專利名稱：放射線檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在醫(yī)療領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、及原子能領(lǐng)域等使用的放
射線檢測(cè)器，特別是涉及由在3維排列的多個(gè)閃爍體(scintillator)元 件形成的閃爍體陣列的技術(shù)。
io
背景技術(shù)：
放射線檢測(cè)器具有閃爍體，伴隨放射線的入射而發(fā)光從放射線轉(zhuǎn) 換成光；光導(dǎo)(lightguide)，引導(dǎo)用閃爍體轉(zhuǎn)換的光；光電子倍增管， 使引導(dǎo)的光倍增，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(例如，參照日本國(guó)專利第2602287 號(hào)說(shuō)明書(shū)(第4頁(yè)，第1圖))。對(duì)于PET(Positron Emission Tomography)
15裝置等的核醫(yī)學(xué)診斷裝置使用的放射線檢測(cè)器，需要提高對(duì)閃爍體中的 放射線的入射位置進(jìn)行識(shí)別的識(shí)別能力。在這里，將構(gòu)成閃爍體陣列的 閃爍體元件的數(shù)量增加，以提高識(shí)別能力。特別是近年，通過(guò)在深度方 向上也將閃爍體元件進(jìn)行疊層，開(kāi)發(fā)能識(shí)別引起相互作用的深度方向的 光源位置(DOI: Depth of Interaction)的DOI檢測(cè)器(例如，參照曰本
20國(guó)特開(kāi)2004—27卯57號(hào)公報(bào)(第1一13頁(yè)，圖l))。
另外，有一種放射線檢測(cè)器，在閃爍體的側(cè)面上將第1光導(dǎo)進(jìn)行配 置，將檢測(cè)光的光檢測(cè)機(jī)構(gòu)(即光電轉(zhuǎn)換元件)配置在第l光導(dǎo)上，在 與放射線入射的閃爍體的入射面相反的面上配置第2光導(dǎo)，將光檢測(cè)機(jī) 構(gòu)配置在第2光導(dǎo)上(例如，參照日本國(guó)特開(kāi)2000—346947號(hào)公報(bào)(第
25 1 — 10頁(yè)，圖1一18))。相關(guān)的放射線檢測(cè)器在大面積的位置識(shí)別能 力上很出色，能進(jìn)行背景補(bǔ)償。
但是，上述的日本國(guó)特開(kāi)2004—279057號(hào)公報(bào)的放射線檢測(cè)器的 2維位置計(jì)算圖中，其端部中的位置計(jì)算圖分離精度低。其結(jié)果，端部 中的位置識(shí)別能力也低。
30

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，鑒于如上所述的情況，將提供能提高端部的位置識(shí)別能力 的放射線檢測(cè)器作為目的。
本發(fā)明的放射線檢測(cè)器，為了達(dá)成這樣的目的，選取以下的構(gòu)成。 5 即，本發(fā)明的放射線檢測(cè)器具有由3維排列的多個(gè)閃爍體元件形
成的閃爍體陣列；相對(duì)于該閃爍體陣列、光學(xué)耦合的光電轉(zhuǎn)換元件，
其中，上述檢測(cè)器包含以下要素相對(duì)于閃爍體陣列的側(cè)面部的至 少一部分、光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)。
根據(jù)本發(fā)明的放射線檢測(cè)器，通過(guò)具有相對(duì)于閃爍體陣列的側(cè)面部 10至少一部分光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)，在端部以外，用閃爍體陣列充分?jǐn)U散 閃爍體元件中的發(fā)光的光，輸入給光電轉(zhuǎn)換元件。在端部，在側(cè)面光導(dǎo) 也充分?jǐn)U散閃爍體元件中的發(fā)光的光輸入給光電轉(zhuǎn)換元件。這樣，在側(cè) 面光導(dǎo)就能充分?jǐn)U散端部的閃爍體元件中的發(fā)光的光，就能提高端部的 位置計(jì)算圖分離精度，就能提高端部的位置識(shí)別能力。 15 上述發(fā)明中，側(cè)面光導(dǎo)的至少一部分，也可以用具有透光性的光學(xué)
材料來(lái)形成，也可以用閃爍體來(lái)形成。前者的發(fā)明的情況時(shí)，在端部的 閃爍體元件中的發(fā)光的光，通過(guò)由閃爍體元件在光學(xué)材料上進(jìn)行透過(guò)， 在側(cè)面光導(dǎo)上充分?jǐn)U散。后者的發(fā)明的情況時(shí)，在端部的閃爍體元件入 射的放射線，在形成側(cè)面光導(dǎo)的閃爍體上進(jìn)行擴(kuò)散在側(cè)面光導(dǎo)充分?jǐn)U 20 散。另外，形成側(cè)面光導(dǎo)的閃爍體發(fā)光的光也可以輸入給光電轉(zhuǎn)換元件。 前者的發(fā)明中，也可以在側(cè)面方向相互鄰接的側(cè)面光導(dǎo)的側(cè)面部上 插入反射材料，也可以不插入反射材料。通過(guò)插入反射材料，能防止側(cè) 面光導(dǎo)間的光的往來(lái)，即串?dāng)_。前者的發(fā)明中，光學(xué)材料，為環(huán)氧樹(shù)脂 或丙烯酸樹(shù)脂或者玻璃。 25 另外，前者的發(fā)明中優(yōu)選，在構(gòu)成閃爍體陣列的多個(gè)閃爍體元件間
的一部分插入反射材料，與在端部的閃爍體元件的反射材料鄰接的側(cè) 面、相反方向的側(cè)面上配置側(cè)面光導(dǎo)。即使在端部的閃爍體中的發(fā)光的 光向反射材料的方向進(jìn)行擴(kuò)散，因?yàn)橥ㄟ^(guò)該光反射材料進(jìn)行反射，在相 反方向的側(cè)面配置的側(cè)面光導(dǎo)上進(jìn)行擴(kuò)散，因此能更確實(shí)地進(jìn)行向側(cè)面 30光導(dǎo)的擴(kuò)散。上述的這些發(fā)明中，在側(cè)面光導(dǎo)的其它上，在閃爍體陣列與光電轉(zhuǎn) 換元件之間，也可以具有光學(xué)耦合的底面光導(dǎo)。在端部以外，用閃爍體 陣列充分?jǐn)U散閃爍體元件中的發(fā)光的光，通過(guò)底面光導(dǎo)輸入給光電轉(zhuǎn)換 元件。在端部，在側(cè)面光導(dǎo)也充分?jǐn)U散閃爍體元件中的發(fā)光的光輸入給 5光電轉(zhuǎn)換元件。
具有這樣的底面光導(dǎo)時(shí)，優(yōu)選側(cè)面光導(dǎo)與底面光導(dǎo)相互貼緊形成 的，且各光導(dǎo)間沒(méi)有邊界的光學(xué)的整體形成。即，在底面光導(dǎo)能確實(shí)引 導(dǎo)在側(cè)面光導(dǎo)擴(kuò)散的光。
上述的這些發(fā)明中，光電轉(zhuǎn)換元件，為具有2維平面狀排列的多個(gè) 10 受光傳感器的受光元件。通過(guò)相關(guān)的受光元件能作成2維位置計(jì)算圖。 另外，受光元件有多陽(yáng)極光電倍增管、多溝道雪崩光電二極管或者硅光
電倍增管(Silicon Photo Multiplier)等。
根據(jù)本發(fā)明相關(guān)的放射線檢測(cè)器，通過(guò)具有相對(duì)于閃爍體陣列的側(cè) 面部的至少一部分、光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)，在側(cè)面光導(dǎo)充分?jǐn)U散在端部
15的閃爍體元件中的發(fā)光的光，就能提高端部的位置計(jì)算圖分離精度，就 能提高端部的位置識(shí)別能力。
為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，以下圖示了目前認(rèn)為的最佳實(shí)施方式，但 本發(fā)明并不限定于以下實(shí)施方式。
20


圖1 (a)是實(shí)施例1相關(guān)的放射線檢測(cè)器的概略立體圖，圖1 (b)
是實(shí)施例1相關(guān)的放射線檢測(cè)器的分解立體圖。
圖2是圖l (a)的A—A視角截面圖及其放大圖。 圖3是圖l (a)的B—B視角截面圖及其放大圖。 25 圖4 (a)是以往的放射線檢測(cè)器的截面圖及該時(shí)刻的2維位置計(jì)
算圖，圖4 (b)是實(shí)施例1相關(guān)的放射線檢測(cè)器的截面圖及該時(shí)刻的2
維位置計(jì)算圖。
圖5是實(shí)施例2相關(guān)的放射線檢測(cè)器的概略截面圖及其放大圖。 圖6是實(shí)施例2相關(guān)的放射線檢測(cè)器的概略截面圖及其放大圖。 30 圖7是實(shí)施例2的變形例相關(guān)的放射線檢測(cè)器的概略截面圖及其放大圖。
圖8是實(shí)施例2的變形例相關(guān)的放射線檢測(cè)器的概略截面圖及其 放大圖。
圖9 (a)是變形例相關(guān)的放射線檢測(cè)器的概略立體圖，圖9 (b) 5是(a)的俯視圖。
圖10 (a)是另一個(gè)變形例相關(guān)的放射線檢測(cè)器的概略立體圖，圖
10 (b)是圖10 (a)的俯視圖。
圖ll (a)是另一個(gè)變形例相關(guān)的放射線檢測(cè)器的概略立體圖，圖
11 (b)是圖11 (a)的俯視圖。
10 圖12是另一個(gè)變形例相關(guān)的放射線檢測(cè)器的概略俯視圖。
圖13是另一個(gè)變形例相關(guān)的放射線檢測(cè)器的概略截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的適合的實(shí)施例。
15 實(shí)施例1
圖1 (a)是實(shí)施例1相關(guān)的放射線檢測(cè)器的概略立體圖，圖1 (b) 是實(shí)施例1相關(guān)的放射線檢測(cè)器的分解立體圖。
在本實(shí)施例l，放射線檢測(cè)器，在上述的PET裝置等上使用，檢測(cè) 從投射給被檢體在關(guān)注部位積蓄的放射性同位素(RI)放出的放射線(例 20如Y線)。PET裝置，根據(jù)該檢測(cè)的放射線得到關(guān)注部位的RI分布的 斷層圖像。
放射線檢測(cè)器具有如圖1所示的閃爍體陣列1和與該閃爍體陣列1 光學(xué)耦合的平板(flat panel)型多陽(yáng)極光電倍增管(PMT: Photo Multiplier Tube) 2。閃爍體陣列1是由在3維排列的多個(gè)閃爍體元件la而構(gòu)成。
25 在圖1 圖3，圖示了在x、 y方向上8行X8列，在z方向(即深度方 向)上4段排列的閃爍體元件la，對(duì)于閃爍體元件la的數(shù)量沒(méi)有特別 限定。閃爍體元件la，伴隨著放射線的入射而發(fā)光從放射線轉(zhuǎn)換成光。 在本實(shí)施例1中，平板型多陽(yáng)極光電倍增管(以下，僅略記成PMT) 2， 是由2英寸X2英寸正方形尺寸的陽(yáng)極以2維平面狀256ch (在x、 y方
30向上16X16ch)排列而構(gòu)成。PMT2，倍增用閃爍體陣列1轉(zhuǎn)換的光，
7并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。閃爍體陣列l(wèi)，相當(dāng)于本發(fā)明中的閃爍體陣列，閃爍
體元件la，相當(dāng)于本發(fā)明中的閃爍體元件，PMT2，相當(dāng)于本發(fā)明中的 光電轉(zhuǎn)換元件。另外，PMT2，也相當(dāng)于本發(fā)明中的受光元件。
作為閃爍體元件la，使用例如Bi4Ge3012(BGO)、Gd2Si05(GSO)、 5 Lu2Si05: Ce (摻雜Ce的Lu2Si05，即LSO) 、 Lu2xY2 (1—x) Si05: Ce (摻 雜Ce的Lu2xY2(1—x)Si05，艮卩LYSO) 、 Lu2x Gd2U—x)Si05: Ce (摻雜 Ce的Lu2xGd2(！—x)Si05，艮卩LGSO)、或者Nal (碘化鈉)、BaF2 (氟 化鋇)、CsF (氟化銫)、LaBr3 (鑭溴)等的無(wú)機(jī)結(jié)晶。
放射線檢測(cè)器還具有與閃爍體陣列1的側(cè)面部光學(xué)耦合的側(cè)面光
io導(dǎo)3、 4。在x方向的側(cè)面(與x方向正交的側(cè)面)上，左右分別具有 側(cè)面光導(dǎo)3。同樣的，在y方向的側(cè)面(與y方向正交的側(cè)面)上，前 后分別具有側(cè)面光導(dǎo)4。側(cè)面光導(dǎo)3、 4，相當(dāng)于本發(fā)明中的側(cè)面光導(dǎo)。 在本實(shí)施例1，側(cè)面光導(dǎo)3、 4都是由具有透光性的光學(xué)材料分別 形成的。作為光學(xué)材料，列舉例環(huán)氧樹(shù)脂或者丙烯酸樹(shù)脂等的樹(shù)
15玻璃。各個(gè)側(cè)面光導(dǎo)3分別配置成，在側(cè)面方向相互鄰接的側(cè)面光導(dǎo)3 的側(cè)面部，插入反射材料3A。同樣的，各個(gè)側(cè)面光導(dǎo)4分別配置成， 在側(cè)面方向相互鄰接的側(cè)面光導(dǎo)4的側(cè)面部，插入反射材料4A。各個(gè) 側(cè)面光導(dǎo)3、 4間的間隔(spacing)，與各個(gè)閃爍體元件la間的間隔相 同。在本實(shí)施例l，作為反射材料3A、 4A，采用白色的塑膠薄膜。艮口，
20 在本實(shí)施例l，作為側(cè)面光導(dǎo)3、 4及反射材料3A、 4A，使用以白色的 塑膠薄膜將透明的環(huán)氧樹(shù)脂或者丙烯酸樹(shù)脂進(jìn)行嵌入并進(jìn)行整形加工 的材料。其它，作為反射材料3A、 4A，能列舉由氧化硅與氧化鈦的多 層構(gòu)造形成的聚酯薄膜、研磨的鋁、在薄的基板的表面上涂氧化鈦或者 硫酸鋇、在薄的基板的表面上貼白色帶、在薄的平滑的基板的表面上蒸
25 鍍鋁等。
接著，參照?qǐng)D2、圖3說(shuō)明由側(cè)面光導(dǎo)3、 4的具體的構(gòu)成。圖2是 圖l (a)的A—A截面圖及其放大圖，圖3是圖l (a)的B—B截面 圖及其放大圖。在圖2、圖3，為了區(qū)別反射材料與透過(guò)材料，將反射 材料用粗框進(jìn)行圖示。另外，閃爍體陣列l(wèi)的各段中，在相互鄰接的閃 30 爍體元件la之間，交替插入反射材料1A、透過(guò)材料1B。另外，在各段之間，鋸齒狀地交替插入反射材料1A、透過(guò)材料1B。另外，在各段 中插入的材料為透過(guò)材料1B。作為反射材料1A，可以用在上述反射材
料3A、 4A敘述的材料來(lái)形成。作為透過(guò)材料1B，能列舉適合閃爍體 的發(fā)光波長(zhǎng)特性的透過(guò)性好的光學(xué)粘接材料、或者透明薄膜等。 5 如圖2所示，側(cè)面光導(dǎo)3，在深度方向(z方向)上不使透過(guò)材料
插入而整體形成。作為側(cè)面光導(dǎo)3的高度(深度)，為閃爍體元件la 的3段高，比閃爍體元件la的全部段高(在圖1、圖2為4段)低而 形成。即，伴隨入射的放射線進(jìn)行發(fā)光的話，因?yàn)榘l(fā)光的光(參照?qǐng)D2 中的"0")向下方進(jìn)行擴(kuò)散，因此在閃爍體元件la的最上段不配置
io 側(cè)面光導(dǎo)3，在下段配置側(cè)面光導(dǎo)3。
在圖2，因?yàn)槿鐖D所示，交替插入反射材料1A、透過(guò)材料1B，因 此將側(cè)面光導(dǎo)3的高度設(shè)定成3段高。S卩，優(yōu)選，與在端部的閃爍體元 件la (參照?qǐng)D2中的擴(kuò)大圖的右上斜線陰影的閃爍體元件la)的反射 材料1A鄰接的側(cè)面、相反方向的側(cè)面上配置側(cè)面光導(dǎo)3。在圖2，該
15反射材料1A在從上開(kāi)始2段高處和最下段處配置。通過(guò)在最下段配置 側(cè)面光導(dǎo)3，因此將側(cè)面光導(dǎo)3的高度設(shè)定成1段高就可以，光變得難 以擴(kuò)散。如果考慮將充分的光進(jìn)行擴(kuò)散的話，更優(yōu)選將側(cè)面光導(dǎo)3的高 度設(shè)定得更高，在圖2,通過(guò)在從上開(kāi)始2段高處配置了側(cè)面光導(dǎo)3， 因此將側(cè)面光導(dǎo)3的高度設(shè)定成3段高。
20 同樣的，如圖3所示，側(cè)面光導(dǎo)4，也在深度方向(z方向)上不
使透過(guò)材料插入而整體形成。作為側(cè)面光導(dǎo)4的高度(深度)，為閃爍 體元件la的2段高，比閃爍體元件la的全部段高(在圖1、圖2為4 段)低而形成。理由與圖2相同。
在圖3，因?yàn)槿鐖D所示，交替插入反射材料1A、透過(guò)材料1B，因
25 此將側(cè)面光導(dǎo)4的高度設(shè)定成2段高。g卩，優(yōu)選，與在端部的閃爍體元 件la (參照?qǐng)D3中的擴(kuò)大圖的右上斜線陰影的閃爍體元件la)的反射 材料1A鄰接的側(cè)面、相反方向的側(cè)面上配置側(cè)面光導(dǎo)4。在圖3，該 反射材料1A，除了最上段還在從下開(kāi)始2段高處配置。這里，在圖3， 通過(guò)在從下開(kāi)始2段高處配置了側(cè)面光導(dǎo)4，因此將側(cè)面光導(dǎo)4的高度
30 設(shè)定成2段高。如圖2及圖3所示，以發(fā)光的光不透過(guò)閃爍體陣列1及側(cè)面光導(dǎo)3、
4的外部的方式，用反射材料5覆蓋閃爍體陣列1及側(cè)面光導(dǎo)3、 4的 外周部分。作為反射材料5，可以用在上述反射材料1A、 3A、 4A敘述 的材料來(lái)形成。
5 接著，參照?qǐng)D4說(shuō)明使用以往的放射線檢測(cè)器和本實(shí)施例1相關(guān)的
放射線檢測(cè)器時(shí)的位置計(jì)算圖。圖4是使用以往的放射線檢測(cè)器和實(shí)施 例1相關(guān)的放射線檢測(cè)器時(shí)的2維位置計(jì)算圖。在圖4，使用以往的放 射線檢測(cè)器和本實(shí)施例1相關(guān)的放射線檢測(cè)器，分別得到同樣照射Y線 時(shí)的2維位置計(jì)算圖，確認(rèn)端部中的位置計(jì)算圖分離精度。圖4 (a) io的左側(cè)是以往的放射線檢測(cè)器的截面圖，右側(cè)是該時(shí)刻的2維位置計(jì)算 圖。另外，圖4 (b)的左側(cè)是本實(shí)施例1相關(guān)的放射線檢測(cè)器的截面 圖(與圖2相同)，右側(cè)是該時(shí)刻的2維位置計(jì)算圖。位置計(jì)算圖的上 部、下部，分別對(duì)應(yīng)于閃爍體陣列的端部、中央部，l個(gè)閃爍體元件分 別對(duì)應(yīng)于l個(gè)點(diǎn)。
15 另外，以往的放射線檢測(cè)器的符號(hào)51為閃爍體陣列，符號(hào)51a為
閃爍體元件，符號(hào)51A、 55為反射材料，符合51B為透過(guò)材料，符號(hào) 52為PMT。因?yàn)樵谝酝姆派渚€檢測(cè)器不具有側(cè)面光導(dǎo)，因此在端部 的閃爍體元件51a中的發(fā)光的光不能充分地?cái)U(kuò)散，圖4的用點(diǎn)劃線圍繞 的2個(gè)閃爍體元件51a (參照?qǐng)D4 (a)中的左上斜線陰影的閃爍體元件
20 51a)的2維位置計(jì)算圖，在右側(cè)也同樣用點(diǎn)劃線圍繞的點(diǎn)被重疊描繪。 艮P， 2維位置計(jì)算圖中，其端部中的位置計(jì)算圖分離精度很低。
另一方面，在本實(shí)施例1相關(guān)的放射線檢測(cè)器，因?yàn)榫哂袀?cè)面光導(dǎo) 3、 4，在端部的閃爍體元件la中的發(fā)光的光在側(cè)面光導(dǎo)3、 4上充分?jǐn)U 散，圖4的用點(diǎn)劃線圍繞的2個(gè)閃爍體元件la (參照?qǐng)D4 (b)中的左
25上斜線陰影的閃爍體元件la)的2維位置計(jì)算圖，在右側(cè)也同樣用點(diǎn) 劃線圍繞的點(diǎn)被分離開(kāi)描繪。即，在以往的放射線檢測(cè)器，2個(gè)閃爍體 元件的點(diǎn)因重疊而不能識(shí)別，通過(guò)使用側(cè)面光導(dǎo)3、 4將其分離，就能 識(shí)別位置，這一點(diǎn)得到了證實(shí)。這樣，在2維位置計(jì)算圖中，能提高該 端部的位置計(jì)算圖分離精度。
30 根據(jù)具有上述構(gòu)成的本實(shí)施例1相關(guān)的放射線檢測(cè)器，通過(guò)具有相對(duì)于閃爍體陣列1的側(cè)面部、光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)3、 4，在端部以外，
用閃爍體陣列1能充分?jǐn)U散閃爍體元件la中的發(fā)光的光，輸入給PMT2。 在端部，在側(cè)面光導(dǎo)3、 4也能充分?jǐn)U散閃爍體元件la中的發(fā)光的光， 輸入給PMT2。這樣，在側(cè)面光導(dǎo)3、 4充分?jǐn)U散在端部的閃爍體元件 5 la中的發(fā)光的光，能提高端部的位置計(jì)算圖分離精度，能提高端部的 位置識(shí)別能力。如本實(shí)施例l所述，將放射線檢測(cè)器進(jìn)行環(huán)狀排列使用 于PET裝置的話，就能得到各檢測(cè)器的端部部分的空間分解能力低的 沒(méi)有的圖像(RI分布的斷層圖像)，提高圖像診斷能力。
在本實(shí)施例1，因?yàn)閭?cè)面光導(dǎo)3、 4是由具有透光性的光學(xué)材料形
io 成的，因此通過(guò)從閃爍體元件la對(duì)光學(xué)材料進(jìn)行透過(guò)，在側(cè)面光導(dǎo)3、 4能充分?jǐn)U散端部的閃爍體元件la中的發(fā)光的光。在本實(shí)施例1，因?yàn)?在側(cè)面方向相互鄰接的側(cè)面光導(dǎo)3的側(cè)面部上，使反射材料3A插入的 同時(shí)，在側(cè)面方向相互鄰接的側(cè)面光導(dǎo)4的側(cè)面部上，使反射材料4A 插入，因此能防止側(cè)面光導(dǎo)3、 4間的光的往來(lái)，即串?dāng)_(crosstalk)。
15 在本實(shí)施例1，優(yōu)選，與在端部的閃爍體元件la的反射材料1A鄰
接的側(cè)面、相反方向的側(cè)面上配置側(cè)面光導(dǎo)3、 4。即使在端部的閃爍 體元件la中的發(fā)光的光(參照?qǐng)D2、圖3中的" ")向反射材料1A 的方向進(jìn)行擴(kuò)散，因?yàn)橥ㄟ^(guò)該反射材料1A進(jìn)行反射，也會(huì)向相反方向 的側(cè)面配置的側(cè)面光導(dǎo)3、 4進(jìn)行擴(kuò)散，因此能更確實(shí)地進(jìn)行向側(cè)面光
20導(dǎo)3、 4的擴(kuò)散。
在本實(shí)施例l，作為本發(fā)明中的光電轉(zhuǎn)換元件，采用具有2維平面 狀排列的多個(gè)(本實(shí)施例1為256ch)受光傳感器(本實(shí)施例1為陽(yáng)極) 的受光元件(本實(shí)施例1為光電倍增管(PMT) 2)。通過(guò)相關(guān)的受光 元件能作成2維位置計(jì)算圖。
25 另外，在上述日本國(guó)特開(kāi)2000—346947號(hào)公報(bào)，也在閃爍體的側(cè)
面配置了第1光導(dǎo)，將光檢測(cè)機(jī)構(gòu)(在本實(shí)施例1中相當(dāng)于PMT2)在 第1光導(dǎo)上進(jìn)行光學(xué)耦合來(lái)進(jìn)行配置，從閃爍體向在第1光導(dǎo)上配置的 光檢測(cè)機(jī)構(gòu)的光的路徑，只有通過(guò)第1光導(dǎo)的路徑，不存在從閃爍體向 光檢測(cè)機(jī)構(gòu)的光的直接通過(guò)的路徑。
30 另一方面，包含本實(shí)施例l，在本發(fā)明的情況下，如上所述，在端
ii部以外，用閃爍體陣列1充分?jǐn)U散閃爍體元件la中的發(fā)光的光，在端 部，在側(cè)面光導(dǎo)3、 4上也充分?jǐn)U散閃爍體la中的發(fā)光的光分別輸入給 PMT2。因此，從閃爍體陣列1向PMT2的光的路徑，在通過(guò)為了在端 部的擴(kuò)散配置的側(cè)面光導(dǎo)3、 4的路徑以外，在端部以外也存在從閃爍 5 體陣列1向PMT2的光的直接通過(guò)的路徑。這樣，包含本實(shí)施例1，在 本發(fā)明的情況下，希望大家能注意到，以使在端部的光充分?jǐn)U散為目的 配置側(cè)面光導(dǎo)3、 4，與配置在上述日本國(guó)特開(kāi)2000 — 346947號(hào)公報(bào)的 第1光導(dǎo)的目的以及構(gòu)造上是不一樣的。 實(shí)施例2
io 接著，參照

本發(fā)明的實(shí)施例2。
圖5、圖6是實(shí)施例2相關(guān)的放射線檢測(cè)器的概略截面圖及其擴(kuò)大 圖。與上述實(shí)施例l共同之處，附加相同的符號(hào)，省略其說(shuō)明。
在本實(shí)施例2，與上述實(shí)施例1的不同點(diǎn)為，如圖5、圖6所示在 閃爍體陣列1與PMT2之間，具有光學(xué)耦合的底面光導(dǎo)6的點(diǎn)。另外，
15 對(duì)于底面光導(dǎo)6以外的閃爍體陣列1， PMT2，側(cè)面光導(dǎo)3、 4，反射材 料，透過(guò)材料等，除了與底面光導(dǎo)6相關(guān)的部分，在構(gòu)造、材料上，與 上述實(shí)施例1相同。另外，因?yàn)閳D5是在上述實(shí)施例1的圖2的方向的 截面圖上增加了底面光導(dǎo)6的相同方向的截面圖，因此圖6也在上述實(shí) 施例1的圖3的方向的截面圖上增加底面光導(dǎo)6的相同方向的截面圖。
20 底面光導(dǎo)6，相當(dāng)于本發(fā)明中的底面光導(dǎo)。
在上述實(shí)施例1的圖1 圖3的構(gòu)造中，將閃爍體陣列1擴(kuò)大到 PMT2的有效受光面積時(shí)，在PMT2的端部附近，感度就會(huì)下降，以次 為原因就有可能使圖的分解能力下降。這樣，在本實(shí)施例2，通過(guò)如圖 5、圖6所示的配置越向下層部分越變窄而構(gòu)成的底面光導(dǎo)6，考慮將
25在閃爍體陣列1光學(xué)耦合的底面光導(dǎo)6變得比PMT2的有效受光面積還 要小。通過(guò)配置這樣的底面光導(dǎo)6，就能防止在PMT2的端部附近的感 度降低，也能防止由感度降低導(dǎo)致的圖分解能力的降低。
在本實(shí)施例2，底面光導(dǎo)6與側(cè)面光導(dǎo)3、 4相同，是由具有透光 性的光學(xué)材料分別形成的，舉例來(lái)說(shuō)例如環(huán)氧樹(shù)脂或者丙烯酸樹(shù)脂等的
30 樹(shù)脂。各個(gè)底面光導(dǎo)6與側(cè)面光導(dǎo)3、 4相同，分別配置成在側(cè)面方向射材料6A插入的方式。各個(gè)底
面光導(dǎo)6間的閃爍體陣列1側(cè)中的間隔與各個(gè)閃爍體元件la間的間隔 相同。作為反射材料6A，與反射材料3A、 4A相同，采用白色的塑膠 薄膜，作為底面光導(dǎo)6以及反射材料6A，使用用白色的塑膠薄膜將透 5明的環(huán)氧樹(shù)脂或者丙烯酸樹(shù)脂進(jìn)行嵌入并進(jìn)行整形加工，也可以是玻璃 所加工的。其它，作為反射材料6A，與反射材料3A、 4A相同，能列 舉由氧化硅與氧化鈦的多層構(gòu)造形成的聚酯薄膜、研磨的鋁、在薄的基 板的表面上涂氧化鈦或者硫酸鋇、在薄的基板的表面上貼白色帶、在薄 的平滑的基板的表面上蒸鍍鋁等。
io 在上述實(shí)施例1，反射材料5只到閃爍體陣列1以及側(cè)面光導(dǎo)3、 4
的外周部分為止，為了使得發(fā)光的光也不透過(guò)底面光導(dǎo)6的外部，在本 實(shí)施例2，直到底面光導(dǎo)6的外周部分為止都用反射材料5覆蓋了。另 夕卜，在本實(shí)施例2，優(yōu)選，如圖5、圖6所示的，在端部的側(cè)面光導(dǎo)3、 4與底面光導(dǎo)6相互貼緊形成的，且在各光導(dǎo)3、 6間以及各光導(dǎo)4、 6
15間，沒(méi)有邊界的光學(xué)的整體形成。
根據(jù)具有上述構(gòu)成的本實(shí)施例2相關(guān)的放射線檢測(cè)器，通過(guò)具有相 對(duì)于閃爍體陣列1的側(cè)面部、光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)3、 4，在端部以外， 用閃爍體陣列1能充分?jǐn)U散閃爍體元件la中的發(fā)光的光，通過(guò)底面光 導(dǎo)6輸入給PMT2。在端部，在側(cè)面光導(dǎo)3、 4也能充分?jǐn)U散閃爍體元
20件la中的發(fā)光的光，輸入給PMT2。在側(cè)面光導(dǎo)3、 4充分?jǐn)U散在端部 的閃爍體元件la中的發(fā)光的光，能提高端部的位置計(jì)算圖分離精度， 能提高端部的位置識(shí)別能力。
在本實(shí)施例2，具有這樣的底面光導(dǎo)6時(shí)，如上所述，優(yōu)選使在端 部的側(cè)面光導(dǎo)3、 4與底面光導(dǎo)6相互貼緊形成，且在各光導(dǎo)3、 6間以
25及各光導(dǎo)4、 6間，沒(méi)有邊界的光學(xué)的整體形成。S卩，在底面光導(dǎo)6能 確實(shí)引導(dǎo)在側(cè)面光導(dǎo)3、 4擴(kuò)散的光。
包含本實(shí)施例2，在本發(fā)明的情況下，如上所述，在端部以外，用 閃爍體陣列1充分?jǐn)U散閃爍體元件la中的發(fā)光的光，在端部，在側(cè)面 光導(dǎo)3、 4上也充分?jǐn)U散閃爍體la中的發(fā)光的光分別輸入給PMT2。因
30此，從閃爍體陣列1向PMT2的光的路徑，在通過(guò)為了在端部的擴(kuò)散配
13置的側(cè)面光導(dǎo)3、 4的路徑以外，在端部以外也存在從閃爍體陣列1向
PMT2的光的直接通過(guò)的路徑。因此，與配置在上述日本國(guó)特開(kāi)2000 一346947號(hào)公報(bào)的第1光導(dǎo)的目的以及構(gòu)造上是不一樣的。
本發(fā)明，并不只限于上述實(shí)施方式，能以以下的方式進(jìn)行變化實(shí)施。 5 (1)在上述各實(shí)施例中，選取以檢測(cè)Y線的放射線檢測(cè)器為例進(jìn)
行了說(shuō)明，也可以適用于Y線以外的放射線，例如檢測(cè)X線的檢測(cè)器。
(2) 在上述各實(shí)施例中，作為受光元件，選取平板型多陽(yáng)極光電 倍增管(PMT) 2為例進(jìn)行了說(shuō)明，也可以是多溝道雪崩光電二極管
(channel avalanche photodiode)或者硅光電倍增器等如例所示的方式， io只要是通常所使用的受光元件就可以，沒(méi)有特別的限定。
(3) 在上述各實(shí)施例中，側(cè)面光導(dǎo)3、 4為具有透光性的光學(xué)材料 (例如環(huán)氧樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂或者玻璃)，也可以用閃爍體來(lái)形成。用
閃爍體形成時(shí)，在端部的閃爍體元件la入射的放射線，在形成側(cè)面光 導(dǎo)3、 4的閃爍體上進(jìn)行擴(kuò)散，通過(guò)用該閃爍體進(jìn)行發(fā)光，在側(cè)面光導(dǎo)
15 3、 4上充分被擴(kuò)散。作為形成閃爍體的物質(zhì)，可以用在閃爍體元件la 敘述的材料來(lái)形成。另外，也可以如各實(shí)施例所述的將用具有透光性的 光學(xué)材料形成側(cè)面光導(dǎo)的例子與用閃爍體形成側(cè)面光導(dǎo)的例子進(jìn)行組 合。即，將側(cè)面光導(dǎo)的一部分用具有透光性的光學(xué)材料形成的同時(shí)，也 可以將剩下的一部分用閃爍體來(lái)形成。
20 (4)在上述各實(shí)施例中，在側(cè)面方向相互鄰接的側(cè)面光導(dǎo)3、 4的
側(cè)面部上使反射材料3A、 4A分別插入，沒(méi)有考慮串?dāng)_，或者如果因?yàn)?不發(fā)生串?dāng)_，就不一定有必要使反射材料插入，例如也可以將切出的沒(méi) 有反射材料的厚度幾mm程度的透明的丙烯酸樹(shù)脂金屬板(plate)，作 為側(cè)面光導(dǎo)來(lái)形成。對(duì)于實(shí)施例2的底面光導(dǎo)6也同樣，不一定有必要
25使反射材料插入。
(5)在上述實(shí)施例2，側(cè)面光導(dǎo)3、 4與底面光導(dǎo)6為相互貼緊形 成，且各光導(dǎo)3、 6間以及各光導(dǎo)4、 6間，為沒(méi)有邊界的光學(xué)的整體形 成，如圖7、圖8所示，也可以在側(cè)面光導(dǎo)3、 4與底面光導(dǎo)6之間插 入透過(guò)材料設(shè)置交界。另外，圖7是上述實(shí)施例2的圖5的方向的截面
30圖的變化實(shí)施方式，圖8是上述實(shí)施例2的圖6的方向的截面圖的變化實(shí)施方式。
(6) 在上述各實(shí)施例中，相對(duì)于閃爍體陣列1的側(cè)面部的全部為
具有光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)3、 4的構(gòu)造，B卩，在閃爍體陣列l(wèi)的全部側(cè) 面部，為具有光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)3、 4的構(gòu)造，如果相對(duì)于閃爍體陣 5列1的側(cè)面部的至少一部分為具有光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)的構(gòu)造的話，在 各實(shí)施例中也沒(méi)有限定。例如，如圖9所示，在x方向的側(cè)面(與x方 向垂直的側(cè)面)上，也可以為左右分別具有側(cè)面光導(dǎo)3的構(gòu)造，如圖 IO所示，在y方向的側(cè)面(與y方向垂直的側(cè)面)上，也可以為前后 分別具有側(cè)面光導(dǎo)4的構(gòu)造，如圖11所示，在x方向的側(cè)面(與x方
io 向垂直的側(cè)面)上，也可以為只具有1個(gè)側(cè)面光導(dǎo)3的同時(shí)，在y方向 的側(cè)面(與y方向垂直的側(cè)面)上，只具有1個(gè)側(cè)面光導(dǎo)4的構(gòu)造。其 它，在x方向的側(cè)面(與x方向垂直的側(cè)面)上，也可以為只具有l(wèi)個(gè) 側(cè)面光導(dǎo)3的構(gòu)造，在y方向的側(cè)面(與y方向垂直的側(cè)面)上，也可 以為只具有1個(gè)側(cè)面光導(dǎo)4的構(gòu)造。另外，圖9 (a) 圖11 (a)是變
15化例相關(guān)的概略立體圖，圖9 (b)是圖9 (a)的俯視圖，圖10 (b) 是圖10 (a)的俯視圖，圖11 (b)是圖11 (a)的俯視圖。另外，在圖 9 (b) 圖11 (b)中，為了區(qū)別閃爍體陣列1，將側(cè)面光導(dǎo)的區(qū)域用 粗框進(jìn)行圖示。
(7) 在上述各實(shí)施例中，相對(duì)于閃爍體陣列1的側(cè)面部的全部為 20具有光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)3、 4的構(gòu)造，g卩，閃爍體陣列1的側(cè)面部的
全部，為具有光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)3、 4的構(gòu)造，如果相對(duì)于閃爍體陣 列1的側(cè)面部的至少一部分為具有光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)的構(gòu)造的話，在 各實(shí)施例中也沒(méi)有限定。例如，如圖12的俯視圖所示，也可以為只在 閃爍體陣列1的側(cè)面圖的一部分上具有光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)3、 4的構(gòu) 25 造。這時(shí)，也可以與上述變化例(6)組合，在全部側(cè)面部不一定有必 要具有側(cè)面光導(dǎo)3、 4，也可以只具有側(cè)面光導(dǎo)3或者側(cè)面光導(dǎo)4之中 的任何l個(gè)側(cè)面光導(dǎo)，也可以只具有1個(gè)光導(dǎo)3、 4。圖12中，為了區(qū) 別閃爍體陣列1，也將側(cè)面光導(dǎo)的區(qū)域用粗框進(jìn)行了圖示。
(8) 在上述各實(shí)施例中，與在端部的閃爍體元件la的反射材料 301A鄰接的側(cè)面、相反方向的側(cè)面上，配置了側(cè)面光導(dǎo)3、 4，并不限定于此。例如，如圖13的界賣(mài)弄圖所示，也可以與在端部的閃爍體元件
la的透過(guò)材料lB鄰接的側(cè)面、相反方向的側(cè)面上，配置側(cè)面光導(dǎo)3。 對(duì)于側(cè)面光導(dǎo)4也相同。
本發(fā)明，能實(shí)施不脫離其思想或者本質(zhì)的其它的具體的形式，因此，
5作為表示發(fā)明的范圍，不是以上的說(shuō)明，而是應(yīng)該參照附加的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1. 一種放射線檢測(cè)器，具有由3維排列的多個(gè)閃爍體元件形成的閃爍體陣列、和與該閃爍體陣列光學(xué)耦合的光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于，所述放射線檢測(cè)器包含與閃爍體陣列的側(cè)面部的至少一部分光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，所述側(cè)面 光導(dǎo)的至少一部分，由具有透光性的光學(xué)材料形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，在側(cè)面方向相互鄰接的所述側(cè)面光導(dǎo)的側(cè)面部插入反射材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，在側(cè)面方向相互鄰接的所述側(cè)面光導(dǎo)的側(cè)面部不插入反射材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，所述光學(xué) 材料，是環(huán)氧樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂或者玻璃。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，在構(gòu)成所 述閃爍體陣列的多個(gè)閃爍體元件間的 一部分插入反射材料；在處于端部的閃爍體元件的與所述反射材料鄰接的側(cè)面相反方向 的側(cè)面，配置所述側(cè)面光導(dǎo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，所述側(cè)面光導(dǎo)的至少一部分，由閃爍體形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，在所述閃 爍體陣列與所述光電轉(zhuǎn)換元件之間，具有光學(xué)耦合的底面光導(dǎo)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，所述側(cè)面 光導(dǎo)與底面光導(dǎo)相互貼緊形成；且各光導(dǎo)間沒(méi)有交界，為光學(xué)性整體形成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，在所述側(cè)面光導(dǎo)與底面光導(dǎo)之間插入透過(guò)材料，設(shè)置交界。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，在側(cè)面方30向相互鄰接的所述底面光導(dǎo)的側(cè)面部插入反射材料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，在側(cè)面方 向相互鄰接的所述底面光導(dǎo)的側(cè)面部不插入反射材料。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于， 對(duì)于構(gòu)成所述閃爍體陣列的多個(gè)閃爍體元件，在各段中，在相互鄰5 接的閃爍體元件之間，交替插入反射材料和透過(guò)材料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，在段與段之間，鋸齒狀地交替插入反射材料和透過(guò)材料。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，所述側(cè)面光導(dǎo)的高度，比構(gòu)成所述閃爍體陣列的閃爍體元件的全段低。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，所述側(cè)面光導(dǎo)，在深度方向上不插入透過(guò)材料而一體形成。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，所述光電 轉(zhuǎn)換元件，是具有2維平面狀排列的多個(gè)受光傳感器的受光元件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于，所述受 15光元件，是多陽(yáng)極光電倍增管、多溝道雪崩光電二極管或者硅光電倍增管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種放射線檢測(cè)器。通過(guò)具有相對(duì)于閃爍體陣列的側(cè)面部光學(xué)耦合的側(cè)面光導(dǎo)，在端部以外，用閃爍體陣列充分?jǐn)U散閃爍體元件中的發(fā)光的光，輸入給光電倍增管(PMT)。在端部，在側(cè)面光導(dǎo)也充分?jǐn)U散閃爍體元件中的發(fā)光的光輸入給PMT。這樣，在側(cè)面光導(dǎo)就能充分?jǐn)U散在端部的閃爍體元件中的發(fā)光的光，就能提高端部的位置計(jì)算圖分離精度，就能提高端部的位置識(shí)別能力。
文檔編號(hào)G01T1/20GK101446644SQ20081017744
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者大井淳一, 津田倫明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島津制作所