闪烁器阵列及使用其的放射线检测器、放射线检查装置的制作方法

本发明的实施方式涉及闪烁器阵列及使用其的放射线检测器以及放射线检查装置。

背景技术：

1、在医疗诊断、工业用非破坏检查等领域中，使用x射线断层照相摄影装置(以下记为x射线ct装置)那样的放射线检查装置进行检查。x射线ct装置将照射扇状的扇形波束x射线的x射线管(x射线源)与装有多个x射线检测元件的x射线检测器，以被检查体的断层面为中心对置配置而构成。在x射线ct装置中，一边相对于被检查体旋转一边从x射线管照射扇形波束x射线，将透过被检查体后的x射线吸收数据用x射线检测器收集。之后，通过用计算机对x射线吸收数据进行解析，由此再生断层图像。对于x射线ct装置的放射线检测器，广泛使用采用了固体闪烁器的检测元件。在具备使用了固体闪烁器的检测元件的放射线检测器中，由于将检测元件小型化而容易增加通道数，所以能够更进一步提高x射线ct装置等的析像度。

2、x射线ct装置等放射线检查装置被用于医疗用途或工业用途等各种领域中。作为x射线ct装置，例如，已知有：将光电二极管等检测元件纵横二维地排列、且在其上搭载有闪烁器阵列的多切片型的装置。通过形成多切片型，能够将环切图像重叠，由此能够立体地显示出ct图像。放射线检查装置中搭载的放射线检测器具备纵横多列地排列的检测元件，每个检测元件上设置有闪烁器节。将入射至闪烁器节中的x射线转换成可见光，将可见光用检测元件转换成电信号而图像化。近年来，为了得到高析像度而将检测元件小型化，进一步缩窄相邻的检测元件间的间距。伴随于这些，闪烁器节的尺寸也变小。

3、上述那样的闪烁器节中使用的各种闪烁器材料中，稀土类氧硫化物系的荧光体陶瓷的发光效率高，具有为了在闪烁器节中使用而适宜的特性。因此，将由作为闪烁器材料的稀土类氧硫化物系荧光体陶瓷的烧结体(锭)通过切出加工或切槽加工等而加工成的陶瓷闪烁器节与作为检测元件的光电二极管组合而成的放射线检测器正在普及。

4、作为使用了荧光体陶瓷的闪烁器，例如，已知有：由钆氧硫化物荧光体的烧结体形成的陶瓷闪烁器。陶瓷闪烁器阵列例如如以下那样操作而制造。首先，将作为闪烁器材料的稀土类氧硫化物系荧光体粉末成型为适当的形状，将其烧结而形成烧结体(锭)。由该闪烁器材料的烧结体切出成比要形成的闪烁器阵列大一圈的板，实施切槽加工等切断加工，形成与多个检测元件对应的闪烁器节。进而，在这些闪烁器节间形成反射层并进行一体化而制造闪烁器阵列。

5、作为上述闪烁器节之间的反射层，有时也使用钼等金属而形成，但现在一般通过将以氧化钛为代表的白色颜料分散于透明树脂中而成的浆料填充在节之间并固化而形成。对于这样的反射层，由于与闪烁器同样地长期暴露于x射线照射，因此，优选它们不易因x射线而劣化。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本专利第6419692号公报

9、专利文献2：国际公开2017/082337号

10、专利文献3：日本特开2020-173226号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、x射线ct等中使用的闪烁器形成为将由x射线产生的光利用反射层局限于像素内，有效地取出至光电二极管侧的结构。作为反射层，一般具有按照将闪烁器节间全部填埋的方式形成的反射层、此外根据情况进一步在x射线的入射面侧按照覆盖闪烁器阵列的方式形成的反射层(也称作“顶板反射层”)。通过x射线而发光的闪烁器的光直接或介由这样的反射层被高效地导入光电二极管。

3、多数情况下，将环氧树脂和氧化钛混炼而成的物质用作反射材料的透明树脂。环氧树脂有因长期的x射线照射而着色(变黄)的趋势，此时，将通过闪烁器变换的光吸收，光输出功率会降低。如专利文献1中所记载的那样，从像素间间距的尺寸精密度和操作容易性来看，反射材料广泛使用在使用了胺的环氧树脂中混炼白色颜料而成的树脂。环氧树脂由于耐候性一般较低，且由于x射线照射而着色，使得反射率下降，因此，存在闪烁器的光输出功率下降的问题。

4、在专利文献2中公开了以下技术：为了提高闪烁器阵列的制造及使用时的阵列的尺寸精密度，将反射层中使用的透明树脂的玻璃化转变温度、进而将热膨胀系数限定在一定范围。另外记载了，作为满足这样的条件、且由于x射线照射导致的透明树脂的变黄较少的物质，优选透明树脂在其分子结构内不具有c＝c键。

5、在专利文献3中记载了，在闪烁器阵列中，作为起因于由于x射线照射导致的反射层的着色的输出功率下降的对策，使用特定的环氧树脂或固化剂等是有效的。根据专利文献1～3所涉及的方法认为，闪烁器阵列反射层的伴随着由x射线照射导致的着色的劣化在一定程度上得到了改善，但是，对提高医疗用器械的诊断精密度的要求一直存在，更好的性能也是经常要求的情况。

6、用于解决课题的手段

7、本发明中，作为构成按照将多个闪烁器节间全部填埋的方式形成的反射层的反射材料的透明树脂，使用在其分子结构中不具有c＝c键而具有c＝o键的树脂，使用将树脂与折射率不同的颜料或气泡混炼而制成白色的材料。作为所述树脂应该具有的特征，使用下述树脂：在利用傅立叶变换红外光谱法(ft-ir)的吸收光谱的分析中，波数范围1490cm-1～1750cm-1处的吸收强度与波数范围2500cm-1～2990cm-1处的吸收强度的比率具有特定范围的值。

8、根据本发明的实施方式，提供一种闪烁器阵列，其具备：至少两个闪烁器节；以及第一反射层，该第一反射层设置于所述两个闪烁器节之间。第一反射层含有具有c＝o键的树脂。

9、根据本发明的其他实施方式，提供一种闪烁器阵列，其具备：至少两个闪烁器节；以及第一反射层，该第一反射层设置于所述两个闪烁器节之间。第一反射层根据红外光谱，在1490cm-1～1750cm-1的波数区域1和2500cm-1～2990cm-1的波数区域2处具有吸收峰。波数区域1相对于波数区域2的峰的面积比为0.01～4。

10、发明效果

11、由此发现了，通过将闪烁器阵列的反射层中所含的树脂设为特定的树脂，能够大幅度降低由x射线照射产生的着色。

技术特征：

1.一种闪烁器阵列，其具备：至少两个闪烁器节和设置于所述两个闪烁器节之间的第一反射层，所述第一反射层含有具有c＝o键的树脂。

2.根据权利要求1所述的闪烁器阵列，其中，所述第一反射层含有环氧树脂、硅树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环氧改性硅酮、缩水甘油醚中的至少任一种。

3.根据权利要求1所述的闪烁器阵列，其中，所述树脂含有酯基、羧基、酮基中的至少任一种。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的闪烁器阵列，其中，所述第一反射层含有氧化钛、氧化铝、硫酸钡、氧化锌、氧化锆、氧化硅、气泡中的至少任一种。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的闪烁器阵列，其中，进一步具备第二反射层，该第二反射层设置于所述两个闪烁器节上及所述第一反射层上，且含有与所述第一反射层相同的树脂。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的闪烁器阵列，其中，所述闪烁器节含有稀土类氧硫化物荧光体或石榴石结构氧化物荧光体。

7.一种闪烁器阵列，其具备：至少两个闪烁器节和设置于所述两个闪烁器节之间的第一反射层，所述第一反射层根据红外光谱，在1490cm-1～1750cm-1的波数区域1和2500cm-1～2990cm-1的波数区域2处具有吸收峰，波数区域1相对于波数区域2的峰的面积比为0.01～4。

8.根据权利要求7所述的闪烁器阵列，其中，波数区域1相对于波数区域2的峰的面积比为3.6以下。

9.根据权利要求7或8所述的闪烁器阵列，其中，进一步具备第二反射层，该第二反射层设置于所述两个闪烁器节上及所述第一反射层上，且含有与所述第一反射层相同的树脂。

10.根据权利要求7～9中任意一项所述的闪烁器阵列，其中，所述闪烁器节含有稀土类氧硫化物荧光体或石榴石结构氧化物荧光体。

11.一种放射线检测器，其具备权利要求1～10中任意一项所述的闪烁器阵列。

12.一种放射线检查装置，其具备权利要求11所述的放射线检测器。

技术总结
本发明提供一种抑制了X射线陶瓷闪烁器阵列的反射层中所使用的树脂的由X射线照射导致的着色、由此大幅度改善了闪烁器阵列的输出功率降低的闪烁器阵列以及使用其的放射线检测器、放射线检查装置。作为X射线陶瓷闪烁器阵列的反射层中所使用的树脂应该具备的特征，使用在利用傅立叶变换红外光谱法(FT‑IR)的吸收光谱中波数范围1490cm<supgt;‑1</supgt;～1750cm<supgt;‑1</supgt;处的吸收强度与波数范围2500cm<supgt;‑1</supgt;～2990cm<supgt;‑1</supgt;处的吸收强度的比率具有特定范围的值的树脂。

技术研发人员：近藤弘康,林诚,森本一光
受保护的技术使用者：株式会社东芝
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16