(57)【要約】【課題】シンチレータ結晶層を別個に形成することによって、シンチレータ結晶層の上面、および下面を検査可能として不良結晶を確実に除去するとともに、簡便な放射線検出器の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の放射線検出器の製造方法は、容器７を用いてシンチレータ結晶層が別個に形成され、シンチレータ結晶層の第１面α１を検査して不良結晶を特定する検査第１工程と、第１面α１と対向する第２面α２を検査して不良結晶を特定する検査第２工程とを備えている。これにより、シンチレータ結晶層に混入した不良結晶が確実に取り除かれる。【選択図】図７
2009294135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が２次元的に配列されて構成されたシンチレータ結晶層と、前記蛍光を授受するライトガイドと、前記蛍光を検出する蛍光検出器とが結合して構成される放射線検出器の製造方法において、
第１方向に伸びるとともに前記第１方向と直交する第２方向に配列された複数の第１光学部材と、前記第２方向に伸びるとともに前記第１方向に配列された複数の第２光学部材とを互いに嵌合させて一体化させることにより格子状の光学部材枠体を形成する光学部材枠体製造工程と、
鉛直方向に開口が備えられた容器の前記開口に前記光学部材枠体を嵌め込む光学部材枠体嵌め込み工程と、
前記開口にシンチレータ結晶を次々と挿入することにより、シンチレータ結晶を２次元的に配列させてシンチレータ結晶層を形成するシンチレータ結晶層形成工程と、
前記シンチレータ結晶層における前記容器から露出した第１面を検査して不良のシンチレータ結晶を特定する検査第１工程と、
前記第１面に粘着性のテープを貼り付けるテープ貼り付け工程と、
前記シンチレータ結晶層を前記容器から脱離させて前記シンチレータ結晶層における前記第１面と対向する第２面を露出させる脱離工程と、
前記第２面を検査して不良のシンチレータ結晶を特定する検査第２工程と、
前記シンチレータ結晶層が有する不良のシンチレータ結晶を新しいシンチレータ結晶と交換する不良結晶交換工程とを備えることを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線検出器の製造方法において、
前記放射線検出器は複数のシンチレータ結晶層を有し、
鉛直方向に向いて形成された凹部と、前記凹部の内側に鉛直方向に昇降自在の天板を有する仮組み用容器の前記凹部に沿って短冊状のフィルムを設置する第Ａ工程と、
前記不良結晶交換工程で形成された前記テープが貼り付けられたシンチレータ結晶層を前記凹部に嵌め込む第Ｂ工程と、
前記第１面に貼り付けられた粘着テープを剥離させる第Ｃ工程と、
前記天板を鉛直下向きに移動させる第Ｄ工程と、
前記フィルムの両端を前記凹部の内部に向かって折りたたむことにより、複数のシンチレータ結晶層を一括してフィルムで包含させる第Ｅ工程と、
鉛直方向に向いて形成された肉抜き部を有する接着用容器の前記肉抜き部に硬化前の硬化性樹脂を流し込む第Ｆ工程と、
前記フィルムで包含された複数のシンチレータ結晶層を一括して前記仮組み用容器から取り出して、それを前記接着用容器の前記肉抜き部に嵌め込む第Ｇ工程と、
前記フィルムの折りたたみを解除するとともに、前記フィルムの端部を鉛直方向から引っ張って前記肉抜き部から引き抜く第Ｈ工程と、
前記硬化性樹脂を硬化させてシンチレータ結晶が３次元的に接着されたシンチレータを製造する第Ｊ工程と、
前記シンチレータと、前記ライトガイドと、前記蛍光検出器とを光学的に結合させる第Ｋ工程とを備えることを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線検出器の製造方法において、前記検査第１工程と前記検査第２工程の各々は、前記シンチレータ結晶層の前記第１面、および前記第２面に付着した異物を除去する操作を含むことを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シンチレータ、ライトガイド、光電子増倍管の順に各々が光学的に結合された放射線検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の放射線検出器は、被検体に投与されて関心部位に局在した放射性薬剤から放出された放射線（例えばγ線）を検出し、被検体の関心部位における放射性薬剤分布の断層画像を得るための断層撮影装置（ＥＣＴ：Ｅｍｍｉｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）に使用される。ＥＣＴには、主なものとして、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｏｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置などが挙げられる。
【０００３】
ＰＥＴ装置を例にとって説明する。ＰＥＴ装置は、ブロック状の放射線検出器をリング状に配列した検出器リングを有する。この検出器リングは、被検体を包囲するために設けられているものであり、被検体を透過してきたガンマ線を検出できる構成となっている。
【０００４】
このようなＰＥＴ装置の検出器リングに配備される放射線検出器には、分解能を高める目的で、放射線検出器に設けられたシンチレータの深さ方向の位置弁別が可能な構成となっているものがしばしば搭載される。特に、このような放射線検出器は、例えば動物用に設定されたＰＥＴ装置に用いられる。図１５は、従来の放射線検出器の構成を説明する斜視図である。このような放射線検出器５０は、直方体のシンチレータ結晶５１が２次元的に集積されて形成されたシンチレータ結晶層５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄと、各シンチレータ結晶層５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄから照射される蛍光を検知する位置弁別機能を備えた蛍光検出器５３を備えている。なお、シンチレータ結晶層５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄの各々は、ｚ方向に積層されており、入射した放射線を蛍光に変換するシンチレータ５２を構成する。また、各々のシンチレータ結晶層５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄには、複数枚の反射板５４が設けられている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
このような放射線検出器の製造方法は、図１６に示すように、シンチレータ結晶層５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄを順次積層してシンチレータ５２を製造する工程を備えている。従来のシンチレータ５２の製造工程は、シンチレータ結晶５１を容器５５の開口に２次元的に配列することによりマトリックス状のシンチレータ結晶層５２Ａを形成する。そして、シンチレータ結晶層５２Ａを覆うようにシンチレータ結晶５１を２次元的に配列してシンチレータ結晶層５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄを順次形成していく。そして、全てのシンチレータ結晶層５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄが形成された時点で、シンチレータ結晶５１の間隙に接着剤５６を浸透させ、シンチレータ結晶５１が３次元的に接着されたシンチレータ５２が製造される。
【０００６】
シンチレータ結晶５１は、時として一辺が１ｍｍ〜２ｍｍ程度に設定されることがある。この様なシンチレータ結晶５１を形成する際に、シンチレータ結晶５１の角部が欠損した不良結晶が生じてしまう。この様に微細なシンチレータ結晶５１を個別に観察しても不良結晶を発見するのは容易でないので、結果として、シンチレータ結晶層５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄに不良結晶が混入してしまう。そこで、従来のシンチレータの製造工程においては、シンチレータ結晶層５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄが形成されるごとに、開口からシンチレータ結晶層の上面を検査し、不良結晶を発見している。この不良結晶は、シンチレータ結晶層から引き抜かれて新しいものに交換されることになる。
【特許文献１】特開２００４−２７９０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような構成を有する従来例には、以下のような問題点がある。
すなわち、従来の構成の検査では、容器５５の開口から露出したシンチレータ結晶層の上面しか観察できない。したがって、欠損部が容器５５の底面と接している下面側に向いた不良のシンチレータ結晶は、従来の検査では良品と判断されてしまう。つまり、従来の検査では、不良結晶を完全に取り除くことができない。不良結晶が残存したまま放射線検出器５０が製造されると、シンチレータ５２で生じた蛍光の分布が不良結晶によって撹乱されるので、放射線検出器の空間分解能、および放射線検出強度が低下してしまう。同様の問題は、シンチレータ結晶層５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄの下面についても生じる。
【０００８】
また、シンチレータ結晶層の下面が検査できないことにより、別異の問題が招来される。シンチレータを製造する際に、シンチレータ結晶層の間にホコリなどの異物が挟まれることがある。シンチレータ結晶の下面にホコリが付着している場合、このホコリは、シンチレータ結晶層の下面に位置することになる。つまり、一旦シンチレータ結晶５１が配列されてシンチレータ結晶層が形成されてしまうと、その下面を検査することができないので、もはやシンチレータ結晶５１の下面に付着したホコリが発見される機会は失われてしまい、ホコリが残存したまま放射線検出器５０が製造される。放射線検出器５０において、シンチレータ５２で生じた蛍光は、このホコリによって乱反射されることになるので、やはり放射線検出器５０の空間分解能、および放射線検出強度が低下してしまう。
【０００９】
さらに、シンチレータ結晶層の上面にシンチレータ結晶を配列する従来の構成によれば、製造が煩雑になるという問題点もある。シンチレータ結晶層５２Ａにおいては、容器５５の底面が平坦であるので、シンチレータ結晶５１の配列が行いやすい。しかしながら、シンチレータ５２Ｂは、シンチレータ結晶層５２Ａの上面にシンチレータ結晶５１を配列しなければならないので、事情が異なる。すなわち、シンチレータ結晶層５２Ａの上面は、複数のシンチレータ結晶５１が配列されて形成されているので、必ずしも平坦とはなっていない。つまり、シンチレータ結晶層５２Ａの上面に載置されたシンチレータ結晶５１は傾斜して載置されてしまう。これが新たなシンチレータ結晶５１の載置をするときの邪魔となる。したがって、シンチレータ結晶層５２Ａの上面にシンチレータ５１を配列させることは、煩雑な作業となってしまう。この様な問題は、シンチレータ結晶層５２Ｃ，５２Ｄについても生じる。
【００１０】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、シンチレータ結晶層を別個に形成することによって、シンチレータ結晶層の上面、および下面を検査可能として不良のシンチレータ結晶（不良結晶）を確実に除去するとともに、簡便な放射線検出器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】
【００１１】
本発明は、この様な目的を達成するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線検出器の製造方法は、放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が２次元的に配列されて構成されたシンチレータ結晶層と、蛍光を授受するライトガイドと、蛍光を検出する蛍光検出器とが結合して構成される放射線検出器の製造方法において、第１方向に伸びるとともに第１方向と直交する第２方向に配列された複数の第１光学部材と、第２方向に伸びるとともに第１方向に配列された複数の第２光学部材とを互いに嵌合させて一体化させることにより格子状の光学部材枠体を形成する光学部材枠体製造工程と、鉛直方向に開口が備えられた容器の開口に光学部材枠体を嵌め込む光学部材枠体嵌め込み工程と、開口にシンチレータ結晶を次々と挿入することにより、シンチレータ結晶を２次元的に配列させてシンチレータ結晶層を形成するシンチレータ結晶層形成工程と、シンチレータ結晶層における容器から露出した第１面を検査して不良のシンチレータ結晶を特定する検査第１工程と、第１面に粘着性のテープを貼り付けるテープ貼り付け工程と、シンチレータ結晶層を容器から脱離させてシンチレータ結晶層における第１面と対向する第２面を露出させる脱離工程と、第２面を検査して不良のシンチレータ結晶を特定する検査第２工程と、シンチレータ結晶層が有する不良のシンチレータ結晶を新しいシンチレータ結晶と交換する不良結晶交換工程とを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
［作用・効果］本発明の構成によれば、シンチレータ結晶層における第１面を検査して不良のシンチレータ結晶を特定する検査第１工程と、第１面と対向する第２面を検査して不良のシンチレータ結晶を特定する検査第２工程とを備えている。これにより、不良のシンチレータ結晶における角部の欠損が、第１面、および第２面のどちら側に向いていたとしても確実に不良のシンチレータ結晶を発見し、これを新しいシンチレータ結晶に代えることができる。したがって、欠損部が容器の底面側に向いた不良のシンチレータ結晶もシンチレータから確実に除去されることになる。したがって、本発明に係る放射線検出器は、不良のシンチレータ結晶によって、シンチレータで生じた蛍光の分布が撹乱されることがないので、空間分解能、および放射線検出強度の高い放射線検出器が提供できる。
【００１３】
また、本発明の構成によれば、シンチレータ結晶層の各々は、シンチレータ結晶層形成工程において、別個に形成される構成となっている。つまり、シンチレータ結晶の下面を容器における開口の底面に当接させることを繰返してシンチレータ結晶を２次元的に配列させることにより、全てのシンチレータ結晶層が形成されるわけである。このような構成となっているので、シンチレータ結晶が容器内部で傾斜して載置されることがない。したがって、容易にシンチレータ結晶の載置を行うことができる。このように、本発明の構成によれば、シンチレータ結晶層を形成する工程の作業効率は、高いものとなり、結果として安価な放射線検出器が提供できる。
【００１４】
また、請求項２に記載の放射線検出器の製造方法は、請求項１に記載の放射線検出器の製造方法において、放射線検出器は複数のシンチレータ結晶層を有し、鉛直方向に向いて形成された凹部と、凹部の内側に鉛直方向に昇降自在の天板を有する仮組み用容器の凹部に沿って短冊状のフィルムを設置する第Ａ工程と、不良結晶交換工程で形成されたテープが貼り付けられたシンチレータ結晶層を凹部に嵌め込む第Ｂ工程と、第１面に貼り付けられた粘着テープを剥離させる第Ｃ工程と、天板を鉛直下向きに移動させる第Ｄ工程と、フィルムの両端を凹部の内部に向かって折りたたむことにより、複数のシンチレータ結晶層を一括してフィルムで包含させる第Ｅ工程と、鉛直方向に向いて形成された肉抜き部を有する接着用容器の肉抜き部に硬化前の硬化性樹脂を流し込む第Ｆ工程と、フィルムで包含された複数のシンチレータ結晶層を一括して仮組み用容器から取り出して、それを接着用容器の肉抜き部に嵌め込む第Ｇ工程と、フィルムの折りたたみを解除するとともに、フィルムの端部を鉛直方向から引っ張って肉抜き部から引き抜く第Ｈ工程と、硬化性樹脂を硬化させてシンチレータ結晶が３次元的に接着されたシンチレータを製造する第Ｊ工程と、シンチレータと、ライトガイドと、蛍光検出器とを光学的に結合させる第Ｋ工程とを備えることを特徴とするものである。
【００１５】
［作用・効果］上記構成の仮組み用容器には、鉛直方向に昇降自在の天板が備えられている。これにより、仮組み用容器に嵌め込まれるシンチレータ結晶層の鉛直方向に関する位置を自由に変更することができる。つまり、シンチレータ結晶層の第１面からテープを剥離するときに、シンチレータ結晶層の第１面が凹部に陥入することを防止することができる。これにより、テープは、仮組み用容器に邪魔されることなく、容易に剥離されることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の放射線検出器の製造方法は、請求項１または請求項２に記載の放射線検出器の製造方法において、検査第１工程と検査第２工程の各々は、シンチレータ結晶層の第１面、および第２面に付着した異物を除去する操作を含むことを特徴とするものである。
【００１７】
［作用・効果］上記構成によれば、シンチレータ結晶層の両面に付着した異物を除去する操作を備えている。したがって、シンチレータ結晶層の両面のいずれかにホコリなどの異物が付着していたとしても、それを確実に除去することができる。したがって、上記構成に係る放射線検出器によれば、シンチレータで生じた蛍光は、異物によって乱反射されることがないので、空間分解能、および放射線検出強度が高い放射線検出器が提供できる。
【００１８】
また、本明細書は、次のような放射線検出器の製造方法も開示している。
【００１９】
（１）請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検出器の製造方法において、前記第１光学部材の各々と、前記第２光学部材との各々とには前記鉛直方向に沿った複数の溝が形成されており、前記光学部材枠体製造工程において、前記第１光学部材に形成された溝と、前記第２光学部材に形成された溝とを嵌合させて前記光学部材枠体が形成されることを特徴とする放射線検出器の製造方法。
【００２０】
（１）のような構成とすれば、容易に光学部材枠体を構成することができる。上記構成に係る光学部材枠体は、第１光学部材とそれと直交する第２光学部材とが有する溝を互いに嵌合させることで製造されるので、確実に両光学部材が一体化した光学部材枠体を形成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の構成によれば、シンチレータ結晶層における第１面を検査して不良のシンチレータ結晶を特定する検査第１工程と、第１面と対向する第２面を検査して不良のシンチレータ結晶を特定する検査第２工程とを備えている。したがって、欠損部が容器と接している第２面に向いた不良のシンチレータ結晶は、シンチレータから確実に除去されることになる。また、本発明の構成によれば、シンチレータ結晶の下面を容器における開口の底面に当接させることを繰返してシンチレータ結晶を２次元的に配列させることにより、全てのシンチレータ結晶層が形成される。このような構成となっているので、シンチレータ結晶が容器内部で傾斜して載置されることがない。したがって、容易にシンチレータ結晶の載置を行うことができる。このように、本発明の構成によれば、シンチレータ結晶層を形成する工程の作業効率は、高いものとなり、結果として安価な放射線検出器が提供できる。
【実施例１】
【００２２】
以下、本発明に係る放射線検出器の製造方法の実施例について図面を参照しながら説明する。まず、実施例１に係る放射線検出器の構成について説明する。図１は、実施例１に係る放射線検出器の斜視図である。図１に示すように、実施例１に係る放射線検出器１は、シンチレータ結晶層２Ｄ，シンチレータ結晶層２Ｃ，シンチレータ結晶層２Ｂ，およびシンチレータ結晶層２Ａの順にシンチレータ結晶層の各々がｚ方向に積層されて形成されたシンチレータ２と、シンチレータ２の下面に設けられ、シンチレータ２から発する蛍光を検知する位置弁別機能を備えた光電子増倍管（以下、ＰＭＴとよぶ）３と、シンチレータ２とＰＭＴ３との間に介在する位置に配置されるとともに、蛍光を授受するライトガイド４とを備える。したがって、シンチレータ結晶層の各々は、ＰＭＴ３に向かう方向に積層されて構成されている。また、シンチレータ結晶層２Ａは、シンチレータ２における放射線の入射面となっている。なお、各々のシンチレータ結晶層２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは、光学的に結合され、各々の層間には、透過材ｔが設けられている。この透過材ｔは、シンチレータ結晶層で生じた蛍光を透過させＰＭＴ３に導くとともに、ｚ方向について互いに隣接するシンチレータ結晶を接着する部材である。この透過材ｔの材料としては、シリコン樹脂からなる熱硬化性樹脂が使用できる。シンチレータ結晶層２Ａは、放射性線源から放射されるγ線の受光部となっており、ブロック状のシンチレータ結晶がシンチレータ結晶ａ（１，１）を基準としてｘ方向に３２個、ｙ方向に３２個マトリックス状に２次元配置された構成となっている。すなわち、シンチレータ結晶ａ（１，１）〜シンチレータ結晶ａ（１，３２）がｙ方向に配列して、シンチレータ結晶アレイを形成し、このシンチレータ結晶アレイがｘ方向に３２本配列してシンチレータ結晶層２Ａが形成される。なお、シンチレータ結晶層２Ｂ，２Ｃ，および２Ｄについてもシンチレータ結晶がシンチレータ結晶ｂ（１，１）、ｃ（１，１）、およびｄ（１，１）のそれぞれを基準としてｘ方向に３２個、ｙ方向に３２個マトリックス状に２次元配置された構成となっている。なお、シンチレータ結晶層２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの各々において、透過材ｔが互いに隣接するシンチレータ結晶の間にも設けられている。したがって、シンチレータ結晶の各々は、透過材ｔに取り囲まれていることになる。この透過材ｔの厚さは、２５μｍ程度である。なお、ＰＭＴは、本発明における蛍光検出器に相当する。また、ｘ方向、およびｙ方向は、本発明の第１方向、および第２方向のそれぞれに相当する。なお、γ線は、本発明の放射線に相当する。
【００２３】
シンチレータ２は、γ線の検出に適したシンチレータ結晶が３次元的に配列されて構成されている。すなわち、シンチレータ結晶は、Ｃｅが拡散したＬｕ２（１−Ｘ）Ｙ２ＸＳｉＯ５（以下、ＬＹＳＯとよぶ）によって構成されている。シンチレータ結晶の各々は、シンチレータ結晶層に係らず、例えば、ｘ方向の幅が１．４５ｍｍ，ｙ方向の幅が１．４５ｍｍ，ｚ方向の高さが４．５ｍｍの直方体をしている。また、シンチレータ２の４側端面は、図示しない反射膜で被覆されている。また、ＰＭＴ３は、マルチアノードタイプであり、入射した蛍光のｘ，およびｙについての位置を弁別することができる。
【００２４】
シンチレータ２におけるシンチレータ結晶層２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄには、ｘ方向に伸びた細長状の第１反射板ｒがシンチレータ結晶に挟まれるように設けられるとともに、ｙ方向に伸びた細長状の第２反射板ｓがシンチレータ結晶に挟まれるように設けられている。また、互いに隣接する第１反射板ｒは、シンチレータ結晶２個分だけ離間し、互いに隣接する第２反射板ｓは、シンチレータ結晶２個分だけ離間している。図２は、実施例１に係る放射線検出器のシンチレータ結晶層の構成を説明する平面図である。図２に示すように、シンチレータ結晶層２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄの間で両反射板ｒ，ｓの挿入パターンは互いに異なっている。すなわち、シンチレータ結晶層２Ｂの両反射板ｒ，ｓの挿入パターンは、シンチレータ結晶層２Ａのそれをｙ方向にシンチレータ結晶１個分だけずらしたものとなっている。また、シンチレータ結晶層２Ｃの両反射板の挿入パターンは、シンチレータ結晶層２Ａのそれをｘ方向にシンチレータ結晶１個分だけずらしたものとなっている。そして、シンチレータ結晶層２Ｄの両反射板の挿入パターンは、シンチレータ結晶層２Ａのそれをｘ方向、およびｙ方向にシンチレータ結晶１個分ずつずらしたものとなっている。
【００２５】
実施例１に係る放射線検出器１のｚ方向における蛍光の発生位置の弁別方法について説明する。図２に示すように、シンチレータ２を構成する各シンチレータ結晶層２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄにおいて、第１反射板ｒと第２反射板ｓの挿入位置が互いに異なるものとなっている。なお、図２は、実施例１に係るシンチレータ２の一部を示しており、図中の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）は、それぞれシンチレータ結晶層２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，および２Ｄの構成を表している。（２，２）に位置するシンチレータ結晶ａ（２，２）、ｂ（２，２）、ｃ（２，２）、ｄ（２，２）に注目すると、４つとも、隣り合う２辺が反射板ｒ，ｓに覆われている。しかも、（２，２）に位置するシンチレータ結晶において、反射板ｒ，ｓが設けられている方向は、互いに異なったものとなっている。このように、ｘｙの位置が同一な４つのシンチレータ結晶の光学的条件は、互いに異なったものとなっている。シンチレータ結晶で生じた蛍光は、ｘｙ方向に広がりながらＰＭＴ３に到達するが、反射板を設けることによって、その広がり方に方向性が付加されており、しかも、ｘ，ｙの位置が同一な４つのシンチレータ結晶ａ（２，２）、ｂ（２，２）、ｃ（２，２）、ｄ（２，２）で生じた蛍光の各々を比較すれば、それらが広がる方向は互いに異なったものとなっている。つまり、シンチレータ２のｚ方向における蛍光発生位置の違いは、蛍光のｘｙ方向の位置の違いに変換されることになる。ＰＭＴ３は、このｚ方向の位置の違いに起因する蛍光のｘｙ方向のわずかなずれを検知し、そこから蛍光のｚ方向に関する発生位置を割り出すことができる。
【００２６】
ライトガイド４は、シンチレータ２から発せられた蛍光を受け取って、ＰＭＴ３に受け渡す部材である。また、ＰＭＴ３は、蛍光の強度と、入射時間と、シンチレータ２における発生位置を計測する。
【００２７】
以上のような放射線検出器を製造する方法について説明する。
【００２８】
＜光学部材枠体製造工程Ｓ１＞
図３は、実施例１に係る光学部材枠体製造工程を説明する斜視図である。実施例１に係る光学部材枠体を製造するには、第１反射板ｒをｙ方向に配列させる。この第１反射板ｒは、図３に示すように、その長手方向はｘ方向に沿っており、短手方向はｚ方向に沿っており、厚さ方向はｙ方向に沿っている短冊状の部材である。また、この第１反射板ｒには、ｚ方向に沿った溝ｒａを複数有している。単一の第１反射板ｒに注目すると、溝ｒａは、略等間隔に並んでおり、かつ溝ｒａの開口部は、ｚ方向について同一方向に設けられている。また、図３に示すように、第２反射板ｓの長手方向はｙ方向に沿っており、短手方向はｚ方向に沿っており、厚さ方向はｘ方向に沿っている短冊状の部材である。また、この第２反射板ｓには、ｚ方向に沿った溝ｓａを複数有している。単一の第２反射板ｓに注目すると、溝ｓａは、略等間隔に並んでおり、かつ溝ｓａの開口部は、ｚ方向について同一方向に設けられている。光学部材枠体製造工程においては、第２反射板ｓをｚ方向に沿って第１反射板ｒに近接させることにより、両反射板ｒ，ｓの溝ｒａ，および溝ｓａとを互いに嵌合させる。こうして、第２反射板ｓがｘ方向に配列されるとともに、第１反射板ｒと、第２反射板ｓとが一体化され、図４に示すような両反射板ｒ，ｓが格子状に配列された光学部材枠体６が製造される。なお、第１反射板、および第２反射板は、本発明の第１光学部材、および第２光学部材のそれぞれに相当する。
【００２９】
＜光学部材枠体はめ込み工程Ｓ２＞
次に、この光学部材枠体６を容器７にはめ込む。この光学部材枠体はめ込み工程の説明に先立って、容器７の構成について説明する。図５は、実施例１に係る容器の構成を説明する斜視図である。実施例１に係る容器７には、ｚ方向上向きに開口７ａが備えられている。この開口７ａは、ｚ方向から見たとき、矩形となっており、そのｚ方向の深さは、実施例１に係るシンチレータ結晶層のｚ方向の厚さと略同一となっている。なお、開口７ａのｚ方向についての底面は、平面状の閉塞端面７ｂとなっている。そして、容器７は、例えばフッ素樹脂で構成することができる。
【００３０】
図６は、実施例１に係る光学部材枠体はめ込み工程を説明する断面図である。図６に示すように、光学部材枠体はめ込み工程においては、この開口７ａに光学部材枠体６をｚ方向からはめ込む。このとき、開口７ａのｘ方向の長さは、第１反射板ｒの長手方向の長さと略同一であり、この開口７ａのｙ方向の長さは、第２反射板ｓの長手方向の長さと略同一となっている。したがって、光学部材枠体６の４側端部は、開口７ａの４側端面に当接したものとなっている。図６に示すように、光学部材枠体６が容器７の開口７ａにはめ込まれる。なお、図６において、光学部材枠体６を構成する反射板の枚数を省略している。以降の各図においても、同様に反射板の枚数を省略するものとする。また、図６〜図８は、ｚｘ平面の断面図であるが、実施例１においては、ｙｚ平面の断面も同様の構成となっている。また、ｚ方向は、本発明の鉛直方向に相当する。
【００３１】
＜シンチレータ結晶層形成工程Ｓ３＞
次に、開口７ａに光学部材枠体６とシンチレータ結晶８とを挿入することにより、シンチレータ結晶層２Ａを形成する。開口７ａのｚ方向の深さは、シンチレータ結晶８のｚ方向の高さと略同一となっている。ところで、光学部材枠体６の互いに隣接する第１反射板ｒの離間距離は、挿入されるシンチレータ結晶８のｙ方向における長さの２倍であり、光学部材枠体６の互いに隣接する第２反射板ｓの離間距離は、挿入されるシンチレータ結晶８のｘ方向における長さの２倍となっている。本工程において、シンチレータ結晶８は、光学部材枠体６が分割する各区画にはめ込まれるので、シンチレータ結晶８は、互いに隣接する第１反射板ｒの間に２個、互いに隣接する第２反射板ｓの間に２個づつ挿入され、図７に示すように、開口７ａはシンチレータ結晶８で埋め尽くされる。このとき、開口７ａ全体で見れば、ｘ方向、およびｙ方向に３２個分だけシンチレータ結晶８が２次元的に配列していることになる。この２次元的なシンチレータ結晶８の配列が本発明のシンチレータ結晶層である。
【００３２】
＜検査第１工程Ｓ４＞
この様に形成されたシンチレータ結晶層２Ａをｚ方向から観察すると、シンチレータ結晶８の上面が連接して形成されたシンチレータ結晶層２Ａの第１面α１が露出している。検査第１工程では、第１面α１を検査することにより、シンチレータ結晶８の角部が欠損した不良結晶の有無を判断する。本工程で発見された不良結晶は、開口７ａから引き抜かれて、新たなシンチレータ結晶８に代えられる。この検査第１工程Ｓ４は、第１面α１の検査を通じて確認できる不良結晶が皆無となるまで繰返される。また、不良結晶が皆無となった時点で、シンチレータ結晶層２Ａの第１面α１に付着したホコリなどの異物を除去する。
【００３３】
＜テープ貼り付け工程Ｓ５，および脱離工程Ｓ６＞
次に、図８に示すように、粘着性のテープ９をシンチレータ結晶層２Ａの第１面α１に貼り付けて、シンチレータ結晶８の各々を仮止めする。そして、テープ９が貼り付けられた状態で、シンチレータ結晶層２Ａを鉛直方向に引き抜き、容器７の開口７ａからシンチレータ結晶層２Ａを脱離させる。このようなテープ貼り付け工程Ｓ５，および脱離工程Ｓ６によって、第１面α１はテープ９によって被覆されてしまうものの、代わりに、シンチレータ結晶層２Ａの第１面α１と対向する第２面α２は、開口７ａの閉塞端面７ｂから離反されて露出することになる。このテープ９は、第１面α１と略同一の形状をしているが、第１面α１よりも小さい設定とすることがより望ましい。具体的には、テープ９の大きさは、開口７ａからはみ出さない程度のものであれば、テープ９が予期せずして容器７に貼り付けられることを防止できるので、より望ましい。また、このテープ９としては、貼り付け・剥離が可逆的に可能なマスキングテープが望ましい。
【００３４】
＜検査第２工程Ｓ７＞
次に、シンチレータ結晶層２Ａの上下を反転させ、第２面α２が鉛直方向の上向きになるようにし、第２面α２の検査を行う検査第２工程を行う。こうして、第２面α２を検査して、シンチレータ結晶８の角部が欠損した不良結晶の有無が判断される。このとき新たに発見された不良結晶は、検査第１工程Ｓ４では、良品とされたものである。つまり、実施例１は、不良結晶をより確実に除去する目的で、第１面α１と第２面α２との両方を検査する構成となっている。本工程Ｓ７で発見された不良結晶のシンチレータ結晶層２Ａにおける位置は、記録され、不良結晶は、新しいシンチレータに交換されるが、この説明は後述とする。
【００３５】
この様な、工程Ｓ１〜Ｓ７を繰返すことによって、シンチレータ結晶層を４つ製造する。今度は、シンチレータ結晶層に貼り付けられたテープ９を剥離させるとともに、各シンチレータ結晶層を鉛直方向に積層する。このような作業に係る各工程の説明をするのに先立って、あらかじめ実施例１に係る仮組み用容器１０の構成について説明する。図９は、実施例１に係る仮組み用容器の構成について説明する断面図である。図９に示すように、シンチレータの仮組みに用いられる仮組み用容器１０は、容器本体１１と、天板１２と、螺軸１３とを備えている。容器本体１１は、ｚ方向上向きに向かって開口した凹部１１ａを有し、その底面には、ネジ孔１１ｂが設けられている。また、凹部１１ａの内部には、これを塞ぐように板状の天板１２が設けられている。この天板１２は、ｚ方向に沿って伸びた螺軸１３の一端によって支持されている。この螺軸１３は、ネジ孔１１ｂに螺合し、容器本体１１から貫通している。また、図示しないが、螺軸１３の他端には、螺軸１３を回転するハンドルが付設されている。このハンドルを操作することで、螺軸１３のｚ方向に突出する高さが調節でき、これに伴って天板１２は、ｚ方向に昇降自在となっている。なお、螺軸１３は、天板１２を回転自在に支持する。そして、凹部１１ａの４側面は、天板１２の案内となっていて、これにより、天板１２は螺軸１３に付随して回転することなく、ｚ方向に昇降移動する。また、図９〜図１４は、ｚｘ平面の断面図であるが、実施例１においては、ｙｚ面の断面も同様の構成となっている。
【００３６】
＜第Ａ工程Ｓ８＞
シンチレータ結晶層を仮組み用容器１０の凹部１１ａに嵌め込むのに先立って短冊状となっている一対のフィルム１４を凹部１１ａに沿って設置する。図９においては、凹部１１ａの有する４側面のうち、ｙｚ面に面し、互いに向き合う２側面と、天板１２とを一括して覆うように、フィルム１４が凹部１１ａに沿って設置される。また、図中には、フィルム１４のうちの１枚しか示していないが、これと同様に、ｚｘ面に面し、互いに向き合う２側面についても、もう一枚のフィルム１４が凹部１１ａに沿って設置されている。このとき、天板１２の上面と、仮組み用容器１０の先端との距離がＤｚとなるように調整されている。このＤｚは、シンチレータ結晶層のｚ方向の高さ以下となっている。
【００３７】
＜第Ｂ工程Ｓ９＞
次に、仮組み用容器１０の凹部１１ａにシンチレータ結晶層２Ａを嵌め込む。このとき既に一対のフィルム１４が凹部１１ａに設置されているので、シンチレータ結晶層２Ａの有する６面のうちの５面は、フィルム１４に隣接していることになる。残りの１面は、凹部１１ａの開口から露出した露出面である。シンチレータ結晶層２Ａが凹部１１ａに嵌め込まれる方向は、テープ９が貼り付けられている第１面α１がこの露出面となるように選択される。
【００３８】
＜第Ｃ工程Ｓ１０＞
図１０は、実施例１に係る第Ｃ工程について説明する断面図である。本工程において、第１面α１に貼り付けられたテープ９は、シンチレータ結晶層２Ａから剥離される。このテープ９のｚ方向における位置について説明する。Ｄｚは、シンチレータ結晶層のｚ方向の高さ以下であるので、天板１２と凹部１１ａが形成する空間の全ては、シンチレータ結晶層２Ａによって埋め戻されることになる。したがって、テープ９は凹部１１ａに陥入することがない。これにより、テープ９は、容器本体１１に邪魔されることなく、容易に剥離することができる。この時点で、シンチレータ結晶８の各々は、仮組み用容器１０から挿抜自在となる。そして、検査第２工程Ｓ７で発見された不良結晶は、新しいシンチレータ結晶８に代えられる。このとき、シンチレータ結晶層２Ａ挿入されるシンチレータ結晶８は予め精密な検査に合格したものであるので、このシンチレータ結晶８は不良結晶でないことが保障されている。また、不良結晶を交換した時点で、シンチレータ結晶層２Ａの第１面α１に付着したホコリなどの異物を除去する。
【００３９】
＜第Ｄ工程Ｓ１１＞
そして、図１１に示すように、螺軸１３に付設されたハンドルを操作して、天板１２を降下させ、第１面α１と、仮組み用容器１０の先端との距離がＤｚとなるように、その位置を調整する。実施例１に係る第Ｃ工程Ｓ１０，および第Ｄ工程Ｓ１１は、シンチレータ２に設けられるシンチレータ結晶層の層数に合わせて、繰返される。こうして、凹部１１ａの内部には、仮組みされたシンチレータ２ｐが形成される。
【００４０】
＜第Ｅ工程Ｓ１２＞
続いて、フィルム１４の両端を凹部１１ａの内部に向かって折りたたむことにより、仮組みされたシンチレータ２ｐがフィルム１４によって包含される。図１２は、その様子を示している。こうして、直方体となっている仮組みされたシンチレータ２ｐの有する６面の全てがフィルム１４で覆われ、全てのシンチレータ結晶層が一括して一対のフィルム１４で包含されることになる。また、フィルム１４のベロ部は、互いに接着され、これによりシンチレータ結晶８はフィルム１４によって一括的に緊縛される。
【００４１】
＜第Ｆ工程Ｓ１３＞
次に、図１３に示すようにｚに向いて形成された肉抜き部１５ａを有する接着用容器１５の肉抜き部１５ａに硬化前の熱硬化性樹脂１６を予め流し込んでおく。この接着用容器１５は、シンチレータ２のｚ方向の高さよりも深い肉抜き部１５ａを有しており、そのｚｘ面に沿った断面はコ字型となっている。なお、熱硬化性樹脂は、本発明の硬化性樹脂に相当する。
【００４２】
＜第Ｇ工程Ｓ１４＞
そして、フィルム１４で包含された複数のシンチレータ結晶層を仮組み用容器１０から取り出す（図１２参照）。具体的には、ハンドルを操作して、仮組み用容器１０の先端から現れた仮組みされたシンチレータ２ｐを持ち上げて取り出す。シンチレータ結晶８は一対のフィルム１４によって一括的に緊縛されているので、この時点でシンチレータ結晶８のがバラけることがない。そして、この仮組みされたシンチレータ２ｐを接着用容器１５の肉抜き部１５ａに嵌め込んで、仮組みされたシンチレータ２ｐを熱硬化性樹脂１６に沈没させる。このとき肉抜き部１５ａを減圧環境下におくことで、シンチレータ結晶８の隙間に熱硬化性樹脂１６を完全に行き渡らせる。
【００４３】
＜第Ｈ工程Ｓ１５＞
さらに、フィルム１４のベロ部同士の接着を解除するとともに、折りたたみを解除する。そして、フィルム１４の端部を鉛直方向から引っ張って肉抜き部１５ａから引き抜く。図１４は、この様子を示している。
【００４４】
＜第Ｊ工程Ｓ１６，および第Ｋ工程Ｓ１７＞
続いて、接着用容器１５ごと加熱することで熱硬化性樹脂１６を硬化させてシンチレータ結晶８が３次元的に接着されたシンチレータ２が製造される。完成したシンチレータ２は、接着用容器１５から引き抜かれる。そして、シンチレータ２の表面に付着したフィルム状となっている余分な熱硬化性樹脂１６を剥離する。最後に、シンチレータ２と、ライトガイド４と、ＰＭＴ３とを光学的に結合させて放射線検出器は完成となる。
【００４５】
なお、検査第１工程Ｓ４と、第Ｃ工程Ｓ１０で説明した不良結晶を新しいシンチレータ結晶８に代える操作は、本発明の不良結晶交換工程に相当する。
【００４６】
以上のように、実施例１の構成によれば、シンチレータ結晶層における第１面α１を検査して不良結晶を特定する検査第１工程Ｓ４と、第１面α１と対向する第２面α２を検査して不良結晶を特定する検査第２工程Ｓ７とを備えている。したがって、欠損部が容器と接している第２面α２に向いた不良のシンチレータ結晶８は、シンチレータ２から確実に除去されることになる。したがって、実施例１に係る放射線検出器１は、不良結晶によって、シンチレータ２で生じた蛍光の分布が撹乱されることがないので、空間分解能、および放射線検出強度の高い放射線検出器１が提供できる。
【００４７】
また、実施例１の構成によれば、シンチレータ結晶層の各々は、シンチレータ結晶層形成工程において、別個に形成される構成となっている。このような構成となっているので、シンチレータ結晶８が容器内部で傾斜して載置されることがない。したがって、容易にシンチレータ結晶８の載置を行うことができる。
【００４８】
また、実施例１の仮組み用容器１０には、ｚ方向に昇降自在の天板１２が備えられている。これにより、仮組み用容器１０に嵌め込まれるシンチレータ結晶層のｚ方向に関する位置を自由に変更することができる。つまり、シンチレータ結晶層の第１面α１からテープを剥離するときに、シンチレータ結晶層の第１面α１が凹部に陥入することを防止することができる。これにより、テープ９は、仮組み用容器１０に邪魔されることなく、容易に剥離することができる。
【００４９】
また、実施例１によれば、シンチレータ結晶層の第１面α１，または第２面α２に付着したホコリなどの異物を除去する操作を備えている。したがって、シンチレータ結晶層の第１面α１，または第２面α２のいずれかに異物が付着していたとしても、それを確実に除去することができる。したがって、実施例１によれば、シンチレータ２で生じた蛍光は、異物によって乱反射されることがないので、空間分解能、および放射線検出強度が高い放射線検出器１が提供できる。
【００５０】
本発明は、上記実施例の構成に限られず、下記のような変形実施が可能である。
【００５１】
（１）上述した各実施例のいうシンチレータ結晶は、ＬＹＳＯで構成されていたが、本発明においては、その代わりに、ＧＳＯ（Ｇｄ２ＳｉＯ５）などのほかの材料でシンチレータ結晶を構成してもよい。本変形によれば、より安価な放射線検出器が提供できる放射線検出器の製造方法が提供できる。
【００５２】
（２）上述した各実施例において、シンチレータには、シンチレータ結晶層が４層設けられていたが、本発明はこれに限らない。例えば、１層のシンチレータ結晶層で構成されるシンチレータを本発明に適応してもよい。その他、放射線検出器の用途に合わせて、自在にシンチレータ結晶層の層数を調節することができる。
【００５３】
（３）上述した各実施例において、蛍光検出器は、ＰＭＴで構成されていたが、本発明はこれに限らない。ＰＭＴに代わって、フォトダイオードやアバランシェフォトダイオードなどを用いていもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施例１に係る放射線検出器の斜視図である。
【図２】実施例１に係る放射線検出器１のｚ方向における蛍光の発生位置の弁別方法について説明する平面図である。
【図３】実施例１に係る光学部材枠体製造工程を説明する斜視図である。
【図４】実施例１に係る光学部材枠体の構成を説明する斜視図である。
【図５】実施例１に係る容器の構成を説明する斜視図である。
【図６】実施例１に係る光学部材枠体はめ込み工程を説明する断面図である。
【図７】実施例１に係るシンチレータ結晶層形成工程を説明する断面図である。
【図８】実施例１に係るテープ貼り付け工程を説明する断面図である。
【図９】実施例１に係る仮組み用容器の構成について説明する断面図である。
【図１０】実施例１に係る第Ｃ工程について説明する断面図である。
【図１１】実施例１に係る第Ｄ工程について説明する断面図である。
【図１２】実施例１に係る第Ｅ工程について説明する断面図である。
【図１３】実施例１に係る第Ｆ工程について説明する断面図である。
【図１４】実施例１に係る第Ｈ工程について説明する断面図である。
【図１５】従来の放射線検出器の斜視図である。
【図１６】従来の放射線検出器の製造方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
α１  第１面
α２  第２面
Ｓ１  光学部材枠体製造工程
Ｓ２  光学部材枠体はめ込み工程
Ｓ３  シンチレータ結晶層形成工程
Ｓ４  検査第１工程
Ｓ５  テープ貼り付け工程
Ｓ６  脱離工程
Ｓ７  検査第２工程
ｒ    第１反射板（第１光学部材）
ｓ    第２反射板（第２光学部材）
１    放射線検出器
２    シンチレータ
３    ＰＭＴ（蛍光検出器）
４    ライトガイド
６    光学部材枠体
７    容器
７ａ  開口
８    シンチレータ結晶
９    テープ
【図１】
2009294135.tif 000003
【図２】
2009294135.tif 000004
【図３】
2009294135.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009294135.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009294135.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009294135.tif 000011
【図１０】
2009294135.tif 000012
【図１１】
2009294135.tif 000013
【図１２】
2009294135.tif 000014
【図１３】
2009294135.tif 000015
【図１４】
2009294135.tif 000016
【図１５】
2009294135.tif 000017
【図１６】
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