において前記シリコーン樹脂および前記アダマンタン樹脂がラジカル重合して白色化する構成とする。
【００１５】
これによると、シリコーン樹脂との相溶性が悪いアダマンタン樹脂において、アクリル系の官能基を有するアダマンタン樹脂とシリコーン樹脂とをラジカル重合させることで白色化し、全反射率の高い反射面を形成することができる。
【００１６】
また、第４の発明は、前記第１乃至第３のいずれかの発明において、前記束化工程において、複数本の前記線状シンチレータを、隣り合う同士の間隔を狭める方向に加圧して前記束状に成型する構成とする。
【００１７】
これによると、複数本の線状シンチレータを束化する工程において、互いにより一層強固に密着させることにより、型くずれのしないシンチレータアレイを形成し得る。
【００１８】
また、第５の発明は、前記第１乃至第４のいずれかの発明において、前記束化工程において、複数本の前記線状シンチレータをハニカム状に整列させる構成とする。
【００１９】
これによると、シンチレータアレイを構成する複数本の線状シンチレータをハニカム状に配列することにより、線状シンチレータを高密度に配置することができ、高解像度化し得る。
【００２０】
また、第６の発明は、複数本の線状シンチレータを束ねて一体化して形成されたシンチレータアレイと、前記シンチレータアレイの前記線状シンチレータの軸線方向一端側に設けられた光検出器とを有する放射線検出器であって、前記線状シンチレータの外周面の全面に反射材が形成され、前記反射材が、シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを含む構成とする。
【００２１】
これによると、線状シンチレータの外周面の全面に付着させる反射材液を、シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを含んで作製し、複数本の線状シンチレータを束状にして、反射材液を各線状シンチレータに付着させて硬化させることにより、外周面が反射面により覆われた線状シンチレータを形成することができる。反射材液に含まれるシリコーン樹脂とアダマンタン樹脂とが硬化により白色化して、高い反射率が得られるとともに、反射面としての反射膜を薄く形成することができ、シンチレータの高密度配置が可能になり、直接変換型によるノイズがなく、かつ高解像度化し得るシンチレータアレイを用いた放射線検出器を提供できる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明によるシンチレータアレイの一例を示す斜視図である。図に示されるシンチレータアレイ１は、基板２の表面に配設されたフォトダイオードユニット３を覆うように、基板２の表面に固着されている。このように、シンチレータアレイ１とイメージセンサ（図示例ではフォトダイオードを並べたフォトダイオードユニット３）を設けた基板２との組合せにより、本発明における放射線検出器が構成される。また、シンチレータアレイ１は、後述するように、所定長に切断された樹脂製の線状シンチレータ４を縦横に格子状に並べて一体化された束状に形成されている。線状シンチレータ４の軸線周りの外周面には、外周面の全面を覆う反射材層５が設けられている。なお、イメージセンサとしては、例えばＣＣＤが適用可能である。
【００２４】
図２（ａ）は、反射材層５を形成するための反射材液の原液７を作製するために用いられる乳鉢混合機６の一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、乳鉢混合の後工程で用いられる真空脱泡撹拌混合機８の一例を示す概略図である。反射材液の原液７は、シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを含んで構成される。なお、２０乃至５０重量部のアクリル系の官能基を有するアダマンタン樹脂と５０乃至８０重量部のシリコーン樹脂とを混ぜ合わせて合計１００重量部とした混合樹脂と、硬化剤と、球状の粒子形状のアルミナを１００重量部以上混ぜ合わせた反射材用樹脂組成物として原液７を作製することができるが、特に、シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂とは、重量比で概ね１：１であるとよい。
【００２５】
図２（ａ）に示されるように、シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂と硬化剤とフィラーとを乳鉢混合機６に入れて混合する。樹脂とフィラーとの比率で粘度を調整でき、フィラーの比率（重量）を高めると粘度が高くなる。次に、図２（ｂ）に示されるように、乳鉢混合された原液７を真空脱泡撹拌混合機８で真空引きしつつ、撹拌混合する。これにより気泡が取り除かれた反射材液９が完成する。なお、乳鉢混合機６や真空脱泡撹拌混合機８は、市販の公知のものであってよく、その説明を省略する。
【００２６】
次に、図３に示されるフローに基づき、図４に示される製造ラインの概略図を参照して、線状シンチレータ４に反射材液を付着させて反射材層５を形成する工程を説明する。ステップＳＴ１では、図示されない公知の機械により１本の長い線材として形成されたシンチレータ線材１１を巻き付けたボビン１２を用意し、ボビン１２からシンチレータ線材１１を繰り出し、かつシンチレータ線材１１を複数のガイドプーリ１３により所定のラインを通るように引き回して、モータ１４により駆動される巻き取り用ボビン１５で巻き取るようにセットする。なお、シンチレータ線材１１の断面形状は、図示例では丸形（円）であるが、丸形に限られず、四角形や六角形であってもよい。特に六角形の場合には最高密度に充填でき、高解像度化が可能となる。
【００２７】
両ボビン１２・１５の間には反射材液９を満たした反射材液槽１６が配置されており、反射材液槽１６と巻き取り用ボビン１５との間には、図示例では反射材液槽１６の上方の位置に紫外線を出射するＵＶ照射器１７が配置されている。上記複数のガイドプーリ１３により、ボビン１２から繰り出されるシンチレータ線材１１が、反射材液槽１６内に入ってからＵＶ照射器１７の前を通過して、巻き取り用ボビン１５に至るようにガイドされるようになっている。
【００２８】
ステップＳＴ２では、モータ１４を駆動して、巻き取り用ボビン１５を回転させることにより、ボビン１２から繰り出されるシンチレータ線材１１を巻き取り用ボビン１５に向けて搬送する。シンチレータ線材１１は反射材液槽１６の中に入って反射材液９に浸漬される（ステップＳＴ３）。これにより、シンチレータ線材１１の外周面の全面に反射材液９が付着し、シンチレータ線材１１に反射材液９が付着した反射材付着シンチレータ線材１１ａが反射材液槽１６から引き出される。なお、反射材液９の付着量は、反射材液９の粘度、浸漬時間、浸漬速度（搬送速度）、浸漬回数の調整により任意に設定可能である。浸漬回数は、図示例では１回の浸漬であるが、反射材液槽１６中とその外の各プーリ１３の数を増やして複数回Ｕターンさせて、複数回浸漬させるようにしてもよい。
【００２９】
ステップＳＴ４では、反射材液槽１６から引き出された反射材付着シンチレータ線材１１ａに対して、ＵＶ照射器１７により紫外線を照射して、シンチレータ線材１１の外周面の全面に付着している反射材液９を仮硬化させる。これにより、反射材層５となる前の状態の仮硬化反射材が形成される。この仮硬化反射材を形成したシンチレータ線材１１を再度反射材液９に浸漬し、紫外線照射の工程を繰り返すようにしてもよい。フィラーの混合比率を相対的に低くして反射材液９の粘度を低くすることで、一回の工程で形成される仮硬化反射材の膜厚は薄くなるが均一性は向上する。反射材液９への浸漬と仮硬化の工程を複数回繰り返すことで、反射材液９反射材層５の厚みを均一かつ適切に調整することができる。
【００３０】
なお、反射材液９に含まれる硬化剤にＵＶ硬化剤を使用することで、ＵＶ照射器１７による仮硬化を可能としている。また、アダマンタン樹脂としてアクリル系官能基を有するアダマンタン樹脂を用いることにより、シリコーン樹脂とアダマンタン樹脂とがラジカル重合して、硬化の進行が促進される。このアダマンタン樹脂及びシリコーン樹脂が仮硬化の過程で白色化し、仮硬化状態の反射材層５が、シンチレータ線材１１の外周面に対して反射機能を備えるようになる。なお、仮硬化が完了した段階では、反射材層５は、可塑性を備え、また表面にややべとつき感が残存する状態である。べとつき感としては、仮硬化反射材（反射材層５）の表面同士を接触させた場合に少なくとも自重で離れない接着状態になる程度である。
【００３１】
ステップＳＴ５では、仮硬化反射材がコーティングされた状態の反射材付着シンチレータ線材１１ａを巻き取り用ボビン１５に巻き取り、巻き取り量が所定量に達したら巻き取り（搬送）を終了する。
【００３２】
次のステップＳＴ６では、反射材付着シンチレータ線材１１ａを図５に示されるように束化治具２１にセットする。図示例の束化治具２１は、互いに所定距離だけ離れて対峙する一対の端板２１ａ・２１ｂと、両端板２１ａ・２１ｂのそれぞれの四隅同士を結合する４本の横棒２１ｃと、一方の端板２１ａの外方の所定位置に配設された複数本のバー２１ｄと、他方の端板２１ｂの外方の所定位置に配設された複数本のバー２１ｅとを有している。
【００３３】
端板２１ａ・２１ｂの中央部分には、図６（ａ）に示されるように矩形状の開口２１ｆが設けられている。開口２１ｆの各辺は、図６（ｂ）に示されるように、複数本の反射材付着シンチレータ線材１１ａが正方格子状に縦横に密着状態に並べられた形の外形線に対応するように、半円凹部を各辺に沿って波状に連続して並べた形状に形成されている。なお、図では説明上、反射材付着シンチレータ線材１１ａが、縦方向に６本並べられ、横方向に８本並べられているが、製品としては、フォトダイオードユニット３の画素数に応じた本数となる。
【００３４】
一方の端板２１ａから他方の端板２１ｂの各開口２１ｆに反射材付着シンチレータ線材１１ａを通し、端板２１ｂの外方のバー２１ｅで折り返して、再び端板２１ｂから端板２１ａに反射材付着シンチレータ線材１１ａを通す。その反射材付着シンチレータ線材１１ａの両端側部分をそれぞれ端板２１ａの外方のバー２１ｄに掛けた後、両端にそれぞれウェイトＷを結び付けて、反射材付着シンチレータ線材１１ａに所定の張力を掛ける。同様に、他の反射材付着シンチレータ線材１１ａも両端板２１ａ・２１ｂの各開口２１ｆに通し、かつ張力を掛ける。これにより、複数本の反射材付着シンチレータ線材１１ａは、開口２１ｆ内に隙間無く縦横に並べられて、束化される。
【００３５】
反射材付着シンチレータ線材１１ａは、開口２１ａにより規制される部分のみならず、張力により、両端板２１ａ・２１ｂ間の部分の隣り合う反射材層５同士は密着しかつ互いに接着する。このようにして、複数本の反射材付着シンチレータ線材１１ａは縦横に格子状に並びかつ密着して一体化される。
【００３６】
なお、上記したように反射材付着シンチレータ線材１１ａの張力により、隣り合うもの同士の反射材層５の表面が密着状態になることで一体化されるが、さらに図６（ｃ）に示されるように、両端板２１ａ・２１ｂ間に、束化された反射材付着シンチレータ線材１１ａの縦方向（上下）および横方向（左右）に加圧部材２２・２３を設け、上下左右から圧力を加えるとよい。図示例では、縦方向となる上下一対の加圧部材２２は固定され、横方向となる左右一対の加圧部材２３は図示されないシリンダにより移動可能にされている。これら加圧部材２２・２３により、両端板２１ａ・２１ｂ間の反射材付着シンチレータ線材１１ａの束を包み込み、左右一対の加圧部材２３を互いに近づける向きにシリンダ駆動して、複数の反射材付着シンチレータ線材１１ａ同士をより一層強固に密着させるとともに、高精度な配列状態に整えることができる。
【００３７】
ステップＳＴ７では、反射材層５を本硬化させる。例えば、オーブンで１２０℃、４０分間加熱して反射材層５を形成する反射材を熱硬化すると、シンチレータ線材１１が劣化することなく本硬化が行われる。なお、温度条件は、反射材の成分等に合わせて適宜調整する。これにより、反射材層５の反射材が完全に硬化して、複数本の反射材付着シンチレータ線材１１ａが全体として一体化された１つの構造体となる。
【００３８】
次のステップＳＴ８では、例えば上記した４本の横棒２１ｃをねじ止め構造にして取り付け取り外し可能としておいて、４本の横棒２１ｃを取り外し、ステップＳＴ７で全体として１つの構造体となったものに対して、図示されないカッタにより反射材付着シンチレータ線材１１ａの軸線方向に所定長単位で切り出し、カット面を研磨する。これにより、所定の厚さのシンチレータ束からなるシンチレータアレイ１が形成される。なお、切り出す長さは任意に設定でき、１つの構造体から異なる厚さのシンチレータアレイ１を切り出すことができる。
【００３９】
そして、ステップＳＴ９では、所定の厚さに切り出されたシンチレータアレイ１を図１に示されるように基板２に接着固定する。このようにして、シンチレータアレイ１が基板２に一体化された放射線検出器が製造され、図示されないケーシングの金属等の枠内に収められて製品化される。
【００４０】
放射線が入射した線状シンチレータ４内では蛍光が発せられ、その光は全方位に進むが、反射材層５により線状シンチレータ４の外周面に反射面が形成されているため、線状シンチレータ４の外周面に向かった光は反射する。そのため、反射材の反射率が高い程、放射線による発光が大きく減衰することなく光センサ（フォトダイオードやＣＣＤ等）に至るようにすることができる。
【００４１】
反射材層５の反射特性としては上記した反射材液の成分の中で、フィラーが重要である。特に、フィラーには、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛等の白色顔料として使用される無機材料や内部に空隙を有しかつポリマーが高度に架橋された中空状のポリマーからなる有機材料を使用することができるが、耐熱性という面から無機材料が好ましい。無機材料を加えることで反射率と耐熱性が向上するという作用を有し、更にアルミナは３５０乃至８００ｎｍの波長領域で比較的反射率の低下が少ないという作用も有する。また、アルミナ粒子の形状についても、球状粒子については３５０乃至８００ｎｍの範囲で９０％以上の反射率を有する。
【００４２】
一方、ＰＥＴ用樹脂を用いたプラスチックシンチレータとして、波長３７０ｎｍに発光波長のピークがあるものがあり、また、約４２０ｎｍに発光波長のピークが存在するものもある。このようなプラスチック材からシンチレータ線材１１を形成することができ、上記したように反射材層５をコーティングすることで、ＰＥＴ用樹脂を用いたプラスチックシンチレータを用いても、クロストークが少ない放射線検出画像を得ることができ、シンチレータアレイ１をより一層低廉化し得る。
【００４３】
また、アダマンタンは１０個の炭素がダイヤモンドの構造と同様に配置されたかご型の分子である。分子の外側には水素が突き出しているが、この水素をアクリル基に置き換えたものがアクリル系の官能基を有するアダマンタン樹脂である。アクリル系のアダマンタン樹脂としては、１−アダマンチルアクリレート、１−アダマンチルメタクリレート、１，３−アダマンタンジメタノールジアクリレート、１，３−アダマンタンジメタノールジメタクリレートがある。１−アダマンチルメタクリレート以外は室温にて固体であり、湯浴等で加温することで液化することで使用可能なものもあるが、室温に戻ると再結晶化する等、シリコーン樹脂との相溶性が悪く好ましくない。このアクリル系の官能基を有するアダマンタン樹脂とシリコーン樹脂をラジカル重合させることで樹脂が白色化するという作用を有することから、アクリル系官能基を有するアダマンタン樹脂は、１−アダマンチルメタクリレートであるとよい。
【００４４】
上記実施形態では線状シンチレータ４を縦横に格子状に並べたが、ハニカム状に並べてもよい。フォトダイオードユニット３の画素が縦横に配列しているものに用いる場合には上記縦横並びのシンチレータアレイ１を用いるとよく、フォトダイオードユニット３の画素がハニカム状に配列しているものに用いる場合には、図７に示されるようにハニカム状に配列したシンチレータアレイ２４を用いるとよい。特に、ハニカム状配列の場合には、ハニカム状に配置されたフォトダイオードが実際に捉えたデータを元に、格子状の画素データを算出して作り出すことができ、それにより実際の画素数よりも多くの記録画素数を実現でき、より一層高解像度化できる。
【００４５】
本発明によるシンチレータアレイ１は、線状シンチレータ４を束状に一体化したものであり、全体として板状の形状となるが、その厚さや面積のサイズを自由に設計できるため、種々のイメージセンサに合わせたものを提供できる。例えば、レントゲン写真のように大面積の画像が要求される用途にも容易に適用可能であり、ＣＣＤを設けたセキュリティカメラに内蔵したり、セットとしてカメラ部と放射線検出器とを搭載する製品としたりすることができる。また、多くの人が通過するゲートの柱等に本発明の放射線検出器を搭載することもできる。
【００４６】
シンチレータアレイ１の製造工程としては上記実施形態に限られるものではなく、第２の実施形態として図８のフローを参照して以下に説明する。
【００４７】
ステップＳＴ１１では、上記ステップＳＴ６と同様に束化治具３１にセットする。この束化治具３１は、図９（ａ）に示されるように図５のものと同じ構成であってよいが、反射材層５が付着していないシンチレータ線材１１をセットするため、図９（ｂ）に示されるように、両端板３１ａ・３１ｂにはシンチレータ線材１１をセットする本数に合わせた複数の開口３１ｆが設けられている。シンチレータ線材１１を各開口３１ｆに通して上記ステップＳＴ１と同様に束化治具３１にセットする。
【００４８】
次のステップＳＴ１２では、例えば図９（ａ）に示されるように、両端板３１ａ・３１ｂの外側にそれぞれ固定部材３２を取り付けて、シンチレータ線材１１の両端板３１ａ・３１ｂの外側に延出している基端部を固定する。固定部材３２としては、束状のシンチレータ線材１１の全体を通す１つの開口を画定する二つ割りの部材からなり、開口内の各シンチレータ線材１１間の隙間に例えば接着剤を流し込んで固定するものが考えられる。
【００４９】
ステップＳＴ１３では、シンチレータ線材１１の両固定部材３２の外側に延出している部分をカッタ３３で切り落とす。
【００５０】
ステップＳＴ１４では、図１０（ａ）に示されるように、上記と同様に反射材液９が満たされた反射材液槽１６内に、束化治具３１に固定された束状のシンチレータ線材１１を入れて、全体を反射材液９に浸漬する。なお、束化治具３１ごと浸漬することから、反射材液９に気泡が混入する虞があるが、その場合には浸漬後一定時間、減圧により脱泡処理を行うことで対処し得る。
【００５１】
ステップＳＴ１５では、束状のシンチレータ線材１１の全体に反射材液９が行き渡った状態の反射材付着シンチレータ束３４を反射材液槽１６から取り出し、図１０（ｂ）に示されるように、ＵＶ照射器３５により紫外線を照射して反射材液９を硬化させる。反射材付着シンチレータ束３４を反射材液槽１６から取り出した時点で、シンチレータ線材１１同士の隙間に入った反射材液は毛管現象によって支持されている。このとき、両固定部材３２のいずれか一方（または両方）の外側に補助ＵＶ照射器３６を取り付けて、各シンチレータ線材１１の端面から内部に紫外線を照射するとよい。これにより、ＵＶ照射器３５により外側から紫外線を照射するとともに、補助ＵＶ照射器３６により内側からも紫外線を照射することから、反射材付着シンチレータ束３４の反射材液９を均一に硬化させることができる。
【００５２】
この硬化により、図１０（ｃ）に示されるように、各シンチレータ線材１１を包み込むように全体として１つの塊となるように反射材が硬化した反射材体３７が形成され、シンチレータアレイの素材が形成される。上記実施形態における反射材層５は１本ずつの線状シンチレータ４の外周面に所定の厚さでコーティングされることから、隣り合う線状シンチレータ４間は、反射材層５の厚さの２倍の離間距離となる。それに対して、図１０（ｃ）に示されるように各線状シンチレータ４間に一様に反射材が形成される反射材体３７により、各線状シンチレータ４間の間隔ｄは、最大でも上記実施形態の反射材層５の厚さがあれば十分であり、少なくとも上記実施形態の間隔（反射材層５の厚さの）の半分の間隔にすることができる。これにより、線状シンチレータ４をより一層高密度に配置することができ、高解像度化を促進し得る。
【００５３】
以上、本発明を、その好適形態実施例について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明にかかるシンチレータアレイは、形状の自由度が高いのみならず、高解像度化にも適用可能であり、既存の放射線検出器の形態に限られず、放射線を検出することが望まれる種々の分野に容易に適用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１  シンチレータアレイ
２  基板
３  フォトダイオードユニット
４  線状シンチレータ
５  反射材層
９  反射材液
１１  シンチレータ線材
１６  反射材液槽
１７  ＵＶ照射器
２１  束化治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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