辐射检测器、闪烁体板和制造它们的方法
【技术领域】
[0001]本发明总地涉及辐射检测器、闪烁体板和制造它们的方法。
【背景技术】
[0002]可将X射线检测器实现为基于固态成像元件(诸如有源矩阵、(XD和CMOS)的平面辐射检测器。这种X射线检测器作为用于诊断的新一代X射线图像检测器正在引起注意。通过用X射线来照射此X射线检测器将射线照相的图像或实时X射线图像输出为数字信号。
[0003]X射线检测器包括用于将光转换为电信号的光电转换基板，并且包括与光电转换基板接触的闪烁体层。闪烁体层将外部入射的X射线转换为光。在闪烁体层中从入射的X射线转换的光并到达光电转换基板且被转换为电荷。例如在指定的信号处理电路中，将此电荷读取为输出信号并将此信号转换为数字图像信号。
[0004]闪烁体层可由作为卤化物的Csl制成。在此情况中，仅通过Csl不能将入射的X射线转换为可见光。因此，如在一般使用的磷光体中，含有激活剂以响应于入射X射线来激活光的激发。
[0005]在X射线检测器中，光电转换基板的光接收灵敏度在可见光范围中具有大约400-700nm的峰值波长。因此，在闪烁体层由Csl制成的情况中，T1被用作激活剂。那么，由入射的X射线所激发的光具有大约550nm的波长。
[0006]闪烁体层可由在Csl中含有T1作为激活剂的磷光体制成。在此情况中，由于在一般使用的磷光体中含有激活剂，用作激活剂的T1的浓度和浓度分布显著地影响闪烁体层的特性。
[0007]在包括含有激活剂的闪烁体层的X射线检测器中，缺少激活剂的浓度和浓度分布的优化招致闪烁体层的特性变差。这影响与闪烁体层的光发射特性相关的灵敏度(光发射效率)和残余图像(第(η-1)或更早时刻的X射线图像的被测体图像残留在第η时刻的X射线图像中)。
[0008]例如，在使用X射线图像的诊断中，射线照相术条件随被测体而显著变化(以大约0.0087 - 0.87mGy的剂量入射的X射线，因为此X射线透射率随身体区域而变化)。这可在第(η-1)个X射线图像与第η个X射线图像之间导致入射的X射线的剂量中的显著差异。这里，如果在第(η-l)个X射线图像中入射的X射线的剂量大于在第η个X射线图像中的，入射的X射线的大能量则改变第(η-l)个X射线图像的非被测体部分中的闪烁体层的光发射特性。此影响同样残留在第η个X射线图像中并产生残余图像。
[0009]在使用X射线图像的诊断中，残余图像特性比闪烁体层的其他特性(诸如灵敏度(光发射效率)和分辨率(MTF))更加重要。
[0010]常规地，出于改进灵敏度(光发射效率)和分辨率(MTF)的目的，已存在限定闪烁体层的激活剂的浓度和浓度分布的建议。
引用列表专利文献
[0011]专利文献1:JP2008-51793A(公开)
【发明内容】
[技术问题]
[0012]对于闪烁体层的特性改进的常规建议主要涉及灵敏度(光发射效率)和分辨率(MTF)。涉及包括残余图像特性的总体特性改进的一些建议已存在。
[0013]本发明所解决的问题是提供辐射检测器、闪烁体板和用于制造它们的方法，能够改进包括闪烁体层的残余图像特性的总体特性。
[问题的解决方案]
[0014]根据实施例，一种福射检测器包括:光电转换基板，将光转换为电信号；以及闪烁体层，与该光电转换基板接触并将外部入射的辐射转换为光。闪烁体层可由在Csl中含有T1作为激活剂的磷光体制成，Csl是卤化物。磷光体中的激活剂的浓度是1.6mass% (质量百分比)±0.4mass %，且在平面内方向和膜厚度方向上的激活剂的浓度分布在± 15 %内。
附图简述
[0015]图1是示出实施例的辐射检测器的第一结构示例的截面图。
图2是上述辐射检测器的第二结构示例的截面图。
图3是上述辐射检测器的第三结构示例的截面图。
图4是上述辐射检测器的第四结构示例的截面图。
图5是上述辐射检测器的等效电路图。
图6是示出上述辐射检测器的闪烁体层的T1浓度与灵敏度比率之间的相关性的图示。 图7是示出上述闪烁体层的T1浓度与MTF比率之间的相关性的图示。
图8是示出上述闪烁体层的T1浓度与残余图像比率之间的相关性的图示。
图9是示出上述闪烁体层的层叠间距与灵敏度比率之间的相关性的图示。
图10是示出上述闪烁体层的层叠间距与MTF比率之间的相关性的图示。
图11是示出上述闪烁体层的层叠间距与残余图像比率之间的相关性的图示。
图12是示出用于形成上述闪烁体层的方法的示意图。
图13A到13E是由上述辐射检测器在特定射线照相术条件下用射线照相的X射线图像。图13A是0.11^^%的11浓度的X射线图像。图13B是1.01^^%的11浓度的X射线图像。图13C是1.21^^%的11浓度的X射线图像。图13D是1.61^^%的11浓度的X射线图像。图13E是2.01^^%的11浓度的X射线图像。
图 14 是不出 0.lmass %、1.0mass %、1.2mass %、1.6mass %和 2.0mass % 的 T1 浓度的上述辐射检测器的特性的表格。
图15是示出实施例的闪烁体板的第一结构示例的截面图。
图16是上述闪烁体板的第二结构示例的截面图。
图17是上述闪烁体板的第三结构示例的截面图。
图18是上述闪烁体板的第四结构示例的截面图。
图19是基于上述闪烁体板的射线照相术的截面图。
【具体实施方式】
[0016]现在参考图1到图19来描述根据本发明的实施例。
[0017]在图1到图4中，参考第一到第四结构示例来描述辐射检测器1的基本配置。图5示出该基本配置的等效电路图。
[0018]首先，参考图1和图5来描述作为辐射检测器的X射线检测器1的第一结构示例。如图1所示，X射线检测器1是间接型平面X射线图像检测器。X射线检测器1包括光电转换基板2。光电转换基板2是有源矩阵光电转换基板以用于将可见光转换为电信号。
[0019]光电转换基板2包括支承基板3。支承基板3是从形状如同矩形板的半透明玻璃形成的绝缘基板。在支承基板3的表面上，以二维矩阵来排列多个像素4使其彼此隔开。每个像素4包括作为开关元件的薄膜晶体管(TFT) 5、电荷存储电容器6、像素电极7、以及诸如光电二极管之类的光电转换元件8。
[0020]如图5所示，在支承基板3上布线多个控制电极11。控制电极11是沿着支承基板3的行方向的控制线。多个控制电极11各自位于支承基板3上的像素4之间，且在支承基板3的列方向上隔开。薄膜晶体管5的栅电极12电连接至这些控制电极11。
[0021]在支承基板3上布线沿着支承基板3的列方向的多个读取电极13。多个读取电极13各自位于支承基板3上的像素4之间，且在支承基板3的行方向上隔开。薄膜晶体管5的源电极14电连接至这些读取电极13。薄膜晶体管5的漏电极15电连接至电荷存储电容器6和像素电极7的每一个。
[0022]如图1所示，在支承基板3上像岛一样形成薄膜晶体管5的栅电极12。在包括栅电极12的支承基板3上层叠绝缘膜21。绝缘膜21覆盖每个栅电极12。在绝缘膜21上层叠多个岛状的半绝缘膜22。半绝缘膜22由半导体形成且用作薄膜晶体管5的沟道区。半绝缘膜22与相应的栅电极12相对且覆盖这些栅电极12。S卩，经由绝缘膜21将半绝缘膜22设置在相应的栅电极12上。
[0023]在包括半绝缘膜22的绝缘膜21上像岛一样形成各个源电极14和漏电极15。源电极14和漏电极15彼此绝缘且不电连接。源电极14和漏电极15设置在栅电