JP2003262678A - 放射線検出装置用シンチレーターパネルおよびその製造方法 - Google Patents
放射線検出装置用シンチレーターパネルおよびその製造方法Info
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- JP2003262678A JP2003262678A JP2002065292A JP2002065292A JP2003262678A JP 2003262678 A JP2003262678 A JP 2003262678A JP 2002065292 A JP2002065292 A JP 2002065292A JP 2002065292 A JP2002065292 A JP 2002065292A JP 2003262678 A JP2003262678 A JP 2003262678A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 柱状の蛍光体を支持基板に形成してなる放射
線検出装置用シンチレーターにおいて反りのなり蛍光体
支持基板を提供することにより、均一な蛍光体層を形成
を可能にする 【解決手段】 蛍光体支持基板と蛍光体層の間に応力緩
和層を有する
線検出装置用シンチレーターにおいて反りのなり蛍光体
支持基板を提供することにより、均一な蛍光体層を形成
を可能にする 【解決手段】 蛍光体支持基板と蛍光体層の間に応力緩
和層を有する
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療診断機器、非
破壊検査機器等に用いられる放射線検出装置用シンチレ
ーターパネル及びその製造方法に関し、特に、X線撮影
などに用いられる放射線検出装置用シンチレーターパネ
ル及びその製造方法に関する。
破壊検査機器等に用いられる放射線検出装置用シンチレ
ーターパネル及びその製造方法に関し、特に、X線撮影
などに用いられる放射線検出装置用シンチレーターパネ
ル及びその製造方法に関する。
【0002】なお、本明細書では、X線、α線、β線、
γ線などの電磁波も、放射線に含まれるものとして説明
する。
γ線などの電磁波も、放射線に含まれるものとして説明
する。
【0003】
【従来の技術】従来、X線蛍光体が内部に備えられた蛍
光スクリーンと両面塗布感剤とを有するX線フィルムシ
ステムが一般的にX線写真撮影に使用されてきた。しか
し、最近、X線蛍光体層と2次元光検出器とを有するデ
ジタル放射線検出装置の画像特性が良好であること、デ
ータがデジタルデータであるためネットワーク化したコ
ンピュータシステムに取り込むことによってデータの共
有化が図れる利点があることから、デジタル放射線検出
装置について盛んに研究開発が行われ、種々の特許出願
もされている。
光スクリーンと両面塗布感剤とを有するX線フィルムシ
ステムが一般的にX線写真撮影に使用されてきた。しか
し、最近、X線蛍光体層と2次元光検出器とを有するデ
ジタル放射線検出装置の画像特性が良好であること、デ
ータがデジタルデータであるためネットワーク化したコ
ンピュータシステムに取り込むことによってデータの共
有化が図れる利点があることから、デジタル放射線検出
装置について盛んに研究開発が行われ、種々の特許出願
もされている。
【0004】これらデジタル放射線検出装置の中でも、
高感度で高鮮鋭な装置として、特許第3126715号
公報に開示されているように、放射線を透過する支持基
板上に反射層と該金属薄膜の保護層を設け、更に保護層
上に蛍光体層を設けてなる放射線検出用シンチレーター
パネルと、複数の光電変換素子及びTFT等の電気素子
が配置されている光電変換素子間隙からなる2次元光検
出器とを貼りあわせて一体化した放射線検出装置が知ら
れている。前記従来例は、該シンチレーターパネルの蛍
光体層と反射層間に保護層を設けることで、蛍光体が含
有する成分や水分による変質等により反射層の反射膜と
しての機能が減衰することを防止するものである。
高感度で高鮮鋭な装置として、特許第3126715号
公報に開示されているように、放射線を透過する支持基
板上に反射層と該金属薄膜の保護層を設け、更に保護層
上に蛍光体層を設けてなる放射線検出用シンチレーター
パネルと、複数の光電変換素子及びTFT等の電気素子
が配置されている光電変換素子間隙からなる2次元光検
出器とを貼りあわせて一体化した放射線検出装置が知ら
れている。前記従来例は、該シンチレーターパネルの蛍
光体層と反射層間に保護層を設けることで、蛍光体が含
有する成分や水分による変質等により反射層の反射膜と
しての機能が減衰することを防止するものである。
【0005】また、file No.203294に開
示されているように、放射線を透過する支持基板上に絶
縁耐熱層を介して反射層を設け、更に蛍光体層を設けて
なる放射線検出用シンチレーターパネルと、複数の光電
変換素子及びTFT等の電気素子が配置されている光電
変換素子間隙からなる2次元光検出器とを貼りあわせて
一体化した放射線検出装置が知られている。前記従来例
では、該シンチレーターパネルの支持基板と金属反射層
間に絶縁耐熱層を設けることによって、電気化学的腐蝕
によって反射層の反射膜としての機能が減衰することを
防止するものである。
示されているように、放射線を透過する支持基板上に絶
縁耐熱層を介して反射層を設け、更に蛍光体層を設けて
なる放射線検出用シンチレーターパネルと、複数の光電
変換素子及びTFT等の電気素子が配置されている光電
変換素子間隙からなる2次元光検出器とを貼りあわせて
一体化した放射線検出装置が知られている。前記従来例
では、該シンチレーターパネルの支持基板と金属反射層
間に絶縁耐熱層を設けることによって、電気化学的腐蝕
によって反射層の反射膜としての機能が減衰することを
防止するものである。
【0006】上記従来例で開示されている放射線検出装
置のシンチレーターパネルは、支持基板上に、反射層と
保護層もしくは絶縁耐熱層と反射層が設けられ、その上
に柱状の蛍光体よりなる蛍光体層が形成される。さら
に、その全体を覆うように有機膜による耐湿保護層が形
成されて、全体としてシンチレーターパネルが構成され
ているが、いずれも反射層の変質等による反射層の反射
膜としての機能が減衰を防止することを目的とするもの
である。
置のシンチレーターパネルは、支持基板上に、反射層と
保護層もしくは絶縁耐熱層と反射層が設けられ、その上
に柱状の蛍光体よりなる蛍光体層が形成される。さら
に、その全体を覆うように有機膜による耐湿保護層が形
成されて、全体としてシンチレーターパネルが構成され
ているが、いずれも反射層の変質等による反射層の反射
膜としての機能が減衰を防止することを目的とするもの
である。
【0007】上記従来例においては、前記支持基板とし
ては、Al、ガラス 溶融石英、アモルファスカーボン
基板が用いられ、反射性金属反射膜としては、Al、A
g、Cr、Cu,Ni,Ti,Mg,Rh,Pt、およ
びAuなどの反射率の高い金属を用いて反射効率をあげ
ている。また、保護層としては、SiNやTiO2など
無機材料の他に、ポリイミドやポリエーテルスルホンな
どの樹脂材料が開示されている。
ては、Al、ガラス 溶融石英、アモルファスカーボン
基板が用いられ、反射性金属反射膜としては、Al、A
g、Cr、Cu,Ni,Ti,Mg,Rh,Pt、およ
びAuなどの反射率の高い金属を用いて反射効率をあげ
ている。また、保護層としては、SiNやTiO2など
無機材料の他に、ポリイミドやポリエーテルスルホンな
どの樹脂材料が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】放射線検出用シンチレ
ーターに用いられる支持基板、反射層、保護層、絶縁耐
熱層に用いられている材料の熱膨張係数は、アモルファ
スカーボンやガラスは(1〜10×10-6)/℃、A
l等の金属は(15〜25×10-6)/℃、一般的な
樹脂はおよそ(1〜5×10-5)/℃である。
ーターに用いられる支持基板、反射層、保護層、絶縁耐
熱層に用いられている材料の熱膨張係数は、アモルファ
スカーボンやガラスは(1〜10×10-6)/℃、A
l等の金属は(15〜25×10-6)/℃、一般的な
樹脂はおよそ(1〜5×10-5)/℃である。
【0009】支持基板に反射層、保護層、および絶縁耐
熱層を形成し、さらにその上に柱状蛍光体を形成時に
は、熱プロセスを伴う場合がある。たとえば、耐熱樹脂
材料で絶縁耐熱層を設けるには樹脂を硬化させるために
150-300の熱プロセスが必要である。また、柱状
よりなる蛍光体による蛍光体層を形成する温度は200
℃を超えるプロセスである。しかしながら、これらの材
料による積層基板を使用する場合には、熱膨張率の違い
から熱プロセス後に以下のような問題が発生した。1.
工程の熱履歴により構成層を積層した支持基板に反りが
発生し、蛍光体形成時の蛍光体厚みムラの原因となる。
2.工程の熱履歴により構成層を積層した支持基板に反
りが発生し、蛍光体が反りのある基板上に形成され放射
線検出用シンチレーターパネルが構成される。蛍光体を
光検出器に貼り合わせると、シンチレーターパネルは反
りが強制された状態で光検出器と貼り合わされてしま
う。このためシンチレーターパネルと光検出器を貼り合
わせた後に、シンチレーターパネル内部に応力が加わ
り、応力の弱い層が内部応力によって破損するため、蛍
光体層が破壊したり剥がれたりすることがあった。3.
保護層、絶縁耐熱層および反射層の形成に時間がかかり
高コストの原因となっている。
熱層を形成し、さらにその上に柱状蛍光体を形成時に
は、熱プロセスを伴う場合がある。たとえば、耐熱樹脂
材料で絶縁耐熱層を設けるには樹脂を硬化させるために
150-300の熱プロセスが必要である。また、柱状
よりなる蛍光体による蛍光体層を形成する温度は200
℃を超えるプロセスである。しかしながら、これらの材
料による積層基板を使用する場合には、熱膨張率の違い
から熱プロセス後に以下のような問題が発生した。1.
工程の熱履歴により構成層を積層した支持基板に反りが
発生し、蛍光体形成時の蛍光体厚みムラの原因となる。
2.工程の熱履歴により構成層を積層した支持基板に反
りが発生し、蛍光体が反りのある基板上に形成され放射
線検出用シンチレーターパネルが構成される。蛍光体を
光検出器に貼り合わせると、シンチレーターパネルは反
りが強制された状態で光検出器と貼り合わされてしま
う。このためシンチレーターパネルと光検出器を貼り合
わせた後に、シンチレーターパネル内部に応力が加わ
り、応力の弱い層が内部応力によって破損するため、蛍
光体層が破壊したり剥がれたりすることがあった。3.
保護層、絶縁耐熱層および反射層の形成に時間がかかり
高コストの原因となっている。
【0010】これまでに開示された従来例には、シンチ
レーターパネルの支持基板と柱状蛍光体層の間に設けら
れた構成層に積層後の応力緩和を目的に設けられた層構
成は開示されているものはない。
レーターパネルの支持基板と柱状蛍光体層の間に設けら
れた構成層に積層後の応力緩和を目的に設けられた層構
成は開示されているものはない。
【0011】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、シンチレーターパネルの
支持基板と柱状蛍光体層の間の構成層に、応力緩和層を
設けることによって、形状が均一で精度の高い柱状蛍光
体が容易に形成でき、均一な光変換効率が得られる高感
度で高鮮鋭な放射線検出装置及びその製造方法を提供す
ることにある。更には、耐久性の良い放射線検出装置及
びその製造方法を提供することにある。更には、低コス
トな放射線検出装置及びその製造方法を提供することに
ある。
で、その目的とするところは、シンチレーターパネルの
支持基板と柱状蛍光体層の間の構成層に、応力緩和層を
設けることによって、形状が均一で精度の高い柱状蛍光
体が容易に形成でき、均一な光変換効率が得られる高感
度で高鮮鋭な放射線検出装置及びその製造方法を提供す
ることにある。更には、耐久性の良い放射線検出装置及
びその製造方法を提供することにある。更には、低コス
トな放射線検出装置及びその製造方法を提供することに
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の放射線検出装置
は、放射線を透過する支持基板と反射層と反射層と放射
線を光に変換する蛍光体層とが積層されてなるシンチレ
ーターパネルが、複数の光電変換素子及びTFT等の電
気素子が配置されている光電変換素子間隙からなる2次
元光検出器と貼り合わされてなる放射線検出装置におい
て、前記支持基板と反射層との間に応力緩和層が形成さ
れていることを特徴とする。応力緩和層は、伸び率80
%以上の樹脂層からなることを特徴とする。更に、前記
応力緩和層が接着層を兼ねることを特徴とする。更に、
前記反射層が貼り合わせ工程によって支持基板に形成さ
れることを特徴とする。
は、放射線を透過する支持基板と反射層と反射層と放射
線を光に変換する蛍光体層とが積層されてなるシンチレ
ーターパネルが、複数の光電変換素子及びTFT等の電
気素子が配置されている光電変換素子間隙からなる2次
元光検出器と貼り合わされてなる放射線検出装置におい
て、前記支持基板と反射層との間に応力緩和層が形成さ
れていることを特徴とする。応力緩和層は、伸び率80
%以上の樹脂層からなることを特徴とする。更に、前記
応力緩和層が接着層を兼ねることを特徴とする。更に、
前記反射層が貼り合わせ工程によって支持基板に形成さ
れることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明は、放射線検出用シンチレ
ーターパネルを構成する支持基板と蛍光体層の間に応力
緩和層を設けるものである。応力緩和層の必要性は、熱
プロセス工程があるからである。この熱プロセス工程を
経ることにより、各層が熱履歴に応じて生じる変形で蛍
光体パネルの内部応力が増加し、このため反りや剥がれ
等の欠陥が蛍光体に発生するのを防止するためである。
ーターパネルを構成する支持基板と蛍光体層の間に応力
緩和層を設けるものである。応力緩和層の必要性は、熱
プロセス工程があるからである。この熱プロセス工程を
経ることにより、各層が熱履歴に応じて生じる変形で蛍
光体パネルの内部応力が増加し、このため反りや剥がれ
等の欠陥が蛍光体に発生するのを防止するためである。
【0014】以下、図を用いて本発明を詳細に述べる。
【0015】図1は、本発明の放射線検出装置のシンチ
レーターパネルの一実施形態を示す断面図である。11
1は支持基材、112は、アルカリハライドよりなる柱
状結晶化した蛍光体、113は有機膜よりなる耐湿保護
層、114は反射層、115は応力緩和層、これら全体
でシンチレータパネル110を構成するものである。図
2は本発明のシンチレーターパネルの一実施形態を製造
する方法を示す図である。図2(a)は、前記反射層1
14上に応力緩和層115を設けた後、蛍光体支持基板
に前記積層体を積層して、図2(b)を得る。次に、ア
ルカリハライドよりなる柱状結晶化した蛍光体を反射層
上に200℃以上の条件で柱状結晶させた後、全体を耐
湿保護層113で被覆して放射線検出用シンチレータパ
ネル110が出来上がる。
レーターパネルの一実施形態を示す断面図である。11
1は支持基材、112は、アルカリハライドよりなる柱
状結晶化した蛍光体、113は有機膜よりなる耐湿保護
層、114は反射層、115は応力緩和層、これら全体
でシンチレータパネル110を構成するものである。図
2は本発明のシンチレーターパネルの一実施形態を製造
する方法を示す図である。図2(a)は、前記反射層1
14上に応力緩和層115を設けた後、蛍光体支持基板
に前記積層体を積層して、図2(b)を得る。次に、ア
ルカリハライドよりなる柱状結晶化した蛍光体を反射層
上に200℃以上の条件で柱状結晶させた後、全体を耐
湿保護層113で被覆して放射線検出用シンチレータパ
ネル110が出来上がる。
【0016】図3は、前述の放射線検出用シンチレータ
ーパネルを複数の光電変換素子及びTFT等の電気素子
が配置されている光電変換素子間隙からなる2次元光検
出器と貼り合わされてなる放射線検出装置の断面図であ
る。図11中、101はガラス基板、102はアモルフ
ァスシリコンを用いたフォトセンサーとTFTからなる
光電変換素子部、103は配線部、104は電極取り出
し部、105は窒化シリコン等よりなる第一の保護層、
106は、ポリイミド等よりなる第二の保護層である。
111は支持基板、114は反射層、115が応力緩和
層、112は柱状の蛍光体よりなる蛍光体層で113は
有機樹脂等よりなる耐湿保護層である。101〜106
で2次元光検出器100が構成され、111〜114で
シンチレータパネル110が構成される。121は透明
な接着剤よりなる接着層、140は封止部である。この
ように光検出器100とシンチレータパネル110とを
接着剤121を介して貼り合わされて放射線検出装置が
得られる。
ーパネルを複数の光電変換素子及びTFT等の電気素子
が配置されている光電変換素子間隙からなる2次元光検
出器と貼り合わされてなる放射線検出装置の断面図であ
る。図11中、101はガラス基板、102はアモルフ
ァスシリコンを用いたフォトセンサーとTFTからなる
光電変換素子部、103は配線部、104は電極取り出
し部、105は窒化シリコン等よりなる第一の保護層、
106は、ポリイミド等よりなる第二の保護層である。
111は支持基板、114は反射層、115が応力緩和
層、112は柱状の蛍光体よりなる蛍光体層で113は
有機樹脂等よりなる耐湿保護層である。101〜106
で2次元光検出器100が構成され、111〜114で
シンチレータパネル110が構成される。121は透明
な接着剤よりなる接着層、140は封止部である。この
ように光検出器100とシンチレータパネル110とを
接着剤121を介して貼り合わされて放射線検出装置が
得られる。
【0017】図4は、本発明の放射線検出装置の他の実
施形態を示す断面図である。111は蛍光体支持基材、
112は、アルカリハライドよりなる柱状結晶化した蛍
光体、113は有機樹脂よりなる保護層、114は反射
層よりなる反射層、115は応力緩和層、116は反射
層の支持する保護層、これら全体でシンチレータパネル
110を構成するものである。図5は本発明の他の実施
形態を製造する方法を示す図である。本発明において
は、支持基板111と蛍光体112の間に応力を緩和す
る層115があるので、反射層114を支持する支持保
護層116上に形成しても、熱プロセス工程によって生
じた支持基板と反射層/および支持保護層間の応力によ
って変形が生じない。このように支持保護層に反射層を
積層するには、箔状の反射層材料と支持保護層となる材
料成型時に積層することによっても形成できる。また
は、例えば反射層を支持保護層上に金属膜をスパッタ、
蒸着等で形成することもできる。また、反射層が支持保
護層に形成されていることは、反射層に摩耗傷、折れ、
皺などの欠陥が発生することを防ぐことが可能であり望
ましい。
施形態を示す断面図である。111は蛍光体支持基材、
112は、アルカリハライドよりなる柱状結晶化した蛍
光体、113は有機樹脂よりなる保護層、114は反射
層よりなる反射層、115は応力緩和層、116は反射
層の支持する保護層、これら全体でシンチレータパネル
110を構成するものである。図5は本発明の他の実施
形態を製造する方法を示す図である。本発明において
は、支持基板111と蛍光体112の間に応力を緩和す
る層115があるので、反射層114を支持する支持保
護層116上に形成しても、熱プロセス工程によって生
じた支持基板と反射層/および支持保護層間の応力によ
って変形が生じない。このように支持保護層に反射層を
積層するには、箔状の反射層材料と支持保護層となる材
料成型時に積層することによっても形成できる。また
は、例えば反射層を支持保護層上に金属膜をスパッタ、
蒸着等で形成することもできる。また、反射層が支持保
護層に形成されていることは、反射層に摩耗傷、折れ、
皺などの欠陥が発生することを防ぐことが可能であり望
ましい。
【0018】また図6は本発明における他の実施形態
の、蛍光体パネルを製造する他の方法を示す図である。
本製造方法においては たとえば、反射層114を、こ
れを支持する保護層116上に形成し、一方、支持基板
上に応力緩和層を形成し、両者を積層することから構成
される。この場合も前記実施形態と同様にして変形が生
じないシンチレーターパネルを構成することができる。
の、蛍光体パネルを製造する他の方法を示す図である。
本製造方法においては たとえば、反射層114を、こ
れを支持する保護層116上に形成し、一方、支持基板
上に応力緩和層を形成し、両者を積層することから構成
される。この場合も前記実施形態と同様にして変形が生
じないシンチレーターパネルを構成することができる。
【0019】図7は、本発明の放射線検出装置の、他の
実施形態を示す断面図である。図8は本発明の他のシン
チレーターパネルの一実施形態を製造する方法を示した
図である。たとえば、反射層114の蛍光体に接する側
に保護層117を設けることができる。このよう反射層
に接して蛍光体側に設けられた保護層は、反射層が蛍光
体に含まれる成分および水分によって変質することを防
止することができて望ましい。
実施形態を示す断面図である。図8は本発明の他のシン
チレーターパネルの一実施形態を製造する方法を示した
図である。たとえば、反射層114の蛍光体に接する側
に保護層117を設けることができる。このよう反射層
に接して蛍光体側に設けられた保護層は、反射層が蛍光
体に含まれる成分および水分によって変質することを防
止することができて望ましい。
【0020】また図9は、本発明の放射線検出装置の、
他の実施形態を示す断面図である。図10は本発明の他
の一実施形態を製造する方法を示した図である。このよ
うに、反射層114を支持する保護層116上に形成
し、さらに反射層114の蛍光体と接する側に保護層1
17を設けてもよい。
他の実施形態を示す断面図である。図10は本発明の他
の一実施形態を製造する方法を示した図である。このよ
うに、反射層114を支持する保護層116上に形成
し、さらに反射層114の蛍光体と接する側に保護層1
17を設けてもよい。
【0021】上記実施形態のいずれに於いても、本発明
が最も効果を発揮するのは、支持基板と反射層、支持基
板と保護層・反射層積層体の熱膨張係数の差が大きく異
なる場合である。たとえば、アモルファスカーボンはガ
ラスやAlに比べ、X線の吸収量が少なくより多くのX
線を蛍光体層に透過することができるため蛍光体支持基
板に大変適した材料である。また一方、反射層の変質に
よる反射率の減衰を防止するためには反射層の両側面に
保護層を設けることが望ましく、安価な点から樹脂層に
よる保護層が望ましい。これらの組み合わせの場合は、
特に支持基板と保護層の熱膨張係数がことなるので熱プ
ロセスによって生じた熱履歴による差が大きくなるが、
支持基板と反射層/保護層の積層体の間に応力緩和層を
構成することにより、シンチレーターパネルに変形が生
じることはない。
が最も効果を発揮するのは、支持基板と反射層、支持基
板と保護層・反射層積層体の熱膨張係数の差が大きく異
なる場合である。たとえば、アモルファスカーボンはガ
ラスやAlに比べ、X線の吸収量が少なくより多くのX
線を蛍光体層に透過することができるため蛍光体支持基
板に大変適した材料である。また一方、反射層の変質に
よる反射率の減衰を防止するためには反射層の両側面に
保護層を設けることが望ましく、安価な点から樹脂層に
よる保護層が望ましい。これらの組み合わせの場合は、
特に支持基板と保護層の熱膨張係数がことなるので熱プ
ロセスによって生じた熱履歴による差が大きくなるが、
支持基板と反射層/保護層の積層体の間に応力緩和層を
構成することにより、シンチレーターパネルに変形が生
じることはない。
【0022】また、本実施形態において、支持基板に保
護層を形成する工程を熱履歴の少ない貼り合わせ工程で
設けることも可能であるため、熱履歴の残る工程自体を
少なくすることができる。
護層を形成する工程を熱履歴の少ない貼り合わせ工程で
設けることも可能であるため、熱履歴の残る工程自体を
少なくすることができる。
【0023】本発明に用いられる応力緩和層としては、
蛍光体基板と反射層・保護層・蛍光体層間に熱履歴によ
って生じた変形による応力を緩和する事ができる物性を
有するものであって、柱状化蛍光体による蛍光体層形成
工程での熱プロセス(200℃以上)に耐える材料であ
ればいずれの材料でもよい。特に、支持基板と該支持基
板の上層である反射層もしくは保護層を積層接着する役
割を果たす材料が望ましい。たとえば、シリコーン系耐
熱性接着剤や変性アクリル系耐熱性接着剤などが挙げら
れる。
蛍光体基板と反射層・保護層・蛍光体層間に熱履歴によ
って生じた変形による応力を緩和する事ができる物性を
有するものであって、柱状化蛍光体による蛍光体層形成
工程での熱プロセス(200℃以上)に耐える材料であ
ればいずれの材料でもよい。特に、支持基板と該支持基
板の上層である反射層もしくは保護層を積層接着する役
割を果たす材料が望ましい。たとえば、シリコーン系耐
熱性接着剤や変性アクリル系耐熱性接着剤などが挙げら
れる。
【0024】蛍光体支持基板としては、放射線検出装置
用蛍光体パネルの蛍光体支持基板として一般的に用いら
れている材料、Al、ガラス 溶融石英、アモルファス
カーボン基板、アモルファスカーボン含有基板、ポリイ
ミド樹脂等の耐熱樹脂基板、を挙げることができる。
用蛍光体パネルの蛍光体支持基板として一般的に用いら
れている材料、Al、ガラス 溶融石英、アモルファス
カーボン基板、アモルファスカーボン含有基板、ポリイ
ミド樹脂等の耐熱樹脂基板、を挙げることができる。
【0025】反射性金属反射膜としては、Al、Ag、
Cr、Cu,Ni,Ti,Mg,Rh,Pt、およびA
uなどの反射率の高い金属が望ましい。
Cr、Cu,Ni,Ti,Mg,Rh,Pt、およびA
uなどの反射率の高い金属が望ましい。
【0026】また、蛍光体と接する側の保護層として
は、SiNやTiO2、LiF、Ai 2O3、MgOな
どの他、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フッ素樹
脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、液晶ポリマー、
ポリエーテルニトリル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエ
ーテルサルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド
イミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹
脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
特に該層は、放射線照射時に蛍光体によって変換された
光が通過し、反射層によって反射された該光が再度通過
することから、蛍光体が放出する光の波長において高い
透過率を示すものが望ましい。
は、SiNやTiO2、LiF、Ai 2O3、MgOな
どの他、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フッ素樹
脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、液晶ポリマー、
ポリエーテルニトリル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエ
ーテルサルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド
イミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹
脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
特に該層は、放射線照射時に蛍光体によって変換された
光が通過し、反射層によって反射された該光が再度通過
することから、蛍光体が放出する光の波長において高い
透過率を示すものが望ましい。
【0027】蛍光体支持基板および蛍光体全体を覆う耐
湿保護層113は、防湿保護の目的で設けられているも
のであって該目的にかなうものであればいずれの材料で
もよいが、耐湿性の高い特開2000-9845で開示
のあった、ポリパラキシリレン等のCVD膜を用いるの
が望ましい。
湿保護層113は、防湿保護の目的で設けられているも
のであって該目的にかなうものであればいずれの材料で
もよいが、耐湿性の高い特開2000-9845で開示
のあった、ポリパラキシリレン等のCVD膜を用いるの
が望ましい。
【0028】
【実施例】次に、本発明の放射線検出装置を実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【0029】(実施例1)図3に示すようにガラス基板
101上の非晶質シリコンから成る半導体薄膜上にセン
サとTFTからなる光検出素子(画素)2を形成し、そ
の上にSiNxよりなる保護膜105と、さらにポリイ
ミド樹脂をスピンコートし、200℃-6時間硬化した
保護層106を形成してセンサーパネル100を作製し
た。
101上の非晶質シリコンから成る半導体薄膜上にセン
サとTFTからなる光検出素子(画素)2を形成し、そ
の上にSiNxよりなる保護膜105と、さらにポリイ
ミド樹脂をスピンコートし、200℃-6時間硬化した
保護層106を形成してセンサーパネル100を作製し
た。
【0030】次に、剥離保護シート付きの厚さ50ミク
ロンの硬質アルミ箔に変性アクリル系接着材(日立化成
ポリマー社製)を厚さ20μにコートし、接着剤側に剥
離保護シートを積層し、幅50cmの応力緩和層と反射
層の積層体をロール100mにて形成した。
ロンの硬質アルミ箔に変性アクリル系接着材(日立化成
ポリマー社製)を厚さ20μにコートし、接着剤側に剥
離保護シートを積層し、幅50cmの応力緩和層と反射
層の積層体をロール100mにて形成した。
【0031】該ロールシートから、450mm×450
mmの積層体を切り出し、該積層体を蛍光体支持基板に
積層する。蛍光体支持基板にはアモルファスカーボン基
板450×450mm厚さ1mmを使用した。
mmの積層体を切り出し、該積層体を蛍光体支持基板に
積層する。蛍光体支持基板にはアモルファスカーボン基
板450×450mm厚さ1mmを使用した。
【0032】図11に積層装置を示す。図11におい
て、111は蛍光体支持基板、1014は、前記ロール
より切り出した積層体、1011はロール、1013は
支持基板基板を設置するステージ、1012は、支持基
板に積層される積層体を設置するスライドステージであ
る。ステージ1013に蛍光体支持基板111を設置
し、スライドステージ1012に反射層側の剥離シート
がスライドステージに接するように積層体1014を設
置し粘着剤側の剥離シートを剥がす。ロール1011が
回転しながら移動するにつれて、支持基板111に保護
層と応力緩和層からなる積層体が形成される。
て、111は蛍光体支持基板、1014は、前記ロール
より切り出した積層体、1011はロール、1013は
支持基板基板を設置するステージ、1012は、支持基
板に積層される積層体を設置するスライドステージであ
る。ステージ1013に蛍光体支持基板111を設置
し、スライドステージ1012に反射層側の剥離シート
がスライドステージに接するように積層体1014を設
置し粘着剤側の剥離シートを剥がす。ロール1011が
回転しながら移動するにつれて、支持基板111に保護
層と応力緩和層からなる積層体が形成される。
【0033】積層体が形成されたアモルファスカーボン
基板の反射層上の剥離シートを剥がし、該表面に、アル
カリハライドよりなる柱状結晶化した蛍光体112を蒸
着法によって形成する。全体をパラキシリレン樹脂より
なる保護層をCVD法によって形成し、シンチレーター
パネル110を得た。
基板の反射層上の剥離シートを剥がし、該表面に、アル
カリハライドよりなる柱状結晶化した蛍光体112を蒸
着法によって形成する。全体をパラキシリレン樹脂より
なる保護層をCVD法によって形成し、シンチレーター
パネル110を得た。
【0034】得られたシンチレーターパネルをセンサー
パネルに積層して貼り合わせて、放射線検出装置を構成
した。
パネルに積層して貼り合わせて、放射線検出装置を構成
した。
【0035】(実施例2)実施例と同様にしてセンサー
パネルを作成した。
パネルを作成した。
【0036】次に、ポリイミド樹脂シート(東レ カプ
トンシート)125μに、スパッタリング法により反射
層としてAl層を5000Å設けた。前記積層体のポリ
イミドシートを両面粘着シート状耐熱シリコーン接着剤
(東レ・ダウコーニング社製FA2017)を介し蛍光
体支持基板アモルファスカーボン基板にプレスして貼り
合わせ、さらにキュア工程によって接着した。プレス圧
は0.8MPa 10sec キュア温度 80℃×3
0minとした。
トンシート)125μに、スパッタリング法により反射
層としてAl層を5000Å設けた。前記積層体のポリ
イミドシートを両面粘着シート状耐熱シリコーン接着剤
(東レ・ダウコーニング社製FA2017)を介し蛍光
体支持基板アモルファスカーボン基板にプレスして貼り
合わせ、さらにキュア工程によって接着した。プレス圧
は0.8MPa 10sec キュア温度 80℃×3
0minとした。
【0037】次に実施例1と同様にして、柱状蛍光体お
よび耐湿保護層を形成してシンチレーターパネルを構成
したのち、センサーパネルに積層して貼り合わせ、放射
線検出装置を構成した。
よび耐湿保護層を形成してシンチレーターパネルを構成
したのち、センサーパネルに積層して貼り合わせ、放射
線検出装置を構成した。
【0038】これらの実施例1,2ような構成において
は、シンチレーターパネルの製造工程での熱履歴による
各構成層の変形を緩和するための応力緩和層が構成され
シンチレーターパネルを構成する層に変形が発生するこ
とがないので、蛍光体層が所望の厚みで精度良く形成で
き蛍光体の厚みムラがなく蛍光体層の光吸収ムラが軽減
されたため、均一性の高い放射線装置が得られた。
は、シンチレーターパネルの製造工程での熱履歴による
各構成層の変形を緩和するための応力緩和層が構成され
シンチレーターパネルを構成する層に変形が発生するこ
とがないので、蛍光体層が所望の厚みで精度良く形成で
き蛍光体の厚みムラがなく蛍光体層の光吸収ムラが軽減
されたため、均一性の高い放射線装置が得られた。
【0039】さらに以上のように作製した放射線検出装
置を、60℃、90%の温度・湿度試験槽に1000時
間保存した。その結果、蛍光体層の位置ずれ、層間剥離
等の外観不良は発生せず、更に感度の低下もほとんど認
められず、高信頼性の放射線検出装置が得られたことを
確認できた。
置を、60℃、90%の温度・湿度試験槽に1000時
間保存した。その結果、蛍光体層の位置ずれ、層間剥離
等の外観不良は発生せず、更に感度の低下もほとんど認
められず、高信頼性の放射線検出装置が得られたことを
確認できた。
【0040】(比較例1)実施例1と同様にしてセンサ
ーパネル100を作製した。
ーパネル100を作製した。
【0041】次に、蛍光体支持基板(アモルファスカー
ボン基板450×450mm厚さ1mm)に保護層とし
てポリイミド樹脂(東レ(株)社製 LP-62)スピ
ンコートして250℃4時間キュアし15μm形成し
た。次に前記保護層上にスパッタリング法により反射層
としてAl層を5000Å設けた。実施例1と同様にし
て、柱状蛍光体、耐湿保護層を設け、シンチレーターパ
ネルを得た。さらに、実施例1と同様にして放射線検出
装置を得た。
ボン基板450×450mm厚さ1mm)に保護層とし
てポリイミド樹脂(東レ(株)社製 LP-62)スピ
ンコートして250℃4時間キュアし15μm形成し
た。次に前記保護層上にスパッタリング法により反射層
としてAl層を5000Å設けた。実施例1と同様にし
て、柱状蛍光体、耐湿保護層を設け、シンチレーターパ
ネルを得た。さらに、実施例1と同様にして放射線検出
装置を得た。
【0042】(比較例2)比較例2と同様にして支持基
板に保護層反射層を設けた後、さらに反射層保護層とし
てポリイミド樹脂(東レ(株)社製 LP-62)スピ
ンコートして250℃4時間キュアし5μm形成した。
あとは、比較例2と同様にして放射線検出装置を得た。
板に保護層反射層を設けた後、さらに反射層保護層とし
てポリイミド樹脂(東レ(株)社製 LP-62)スピ
ンコートして250℃4時間キュアし5μm形成した。
あとは、比較例2と同様にして放射線検出装置を得た。
【0043】次に、各実施例及び各比較例で得られた放
射線検出装置を60℃90%2000h耐ののち、蛍光
体部に剥離や破損による欠陥が発生しないかを観察し
た。
射線検出装置を60℃90%2000h耐ののち、蛍光
体部に剥離や破損による欠陥が発生しないかを観察し
た。
【0044】
【表1】
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は以下の効
果がある。 (1)形成された蛍光体層の形状の均一度が高く、感度
ムラのない放射線検出装置を実現できる。 (2)放射線検出装置として構成したときに、シンチレ
ーターパネルに反りを強制するような応力がかかること
がなく、蛍光体の剥がれや破損が生じず、特に耐温度耐
湿度耐久が向上する。 (3)工程途中でシンチレーターパネルに反りが発生す
ることがなく、張り合わせ工程、電機実装部品接続工
程、および組み立て工程において、反りによる位置精度
不良が発生することが無い。
果がある。 (1)形成された蛍光体層の形状の均一度が高く、感度
ムラのない放射線検出装置を実現できる。 (2)放射線検出装置として構成したときに、シンチレ
ーターパネルに反りを強制するような応力がかかること
がなく、蛍光体の剥がれや破損が生じず、特に耐温度耐
湿度耐久が向上する。 (3)工程途中でシンチレーターパネルに反りが発生す
ることがなく、張り合わせ工程、電機実装部品接続工
程、および組み立て工程において、反りによる位置精度
不良が発生することが無い。
【図1】本発明の放射線検出装置におけるシンチレータ
ーパネルの一実施形態の構成を示す断面図である。
ーパネルの一実施形態の構成を示す断面図である。
【図2】本発明の放射線検出装置におけるシンチレータ
ーパネルの一実施形態の製造方法を示す図である。
ーパネルの一実施形態の製造方法を示す図である。
【図3】本発明の放射線検出装置における一実施形態の
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図4】本発明の放射線検出装置における他のシンチレ
ーターパネルの一実施形態の構成を示す断面図である。
ーターパネルの一実施形態の構成を示す断面図である。
【図5】本発明の放射線検出装置における他のシンチレ
ーターパネルの一実施形態の製造方法を示す図である。
ーターパネルの一実施形態の製造方法を示す図である。
【図6】本発明の放射線検出装置における他のシンチレ
ーターパネルの一実施形態の、他の製造方法を示す図で
ある。
ーターパネルの一実施形態の、他の製造方法を示す図で
ある。
【図7】本発明の放射線検出装置における他のシンチレ
ーターパネルの一実施形態の構成を示す断面図である。
ーターパネルの一実施形態の構成を示す断面図である。
【図8】本発明の放射線検出装置における他のシンチレ
ーターパネルの一実施形態の製造方法を示す図である。
ーターパネルの一実施形態の製造方法を示す図である。
【図9】本発明の放射線検出装置における他のシンチレ
ーターパネルの一実施形態の構成を示す断面図である。
ーターパネルの一実施形態の構成を示す断面図である。
【図10】本発明の放射線検出装置における他のシンチ
レーターパネルの一実施形態の製造方法を示す図であ
る。
レーターパネルの一実施形態の製造方法を示す図であ
る。
【図11】本発明の放射線検出装置における製造方法を
示す図である。
示す図である。
【図12】本発明の放射線検出装置を利用するシステム
を示す図である。
を示す図である。
100 センサーパネル
101 ガラス基板
102 光電変換素子部
103 配線部
104 電極取り出し部
105 窒化シリコーン等よりなる第一の保護層
106 ポリイミド等よりなる第二の保護層
110 シンチレータパネル
111 支持基材
112 柱状の蛍光体よりなる蛍光体層
113 耐湿保護層
114 反射層
115 応力緩和層
116 保護層
117 保護層
121 透明な接着剤よりなる接着層
140 封止部
310 シンチレータパネル
610 シンチレータパネル
810 シンチレータパネル
1011 ロール
1012 スライドステージ
1013 ステージ
1014 積層体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 竹中 克郎
東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ
ノン株式会社内
(72)発明者 田村 知之
東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ
ノン株式会社内
Fターム(参考) 2G088 EE01 EE29 FF02 FF04 FF05
FF06 GG16 GG19 JJ05 JJ09
JJ37
5F088 AB05 BB03 BB07 EA04 EA08
HA15 LA08
Claims (5)
- 【請求項1】 放射線を透過する支持基板と反射層と反
射層と放射線を光に変換する蛍光体層とが積層されてな
るシンチレーターパネルが、複数の光電変換素子及びT
FT等の電気素子が配置されている光電変換素子からな
る2次元光検出器と貼り合わされてなる放射線検出装置
において、前記支持基板と反射層との間の層に応力緩和
層が形成されていることを特徴とする放射線検出装置用
シンチレーターパネル。 - 【請求項2】 該応力緩和層が、破断伸び率が150%
以上の樹脂材料からなることを特徴とする請求項第1項
記載のシンチレーターパネル。 - 【請求項3】 該応力緩和層が、粘着性を有する樹脂材
料からなることを特徴とする請求項第1項、第2項記載
のシンチレーターパネル。 - 【請求項4】 該応力緩和層が、耐熱性80%以上を有
する樹脂材料からなることを特徴とする請求項第1項、
第2項、第3項記載のシンチレーターパネル。 - 【請求項5】 支持基板に該応力緩和層を介して反射層
が貼り合わせによって積層されてなる請求項第1項記載
のシンチレーターパネルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002065292A JP2003262678A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 放射線検出装置用シンチレーターパネルおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002065292A JP2003262678A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 放射線検出装置用シンチレーターパネルおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003262678A true JP2003262678A (ja) | 2003-09-19 |
Family
ID=29197671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002065292A Withdrawn JP2003262678A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 放射線検出装置用シンチレーターパネルおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003262678A (ja) |
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-
2002
- 2002-03-11 JP JP2002065292A patent/JP2003262678A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |