放射线检测器及放射线图像摄影装置

文档序号:1942737 发布日期:2021-12-07 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 放射线检测器及放射线图像摄影装置 (Radiation detector and radiographic imaging device ) 是由 牛仓信一 谷本达教 于 2020-04-24 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种能够提高放射线图像的画质的放射线检测器及放射线图像摄影装置,所述放射线检测器具备:传感器基板,在挠性基材的像素区域形成对按照从放射线转换的光产生的电荷进行蓄积的多个像素;转换层,设置于基材的设置有像素区域的第1面上,并且将放射线转换为光;吸收层,设置于层叠有传感器基板和转换层的层叠体的与放射线所照射的一侧相反的一侧,并且吸收转换层中所产生的凹凸对传感器基板的影响;及刚性板,设置于吸收层的与对置于层叠体的一侧相反的一侧,并且比传感器基板刚性更高。(The invention provides a radiation detector and a radiographic imaging device capable of improving the quality of a radiographic image, the radiation detector including: a sensor substrate in which a plurality of pixels for accumulating charges generated in accordance with light converted from radiation are formed in a pixel region of a flexible base material; a conversion layer that is provided on the 1 st surface of the substrate on which the pixel region is provided, and that converts radiation into light; an absorption layer that is provided on the side of a laminate, on which the sensor substrate and the conversion layer are laminated, opposite to the side on which radiation is irradiated, and that absorbs the influence of irregularities generated in the conversion layer on the sensor substrate; and a rigid plate provided on the side of the absorption layer opposite to the side facing the laminate and having higher rigidity than the sensor substrate.)

放射线检测器及放射线图像摄影装置

技术领域

本发明涉及一种放射线检测器及放射线图像摄影装置。

背景技术

以往,已知有以医疗诊断为目的而进行放射线摄影的放射线图像摄影装置。在这种放射线图像摄影装置中使用用于检测透射了被摄体的放射线并生成放射线图像的放射线检测器。

作为放射线检测器,存在如下放射线检测器,其具备:闪烁器等转换层,将放射线转换为光;及传感器基板,在基材的像素区域上设置有蓄积根据由转换层转换的光产生的电荷的多个像素。作为这种放射线检测器的传感器基板的基材,己知有使用了挠性基材的基材(例如,参考日本特开2013-217769号公报)。通过使用挠性基材,例如能够使放射线图像摄影装置(放射线检测器)轻型化,并且有时容易拍摄被摄体。

发明内容

发明要解决的技术课题

在传感器基板上层叠有转换层的层叠体等中有时产生微小的凹凸。在放射线图像的撮影中向放射线图像摄影装置施加了负载或冲击的情况下,上述层叠体中所产生的凹凸传播到挠性基材上,从而通过放射线检测器生成的放射线图像的画质有时会下降。

本发明提供一种能够提高放射线图像的画质的放射线检测器及放射线图像摄影装置。

用于解决技术课题的手段

本发明的第1方式的放射线检测器具备:传感器基板,在挠性基材的像素区域形成对按照从放射线转换的光产生的电荷进行蓄积的多个像素;转换层,设置于基材的设置有像素区域的表面,并且将放射线转换为光;吸收层,设置于层叠有传感器基板和转换层的层叠体的与放射线所照射的一侧相反的一侧,并且吸收转换层中所产生的凹凸对传感器基板的影响;及刚性板,设置于吸收层的与对置于层叠体的一侧相反的一侧,并且比传感器基板刚性更高。

本发明的第2方式的放射线图像摄影装置具备框体,所述框体从放射线所照射的一侧按层叠体、吸收层及刚性板的顺序容纳有第1方式的放射线检测器。

本发明的第3方式的放射线图像摄影装置在第2方式的放射线图像摄影装置中,吸收层的硬度计硬度比层叠体整体的硬度计硬度更小。

本发明的第4方式的放射线图像摄影装置在第2方式至第3方式中任一方式的放射线图像摄影装置中,吸收层的表面电阻值为1013Ω以下。

本发明的第5方式的放射线图像摄影装置在第2方式至第4方式中任一方式的放射线图像摄影装置中,其还具备加强基板,所述加强基板设置于吸收层与层叠体之间,且使施加于吸收层的压缩力向吸收层的面内方向分散。

本发明的67方式的放射线图像摄影装置在第2方式至第4方式中任一方式的放射线图像摄影装置中,其还具备加强基板,所述加强基板设置于层叠体的与吸收层的一侧相反的一侧,且使施加于吸收层的压缩力向吸收层的面内方向分散。

本发明的第7方式的放射线图像摄影装置在第5方式或第7方式的放射线图像摄影装置中,加强基板的弯曲弹性模量为150MPa以上且2500MPa以下。

本发明的第8方式的放射线图像摄影装置在第5方式至第7方式中任一方式的放射线图像摄影装置中,加强基板的弯曲刚性为540Pacm4以上且140000Pacm4以下。

本发明的第9方式的放射线图像摄影装置在第2方式至第8方式中任一方式的放射线图像摄影装置中,其在吸收层与刚性板之间还具备屏蔽放射线的放射线屏蔽层。

本发明的第10方式的放射线图像摄影装置在第2方式至第9方式中任一方式的放射线图像摄影装置中,刚性板为将碳作为材料的板。

本发明的第11方式的放射线图像摄影装置在第2方式至第10方式中任一方式的放射线图像摄影装置中,其在层叠体的放射线所入射的一侧还具备缓冲材料。

本发明的第12方式的放射线图像摄影装置在第2方式至第11方式中任一方式的放射线图像摄影装置中,转换层包含CsI的柱状晶体。

本发明的第13方式的放射线图像摄影装置在第2方式至第12方式中任一方式的放射线图像摄影装置中,其还具备:控制部,输出用于读取蓄积在多个像素中的电荷的控制信号;驱动部,根据控制信号,从多个像素读取电荷;及信号处理部,输入与从多个像素读取的电荷对应的电信号,并生成与所输入的电信号对应的图像数据并输出至控制部。

发明效果

根据本发明,能够提高放射线图像的画质。

附图说明

图1是表示实施方式的放射线检测器中的TFT(Thin Fil m Transisto:r,薄膜晶体管)基板的结构的一例的结构图。

图2是用于说明实施方式的基材的一例的剖视图。

图3是从放射线所照射的一侧观察实施方式的PSS(Penetration Side Sampling:透过侧采集)方式的放射线检测器的一例的俯视图。

图4是图3所示的放射线检测器的A-A线剖视图。

图5是表示实施方式的放射线图像摄影装置的一例的剖视图。

图6是用于说明实施方式的放射线检测器中的吸收层的作用的剖视图。

图7是表示实施方式的放射线图像摄影装置的另一例的剖视图。

图8是表示实施方式的放射线图像摄影装置的另一例的剖视图。

图9是实施方式的放射线检测器的另一例的剖视图。

图10是表示实施方式的ISS(Irradiation Side Sampling:照射侧采集)方式的放射线检测器的一例的剖视图。

图11是用于说明比较例的放射线检测器(放射线图像摄影装置)的一例中在转换层中所产生的凹凸对传感器基板的影响的剖视图。

具体实施方式

以下,参考附图对本发明的实施方式进行详细地说明。另外,本实施方式并不限定本发明。

本实施方式的放射线检测器具有检测透射了被摄体的放射线并输出表示被摄体的放射线图像的图像信息的功能。本实施方式的放射线检测器具备传感器基板及将放射线转换为光的转换层(参考图4中放射线检测器10的传感器基板12及转换层14)。

首先,参考图1对本实施方式的放射线检测器中的传感器基板12的结构的一例进行说明。另外,本实施方式的传感器基板12为在基材11的像素区域35上形成有多个像素30的基板。

基材11为树脂制且具有挠性。基材11例如为包含聚酰亚胺等塑料的树脂片等。基材11的厚度只要为根据材质的硬度及传感器基板12的尺寸等可以获得所期望的挠性的厚度即可,例如在基材11为树脂片的情况下,只要厚度为5μm~125μm即可,更优选厚度为20μm~50μm。

另外,基材11具有能够承受将在后面进行详细叙述的像素30的制造的特性,在本实施方式中,具有能够承受非晶硅TFT、(a-Si Thin Film Transistor)的制造的特性。作为这种基材11所具有的特性,在300℃~400℃下的热膨胀系数优选与非晶硅(Si)晶片相同程度(例如,±5ppm/K),具体而言,优选为20ppm/K以下。并且,作为基材11的热收缩率,在厚度为25μm的状态下,在400℃下的MD(Machine Direction:纵向)方向的热收缩率优选为0.5%以下。并且,基材11的弹性模量在300℃~400℃之间的温度区域内不具有通常的聚酰亚胺所具有的转变点,在500℃下的弹性模量优选为1GPa以上。

并且,如图2所示,本实施方式的基材11为了抑制基于自身的后向散射线而在与设置有转换层14的一侧相反的一侧的表面上优选具有微粒层11L,该微粒层11L包含平均粒径为0.05μm以上且2.5μm以下并且吸收后向散射线的无机的微粒11P。另外,作为这种无机的微粒11P,在为树脂性基材11的情况下,优选使用原子序数大于构成基材11的有机物的原子且原子序数为30以下的无机物。作为这种微粒11P的具体例,可以举出原子序数为14的Si的氧化物即SiO2、原子序数为12的Mg的氧化物即MgO、原子序数为13的Al的氧化物即Al2O3及原子序数为22的Ti的氧化物即TiO2等。作为具有这种特性的树脂片的具体例,可以举出XENOMAX(注册商标)。

另外,使用测微器(micrometer)测定了本实施方式中的上述厚度。根据JISK7197:1991测定了热膨胀系数。另外,关于测定,从基材11的主表面每15度改变一次角度来切取试验片,测定所切取的各试验片的热膨胀系数并将最高值设为基材11的热膨胀系数。分别在MD(Machine Direction)方向及TD(Transverse Direction:横向)方向上,在-50℃~450℃下以10℃间隔进行热膨胀系数的测定,并将(ppm/℃)换算为(ppm/K)。关于热膨胀系数的测定,使用MAC Science公司制TMA4000S装置,将样品长度设为10mm、将样品宽度设为2mm、将初始负载设为34.5g/mm2、将升温速度设为5℃/min及将环境设为氩气。根据JIS K7171:2016测定了弹性模量。另外,关于测定,从基材11的主表面每15度改变一次角度来切取试验片,对所切取的各试验片进行拉伸试验并将最高值设为基材11的弹性模量。

每一个像素30包括根据由转换层转换的光产生电荷并蓄积的传感器部34及读取由传感器部34蓄积的电荷的开关元件32。本实施方式中,作为一例,将薄膜晶体管(TFT)用作开关元件32。因此,以下将开关元件32称为“TFT32”。

多个像素30在传感器基板12的像素区域35上二维状地配置在一个方向(与图1的横向对应的扫描配线方向,以下还称为“行方向”)及与行方向交叉的交叉方向(与图1的纵向对应的信号配线方向,以下还称为“列方向”)上。图1中,简化示出了像素30的排列,例如在行方向及列方向上配置1024个×1024个像素30。

并且,放射线检测器10中相互交叉而设置有多个扫描配线38和多个信号配线36,该多个扫描配线38用于控制TFT32的开关状态(开啟及关闭),该多个信号配线36存在于像素30的每一列,并且读取蓄积在传感器部34的电荷。多个扫描配线38的每一个分别经由设置于传感器基板12上的焊盘(省略图示)与放射线检测器10的外部的驱动部103(参考图5)连接,从而使从驱动部103输出的控制TFT32的开关状态的控制信号流过。并且,多个信号配线36的每一个分别经由设置于传感器基板12上的焊盘(省略图示)与放射线检测器10的外部的信号处理部104(参考图5)连接,从而将从各像素30读取的电荷输出至信号处理部104中。

并且,在各像素30的传感器部34中,为了向各像素30施加偏压,在信号配线36的配线方向上设置有共用配线39。共用配线39经由设置于传感器基板12的焊盘(省略图示)与放射线检测器10的外部的偏压电源连接,从而从偏压电源向各像素30施加偏压。

参考图3~图5对包括本实施方式的放射线检测器10的放射线图像摄影装置1进一步进行详细地说明。本实施方式的放射线检测器10为具备在传感器基板12上形成有转换层14的层叠体19且从传感器基板12侧照射放射线R的ISS(Irradiation Side Sampling)方式的放射线检测器。图3是从形成有传感器基板12的一侧观察包括本实施方式的放射线检测器10的放射线图像摄影装置1的一例的俯视图。换言之,图3是从放射线R所照射的一侧观察放射线图像摄影装置1(放射线检测器10)的俯视图。并且,图4是图3中的放射线检测器10的一列的A-A线剖视图。进而,图5是将图3及图4的放射线检测器10容纳在框体120内的状态的放射线图像摄影装置1的一例的剖视图。

以下中,在放射线检测器10的结构中称为“上”的情况下,表示在以图4中的传感器基板12侧为基准的位置关系中位于上方。例如,转换层14设置于传感器基板12的上方。

如图3~图5所示,本实施方式的放射线图像摄影装置1具备保护层62、抗静电层60、传感器基板12、转换层14、加强基板50、吸收层52、放射线屏蔽层54及刚性板56。并且,如图5所示,放射线图像摄影装置1以从放射线R所照射的一侧按保护层62、抗静电层60、传感器基板12、转换层14、加强基板50、吸收层52、放射线屏蔽层54及刚性板56的顺序形成的状态容纳在框体120内。

如图3~图5所示,本实施方式的转换层14设置于传感器基板12中的包含基材11的第1面11A上的像素区域35的一部分的区域上。如此,本实施方式的转换层14未设置于基材11的第1面11A的外周部的区域上。

本实施方式中,作为转换层14的一例,使用包含CsI(碘化铯)的闪烁器。作为这种闪烁器,例如优选包含照射X射线时的发射光谱为400nm~700nm的CsI:T1(添加有铊的碘化铯)或CsI:Na(添加有钠的碘化铯)。另外,CsI:T1的可见光区域上的发光峰值波长为565nm。

如图4所示的一例,本实施方式的放射线检测器10中,转换层14在传感器基板12上通过真空蒸镀法、溅射法及CVD(Chemical Vapor Deposition(化学气相沉积))法等气相沉积法而直接形成为条状的柱状晶体(省略图示)。作为转换层14的形成方法,例如可以举出如下真空蒸镀法,即,在使用CsI:T1作为转换层14的情况下,在真空度为0.01Pa~10Pa的环境下,利用电阻加热式坩埚等加热机构对CsI:T1进行加热而使其气化,并将传感器基板12的温度设为室温(20℃)~300℃而使CsI:T1沉积在传感器基板12上。作为转换层14的厚度,优选100μm~800μm。

另外,本实施方式中,将转换层14的柱状晶体的、生长方向的基点侧(本实施方式中的传感器基板12侧)的端部称为“根部”,将生长方向上与根部相反一侧的尖端部称为“末端”。另外,在传感器基板12与转换层14之间优选设置有缓冲层(省略图示)。作为此时的缓冲层,可以使用PI(PolyImide:聚酰亚胺)膜或聚对二甲苯(注册商标)膜。

并且,如图3及图4所示,本实施方式的放射线检测器10具备粘合层40、反射层42、粘接层44及保护层46。另外,以下中,将传感器基板12及转换层14的排列方向(图4中的上下方向)称为层叠方向(参考图4的层叠方向P)。

作为一例,如图4所示,本实施方式中,粘合层40及反射层42设置于整个转换层14上。并且,粘合层40及反射层42未直接设置于传感器基板12的上方。

本实施方式的粘合层40为光透射性层,作为粘合层40的材料,可以举出丙烯酸系粘合剂、热熔系粘合剂及硅酮系粘接剂等。作为丙烯酸系粘合剂,例如可以举出聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂丙烯酸酯及环氧丙烯酸酯等。作为热熔系粘合剂,例如可以举出EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂)、EAA(乙烯与丙烯酸的共聚树脂)、EEA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚树脂)及EMMA(乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)等热塑性塑料。

粘合层40的厚度变得越厚,即转换层14与反射层42之间的间隔越宽,导致由转换层14转换的光线在粘合层40内越模糊,因此作为结果,通过放射线检测器10而获得的放射线图像成为模糊的图像。因此,粘合层40的厚度变得越厚,MTF(Modulation TransferFunction:调制传递函数)及DQE(Detective Quantum Efficiency:量子检测效率)越下降,并且其下降程度也变大。

另一方面,也包括不设置粘合层40的情况,在使粘合层40的厚度过薄的情况下,有时在转换层14与反射层42之间形成微小的空气层。此时,在空气层与转换层14之间及空气层与反射层42之间,产生从转换层14朝向反射层42的光的多重反射。若由于多重反射而导致光衰减,则放射线检测器10的灵敏度降低。若粘合层40的厚度超过7μm,则DQE的降低程度变得更大,导致比粘合层40的厚度为0μm的情况下降。即,若粘合层40的厚度超过7μm,则导致DQE比不设置粘合层40的情况下降。并且,在粘合层40的厚度小于2μm的情况下,放射线检测器10的灵敏度下降。因此,本实施方式中,将粘合层40的厚度设为2μm以上且7μm以下。另外,虽然根据材料而不同,但是粘合层40的折射率大致为1.5左右。

另外,粘合层40具有将反射层42固定于转换层14的功能,只要粘合层40的厚度为2μm以上,则可以获得充分抑制反射层42相对于转换层14在面内方向(与厚度方向交叉的方向)偏离的效果。

另一方面,作为一例,如图4所示,反射层42设置于粘合层40上,并覆盖粘合层40其本身的上表面整体。反射层42具有反射由转换层14转换的光的功能。

作为反射层42的材料,优选使用有机系材料,例如,优选将白色PET(PolyethyleneTerephthalate(聚对苯二甲酸乙二酯))、TiO2、Al2O3、发泡白色PET、聚酯系高反射薄片及镜面反射铝等中的至少1种用作材料。尤其,从反射率的观点二考虑,优选将白色PET用作材料。

另外,白色PET是指在PET上添加有TiO2或硫酸钡等白色颜料的PET。并且,聚酯系高反射薄片是指具有重叠多个薄的聚酯薄片而成的多层结构的薄片(薄膜)。并且,发泡白色PET是指表面成为多孔质的白色PET。

本实施方式中,反射层42的厚度设为10μm以上且40μm以下。若反射层42的厚度变厚,则反射层42的外周部的上表面与转换层14的上表面之间的阶梯差变大,从而有时导致粘接层44及保护层46中的至少一者浮起。并且,若反射层42的厚度变厚,则可以说成为具有刚性的状态,因此有时变得难以沿着转换层14的周缘部的倾斜而弯曲,从而变得难以加工。因此,从这些观点考虑,在本实施方式的放射线检测器10中,在使用白色PET作为反射层42的材料的情况下,如上述那样将反射层42的厚度设为40μm以下。

另一方面,反射层42的厚度变得越薄,反射率越下降。若反射率下降,则通过放射线检测器10而获得的放射线图像的画质也具有下降的倾向。因此,从通过放射线检测器10而获得的放射线图像的画质的观点考虑,优选考虑所期望的反射率(例如,80%)而设定反射层42的厚度的下限值。在本实施方式的放射线检测器10中,在使用白色PET作为反射层42的材料的情况下,如上述那样将反射层42的厚度设为10μm以上。

另一方面,作为一例,如图4所示,粘接层44从传感器基板12中的转换层14的外周部附近的区域上设置到覆盖反射层42端部的区域。换言之,本实施方式的放射线检测器10中,覆盖设置有粘合层40及反射层42的转换层14整体的粘接层44直接固定(粘接)于传感器基板12的表面上。粘接层44具有将反射层42固定于传感器基板12及转换层14上的功能。并且,粘接层44具有固定保护层46的功能。作为粘接层44的材料,例如可以举出与粘合层40相同的材料。另外,本实施方式中,粘接层44所具有的粘接力比粘合层40所具有的粘接力更强。

进而,作为一例,如图4所示,保护层46设置于粘接层44上,且本实施方式的保护层46覆盖粘接层44的上表面整体,该粘接层44覆盖上表面被粘合层40及反射层42覆盖的状态下的转换层14。保护层46具有从湿气等水分保护转换层14的功能。并且,保护层46具有将反射层42与粘接层44一同固定于传感器基板12及转换层14上的功能。作为保护层46的材料,例如可以举出有机膜,例如可以举出PET、PPS(PolyPhenylene Sulfide:聚苯硫醚)、OPP(Oriented PolyPropylene:双轴拉伸聚丙烯薄膜)、PEN(PolyEthylene Naphthalate:聚萘二甲酸乙二酯)及PI等。并且,作为保护层46,也可以使用通过使铝箔与聚对苯二甲酸乙二酯等绝缘性薄片(薄膜)进行粘接等来将铝层叠而成的ALPET(注册商标)薄片。

并且,在层叠体19的放射线R所照射的一侧(换言之,传感器基板12中的基材11的第2面11B侧)设置有抗静电层60及保护层62。如图4所示,抗静电层60设置于基材11的第2面11B上,且具有防止传感器基板12带电的功能。作为一例,本实施方式的抗静电层60将使用了抗静电涂料“COLCOAT”(产品名:COLCOAT CO.,LTD制)的膜用作抗静电层60。

保护层62设置于抗静电层60的与和基材11接触的一侧相反的一侧,且与抗静电层60相同地,具有防止传感器基板12带电的功能。作为一例,本实施方式的保护层62将使铝箔与绝缘性薄片(薄膜)进行粘接等来将铝层叠而成的ALPET(注册商标)薄片用作保护层62。并且,如图5所示,保护层62与用于排出滞留在抗静电层60及保护层62中的电荷的接地(ground)连接。本实施方式中,作为接地的一例,使用将框体120作为接地而与保护层62连接的所谓框架接地,但是连接保护层62的接地并不限定于本实施方式,只要为供给恒定电位的部位即可。并且,也可以适用地线来代替接地。并且,如图5所示,本实施方式的放射线图像摄影装置1中,在保护层62与框体120中的具有放射线R所照射的照射面的顶板120A之间设置有缓冲材料150。缓冲材料150具有吸收施加到框体120的顶板120A上的由受检体的负载等引起的冲击且吸收基于顶板120A的弯曲的影响的功能。并且,本实施方式的缓冲材料150具有吸收框体120A中所产生的凹凸的功能。作为缓冲材料150,例如可以举出与后述吸收层52相同的具有作为硬度计硬度的肖氏E硬度的材料。

另外,保护层62并不限定于具有抗静电功能的层,只要具有针对像素区域35的防湿功能及抗静电功能中的至少一者即可,除了本实施方式的ALPET(注册商标)薄片以外,能够将聚对二甲苯(注册商标)膜及PET等绝缘性薄片等用作保护层。

进而,在层叠体19的与放射线R所照射的一侧相反的一侧(换言之,转换层14的与和传感器基板12接触的一侧相反的一侧)设置有加强基板50、吸收层52、放射线屏蔽层54及刚性板56。加强基板50、吸收层52、放射线屏蔽层54及刚性板56依次层叠于转换层14上。

吸收层52具有通过吸收由于放射线检测器10的层叠体19或框体120等凹凸而在层叠体19的转换层14中所产生的凹凸来抑制上述凹凸传播到传感器基板12上的功能。

首先,参考图11对由于层叠体19自身或框体120等凹凸而在层叠体19中所产生的凹凸进行说明。与本实施方式的放射线检测器10不同,图11示出未设置有加强基板50及吸收层52的状态的放射线检测器10X(放射线图像摄影装置1X)。

图11的区域A为包含由转换层14引起的凹凸96A的区域的一例。如上述,转换层14在传感器基板12上形成为柱状晶体14A。此时,转换层14的放射线屏蔽层54侧成为柱状晶体14A的末端。但是,传感器基板12的基材11如上述相对软而容易弯曲,因此如图11的区域A所示,有时柱状晶体14A的末端的凹凸传播到传感器基板12侧,从而在根部侧的传感器基板12上产生凹凸96A而不是在转换层14的末端侧。换言之,有时转换层14的柱状晶体14A的凹凸转印至根部侧的传感器基板12上。

并且,图11的区域B为包含由放射线屏蔽层54中所产生的气泡90引起的凹凸96B的区域的一例。有时由于放射线屏蔽层54中所产生的气泡90,在放射线屏蔽层54与刚性板56之间产生凹凸。主要,如图11的区域B所示,有时放射线屏蔽层54进入转换层14侧而在转换层14上产生凹凸。此时,有时传播由于放射线屏蔽层54而产生的凹凸的影响,从而在传感器基板12上产生凹凸96B。

并且,图11的区域C为包含由刚性板56的凹凸92引起的凹凸96C的区域的一例。有时在刚性板56的表面上产生微小的凹凸,例如,图11的区域C的凹凸92为基于刚性板56的凹陷的凹凸,并表示由于刚性板56的凹凸92而在层叠体19上产生凹凸的状态的一例。如图11的区域C所示,有时由于刚性板56的凹凸92而在放射线屏蔽层54上产生凹凸并进一步传播由于刚性板56而产生的凹凸的影响,从而在传感器基板12上产生凹凸96C。

如此,如图11所示,有时传感器基板12的基材11相对容易弯曲,因此在比形成放射线检测器10X的其他层(部件)更软的情况等中,传播由层叠体19或框体120等放射线图像摄影装置1X引起的凹凸的影响,从而在传感器基板12上产生凹凸。尤其,在向框体120的顶板120A施加受检者的负载等施加了压力或冲击等的情况下,上述凹凸的影响变得容易传播到传感器基板12上,从而变得容易在传感器基板12上产生凹凸。传感器基板12中所产生的凹凸有时在通过放射线检测器10X而获得的放射线图像上表现为图像不均匀。

相对于此,如图3~图5所示,本实施方式的吸收层52设置于层叠体19中的与放射线R所照射的一侧相反的一侧,在本实施方式的放射线检测器10中,设置在转换层14上。吸收层52具有吸收如上述由层叠体19或框体120等引起的凹凸的影响并抑制凹凸的影响传播到传感器基板12上的功能。

吸收层52为用于吸收上述凹凸的影响的软的材质的层,且硬度计硬度比层叠体19整体的硬度计硬度更小。另外,关于本实施方式中的硬度的测定方法,将试料安装到以JISK6253为基准的E型硬度计上,并通过在与压针接触15秒钟后进行测定来获得。

作为吸收层52的具体材料,可以举出聚氨酯泡沫、聚乙烯、橡胶海绵、硅泡沫等发泡体及聚氨酯凝胶等。

本实施方式的放射线图像摄影装置1(放射线检测器10)中,如图6所示,通过设置吸收层52,即使在包含转换层14的柱状晶体14A的凹凸的区域A上,吸收层52根据柱状晶体14A的凹凸而变形,从而上述凹凸不会传播到传感器基板12上。

并且,如图6所示,通过设置吸收层52,即使在由于放射线屏蔽层54而产生气泡90的区域B上,吸收层52根据气泡90而变形,从而由气泡90引起的凹凸不会传播到传感器基板12上。

进而,如图6所示,通过设置吸收层52,即使在刚性板56的产生凹凸92的区域C上,吸收层52根据凹凸92而变形,从而由凹凸92引起的凹凸不会传播到传感器基板12上。

如此,根据本实施方式的放射线检测器10,吸收层52成为与由于放射线检测器10的层叠体19或框体120等凹凸而在层叠体19的转换层14中所产生的凹凸对应的形状,因此能够抑制上述凹凸传播到传感器基板12上。

如图3~图5所示,本实施方式的吸收层52具有与传感器基板12中的基材11的第1面11A侧相同的尺寸(面积)。吸收层52的尺寸并不限定于图3~图5所示的方式,但是优选比传感器基板12更大,优选具有至少比转换层14更大的面积。

吸收层52的厚度(层叠方向P的厚度)根据假定为由层叠体19或框体120引起的凹凸、例如上述图5所示的气泡90或凹凸92的尺寸的尺寸来设定。吸收层52优选具有至少比气泡90或凹凸92的尺寸更大的厚度。

另外,吸收层52还优选具有用于防止传感器基板12带电的抗静电功能或导电性,表面电阻值优选为1013Ω以下。作为具有导电性的吸收层52,例如能够适用向聚乙烯树脂掺入导电性碳的材料。

并且,加强基板50具有将施加于吸收层52的压缩力向吸收层52的面内方向分散的功能,且通过分散施加于吸收层52的压缩力,使吸收层52均匀地压缩。

加强基板50优选使用弯曲弹性模量为150MPa以上且2500MPa以下的材料。弯曲弹性模量的测量方法例如基于JIS K 7171:2016基准。从使施加于吸收层52的压缩力向吸收层52的面内方向分散的观点考虑,优选加强基板50的弯曲刚性比基材11更高。另外,若弯曲弹性模量降低则弯曲刚性也降低,为了获得所期望的弯曲刚性,需要加厚加强基板50的厚度,从而导致放射线检测器10整体的厚度增加。若考虑加强基板50的材料,则在欲获得超过140000Pacm4的弯曲刚性的情况下,加强基板50的厚度具有相对变厚的倾向。因此,若获得适当的刚性且考虑放射线检测器10整体的厚度,则用于加强基板50的材料的弯曲弹性模量更优选为150MPa以上且2500MPa以下。并且,加强基板50的弯曲刚性优选为540Pacm4以上且140000Pacm4以下。

本实施方式的加强基板50为将塑料作为材料的基板。成为加强基板50的材料的塑料优选为热塑性树脂,可以举出PC(Polycarbonate:聚碳酸酯)、PET、苯乙烯、丙烯酸、聚醋酸酯、尼龙、聚丙烯、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、工程塑料(engineering plastic)、PET及聚苯醚中的至少一种。另外,加强基板50在这些之中优选为聚丙烯、ABS、工程塑料、PET及聚苯醚中的至少一种,更优选为苯乙烯、丙烯酸、聚醋酸酯及尼龙中的至少一种,更优选为PC及PET中的至少一种。

并且,设置于加强基板50的上方的放射线屏蔽层54具有屏蔽透射了层叠体19的放射线R并抑制放射线R向框体120的外部透射的功能。作为放射线屏蔽层54,例如可以举出铅等板。

进而,设置于放射线屏蔽层54的上方的刚性板56支撑放射线检测器10。刚性板56比传感器基板12刚性更高,例如可以使用碳等。

容纳本实施方式的放射线检测器10的图5所示的框体120为轻型,优选放射线R的尤其X射线的吸收率低且高刚性,优选由弹性模量充分高的材料构成。作为框体120的材料,优选使用弯曲弹性模量为10000MPa以上的材料。作为框体120的材料,能够优选使用具有20000~60000MPa左右的弯曲弹性模量的碳或CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics:碳纤维增强塑料)。

在基于放射线图像摄影装置1的放射线图像的拍摄中,向框体120的顶板120A施加来自被摄体的负载。在框体120的刚性不足的情况下,由于来自被摄体的负载而在传感器基板12上产生挠曲,有可能产生像素30损伤等缺陷。在由具有10000MPa以上的弯曲弹性模量的材料构成的框体120内部收容有放射线检测器10,从而能够抑制由来自被摄体的负载引起的传感器基板12的挠曲。

如图5所示,在框体120内,在与放射线R的入射方向交叉的方向上排列设置有放射线检测器10、电源部108及控制基板110。

控制基板110为形成有存储与从传感器基板12的像素30读取的电荷对应的图像数据的图像存储器380或控制来自像素30的电荷的读取等的控制部382等的基板,并且通过包含多个信号配线的柔性电缆112而与传感器基板12的像素30电连接。另外,图5所示的放射线图像摄影装置1设为在柔性电缆112上设置有通过控制部382的控制而对像素30的TFT32的开关状态进行控制的驱动部103及生成并输出与从像素30读取的电荷对应的图像数据的信号处理部104的所谓COF(Chip on Film:覆晶薄膜),但是驱动部103及信号处理部104中的至少一者也可以形成在控制基板110上。

并且,控制基板110通过电源线114与形成在控制基板110的图像存储器380或向控制部382等供给电源的电源部108连接。

另外,如图5所示的例子,电源部108及控制基板110的每一个的厚度厚于放射线检测器10的情况较多。这种情况下,如图7所示的例子,设置有放射线检测器10的框体120的部分的厚度可以薄于分别设置有电源部108及控制基板110的框体120的部分的厚度。另外,如此,在分别设置有电源部108及控制基板110的框体120的部分与设置有放射线检测器10的框体120的部分的厚度不同的情况下,若在两个部分的边界部中产生阶梯差,则有可能使与边界部120B接触的受检者感到不舒服等,因此边界部120B的形态优选设为具有倾斜的状态。

由此,能够构成与放射线检测器10的厚度对应的极薄型便携式电子暗盒。

并且,例如,此时,分别设置有电源部108及控制基板110的框体120的部分与设置有放射线检测器10的框体120的部分中框体120的材质可以不同。进而,例如,分别设置有电源部108及控制基板110的框体120的部分与设置有放射线检测器10的框体120的部分可以分开配置。

并且,如图8所示的例子,放射线图像摄影装置1可以以从放射线R所照射的顶板120A侧按放射线检测器10、控制基板110及电源部108的顺序排列的状态容纳在框体120内。

如上述所说明,本实施方式的放射线检测器10具备:传感器基板12,蓄积根据从放射线R转换的光产生的电荷的多个像素30形成在挠性基材11的像素区域35上;转换层14,设置于基材11的设置有像素区域35的第1面11A上,并且将放射线R转换为光;吸收层52,设置于层叠有传感器基板12和转换层14的层叠体19的与放射线R所照射的一侧相反的一侧,并且吸收转换层14中所产生的凹凸对传感器基板12的影响;及刚性板56,设置于吸收层52的与和层叠体19对置的一侧相反的一侧,并且比传感器基板12刚性更高。

如上述,根据本实施方式的放射线检测器10,吸收层52成为与由于放射线检测器10的层叠体19或框体120等凹凸而在层叠体19的转换层14中所产生的凹凸对应的形状,因此能够抑制上述凹凸对传感器基板12的影响。因此,通过抑制在传感器基板12上产生凹凸,根据本实施方式的放射线检测器10,抑制由于传感器基板12的凹凸而产生的放射线图像的图像不均匀等,并能够提高放射线图像的画质。

另外,设置加强基板50的位置并不限定于本实施方式(参考图4)所示的位置,如图9所示,可以设置于与层叠体19相反的一侧,具体而言,可以设置于抗静电层60及保护层62侧的位置上。此时,并不限定于图9所示的例子,例如可以设为在抗静电层60与传感器基板12之间设置加强基板50的方式。

并且,上述中,对ISS方式的放射线检测器10(放射线图像摄影装置1)进行了说明,但是如图10所示,放射线检测器10(放射线图像摄影装置1)也可以为从转换层14侧照射放射线R的PSS(Penetration Side Sampling)方式的放射线检测器10(放射线图像摄影装置1)。即使在图10所示的放射线检测器10中,吸收转换层14中所产生的凹凸对传感器基板12的影响的吸收层52也设置于层叠有传感器基板12和转换层14的层叠体19的与放射线R所照射的一侧相反的一侧。并且,具备设置于吸收层52的与和层叠体19对置的一侧相反的一侧且比传感器基板12刚性更高的刚性板56。

因此,即使在图10所示的放射线检测器10中,吸收层52也成为与由于放射线检测器10的层叠体19或框体120等凹凸而在层叠体19的转换层14中所产生的凹凸对应的形状,因此能够抑制上述凹凸对传感器基板12的影响。因此,通过抑制在传感器基板12上产生凹凸,根据本实施方式的放射线检测器10,抑制由于传感器基板12的凹凸而产生的放射线图像的图像不均匀等,并能够提高放射线图像的画质。

并且,上述实施方式中,如图1所示那样对像素30以矩阵状二维排列的方式进行了说明,但是并不限定于此,例如也可以为一维排列,也可以为蜂窝排列。并且,像素的形状也并无限定,可以为矩形,也可以为六边形等多边形。进而,像素区域35的形状也并无限定,这是理所当然的。

并且,转换层14的形状等也不限定于上述实施方式。上述实施方式中,对转换层14的形状与像素区域35的形状相同地为矩形形状的方式进行了说明,但是转换层14的形状也可以为不与像素区域35相同的形状。并且,像素区域35的形状例如也可以为其他多边形,也可以为圆形而非矩形形状。

另外,上述实施方式中,作为一例,对放射线检测器10的转换层14为包含CsI的闪烁器的方式进行了说明,但是转换层14也可以为GOS(Gd2O2S:Tb)等分散至树脂等粘合剂的闪烁器。使用了GOS的转换层14例如通过如下形成:在传感器基板12或剥离层等上直接涂布分散有GOS的粘合剂之后,进行干燥并使其固化而形成。作为转换层14的形成方法,例如也可以采用一边控制涂布膜的厚度一边在形成转换层14的区域上涂布涂布液的Giza法。另外,此时,在涂布分散有GOS的粘合剂之前,也可以进行用于将像素区域35的表面活化的表面处理。并且,也可以在像素区域35的表面上设置表面保护膜作为层间绝缘膜。

除此以外,在上述实施方式中所说明的放射线图像摄影装置1及放射线检测器10等的结构为一例,在不脱离本发明的宗旨的范围内,能够根据状况而进行变更,这是理所当然的。

2019年4月26日申请的日本专利申请2019-086596号的所有公开内容通过参考被并入本说明书中。

本说明书中所记载的所有文献、专利申请及技术标准,以与具体且个别记载了通过参考而被并入的个别文献、专利申请及技术标准的情况相同程度地,通过参考被并入本说明书中。

符号说明

1,1X-放射线图像摄影装置,10,10X-放射线检测器,11-基材,11A-第1面,11B-第2面,11P-微粒,11L-微粒层,12-传感器基板,14-转换层,14A-柱状晶体,19-层叠体,30-像素,32-开关元件(TFT),34-传感器部,35-像素区域,36-信号配线,38-扫描配线,39-共用配线,40-粘合层,42-反射层,44-粘接层,46-保护层,50-加强基板,52-吸收层,54-放射线屏蔽层,56-刚性板,60-抗静电层,62-保护层,90-气泡,92,96A,96B,96C-凹凸,103-驱动部,104-信号处理部,108-电源部,110-控制基板,112-柔性电缆,114-电源线,117-保护层,120-框体,120A-顶板,120B-边界部,150-缓冲材料,380-图像存储器,382-控制部,A,B,C-区域,P-层叠方向,R-放射线。

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