JP2008189720A

JP2008189720A - シンチレータおよび平面型ｘ線画像検出装置

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Publication number: JP2008189720A
Application number: JP2007023170A
Authority: JP
Inventors: Katsu Tanaka; 克田中; Shinji Okamoto; 信治岡本
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2007-02-01
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2027-02-01
Also published as: JP4881175B2

Abstract

【課題】画像分解能とＸ線変換効率が良好となるＸ線用のシンチレータと、当該シンチレータを用いた平面型Ｘ線画像検出装置を提供する。
【解決手段】一般式（ＭＩ）（ＭＩＩ）_２Ｓ_４：Ｒｅ（但し、ＭＩはＢａ，Ｃａ，ＳｒおよびＥｕのいずれかであり、ＭＩＩは、ＧａまたはＡｌであり、Ｒｅは、Ｅｕ，ＣｅおよびＭｎのいずれかである）で表される材料を含むことを特徴とするシンチレータ。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線を可視光に変換するシンチレータと、当該シンチレータを用いた平面型Ｘ線画像検出装置に関する。

シンチレータとは、放射線を可視光に変換する蛍光体を用いた素子であり、医療用や工業用の非破壊検査などにおいて広く用いられている。放射線の種類には、α線、β線、γ線などがあり、特に紫外線とγ線との間の範囲の波長を有する電磁波がＸ線と呼ばれている。

上記のＸ線の強度分布を画像情報として取り出す方法としては、かつてはＸ線を直接電気信号に変換して画像信号として取り出す方式が一般的であったが、最近では、シンチレータを用いてＸ線画像を可視光画像に変換した後、光電子増倍管やフォトダイオードで可視画光を電気信号に換えてＸ線画像を得る方式の性能が向上し、この方式が主流を占めている。

シンチレータによって、例えばＸ線を可視光に変換する原理は、シンチレータの内部でＸ線により励起された電子が基底状態に落ちる際に可視光を放出して可視光を発光するものである。上記のＸ線用シンチレータ用の蛍光体材料（以下シンチレータ材料）は、１）励起状態から基底状態への遷移が早いこと、２）発光効率が高いこと、３）材料が発光した際、その発光波長領域で透明である（その発光波長領域の透過率が高い）こと、などの要件を満たすことが好ましいとされている。

上記の観点から、従来様々な材料が検討されてきたが、例えば発光効率の高い材料としてはヨウ化ナトリウムを結晶母材とする材料がある。しかし、ナトリウム系材料は化学的に不安定であるため、これらの材料に換わって、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を結晶母体とする材料を用いたシンチレータが用いられるようになってきている。

上記のＣｓＩを結晶母体とする材料は、Ｘ線に対する発光効率が高い性質を有しているが、一方で、吸湿性が大きく、大気に触れると潮解してしまうという問題があった。このため、ＣｓＩを結晶母体とする材料を吸湿による潮解から保護するための構造が様々に提案されていた。

例えば、ＣｓＩを結晶母体とする材料を、プラスチック材料であるポリパラキシレンで被覆する方法や（例えば特許文献１参照）、シリコーン樹脂よりなるポッティング材でコーティングする方法（例えば特許文献２参照）が提案されていた。また、耐湿性を向上させるために、ＣｓＩを結晶母体とする材料の結晶を単位画素より小さな柱状化結晶にして、当該柱状化結晶の各々を防湿膜でコーティングする方法（例えば特許文献３参照）なども提案されていた。
特開２０００−９８４５号公報特許第２６８０２２８号公報特開２００３−７５５９３号公報

しかし、上記のようにシンチレータ材料を保護する防湿膜を設ける方法（構造）では、防湿膜中でシンチレータ材料の発光が散乱するとともに発光の透過率が低下し、Ｘ線画像の画像分解能およびＸ線変換効率（感度）が低下してしまう問題があった。

そこで、本発明では上記の問題を解決する、新規で有用なシンチレータと、当該シンチレータを用いた平面型Ｘ線画像検出装置を提供することを統括的課題としている。

本発明の具体的な課題は、画像分解能とＸ線変換効率が良好となるＸ線用のシンチレータと、当該シンチレータを用いた平面型Ｘ線画像検出装置を提供することである。

本発明の第１の観点では、上記の課題を、一般式（ＭＩ）（ＭＩＩ）_２Ｓ_４：Ｒｅ（但し、ＭＩはＢａ，Ｃａ，ＳｒおよびＥｕのいずれかであり、ＭＩＩは、ＧａまたはＡｌであり、Ｒｅは、Ｅｕ，ＣｅおよびＭｎのいずれかである）で表される材料を含むことを特徴とするシンチレータにより、解決する。

また、本発明の第２の観点では、上記の課題を、上記のシンチレータと、前記シンチレータの発光を受光する平面型センサーアレイを有することを特徴とする平面型Ｘ線画像検出装置により、解決する。

本発明によれば、画像分解能とＸ線変換効率が良好となるＸ線用のシンチレータと、当該シンチレータを用いた平面型Ｘ線画像検出装置を提供することが可能となる。

次に、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。

図１は、本発明の実施例１によるシンチレータ２０と、シンチレータ２０を用いた平面型Ｘ線画像検出装置１０を模式的に示した断面図である。

図１を参照するに、本実施例によるシンチレータ２０は、シンチレータ材料（蛍光体薄膜）２２が、Ｘ線を透過する基板２１に形成（積層）されてなる構造を有している。また、シンチレータ２０は、シンチレータ２０にＸ線が入射して生じる発光（可視光）を受光するための受光素子（光電変換素子、例えばアモルファスシリコンフォトダイオード）３０と積層されている。

また、受光素子３０は、可視光の光電変換が行われる光電変換層（アモルファスシリコン層）３２が、下部電極３１と上部電極３３で挟まれた構造を有している。上部電極３３は可視光を透過する材料で形成され、シンチレータ２０（シンチレータ材料２２）に面するように設置される。また、光電変換層３２の上部電極３３の反対側に形成された下部電極３１は、基板５１上に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４０に接続されている。

薄膜トランジスタ４０は、例えばガラスよりなる基板５１上に形成されたゲート電極４１と、ゲート電極４１を覆うゲート絶縁膜４２と、ゲート絶縁膜４２上に形成された半導体層４３と、半導体層４３に接続されるソース電極４４およびドレイン電極４５とを有している。

また、半導体層４３とソース電極４４、ドレイン電極４５を覆うように絶縁層４６が形成され、絶縁層４６上には、半導体層４３に可視光が入射することを防止するための遮光膜４７が形成されている。

また、基板５１上には、ソース電極４４に接続される画素電極４８がパターニングされて形成されており、さらに画素電極４８と下部電極３１を接続する円柱状のコンタクト電極４９が、画素電極４８上に起立するように形成されている。また、薄膜トランジスタ４０、画素電極４８、コンタクト電極４９、受光素子３０などは、基板５１上に形成された絶縁層５０に埋設されるように設置されている。また、受光素子３０や薄膜トランジスタ４０は、平面型Ｘ線画像検出装置の画素に対応して、例えば格子状に（アレイ状に）設置される。このようにアレイ状に構成された受光素子３０と薄膜トランジスタ４０の組み合わせを、平面型センサーアレイと呼ぶ場合がある。上記のように、シンチレータ２０に、平面型センサーアレイが組み合わされてなる平面型Ｘ線画像検出装置１０が構成されている。

上記の平面型Ｘ線画像検出装置１０では、以下のようにしてＸ線を画像に変換している。まず、シンチレータ２０の基板２１の側からＸ線が入射すると、入射したＸ線は、基板２１を透過してシンチレータ材料２２に到達する。シンチレータ材料２２の内部では、入射したＸ線により電子が励起され、励起された電子が基底状態に落ちる際に可視光を放出して可視光を発光する。このようにして、まず、シンチレータ２０によってＸ線が可視光に変換される。

さらに、シンチレータ材料２２の発光（可視光）は、シンチレータ材料２２の直下に設置された受光素子３０によって画像（電気信号）に変換される。また、受光素子３０によって変換された電気信号の読み出し（スイッチング）は、受光素子３０に接続された薄膜トランジスタ４０によって行われる構造になっている。

上記の本実施例による平面型Ｘ線画像検出装置１０に用いるシンチレータ２０では、シンチレータ材料２２が、一般式（ＭＩ）（ＭＩＩ）_２Ｓ_４：Ｒｅ（但し、ＭＩはＢａ，Ｃａ，ＳｒおよびＥｕのいずれかであり、ＭＩＩは、ＧａまたはＡｌであり、Ｒｅは、Ｅｕ，ＣｅおよびＭｎのいずれかである）で表される材料（以下文中本願材料）により構成されていることが特徴である。

例えば、従来シンチレータ材料として用いられていたＣｓＩを結晶母体とする材料は、発光効率は高いものの、吸湿性が高く、このために通常の大気中では潮解してしまう（潮解性を有する）問題を有していた。「潮解」とは、吸湿性が高い固体材料が大気中の水蒸気を吸って、その水の中に溶ける現象である。シンチレータ材料を用いてシンチレータを構成する場合には、当該シンチレータ材料が一般的な大気程度の湿度と圧力で「潮解性」を有するか否かが問題となる。

上記の「潮解性」を表す指標として、水に対する溶解度（水１００ｇ対して何ｇの材料が溶けるか）を挙げることができる。「理化学事典」（岩波書店、第３版、１９８２年発行）によれば、例えば、ＮａＩ（ヨウ化ナトリウム）の溶解度は１７９ｇであり、また、ＣｓＩの溶解度は４４ｇであり、他の材料に比べて大きな値を示している。このため、上記のＮａＩやＣｓＩは一般的な大気中では不安定であり、潮解してしまう問題を有していた。例えば、ＣｓＩを結晶母体とする材料は、材料そのものの発光効率は高いものの、一方で吸湿による潮解から保護するための防湿膜で保護される必要があった。例えば、ＣｓＩの防湿膜の厚さは、１０μｍ（保護膜をポリパラキシレンで構成した場合、特開２００３−７５５９３号公報参照）程度とされている。このため、防湿膜中でシンチレータ材料の発光が散乱するとともに発光の透過率が低下し、シンチレータとして構成した場合の実質的なＸ線画像の画像分解能およびＸ線変換効率（感度）が低下してしまう問題があった。

一方、本願材料は硫化物蛍光体であるが、本願材料の「溶解度」の具体的な数の報告例は無い。しかし、上記の「理化学事典」によれば、本願材料と同じ硫化物蛍光体材料の母体の典型である硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）は水に不溶とされている。すなわち、硫化ストロンチウムの溶解度はほぼ０であり、ＳｒＳの潮解性は、ＮａＩやＣｓＩにくらべて無視できるほど小さいものであると考えられる。しかし、シンチレータ材料として実用化することを考慮すると、ＳｒＳが有する僅かな潮解性が無視できず、厳密な意味での吸湿性が問題となってしまう。

例えば、一般式（ＭＩ’）Ｇａ_２Ｓ_４：Ｒｅ’（但し、ＭＩ’はＣａまたはＳｒのいずれかであり、Ｒｅ’は、ＥｕまたはＣｅのいずれかである）で表される材料は、硫化ストロンチウムよりも吸湿性において遙かに安定であり、ＣＲＴ用蛍光材料としてより実用的であるとされている（Ｔ．Ｅ．ＰｅｔｅｒａｎｄＪ．Ａ．Ｂａｇｌｉｏ：Ｊ．Ｅｌｅｃｔｏｒｏｃｈｅｍ．Ｖｏｌ．１１９，Ｎｏ２（１９７２）ｐｐ．２３０−２３６参照）。

これは、同族の元素から構成される３元系硫化物である本願材料にまで拡張しても一般的に言えることであって、本願材料はＳｒＳよりも、ひいてはＮａＩやＣｓＩと比べて格段に水に対する耐性が良好であり、実用化の観点から有用である。また、実際に放置状態で１０日後の吸湿による重量増加は認められなかった。

したがって、本実施例によるシンチレータ２０では、シンチレータ材料２２を吸湿から保護するための防湿膜を省略した構造とすることが可能となっている。このため、防湿膜によって、シンチレータ材料の発光が散乱する懸念や、発光が減衰する懸念が小さくなり、Ｘ線画像の画像分解能およびＸ線変換効率（感度）が良好となる効果を奏する。

例えば、上記のシンチレータ材料２２は、粉末状または薄膜状に構成されるが、シンチレータ材料２２を薄膜状に形成した場合には、結晶粒による光散乱を低減できるためにシンチレータが高分解能となり、好適である。

また、図２は、アモルファスシリコンの分光感度特性を示す図である。図２に示すように、アモルファスシリコンは、青色（波長３８０ｎｍ付近）〜赤色（６５０ｎｍ付近）の可視光の波長領域において、略平坦な分光感度特性となっている。このため、アモルファスシリコンフォトダイオードは、シンチレータ材料２２の様々な波長の可視光の発光に対して良好な感度を有する特徴がある。

また、上記の受光素子３０は、アモルファスシリコンフォトダイオード以外のものでもよく、例えば、光電子増倍管や、アモルファスシリコン以外の光電変換材料を用いたフォトダイオードなどを用いて構成してもよい。

また、基板５１は、例えばガラスにより構成されるが、ガラス以外の材料でＸ線を透過する材料を用いることが可能であり、例えば、軽金属（アルミニウム、ベリリウム、チタン）、有機材料（ポリイミド、ポリカーボネート）、セラミック（アルミナ、ベリリア、ジルコニア）などを用いることが可能である。

また、シンチレータ材料２２を形成するための成膜方法としては、例えば、スパッタ法、電子線蒸着法、多源蒸着法（例えば、分子線エピタキシーなどによるものを含む）などを用いることができる。

さらに、上記のシンチレータ材料２２は、実用上有用である程度の良好な発光強度を有することを目視により確認した。従って、発光効率についても充分な値を確保できる。

次に、上記のシンチレータ材料２２を様々な材料を用いて構成し、Ｘ線の照射による発光を確認した具体的な例について説明する。以下の実施例では、ガラスよりなる基板上に、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）による多源蒸着法によってシンチレータ材料２２を形成している。

本実施例では、ガラスよりなる基板上に、ＥｕＧａ_２Ｓ_４（ＥｕＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ、またはＥｕＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ^２＋と表記する場合もある）よりなるシンチレータ材料を成膜してシンチレータを構成した例について説明する。

まず、ＭＢＥ装置の複数のクヌーセンセル（Ｋセル）のうちの一つにＥｕを充填し、他のクヌーセンセルにＧａ_２Ｓ_３を充填した。次に、上記の各々のクヌーセンセルを加熱し、ガラス基板状に成膜を行った。ガラス基板上では、以下の化学反応により、ＥｕＧａ_２Ｓ_４薄膜が成長する。
Ｅｕ＋２Ｇａ_２Ｓ_３→ＥｕＧａ_２Ｓ_４＋２ＧａＳ（↑）（式１）
なお、上記の化学反応においてＧａＳはガラス基板上で再蒸発するためにＥｕＧａ_２Ｓ_４薄膜中には実質的に残留することはない。また、上記の成膜に係るクヌーセンセルの温度と基板温度、および成長速度を以下に示す。

上記の成膜によって形成されたシンチレータ材料（ＥｕＧａ_２Ｓ_４薄膜）にＸ線を照射した際の発光スペクトルを図３に示す。上記の発光は波長５３６ｎｍにピークを有する緑色発光である。また、上記の波長の発光に対しては、図２に示したようにアモルファスシリコンフォトダイオードが良好な感度を有している。このため、図１の平面型Ｘ線画像検出装置１０において、シンチレータ材料２２としてＥｕＧａ_２Ｓ_４薄膜、受光素子３０としてアモルファスシリコンフォトダイオードを用いた場合には高いＸ線感度を実現することが可能であることがわかる。

本実施例では、ガラスよりなる基板上に、ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｃｅ（ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｃｅ^３＋と表記する場合もある）よりなるシンチレータ材料を成膜してシンチレータを構成した例について説明する。

まず、ＭＢＥ装置の複数のクヌーセンセルのうちの一つに、Ｓｒを充填し、他のクヌーセンセルにＧａ_２Ｓ_３を充填し、さらに別のクヌーセンセルにＣｅＣｌ_３をそれぞれ充填した。次に、上記の各々のクヌーセンセルを加熱し、ガラス基板状に成膜を行った。ガラス基板上では、以下の化学反応により、ＳｒＧａ_２Ｓ_４母体結晶薄膜が成長する。
Ｓｒ＋２Ｇａ_２Ｓ_３→ＳｒＧａ_２Ｓ_４＋２ＧａＳ（↑）（式２）
なお、上記の化学反応においてＧａＳはガラス基板上で再蒸発するためにＳｒＧａ_２Ｓ_４薄膜中には実質的に残留することはない。また、上記の式２の反応による成膜時に、ＣｅＣｌ_３が充填されたクヌーセンセルも加熱されているためにＣｅ^３＋イオンがＳｒＧａ_２Ｓ_４結晶中に取り込まれ、ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｃｅ薄膜が成長する。なお、ＣｅＣｌ_３が充填されたクヌーセンセルを加熱する場合には、セルの開口部付近を１３００℃程度に加熱してクラッキングを行うと、効率よくＣｅ^３＋イオンがＳｒＧａ_２Ｓ_４結晶中に取り込まれる。

上記の成膜に係るクヌーセンセルの温度と基板温度、および成長速度を以下に示す。

上記の成膜によって形成されたシンチレータ材料（ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｃｅ）にＸ線を照射した際の発光スペクトルを図４に示す。上記の発光は波長４５０ｎｍにピークを有する青色発光である。また、上記の波長の発光に対しては、図２に示したようにアモルファスシリコンフォトダイオードが良好な感度を有している。このため、図１の平面型Ｘ線画像検出装置１０において、シンチレータ材料２２としてＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｃｅ薄膜、受光素子３０としてアモルファスシリコンフォトダイオードを用いた場合には高いＸ線感度を実現することが可能であることがわかる。

本実施例では、ガラスよりなる基板上に、ＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕ（ＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕ^２＋と表記する場合もある）よりなるシンチレータ材料を成膜してシンチレータを構成した例について説明する。

まず、ＭＢＥ装置の４つのクヌーセンセルに、それぞれ、Ｂａ、Ａｌ_２Ｓ_３、Ｅｕ、ＺｎＳをそれぞれ充填した。次に、上記の各々のクヌーセンセルを加熱し、ガラス基板状に成膜を行った。ガラス基板上では、以下の化学反応により、ＢａＡｌ_２Ｓ_４母体結晶薄膜が成長する。
Ｂａ＋２Ａｌ_２Ｓ_３→ＢａＡｌ_２Ｓ_４＋２ＡｌＳ（↑）（式３）
なお、上記の化学反応においてＡｌＳはガラス基板上で再蒸発するためにＢａＡｌ_２Ｓ_４薄膜中には実質的に残留することはない。また、上記の式３の反応による成膜時に、Ｅｕが充填されたクヌーセンセルも加熱されているためにＥｕ^２＋イオンがＢａＡｌ_２Ｓ_４結晶中に取り込まれ、ＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕ薄膜が成長する。なお、ＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕ薄膜の成膜時には、Ｓ欠損を抑制するためにＺｎＳを共蒸着すると組成比率の整ったＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕ薄膜を形成することができる。

上記の成膜によって形成されたシンチレータ材料（ＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕ薄膜）にＸ線を照射した際の発光スペクトルを図５に示す。上記の発光は波長４７４ｎｍにピークを有する青色発光である。また、上記の波長の発光に対しては、図２に示したようにアモルファスシリコンフォトダイオードが良好な感度を有している。このため、図１の平面型Ｘ線画像検出装置１０において、シンチレータ材料２２としてＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕ薄膜、受光素子３０としてアモルファスシリコンフォトダイオードを用いた場合には高いＸ線感度を実現することが可能であることがわかる。

なお、上記の実施例２〜５で示した発光スペクトルは、ＡｌＫαの特性Ｘ線（エネルギー１．４９ｋｅＶ）を照射した際のものであるが、上記の薄膜にＭｇＫα（エネルギー１．２５ｋｅＶ）や、ＷＫα（エネルギー６９．５ｋｅＶ）の特性Ｘ線を照射した際にも同様の発光スペクトルが得られる。このため、上記のシンチレータ材料は医療用のみならず、例えば工業用途も含んだ幅広い分野で利用することが可能である。

上記の一般式（ＭＩ）（ＭＩＩ）_２Ｓ_４：Ｒｅ（但し、ＭＩはＢａ，Ｃａ，ＳｒおよびＥｕのいずれかであり、ＭＩＩは、ＧａまたはＡｌであり、Ｒｅは、Ｅｕ，ＣｅおよびＭｎのいずれかである）で表されるシンチレータ材料を用いると、高い発光効率（高い感度）が得られる理由としては、以下の可能性が考えられる。例えば、シンチレータ材料を構成する元素として、Ｓｒ，Ｂａ，Ｅｕなどの原子量の大きい元素があるため、Ｘ線が結晶母体に吸収されやすくなり、このことが発光効率に何らかの形で寄与していると考えられる。

また、従来のＮａＩやＣｓＩなどの材料では、発光に寄与するイオン（ドーパント）として、毒性を有するＴｌ（タリウム）イオンが用いられることが一般的であった。一方で上記の実施例に係る元素は、例えばＴｌに比べて毒性が低く、取り扱いが簡単であるメリットがある。

また、従来の平面型Ｘ線画像検出装置では、シンチレータ材料の吸湿性が高いため、シンチレータを受光素子側（薄膜トランジスタ側）から脱着することは困難となっていた。このため、従来の平面型Ｘ線画像検出装置はメンテナンス性が悪い問題があった。

一方で、上記の図１に示した平面型撮像装置１０では、シンチレータ材料２２が水に対する耐性が良好であるため、シンチレータ２０を受光素子３０側（アレイ状に構成された受光素子３０と薄膜トランジスタ４０の組み合わせを有する平面型センサーアレイ）から脱着することが可能となっている。このため、図１に示した平面型撮像装置１０は、メンテナンス性が良好である特徴を有している。

例えば、上記のようにシンチレータを脱着する場合には、シンチレータ材料の破損や汚れなどによる品質の低下を防止するために、シンチレータ材料を保護する保護膜を設けてもよい。上記の保護膜を設けることで、シンチレータの脱着がさらに容易となる効果を奏する。

図６は、実施例５による平面型Ｘ線画像検出装置１０Ａを模式的に示した断面図である。ただし、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

図６を参照するに、本実施例による平面型Ｘ線画像検出装置１０Ａでは、実施例１のシンチレータ２０に相当するシンチレータ２０Ａが、シンチレータ２２の保護膜２３を有することが特徴である。

上記の保護膜２３は、例えばＳｉ_３Ｎ_４（窒化シリコン）により形成され、シンチレータ材料２２を覆うように形成される。上記の保護膜２３が形成されることによって、シンチレータ２０Ａが脱着された場合のシンチレータ材料２２の破損や、もしくはシンチレータ材料２２の汚染などの発生のリスクを低減することができる。このため、シンチレータ２０Ａの脱着が容易となる効果を奏する。また、保護膜２３はシンチレータ材料の吸湿防止を目的としていないため、保護膜２３の厚さは１μｍ以下程度とすればよい。上記の保護膜２３の厚さは、例えば従来の２元系ヨウ化物が必要とする防湿膜の厚さに比べて格段に薄いため、Ｘ線画像の画像分解能およびＸ線変換効率（感度）は実質的に殆ど低下することはない。

なお、上記のＳｉ_３Ｎ_４よりなる保護膜２３の成膜条件の一例について下記に示す。

以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。

例えば、上記の実施例では、受光素子としてアモルファスシリコンフォトダイオードを例にとって説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、受光素子として、アモルファスセレンを主成分とする光導電型の素子を用いることも可能である。また、アモルファスシリコンやアモルファスセレン中でアバランシェ増倍を利用できれば、Ｘ線の検出感度をさらに向上させることが可能となる。

実施例１による平面型Ｘ線画像検出装置を模式的に示した図である。アモルファスシリコンの分光感度特性を示す図である。実施例２によるシンチレータにＸ線を照射した際の発光スペクトルである。実施例３によるシンチレータにＸ線を照射した際の発光スペクトルである。実施例４によるシンチレータにＸ線を照射した際の発光スペクトルである。実施例２による平面型Ｘ線画像検出装置を模式的に示した図である。

符号の説明

１０，１０Ａ平面型Ｘ線画像検出装置
２０，２０Ａシンチレータ
２１基板
２２シンチレータ材料
２３防湿膜
３０受光素子
３１下部電極
３２光電変換層
３３上部電極
４０薄膜トランジスタ
４１ゲート電極
４２ゲート絶縁膜
４３半導体層
４４ソース電極
４５ドレイン電極
４６，５０絶縁層
５１基板

Claims

一般式（ＭＩ）（ＭＩＩ）_２Ｓ_４：Ｒｅ（但し、ＭＩはＢａ，Ｃａ，ＳｒおよびＥｕのいずれかであり、ＭＩＩは、ＧａまたはＡｌであり、Ｒｅは、Ｅｕ，ＣｅおよびＭｎのいずれかである）で表される材料を含むことを特徴とするシンチレータ。
前記材料が薄膜状に構成されている請求項１記載のシンチレータ。
前記材料が保護膜によって覆われている請求項１または２に記載のシンチレータ。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシンチレータと、
前記シンチレータの発光を受光する平面型センサーアレイを有することを特徴とする平面型Ｘ線画像検出装置。