[发明专利]放射线检测器及闪烁面板

说明书

放射线检测器(1)具备排列有多个受光元件的光电转换基板(21)和在上述光电转换基板上形成的将放射线转换为光的荧光体层。上述荧光体层的发光频谱在510～550nm的波长区域具有主峰并且在与该主峰相比更长的波长区域具有副峰。

技术领域

本发明的实施例涉及放射线检测器及闪烁面板。

背景技术

以往，医疗用、牙科用或者非破坏检查用等的当今的数字化X射线检测器将入射X射线用荧光体层暂时转换为光(荧光)的方式成为主流。作为荧光体层，采用几个种类的材料，但是，在医疗用的平面检测器、牙科用的CMOS传感器、医疗用/动物诊断用的CCD-DR装置中，往往采用铊活化碘化铯(以下，称为CsI/Tl)。

CsI/Tl荧光体层能够通过真空蒸镀法简便地形成平面状膜。而且，通过适当调节成膜条件，能够形成直径5μm左右的光纤晶体并排的结构的膜。通过形成光纤晶体结构，在CsI晶体(折射率＝1.8)和晶体间的间隙(折射率＝1)之间产生折射率的差。某一个光纤晶体中，从X射线转换后的荧光在沿着面方向不那么偏离发光点的位置到达平面检测器的受光元件。从而，作为X射线摄像装置，获得不那么模糊的拍摄图像。

即，CsI/Tl荧光体层通过以适当的条件成膜，能够同时具备将X射线转换为光的闪烁功能和将图像保持到受光元件为止的光纤板功能。

来自CsI/Tl荧光体层的发光在例如X射线检测器的一个方式即CCD-DR装置中，经由透镜入射至CCD，由CCD转换为电信号。通过在监视器描绘出上述电信号或者用作图像处理信号，获得有效的诊断图像。这与在多个受光元件二维排列的光电转换基板上使CsI/Tl荧光体层成膜的平面检测器的情况同样。在该情况下，隔着有机膜等使CsI/Tl荧光体层在排列有多个受光元件的光电转换基板上成膜，因此，能够更高效地由受光元件收集发光。

考虑上述的过程，作为CsI/Tl荧光体层所需的要件，首先追求发光量多即灵敏度高。另外，作为发挥光纤板功能的结果的分辨率特性也重要。

关于CsI/Tl荧光体层的灵敏度，例如有加厚CsI/Tl荧光体层的膜厚、优化Tl浓度、加粗CsI/Tl膜的光纤结构的要素即晶柱的粗度等。

但是，为了提高CsI/Tl荧光体层的灵敏度，旨在单独提高CsI/Tl荧光体层的性能而加厚CsI/Tl荧光体层的膜厚、加粗CsI/Tl荧光体层的光纤结构的要素即晶柱的粗度等的对策与其他要因形成权衡的关系。

例如，加厚CsI/Tl荧光体层的膜厚导致CsI/Tl荧光体的材料的使用量增大，成本上升。而且，CsI/Tl荧光体层中从X射线转换为光的发光点到CCD-DR装置、平面检测器的受光元件为止的距离变长，因此，具有从发光点向各向等方性地地发散的性质的发光沿着受光元件的面方向扩散到达受光元件为止的距离也相对地变长，结果，分辨率特性降低。

加粗晶柱等价于加大光纤板的光纤径，也导致分辨率特性的降低。

另外，作为阻碍CsI/Tl荧光体层的灵敏度特性的要因，有X射线引起的灵敏度劣化。这里所说的X射线引起的灵敏度劣化是指：在CCD-DR、平面检测器安装CsI/Tl荧光体层后，若向各装置照射X射线，则X射线损伤CsI/Tl晶格，该伤痕作为色心，成为光吸收部位，来自荧光体的发光光子在CsI/Tl荧光体层中再次吸收，输出光的量减少的现象。

而且，该现象也认为可能是晶格的损伤使CsI/Tl荧光体层的发光机构即激子的形成、激子到Tl发光中心的能量转移、来自Tl发光中心的发光迁移机构的形成这类认为与晶格状态存在关联的状态劣化，使发光效率降低。