[发明专利]辐射探测器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合用于辐射CT装置、特别是X射线CT装置的多通道阵列辐射探测器，特别涉及该辐射探测器的闪烁器的结构。

背景技术

辐射CT装置，与用MRI或PET(Positron Emission Tomography(正电子发射层析X射线摄影法))的情形比较，能够在较短时间内得到层析X射线照片。为了通过进一步扩展其特征以提供高清晰度和高分辨率图像，已经在逐渐使用具有多通道阵列结构的辐射探测器。在辐射CT装置中，将多个辐射探测器放置在辐射源的相对于要被拍摄物体的对面并形成弧形。对于单通道阵列辐射装置，在每个辐射探测器中，在长度方向或宽度方向安排了8或16个辐射探测元件。对于多通道阵列辐射装置，以成点阵的方式，例如，分别在长度方向和宽度方向上安排了64和16个辐射探测元件。通过用将辐射探测元件安排在m条直线上的m个多通道阵列辐射装置代替将辐射探测元件安排在1条直线上的单通道阵列辐射装置，能够缩短探测时间，并能够提供高分辨率和高清晰度的层析X射线照片。

因为在多通道阵列辐射装置中，对于1个辐射探测器，例如，将1024个辐射探测元件安排成16列乘64行，所以所用的辐射探测元件的尺寸变小。而且，相邻的辐射探测元件之间的间隙变小。因此，每个辐射探测元件的闪烁器元件变小，导致相邻的闪烁器元件之间的间隙变小。

在多通道阵列辐射装置中，因为单个辐射探测元件变小，所以为了防止由闪烁器元件闪烁的光通过闪烁器元件的侧表面发射出去，并防止输出降低，需要将具有高光反射率的光反射材料配置在闪烁器元件的侧表面。另外，为了防止因为通过了相邻的闪烁器元件的辐射进入另一个闪烁器元件而使图像变宽，并且提供高清晰度的图像，需要提供接近闪烁器元件的侧表面的辐射屏蔽材料。

因为闪烁器元件变小，所以相邻的闪烁器元件之间的间隙小，很难将辐射屏蔽片插入配置在闪烁器元件侧表面上的光反射材料之间。

在辐射探测器中，将由重金属元素如钨或钼制成的辐射屏蔽片插入闪烁器元件之间，以防止串扰。另外，用充填在闪烁器元件和辐射屏蔽片之间的光反射材料来增大探测效率，这是因为，在由闪烁器元件闪烁的光中，在闪烁器元件周围泄漏的光返回到了闪烁器元件中之故。

作为光反射材料，通常使用混合了白色颜料如氧化钛粉末的树脂如环氧树脂和聚脂，并且光反射材料具有约90％的光反射率。然而，如果由闪烁器元件闪烁的光从闪烁器元件侧表面发射进入光反射材料，则被包含在光反射材料中的树脂衰减。由于这种衰减，辐射探测器的灵敏度降低，因此，为了补偿该衰减，需要用具有高反射率的白色颜料。

另外，因为本身是混合了白色颜料的树脂的光反射材料相当厚，至少为100μm，所以辐射屏蔽片以光反射材料的厚度从闪烁器元件的侧表面分开。因为辐射屏蔽片从闪烁器元件的侧表面分开，所以有时候，以低角度(相对于闪烁器元件的侧表面的小角度)入射的辐射可以被辐射屏蔽片屏蔽，但是只通过光反射材料的辐射会进入闪烁器元件中。

如果为了屏蔽以低角度入射的辐射，使用厚度接近闪烁器元件之间的间隙的重金属元素片制成的辐射屏蔽片，则光反射材料的厚度应该薄，这样，辐射屏蔽片的变形不能够被光反射材料吸收。因此，通过将闪烁器元件以高精度通过小间隙安排在长度方向和宽度方向上来将闪烁器元件组装起来是困难的。当如多通道阵列辐射探测器那样，闪烁器元件之间的间隙宽度狭窄时，这个问题就变得显著了。

在专利文献1到4中提出了用混合了重金属元素粉末的树脂作为辐射屏蔽材料，以代替重金属片。用混合了重金属元素粉末的树脂作为辐射屏蔽材料充填在辐射探测器的闪烁器元件之间的想法导致了本发明。

专利文献1：日本特开平5-254789号公报

专利文献2：日本特开平8-122492号公报

专利文献3：日本特开2002-365393号公报

专利文献4：日本特开2003-28986号公报

发明内容

本发明的一个目的是提供在闪烁器元件之间具有非常小的间隙并适合于用于辐射CT装置的多通道阵列辐射探测器的辐射探测器构造。

本发明的另一个目的是提供在闪烁器元件之间的间隙中充填辐射屏蔽材料，并非常接近于闪烁器元件的侧表面以便减少通过闪烁器元件的侧表面入射的辐射的辐射探测器。

另外，本发明提供将对由闪烁器元件闪烁的光具有高光反射效率的光反射材料层安排在闪烁器元件的侧表面上以便增大对辐射的探测效率的辐射探测器。

另外，本发明提供以高精度将闪烁器元件安排在探测器中的辐射探测器的制造方法。