(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部を有し、固定基板上に固定される固体撮像素子と、
前記固体撮像素子から画像信号を得るための駆動回路部と、
前記固体撮像素子及び前記駆動回路部を収納し、前記受光部に対応する位置に開口部が形成された筐体と、
光出射面の面積よりも光入射面の面積が大きいテーパー形状を有し、前記光出射面が前記受光部の受光面と光学的に接続されると共に前記光入射面側の部分が前記開口部から前記筐体外に突出して設けられるファイバ光学プレートと、
前記ファイバ光学プレートの前記光入射面上に形成されているシンチレータと、
前記ファイバ光学プレートにおける前記筐体外に突出した部分の側面を固定して、前記ファイバ光学プレートを支持する固定部材と、
前記シンチレータに対して対向する位置に配設され、放射線を選択的に透過させるフィルタ部材と、
前記固体撮像素子と前記ファイバ光学プレートとを位置決めするための位置決め部材と、を備えており、
前記固定部材は、前記筐体に固定され、
前記フィルタ部材は、前記固定部材に対して着脱可能に取付けられており、
前記位置決め部材には、前記受光部の前記光出射面に当接する部分に対応する位置に、前記ファイバ光学プレートが挿通可能な開口部が形成されていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
前記固定部材は、放射線入射方向に沿って順に積層される複数の固定部材と、前記複数の固定部材同士を積層した状態で固定する締結部材とを有しており、
前記複数の固定部材のうちの少なくとも一つは前記筐体に固定され、
前記フィルタ部材は、前記締結部材に着脱可能に取付けられることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記フィルタ部材は、前記ファイバ光学プレートの側面を覆う側部を有していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記締結部材は、前記シンチレータと前記フィルタ部材との間隔を規定するスペーサを含んでいることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記ファイバ光学プレートの側面と前記開口部を形成する前記位置決め部材の縁部との間に生じる間隙には、遮光性を有する材料が充填されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線検出器
【請求項６】
前記受光部の外側に配設され、前記受光部の信号出力を取り出すためのボンディングワイヤを更に備えており、
前記位置決め部材に形成された前記開口部は、前記位置決め部材の前記ボンディングワイヤの前記放射線入射方向前方に位置する部分よりも内側に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線検出器。
【請求項７】
前記固定部材は、入射する前記放射線を遮蔽する材料からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線検出器。
【請求項８】
前記位置決め部材は、入射する前記放射線を遮蔽する材料からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線検出器。
【請求項９】
前記位置決め部材は、前記ファイバ光学プレートの前記光出射面以外から前記固体撮像素子に入射する光を遮蔽する材料からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線検出器。
【請求項１０】
前記固定部材は、前記ファイバ光学プレートにおける前記光入射面側の部分の側面が固定される固定部材を含んでいることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ファイバ光学プレートを備えた放射線検出器に関する。
背景技術
この種の放射線検出器として、例えば特開昭６０−２３４６４５号公報（特公平４−２５０１２号公報）に開示されたようなものが知られている。この放射線検出器は、Ｘ線を可視光線に変換するシンチレータがＸ線入射側に形成されたスクリーン（ファイバ光学プレート）と、このファイバ光学プレートのＸ線出射側に光学的に接続されるＣＣＤと、ＣＣＤの出力信号を増幅する超小型電子手段と、超小型電子手段をＸ線から保護するための鉛ベルトとを備えている。上述したファイバ光学プレートは、光出射面の面積よりも光入射面の面積が大きいテーパー形状を有している。
発明の開示
ところで、放射線検出器においては、放射線の検出精度を高めるために放射線を選択的に透過させるフィルタ部材をシンチレータの放射線入射側に配設することが好ましい。フィルタ部材の材質は、検出対象となる放射線のエネルギーの大きさに応じて選択され、たとえば、高エネルギーの放射線を検出する場合には、低エネルギーの放射線を遮蔽するアルミニウム製のフィルタ部材を配設することになる。
しかしながら、特開昭６０−２３４６４５号公報（特公平４−２５０１２号公報）に開示された放射線検出器には、上述したフィルタ部材が開示されておらず、フィルタ部材をどのようにして放射線検出器に取付けるのかといった具体的な構造は示唆されていない。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、放射線を選択的に透過させるフィルタ部材を交換可能に且つ容易に組み付けることが可能な放射線検出器を提供することを目的とする。
本発明に係る放射線検出器は、受光部を有し、固定基板上に固定される固体撮像素子と、固体撮像素子から画像信号を得るための駆動回路部と、固体撮像素子及び駆動回路部を収納し、受光部に対応する位置に開口部が形成された筐体と、光出射面の面積よりも光入射面の面積が大きいテーパー形状を有し、光出射面が受光部の受光面と光学的に接続されると共に光入射面側の部分が開口部から筐体外に突出して設けられるファイバ光学プレートと、ファイバ光学プレートの光入射面上に形成されているシンチレータと、ファイバ光学プレートにおける前記筐体外に突出した部分の側面を固定して、ファイバ光学プレートを支持する固定部材と、シンチレータに対して対向する位置に配設され、放射線を選択的に透過させるフィルタ部材と、固体撮像素子とファイバ光学プレートとを位置決めするための位置決め部材と、を備えており、固定部材は、筐体に固定され、フィルタ部材は、固定部材に対して着脱可能に取付けられており、位置決め部材には、受光部の光出射面に当接する部分に対応する位置に、ファイバ光学プレートが挿通可能な開口部が形成されていることを特徴としている。
本発明に係る放射線検出器では、ファイバ光学プレートの筐体外に突出した部分を固定して支持する固定部材が筐体に固定され、この固定部材に対してフィルタ部材が着脱可能に取付けられるので、筐体と固定部材とファイバ光学プレートとが固定された状態でフィルタ部材の取付け及び取外しを行うことができる。この結果、フィルタ部材を交換可能に且つ容易に組み付けることが可能となる。また、位置決め部材には、光出射面に当接する固体撮像素子の受光部分に対応する位置に、ファイバ光学プレートが挿通可能な開口部が形成されているので、ファイバ光学プレートを固体撮像素子に対して適切且つ精度よく組み付けることができる。
また、固定部材は、放射線入射方向に沿って順に積層される複数の固定部材と、複数の固定部材同士を積層した状態で固定する締結部材とを有しており、複数の固定部材のうちの少なくとも一つは筐体に固定され、フィルタ部材は、締結部材に着脱可能に取付けられることが好ましい。このように構成した場合には、筐体と固定部材とファイバ光学プレートとが固定された状態においてフィルタ部材の着脱を確実に行い得る構成を簡易且つ低コストで実現することができる。
また、フィルタ部材は、ファイバ光学プレートの側面を覆う側部を有していることが好ましい。このように構成した場合には、フィルタ部材の側部によりファイバ光学プレートの側面を確実に遮光できる。
また、締結部材は、シンチレータとフィルタ部材との間隔を規定するスペーサを含んでいることが好ましい。このように構成した場合には、新たな部材を用いることなく、シンチレータとフィルタ部材との間隔を規定することができ、より一層の低コスト化を図ることができる。
また、ファイバ光学プレートの側面と開口部を形成する位置決め部材の縁部との間に生じる間隙には、遮光性を有する材料が充填されていることが好ましい。このように構成した場合には、ファイバ光学プレートの光出射面以外から固体撮像素子の受光部（受光面）に光が入射するのを妨げ、固体撮像素子にて撮像する画像周辺のバックグラウンドとなるのを防ぐことができる。
また、受光部の外側に配設され、受光部の信号出力を取り出すためのボンディングワイヤを更に備えており、位置決め部材に形成された開口部は、位置決め部材のボンディングワイヤの放射線入射方向前方に位置する部分よりも内側に形成されていることが好ましい。このように構成した場合には、ファイバ光学プレートを固体撮像素子に接続する際に、ファイバ光学プレートとボンディングワイヤとが接触してボンディングワイヤが切断されるのを防ぐことができる。この結果、固体撮像素子に対してファイバ光学プレートを極めて適切に組み付けることができる。
また、固定部材は、入射する放射線を遮蔽する材料からなることが好ましい。このように構成した場合には、固定部材により、固体撮像素子、固定基板及び駆動回路部に入射する放射線が遮蔽されるので、放射線の照射によるノイズや故障の発生を抑制することができる。
また、位置決め部材は、入射する放射線を遮蔽する材料からなることが好ましい。このように構成した場合には、位置決め部材により、固体撮像素子、固定基板及び駆動回路部に入射する放射線が遮蔽されるので、放射線の照射によるノイズや故障の発生を抑制することができる。
また、位置決め部材は、ファイバ光学プレートの光出射面以外から固体撮像素子に入射する光を遮蔽する材料からなることが好ましい。このように構成した場合には、位置決め部材により、ファイバ光学プレートの光出射面以外から固体撮像素子の受光部（受光面）に光が入射するのを防ぐことができ、固体撮像素子にて撮像する画像周辺のバックグラウンドとなるのを防ぐことができる。
また、固定部材は、ファイバ光学プレートにおける光入射面側の部分の側面が固定される固定部材を含んでいることが好ましい。このように構成した場合には、ファイバ光学プレートの固定をより一層強固なものとすることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、図面を参照しながら本発明による放射線検出器の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。本実施形態においては、本発明をＸ線検出器に適用した例を示す。
まず、図１〜図３を参照して、本実施形態に係るＸ線検出器１の概略構成について説明する。Ｘ線検出器１は、筐体１１、Ｘ線検出部２１、筐体１１内に配置される駆動回路部９１等を備えている。筐体１１は、Ｘ線を遮蔽するようにステンレス銅製の部材からなり、略直方体形状を呈している。筐体１１には、Ｘ線入射側となる部分に略円形状の開口部１２を有する筒部１３が形成されている。また、筐体１１には、駆動回路部９１に接続される画像信号出力端子１７、電源を供給するための電源コネクタ（図示せず）等が設けられている。
Ｘ線検出部２１は、固定基板２２、固体撮像素子３１、光入射面にシンチレータ５１を形成したファイバ光学プレート４１、位置決め部材としての遮蔽板８１等を含んでいる。固定基板２２はセラミック製の部材からなり、固体撮像素子３１を載置固定するものである。固定基板２２（固体撮像素子３１）は、筐体１１内に収納された状態で配設されており、固体撮像素子３１を載置して収容する凹部２３を有している。固体撮像素子３１は、凹部２３の底面に載置固定される。凹部２３の固体撮像素子３１が固定された部分の外側には、複数の電極パッド（図示せず）が配列されている。これらの電極パッドは、固定基板２２の裏面に配置されている外部接続用の電極端子２５と固定基板２２を貫通している内部配線（図示せず）によって電気的に接続されている。
固体撮像素子３１は、シリコン基板に形成されたＣＣＤイメージセンサからなり、光電変換素子３２の配列された部分が受光部を形成している。各光電変換素子３２は図示していない信号ラインによって固体撮像素子３１の端部（受光部の外側）に配置された電極パッド（図示せず）のうち対応する電極パッドと電気的に接続されている。
固体撮像素子３１は固定基板２２上にそれぞれの対応する電極パッド同士が近接するように載置されており、対応する電極パッド同士はボンディングワイヤ３４によって電気的に接続されている。ボンディングワイヤ３４は、光電変換素子３２（受光部）の信号出力を取り出すためのもので、固体撮像素子３１の受光部（光電変換素子３２の配列された部分）の外側に配設される。固体撮像素子３１側の電極パッドは、ボンディングワイヤ３４、固定基板２２側の電極パッド、内部配線、及び、電極端子２５と電気的に接続されることになる。
ファイバ光学プレート４１は、光出射面４３の面積よりも光入射面４２の面積が大きいテーパー形状を有している。ファイバ光学プレート４１の光入射面４２の面積は、７０７ｍｍ２程度（直径３０ｍｍ程度）に設定されており、ファイバ光学プレート４１の光出射面４３の面積は、光入射面４２の面積は、３４ｍｍ２程度（直径６．６ｍｍ程度）に設定されている。ファイバ光学プレート４１のＸ線入射方向での長さは、３８ｍｍ程度に設定されている。ファイバ光学プレート４１は、コアガラス材料からなるコア、クラッドガラス材料からなるクラッドコアガラス等で構成される。
ファイバ光学プレート４１は、光出射面４３が固体撮像素子３１の受光部の受光面３５と光学的に接続された状態で固定される。ファイバ光学プレート４１が固定される位置は、Ｘ線入射方向から見て固体撮像素子３１の受光部の有効領域がファイバ光学プレートの光出射面４３を含むように設定されている。また、開口部１２は、固体撮像素子３１の受光部に対応する位置に形成されており、ファイバ光学プレート４１は、固体撮像素子３１（受光部）に接続された状態においては、図１及び図２に示されるように、ファイバ光学プレート４１の光入射面４２側の部分が筐体１１に形成された開口部１２から筐体１１外に突出して設けられることになる。
ファイバ光学プレート４１の光入射面４２には、入射したＸ線を光電変換素子３２が感度を有する波長帯の光に変換するシンチレータ５１が形成されている。シンチレータ５１は、ＣｓＩ、ＮａＩ等の柱状結晶、あるいは、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ等の粉状結晶からなる。シンチレータ５１の表面には、有機膜がコーティングされている。この有機膜は、シンチレータ５１が空気に触れるのを防止して、潮解性による発光効率の劣化を防いでいる。有機膜は、Ｘ線透過性が高く且つ水蒸気及びガスの透過が極めて少ない、ポリパラキシレン（スリーボンド社製、商品名パリレン）、ポリパラクロロキシリレン（同社製、商品名パリレンＣ）等のキシレン系樹脂からなり、ＣＶＤ（化学的蒸着）法等を用いることで形成される。これらのパリレンによるコーティング膜は、水蒸気及びガスの透過が極めて少なく、撥水性、耐薬品性も高いほか、薄膜でも優れた電気絶縁性を有し、放射線、可視光線に対して透明であるなど保護膜にふさわしい優れた特徴を有している。
有機膜の外側あるいは内側には、金、銀、アルミニウム等からなる反射薄膜がコーティングされている。反射薄膜は、シンチレータ５１で発生した光のうち、固体撮像素子３１（ファイバ光学プレート４１）側でなく、Ｘ線入射面側に向かう光を反射することで発光量の損失を低減し、検出器の検出感度を増大させることができる。また、反射膜は、外部からの直接光を遮断することもできる。
ファイバ光学プレート４１は、光入射面４２と光出射面４３との間の筐体１１外に突出した部分の側面が固定部材６１に固定されて、この固定部材６１に支持されている。固定部材６１は、Ｘ線入射方向に沿って順に積層される第１固定部材６２と、第２固定部材６３と、第３固定部材６４と、これらの第１固定部材６２〜第３固定部材６４同士を積層した状態で固定するためのスペーサ６５及び固定ネジ６６とを有している。ファイバ光学プレート４１は、モールド剤６７（たとえば、ポリエーテル変性物）により固定部材６１（本実施形態においては、第１固定部材６２及び第２固定部材６３）に固定されている。
第１固定部材６２は、ステンレス鋼製の部材からなり、略中央部にはファイバ光学プレート４１が挿通される開口部６２ａが形成されている。第２固定部材６３は、Ｘ線を遮蔽するように鉛製の部材からなり、略中央部にはファイバ光学プレート４１が挿通される開口部６３ａが形成されている。第３固定部材６４は、ステンレス鋼製の部材からなり、略中央部にはファイバ光学プレート４１が挿通される開口部６４ａが形成されている。第１固定部材６２、第２固定部材６３、及び、第３固定部材６４は、Ｘ線入射方向から見て、略矩形形状を呈している。第１固定部材６２、第２固定部材６３、及び、第３固定部材６４のそれぞれの４つの角部には、固定ネジ６６が挿通可能な穴部６２ｂ，６３ｂ，６４ｂが形成されている。
第１固定部材６２に形成された開口部６２ａと、第２固定部材６３に形成された開口部６３ａと、第３固定部材６４に形成された開口部６４ａとは、Ｘ線入射方向に見て略円形形状を呈しており、これらの第１固定部材６２〜第３固定部材６４同士を積層した状態では略同心軸上に位置する。第３固定部材６４は、開口部６４ａと筐体１１の開口部１２とが重なる状態で、ステンレス鋼製の固定ネジ６８により筐体１１に固定されている。
スペーサ６５及び固定ネジ６６は、ステンレス鋼製の部材からなり、スペーサ６５には、固定ネジ６６の雄ネジ部が螺合可能な雌ネジ部が形成されている。スペーサ６５及び固定ネジ６６は、４組設けられており、第１固定部材６２と第３固定部材６４と第２固定部材６３とは、４つの角部において、第１固定部材６２と第３固定部材６４とで第２固定部材６３を挟持する状態でスペーサ６５及び固定ネジ６６により固定されることになる。
スペーサ６５のＸ線入射方向に見て後方側となる端部には、Ｘ線を選択的に透過させるフィルタ部材７１が固定ネジ７３により着脱可能に取付けられている。これにより、フィルタ部材７１は、固定部材６１（第１固定部材６２、第２固定部材６３、及び、第３固定部材６４）に対して着脱可能に取付けられることになる。フィルタ部材７１は、本実施形態においては、アルミニウム製の板状部材からなる。フィルタ部材７１の厚さは、１ｍｍ程度に設定されている。アルミニウム製の部材を用いることにより、低エネルギーのＸ線を遮蔽して、高エネルギーのＸ線を精度よく検出することができる。また、フィルタ部材７１の材質及び厚さは、検出対象となるＸ線のエネルギーの大きさに応じて適宜選択されることになる。
フィルタ部材７１は、Ｘ線入射方向から見て、略矩形形状を呈している。フィルタ部材７１の４つの角部には、固定ネジ７３が挿通可能な穴部７２が形成されている。スペーサ６５には、固定ネジ７３の雄ネジ部が螺合可能な雌ネジ部が形成されている。フィルタ部材７１は、４つの角部においてスペーサ６５に取付けられることになる。固定ネジ７３は、ステンレス鋼製の部材からなる。
なお、フィルタ部材７１は、図１〜図３に示されるような板形状とされたものに限られるものではない。たとえば、図４及び図５に示されるように、ファイバ光学プレート４１及び固定部材６１の側面を覆う側部７４を有するケース形状とされたものを用いるようにしてもよい。フィルタ部材７１が側部７４を有することにより、ファイバ光学プレート４１の側面を確実に遮光することができる。
スペーサ６５の長さは、フィルタ部材７１とシンチレータ５１との間隔が所定値となるように設定されている。本実施形態においては、フィルタ部材７１とシンチレータ５１との間隔が１ｍｍ程度となるように、スペーサ６５の長さは、８ｍｍ程度に設定されている。これにより、フィルタ部材７１とシンチレータ５１との間隔は、スペーサ６５により規定されることになる。
遮蔽板８１は、凹部２３を覆ってボンディングワイヤ３４のＸ線入射方向前方を遮蔽するように固定基板２２に固定されている。遮蔽板８１は、厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼製の不透明な板状部材からなり、Ｘ線及び可視光線を遮蔽する。遮蔽板８１には、ファイバ光学プレート４１の光出射面に当接する固体撮像素子３１の受光部部分に対応する位置に、ファイバ光学プレート４１が挿通可能であり固体撮像素子３１（受光部）に対してファイバ光学プレート４１を位置決めするための開口部８２が形成されている。この開口部８２は、遮蔽板８１がボンディングワイヤ３４のＸ線入射方向前方を遮蔽するように、ボンディングワイヤ３４のＸ線入射方向前方に位置する部分よりも内側に位置している。ファイバ光学プレート４１は、遮蔽板８１を貫通した状態で固体撮像素子３１に固定される。
ファイバ光学プレート４１の側面と開口部８２を形成する遮蔽板８１の縁部との間に生じる間隙には、遮光性を有する材料として黒色のモールド剤８３（たとえば、ポリエーテル変性物）が全周にわたって塗布、充填され、ファイバ光学プレート４１を遮蔽板８１に固定している。
駆動回路部９１は、固定基板２２の電極端子２５と電気的に接続されており、電極端子２５から出力される画像信号に所定の演算処理を行う演算処理部、演算処理部の出力を増幅する増幅部等を有している。駆動回路部９１は、筐体１１内に収納された状態で配設されている。
次に、上述した構成のＸ線検出器１の組立方法について説明する。なお、ファイバ光学プレート４１の光入射面４２には、シンチレータ５１を予め形成しておく。
まず、第１固定部材６２の上に第２固定部材６３及び第３固定部材６４を積層し、固定ネジ６６を第１固定部材６２、第２固定部材６３及び第３固定部材６４に形成されたそれぞれの穴部６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ内に通し、固定ネジ６６とスペーサ６５とで第１固定部材６２、第２固定部材６３及び第３固定部材６４を締め付けて固定する。そして、ファイバ光学プレート４１の光出射面４３側部分を、第１固定部材６２、第２固定部材６３及び第３固定部材６４に形成されたそれぞれの開口部６２ａ，６３ａ，６４ａ、及び、遮蔽板８１に形成された開口部８２から挿入する。
続いて、開口部６２ａ，６３ａ，６４ａを形成する第１固定部材６２、第２固定部材６３及び第３固定部材６４のそれぞれの縁部とファイバ光学プレート４１の側面との間の間隙にモールド剤６７を充填する。このとき、モールド剤６７としては、粘性が高く、固体撮像素子３１（遮蔽板８１）側に流れ込まないものを用いることが好ましい。これにより、ファイバ光学プレート４１と固定部材６１とを確実に固定することができる。
そして、スペーサ６５の上にフィルタ部材７１を載せて、固定ネジ７３をフィルタ部材７１に形成された穴部７２に通し、固定ネジ７３とスペーサ６５とでフィルタ部材７１を締め付けて固定する。
一方、固体撮像素子３１が載置固定された固定基板２２を駆動回路部９１に電気的に接続して固定する。このとき、固体撮像素子３１は、図３にも示されるように、光電変換素子３２（受光部）の受光面３５を表にして載置して既に固定され、対応する固定基板２２側の電極パッドと固体撮像素子３１側の電極パッドとはボンディングワイヤ３４により電気的に接続されている。そして、遮蔽板８１を、遮蔽板８１に形成された開口部８２が固体撮像素子３１の受光部のＸ線入射方向前方に位置するように位置決めした状態で、固定基板２２に接着剤（たとえば、エポキシ樹脂系接着剤）を用いて接着固定する。
そして、ファイバ光学プレート４１の光出射面４３と固体撮像素子３１の受光面３５とに光学接着剤（たとえば、エポキシ樹脂系接着剤）を塗布し、ファイバ光学プレート４１の光出射面４３側部分を、遮蔽板８１に形成された開口部８２から挿入し、ファイバ光学プレート４１の光出射面４３と固体撮像素子３１の受光面３５とを貼り合わせてファイバ光学プレート４１と固体撮像素子３１とを光学的に接続する。このとき、ファイバ光学プレート４１は、開口部８２により、固体撮像素子３１の受光部の有効領域がファイバ光学プレート４１の光出射面４３を含むように位置決めされることになる。また、開口部８２は遮蔽板８１のボンディングワイヤ３４のＸ線入射方向前方に位置する部分よりも内側に形成されているので、開口部８２から挿入されたファイバ光学プレート４１とボンディングワイヤ３４とが接触してボンディングワイヤ３４が切断することはない。
次に、ファイバ光学プレート４１の側面と開口部８２を形成する遮蔽板８１の縁部との間に生じる間隙に、黒色のモールド剤８３を充填し、ファイバ光学プレート４１と遮蔽板８１とを固定する。このとき、モールド剤８３としては、粘性が高く、固体撮像素子３１、固定基板２２に流れ込まないものを用いることが好ましく、モールド剤が流れ込むことによりボンディングワイヤ３４が切断されるのを防ぐことができる。
次に、駆動回路部９１及び固定基板２２（ファイバ光学プレート４１の光出射面４３側部分）を筐体１１の開口部１２から挿入し、筐体１１の筒部１３に第１固定部材６２を嵌め込んで、筐体１１と第１固定部材６２とを固定ネジ６８により固定する。なお、駆動回路部９１及び固定基板２２を、筐体１１内部に別途固定するようにしてもよい。
次に、Ｘ線検出器１の動作を説明する。入射したＸ線は、反射薄膜、有機膜の全てを透過してシンチレータ５１に達する。このＸ線は、シンチレータ５１で吸収され、Ｘ線の光量に対応した光が放射される。放射された光は、光入射面４２からファイバ光学プレート４１内に入射する。ファイバ光学プレート４１に入射した光は、ファイバ光学プレート４１内を通って光出射面４３から光電変換素子３２（固体撮像素子３１の受光部）へと入射する。
各々の光電変換素子３２では、光電変換により、この可視光の光量に対応する電気信号が生成されて一定時間蓄積される。この可視光の光量は入射するＸ線の光量に対応しているから、つまり、各々の光電変換素子３２に蓄積されている電気信号は、入射するＸ線の光量に対応することになり、Ｘ線画像に対応する画像信号が得られる。光電変換素子３２に蓄積されたこの画像信号を図示していない信号ラインから固体撮像素子３１側の電極パッド、ボンディングワイヤ３４、固定基板２２側の電極パッド、内部配線を介して最終的には電極端子２５から順次出力することにより、外部へと転送し、これを駆動回路部９１で処理することにより、Ｘ線像を表示することができる。
なお、固定基板２２に遮蔽板８１を固定すると共に、ファイバ光学プレート４１の側面と開口部８２を形成する遮蔽板８１の縁部との間に生じる間隙に黒色のモールド剤８３を塗布、充填することにより、光がファイバ光学プレート４１の光出射面４３以外から光電変換素子３２に入射するのを防いでいる。また、遮蔽板８１及び固定部材６１（第２固定部材６３）、特に第２固定部材６３によりＸ線が遮断されるので、ボンディングワイヤ３４、受光部以外の固体撮像素子３１部分、駆動回路部９１にＸ線が入射するのが抑制される。
このように、本実施形態に係るＸ線検出器１にあっては、ファイバ光学プレート４１の筐体１１外に突出した部分を固定して支持する固定部材６１（第１固定部材６２、第２固定部材６３及び第３固定部材６４）が筐体に固定され、この固定部材６１（スペーサ６５）に対してフィルタ部材７１が着脱可能に取付けられるので、筐体１１と固定部材６１とファイバ光学プレート４１とが固定された状態でフィルタ部材７１の取付け及び取外しを行うことができる。この結果、フィルタ部材７１を交換可能に且つ容易に組み付けることが可能となる。また、遮蔽板８１には、ファイバ光学プレート４１の光出射面４３に当接する固体撮像素子３１の受光部（光電変換素子３２の配列された部分）部分に対応する位置に、ファイバ光学プレート４１が挿通可能な開口部８２が形成されているので、ファイバ光学プレート４１を固体撮像素子３１に対して適切且つ精度よく組み付けることができる。
また、固定部材６１は、Ｘ線入射方向に沿って順に積層される第１固定部材６２、第２固定部材６３及び第３固定部材６４と、第１固定部材６２、第２固定部材６３及び第３固定部材６４を積層した状態で固定するスペーサ６５及び固定ネジ６６とを有しており、第３固定部材６４は筐体１１に固定され、フィルタ部材７１は、スペーサ６５に着脱可能に取付けられることにより、筐体１１と固定部材６１とファイバ光学プレート４１とが固定された状態においてフィルタ部材７１の着脱を確実に行い得る構成を簡易且つ低コストで実現することができる。
また、スペーサ６５は、シンチレータ５１とフィルタ部材７１との間隔を規定するので、新たな部材を用いることなく、シンチレータ５１とフィルタ部材７１との間隔を規定することができ、より一層の低コスト化を図ることができる。
また、ファイバ光学プレート４１の側面と開口部８２を形成する遮蔽板８１の縁部との間に生じる間隙には、黒色のモールド剤８３が充填されていることにより、ファイバ光学プレート４１の光出射面４３以外から固体撮像素子３１の受光部（受光面３５）に光が入射するのを妨げて、固体撮像素子３１にて撮像する画像周辺のバックグラウンドとなるのを防ぐことができる。
また、第２固定部材６３（固定部材６１）は、入射するＸ線を遮蔽する材料である鉛からなるので、第２固定部材６３（固定部材６１）により、固体撮像素子３１、固定基板２２及び駆動回路部９１に入射するＸ線が遮蔽されるので、Ｘ線の照射によるノイズや故障の発生を抑制することができる。
また、位置決め部材としての遮蔽板８１は、ファイバ光学プレート４１の光出射面４３以外から固体撮像素子３１に入射する光を遮蔽する材料である不透明なステンレス鋼からなるので、この遮蔽板８１により、ファイバ光学プレート４１の光出射面４３以外から固体撮像素子３１の受光部（受光面３５）に光が入射するのを防ぐことができ、固体撮像素子３１にて撮像する画像周辺のバックグラウンドとなるのを防ぐことができる。
また、遮蔽板８１に形成された開口部８２は、遮蔽板８１のボンディングワイヤ３４のＸ線入射方向前方に位置する部分よりも内側に形成されていることにより、ファイバ光学プレート４１を固体撮像素子３１に接続する際に、ファイバ光学プレート４１とボンディングワイヤと３４が接触してボンディングワイヤ３４が切断されるのを防ぐことができる。この結果、固体撮像素子３１に対してファイバ光学プレート４１を極めて適切に組み付けることができる。
また、万が一、第２固定部材６３（固定部材６１）をＸ線が透過した場合でも、遮蔽板８１は入射するＸ線を遮蔽する材料からなるので、この遮蔽板８１により、固体撮像素子３１、ボンディングワイヤ３４、固定基板２２及び駆動回路部９１に入射するＸ線が遮蔽されるので、Ｘ線の照射によるノイズや故障の発生を確実に抑制することができる。
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、ファイバ光学プレート４１の光入射面４２及び光出射面４３、遮蔽板８１に形成される開口部８２といった各構成部品の形状等も適宜変更して設定することができる。また、本実施形態においては、固定部材６１が第１固定部材６２、第２固定部材６３及び第３固定部材６４の３つの部材からなるように構成されているが、これに限られることなく、固定部材６１を１つ又は２つの部材、あるいは、４つ以上の部材からなるように構成するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、Ｘ線を遮蔽する材料で第２固定部材６３（固定部材６１）を構成し、Ｘ線及び可視光線を遮蔽する材料で遮蔽板８１を構成するようにしているが、これに限られるものではない。たとえば、Ｘ線を透過する材料で第２固定部材６３（固定部材６１）を構成し、Ｘ線及び可視光線を遮蔽する材料で遮蔽板８１を構成するようにしてよく、また、Ｘ線を遮蔽する材料で第２固定部材６３（固定部材６１）を構成し、可視光線を遮蔽するがＸ線を透過する材料で遮蔽板８１を構成するようにしてもよい。
また、固定部材６１は、図６及び図７に示されるように、ファイバ光学プレート４１における光入射面４２側の部分の側面が固定される第４固定部材６９を含んでいてもよい。第４固定部材６９の略中央部には、ファイバ光学プレート４１が挿通される開口部６９ａが形成されている。第４固定部材６９の４つの角部には、固定ねじ７３が挿通可能な穴部が形成されている。第４固定部材６９に形成された開口部６９ａは、Ｘ線入射方向から見て略円形形状を呈しており、開口部６２ａ，６３ａ，６４ａと略同心軸上に位置する。第４固定部材６９は、フィルタ部材７１と共に４つの角部においてスペーサ６５に着脱可能に取付けられることになる。
開口部６９ａを形成する第４固定部材６９の縁部とファイバ光学プレート４１における光入射面４２側の部分の側面との間の間隙にはモールド剤７０が充填、塗布されている。モールド剤７０により、第４固定部材６９とファイバ光学プレート４１とがファイバ光学プレート４１における光入射面４２近傍の位置で固定される。このように、ファイバ光学プレート４１における光入射面４２近傍の位置にて、ファイバ光学プレート４１の側面を第４固定部材６９に固定することにより、ファイバ光学プレート４１の固定をより一層強固なものとすることができる。なお、モールド剤７０はモールド剤６７と同じ材質を用いることができる。
産業上の利用可能性
本発明の放射線検出器は、医療機器や非破壊検査機器等のＸ線検出器に利用できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、実施形態に係る放射線検出器を示す側面図である。
図２は、実施形態に係る放射線検出器を示す構成断面図である。
図３は、実施形態に係る放射線検出器を示す要部分解斜視図である。
図４は、実施形態に係る放射線検出器の変形例を示す側面図である。
図５は、実施形態に係る放射線検出器の変形例を示す構成断面図である。
図６は、実施形態に係る放射線検出器の変形例を示す構成断面図である。
図７は、実施形態に係る放射線検出器の変形例を示す構成断面図である。
【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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