(57)【要約】【課題】本発明は、１回撮影法によるエネルギーサブトラクション方式を低コストで実施できる放射線検出器および放射線撮像システムを得ることを目的とする。【解決手段】蛍光体（Ｆａ）と、該蛍光体（Ｆａ）とは蛍光寿命の異なる蛍光体（Ｆｂ）と、内部光電効果を利用する受光素子とを有し、1回のX線曝射に対して時間差をもって複数回の形態画像情報の読み出しを行うことを特徴とする放射線検出器。【選択図】図３
2017018527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体（Ｆａ）と、
該蛍光体（Ｆａ）よりも蛍光寿命の長い蛍光体（Ｆｂ）と、
内部光電効果を利用する受光素子と
を有し、
１回のＸ線曝射に対して、該蛍光体（Ｆａ）及び該蛍光体（Ｆｂ）から発せられた蛍光に基づく形態画像情報の読み出しを、時間差をもって複数回行う放射線検出器。
【請求項２】
前記蛍光体（Ｆａ）および前記蛍光体（Ｆｂ）が、下記の要件Ｘを満たす請求項１に記載の放射線検出器：
要件Ｘ：前記蛍光体（Ｆａ）および前記蛍光体（Ｆｂ）について、Ｘ線照射を止めた時点から起算して発光量がＸ線照射を止めた時点における発光量の１／１００になるまでに要した時間をそれぞれτaおよびτbとしたときに、τb／τaが１６．５以上となる関係を満たす。
【請求項３】
前記τb／τaが６５以上である、請求項２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記蛍光体（Ｆａ）および前記蛍光体（Ｆｂ）における、管電圧80keVのX線を照射した時の質量減弱係数をそれぞれμaおよびμbとしたときに、μa／μbまたはμb／μaが１．２以上となる関係を満たす請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記μa／μbまたはμb／μaが２．８以上である、請求項４に記載の放射線検出器。
【請求項６】
前記蛍光体（Ｆａ）を構成する母材と前記蛍光体（Ｆｂ）を構成する母材とが同じである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項７】
前記蛍光体（Ｆａ）および前記蛍光体（Ｆｂ）が、Ｘ線の入射方向に対して、互いに平行に配列しているか、あるいは、互いに垂直に積層されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項８】
前記蛍光体（Ｆａ）および前記蛍光体（Ｆｂ）が、Ｘ線の入射方向に対して互いに垂直に積層されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項９】
管電圧80keVのX線を照射した時における、前記蛍光体（Ｆａ）および前記蛍光体（Ｆｂ）の質量減弱係数をそれぞれμaおよびμbとしたときに、
μa≦μbの場合には前記蛍光体（Ｆａ）が、μa＞μbの場合には前記蛍光体（Ｆｂ）が、放射線の入射側に近い方に載置されている、請求項８に記載の放射線検出器。
【請求項１０】
前記受光素子への形態画像情報の蓄積を、１回目はＸ線照射中に開始し、２回目は、Ｘ線照射終了後、１回目の形態画像情報の蓄積及び読み出しが終わってから開始する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項１１】
前記２回目の形態画像情報の蓄積を、
X線照射を止めた時点から起算して、前記蛍光体（Ｆａ）の発光量がX線照射を止めた時点における発光量の３／１００になるまでに要した時間以上経過した後に行う請求項１０に記載の放射線検出器。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の放射線検出器と、前記複数回の読み出しで得られた形態画像情報を用いて演算処理を行う機構とを含む、放射線撮像システム。
【請求項１３】
前記演算処理により得られた算出情報から画像を形成する機構を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の放射線撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出器、および、この放射線検出器を有する放射線撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線画像のような放射線画像は医療現場において病状の診断に広く用いられている。Ｘ線画像は、Ｘ線を被写体に曝射し、この被写体を透過してきたＸ線を可視化することにより得られる画像である。ここで、患者の臓器、骨部、血管等、被写体の特定の構造物が、特有の放射線エネルギー特性を有することを利用したＸ線画像取得方式の一つとしてエネルギーサブトラクション方式が挙げられる。これは、互いにエネルギー分布の異なる放射線を用いて取得した２つの放射線画像の差分情報に基づいて所望の画像を取得するという方式である。このような２つの放射線画像は、具体的には、互いに放射線エネルギー吸収特性の異なる２種類の感光体または蛍光体を用意し、被写体を透過してきたＸ線をこれら２種類の感光体または蛍光体に照射することによって得られる。そして、エネルギーサブトラクション方式では、このようにして得られた２つの放射線画像をソースとして、適宜事前に明度の調整を行った後、一方の放射線画像ともう一方の放射線との差分をとることにより、被写体のうちの所望とする部位が明確に表示されるエネルギー成分に基づく形態画像を得るのである。
【０００３】
ここで、エネルギーサブトラクション方式は、ソースとなる２つの放射線画像を取得するのに要するＸ線曝射回数に応じて、1回撮影法と２回撮影法とに分かれる。ここで、１回撮影法は、被写体を透過してきたＸ線を、互いに放射線エネルギー吸収特性の異なる２種類の感光体または蛍光体に同時に照射することにより、１回のＸ線曝射によってソースとなる２つの放射線画像を取得する方法である。このような１回撮影法によるエネルギーサブトラクション方式について、研究開発が種々行われてきた。
【０００４】
このような１回撮影法によるエネルギーサブトラクション方式に用いられる放射線検出器として、例えば、特許文献１には、異なる波長の光を発する第１のシンチレータ層と第２のシンチレータ層とがセンサパネル上に積層され、このセンサパネルが、互いに異なる波長の光のそれぞれを個別に電気信号に変換する複数の光電変換部を有するセンサ部を備える構造を有する放射線検出装置が開示されている。この特許文献１には、第１実施形態として、センサパネルが、第１のシンチレータ層からの光を検出する領域と第２のシンチレータ層からの光を検出する領域とを別個に備える光電変換部を複数有する態様の放射線検出装置が開示されている。また、第２実施形態として、カラーフィルターの有無による平面パターンあるいは互いに色の異なるカラーフィルターによる平面パターンによって、センサパネルを構成する複数の光電変換部が、第１のシンチレータ層からの光のみを検出する光電変換部、第２のシンチレータ層からの光のみを検出する光電変換部、並びに第１のシンチレータ層からの光と第２のシンチレータ層からの光の両方を検出する光電変換部から選ばれる２つに分けられた態様の放射線検出装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、放射線のエネルギーのうち、低エネルギー成分を主として吸収して可視光に変換する第１シンチレータと、高エネルギー成分を主として吸収して可視光に変換する第２シンチレータとを有する放射線検出装置として、第１シンチレータと当該第１シンチレータで変換された可視光を電気信号に変換する第１光電変換層とからなる第１固体検出器と、第２シンチレータと当該第２シンチレータで変換された可視光を電気信号に変換する第２光電変換層とからなる第２固体検出器とを有する放射線検出装置が開示されている。ここで、特許文献２には、第１シンチレータを原子量５５以下の元素を母体として構成される物質で構成し、第２シンチレータを原子量６４以上の元素を母体として構成される物質で構成しうることが記載されている。また、特許文献２には、第１シンチレータが、放射線のエネルギー吸収特性のうち、被写体（患者）の骨部と軟部の吸収差が大きい低エネルギー成分を吸収しやすく、第２シンチレータが、放射線のエネルギー吸収特性のうち、被写体（患者）の骨部と軟部の吸収差が小さい高エネルギー成分を吸収しやすいことも記載されている。
【０００６】
また、特許文献３には、第１のセンサパネルと、第１のシンチレータからなる層と、反射層として機能する非柱状部と、第２のシンチレータからなる層と、第２のセンサパネルとがこの順で積層されてなる放射線検出装置が開示されている。
【０００７】
そして、特許文献４には、第１のシンチレータからなる層と、両面に画素の設けられたセンサパネルと、第２のシンチレータからなる層とがこの順で積層されてなるＸ線画像検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１２７３７１号公報
【特許文献２】特開２０１１−０００２３５号公報
【特許文献３】特開２０１２−２３３７８０号公報
【特許文献４】特開２０１３−００２８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
エネルギーサブトラクション方式に基づくＸ線画像の取得を行う場合、１回撮影法によるエネルギーサブトラクション方式には、２回撮影法によるエネルギーサブトラクション方式と比べて被ばく量が少ないという利点はあるものの、従来技術においては、複数設けられたシンチレータ層を構成する蛍光体の発光波長ごとに受光素子を必要とするという課題がある。そのため、特許文献１〜４に例示されているように、特殊な構造のセンサパネルを有する構成の放射線検出器を用いるか、複数のセンサパネルを有する構成の放射線検出器を用いる必要があるか、あるいは、シンチレータ層とセンサパネルとの間に、複数の色からなる平面パターンを有するカラーフィルターを設ける必要があり、コストが高くなるという問題があった。
【００１０】
一方、２回撮影法によるエネルギーサブトラクションの場合、特殊な構造のセンサパネルを必要としないことからコストの面では有利であるものの、撮影部位の微動に起因するアーチファクト出現による画質低下が起こりやすく、かつ被ばく量が多くなるという欠点がある。
そこで、本発明は、１回撮影法によるエネルギーサブトラクション方式を低コストで実施できる放射線検出器および放射線撮像システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、エネルギーサブトラクション方式を実施する上でソースとなる２つの放射線画像を取得するのに要する２種類の蛍光体として、互いに蛍光寿命の異なるものを採用することにより、特殊な構造のセンサパネルの使用や、複数のセンサパネルの使用を必要とすることなく、１回撮影法によるエネルギーサブトラクション方式を実施できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１２】
上述した目的のうち少なくとも１つを実現するために、本発明の第１の態様として、以下の放射線検出器が挙げられる：
蛍光体（Ｆａ）と、
該蛍光体（Ｆａ）よりも蛍光寿命の長い蛍光体（Ｆｂ）と、
内部光電効果を利用する受光素子と
を有し、
１回のＸ線曝射に対して、該蛍光体（Ｆａ）及び該蛍光体（Ｆｂ）から発せられた蛍光に基づく形態画像情報の読み出しを、時間差をもって複数回行う放射線検出器。
【００１３】
また、本発明の第２の態様として、上記放射線検出器と、前記複数回の読み出しで得られた情報を用いて演算処理を行う機構とを含む、放射線撮像システムが挙げられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、１回撮影法によるエネルギーサブトラクション方式を低コストで実施することができ、２回撮影法によるエネルギーサブトラクション方式と比べたときに、アーチファクトの出現や被ばく量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の基本的な原理を表した説明図である。
【図２】図１を対数グラフで表した説明図である。
【図３】本発明の具体的な態様における放射線検出器の基本構成を示す模式図である。
【図４】本発明の好適な態様における放射線検出器を示す模式図である。
【図５】本発明の別の態様における放射線検出器を示す模式図である。
【図６】本発明で用いることのできる例示的な蒸着装置の一つの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明について具体的に説明する。
ここで、本明細書において、「光」なる語は、電磁波のうち、可視光線を中心に紫外領域から赤外領域にわたる波長領域の電磁波、より具体的には、３００ｎｍから８００ｎｍにかけての波長を有する電磁波を指す。また、「蛍光体」または「シンチレータ」なる語は、Ｘ線等の入射された放射線のエネルギーを吸収して、上記「光」を発光する蛍光体を指す。
【００１７】
また、「残光」なる語は、蛍光体にＸ線等の入射された放射線のエネルギーを供給する場合に、当該エネルギー供給を止めてもなお当該蛍光体が上記「光」を発する現象、あるいは、そのような現象により観察される光を指す。
また、本明細書において、「高さ」なる語は、膜厚方向の位置を表す概念として用いられる。
【００１８】
〔放射線検出器〕
本発明に係る放射線検出器は、
蛍光体（Ｆａ）と、
該蛍光体（Ｆａ）よりも蛍光寿命の長い蛍光体（Ｆｂ）と、
内部光電効果を利用する受光素子と
を有し、
１回のＸ線曝射に対して、該蛍光体（Ｆａ）及び該蛍光体（Ｆｂ）から発せられた蛍光に基づく形態画像情報の読み出しを、時間差をもって複数回行うことを特徴とする。
【００１９】
＜内部光電効果を利用する受光素子＞
本発明の放射線検出器は、内部光電効果を利用する受光素子を有する。この「内部光電効果を利用する受光素子」は、蛍光体（Ｆａ）及び蛍光体（Ｆｂ）から発せられた蛍光を電気信号に変換し、得られた電気信号を、形態画像情報として外部に出力可能とする役割を担う。
【００２０】
ここで、「内部光電効果を利用する受光素子」は、広く、半導体に光を照射すると当該半導体内部の伝導電子が増加する現象に基づき、光を電荷に変換する受光素子のことを指す。これは、物質への光照射により電子が物質表面から放出される現象に基づき、光を電荷に変換する受光素子、すなわち、光電管、光電子増倍管などといった外部光電効果に基づく受光素子を除外する概念である。このような「内部光電効果を利用する受光素子」は、上記蛍光体から発せられた蛍光を内部光電効果により電荷の形に変換し、この電荷を蓄積して電気信号に変換し、この電気信号を外部から読み出し可能なものである限り特に限定されないが、その例として、具体的には、ＴＦＴイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等が挙げられる。
なお、以下の記載において、内部光電効果を利用する受光素子を、単に「受光素子」と呼ぶ場合がある。
【００２１】
＜蛍光体（Ｆａ），蛍光体（Ｆｂ）＞
本発明では、放射線検出器を構成する蛍光体として、蛍光体（Ｆａ）と、この蛍光体（Ｆａ）よりも蛍光寿命の長い蛍光体（Ｆｂ）（本明細書において、単に「蛍光体（Ｆｂ）」と呼ぶ場合がある。）を有する。すなわち、本発明の放射線検出器は、蛍光体として、互いに蛍光寿命の異なる複数の蛍光体を有している。
【００２２】
ここで、本発明の基本的な原理について、図１を用いて説明する。
放射線検出器を構成する蛍光体は、Ｘ線の照射によってその放射線のエネルギーを吸収して光を発光し、放射線の照射を終了すると時間の経過とともに蛍光発光が減衰し最終的には消光する。ここで、蛍光体（Ｆａ）と、この蛍光体（Ｆａ）よりも蛍光寿命の長い蛍光体（Ｆｂ）の両方に対して同時に放射線を照射すると、図１に示すように、X線の照射を継続している間は、蛍光体（Ｆａ）及び蛍光体（Ｆｂ）の両方から蛍光が発せられる。その後X線の照射を止めても、蛍光体（Ｆａ）及び蛍光体（Ｆｂ）からの蛍光発光が瞬時になくなるわけでなく、しばらくの間残光の形で蛍光発光が、時間とともに減衰しながら継続する。ただ、蛍光体（Ｆｂ）では蛍光体（Ｆａ）と比べて蛍光寿命、すなわち、残光が持続する時間、が長いことから、蛍光体（Ｆａ）からの残光が先に減衰して観測されなくなり、その後、蛍光体（Ｆｂ）からの残光が、徐々に減衰しながらもしばらく継続し、その後観測されなくなる。このことは、Ｘ線観測を行う時間帯によって、蛍光体（Ｆａ）からの蛍光発光強度と蛍光体（Ｆｂ）からの蛍光発光強度との比率が変わることを意味する。
【００２３】
本発明の放射線検出器を、１回のＸ線曝射に対して、該蛍光体（Ｆａ）及び該蛍光体（Ｆｂ）から発せられた蛍光に基づく形態画像情報の読み出しを、時間差をもって複数回行うものとするのは、以上のことに基づき、互いに、蛍光体（Ｆａ）からの発光強度と蛍光体（Ｆｂ）からの発光強度との比率が異なる複数の形態画像情報の取得を可能とするためである。そうすれば、この複数の形態画像情報から求められるサブトラクション画像の形で、蛍光体（Ｆａ）からの蛍光に基づく形態画像情報成分と、蛍光体（Ｆｂ）からの蛍光に基づく形態画像情報成分の抽出ができる。ここで、蛍光体（Ｆａ）と蛍光体（Ｆｂ）とでＸ線に対するエネルギー成分吸収特性が異なるので、サブトラクション画像が成立することになる。
【００２４】
ここで、本発明において、蛍光体（Ｆａ）として用いうる蛍光体は、外部から入射してきたＸ線のエネルギーを効率よく光に変換できる限りにおいて特に制限はなく、Ｘ線シンチレータとして用いられている従来公知の種々の蛍光体とすることができる。そのような蛍光体の例として、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ（以下、「ＧＯＳ」）、ＮａＩ、ＣｓＩ、ＣｓＢｒ、ＣｓＢａ2Ｉ5、ＳｒＩ2、ＳｒＢｒ2、ＺｎＳ、ＣａＩ2、ＣａＢｒ2、ＣａＷＯ4、ＢａＳＯ4、ＢａＦＣｌ、ＢａＦ（Ｂｒ，Ｉ）、ＢａＡｌ2Ｏ4、ＬａＢｒ3、ＣｅＢｒ3、ＣｅＦ3、Ｙ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ2Ｓ、（Ｙ，Ｇｄ）2Ｏ2Ｓ、ＹＴａＯ4などの無機結晶が挙げられる。ここで、本発明では、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）として用いられる蛍光体として、ＧＯＳやＣｓＩなど上記した化合物をそのまま用いることを妨げるものではない。ただ、発光効率を充分に確保する観点からは、これらの化合物を蛍光体母材化合物（以下、単に「母材」とも呼ばれる場合がある。）として、この蛍光体母材化合物に対して、各種の賦活剤をドープしてなる蛍光体を蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）として用いることが好ましい。そのような賦活剤として、例えばＩｎ，Ｔｌ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｅｕ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｃｕなどの賦活物質が好適に挙げられ、これらを少なくとも１種類以上含有することが好ましい。
【００２５】
本発明において蛍光体（Ｆａ）として特に好適に用いることのできる蛍光体の例として、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＣｓＩ：Ｔｌ，Ｎａ、ＧＯＳ：Ｔｂなどが挙げられる。蛍光体（Ｆａ）は、蛍光体（Ｆｂ）と比較して、概して、相対的にＸ線のうちの高エネルギー成分を吸収しやすい傾向にあると考えられる。
【００２６】
蛍光体（Ｆｂ）として用いうる蛍光体もまた、基本的には、上記蛍光体（Ｆａ）と同様、Ｘ線シンチレータとして用いられている従来公知の種々の蛍光体とすることができる。ただし、本発明においては、蛍光体（Ｆｂ）として用いうる蛍光体は、蛍光寿命が上記蛍光体（Ｆａ）より長い必要がある。例えば、上記蛍光体（Ｆａ）として、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ：Ｔｂなどのように比較的蛍光寿命の短い蛍光体を用いる場合、好ましい蛍光体（Ｆｂ）の例として、ＣｓＩ：Ｔｌ，Ｎａ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ、Ｙ2Ｏ3：Ｔｂ、ＢａＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙなどが挙げられる。蛍光体（Ｆｂ）は、蛍光体（Ｆａ）と比較して、概して、相対的にＸ線のうちの低エネルギー成分を吸収しやすい傾向にあると考えられる。
【００２７】
ここで、本発明の好適な態様の１つとして、蛍光体（Ｆａ）を構成する母材と蛍光体（Ｆｂ）を構成する母材とが同じ場合が挙げられる。この態様の例として、以下の（i）〜（iii）の態様が挙げられるが、これらに限定されるものではない：
（i） 蛍光体（Ｆａ）が蛍光体母材化合物からなり、蛍光体（Ｆｂ）が当該蛍光体母材化合物と賦活剤からなる態様；
（ii）蛍光体（Ｆａ）が蛍光体母材化合物と第１の賦活剤からなり、蛍光体（Ｆｂ）が当該蛍光体母材化合物と第２の賦活剤からなる態様；
（iii）蛍光体（Ｆａ）が蛍光体母材化合物と第１の賦活剤からなり、蛍光体（Ｆｂ）が当該蛍光体母材化合物と当該第１の賦活剤と第２の賦活剤からなる態様。
【００２８】
本発明では、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）について、Ｘ線照射を止めた時点から起算して発光量がX線照射を止めた時点における発光量の１／１００になるまでに要した時間をそれぞれτaおよびτbとしたときに、τb／τaが１６．５以上となる関係を満たすことが好ましく、６５以上となる関係を満たすことがより好ましい。
τaおよびτbをこのように定義した理由を、図１，２を用いて説明する。
【００２９】
上述したとおり、図１に示すように、蛍光体（Ｆａ）と蛍光体（Ｆｂ）の両方にＸ線を照射している系においてＸ線の照射を終了すると、蛍光体（Ｆａ）からの残光および蛍光体（Ｆｂ）からの残光のいずれも、時間とともに減衰し、しまいには、検出困難なレベルにまで弱くなる。ここで、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）からの残光を、上記「受光素子」によって測定する際、当該受光素子におけるノイズによる影響も考慮する必要がある。ここで、上記「受光素子」の多くは、入力線量が小さくなるほど検出量子効率（ＤＱＥ：Ｄｅｔｅｃｔｉｖｅ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）が低下する傾向にあることを踏まえると、一定のＸ線画像品質を確保する観点からは、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）からの残光を測定する際には、測定しようとしている残光が、一定以上のＤＱＥ（例えば、１０％）が確保できる程度に大きな強度を維持していることが望まれる。ここで、上記「受光素子」を用いて蛍光体（Ｆａ）からの蛍光発光および蛍光体（Ｆｂ）からの蛍光発光を測定する場合、X線照射を止めた時点における蛍光発光強度における検出量子効率（ＤＱＥ：Ｄｅｔｅｃｔｉｖｅ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）が５０％前後の受光素子が用いられることが多いと考えられる。このような受光素子を用いる場合、１０％以上のＤＱＥを確保するために必要な入力線量は、Ｘ線照射を止めた時点における蛍光発光強度の１／１００程度と推定できる。これに基づき、本発明では、上記「受光素子」による蛍光体（Ｆａ）からの蛍光発光強度および蛍光体（Ｆｂ）からの蛍光発光強度を測定する際の発光量の基準として、X線照射を止めた時点における発光量の１／１００とし、これに対応する形でτaおよびτbを定義したのである。
【００３０】
本発明の放射線検出器を用いて形態画像情報を得る態様として、静止画像として取得する態様と動画あるいは準動画の形で取得する態様とが挙げられる。
ここで、動画あるいは準動画の形で形態画像情報を取得する態様において、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）が有すべき蛍光寿命は、動画および準動画を得る際のフレームレートによって左右される。例えば、動画の形で形態画像情報を取得する場合、一般的なフレームレートの例として３０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）が挙げられるが、この場合、各フレーム間のインターバルが約３３ミリ秒（≒１０００／３０）となる。一方、準動画の形で形態画像情報を取得する場合、一般的なフレームレートの例として７．５ｆｐｓが挙げられるが、この場合、各フレーム間のインターバルが約１３０ミリ秒（≒１０００／７．５）となる。ここで、本発明の放射線検出器を用いて動画あるいは準動画を通じてサブトラクション画像を求めようとする場合における撮影パターンとして、Ｘ線照射を行って得られる形態画像情報を第１のフレームに記録し、その後、Ｘ線照射を中止して得られる形態画像情報を引き続く第２のフレームに記録し、必要に応じて、その後のフレームにおいて、Ｘ線照射を行って得られる形態画像情報の記録とＸ線照射を中止して得られる形態画像情報の記録を交互に繰り返すパターンが挙げられる。ここで、蛍光体（Ｆａ）としてτaが２〜３ミリ秒前後の蛍光体が多用される可能性が高いことを踏まえると、τb／τaが１６．５以上であると、３０ｆｐｓのフレームレートでの動画による形態画像情報の記録を充分高い画質を以て記録できるので有利である。さらに、τb／τaが６５以上であると、７．５ｆｐｓのフレームレートでの準動画による形態画像情報の記録も好適に行うことができることになる。
【００３１】
一方、本発明の放射線検出器を用いて形態画像情報を静止画像の形で得る場合、フレームレートを考慮しなくて良いものの、それでも、τb／τaが上記のような範囲であると、Ｘ線照射を行って得られる形態画像情報とその後Ｘ線照射を中止して得られる形態画像情報との差異が充分明瞭になり、得られるサブトラクション画像の画質を充分に高くすることができるので有利である。
【００３２】
また、本発明の放射線検出器における蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）は、管電圧80keVのX線を照射した時の質量減弱係数をそれぞれμaおよびμbとしたときに、μa／μbまたはμb／μaが好ましくは１．２以上、より好ましくは２．８以上となる関係を満たす。この質量減弱係数は、Ｘ線が蛍光体を通過するときの減衰度合い、すなわち、蛍光体へのＸ線エネルギー吸収の度合いを示す指標であり、特に、本発明の放射線検出器を、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）がＸ線の入射方向に対して互いに垂直に積層されている態様のものとする際に重要なファクターとなり得る。このような態様の放射線検出器において、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）のうち放射線の入射側から遠い方の蛍光体が充分多くのＸ線エネルギーを得ることができるためには、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）のうちＸ線エネルギー吸収のより少ない蛍光体を放射線の入射側に近い方に載置した方がよく、そのためには、これらの蛍光体におけるＸ線エネルギー吸収の度合いが大きく違っている方が有利だからである。
【００３３】
蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）の存在態様およびシンチレータ層
本発明の放射線検出器において、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）からの蛍光パターンがＸ線画像として成り立つ限りにおいて、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）の存在態様は特に限定されるものではない。ただ、より簡便な方法により放射線検出器を製造できることや、エネルギー弁別精度を高める点で、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）は、放射線の入射方向に対して、互いに平行に配列しているか、あるいは、互いに垂直に積層されていることが好ましく、放射線の入射方向に対して互いに垂直に積層されていることが特に好ましい。蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）が放射線の入射方向に対して互いに垂直に積層されていると、上記蛍光体（Ｆａ）からの蛍光と上記蛍光体（Ｆｂ）からの蛍光とが同じ平面位置で得られることからサブトラクション画像を形成する上で有利である。
【００３４】
ここで、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）が放射線の入射方向に対して垂直に積層されている場合、管電圧80keVのX線を照射した時における、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）の質量減弱係数をそれぞれμaおよびμbとしたときに、μa≦μbの場合には前記蛍光体（Ｆａ）が、μa＞μbの場合には前記蛍光体（Ｆｂ）が、放射線の入射側に近い方に載置されていることが好ましい。このような構成を有すると、放射線の入射側から見てより遠い方にある蛍光体が、より多くのＸ線エネルギーを受け取ることができ、サブトラクション画像を形成する上で有利である。
【００３５】
本発明における蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）の具体的な存在態様を、図３〜５を参照してさらに説明する。
本発明における通常の態様において、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）は、シンチレータ層を構成して上記「受光素子」の表面に配置されている。すなわち、本発明の放射線検出器１０は、図３に例示されるように、典型的な態様において、上記光電効果を利用する受光素子１１（以下、「受光素子１１」）と、この受光素子１１に接するシンチレータ層１２とを有しており、このシンチレータ層１２の中に、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）が含まれている。また、本発明の放射線検出器１０は、多くの態様において、受光素子１１およびシンチレータ層１２に加えて、シンチレータ層１２から見て受光素子１１とは反対側に支持体１３を有することがある。
【００３６】
ここで、シンチレータ層１２における蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）の存在態様は特に限定されるものではないものの、例えば、以下のものが挙げられる：
（Ｃ１）蛍光体（Ｆａ）からなる粒子（Ｐａ）と、蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子（Ｐｂ）と、バインダー樹脂を含み、当該粒子（Ｐａ）および（Ｐｂ）が当該バインダー樹脂の中に分散して存在するシンチレータ層；
（Ｃ２）蛍光体（Ｆａ）を含むドット（Ｄａ）と、蛍光体（Ｆｂ）を含むドット（Ｄｂ）とをそれぞれ複数含み、当該ドット（Ｄａ）と当該ドット（Ｄｂ）とが、互いに独立して且つ交互に、放射線の入射方向に対して平行に配列しているシンチレータ層；
（Ｃ３）第１のシンチレータ層と、当該第１のシンチレータ層と上記「受光素子」との間に位置する第２のシンチレータ層とを含み、当該第１のシンチレータ層は、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）のうちの一方を含み、当該第２のシンチレータ層は、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）のうちのもう一方を含むシンチレータ層。
【００３７】
・シンチレータ層（Ｃ１）
上記シンチレータ層（Ｃ１）を構成するバインダー樹脂は、蛍光体（Ｆａ）からなる粒子（Ｐａ）および蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子（Ｐｂ）を破壊せず、且つ、蛍光体（Ｆａ）からなる粒子（Ｐａ）および蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子（Ｐｂ）から発せられる蛍光を透過し上記「受光素子」に伝達させることのできるものであれば特に限定されず、Ｘ線シンチレータの分野で多用されている従来公知の樹脂を用いることができる。また、蛍光体（Ｆａ）からなる粒子（Ｐａ）および蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子（Ｐｂ）の配合比についても、適宜調整しうる。蛍光体（Ｆａ）からなる粒子（Ｐａ）および蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子（Ｐｂ）の平均粒径は、一般的に採用されているものであれば特に問わないものの、多くの場合、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下のものを好適に用いることができる。
【００３８】
・シンチレータ層（Ｃ２）
上記シンチレータ層（Ｃ２）は、上記「蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）が放射線の入射方向に対して互いに平行に配列している」態様の典型例である。シンチレータ層（Ｃ２）を有する放射線検出器の例として、図５に示す構造を有する放射線検出器が挙げられる。図５に示すように、この態様の放射線検出器１０は、シンチレータ層１２が、蛍光体（Ｆａ）を含むドット（Ｄａ）（以下、「ドット（Ｄａ）」）１２２１と蛍光体（Ｆｂ）を含むドット（Ｄｂ）（以下、「ドット（Ｄｂ）」）１２２２をそれぞれ複数含んでおり、当該ドット（Ｄａ）１２２１と当該ドット（Ｄｂ）１２２２とが、互いに独立して且つ交互に、放射線の入射方向に対して平行に配列している。ここで、ドット（Ｄａ）１２２１とドット（Ｄｂ）１２２２からなる平面パターンは、特に限定されないが、例えば、ドット（Ｄａ）１２２１とドット（Ｄｂ）１２２２とが千鳥状に交互に配されてなるパターンとすることができる。
【００３９】
ここで、ドット（Ｄａ）１２２１は、蛍光体（Ｆａ）のほかに適当なバインダー樹脂を含んでいても良く、例えば、蛍光体（Ｆａ）からなる粒子がバインダー樹脂の中に分散した構造を有していてもよい。同様に、ドット（Ｄｂ）１２２２も、蛍光体（Ｆｂ）のほかに適当なバインダー樹脂を含んでいても良く、例えば、蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子がバインダー樹脂の中に分散した構造を有していてもよい。ここで、ドット（Ｄａ）１２２１およびドット（Ｄｂ）１２２２を構成しうるバインダー樹脂は、蛍光体（Ｆａ）からなる粒子および蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子を破壊せず、且つ、蛍光体（Ｆａ）からなる粒子および蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子から発せられる蛍光を透過し上記「受光素子」に伝達させることのできるものであれば特に限定されず、Ｘ線シンチレータの分野で多用されている従来公知の樹脂を用いることができる。
【００４０】
また、個々のドット（Ｄａ）１２２１およびドット（Ｄｂ）１２２２の大きさ等についても、適宜決定することができる。また、蛍光体（Ｆａ）からなる粒子および蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子の平均粒径は、一般的に採用されているものであれば特に問わないものの、多くの場合、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下のものを好適に用いることができる。
【００４１】
・シンチレータ層（Ｃ３）
上記シンチレータ層（Ｃ３）は、上記「蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）が放射線の入射方向に対して互いに垂直に積層されている」態様の典型例である。シンチレータ層（Ｃ３）を有する放射線検出器の例として、図４に示す構造を有する放射線検出器が挙げられる。図４に示すように、この態様の放射線検出器１０は、第１のシンチレータ層１２１１と、当該第１のシンチレータ層１２１１と上記受光素子１１との間に配された第２のシンチレータ層１２１２との積層構造を有している。ここで、第１のシンチレータ層１２１１は、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）のうちの一方を含んでいる。そして、第２のシンチレータ層１２１２は、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）のうち、上記第１のシンチレータ層１２１１に採用されなかった方の蛍光体を含んでいる。本発明の放射線検出器が、シンチレータ層（Ｃ３）を有すると、放射線検出器を製造する上で都合が良く、かつ、上記蛍光体（Ｆａ）からの蛍光と上記蛍光体（Ｆｂ）からの蛍光とが同じ平面位置で得られることからサブトラクション画像を形成する上で有利である。
【００４２】
ここで、蛍光体（Ｆａ）と蛍光体（Ｆｂ）とのうち、管電圧80keVのX線を照射した時における質量減弱係数がより小さい方の蛍光体からなるシンチレータ層を、放射線の入射側に近い方に配置することが好ましい。例えば、Ｘ線が図４において下側（すなわち、後述するオプションの支持体１３が存在する側）から入射する場合、第１のシンチレータ層１２１１は、蛍光体（Ｆａ）と蛍光体（Ｆｂ）とのうち質量減弱係数がより小さい方の蛍光体からなり、第２のシンチレータ層１２１２は、蛍光体（Ｆａ）と蛍光体（Ｆｂ）とのうち質量減弱係数がより大きい方の蛍光体からなることが好ましい。
【００４３】
第１のシンチレータ層１２１１を構成する蛍光体および第２のシンチレータ層１２１２を構成する蛍光体は、いずれも、柱状結晶の形態で有していても粒子の形態を有していてもよい。
【００４４】
ここで、第１のシンチレータ層１２１１および第２のシンチレータ層１２１２のいずれについても、構成蛍光体（すなわち、蛍光体（Ｆａ）または蛍光体（Ｆｂ））が粒子の形態を有している場合、適当なバインダー樹脂を含んでいても良く、例えば、構成蛍光体からなる粒子がバインダー樹脂の中に分散した構造を有していてもよい。ここで、第１のシンチレータ層１２１１および第２のシンチレータ層１２１２を構成しうるバインダー樹脂は、蛍光体（Ｆａ）からなる粒子および蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子を破壊せず、且つ、蛍光体（Ｆａ）からなる粒子および蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子から発せられる蛍光を透過し上記「受光素子」に伝達させることのできるものであれば特に限定されず、Ｘ線シンチレータの分野で多用されている従来公知の樹脂を用いることができる。第１のシンチレータ層１２１１および第２のシンチレータ層１２１２における各構成蛍光体の粒子の充填率は、特に限定はされないものの、好ましくは、３０％以上８５％以下である。蛍光体（Ｆａ）からなる粒子および蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子の平均粒径は、一般的に採用されているものであれば特に問わないものの、多くの場合、平均粒径が１μｍ以上２０μｍ以下のものを好適に用いることができる。
【００４５】
一方、第１のシンチレータ層１２１１および第２のシンチレータ層１２１２を構成する蛍光体が柱状結晶の形態で有している場合、この柱状結晶は、下地層を有していてもよい。また、サブトラクション画像の取得に差し支えない限りにおいて、柱状結晶の中で、ドープされうる賦活剤の濃度に高さ方向の傾斜があっても良い。
【００４６】
また、第１のシンチレータ層１２１１および第２のシンチレータ層１２１２の層厚は、求められる性能に応じて適宜設定することができるものの、それぞれ５０μｍ以上８００μｍ以下であるものが好ましい。
【００４７】
ここで、シンチレータ層（Ｃ３）において、第１のシンチレータ層１２１１を構成する蛍光体および第２のシンチレータ層１２１２を構成する蛍光体の両方が柱状結晶の形態で有していてもよく、あるいは、両方が粒子の形態を有していてもよい。また、シンチレータ層（Ｃ３）は、第１のシンチレータ層１２１１を構成する蛍光体と第２のシンチレータ層１２１２を構成する蛍光体とのうち、一方が柱状結晶の形態で有し、もう一方が粒子の形態を有する構成を有していてもよく、例えば、第１のシンチレータ層１２１１を構成する蛍光体が粒子の形態を有し、第２のシンチレータ層１２１２を構成する蛍光体が柱状結晶の形態を有する態様のものであってもよい。
なお、シンチレータ層（Ｃ３）は、第１のシンチレータ層１２１１を２層以上含んでいても良く、第２のシンチレータ層１２１２についても２層以上含んでいても良い。
【００４８】
時間差をもって複数回の形態画像情報の読み出しを行うための手段
本発明の放射線検出器では、１回のＸ線曝射に対して、該蛍光体（Ｆａ）及び該蛍光体（Ｆｂ）から発せられた蛍光に基づき上記受光素子によって得られた形態画像情報の読み出しが、時間差をもって複数回行われる。
【００４９】
本発明の放射線検出器において、このような形態画像情報の読み出しを行うための具体的な手段は特に限定されない。ただ、本発明の放射線検出器において、このような形態画像情報の読み出しを行うために、通常の場合、
（ＳＲ−１）上記「受光素子」に対して１回目の形態画像情報の蓄積を開始するよう指示を行う工程、
（ＳＲ−２）前記工程（ＳＲ−１）から一定時間経過後に、前記受光素子に対して前記１回目の形態画像情報の蓄積を終了するよう指示を行う工程、
（ＳＲ−３）前記工程（ＳＲ−２）の後、前記受光素子から、当該受光素子に蓄積されていた前記１回目の形態画像情報を読み出す工程、
（ＳＲ−４）前記工程（ＳＲ−３）が完了した後、前記工程（ＳＲ−１）の指示を行ってから一定の時間を経過するまで待つ工程、
（ＳＲ−５）前記工程（ＳＲ−４）が完了した時点で、前記受光素子に対して２回目の形態画像情報の蓄積を開始するよう指示を行う工程、
（ＳＲ−６）前記工程（ＳＲ−５）から一定時間経過後に、前記受光素子に対して前記２回目の形態画像情報の蓄積を終了するよう指示を行う工程、
（ＳＲ−７）前記工程（ＳＲ−６）の後、前記受光素子から、当該受光素子に蓄積されていた前記２回目の形態画像情報を読み出す工程、
を含む一連の工程が行われることになる。ここで、形態画像情報が動画または準動画の形で取得される場合、必要により、
（ＳＲ−８）前記工程（ＳＲ−７）が完了した後、前記工程（ＳＲ−５）の指示を行ってから一定の時間を経過するまで待つ工程
が行われ、再度前記工程（ＳＲ−１）〜（ＳＲ−８）が繰り返されることになる。
【００５０】
ここで、これらの工程を行うタイミングについて図２を参照して説明すると、蛍光体（Ｆａ）からの発光強度と蛍光体（Ｆｂ）からの発光強度との比率が異なる複数の形態画像情報の取得を可能とするためには、少なくとも２回目の形態画像情報の取得はＸ線照射終了後に行う必要があり、そのためには、前記工程（ＳＲ−５）〜（ＳＲ−７）をＸ線照射終了後に行う必要がある。一方、１回目の形態画像情報の取得は、２回目の形態画像情報の取得を行う前に行えばよいが、１回目の形態画像情報と２回目の形態画像情報とで蛍光体（Ｆａ）からの発光強度と蛍光体（Ｆｂ）からの発光強度との比率の違いが大きく異なるためには、Ｘ線照射終了以前に行うことが望ましい。そのためには、少なくとも前記工程（ＳＲ−１）、より好ましくは前記工程（ＳＲ−１）〜（ＳＲ−２）が、Ｘ線照射終了以前、すなわち、図２にいうＰ１の期間内に行われることが望ましい。これらのことを踏まえると、本発明の放射線検出器は、上記受光素子への形態画像情報の蓄積を、１回目は、Ｘ線照射中に開始し、２回目は、Ｘ線照射終了後且つ１回目の形態画像情報の蓄積及び読み出しが終わってから開始することが好ましい。
【００５１】
なお、前記工程（ＳＲ−３）が完了するよりも前にＸ線照射が終了し、かつ、前記工程（ＳＲ−３）が完了した時点で蛍光体（Ｆｂ）からの残光が充分無視し得る程度にまで低下している場合には、前記工程（ＳＲ−４）を省略しても良い。前記工程（ＳＲ−４）が省略される場合、前記工程（ＳＲ−５）は、前記工程（ＳＲ−３）の完了後直ちに行われる。
【００５２】
次に、２回目の形態画像情報の取得開始時期についてさらに検討すると、１回目の形態画像情報の蓄積をＸ線照射中に開始する場合、サブトラクション画像の画質を充分高く確保するためには、１回目の形態画像情報と２回目の形態画像情報との違いができるだけ大きい方が好ましく、そのためには、２回目の形態画像情報の蓄積開始は、Ｘ線照射終了直後よりも、むしろ、Ｘ線照射終了からある程度の時間を経た後に行う方が有利である。ただ、形態画像情報の蓄積にはある程度の時間を要することを考慮すると、２回目の形態画像情報の蓄積を行う時間全体で見て蛍光体（Ｆａ）からの残光の影響を無視し得れば足り、必ずしも、２回目の形態画像情報の蓄積を開始する時点において、蛍光体（Ｆａ）からの残光が観測されない状態に至っていなくても良いと考えられる。つまり、２回目の形態画像情報の蓄積開始は、Ｘ線照射を止めた時点から起算して、蛍光体（Ｆａ）の発光量がＸ線照射を止めた時点における発光量の１／１００になるまでの時間待つ必要はまではないと考えられる。このことを踏まえると、本発明の放射線検出器は、２回目の形態画像情報の蓄積を、Ｘ線照射を止めた時点から起算して、前記蛍光体（Ｆａ）の発光量がX線照射を止めた時点における発光量の３／１００になるまでに要した時間以上経過した後に行うことが好ましい。言い換えると、本発明の好適な態様では、前記工程（ＳＲ−５）は、Ｘ線照射を止めた時点から起算して、蛍光体（Ｆａ）の発光量がX線照射を止めた時点における発光量の３／１００になるまでに要した時間以上経過した後に行われる。
【００５３】
一方、一定のＸ線画像品質を確保する観点からは、２回目の形態画像情報の蓄積を、Ｘ線照射を止めた時点から起算して、蛍光体（Ｆｂ）の発光量がＸ線照射を止めた時点における発光量の１／１００になるまでに要した時間経過する以前に完了させることが好ましく、そのためには、前記工程（ＳＲ−６）が、Ｘ線照射を止めた時点から起算して、蛍光体（Ｆｂ）の発光量がＸ線照射を止めた時点における発光量の１／１００になるまでに要した時間経過する以前になされることが好ましい。
【００５４】
以上のことを踏まえると、２回目の形態画像情報の蓄積は、図２にいうＰ２の期間内に行われることが特に好ましいことになる。
これらのような一連の工程における受光素子に対する指示は、通常この受光素子を制御するコントローラを介して行われることになる。したがって、多くの場合、本発明の放射線検出器は、上記受光素子を制御するコントローラを有することになる。また、前記工程（ＳＲ−３）および（ＳＲ−７）によって読み出された各形態画像情報を放射線検出器の外部に出力するためのインターフェースも有することになる。また、本発明の放射線検出器は、Ｘ線照射装置やコンソールなど、放射線撮像システムを構成する、放射線検出器の外部にある各種装置からの指示及び／または情報を入力するためのインターフェースを有していてもよい。
【００５５】
また、必要により、上記受光素子及び前記「受光素子を制御するコントローラ」を駆動するためのバッテリーおよびクロック、前記「受光素子を制御するコントローラ」を制御するプログラムを収めた適当なプログラム記録媒体、前記工程（ＳＲ−３）および（ＳＲ−７）によって読み出された各形態画像情報を一時的に保存するためのバッファーメモリなどをさらに有することができる。
【００５６】
ここで、本発明の放射線検出器は、前記「受光素子を制御するコントローラ」を制御するプログラムの動作を規定する設定データについて、外部にあるコンピュータによる変更を受け付けるものであってもよい。この場合、本発明の放射線検出器は、そのような変更が適用された設定データを格納するための記録領域を、前記適当なプログラム記録媒体に有していてもよく、あるいは、前記適当なプログラム記録媒体とは別に、そのような変更が適用された設定データを格納するための第２の記録媒体を有していてもよい。
【００５７】
また、上記受光素子から読み出される形態画像情報がアナログ信号の場合、本発明の放射線検出器は、Ａ／Ｄコンバータおよび／または信号増幅用のアンプをさらに有することができる。
【００５８】
その他の部材
・支持体，反射層
本発明の放射線検出器１０は、図３〜５に示すように支持体１３を有していてもよい。
ここで、この支持体１３は、それ自体では必ずしも放射線検出器１０に必須の部材というわけではない。ただ、本発明の放射線検出器１０を製造する上で、シンチレータ層１２の形成を支持体１３の上に行ってから、このシンチレータ層１２を、支持体１３ごと上記受光素子１１に取り付ける方法が採られることがあり、受光素子１１に取り付けるまでの間、シンチレータ層１２の構造は支持体１３によって保持される必要がある。したがって、本発明の放射線検出器１０は、多くの場合支持体１３をも有することとなる。
【００５９】
支持体１３を構成する材質としては、ポリプロピレンやポリエチレンをはじめとするポリオレフィン系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル樹脂などが用いられる。その中でも特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレートなどのポリエステル樹脂やポリイミド樹脂を用いるのが耐久性、耐熱性、化学的安定性などの点から好ましい。
【００６０】
支持体１３の厚みは、ハンドリング、X線透過の点より３０μｍ〜３００μｍの範囲が好ましい。
また、本発明にかかる放射線検出器１０は、反射層をさらに含むことが好ましい。
この反射層は、上記シンチレータ層１２で発生した蛍光のうち受光素子１１とは反対側に発せられた光を反射して受光素子１１に導く層である。
【００６１】
ここで、本発明の１つの態様において、上記支持体１３自体が、反射層としても機能しうるものであって良い。この場合、上記支持体１３として、上記樹脂中に二酸化チタン、炭酸カルシウムなどの光反射性物質または気泡を含有してなるものを使用することができる。このような態様の支持体１３は、常法により設けることができる。
【００６２】
また、本発明における別の態様において、反射層は、支持体１３とは別個の層であってもよい。この場合、そのような反射層は、支持体１３の上、すなわち、支持体１３とシンチレータ層１２との間に配置することができる。この態様において、反射層は、二酸化チタン、炭酸カルシウムなどの光反射性物質からなるものであっても良いし、あるいは、Ａｌ，Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ａｕ等の金属蒸着膜からなるものであっても良い。このような反射層は、支持体１３の上に、光反射性物質を直接配置することによって設けても良く、光反射性物質を含有した塗布溶液を調製した後この塗布溶液を支持体１３上に塗布し乾燥することによって設けてもよく、あるいは、Ａｌ，Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ａｕ等の金属を蒸着することによって設けても良い。
【００６３】
このような反射層は、一般的な放射線検出器を構成する反射層と同様の膜厚とすることができ、一層で形成されていてもよく、あるいは、二層以上で形成されていてもよい。
また、支持体１３は、反射率を調整する目的で、遮光層および／または光吸収性の顔料層を含んでいてもよい。この遮光層および光吸収性の顔料層を構成する材質、構成およびこれらの層の形成方法は、Ｘ線シンチレータの分野で一般的に用いられている従来公知のものを適宜採用することができる。
【００６４】
・耐湿保護膜
本発明の放射線検出器は、上記蛍光体（Ｆａ）及び／または上記蛍光体（Ｆｂ）が潮解性を有する場合など必要により、外周を覆うように耐湿保護膜を更に有していることが好ましい。耐湿保護膜は、パネル全体を防湿し、上記蛍光体（Ｆａ）及び上記蛍光体（Ｆｂ）の劣化を抑制する役割を有する。
【００６５】
このような耐湿保護膜に用いられる材質は、従来公知のものであってよく、例えば、ポリパラキシリレンなどであってもよい。また、形成方法も、常法によることができ、例えば、ポリパラキシリレンからなる耐湿保護膜を形成する場合には蒸着法を用いて形成することができる。
【００６６】
放射線検出器の製造方法
本発明に係る放射線検出器は、本発明の目的を損なわない限り製造方法に特に制限はなく、蛍光体として上記蛍光体（Ｆａ）及び上記蛍光体（Ｆｂ）の両方を採用することを除いては、基本的には従来公知の放射線検出器の製造方法と同様の方法とすることができる。
【００６７】
ここで、本発明における通常の態様に係る放射線検出器では、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）がシンチレータ層を構成して上記「受光素子」の表面に配置されている。したがって、このような態様の放射線検出器を例にとり、図３を参照して本発明に係る放射線検出器の例示的な製造方法について説明する。
【００６８】
まず、支持体１３を構成する基板に対して、必要に応じて、従来公知の方法に従って、反射層などの形成を行う。ここで、反射層の形成は、上記「その他の部材」の項中の「支持体，反射層」の項に記載した方法により行うことができる。
【００６９】
次に、支持体１３を構成する基板、あるいは、この基板に反射層などを形成させてなる積層体の上に、蛍光体（Ｆａ）および蛍光体（Ｆｂ）を含むシンチレータ層１２の形成を行う。この工程により、本発明の放射線検出器のパーツとなる、支持体１３とシンチレータ層１２を含むシンチレータパネルが得られる。なお、この工程を行う際の具体的な手順は、後述する。
【００７０】
その次に、このシンチレータパネルを、上記受光素子１１と組み合わせる。このとき、このシンチレータパネルへの上記受光素子１１の取り付けは、シンチレータ層１２の、前記基板が存在する面とは反対側の面と、上記受光素子１１における受光面とが向かい合う態様で行われる。この段階において、「時間差をもって複数回の形態画像情報の読み出しを行うための手段」が受光素子１１に取り付けられていても良い。
【００７１】
支持体１３を有さない放射線検出器を形成する場合には、前記受光素子１１の取り付けを行った後、支持体１３を構成する基板をシンチレータ層１２から剥離する工程を行う。
その後、必要に応じて、シンチレータ層１２及び該当する場合には支持体１３を完全に取り囲むように、従来公知の方法に従って、耐湿保護膜の形成を行う。ここで、耐湿保護膜の形成は、上記「その他の部材」の項中の「耐湿保護膜」の項に記載した方法により行うことができる。
【００７２】
ここで、前記受光素子１１の取り付けを行う際に上記受光素子１１に「時間差をもって複数回の形態画像情報の読み出しを行うための手段」が取り付けられていなかった場合には、上記受光素子１１への「時間差をもって複数回の形態画像情報の読み出しを行うための手段」の取り付けは、耐湿保護膜の形成の直前に行ってもよく、あるいは、耐湿保護膜の形成を行った後に行ってもよい。
【００７３】
以上の工程を経て、本願発明の放射線検出器１０を得ることができる。
なお、支持体１３を有さない放射線検出器を形成する場合、上記受光素子１１がシンチレータ層１２を形成する際の条件に耐えうるならば、上記シンチレータパネルを形成してから受光素子１１を取り付ける代わりに、上記受光素子１１に対して直接シンチレータ層を形成しても良い。
【００７４】
ここで、本発明の放射線検出器の製造方法において、シンチレータ層１２の形成方法は、特に限定されず、従来公知の手法を適用しても良い。以下、例示のため、本発明の典型的な態様に係るシンチレータ層１２として例示した上記シンチレータ層（Ｃ１）〜（Ｃ３）の形成方法を示す。
【００７５】
・シンチレータ層（Ｃ１）の製造方法
シンチレータ層１２として上記シンチレータ層（Ｃ１）を有する放射線検出器１０を製造する場合、シンチレータ層（Ｃ１）の形成は、従来公知の手法によって行うことができる。例えば、蛍光体（Ｆａ）からなる粒子（Ｐａ）と、蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子（Ｐｂ）と、バインダー樹脂を含む蛍光体塗布液を適当な基板の上に塗布し乾燥させることによって行うことができる。
【００７６】
例えば、シンチレータ層（Ｃ１）は、蛍光体（Ｆａ）からなる粒子（Ｐａ）と、蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子（Ｐｂ）をバインダー樹脂と共に適当量混合し、さらに有機溶剤を加えて適当な粘度の蛍光体塗布液を調製し、ナイフコーターやロールコーター等従来の塗布方式によって適当な基板の上に塗布、乾燥して形成することができる。
【００７７】
このとき蛍光体塗布液の調製に用いることのできる有機溶剤として、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、エタノール、メチルエチルエーテル、酢酸ブチル、酢酸エチル、エチルエーテル、キシレン、トルエンなどが挙げられる。
【００７８】
また、蛍光体塗布液には必要に応じてフタル酸、ステアリン酸などの分散剤やリン酸トリフェニル、フタル酸ジエチルなどの可塑剤を添加してもよい。
また、シンチレータ層（Ｃ１）の形成に用いることのできる基板は、上記支持体１３と同様のものを用いることができる。ここで、この基板を支持体１３として用いる場合、この基板には、事前に上記反射層などの適当な層を形成しておいても良い。
【００７９】
なお、支持体１３を有さない放射線検出器を形成する場合、上記受光素子１１の受光面が上記蛍光体塗布液に耐えうるならば、上記受光素子１１に対して直接上記蛍光体塗布液を塗布、乾燥させることによりシンチレータ層（Ｃ１）を形成しても良い。
【００８０】
・シンチレータ層（Ｃ２）の製造方法
シンチレータ層１２として上記シンチレータ層（Ｃ２）を有する放射線検出器１０を製造する場合、シンチレータ層（Ｃ２）の形成は、例えば、蛍光体（Ｆａ）からなる粒子をＵＶ硬化樹脂に混合してなる第１のインクと、蛍光体（Ｆｂ）からなる粒子をＵＶ硬化樹脂に混合してなる第２のインクをそれぞれ用意しておき、この第１のインクと第２のインクをインクジェットの要領で適当な基板に印刷し、ＵＶ光を照射させ硬化させることによって形成することができる。
【００８１】
なお、支持体１３を有さない放射線検出器を形成する場合、上記受光素子１１の受光面が上記第１のインクおよび上記第２のインクに耐えうるならば、上記受光素子１１に対して直接上記第１のインクと第２のインクをインクジェットの要領で適当な基板に印刷し、硬化させることによりシンチレータ層（Ｃ２）を形成しても良い。
【００８２】
・シンチレータ層（Ｃ３）の製造方法
シンチレータ層１２として上記シンチレータ層（Ｃ３）を有する放射線検出器１０を製造する場合、シンチレータ層（Ｃ３）の形成は、蒸着、塗布など従来公知の手法によって行うことができる。例えば、第１のシンチレータ層１２１１及び第２のシンチレータ層１２１２のうち、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＣｓＩ：Ｔｌ，Ｎａ、Ｙ2Ｏ3：Ｔｂ、ＢａＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙなど柱状結晶を形成可能な蛍光体からなる層を形成する場合、このような層の形成は、蒸着法などの気相法によって行われることが好ましい。
【００８３】
蒸着法に用いる装置としては特に限定はないものの、例えば、図６に示されるような蒸着装置を用いることが好ましい。この図６に示す蒸着装置は、ＷＯ２０１０／１５０５７６に開示されているものと同様の装置である。
【００８４】
図６に示す通り、蒸着装置５０は箱状の真空容器５１を有しており、真空容器５１の内部には蒸着源５７が配されている。この蒸着源５７は、加熱装置を備えた容器に収められた状態で置かれており、加熱装置を作動させることにより、蒸着源５７の加熱が行われる。
【００８５】
ここで、第１のシンチレータ層１２１１を形成する際には、蒸着を行おうとする蛍光体が加熱装置を備えた容器に充填され、加熱装置を作動させることで、この蛍光体を蒸着源５７として加熱・蒸発させることができるようになっている。ここで、蒸着源５７は、複数存在していてもよく、第１のシンチレータ層１２１１を構成する材料毎にその個数を変えてもよい。蒸着源５７が複数存在する場合、各々の蒸発源は等間隔に配置してもよく、間隔を変えて配置してもよい。
【００８６】
なお、加熱装置を備えた容器として、抵抗加熱ルツボ等を用いることができる。ここで、容器を構成する材質は、アルミナであってもよく高融点金属であってもよい。
真空容器５１の内部であって蒸着源５７の直上には、蒸着用基板５３を保持するホルダ５４が配されている。ここで、第１のシンチレータ層１２１１を支持体１３に形成させる場合、蒸着用基板５３として、支持体１３自体を用いてもよく、あるいは、支持体１３に反射層などを形成させてなる積層体を用いてもよい。
【００８７】
ホルダ５４にはヒーター（図示略）が配されており、当該ヒータを作動させることでホルダ５４に装着した蒸着用基板５３を加熱することができるようになっている。蒸着用基板５３を加熱した場合には、表面の吸着物を離脱・除去したり、その表面に形成される第１のシンチレータ層１２１１との間に不純物層が形成されるのを防止したり、その表面に形成される第１のシンチレータ層１２１１との密着性を強化したり、表面に形成される第１のシンチレータ層１２１１の膜質の調整を行うことができるようになっている。
【００８８】
ホルダ５４には当該ホルダ５４を回転させる回転機構５５が配されている。回転機構５５は、ホルダ５４に接続された回転軸５６とその駆動源となるモータ（図示略）から構成されたもので、当該モータを駆動させると、回転軸５６が回転してホルダ５４を蒸着源５７に対向させた状態で回転させることができるようになっている。
【００８９】
蒸着装置５０では、上記構成の他に、真空容器５１に真空ポンプ５２が配されている。真空ポンプ５２は、真空容器５１の内部の排気と真空容器５１の内部へのガスの導入とを行うもので、当該真空ポンプ５２を作動させることにより、真空容器５１の内部を一定圧力のガス雰囲気下に維持することができるようになっている。真空ポンプ５２は、真空容器の内部に存在する気体の排気を行うもので、高真空領域まで排気するために、作動圧力領域の異なる真空ポンプを2種類もしくはそれ以上配置してもよい。真空ポンプ５２としては、ロータリーポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオポンプ、ディフュージョンポンプ、メカニカルブースタ等を用いることができる。
【００９０】
第１のシンチレータ層１２１１を蒸着法により形成する場合、加熱装置を備えた容器に蛍光体を充填し、装置内を排気すると同時に窒素等の不活性なガスを導入口から導入して１．３３３Ｐａ〜１．３３×１０-3Ｐａ程度の真空とし、次いで、蛍光体を加熱蒸発させて、必要に応じて、反射層などを有する蒸着用基板５３の表面に蛍光体の蒸着結晶を堆積し、第１のシンチレータ層１２１１が形成される。ここで、賦活剤を含む蛍光体からなる結晶を形成する際には、蒸着源５７として、母材と賦活剤との混合物を放出させる単一の蒸着源を用いてもよく、あるいは、母材を放出させる第１の蒸着源と賦活剤を放出させる第２の蒸着源からなる複数の蒸着源を用いてもよい。
【００９１】
また、下地層と蛍光体層とを有する第１のシンチレータ層１２１１を形成する場合、下地層形成用の蛍光体、蛍光体層形成用の蛍光体、蛍光体層形成用の賦活剤を、それぞれ別々の加熱装置を備えた容器に充填し、それぞれの蒸着源の充填量を加減し、更に／あるいは、シャッター５８を蒸着源毎に個別に開閉しながら蒸着を行うことができる。
【００９２】
そして、第１のシンチレータ層１２１１を形成させる蒸着を行う際の、蒸着用基板５３と蒸着源５７との間隔、ホルダ５４の温度など、具体的な蒸着条件は、ＷＯ２０１０／１５０５７６および特開２０１４−２３２０８３号公報の記載を参照して適宜設定することができる。
【００９３】
また、第２のシンチレータ層１２１２を蒸着法により形成する場合についても、蒸着用基板５３として、上記支持体１３を構成する基板またはこの基板に反射層などを形成させてなる積層体に第１のシンチレータ層１２１１を形成してなる中間シンチレータパネルを用い、蒸着源５７として、第２のシンチレータ層１２１２を構成する蛍光体の原料となる母材およびオプションの賦活剤を放出させる単一のあるいは複数の蒸着源を用い、当該中間シンチレータパネルにおける第１のシンチレータ層１２１１の存在する面を被蒸着面とすることを除いては同様の手順を適用することができ、その際の、蒸着用基板５３と蒸着源５７との間隔、ホルダ５４の温度など、具体的な蒸着条件もまた、同様に適宜設定することができる。
【００９４】
一方、シンチレータ層（Ｃ３）の形成は、塗布法によっても行うことができる。この場合、第１のシンチレータ層１２１１および／または第２のシンチレータ層１２１２について、所要の蛍光体からなる粒子をバインダー樹脂と共に適当量混合し、さらに有機溶剤を加えて適当な粘度の蛍光体塗布液を調製し、ナイフコーターやロールコーター等従来の塗布方式によって適当な基板の上に塗布、乾燥して形成することができる。
【００９５】
このとき蛍光体塗布液の調製に用いることのできる有機溶剤として、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、エタノール、メチルエチルエーテル、酢酸ブチル、酢酸エチル、エチルエーテル、キシレン、トルエンなどが挙げられる。
【００９６】
また、蛍光体塗布液には必要に応じてフタル酸、ステアリン酸などの分散剤やリン酸トリフェニル、フタル酸ジエチルなどの可塑剤を添加してもよい。
また、シンチレータ層（Ｃ３）の形成に用いることのできる基板は、上記支持体１３と同様のものを用いることができる。ここで、この基板を支持体１３として用いる場合、この基板には、事前に上記反射層などの適当な層を形成しておいても良い。
【００９７】
ここで、第１のシンチレータ層１２１１を塗布法により形成する場合、第１のシンチレータ層１２１１は、支持体１３を構成する基板、あるいは、この基板に反射層などを形成させてなる積層体の上に、第１のシンチレータ層１２１１を構成する蛍光体を含む蛍光体塗布液を塗布、乾燥して得られる。同様に、第２のシンチレータ層１２１１は、上記支持体１３を構成する基板またはこの基板に反射層などを形成させてなる積層体に第１のシンチレータ層１２１１を形成してなる中間シンチレータパネルの上に、第２のシンチレータ層１２１２を構成する蛍光体を含む蛍光体塗布液を塗布、乾燥して得られる。
【００９８】
また、第１のシンチレータ層１２１１と第２のシンチレータ層１２１２とで互いに異なる形成方法を採用しても良く、例えば、第１のシンチレータ層１２１１を塗布法により形成し、その後、第２のシンチレータ層１２１２を蒸着法により形成してもよく、あるいは、第１のシンチレータ層１２１１を蒸着法により形成し、その後、第２のシンチレータ層１２１２を塗布法により形成してもよい。
【００９９】
なお、支持体１３を有さない放射線検出器を形成する場合、上記受光素子１１の受光面が上記蒸着条件および上記蛍光体塗布液に耐えうるならば、上記受光素子１１の受光面に対して直接上記第２のシンチレータ層１２１２を形成し、その後、この第２のシンチレータ層１２１２の上に第１のシンチレータ層１２１１を形成させることによりシンチレータ層（Ｃ３）を形成しても良い。
【０１００】
〔放射線撮像システム〕
上記放射線検出器に関連して、本発明は、放射線撮像システムをも提供する。
本発明の放射線撮像システムは、Ｘ線を光に変換するための蛍光体として、上記蛍光体（Ｆａ）および上記蛍光体（Ｆｂ）を有し、蛍光体からの光エネルギーを電気信号に変換するための素子として内部光電効果を利用する受光素子（すなわち、上記「受光素子」）を有し、且つ、１回のＸ線曝射に対して、該蛍光体（Ｆａ）及び該蛍光体（Ｆｂ）から発せられた蛍光に基づく形態画像情報の読み出しを、時間差をもって複数回行うことを除いては、従来公知の放射線撮像システムと同様の構成を有する。ここで、一般に、放射線撮像システムは、Ｘ線源と、演算処理部と、モニタから構成されており、Ｘ線撮影装置とも呼ばれるものである。そして、Ｘ線源から発せられたＸ線を被験者に照射し、被験者の体内を通過してきたＸ線を放射線検出器で検出し、この放射線検出器で得られた情報を演算処理部で解析、処理し、必要により得られた画像をモニタに表示する機能を有している。
【０１０１】
ここで、本発明の具体的な態様において、本発明の放射線撮像システムは、上述した本発明の放射線検出器と、前記複数回の読み出しで得られた情報を用いて演算処理を行う機構とを含む。ここで、「演算処理を行う機構」は、一の結果を得るために、入力された情報を特定の規則に従って変換する操作を行う機構をいい、演算処理部とも呼ばれるものである。本発明では、この「演算処理を行う機構」において、上述した本発明の放射線検出器から複数回にわたり読み出された形態画像情報に基づき、各形態画像情報についてのヒストグラム解析及び／または明度の調整、互いに異なる形態画像情報間での差分処理等の適当な演算処理が行われ、サブトラクション画像のもととなる算出情報が抽出される。
また、本発明の好適な態様では、本発明の放射線撮像システムは、前記演算処理により得られた算出情報から画像を形成する機構をさらに含む。
【０１０２】
〔Ｘ線画像形成方法〕
本発明では、上記放射線検出器及び上記放射線撮像システムに関連して、上記「時間差をもって複数回の形態画像情報の読み出しを行うための手段」の項に記載した考え方に基づき、Ｘ線画像形成方法も導き出される。
【０１０３】
本発明のＸ線画像形成方法は、
（Ｓ１）Ｘ線を被写体に曝射し、当該被写体を透過してきたＸ線を、
蛍光体（Ｆａ'）と、該蛍光体（Ｆａ'）よりも蛍光寿命の長い蛍光体（Ｆｂ'）と、内部光電効果を利用する受光素子とを有する放射線検出器（Ｘ）
に照射する工程；
（Ｓ２）  前記放射線検出器（Ｘ）から第１の形態画像情報を取得する工程；
（Ｓ３）  前記放射線検出器（Ｘ）から、前記工程（Ｓ１）の後に第２の形態画像情報を取得する工程；および、
（Ｓ４）  前記工程（Ｓ２）で得られた第１の形態画像情報および前記工程（Ｓ３）で得られた第２の形態画像情報に基づき、サブトラクション画像を形成する工程
を含み、
前記工程（Ｓ２）および（Ｓ３）が１回のＸ線曝射に対して行われ、且つ、
前記工程（Ｓ３）は、前記工程（Ｓ１）のＸ線照射終了後に行われる。
【０１０４】
ここで、本発明の具体的な態様において、前記工程（Ｓ２）は、
（Ｓ２−１）  前記放射線検出器（Ｘ）における第１の形態画像情報の蓄積を開始する工程；
（Ｓ２−２）  前記放射線検出器（Ｘ）における第１の形態画像情報の蓄積を完了する工程；および、
（Ｓ２−３）  前記蓄積された第１の形態画像情報を読み出す工程
を含み、前記工程（Ｓ３）は、
（Ｓ３−１）  前記放射線検出器（Ｘ）における第２の形態画像情報の蓄積を開始する工程；
（Ｓ３−２）  前記放射線検出器（Ｘ）における第２の形態画像情報の蓄積を完了する工程；および、
（Ｓ３−３）  前記蓄積された第２の形態画像情報を読み出す工程
を含む。
【０１０５】
ここで、前記工程（Ｓ２−１）は、前記工程（Ｓ１）のＸ線照射中に行われることが好ましく、前記工程（Ｓ３−１）は、前記工程（Ｓ１）のＸ線照射終了後、前記（Ｓ２−３）が終わってから行われることが好ましい。この場合、前記工程（Ｓ３−１）は、前記工程（Ｓ１）のＸ線照射を止めた時点から起算して、前記蛍光体（Ｆａ）の発光量がX線照射を止めた時点における発光量の３／１００になるまでに要した時間以上経過した後に行われることがより好ましい。
【０１０６】
前記放射線検出器（Ｘ）を構成する蛍光体（Ｆａ'）および蛍光体（Ｆｂ'）は、それぞれ、上記「蛍光体（Ｆａ）」および上記「蛍光体（Ｆｂ）」と同様のものであり、上記「内部光電効果を利用する受光素子」の例として、上記「放射線検出器」中の「内部光電効果を利用する受光素子」の項に記載されたものが挙げられる。そして、前記放射線検出器（Ｘ）において、蛍光体（Ｆａ'）および蛍光体（Ｆｂ'）は、上記本発明に係る「放射線検出器」で用いられている上記「蛍光体（Ｆａ）」および上記「蛍光体（Ｆｂ）」と同様、放射線の入射方向に対して、互いに平行に配列しているか、あるいは、互いに垂直に積層されていることが好ましく、放射線の入射方向に対して互いに垂直に積層されていることが特に好ましい。前記放射線検出器（Ｘ）において、蛍光体（Ｆａ'）および蛍光体（Ｆｂ'）は、シンチレータ層を構成して上記「受光素子」の表面に配置されている。
【０１０７】
ここで、上記Ｘ線画像形成方法を実施するために用いられる上記放射線検出器（Ｘ）自体は、必ずしも、それ自体で上記「１回のＸ線曝射に対して、該蛍光体（Ｆａ）及び該蛍光体（Ｆｂ）から発せられた蛍光に基づく形態画像情報の読み出しを、時間差をもって複数回行うための手段」を有している必要はない。したがって、このＸ線画像形成方法は、前記「１回のＸ線曝射に対して、該蛍光体（Ｆａ）及び該蛍光体（Ｆｂ）から発せられた蛍光に基づく形態画像情報の読み出しを、時間差をもって複数回行うための手段」を有さない放射線検出器（Ｘ）と、上記「１回のＸ線曝射に対して、該蛍光体（Ｆａ）及び該蛍光体（Ｆｂ）から発せられた蛍光に基づく形態画像情報の読み出しを、時間差をもって複数回行うための手段」とを有する放射線撮像システムによって行うことも可能であり、例えば、前記「演算処理を行う機構」を構成する装置が上記「１回のＸ線曝射に対して、該蛍光体（Ｆａ）及び該蛍光体（Ｆｂ）から発せられた蛍光に基づく形態画像情報の読み出しを、時間差をもって複数回行うための手段」として機能するものであってもよい。
【０１０８】
ただ、本発明の好適な態様の１つにおいて、上記Ｘ線画像形成方法は、上記本発明に係る放射線検出器を用いて行われ、この場合、上記放射線検出器（Ｘ）として、上記本発明に係る放射線検出器が用いられることになる。
【実施例】
【０１０９】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
［実施形態］
放射線検出装置は、内部光電効果を利用する受光素子（センサパネル）、第１のシンチレータ層、第２のシンチレータ層を含み、第２のシンチレータ層はセンサパネルの上に配され、第１のシンチレータ層は第２のシンチレータ層の上に配される。
【０１１０】
［蛍光寿命及び質量減弱係数の測定］
下記実施例および比較例について、第１のシンチレータ層に用いた蛍光体の蛍光寿命τ1および第２のシンチレータ層に用いた蛍光体の蛍光寿命τ2は、これらのシンチレータ層を構成する蛍光体のそれぞれに対し、管電圧８０ｋＶのＸ線で曝射し、その発光量の時間変化を、光ファイバー（日本ピー・アイ製  ＰＬＧ−１−３０００−８Ｒ）、フォトダイオード（浜松ホトニクス製  Ｓ２２８１−０１）およびフォトセンサアンプ（浜松ホトニクス製  Ｃ９３２９）を接続してなる装置を用いて測定した。具体的には、各実施例及び比較例について、蛍光寿命測定用サンプルとして、第１のシンチレータ層は有するが第２のシンチレータ層を有しないシンチレータパネルと、第２のシンチレータ層は有するが第１のシンチレータ層を有しないシンチレータパネルとをそれぞれ用意しておき、これらの蛍光寿命測定用サンプルのそれぞれについて、上記Ｘ線曝射および測定を行った。そして、これらの蛍光寿命測定用サンプルのそれぞれについて、Ｘ線照射を止めた時点から起算して発光量がX線照射を止めた時点における発光量の１／１００になるまでに要した時間を蛍光寿命として求め、それぞれ、τ1およびτ2とした。
【０１１１】
また、第１のシンチレータ層に用いた蛍光体の質量減弱係数μ1および第２のシンチレータ層に用いた蛍光体の質量減弱係数μ2は、米国国立標準技術研究所 ＮＩＳＴのホームページから得られる数値を参考にした。
結果を表１Ａに示す。
【０１１２】
［実施例１］
第１と第２のシンチレータ層については、まず支持体の上に第１のシンチレータ層を塗布成膜し、その後、第２のシンチレータ層を第１のシンチレータ層上に蒸着成膜する。
第１のシンチレータ層の形成を、以下のように行った。
【０１１３】
蛍光寿命の長い蛍光体、すなわち蛍光体（Ｆｂ）としてＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ（ネモトルミマテリアル製ＧＡＦ−５ＧＮ、平均粒子径５μｍ）、バインダー樹脂としてポリエステル樹脂（東洋紡社製バイロン５５０）を合わせて、溶剤としてシクロヘキサノンおよびメチルエチルケトン（ＭＥＫ）とを混合し、サンドミルで分散処理して第１のシンチレータ層用塗料を作製した。なお、光散乱粒子とバインダー樹脂は、固形分比率（体積％）が８５／１５になるようにした。この塗料を、コンマコーターで５００ｍｍ幅のポリイミドフィルム支持体（宇部興産社製ユーピレックスＳ、１２５μｍ厚）上に塗工後、６０℃で２０分間乾燥して、支持体、蛍光体からなる第１のシンチレータ層（第１のシンチレータ塗布試料：層厚１００μｍ）を作製した。
【０１１４】
次に、第２のシンチレータ層の形成を、図６に示す蒸着装置５０を用いて以下のように行った。この図６に示す蒸着装置は、ＷＯ２０１０／１５０５７６および特開２０１４−２３２０８３号公報に開示されているものと同様の装置である。
【０１１５】
まず、蛍光寿命の短い蛍光体、すなわち蛍光体（Ｆａ）として蛍光体化合物（ＣｓＩ：賦活剤ＴｌＩ）を抵抗加熱ルツボに充填し、蒸着源５７とした。また、回転可能なホルダ５４に、蒸着用基板５３として上記第１のシンチレータ塗布試料を設置した。このとき、この第１のシンチレータ塗布試料は、当該ホルダ５４に該試料の支持体面が接触するように設置した。また、第１のシンチレータ塗布試料と蒸発源５７との間隔を４００ｍｍに調節した。
【０１１６】
続いて蒸着装置５０の真空容器５１内部にある空気を一旦排気し、Ａｒガスを導入して蒸着装置５０の真空容器５１内の真空度を０.５Ｐａ（絶対圧）に調整した後、１０ｒｐｍの速度でホルダ５４と共に第１のシンチレータ塗布試料を回転させながら、ホルダ５４を加熱して、前記第１のシンチレータ塗布試料の温度を２００℃に保持した。
【０１１７】
次いで、抵抗加熱ルツボ（蒸着源５７）を加熱して、蛍光体を、前記第１のシンチレータ塗布試料における第１のシンチレータ層が存在する面に蒸着して第２のシンチレータ層を形成し、第２のシンチレータ層の膜厚が４００μｍとなったところで蒸着を終了させ、所定膜厚の第２のシンチレータ層（ＣｓＩ：０．００３Ｔｌ；Ｔｌが０．３モル％）が形成されたシンチレータパネルを得た。得られたシンチレータパネルを、任意に電荷蓄積と読み出しタイミングを設定できる光電変換素子パネルであるＸｉｎｅｏｓ（ＣＭＯＳ）（以下、「ＣＭＯＳフラットパネル」）にセットして、放射線検出器を得た。この光電変換素子パネルは、「内部光電効果を利用する受光素子」として機能する。
【０１１８】
この放射線検出器において、管電圧を１２０Ｋｖｐに設定したＸ線照射装置から発せられたＸ線は被写体に照射され、被写体を透過したＸ線は放射線検出器に照射される。放射線検出器に照射されたＸ線は、まず第１のシンチレータ層に照射され、第１のシンチレータ層は照射されたＸ線の強度に応じた強度の可視光を、構成蛍光体の蛍光寿命に従い、一定時間発光する。
【０１１９】
照射されたＸ線のうち、第１のシンチレータ層により変換されなかったものは、第１のシンチレータ層を透過して、第２のシンチレータ層に到達し、可視光に変換され、構成蛍光体の蛍光寿命に従い、一定時間発光する。
【０１２０】
Ｘ線曝射中に第１と第２のシンチレータ層から発光した可視光が受光素子により受光され、光電変換され発光強度に応じてフォトダイオード内に信号電荷が蓄積される。その後、転送部からこの信号電荷が読み出され、電気信号としての画像信号ＨＩが出力される。
【０１２１】
Ｘ線の曝射が停止し、第１のシンチレータ層からの発光が消失した後も第２のシンチレータ層からの発光は継続し、この発光により受光素子のフォトダイオード内に信号電荷が蓄積され、再度信号電荷を読みだすことで電気信号として画像信号ＬＩが出力される。
出力された画像信号ＨＩ、ＬＩは演算処理を行うことで、所望のサブトラクション画像を得ることができる。
【０１２２】
［実施例２］
実施例１において、第１のシンチレータ層の形成における蛍光体を、実施例１よりも蛍光寿命が短い蛍光体としてＹ2Ｏ3：Ｔｂを用いる以外は実施例１と同様にし、第１と第２のシンチレータ層が形成されたシンチレータパネルおよび放射線検出器を作製した。
【０１２３】
［実施例３］
実施例１において、第２のシンチレータ層の形成における蒸発源を、蛍光体化合物（ＣｓＩ：賦活剤ＴｌＩ）と共賦活剤（ＮａＩ）をそれぞれ充填した抵抗加熱ルツボとした以外は実施例１と同様にし、第１のシンチレータ層と、実施例１よりも蛍光寿命が長い第２のシンチレータ層（ＣｓＩ：０．００３Ｔｌ，０．０１５Ｎａ；Ｔｌが０．３モル％、Ｎａが１．５モル％）が形成されたシンチレータパネルおよび放射線検出器を作製した。
【０１２４】
［実施例４］
実施例１において、第１のシンチレータ層の形成における蛍光体を、実施例１よりも８０ｋｅＶのＸ線照射に対する質量減弱係数が大きい蛍光体としてＢａＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ，Ｄｙを用いる以外は実施例１と同様にし、第１と第２のシンチレータ層が形成されたシンチレータパネルおよび放射線検出器を作製した。
【０１２５】
［実施例５］
第１と第２のシンチレータ層の成膜について、ポリイミドフィルム支持体（宇部興産社製ユーピレックスＳ、１２５μｍ厚）上に第１のシンチレータ層を蒸着成膜し、その後、第２のシンチレータ層を第１のシンチレータ層上に塗布成膜した。
【０１２６】
実施例１の蒸着手法と同様に、第１のシンチレータ層の形成において蛍光体化合物（ＣｓＩ：賦活剤ＴｌＩ）と共賦活剤（ＮａＩ）をそれぞれ充填した抵抗加熱ルツボを蒸発源として支持体上に実施例１の第２のシンチレータよりも蛍光寿命が長い第１のシンチレータ層（ＣｓＩ：０．００３Ｔｌ，０．０１５Ｎａ；Ｔｌが０．３モル％、Ｎａが１．５モル％）を形成した。
【０１２７】
次いで実施例１の塗布手法と同様に、蒸着成膜された第１のシンチレータ層の上に、蛍光体としてＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂを用いて第２のシンチレータ層を塗布成膜し、第１と第２のシンチレータ層が形成されたシンチレータパネルおよび放射線検出器を作製した。
【０１２８】
［実施例６］
第１と第２のシンチレータ層の成膜について、ポリイミドフィルム支持体（宇部興産社製ユーピレックスＳ、１２５μｍ厚）上に第１のシンチレータ層を蒸着成膜した後、第２のシンチレータ層を第１のシンチレータ層上に蒸着成膜した。
【０１２９】
実施例１の蒸着手法と同様に、第１のシンチレータ層の形成において蛍光体化合物（ＣｓＩ：賦活剤ＴｌＩ）と共賦活剤（ＮａＩ）をそれぞれ充填した抵抗加熱ルツボを蒸発源として支持体上に実施例１の第２のシンチレータよりも蛍光寿命が長い第１のシンチレータ層（ＣｓＩ：０．００３Ｔｌ，０．０１５Ｎａ；Ｔｌが０．３モル％、Ｎａが１．５モル％）を形成した。
【０１３０】
次いで実施例１の第２のシンチレータ層の形成と同様の手法にて、蒸着成膜された第１のシンチレータ層の上に、第２のシンチレータ層（ＣｓＩ：０．００３Ｔｌ；Ｔｌが０．３モル％）を蒸着成膜し、第１と第２のシンチレータ層が形成されたシンチレータパネルおよび放射線検出器を作製した。
【０１３１】
［比較例１］
実施例５において、第１のシンチレータ層の形成における蛍光体に（ＣｓＩ：賦活剤ＴｌＩ）を用いる以外は実施例５と同様にし、第１と第２のシンチレータ層が形成されたシンチレータパネルおよび放射線検出器を作製した。
【０１３２】
［比較例２］
実施例６において、第１と第２のシンチレータ層に同じ蛍光体（ＣｓＩ：賦活剤ＴｌＩ）を用いてシンチレータパネルおよび放射線検出器を作製した。
【０１３３】
［評価方法］
上記実施例および比較例で得られたそれぞれの放射線検出器について、以下のような評価を行った。
【０１３４】
管電圧を１２０Ｋｖｐに設定したＸ線照射装置を用いて、Ｘ線を、アルミ製のステップ（以下、「アルミステップ」）を通して上記放射線検出器に照射した。
ここで、「アルミステップ」として、階段状に０．３ｍｍずつの段差をもって設けられた８つのステップ（最小厚０．３ｍｍ、最大厚２．４ｍｍ）を有するアルミ製の階段状のステップを用い、Ｘ線の照射を、上記放射線検出器を構成するシンチレータパネルの裏面（シンチレータ層が形成されていない面）から行った。
【０１３５】
上記放射線検出器によって検出された放射線に基づく形態画像情報は、放射線検出器を構成するＣＭＯＳフラットパネルに信号電荷の形で蓄積される。ここで、このＣＭＯＳフラットパネルに蓄積された信号電荷の読み出しは、それぞれ曝射中と曝射停止後３３ｍｓｅｃ後の２回に分けて行い、それぞれ画像データの形でハードディスクに記録した。ここで、２回目に読み出された信号電荷は、放射線曝射停止後に蓄積されたものである。
【０１３６】
得られた２枚のＸ線画像について被写体コントラストと、２回目の読み取りで得られるＸ線画像のノイズ量を評価した。
ここで、アルミステップのＸ線画像として取得された画像データにおいて、アルミステップは、８つのステップの位置および厚さに対応する形で互いに輝度の異なる８つの領域から構成される像として観察されることになる。したがって、この画像データについてヒストグラムを求めると、これらの８つのステップにおける輝度に対応する８つのピークと、アルミステップ外のバックグラウンド領域に対応するピークが現れることになる。
【０１３７】
これに基づき、コントラストについては、上記アルミステップについて得られた２枚のＸ線画像のそれぞれについて、ヒストグラムからピーク間の幅を測定し、これらのピークのうち、輝度の最も高いピークの頂点が位置する輝度と、輝度の最も低いピークの頂点が位置する輝度との差ΔＬを求め、このΔＬをコントラストとした。そして、１回目の読み取りで得られるＸ線画像についてのΔＬをΔＬ１とし、２回目の読み取りで得られるＸ線画像についてのΔＬをΔＬ２としたときの（ΔＬ１−ΔＬ２）の値をもって、コントラスト差とし、評価を行った。
【０１３８】
一方、Ｘ線画像のノイズ量については、２回目の読み取りで得られるＸ線画像のプロファイル解析から発光量に対するノイズの大きさを評価し、発光量に対するノイズの大きさを「ノイズ量」とした。
【０１３９】
１回目の読み取りで得られるＸ線画像におけるコントラストと２回目の読み取りで得られるＸ線画像におけるコントラストとの差が大きく、かつ上記２回目の読み取りで得られるＸ線画像のノイズが小さいものほど良好なサブトラクション画像が得られる。
【０１４０】
また胸部ファントムを同様に２回に分けた読み取り方法で撮影し、サブトラクション画像を確認した。
エネルギーサブトラクション使用可能レベルの特性である実施例５を基準として、そのノイズ量とコントラスト差のそれぞれについて同等レベルを「○」、実施例５よりも良好なレベルを「◎」とし、また実施例５で得られたサブトラクション画像の画質（表１Ｂにおいて「サブトラクション画質」）レベルを４段階（０〜３）評価の１とした。ここで、サブトラクション画像の画質レベルについての評価０とは、サブトラクション画像が全く得られなかったか、あるいは、明瞭な形で得られなかったことを意味する。
結果を、表１Ｂに示す。
【０１４１】
【表１Ａ】
2017018527.tif 000003
【０１４２】
【表１Ｂ】
2017018527.tif 000004
【０１４３】
表１Ｂに示した結果から明らかなように、本発明に係る実施例においてサブトラクション画像が得られることが分かる。
以上の実施形態を述べたが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的、状態、用途、機能、およびその他の仕様の変更が適宜可能であり、他の実施形態によっても実施されうることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１４４】
１０      ・・・本発明の放射線検出器
１１      ・・・受光素子
１２      ・・・シンチレータ層
１２１１  ・・・第１のシンチレータ層
１２１２  ・・・第２のシンチレータ層
１２２１  ・・・蛍光体（Ｆａ）を含むドット（Ｄａ）
１２２２  ・・・蛍光体（Ｆｂ）を含むドット（Ｄｂ）
１３      ・・・支持体
５０      ・・・蒸着装置
５１      ・・・真空容器
５２      ・・・真空ポンプ
５３      ・・・蒸着用基板
５４      ・・・ホルダ
５５      ・・・回転機構
５６      ・・・回転軸
５７      ・・・蒸着源
５８      ・・・シャッター
【図１】
2017018527.tif 000005
【図２】
2017018527.tif 000006
【図３】
2017018527.tif 000007
【図４】
2017018527.tif 000008
【図５】
2017018527.tif 000009
【図６】
2017018527.tif 000010