(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録光に対して透過性を有する第１の導電層と、
前記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、
前記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、
第２の導電層とを、この順に積層してなり、
該第２の導電層は、前記読取光に対して透過性を有する多数の光電荷対発生線状電極と、多数の光電荷対非発生線状電極とを備え、前記光電荷対発生線状電極と前記光電荷対非発生線状電極とが交互にかつ互いに平行に配置された放射線固体検出器において、
前記光電荷対発生線状電極と前記光電荷対非発生線状電極とのペアを１周期とするとき、該周期が１０μｍから１５０μｍの範囲であることを特徴とする放射線固体検出器。
【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或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記録読取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、特開２０００−１０５２９７号、特開２０００−２８４０５６号、特開２０００−２８４０５７号において、記録用の放射線或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導電層、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導電層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導電層を、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）を蓄積する検出器を提案している。
【０００４】
そして、上記特開２０００−２８４０５６号および特開２０００−２８４０５７号においては、特に、読取光に対して透過性を有する第２導電層の電極を多数の読取光に対して透過性を有する光電荷対発生線状電極からなるストライプ電極とすると共に、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光電荷対非発生線状電極を、前記光電荷対発生線状電極と交互にかつ互いに平行となるように、第２導電層内に設けた検出器を提案している。
【０００５】
このように、多数の光電荷対非発生線状電極からなるサブストライプ電極を第２導電層内に設けることにより、蓄電部とサブストライプ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サブストライプ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ストライプ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、このサブストライプ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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなサブストライプ電極を備えた検出器においては、光電荷対発生線状電極の幅、光電荷対非発生線状電極の幅および各線状電極間の幅が、蓄積電荷の読取効率に大きく影響する。
【０００７】
例えば、光電荷対発生線状電極の幅および光電荷対非発生線状電極の幅を狭くした場合は、電気抵抗が高くなるため読取信号の遅延が発生する虞や、また、電極製造時においてエッチング不良等による断線が発生する虞がある。
【０００８】
また、各線状電極間の幅を狭くした場合は、各線状電極に対して高電圧を印加した際に放電が生じ各線状電極間がショートする虞や、また、電極製造時においてゴミ等の混入により各線状電極間がショートする虞がある。
【０００９】
また、光電荷対発生線状電極の幅、光電荷対非発生線状電極の幅および各線状電極間の幅を広くした場合は、蓄電部に蓄積されている潜像電荷を光発生電荷が消しにいく飛跳距離が長くなってしまうため、検出器の読取効率が低下する。
【００１０】
以上のように、光電荷対発生線状電極の幅、光電荷対非発生線状電極の幅および各線状電極間の幅を最適化しないと種々の問題が発生する。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、サブストライプ電極を設けた放射線固体検出器において、効率よく蓄積電荷を読み出すことができる放射線固体検出器を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【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、記録光に対して透過性を有する第１の導電層と、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光電荷対発生線状電極と、多数の光電荷対非発生線状電極とを備え、光電荷対発生線状電極と光電荷対非発生線状電極とが交互に配置された第２の導電層とを、この順に積層してなる放射線固体検出器において、光電荷対発生線状電極と光電荷対非発生線状電極とのペアを１周期とするとき、該周期が１０μｍから１５０μｍの範囲であることを特徴とするものである。
【００１３】
ここで「光電荷対発生線状電極と光電荷対非発生線状電極とのペアを１周期とする」とは、図２に示すように、上記ペアＡの光電荷対発生線状電極とペアＡに隣接するペアＢの光電荷対非発生線状電極との中間から、ペアＡの光電荷対非発生線状電極とペアＡに隣接するペアＣの光電荷対発生線状電極との中間までを１周期とすることを意味する。そのため、「周期」の幅は、ペアＡの光電荷対発生線状電極とペアＡに隣接するペアＢの光電荷対非発生線状電極との中間から、ペアＡの光電荷対非発生線状電極とペアＡに隣接するペアＣの光電荷対発生線状電極との中間までの長さとなる。また、画素ピッチは、上記周期と同一である必要は無く、例えば４周期分の線状電極で１画素を構成するものとしてもよい。さらに、上記ペアは必ずしも連続的に配置する必要は無く、例えば、図６に示すように、３ペア毎に１ペア分の間隔を空けて配置する（間引く）等の態様とすることも可能である。
【００１４】
また、「放射線固体検出器」は、第１の導電層、記録用光導電層、読取用光導電層および第２の導電層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。また、この放射線固体検出器は、放射線画像情報を担持する光（放射線もしくは放射線の励起により発生した光）を照射することによって、画像情報を静電潜像として記録させることができるものであればどのようなものでもよい。
【００１５】
なお、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号参照）、或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。
【００１６】
また、「読取光に対して透過性を有する光電荷対発生線状電極」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。また、「光電荷対非発生線状電極」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、光電荷対非発生線状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、光電荷対非発生線状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光電荷対発生線状電極を透過した読取光のみによるものとは限らず、光電荷対非発生線状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。
【００１７】
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。
【００１８】
なお、本発明による検出器を使用して放射線画像の記録や読取りを行うに際しては、例えば、特開２０００−２８４０５６号公報に記載されたような、本発明を適用しない従来の検出器を用いた記録方法および読取方法並びにその装置を変更することなく、そのまま利用することができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明による放射線固体検出器によれば、光電荷対発生線状電極と光電荷対非発生線状電極とのペアを１周期とするとき、この周期を１０μｍから１５０μｍと最適化したため、取り出し得る蓄積電荷量を大きくすることができ、読取効率や画像のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００２０】
即ち、１０μｍより狭くした場合には、各線状電極の電気抵抗が高くなるため読取信号の遅延が発生する虞や、また、電極製造時においてエッチング不良等による断線が発生する虞がある。また、線状電極間の幅が狭くなるため、各線状電極に対して高電圧を印加した際に放電が生じ各線状電極間がショートする虞や、また、電極製造時においてゴミ等の混入により各線状電極間がショートする虞がある。
【００２１】
また、１５０μｍより広くした場合には、光電荷対発生線状電極の中心から、その光電荷対発生線状電極と隣接する光電荷対非発生線状電極の中心までの距離が長くなるため、蓄電部に蓄積されている潜像電荷を光発生電荷が消しにいく飛跳距離が長くなってしまうため、検出器の読取効率が低下する。
【００２２】
そのため、上記の周期を１０μｍから１５０μｍの範囲とすることによってこれらの問題を回避することができ、信頼性の高い放射線固体検出器を提供することが可能となる。
【００２３】
【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は本発明の放射線固体検出器の第１の実施の形態の概略構成を示す図であり、図１（Ａ）は放射線固体検出器２０ａの斜視図、図１（Ｂ）は放射線固体検出器２０ａのＱ矢指部のＸＺ断面図、図１（Ｃ）は放射線固体検出器２０ａのＰ矢指部のＸＹ断面図である。また、図２は、電荷対発生線状電極と電荷対非発生線状電極のペアを１周期とするときの周期を説明するための図１（Ｂ）と同様の断面図である。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。
【００２４】
この放射線固体検出器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導電層２１、この第１導電層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読取用光導電層２４、ストライプ電極２６およびサブストライプ電極２７を備えた第２導電層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。
【００２５】
支持体１８としては、読取光に対して透明なガラス基板等を用いることができる。また、読取光に対して透明であることに加えて、その熱膨張率が読取用光導電層２４の物質の熱膨張率と比較的近い物質を使用するとより望ましい。例えば、読取用光導電層２４としてａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）を使用する場合であれば、Ｓｅの熱膨張率が３．６８×１０−５／Ｋ＠４０℃  であることを考慮して、熱膨張率が１．０〜１０．０×１０−５／Ｋ＠４０℃、より好ましくは、４．０〜８．０×１０−５／Ｋ＠４０℃である物質を使用する。熱膨張率がこの範囲の物質としては、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の有機ポリマー材料を使用することができる。これによって、基板としての支持体１８と読取用光導電層２４（Ｓｅ膜）との熱膨張のマッチングがとれ、特別な環境下、例えば寒冷気候条件下での船舶輸送中等において、大きな温度サイクルを受けても、支持体１８と読取用光導電層２４との界面で熱ストレスが生じ、両者が物理的に剥離する、読取用光導電層２４が破れる、あるいは支持体１８が割れる等、熱膨張差による破壊の問題が生じることがない。さらに、ガラス基板に比べて有機ポリマー材料は衝撃に強いというメリットがある。
【００２６】
記録用光導電層２２の物質としては、ａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）、ＰｂＯ、ＰｂＩ２  等の酸化鉛（II）やヨウ化鉛（II）、Ｂｉ１２（Ｇｅ，Ｓｉ）Ｏ２０、Ｂｉ２Ｉ３／有機ポリマーナノコンポジット等のうち少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が適当である。
【００２７】
電荷輸送層２３の物質としては、例えば第１導電層２１に帯電される負電荷の移動度と、その逆極性となる正電荷の移動度の差が大きい程良く（例えば１０２以上、望ましくは１０３以上）ポリＮ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス（３−メチルフェニル）−〔1,1'−ビフェニル〕−4,4'−ジアミン（ＴＰＤ）やディスコティック液晶等の有機系化合物、或いはＴＰＤのポリマー（ポリカーボネート、ポリスチレン、ＰＵＫ）分散物、Ｃｌを１０〜２００ｐｐｍドープしたａ−Ｓｅ等の半導体物質が適当である。特に、有機系化合物（ＰＶＫ，ＴＰＤ、ディスコティック液晶等）は光不感性を有するため好ましく、また、誘電率が一般に小さいため電荷輸送層２３と読取用光導電層２４の容量が小さくなり読取時の信号取り出し効率を大きくすることができる。なお、「光不感性を有する」とは、記録光や読取光の照射を受けても殆ど導電性を呈するものでないことを意味する。
【００２８】
読取用光導電層２４の物質としては、ａ−Ｓｅ，Ｓｅ−Ｔｅ，Ｓｅ−Ａｓ−Ｔｅ，無金属フタロシアニン，金属フタロシアニン，ＭｇＰｃ（Magnesium phtalocyanine），ＶｏＰｃ（phaseII of Vanadyl phthalocyanine），ＣｕＰｃ（Cupper phtalocyanine）等のうち少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が好適である。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
なお、上記各層の材料は、第１導電層２１に負電荷を、第２導電層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。
【００３２】
例えば、記録用光導電層２２として上述のアモルファスセレンａ−Ｓｅ、酸化鉛（II）、ヨウ化鉛（II）等の光導電性物質が同様に使用でき、電荷輸送層２３としてＮ−トリニトロフルオレニリデン・アニリン（TNFA）誘電体、トリニトロフルオレノン（ TNF）／ポリエステル分散系、非対称ジフェノキノン誘導体が適当であり、読取用光導電層２４として上述の無金属フタロシアニン、金属フタロシアニンが同様に使用できる。
【００３３】
また、上記検出器２０ａでは、蓄電部２９を記録用光導電層２２と電荷輸送層２３との界面に形成していたが、これに限らず、例えば米国特許第 4535468号に記載のように、潜像極性電荷をトラップとして蓄積するトラップ層により蓄電部を形成してもよい。
【００３４】
第１導電層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導電層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導電層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導電層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。
【００３５】
第２導電層２５は、多数の読取光透過性のエレメント（光電荷対発生線状電極）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エレメント（光電荷対非発生線状電極）２７ａをストライプ状に配列してなるサブストライプ電極２７とを備えている。各エレメント２６ａ，２７ａは、エレメント２６ａとエレメント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。両エレメント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とサブストライプ電極２７とは電気的に絶縁されている。サブストライプ電極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。
【００３６】
ここで、ストライプ電極２６の各エレメント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、サブストライプ電極２７の各エレメント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。
【００３７】
なお、本実施の形態においては、読取用光導電層２４の厚さを１０μｍとし、エレメント２６ａおよびエレメント２７ａの幅を１５μｍ、隣り合うエレメント間の幅を１０μｍ、すなわち周期を５０μｍとしている。また画素ピッチは５０μｍとし、１画素分の電極を１ペアのエレメントにより構成している。
【００３８】
さらに支持体１８上の各エレメント２７ａおよびエレメント２６ａとエレメント２７ａとの間に対応する部分に、読取光のエレメント２７ａへの照射強度が読取光のエレメント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。
【００３９】
この遮光膜３１の部材としては、必ずしも絶縁性を有しているものでなくてもよく、遮光膜３１の比抵抗が２×１０−６以上（さらに好ましくは１×１０１５Ω・ｃｍ以下）のものを使用することができる。例えば金属材料であればＡｌ、Ｍｏ、Ｃｒ等を用いることができ、有機材料であればＭＯＳ２、ＷＳｉ２、ＴｉＮ等を用いることができる。なお、遮光膜３１の比抵抗が１Ω・ｃｍ以上のものを使用するとより好ましい。
【００４０】
また、少なくとも遮光膜３１の部材として金属材料等導電性の部材を使用したときには、遮光膜３１とエレメント２７ａとの直接接触を避けるため両者の間に絶縁物を配する。本実施形態の検出器２０ａは、この絶縁物として、第２導電層２５と支持体１８との間にＳｉＯ２等からなる絶縁層３０を設けている。この絶縁層３０の厚さは、０．０１〜１０μｍ程度、より好ましくは０．１μ〜１μｍ程度、最も好ましくは０．５μｍ程度がよい。
【００４１】
この検出器２０ａにおいては、記録用光導電層２２を挟んで第１導電層２１と蓄電部２９との間にコンデンサＣ＊ａが形成され、電荷輸送層２３および読取用光導電層２４を挟んで蓄電部２９とストライプ電極２６（エレメント２６ａ）との間にコンデンサＣ＊ｂが形成され、読取用光導電層２４および電荷輸送層２３を介して蓄電部２９とサブストライプ電極２７（エレメント２７ａ）との間にコンデンサＣ＊ｃが形成される。読取時における電荷再配列の際に、各コンデンサＣ＊ａ、Ｃ＊ｂ、Ｃ＊ｃに配分される正電荷の量Ｑ＋ａ、Ｑ＋ｂ、Ｑ＋ｃは、総計Ｑ＋が潜像極性電荷の量Ｑ−と同じで、各コンデンサの容量Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃに比例した量となる。これを式で示すと下記のように表すことができる。
【００４２】
Ｑ−  ＝Ｑ＋  ＝Ｑ＋ａ＋Ｑ＋ｂ＋Ｑ＋ｃ
Ｑ＋ａ＝Ｑ＋  ×Ｃａ  ／（Ｃａ  ＋Ｃｂ  ＋Ｃｃ  ）
Ｑ＋ｂ＝Ｑ＋  ×Ｃｂ  ／（Ｃａ  ＋Ｃｂ  ＋Ｃｃ  ）
Ｑ＋ｃ＝Ｑ＋  ×Ｃｃ  ／（Ｃａ  ＋Ｃｂ  ＋Ｃｃ  ）
そして、検出器２０ａから取り出し得る信号電荷量はコンデンサＣ＊ａ、Ｃ＊ｃに配分された正電荷の量Ｑ＋ａ、Ｑ＋ｃの合計（Ｑ＋ａ＋Ｑ＋ｃ）と同じくなり、コンデンサＣ＊ｂに配分された正電荷は信号電荷として取り出せない（詳細は特開２０００−２８４０５６号公報参照）。
【００４３】
ここで、ストライプ電極２６およびサブストライプ電極２７によるコンデンサＣ＊ｂ、Ｃ＊ｃの容量について考えてみると、容量比Ｃｂ：Ｃｃは、各エレメント２６ａ、２７ａの幅の比Ｗｂ：Ｗｃとなる。一方、コンデンサＣ＊ａの容量ＣａとコンデンサＣ＊ｂの容量Ｃｂは、サブストライプ電極２７を設けても実質的に大きな影響は現れない。
【００４４】
この結果、読取時における電荷再配列の際に、コンデンサＣ＊ｂに配分される正電荷の量Ｑ＋ｂをサブストライプ電極２７を設けない場合よりも相対的に少なくすることができ、その分だけ、サブストライプ電極２７を介して検出器２０ａから取り出し得る信号電荷量をサブストライプ電極２７を設けない場合よりも相対的に大きくすることができる。
【００４５】
本実施の形態による放射線固体検出器においては、エレメント２６ａとエレメント２７ａとのペアを１周期とするとき、この周期を５０μｍとし、好ましい範囲である１０μｍから１５０μｍの範囲内に設定したため、取り出し得る蓄積電荷量を大きくすることができ、読取効率や画像のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００４６】
次に、本発明による放射線固体検出器の第２の実施の形態について図３を参照して説明する。図３は本実施の形態による放射線固体検出器２０ｂの断面図である。なお、本図中においては、支持体１８、絶縁層３０および遮光膜３１は省略している。また、図３においては、図１に示す第１の実施の形態による検出器２０ａの要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。
【００４７】
この放射線固体検出器２０ｂは、第１導電層２１、記録用光導電層２２、電荷輸送層２３、読取用光導電層２４、ストライプ電極２６およびサブストライプ電極２７を備えた第２導電層２５、絶縁層３０、支持体１８をこの順に配してなるものである。また、支持体１８上の各エレメント２７ａおよびエレメント２６ａとエレメント２７ａとの間に対応する部分に遮光膜３１が設けられている。各層には、第１の実施の形態による検出器２０ａと同様のものを使用している。
【００４８】
なお、本実施の形態においては、読取用光導電層２４の厚さを３０μｍとし、エレメント２６ａおよびエレメント２７ａの幅を３０μｍ、隣り合うエレメント間の幅を２０μｍ、すなわち周期を１００μｍとしている。また画素ピッチは１００μｍとし、１画素分の電極を１ペアのエレメントにより構成している。
【００４９】
本実施の形態においても、周期を１００μｍとし、好ましい範囲である１０μｍから１５０μｍの範囲内に設定したため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００５０】
次に、本発明による放射線固体検出器の第３の実施の形態について図４を参照して説明する。図４は本実施の形態による放射線固体検出器２０ｃの断面図である。なお、本図中においては、支持体１８、絶縁層３０および遮光膜３１は省略している。また、図４においては、図１に示す第１の実施の形態による検出器２０ａの要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。
【００５１】
この放射線固体検出器２０ｃは、第１導電層２１、記録用光導電層２２、電荷輸送層２３、読取用光導電層２４、ストライプ電極２６およびサブストライプ電極２７を備えた第２導電層２５、絶縁層３０、支持体１８をこの順に配してなるものである。また、支持体１８上の各エレメント２７ａおよびエレメント２６ａとエレメント２７ａとの間に対応する部分に遮光膜３１が設けられている。各層には、第１の実施の形態による検出器２０ａと同様のものを使用している。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、読取用光導電層２４の厚さを１０μｍとし、エレメント２６ａおよびエレメント２７ａの幅を１５μｍ、隣り合うエレメント間の幅を１０μｍ、すなわち周期を５０μｍとしている。また画素ピッチは１００μｍとし、１画素分の電極を２ペアのエレメントにより構成している。
【００５３】
本実施の形態においても、周期を５０μｍとし、好ましい範囲である１０μｍから１５０μｍの範囲内に設定したため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００５４】
次に、本発明による放射線固体検出器の第４の実施の形態について図５を参照して説明する。図５は本実施の形態による放射線固体検出器２０ｄの断面図である。なお、本図中においては、支持体１８、絶縁層３０および遮光膜３１は省略している。また、図５においては、図１に示す第１の実施の形態による検出器２０ａの要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。
【００５５】
この放射線固体検出器２０ｄは、第１導電層２１、記録用光導電層２２、電荷輸送層２３、読取用光導電層２４、ストライプ電極２６およびサブストライプ電極２７を備えた第２導電層２５、絶縁層３０、支持体１８をこの順に配してなるものである。また、支持体１８上の各エレメント２７ａおよびエレメント２６ａとエレメント２７ａとの間に対応する部分に遮光膜３１が設けられている。各層には、第１の実施の形態による検出器２０ａと同様のものを使用している。
【００５６】
なお、本実施の形態においては、読取用光導電層２４の厚さを５μｍとし、エレメント２６ａおよびエレメント２７ａの幅を７．５μｍ、隣り合うエレメント間の幅を５μｍ、すなわち周期を２５μｍとしている。また画素ピッチは１００μｍとし、１画素分の電極を４ペアのエレメントにより構成している。
【００５７】
本実施の形態においても、周期を２５μｍとし、好ましい範囲である１０μｍから１５０μｍの範囲内に設定したため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００５８】
次に、本発明による放射線固体検出器の第５の実施の形態について図６を参照して説明する。図６は本実施の形態による放射線固体検出器２０ｅの断面図である。なお、本図中においては、支持体１８、絶縁層３０および遮光膜３１は省略している。また、図６においては、図１に示す第１の実施の形態による検出器２０ａの要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。
【００５９】
この放射線固体検出器２０ｅは、第１導電層２１、記録用光導電層２２、電荷輸送層２３、読取用光導電層２４、ストライプ電極２６およびサブストライプ電極２７を備えた第２導電層２５、絶縁層３０、支持体１８をこの順に配してなるものである。また、支持体１８上の各エレメント２７ａおよびエレメント２６ａとエレメント２７ａとの間に対応する部分に遮光膜３１が設けられている。各層には、第１の実施の形態による検出器２０ａと同様のものを使用している。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、読取用光導電層２４の厚さを５μｍとし、エレメント２６ａおよびエレメント２７ａの幅を７．５μｍ、隣り合うエレメント間の幅を５μｍ、すなわち周期を２５μｍとしている。また画素ピッチは１００μｍとし、また３ペアごとに１ペア分の間隔を離して配置して１画素分の電極を３ペアのエレメントにより構成している。
【００６１】
本実施の形態においても、周期を２５μｍとし、好ましい範囲である１０μｍから１５０μｍの範囲内に設定したため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００６２】
次に、本発明による放射線固体検出器の第６の実施の形態について図７を参照して説明する。図７は本実施の形態による放射線固体検出器２０ｆの断面図である。なお、本図中においては、支持体１８、絶縁層３０および遮光膜３１は省略している。また、図７においては、図１に示す第１の実施の形態による検出器２０ａの要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。
【００６３】
この放射線固体検出器２０ｆは、第１導電層２１、記録用光導電層２２、電荷輸送層２３、読取用光導電層２４、ストライプ電極２６およびサブストライプ電極２７を備えた第２導電層２５、絶縁層３０、支持体１８をこの順に配してなるものである。また、支持体１８上の各エレメント２７ａおよびエレメント２６ａとエレメント２７ａとの間に対応する部分に遮光膜３１が設けられている。各層には、第１の実施の形態による検出器２０ａと同様のものを使用している。
【００６４】
なお、本実施の形態においては、読取用光導電層２４の厚さを１０μｍとし、エレメント２６ａおよびエレメント２７ａの幅を１５μｍ、隣り合うエレメント間の幅を１０μｍ、すなわち周期を５０μｍとしている。また画素ピッチは１５０μｍとし、１画素分の電極を３ペアのエレメントにより構成している。
【００６５】
本実施の形態においても、周期を５０μｍとし、好ましい範囲である１０μｍから１５０μｍの範囲内に設定したため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００６６】
次に、本発明による放射線固体検出器の第７の実施の形態について図８を参照して説明する。図８は本実施の形態による放射線固体検出器２０ｇの断面図である。なお、本図中においては、支持体１８、絶縁層３０および遮光膜３１は省略している。また、図８においては、図１に示す第１の実施の形態による検出器２０ａの要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。
【００６７】
この放射線固体検出器２０ｇは、第１導電層２１、記録用光導電層２２、電荷輸送層２３、読取用光導電層２４、ストライプ電極２６およびサブストライプ電極２７を備えた第２導電層２５、絶縁層３０、支持体１８をこの順に配してなるものである。また、支持体１８上の各エレメント２７ａおよびエレメント２６ａとエレメント２７ａとの間に対応する部分に遮光膜３１が設けられている。各層には、第１の実施の形態による検出器２０ａと同様のものを使用している。
【００６８】
なお、本実施の形態においては、読取用光導電層２４の厚さを１０μｍとし、エレメント２６ａおよびエレメント２７ａの幅を４５μｍ、隣り合うエレメント間の幅を３０μｍ、すなわち周期を１５０μｍとしている。また画素ピッチは１５０μｍとし、１画素分の電極を１ペアのエレメントにより構成している。
【００６９】
また、この検出器２０ｇにおいては、記録用光導電層２２と電荷輸送層２３との界面である蓄電部２９に、多数の離散した方形のマイクロプレート(微小導電部材)２８が、隣接したマイクロプレート２８間に間隔を置いて、エレメント２６ａおよびエレメント２７ａのペアの真上に配設されている。このマイクロプレート２８の各辺の長さは、上記周期と略同一（隣接するマイクロプレートに対して間隔を設けるために若干小さめに設定）、つまり解像可能な最小の画素ピッチと略同一の寸法に設定されている。マイクロプレート２８の配設される位置が検出器上の画素位置となる。
【００７０】
本実施の形態においても、周期を１５０μｍとし、好ましい範囲である１０μｍから１５０μｍの範囲内に設定したため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００７１】
次に、本発明による放射線固体検出器の第８の実施の形態について図９を参照して説明する。図９は本実施の形態による放射線固体検出器２０ｈの断面図である。なお、本図中においては、支持体１８、絶縁層３０および遮光膜３１は省略している。また、図９においては、図１に示す第１の実施の形態による検出器２０ａの要素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する。
【００７２】
この放射線固体検出器２０ｈは、第１導電層２１、記録用光導電層２２、電荷輸送層２３、読取用光導電層２４、ストライプ電極２６およびサブストライプ電極２７を備えた第２導電層２５、絶縁層３０、支持体１８をこの順に配してなるものである。また、支持体１８上の各エレメント２７ａおよびエレメント２６ａとエレメント２７ａとの間に対応する部分に遮光膜３１が設けられている。各層には、第１の実施の形態による検出器２０ａと同様のものを使用している。
【００７３】
なお、本実施の形態においては、読取用光導電層２４の厚さを３０μｍとし、エレメント２６ａおよびエレメント２７ａの幅を３０μｍ、隣り合うエレメント間の幅を２０μｍ、すなわち周期を１００μｍとしている。また画素ピッチは２００μｍとし、１画素分の電極を２ペアのエレメントにより構成している。
【００７４】
本実施の形態においても、周期を１００μｍとし、好ましい範囲である１０μｍから１５０μｍの範囲内に設定したため、第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００７５】
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。
【００７６】
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導電層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導電層は、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。
【００７７】
また、上記実施の形態による検出器２０ａ〜ｇ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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による放射線固体検出器の斜視図（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の断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態による放射線固体検出器の断面図
【図４】本発明の第３の実施の形態による放射線固体検出器の断面図
【図５】本発明の第４の実施の形態による放射線固体検出器の断面図
【図６】本発明の第５の実施の形態による放射線固体検出器の断面図
【図７】本発明の第６の実施の形態による放射線固体検出器の断面図
【図８】本発明の第７の実施の形態による放射線固体検出器の断面図
【図９】本発明の第８の実施の形態による放射線固体検出器の断面図
【符号の説明】
２０ａ〜２０ｈ    放射線固体検出器
２１    第１導電層
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導電層
２６    ストライプ電極
２６ａ  エレメント（光電荷対発生線状電極）
２７    サブストライプ電極
２７ａ  エレメント（光電荷対非発生線状電極）
２８    マイクロプレート
２９    蓄電部
【図１】
0003970668.tif 000002
【図２】
0003970668.tif 000003
【図３】
0003970668.tif 000004
【図４】
0003970668.tif 000005
【図５】
0003970668.tif 000006
【図６】
0003970668.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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