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JP7625738B2 - Radiation imaging panel, radiation imaging device, radiation imaging system, method for manufacturing radiation imaging panel, and scintillator plate - Google Patents
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Radiation imaging panel, radiation imaging device, radiation imaging system, method for manufacturing radiation imaging panel, and scintillator plate Download PDF

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Description

本発明は、放射線撮像パネル、放射線撮像装置、放射線撮像システム、放射線撮像パネルの製造方法、および、シンチレータプレートに関する。 The present invention relates to a radiation imaging panel, a radiation imaging device, a radiation imaging system, a method for manufacturing a radiation imaging panel, and a scintillator plate.

医療画像診断や非破壊検査などで放射線撮影に用いられるフラットパネルディテクタ(FPD)として、被写体を通過した放射線をシンチレータで光に変換し、シンチレータが発した光を光電変換素子で検出する間接変換方式のFPDがある。放射線を光に変換するシンチレータには、放射線から変換された光を光電変換素子に効率よく伝達するために、ヨウ化セシウムなどのハロゲン化アルカリ金属化合物の柱状結晶が広く用いられている。ハロゲン化アルカリ金属化合物は、吸湿によって劣化してしまうため、シンチレータの上には防湿機能を有する保護層が配されうる。また、シンチレータで放射線から変換された光が光電変換素子で効率よく検出されるように、シンチレータの光電変換素子とは反対の側に、光反射機能を有する反射層が配されうる。特許文献1には、蛍光体層上に光反射性微粒子を含有した樹脂からなる光反射機能と防湿機能とを備える蛍光体保護層を、蛍光体の柱状結晶の柱間に埋め込む形状で形成した放射線検出装置が示されている。 As a flat panel detector (FPD) used for radiography in medical image diagnosis and non-destructive testing, there is an indirect conversion type FPD in which radiation passing through a subject is converted into light by a scintillator and the light emitted by the scintillator is detected by a photoelectric conversion element. For the scintillator that converts radiation into light, columnar crystals of alkali metal halide compounds such as cesium iodide are widely used to efficiently transmit the light converted from radiation to the photoelectric conversion element. Since the alkali metal halide compounds deteriorate due to moisture absorption, a protective layer with a moisture-proof function may be arranged on the scintillator. In addition, a reflective layer with a light-reflecting function may be arranged on the opposite side of the scintillator from the photoelectric conversion element so that the light converted from radiation by the scintillator is efficiently detected by the photoelectric conversion element. Patent Document 1 shows a radiation detection device in which a phosphor protective layer with a light-reflecting function and a moisture-proof function made of a resin containing light-reflective fine particles is formed on a phosphor layer and embedded between the columns of the phosphor columnar crystals.

特開2006-052980号公報JP 2006-052980 A

特特許文献1に示される光反射性微粒子の濃度分布には検討の余地がある。具体的には、シンチレータのそれぞれの柱状結晶の間では、MTF(Modulation Transfer Function)の向上のため、光が隣り合う柱状結晶に入射してしまわないように光反射性微粒子が配されている必要がある。一方、柱状結晶の上部に光反射性微粒子が存在する場合、シンチレータの柱状結晶から上方に出射した光が光反射性微粒子によって反射し柱状結晶に再入射することによって、DQE(Detective quantum efficiency)が向上しうる。しかしながら、柱状結晶から上方に出射した光が、光反射性微粒子によって拡散してしまいMTFの向上効果を得られない可能性がある。 The concentration distribution of the light-reflective particles shown in Patent Document 1 needs to be examined. Specifically, between each columnar crystal of the scintillator, light-reflective particles must be arranged so that light does not enter adjacent columnar crystals in order to improve the MTF (Modulation Transfer Function). On the other hand, when light-reflective particles are present at the top of the columnar crystals, the light emitted upward from the columnar crystal of the scintillator is reflected by the light-reflective particles and re-enters the columnar crystal, which can improve the DQE (Detective Quantum Efficiency). However, there is a possibility that the light emitted upward from the columnar crystal is diffused by the light-reflective particles, and the effect of improving the MTF cannot be obtained.

本発明は、放射線撮像パネルにおいてMTFの向上に有利な技術を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a technology that is advantageous for improving the MTF in radiation imaging panels.

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線撮像パネルは、放射線の検出を行うためのシンチレータプレートであって、前記放射線を可視光に変換する複数の柱状結晶を備えたシンチレータと、板状の基材と、前記複数の柱状結晶のうちの隣り合う柱状結晶の先端側を覆うことで前記隣り合う柱状結晶の間の第1領域に金属粒子を位置させ、かつ、前記シンチレータと前記基材との間の第2領域に位置して前記シンチレータと前記基材とを接着する熱可塑性の樹脂材と、を有し、前記第1領域は、金属粒子が配された領域であり、前記第2領域は、前記第1領域よりも低い濃度で前記金属粒子が配された領域である、または、前記第2領域は、前記金属粒子が配されていない領域であることを特徴とする。 In view of the above problems, a radiation imaging panel according to an embodiment of the present invention is a scintillator plate for detecting radiation, comprising a scintillator having a plurality of columnar crystals that convert the radiation into visible light, a plate-shaped base material, and a thermoplastic resin material that covers the tip sides of adjacent columnar crystals among the plurality of columnar crystals to position metal particles in a first region between the adjacent columnar crystals, and is located in a second region between the scintillator and the base material to bond the scintillator to the base material, wherein the first region is a region in which metal particles are arranged, and the second region is a region in which the metal particles are arranged at a lower concentration than in the first region, or the second region is a region in which the metal particles are not arranged.

上記手段によって、放射線撮像パネルにおいてMTFの向上に有利な技術を提供する。 The above means provide technology that is advantageous for improving the MTF in radiation imaging panels.

本実施形態に係る放射線撮像パネルの構成例を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a radiation imaging panel according to the present embodiment. 図1の放射線撮像パネルの構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the radiation imaging panel shown in FIG. 1 . 図1の放射線撮像パネルの比較例の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a comparative example of the radiation imaging panel of FIG. 1 . 図1の放射線撮像パネルの構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the radiation imaging panel shown in FIG. 1 . 図1の放射線撮像パネルの比較例の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a comparative example of the radiation imaging panel of FIG. 1 . 図1の放射線撮像パネルの特性を示す図。2 is a graph showing characteristics of the radiation imaging panel shown in FIG. 1; 図1の放射線撮像パネルを用いた放射線撮像装置および放射線撮像システムの構成例を示す図。2 is a diagram showing an example of the configuration of a radiation imaging apparatus and a radiation imaging system using the radiation imaging panel of FIG. 1;

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The following embodiments are described in detail with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although the embodiments describe multiple features, not all of these multiple features are necessarily essential to the invention, and multiple features may be combined in any manner. Furthermore, in the attached drawings, the same reference numbers are used for the same or similar configurations, and duplicate explanations are omitted.

また、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子(光子を含む)の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばX線や粒子線、宇宙線なども含みうる。 In addition, radiation in this invention may include alpha rays, beta rays, gamma rays, and other beams made of particles (including photons) emitted by radioactive decay, as well as beams with the same or greater energy, such as X-rays, particle beams, and cosmic rays.

図1~7を参照して、本実施形態による放射線撮像パネルの構成および製造方法について説明する。図1は、本実施形態における放射線撮像パネル100の断面構造を示す図である。放射線撮像パネル100は、主面109にそれぞれ光電変換素子を含む複数の画素が配された画素領域110を含む基板101と、基板101の主面109の上に配された複数の柱状結晶102を含むシンチレータ107と、シンチレータ107を覆うように配された樹脂層103を含む保護層108と、を含む。基板101とシンチレータ107との間には、基板101の主面109上に形成されたトランジスタや配線層などによる段差を緩和するための平坦化層105が配されていてもよい。 The configuration and manufacturing method of the radiation imaging panel according to this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 7. Figure 1 is a diagram showing the cross-sectional structure of a radiation imaging panel 100 according to this embodiment. The radiation imaging panel 100 includes a substrate 101 including a pixel region 110 in which a plurality of pixels each including a photoelectric conversion element is arranged on a main surface 109, a scintillator 107 including a plurality of columnar crystals 102 arranged on the main surface 109 of the substrate 101, and a protective layer 108 including a resin layer 103 arranged so as to cover the scintillator 107. A planarization layer 105 may be arranged between the substrate 101 and the scintillator 107 to reduce steps caused by transistors, wiring layers, etc. formed on the main surface 109 of the substrate 101.

画素領域110には、複数の画素が、2次元アレイ状に配されうる。例えば、550mm×445mmの基板101に対して、3300×2800の画素が配される。3300×2800画素のうち外周に配された10画素は、ダミー画素領域とし、ダミー画素の内側に配される3280×2780画素によって画素領域110のうち有効画素領域が構成されていてもよい。画素領域110に配される画素の数や、画素領域110のうち有効画素領域に配される画素の数は、基板101の大きさや撮像対象などに応じて適宜設定すればよい。 In the pixel region 110, a plurality of pixels may be arranged in a two-dimensional array. For example, 3300 x 2800 pixels may be arranged on a substrate 101 of 550 mm x 445 mm. Of the 3300 x 2800 pixels, 10 pixels arranged on the outer periphery may be a dummy pixel region, and the effective pixel region of the pixel region 110 may be constituted by 3280 x 2780 pixels arranged inside the dummy pixels. The number of pixels arranged in the pixel region 110 and the number of pixels arranged in the effective pixel region of the pixel region 110 may be set appropriately depending on the size of the substrate 101, the subject to be imaged, etc.

また、基板101に設けられた画素領域110には、それぞれの画素で生成される信号を取り出すための列信号線や、画素領域110に配される画素を含むそれぞれの素子を駆動するための行信号線などが配されうる。列信号線や行信号線は、それぞれ読出回路基板や駆動回路基板とフレキシブル配線基板などを介して電気的に接続されうる。列信号線および行信号線と、読出回路基板および駆動回路基板と、の接続を行うために、基板101には、接続端子部(不図示)が設けられていてもよい。接続端子部を介して、画素領域110のそれぞれの画素で生成された信号が、放射線撮像パネル100から出力されうる。 In addition, the pixel region 110 provided on the substrate 101 may be provided with column signal lines for extracting signals generated in each pixel, row signal lines for driving each element including the pixels arranged in the pixel region 110, and the like. The column signal lines and row signal lines may be electrically connected to the readout circuit board and the drive circuit board, respectively, via a flexible wiring board or the like. The substrate 101 may be provided with a connection terminal portion (not shown) for connecting the column signal lines and row signal lines to the readout circuit board and the drive circuit board. The signals generated in each pixel of the pixel region 110 may be output from the radiation imaging panel 100 via the connection terminal portion.

ここでは、読出回路および駆動回路が、放射線撮像パネル100の外部に配される例を示すが、読出回路および駆動回路が放射線撮像パネル100に配されていてもよい。この場合であっても、基板101には接続端子部(不図示)が配され、画素領域110のそれぞれの画素で生成された信号は、接続端子部(不図示)を介して放射線撮像パネル100から出力されうる。 Here, an example is shown in which the readout circuit and the drive circuit are arranged outside the radiation imaging panel 100, but the readout circuit and the drive circuit may be arranged in the radiation imaging panel 100. Even in this case, a connection terminal portion (not shown) is arranged on the substrate 101, and a signal generated in each pixel of the pixel region 110 can be output from the radiation imaging panel 100 via the connection terminal portion (not shown).

本実施形態において、保護層108は、樹脂層103のシンチレータ107とは反対の側に配された基台106と、樹脂層103と基台106との間に配された金属層と、を備える。例えば、保護層108は、基台106の上にアルミニウムの金属層104を形成し、金属層104の上に樹脂層103を形成することによって作製されてもよい。 In this embodiment, the protective layer 108 includes a base 106 disposed on the side of the resin layer 103 opposite the scintillator 107, and a metal layer disposed between the resin layer 103 and the base 106. For example, the protective layer 108 may be produced by forming an aluminum metal layer 104 on the base 106, and forming a resin layer 103 on the metal layer 104.

シンチレータ107は、シンチレータ107に入射した放射線を、基板101に設けられた光電変換素子が検出可能な光に変換する。例えば、シンチレータ107は、放射線を可視光に変換しうる。シンチレータ107には、柱状結晶が成長するヨウ化セシウム(CsI)などのハロゲン化アルカリ金属化合物が用いられうる。CsIをシンチレータ107として用いる場合、賦活剤としてヨウ化タリウム(TlI)が用いられうる。 The scintillator 107 converts radiation incident on the scintillator 107 into light that can be detected by a photoelectric conversion element provided on the substrate 101. For example, the scintillator 107 can convert radiation into visible light. For the scintillator 107, an alkali metal halide compound such as cesium iodide (CsI) that grows columnar crystals can be used. When CsI is used as the scintillator 107, thallium iodide (TlI) can be used as an activator.

シンチレータ107は、例えば、蒸着法を用いて形成することができる。平坦化層105が蒸着面となるように基板101を蒸着装置に載置し、Tl濃度がCsIに対し1mol%となるようにCsIとTlIをそれぞれセル容器に充填し、加熱することによって共蒸着を行う。これによって、複数の柱状結晶102を含むシンチレータ107が形成される。 The scintillator 107 can be formed, for example, by using a vapor deposition method. The substrate 101 is placed in a vapor deposition apparatus so that the planarization layer 105 becomes the deposition surface, and CsI and TlI are each filled into a cell container so that the Tl concentration is 1 mol % relative to CsI, and co-deposition is performed by heating. This forms the scintillator 107, which includes multiple columnar crystals 102.

シンチレータ107の上には、樹脂層103が形成される。ハロゲン化アルカリ金属化合物を含む複数の柱状結晶102によって構成されるシンチレータ107は、吸湿によって劣化してしまう。そこで、樹脂層103は、シンチレータ107の防湿層の機能を兼ねていてもよい。シンチレータ107を被覆する樹脂層103が、防湿層の機能を備えることによって、シンチレータ107が吸湿によって劣化してしまうことを抑制することが可能となる。 A resin layer 103 is formed on the scintillator 107. The scintillator 107, which is composed of a plurality of columnar crystals 102 containing an alkali metal halide compound, deteriorates due to moisture absorption. Therefore, the resin layer 103 may also function as a moisture-proof layer for the scintillator 107. By providing the resin layer 103 that covers the scintillator 107 with the function of a moisture-proof layer, it becomes possible to prevent the scintillator 107 from deteriorating due to moisture absorption.

図2(a)は、図1の部分111を拡大した図である。樹脂層103には、ポリオレフィン樹脂を主成分とするホットメルト樹脂が用いられてもよい。ホットメルト樹脂とは、水や溶剤を含まず室温で固体であり、100%不揮発性の熱可塑性材料によって構成される接着性樹脂と定義されるものである(Thomas P. Flanagan,Adhesives Age,vol.9,No.3,pp.28(1966))。また、ホットメルト樹脂は、樹脂温度が上昇すると溶融し、樹脂温度が低下すると固化する性質を有しており、加熱溶融状態にて他の有機材料、および、無機材料に接着性を有し、反対に常温では固体状態となり接着性を有さない樹脂である。また、ホットメルト樹脂は極性溶媒、溶剤、及び水を含まないため、ハロゲン化アルカリの柱状結晶102を有するシンチレータ107に接触しても、シンチレータ107が溶解しないため、保護層の機能も併せもつことが可能である。 2(a) is an enlarged view of part 111 in FIG. 1. A hot melt resin mainly composed of polyolefin resin may be used for the resin layer 103. Hot melt resin is defined as an adhesive resin that does not contain water or solvent, is solid at room temperature, and is composed of 100% non-volatile thermoplastic material (Thomas P. Flanagan, Adhesives Age, vol. 9, No. 3, pp. 28 (1966)). Hot melt resin has the property of melting when the resin temperature rises and solidifying when the resin temperature drops, and has adhesive properties to other organic materials and inorganic materials in a heated and molten state, but is in a solid state at room temperature and has no adhesive properties. In addition, since the hot melt resin does not contain polar solvents, solvents, or water, even if it comes into contact with the scintillator 107 having columnar crystals 102 of an alkali halide, the scintillator 107 will not dissolve, and the hot melt resin can also function as a protective layer.

ホットメルト樹脂として、主成分であるベースポリマー(ベース材料)の種類によって分類され、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系などを用いることができる。シンチレータ107の保護層108として樹脂層103にホットメルト樹脂を用いる場合、防湿性が高く、また、シンチレータ107から発生する可視光線を透過する光透過性が高いことが重要である。 Hot melt resins are classified according to the type of base polymer (base material) that is the main component, and polyolefin, polyester, polyamide, etc. can be used. When using a hot melt resin in the resin layer 103 as the protective layer 108 for the scintillator 107, it is important that the resin layer 103 has high moisture resistance and high optical transparency for transmitting visible light generated by the scintillator 107.

樹脂層103に用いる材料は、ホットメルト樹脂に限られることはない。樹脂層103には、例えば、分子間力による加圧性接着作用を有する樹脂、いわゆる粘着材と呼ばれる樹脂が用いられてもよい。この場合、樹脂層103として、ウレタン樹脂やアクリル樹脂が用いられてもよい。例えば、樹脂層103として、アクリル樹脂のうちポリメタクリル酸メチル樹脂が用いられてもよい。 The material used for the resin layer 103 is not limited to hot melt resin. For example, a resin having a pressure-sensitive adhesive action due to intermolecular forces, a so-called adhesive material, may be used for the resin layer 103. In this case, a urethane resin or an acrylic resin may be used for the resin layer 103. For example, a polymethyl methacrylate resin, which is an acrylic resin, may be used for the resin layer 103.

図1、図2(a)に示される、基板101の主面109と樹脂層103の上面203との間の領域について、次のように領域を定義する。シンチレータ107の複数の柱状結晶102のそれぞれ隣り合う柱状結晶102の間の領域を第1領域211とする。複数の柱状結晶102および第1領域211と、樹脂層103の上面203と、の間の領域であり、樹脂層103が配される領域を第2領域212とする。ここで、第1領域211は、基板101の主面109と平行な面においてシンチレータ107の複数の柱状結晶102が占める割合が、75%以上、かつ、98%以下の領域とする。この第1領域211には、図2(a)に示されるように、金属化合物の粒子201が配されている。 The region between the main surface 109 of the substrate 101 and the upper surface 203 of the resin layer 103 shown in FIG. 1 and FIG. 2(a) is defined as follows. The region between adjacent columnar crystals 102 of the scintillator 107 is defined as a first region 211. The region between the columnar crystals 102 and the first region 211 and the upper surface 203 of the resin layer 103, in which the resin layer 103 is arranged, is defined as a second region 212. Here, the first region 211 is defined as a region in which the ratio of the columnar crystals 102 of the scintillator 107 to the surface parallel to the main surface 109 of the substrate 101 is 75% or more and 98% or less. In this first region 211, particles 201 of a metal compound are arranged as shown in FIG. 2(a).

図3に比較例の放射線撮像パネル300の断面図を示す。比較例の放射線撮像パネル300において、第1領域211に金属化合物の粒子が配されていないため、シンチレータ107の柱状結晶102で発光した光は、第1領域211において図面の横方向にも広がりうる。結果として、第1領域211において反射と屈折を繰り返すことによって、光の散乱と同時に発生する光の減衰と、が助長されてしまいMTFが低下しうる。 Figure 3 shows a cross-sectional view of a radiation imaging panel 300 of the comparative example. In the radiation imaging panel 300 of the comparative example, since no metal compound particles are arranged in the first region 211, the light emitted from the columnar crystals 102 of the scintillator 107 may spread laterally in the drawing in the first region 211. As a result, repeated reflection and refraction in the first region 211 may promote light scattering and attenuation of light that occurs at the same time, and the MTF may decrease.

一方、本実施形態において、図2(a)に示されるように、第1領域211には、金属化合物の粒子201が配される。金属化合物の粒子201が配されることによって、柱状結晶102から出射した光は、再び出射した柱状結晶102に反射される可能性が高くなる。結果として、第1領域211における光の散乱を抑制し、MTFが向上しうる。 In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 2(a), metal compound particles 201 are arranged in the first region 211. By arranging the metal compound particles 201, the light emitted from the columnar crystals 102 is more likely to be reflected by the columnar crystals 102 from which it was emitted again. As a result, light scattering in the first region 211 is suppressed, and the MTF can be improved.

金属化合物の粒子201は、金属酸化物の粒子であってもよい。金属化合物の粒子201には、シンチレータ107よりも大きい屈折率の材料が用いられうる。例えば、ハロゲン化アルカリ金属化合物のシンチレータ107として、上述のCsI(屈折率(n):1.78~1.84(賦活剤の種類などによる))が用いられる場合、CsIよりも屈折率が大きな材料が用いられてもよい。例えば、金属化合物の粒子201は、鉛白(2PbCo・Pb(OH))(n:1.94~2.09)、酸化亜鉛(n:2.0)、酸化イットリウム(n:1.91)、酸化ジルコニウム(n:2.20)、酸化チタン(n:2.50~2.72)などが用いられうる。例えば、金属化合物の粒子201の屈折率が、1.94以上、かつ、2.72以下であってもよい。また、例えば、金属化合物としては、酸化チタンの中でも屈折率が高い、ルチル型二酸化チタンの粒子を用いてもよい。 The metal compound particles 201 may be metal oxide particles. A material having a refractive index larger than that of the scintillator 107 may be used for the metal compound particles 201. For example, when the above-mentioned CsI (refractive index (n): 1.78 to 1.84 (depending on the type of activator, etc.)) is used as the scintillator 107 of the alkali metal halide compound, a material having a refractive index larger than that of CsI may be used. For example, the metal compound particles 201 may be white lead (2PbCo 3.Pb (OH) 2 ) (n: 1.94 to 2.09), zinc oxide (n: 2.0), yttrium oxide (n: 1.91), zirconium oxide (n: 2.20), titanium oxide (n: 2.50 to 2.72), or the like. For example, the refractive index of the metal compound particles 201 may be 1.94 or more and 2.72 or less. In addition, for example, rutile-type titanium dioxide particles, which have a high refractive index among titanium oxides, may be used as the metal compound.

さらに、金属化合物の粒子201は、樹脂層103を構成する樹脂よりも屈折率が高くてもよい。金属化合物の粒子201の屈折率と樹脂層103の屈折率との差が大きくなることによって、第1領域211において、金属化合物の粒子201の表面で光が反射しやすくなる。上述したホットメルト樹脂の屈折率は1.52程度、ウレタン樹脂の屈折率は1.49程度、アクリル樹脂の屈折率は1.49~1.53程度である。 Furthermore, the metal compound particles 201 may have a higher refractive index than the resin constituting the resin layer 103. By increasing the difference between the refractive index of the metal compound particles 201 and the refractive index of the resin layer 103, light is more likely to be reflected on the surface of the metal compound particles 201 in the first region 211. The refractive index of the above-mentioned hot melt resin is about 1.52, the refractive index of the urethane resin is about 1.49, and the refractive index of the acrylic resin is about 1.49 to 1.53.

また、金属化合物の粒子201の平均粒度が、200nm以上、かつ、500nm以下であってもよい。一般的に、光電変換素子の感度特性は500nm~800nmにあるが、光の波長の1/2以下の粒子であればレイリー散乱の効果が現れるため、光の入射方向側に反射する確率が高くなるためである。例えば、平均粒度が250nm、粒度分布が10%径D10=195nm、50%径(メジアン径)D50=245nm、90%径D90=275nmのルチル型二酸化チタン粒子が、金属酸化物の粒子201として用いられてもよい。 The average particle size of the metal compound particles 201 may be 200 nm or more and 500 nm or less. Generally, the sensitivity characteristic of a photoelectric conversion element is 500 nm to 800 nm, but if the particle is 1/2 the wavelength of light or less, the effect of Rayleigh scattering appears, and the probability of reflection in the direction of the incident light increases. For example, rutile-type titanium dioxide particles having an average particle size of 250 nm and a particle size distribution of 10% diameter D 10 = 195 nm, 50% diameter (median diameter) D 50 = 245 nm, and 90% diameter D 90 = 275 nm may be used as the metal oxide particles 201.

図2(a)に示される構成において、樹脂層103のうち一部が、第1領域211に配されている。また、第1領域211において、樹脂層103中に金属化合物の粒子201が配されている。しかしながら、図2(b)に示されるように、第1領域211に樹脂層103は配されていなくてもよい。第1領域211に樹脂層103が配されないことによって、第1領域211の空間(空気層)の屈折率が低くなる。これによって、第1領域211における空気層と柱状結晶102との間の屈折率差が大きくなり、柱状結晶102から光が出射し難くなる。また、第1領域211における空気層と金属化合物の粒子201の粒子との間の屈折率差が大きくなり、柱状結晶102から出射してしまった光が、金属化合物の粒子201によって、より効率的に反射されうる。これによって、MTFがさらに向上しうる。 In the configuration shown in FIG. 2(a), a part of the resin layer 103 is disposed in the first region 211. In addition, in the first region 211, metal compound particles 201 are disposed in the resin layer 103. However, as shown in FIG. 2(b), the resin layer 103 does not have to be disposed in the first region 211. By not disposing the resin layer 103 in the first region 211, the refractive index of the space (air layer) in the first region 211 is lowered. This increases the refractive index difference between the air layer in the first region 211 and the columnar crystals 102, making it difficult for light to be emitted from the columnar crystals 102. In addition, the refractive index difference between the air layer in the first region 211 and the particles of the metal compound particles 201 increases, and the light that has been emitted from the columnar crystals 102 can be more efficiently reflected by the metal compound particles 201. This can further improve the MTF.

図2(a)、2(b)に示す構成において、第2領域212には、金属化合物の粒子201が配されていない。しかしながら、図4に示されるように、第2領域212に、金属化合物の粒子201が配されていてもよい。この場合、樹脂層103のうち第2領域212に配された部分において、図4に示されるように、金属化合物の粒子201が、分散して配されていてもよい。 In the configuration shown in Figures 2(a) and 2(b), the metal compound particles 201 are not arranged in the second region 212. However, as shown in Figure 4, the metal compound particles 201 may be arranged in the second region 212. In this case, as shown in Figure 4, the metal compound particles 201 may be dispersed in the portion of the resin layer 103 that is arranged in the second region 212.

ここで、第2領域212に配される金属化合物の粒子201の樹脂層103に対する濃度について考察する。図4には、第2領域212に第1領域211よりも低い濃度で金属化合物の粒子201が添加される本実施形態の放射線撮像パネル100が示されている。図5には、第2領域212における金属化合物の粒子201の濃度が、第1領域211に配された金属化合物の粒子201の濃度以上である、比較例の放射線撮像パネル500が示されている。第2領域212において金属化合物の粒子201の濃度が高い場合、樹脂層103の膜厚方向(図5の縦方向)の散乱が多くなる。このため、柱状結晶102に戻ってくる光は多くなる。しかしながら、第2領域212に配された金属化合物の粒子201によって反射された光は、当該光を出射した柱状結晶102に反射されずに、他の柱状結晶102に入射してしまう可能性がある。つまり、光が拡散してしまい、MTFが低下してしまう要因となりうる。 Here, the concentration of the metal compound particles 201 arranged in the second region 212 relative to the resin layer 103 will be considered. FIG. 4 shows the radiation imaging panel 100 of this embodiment in which the metal compound particles 201 are added to the second region 212 at a concentration lower than that of the first region 211. FIG. 5 shows a radiation imaging panel 500 of a comparative example in which the concentration of the metal compound particles 201 in the second region 212 is equal to or higher than the concentration of the metal compound particles 201 arranged in the first region 211. When the concentration of the metal compound particles 201 in the second region 212 is high, scattering in the film thickness direction (vertical direction in FIG. 5) of the resin layer 103 increases. Therefore, the amount of light returning to the columnar crystal 102 increases. However, the light reflected by the metal compound particles 201 arranged in the second region 212 may be incident on another columnar crystal 102 without being reflected by the columnar crystal 102 that emitted the light. In other words, light is diffused, which can cause a decrease in MTF.

図6には、第2領域212の金属化合物の粒子201の樹脂層103における濃度を変化させた作製された放射線撮像パネルの2lp/mmでのMTF値が示されている。樹脂層103を構成する樹脂に、90vol%を超える金属化合物の粒子201を混合することは難しいため、金属化合物の粒子201の樹脂層103における濃度の最大値は90vol%である。MTF値は、国際規格の線質RQA5に準じたX線を照射し測定を行った。また、図6には、第1領域211および第2領域212に同じ濃度で金属化合物の粒子201が配されている場合(比較例の放射線撮像パネル500)と、第2領域212には第1領域211よりも低い濃度で金属化合物の粒子201が配されている場合(本実施形態の放射線撮像パネル100)と、が示されている。 Figure 6 shows the MTF value at 2 lp/mm of a radiation imaging panel manufactured by changing the concentration of the metal compound particles 201 in the resin layer 103 in the second region 212. Since it is difficult to mix the metal compound particles 201 with more than 90 vol% in the resin constituting the resin layer 103, the maximum concentration of the metal compound particles 201 in the resin layer 103 is 90 vol%. The MTF value was measured by irradiating X-rays conforming to the radiation quality RQA5 of the international standard. Also, Figure 6 shows a case where the metal compound particles 201 are arranged at the same concentration in the first region 211 and the second region 212 (radiation imaging panel 500 of the comparative example) and a case where the metal compound particles 201 are arranged at a lower concentration in the second region 212 than in the first region 211 (radiation imaging panel 100 of the present embodiment).

図6に示されるように、第2領域212に第1領域211よりも低い濃度で金属化合物の粒子201が添加されている本実施形態の放射線撮像パネル100の方が、第1領域211と第2領域212とで同じ濃度で金属化合物の粒子201が添加されている比較例の放射線撮像パネル500よりも、MTF値が向上していることがわかる。 As shown in FIG. 6, the radiation imaging panel 100 of this embodiment, in which the metal compound particles 201 are added to the second region 212 at a lower concentration than the first region 211, has an improved MTF value compared to the radiation imaging panel 500 of the comparative example, in which the metal compound particles 201 are added to the first region 211 and the second region 212 at the same concentration.

さらに、図6から、第2領域212において、金属化合物の粒子201の樹脂層103における濃度を0vol%から増加させるとMTFが向上し、適当な濃度で最適値を示し、さらに増加させるとMTFは低下することがわかる。より具体的には、第2領域212において、金属化合物の粒子201の樹脂層103における濃度が、0.15vol%以上、かつ、7.5vol%未満であるときに、MTF値が向上していることがわかる。第2領域212において、金属化合物の粒子201の濃度が低くなると、濃度が高い場合よりも樹脂層103の第2領域212における金属化合物の粒子201による光の反射の可能性が低下し、散乱が抑制される。また、適当な量の金属化合物の粒子201が存在することによって、金属化合物の粒子201で反射した光が拡散する間に減衰し、柱状結晶102に戻ることがなくなる。これによって、本実施形態の放射線撮像パネル100は、MTFが向上しうる。 6, in the second region 212, when the concentration of the metal compound particles 201 in the resin layer 103 is increased from 0 vol%, the MTF improves, and at an appropriate concentration, the MTF shows an optimal value, and when the concentration is further increased, the MTF decreases. More specifically, when the concentration of the metal compound particles 201 in the resin layer 103 in the second region 212 is 0.15 vol% or more and less than 7.5 vol%, the MTF value improves. When the concentration of the metal compound particles 201 in the second region 212 is lower, the possibility of light reflection by the metal compound particles 201 in the second region 212 of the resin layer 103 is lower than when the concentration is high, and scattering is suppressed. In addition, by the presence of an appropriate amount of the metal compound particles 201, the light reflected by the metal compound particles 201 is attenuated while diffusing, and does not return to the columnar crystals 102. As a result, the radiation imaging panel 100 of this embodiment can improve the MTF.

つまり、図4に示されるように、第2領域212に金属化合物の粒子201を配する場合、第2領域212には、第1領域211よりも低い濃度で前記金属化合物の粒子201が配されているとよい。これによって、放射線撮像パネル100において、MTFを向上させることができる。さらに、このとき、第2領域の212の金属化合物の粒子201の樹脂層103における濃度が、0.15vol%以上、かつ、7.5vol%未満であってもよい。これによって、放射線撮像パネル100において、MTFをさらに向上させることが可能となる。 That is, as shown in FIG. 4, when the metal compound particles 201 are arranged in the second region 212, the metal compound particles 201 may be arranged in the second region 212 at a lower concentration than in the first region 211. This can improve the MTF in the radiation imaging panel 100. Furthermore, in this case, the concentration of the metal compound particles 201 in the second region 212 in the resin layer 103 may be 0.15 vol% or more and less than 7.5 vol%. This can further improve the MTF in the radiation imaging panel 100.

このように、第1領域211には、金属化合物の粒子201が配され、第2領域212には、第1領域211よりも低い濃度で金属化合物の粒子201が配されている、または、第2領域212には、金属化合物の粒子201が配されていない場合、MTFが向上しうる。これによって、高い空間分解能を備える放射線撮像パネル100が実現できる。 In this way, when the first region 211 contains metal compound particles 201 and the second region 212 contains metal compound particles 201 at a concentration lower than that of the first region 211, or when the second region 212 does not contain metal compound particles 201, the MTF can be improved. This allows for the realization of a radiation imaging panel 100 with high spatial resolution.

次いで、第1領域211と第2領域212とで、金属化合物の粒子201の濃度が異なる放射線撮像パネル100の製造方法について説明する。まず、基板101として、例えば、550mm×445mm、厚さ500μmの無アルカリガラスを準備する。基板101には、ガラスに限らず樹脂基板やシリコンなどの半導体基板が用いられてもよい。ガラスの基板101に、シリコン(例えば、アモルファスシリコン。)などの半導体層や配線層を構成する金属(例えば、アルミニウム。)などを成膜する成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程などを繰り返し行うことによって、画素領域110が形成される。画素領域110には、シンチレータ107の発光に応じた電荷を生成する光変換素子と、生成された電荷に応じた信号を出力するスイッチング素子と、をそれぞれ含む複数の画素が配される。また、画素領域110には、画素を駆動し、得られた信号を外部回路に送り出すための接続端子部(不図示)などが形成されうる。 Next, a method for manufacturing a radiation imaging panel 100 in which the concentration of the metal compound particles 201 differs between the first region 211 and the second region 212 will be described. First, as the substrate 101, for example, an alkali-free glass having a size of 550 mm×445 mm and a thickness of 500 μm is prepared. The substrate 101 is not limited to glass, and may be a resin substrate or a semiconductor substrate such as silicon. The pixel region 110 is formed by repeatedly performing a film formation process for forming a semiconductor layer such as silicon (e.g., amorphous silicon) and a metal (e.g., aluminum) constituting a wiring layer on the glass substrate 101, a photolithography process, an etching process, and the like. In the pixel region 110, a plurality of pixels each including a photoconversion element that generates a charge according to the light emission of the scintillator 107 and a switching element that outputs a signal according to the generated charge are arranged. In addition, a connection terminal portion (not shown) for driving the pixel and sending the obtained signal to an external circuit may be formed in the pixel region 110.

画素領域110を形成した後、画素領域110に形成された画素の動作をチェックするためのアレイ検査が実施されてもよい。アレイ検査で動作が良好であり、欠損した画素が無い、または、僅かなことを確認した後、接続端子部(不図示)を保護する目的で基板101の周辺部をマスキングフィルムによりマスキングし、平坦化層105が形成されうる。平坦化層105は、例えば、基板101をスプレイスピンコーターに設置し、ポリイミド溶液をスプレーしつつ、約100rpmの回転でスピンさせ、その後、220℃の温度で乾燥、乾燥アニーリングさせることによって形成されうる。例えば、平坦化層105は、約2μmの厚さを有していてもよい。 After forming the pixel region 110, an array test may be performed to check the operation of the pixels formed in the pixel region 110. After confirming that the operation is good and there are no or only a few missing pixels in the array test, the periphery of the substrate 101 may be masked with a masking film to protect the connection terminal portion (not shown), and the planarization layer 105 may be formed. The planarization layer 105 may be formed, for example, by placing the substrate 101 in a spray spin coater, spinning it at about 100 rpm while spraying a polyimide solution, and then drying and dry annealing it at a temperature of 220°C. For example, the planarization layer 105 may have a thickness of about 2 μm.

画素領域110が形成された基板101を準備した後、次いで、シンチレータ107を形成する。まず、平坦化層105が形成された基板101のうちシンチレータ107を形成しない領域に蒸着マスクをセットした後、平坦化層105が蒸着面となるように基板101を蒸着装置に載置する。その後、Tl濃度がCsIに対し1mol%となるようにCsIとTlIをそれぞれセル容器に充填し、加熱することによって共蒸着を行う。シンチレータ107は、例えば、380μmの厚さを有し、75%の膜充填率であってもよい。このとき、シンチレータ107の外縁は、画素領域110の外縁よりも外側に配されうる。また、シンチレータ107の蒸着を行う際に、蒸着装置を10-3Pa台まで排気したのち、基板表面が175℃になるようにランプヒーターで加熱を行ってもよい。 After preparing the substrate 101 on which the pixel region 110 is formed, the scintillator 107 is then formed. First, a deposition mask is set on the region of the substrate 101 on which the planarization layer 105 is formed where the scintillator 107 is not to be formed, and then the substrate 101 is placed on a deposition apparatus so that the planarization layer 105 is the deposition surface. Then, CsI and TlI are filled in a cell container so that the Tl concentration is 1 mol% relative to CsI, and co-deposition is performed by heating. The scintillator 107 may have a thickness of, for example, 380 μm and a film filling rate of 75%. At this time, the outer edge of the scintillator 107 may be disposed outside the outer edge of the pixel region 110. In addition, when performing deposition of the scintillator 107, the deposition apparatus may be evacuated to the 10 −3 Pa range, and then heated with a lamp heater so that the substrate surface is at 175° C.

シンチレータ107が形成された後に、シンチレータ107の柱状結晶102の間に金属化合物の粒子201が入り込むように、シンチレータ107の上から金属化合物の粒子201を散布する。次いで、樹脂層103を構成するホットメルト樹脂のシートをシンチレータ107上に載置し、真空熱転写装置などを用いて貼り合わせることによって、図2(b)に示される放射線撮像パネル100が作製できる。例えば、まず、30℃でシンチレータ107とホットメルト樹脂のシートとを接触させ、次いで、10-1Paまで減圧し気泡を取り除く。さらに、基板101と樹脂層103を構成するホットメルト樹脂のシートとの間に圧力を印加するとともに70~100℃に加温し、適当な時間保持することによって、シンチレータ107が形成された基板101と保護層108を構成する樹脂層103とが貼り合わされる。 After the scintillator 107 is formed, the particles 201 of the metal compound are scattered from above the scintillator 107 so that the particles 201 of the metal compound enter between the columnar crystals 102 of the scintillator 107. Next, a sheet of hot-melt resin constituting the resin layer 103 is placed on the scintillator 107, and the two are bonded together using a vacuum thermal transfer device or the like, thereby producing the radiation imaging panel 100 shown in FIG. 2(b). For example, the scintillator 107 and the sheet of hot-melt resin are first brought into contact with each other at 30° C., and then the pressure is reduced to 10 −1 Pa to remove air bubbles. Furthermore, pressure is applied between the substrate 101 and the sheet of hot-melt resin constituting the resin layer 103, and the two are heated to 70 to 100° C. and held for an appropriate time, whereby the substrate 101 on which the scintillator 107 is formed and the resin layer 103 constituting the protective layer 108 are bonded together.

また、例えば、シンチレータ107が形成された後に、シンチレータ107を覆うように、金属化合物の粒子201が添加された樹脂を塗布することによって、樹脂層103のうち第1領域211に配される部分を形成してもよい。次いで、ホットメルト樹脂のシートや上述の分子間力による加圧性接着作用を有する粘着剤と呼ばれるウレタン樹脂やアクリル樹脂を含むシートを、塗布法を用いて形成した樹脂の上に貼り合わせる。これによって、樹脂層103のうち第2領域212に配される部分を形成する。このとき、塗布法を用いて形成した樹脂の上に貼り合わされる樹脂には、塗布法を用いて形成した樹脂よりも低い濃度で金属化合物の粒子201が添加されていてもよい。これによって、図4に示される放射線撮像パネル100が作製できる。また、塗布法を用いて形成した樹脂の上に貼り合わされる樹脂には、金属化合物の粒子201が添加されていなくてもよい。これによって、図2(a)に示される放射線撮像パネル100が作製できる。 For example, after the scintillator 107 is formed, a resin to which metal compound particles 201 are added may be applied so as to cover the scintillator 107, thereby forming a portion of the resin layer 103 to be disposed in the first region 211. Next, a sheet of hot melt resin or a sheet containing a urethane resin or an acrylic resin, which is called an adhesive having a pressure-sensitive adhesive action due to the above-mentioned intermolecular force, is attached to the resin formed using the coating method. In this way, a portion of the resin layer 103 to be disposed in the second region 212 is formed. At this time, the resin attached to the resin formed using the coating method may contain metal compound particles 201 added at a concentration lower than that of the resin formed using the coating method. In this way, the radiation imaging panel 100 shown in FIG. 4 can be produced. In addition, the resin attached to the resin formed using the coating method may not contain metal compound particles 201. In this way, the radiation imaging panel 100 shown in FIG. 2(a) can be produced.

樹脂層103のうち第1領域211の部分は、塗布法を用いて形成されることに限られることはない。樹脂層103のうち第1領域211で柱状結晶102に接する部分は、金属化合物の粒子201が添加された樹脂を、真空熱転写装置などを用いて貼り合わせることによって形成してもよい。 The first region 211 of the resin layer 103 is not limited to being formed using a coating method. The portion of the resin layer 103 in the first region 211 that contacts the columnar crystals 102 may be formed by laminating resin to which metal compound particles 201 have been added using a vacuum thermal transfer device or the like.

樹脂層103を形成した後、樹脂層103の上にアルミニウムなどの金属層104や基台106を形成してもよい。また、上述のホットメルト樹脂のシートや粘着剤と呼ばれるウレタン樹脂やアクリル樹脂を含むシートは、基台106の上にアルミニウムなどの金属層104を形成し、金属層104の上に樹脂を形成することによって作製してもよい。基台106にはPET基板などが用いられうる。例えば、厚さ30μmのPETの基台106上に厚さ12μmのアルミニウムの金属層104を形成し、金属層104の上に樹脂層103、または、樹脂層103の一部を形成してもよい。基台106上に形成された樹脂層103をシンチレータ107上に貼り合わせることによって、図1に示される保護層108を備える放射線撮像パネル100を作製することができる。 After forming the resin layer 103, a metal layer 104 such as aluminum or a base 106 may be formed on the resin layer 103. The above-mentioned hot melt resin sheet or a sheet containing a urethane resin or an acrylic resin called an adhesive may be produced by forming a metal layer 104 such as aluminum on the base 106 and forming a resin on the metal layer 104. A PET substrate or the like may be used for the base 106. For example, a metal layer 104 of aluminum having a thickness of 12 μm may be formed on a base 106 of PET having a thickness of 30 μm, and a resin layer 103 or a part of the resin layer 103 may be formed on the metal layer 104. By bonding the resin layer 103 formed on the base 106 to the scintillator 107, a radiation imaging panel 100 having a protective layer 108 as shown in FIG. 1 can be produced.

また、本実施形態において、複数の画素が配された画素領域110を備える基板101を使用する場合を説明したが、これに限られることはない。例えば、基板101が、画素領域110を備えていなくてもよい。この場合、符号100は、シンチレータプレートと呼ばれうる。例えば、複数の画素が配された画素領域を備えるセンサ基板の上に、このシンチレータプレートを搭載することによって、放射線撮像パネルとして機能しうる。このため、基板101が画素領域110を備えていない場合、基板101は、シンチレータ107が発する光を透過する透明基板であってもよい。 In addition, in this embodiment, the case where the substrate 101 having the pixel region 110 in which a plurality of pixels are arranged is described, but the present invention is not limited to this. For example, the substrate 101 may not have the pixel region 110. In this case, the reference numeral 100 may be called a scintillator plate. For example, by mounting this scintillator plate on a sensor substrate having a pixel region in which a plurality of pixels are arranged, the substrate 101 may function as a radiation imaging panel. Therefore, when the substrate 101 does not have the pixel region 110, the substrate 101 may be a transparent substrate that transmits light emitted by the scintillator 107.

以下、上述の放射線撮像パネル100が組み込まれた放射線撮像装置、および、放射線撮像パネル100が組み込まれた放射線撮像装置を用いた放射線撮像システム800について図7を用いて説明する。 Below, a radiation imaging device incorporating the above-mentioned radiation imaging panel 100 and a radiation imaging system 800 using a radiation imaging device incorporating the radiation imaging panel 100 will be described with reference to FIG. 7.

放射線撮像システム800は、放射線で形成される光学像を電気的に撮像し、電気的な放射線画像(すなわち、放射線画像データ)を得るように構成される。放射線撮像システム800は、例えば、放射線撮像装置801、曝射制御部802、放射線源803、コンピュータ804を含む。 The radiation imaging system 800 is configured to electrically capture an optical image formed by radiation and obtain an electrical radiation image (i.e., radiation image data). The radiation imaging system 800 includes, for example, a radiation imaging device 801, an exposure control unit 802, a radiation source 803, and a computer 804.

放射線撮像装置801に放射線を照射するための放射線源803は、曝射制御部802からの曝射指令に従って放射線の照射を開始する。放射線源803から放射された放射線は、不図示の被険体を通って放射線撮像装置801に照射される。放射線源803は、曝射制御部802からの停止指令に従って放射線の放射を停止する。 The radiation source 803 for irradiating the radiation imaging device 801 with radiation starts irradiating radiation in accordance with an exposure command from the exposure control unit 802. The radiation emitted from the radiation source 803 passes through a subject (not shown) and is irradiated to the radiation imaging device 801. The radiation source 803 stops emitting radiation in accordance with a stop command from the exposure control unit 802.

放射線撮像装置801は、上述の放射線撮像パネル100と、放射線撮像パネル100を制御するための制御部805と、放射線撮像パネル100から出力される信号を処理するための信号処理部806と、を含む。信号処理部806は、例えば、放射線撮像パネル100から出力される信号のA/D変換し、コンピュータ804に放射線画像データとして出力してもよい。また、信号処理部806は、例えば、放射線撮像パネル100から出力される信号に基づいて、放射線源803からの放射線の照射を停止させるための停止信号を生成してもよい。停止信号は、コンピュータ804を介して曝射制御部802に供給され、曝射制御部802は、停止信号に応答して放射線源803に対して停止指令を送る。 The radiation imaging device 801 includes the radiation imaging panel 100 described above, a control unit 805 for controlling the radiation imaging panel 100, and a signal processing unit 806 for processing a signal output from the radiation imaging panel 100. The signal processing unit 806 may, for example, perform A/D conversion of the signal output from the radiation imaging panel 100 and output it to the computer 804 as radiation image data. The signal processing unit 806 may also generate a stop signal for stopping the irradiation of radiation from the radiation source 803 based on the signal output from the radiation imaging panel 100. The stop signal is supplied to the exposure control unit 802 via the computer 804, and the exposure control unit 802 sends a stop command to the radiation source 803 in response to the stop signal.

制御部805は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Arrayの略。)などのPLD(Programmable Logic Deviceの略。)、または、ASIC(Application Specific Integrated Circuitの略。)、または、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、または、これらの全部または1部の組み合わせによって構成されうる。 The control unit 805 can be configured, for example, by a PLD (Programmable Logic Device) such as an FPGA (Field Programmable Gate Array), or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or a general-purpose computer with an embedded program, or a combination of all or part of these.

また、本実施形態において、信号処理部806は、制御部805の中に配される、または制御部805の一部の機能であるように示されているが、これに限られるものではない。制御部805と信号処理部806とは、それぞれ別の構成であってもよい。さらに、信号処理部806は、放射線撮像装置801とは別に配されていてもよい。例えば、コンピュータ804が、信号処理部806の機能を有していてもよい。このため、信号処理部806は、放射線撮像装置801から出力される信号を処理する信号処理装置として、放射線撮像システム800に含まれうる。 In addition, in this embodiment, the signal processing unit 806 is shown as being arranged in the control unit 805 or as being a part of the function of the control unit 805, but this is not limited to the above. The control unit 805 and the signal processing unit 806 may each have a separate configuration. Furthermore, the signal processing unit 806 may be arranged separately from the radiation imaging device 801. For example, the computer 804 may have the function of the signal processing unit 806. Therefore, the signal processing unit 806 may be included in the radiation imaging system 800 as a signal processing device that processes the signal output from the radiation imaging device 801.

コンピュータ804は、放射線撮像装置801および曝射制御部802の制御や、放射線撮像装置801から放射線画像データを受信し、放射線画像として表示するための処理を行いうる。また、コンピュータ804は、ユーザが放射線画像の撮像を行う条件を入力するための入力部として機能しうる。 The computer 804 can control the radiation imaging device 801 and the exposure control unit 802, receive radiation image data from the radiation imaging device 801, and perform processing to display the data as a radiation image. The computer 804 can also function as an input unit for the user to input conditions for capturing a radiation image.

一例として、曝射制御部802は、曝射スイッチを有し、ユーザによって曝射スイッチがオンされると、曝射指令を放射線源803に送るほか、放射線の放射の開始を示す開始通知をコンピュータ804に送る。開始通知を受けたコンピュータ804は、開始通知に応答して、放射線の照射の開始を放射線撮像装置801の制御部805に通知する。これに応じて、制御部805は、放射線撮像パネル100において、入射する放射線に応じた信号を生成させる。 As an example, the exposure control unit 802 has an exposure switch, and when the user turns on the exposure switch, it sends an exposure command to the radiation source 803 and also sends a start notification indicating the start of radiation emission to the computer 804. In response to the start notification, the computer 804 notifies the control unit 805 of the radiation imaging device 801 of the start of radiation irradiation. In response to this, the control unit 805 causes the radiation imaging panel 100 to generate a signal corresponding to the incident radiation.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are appended to disclose the scope of the invention.

100:放射線撮像パネル、101:基板、102:柱状結晶、103:樹脂層、107:シンチレータ、108:保護層、109:主面、201:金属化合物の粒子、203:上面、211:第1領域、212:第2領域 100: Radiation imaging panel, 101: Substrate, 102: Columnar crystals, 103: Resin layer, 107: Scintillator, 108: Protective layer, 109: Main surface, 201: Metal compound particles, 203: Top surface, 211: First region, 212: Second region

Claims (18)

放射線の検出を行うためのシンチレータプレートであって、
前記放射線を可視光に変換する複数の柱状結晶を備えたシンチレータと、
板状の基材と、
前記複数の柱状結晶のうちの隣り合う柱状結晶の先端側を覆うことで前記隣り合う柱状結晶の間の第1領域に金属粒子を位置させ、かつ、前記シンチレータと前記基材との間の第2領域に位置して前記シンチレータと前記基材とを接着する熱可塑性の樹脂材と、を有し、
前記第1領域は前記属粒子が配された領域であり
前記第2領域は、前記第1領域よりも低い濃度で前記金属粒子が配された領域である、または、前記第2領域は、前記金属粒子が配されていない領域であることを特徴とするシンチレータプレート
A scintillator plate for detecting radiation, comprising:
a scintillator having a plurality of columnar crystals for converting the radiation into visible light;
A plate-shaped substrate;
a thermoplastic resin material that covers tip sides of adjacent columnar crystals among the plurality of columnar crystals to position metal particles in a first region between the adjacent columnar crystals, and that is positioned in a second region between the scintillator and the base material to bond the scintillator to the base material,
the first region is a region in which the metal particles are arranged,
A scintillator plate characterized in that the second region is a region in which the metal particles are arranged at a lower concentration than the first region, or the second region is a region in which the metal particles are not arranged.
前記樹脂材が、前記第1領域に配されていないことを特徴とする請求項1に記載のシンチレータプレート 2. The scintillator plate according to claim 1, wherein the resin material is not disposed in the first region. 前記樹脂材のうち一部が、前記第1領域に配されていることを特徴とする請求項1に記載のシンチレータプレート 2. The scintillator plate according to claim 1, wherein a portion of the resin material is disposed in the first region. 前記第2領域において、前記樹脂材に添加された前記金属粒子の濃度が、0.15vol%以上、かつ、7.5vol%未満であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のシンチレータプレート 4. The scintillator plate according to claim 1, wherein the concentration of the metal particles added to the resin material in the second region is equal to or greater than 0.15 vol % and less than 7.5 vol %. 前記樹脂材のうち前記第2領域に配された部分において、前記金属粒子が、分散して配されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のシンチレータプレート 5. The scintillator plate according to claim 1, wherein the metal particles are dispersed in a portion of the resin material that is disposed in the second region. 前記金属粒子の屈折率が、前記樹脂材を構成する樹脂の屈折率よりも高いことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のシンチレータプレート 6. The scintillator plate according to claim 1, wherein the metal particles have a refractive index higher than a refractive index of a resin constituting the resin material. 前記金属粒子は、金属酸化物を材料に含むことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のシンチレータプレート 7. The scintillator plate according to claim 1, wherein the metal particles contain a metal oxide as a material . 前記金属粒子は、ルチル型二酸化チタンを材料に含むことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載のシンチレータプレート 8. The scintillator plate according to claim 1, wherein the metal particles contain rutile titanium dioxide as a material . 前記複数の柱状結晶が、ハロゲン化アルカリ金属化合物を材料に含むことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載のシンチレータプレート 9. The scintillator plate according to claim 1, wherein the plurality of columnar crystals contain an alkali metal halide compound as a material . 前記樹脂材が、不揮発性の熱可塑性材料によって構成される樹脂、および、分子間力による加圧性接着作用を有する樹脂のうち少なくとも一方を材料に含むことを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載のシンチレータプレート A scintillator plate as described in any one of claims 1 to 9, characterized in that the resin material contains at least one of a resin composed of a non-volatile thermoplastic material and a resin having a pressure-sensitive adhesive effect due to intermolecular forces. 前記第1領域は、前記複数の柱状結晶の断面の占める割合が、75%以上、かつ、98%以下を満たす位置にあることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載のシンチレータプレート 11. The scintillator plate according to claim 1 , wherein the first region is located at a position where the cross section of the plurality of columnar crystals occupies 75% or more and 98% or less of the cross section. 前記金属粒子の平均粒度が、200nm以上、かつ、500nm以下であることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載のシンチレータプレート 12. The scintillator plate according to claim 1, wherein the average particle size of the metal particles is 200 nm or more and 500 nm or less. 前記基材は、金属層備えることを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載のシンチレータプレート 13. A scintillator plate according to any one of the preceding claims , wherein the substrate comprises a metal layer . 前記基材は、PET層を備えることを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載のシンチレータプレート。14. A scintillator plate according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the substrate comprises a PET layer. 請求項1乃至14の何れか1項に記載のシンチレータプレートを含む放射線撮像パネルと、
前記放射線撮像パネルを制御するための制御部と、
を含むことを特徴とする放射線撮像装置。
A radiation imaging panel comprising the scintillator plate according to any one of claims 1 to 14 ;
a control unit for controlling the radiation imaging panel;
13. A radiation imaging apparatus comprising:
請求項15に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置から出力される信号を処理する信号処理装置と、
を含むことを特徴とする放射線撮像システム。
The radiation imaging apparatus according to claim 15 ,
a signal processing device for processing a signal output from the radiation imaging device;
1. A radiation imaging system comprising:
放射線を可視光に変換する複数の柱状結晶を備えたシンチレータを準備する工程と、Providing a scintillator having a plurality of columnar crystals for converting radiation into visible light;
前記複数の柱状結晶の間に金属粒子を配置する工程と、disposing metal particles between the plurality of columnar crystals;
熱可塑性樹脂を前記シンチレータに接触させて加温し、前記複数の柱状結晶のうちの隣り合う柱状結晶の先端側を覆うことで前記隣り合う柱状結晶の間の第1領域に金属粒子を位置させ、かつ、前記シンチレータと基材の間の第2領域に位置して前記シンチレータと前記基材とを接着する工程と、を有し、a step of bringing a thermoplastic resin into contact with the scintillator and heating the thermoplastic resin to cover tip sides of adjacent columnar crystals among the plurality of columnar crystals, thereby positioning metal particles in a first region between the adjacent columnar crystals and in a second region between the scintillator and the substrate, thereby bonding the scintillator and the substrate,
前記第1領域は、前記金属粒子が配された領域であり、the first region is a region in which the metal particles are arranged,
前記第2領域は、前記第1領域よりも低い濃度で前記金属粒子が配された領域である、または、前記第2領域は、前記金属粒子が配されていない領域であることを特徴とするシンチレータプレートの製造方法。A method for manufacturing a scintillator plate, characterized in that the second region is a region in which the metal particles are arranged at a lower concentration than the first region, or the second region is a region in which the metal particles are not arranged.
光電変換素子が主面の側に複数配された基板と、
前記主面の側に配された、放射線を可視光に変換する複数の柱状結晶を備えたシンチレータと、
板状の基材と、
前記複数の柱状結晶のうちの隣り合う柱状結晶の先端側を覆うことで前記隣り合う柱状結晶の間の第1領域に金属粒子を位置させ、かつ、前記シンチレータと前記基材の間の第2領域に位置して前記シンチレータと前記基材とを接着する熱可塑性の樹脂材と、を有し、
前記第1領域は前記属粒子が配された領域であり
前記第2領域は、前記第1領域よりも低い濃度で前記金属粒子が配された領域である、または、前記第2領域は、前記金属粒子が配されていない領域であることを特徴とする放射線撮像パネル
A substrate having a plurality of photoelectric conversion elements arranged on a main surface side thereof;
a scintillator disposed on the main surface side and including a plurality of columnar crystals for converting radiation into visible light;
A plate-shaped substrate;
a thermoplastic resin material that covers tip sides of adjacent columnar crystals among the plurality of columnar crystals to position metal particles in a first region between the adjacent columnar crystals, and that is positioned in a second region between the scintillator and the base material to bond the scintillator to the base material,
the first region is a region in which the metal particles are arranged,
The second region is a region in which the metal particles are arranged at a lower concentration than the first region, or the second region is a region in which the metal particles are not arranged .
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