JPH02276996A

JPH02276996A - Ｘ線イメージセンサー

Info

Publication number: JPH02276996A
Application number: JP1098538A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Hagiwara; 萩原　良二; Hiroyuki Suzuki; 弘幸鈴木
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1990-11-13
Also published as: US5079423A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、産業用、医療用等に使用されてい〔発明の
概要１この発明は、固体撮像素子上に、蛍光体層を形成させた
ファイバープレートを取り付け、一体止させたＸ線イメ
ージセンサ−において、蛍光体材料として、Ｘ線によっ
て発生する着色損傷により吸収、減少される波長領域外
に発光帯を持つネオジム（Ｎｄ）を添加した物質を用い
たＸ線イメージセンサ−についてである。

［従来の技術］従来、固体撮像素子を利用したＸ線イメージセンサ−は
、５００ｎｍ付近に発光領域を持つ蛍光体を蛍光体層に
使ったものがあった。

［発明が解決しようとする課題］従来の５００ｎｍ付近に発光領域をもつ蛍光体を利用し
たＸ線イメージセンサ−では、ファイバプレートの着色
損傷を防止するため蛍光体層の厚さをＸ線を十分に吸収
できる厚さにする必要がある。この厚さは一般の透過検
査装置で１０〜１００ＫｅＶのＸ線を使用するため、１
ミリ以上の厚みがいる。この時、Ｘ線から可視光に変化
した像が、蛍光体層で拡散して分解能が５１ｐ／ｍｍ以
下になる問題点があった６また、蛍光体層を薄膜化し分解能を向上させるため、フ
ァイバープレートに酸化セリウムを入れ着色防止させる
方式では、酸化セリウムを特別に添加する必要があるた
め、価格的に高価になる問題点があった。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するために、本発明では、固体撮像素子
と、ファイバープレートと、ネオジム（Ｎｄ）を含んだ
蛍光体層とから構成するものであり、蛍光体層の母材と
しては、Ｇｄ５Ｇａｓ　Ｏ（以下ＧＧＧと云う）、Ｇｄ
５Ｓｃ２Ｇａａ　Ｏ（以下ＧＳＧＧと云う）、Ｇｄ５Ｓ
ｃｚ　Ａｌｘ０１２（以下ＧＳＡＧと云う）、Ｇｄ５Ｇ
ａ２Ａ１−０１２（以下ＧＧＡＧと云う）、もしくは、
Ｌａｚ　Ｌｕ２Ｇａ３Ｏ＋ｚ　（以下ＬＬＧＧと云う）
の一種または二種以上からなるものである。

［作用］Ｘ線によるファイバープレートの着色損傷は、８００ｎ
ｍ以下の領域の光を著しく吸収する。しかし、８００ｎ
ｍ以上の波長の光は着色損傷によって吸収されない、ま
た、シリコン系の固体撮像素子の感度領域は、８００ｎ
ｍを中心に前後３Ｏ０ｎｍ程度ある。このことから、１
１０６４ｎに発光領域を持つネオジム（Ｎｄ）使った蛍
光体を用いる事により、酸化セリウムを添加していない
ファイバープレートと数十ミクロンの薄い蛍光体層で構
成したＸ線イメージセンサ−でも、長時間の撮像が可能
になった。

ここで、ファイバープレートを透過したＸ線が、固体撮
像素子に入射することを防止するために、酸化ベリラム
、酸化ランタン、酸化鉛等の金属酸化物を少なくとも−
ｆｊｌｌ、ファイバープレートに添加することが好まし
い。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第一の実施例として、ファイバープレートに放射線遮蔽
材料を使用した例を、以下に図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明のＸ線イメージセンサ−の一実施例を
示す断面図である。この図を用いて構成を説明する。構
成は、シリコン系の固体撮像素子の画像人力面（１０４
）上に、ファイバープレート（１０２）を光学接着剤（
１０３）を用いて密着させる。更に、前期ファイバープ
レート（１０２）上に蛍光体層（１０１）を形成し一体
化させＸ線イメージセンサ−を作成した。

このＸ線イメージセンサ−はファイバープレー）　（１
０２）と蛍光体層（ｌｏｔ）に次の処理を行なっている
。

ファイバープレート（１０２）は、ファイバープレート
（１０２）を透過するＸ線が固体撮像素子に入ることを
防止するために、酸化鉛を添加しＸ線を遮蔽した。

また、蛍光体ａ！（１０１）は、ネオジムを２重量パー
セントをドープしたＧＧＧの結晶の粉末にバインダーを
添加し、２０±３ミクロンの厚さでの厚さに均一に形成
した。更に、この蛍光体層（１０１）は、分解能を向上
させるため第２図に示すように、表面を塁状部（２０１
）、溝部（２０２ンと格子状に加工し発光光の広がりに
よる像のにじみを抑制した。更に、発光光の散逸による
輝度の低下を抑制するため第３図に示すように、蛍光体
層（１０１）の表面をｏ、ｏｉ〜０１ミクロンのアルミ
のメタルバック（３Ｏ１）で覆った。

以上の構成により完成したＸ線イメージセンサ−は、従
来のように着色防止の処理をせずに一万時間以上の寿命
を得ることができるようになった。

第二の実施例は、蛍光体材料としてネオジムを１重量パ
ーセントをドープしたＧＳＡＧの結晶の粉末にバインダ
ーを添加し、１０ミクロン厚の蛍光体層（１０１）を形
成し、第一実施例と同様にＸ線イメージセンサ−を作成
した。

ここで、ファイバープレート（１０１）には、Ｘ線の遮
蔽用として酸化バリウムを添加している。

完成したＸ線イメージセンサ−は、従来のように着色防
止の処理をせずに一万時間以上の寿命を得ることができ
るようになった。

第三の実施例は、蛍光体材料としてネオジムを４重量パ
ーセントをドープしたＧＧＡＧの結晶の粉末にバインダ
ーを添加し、１０ミクロン厚の蛍光体層（１０１）を形
成し、第一実施例と同様にＸ線イメージセンサ−を作成
した。

ここで、ファイバープレート（１０１）には、Ｘ線の遮
蔽用として酸化ランタンを添加している。

第四の実施例は、蛍光体材料としてネオジムを３重量パ
ーセントをドープしたＬＬＧＧの結晶の粉末にバインダ
ーを添加し、２０ミクロン厚の蛍光体層（１０１）を形
成し、第一実施例と同様にＸ　！ｒＡイメージセンサー
を作成した。

ここでは、ファイバープレート（１’ＯＬ）には、Ｘ線
の遮蔽用として酸化鉛と酸化バリウムを添加している。

第五の実施例は、本発明のＸ線イメージセンサ−の他の
実施例を第四図に基づいて説明する。

構成は、第一の実施例とほぼ同様である。しかし、ファ
イバープレー１−　（４０１）に酸化鉛、酸化バリウム
等の放射線遮蔽材料を添加しなかった。この為、透過し
てきたＸ線が固体撮像素子の画像入力面に入射するのを
防止するように、蛍光体層のＸ線受光面と固体撮像素子
の可視光受光面をずらした構造とした。

また、蛍光体の材料はネオジムを２重量パーセントにし
たＧＳＧＧ粉末とし、その粉末にバインダーを添加し３
Ｏミクロン蛍光体層を形成したＸ線イメージセンサ−を
作成した。

このＸ線イメージセンサ−は、ファイバーブレ１−（４
０１）に着色防止や放射線遮蔽゛の処理なしに、−万時
間以上の寿命が得られるようになった。

尚、本発明においては、ファイバープレート（４０１）
の形状は、Ｘ線が固体撮像素子の可視光受光面に入射し
ない形状であればこの例以外の形状でもよい。

［発明の効果］本発明によれば、ファイバープレートの着色防止用の処
理なしに１０〜３Ｏミクロンの安定した撮像が一万時間
以上、安価に得ることができるＸ線イメージセンサ−を
得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のＸ線イメージセンサ−の一実施例を
示す断面図、第２図は、第一実施例における蛍光体層の
表面状態を示す平面図、第３図は、第一実施例における
蛍光体層の断面状態を示す断面図、第４図は、本発明の
Ｘ線イメージセンサ−の伯の実施例を示す断面図である
。１０１　　・　・１０２　・　・・蛍光体層ファイバープレート（放射線遮蔽材料を含む）・光学接着剤・固体撮像素子の入力面蛍光体の塁状部・蛍光体の溝部・メタルバック（、八１）・ファイバープレート（放射線遮蔽材料を含まず）以上出願人　セイコー電子工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固体撮像素子上に、ファイバープレートを設け、
更に、その上に、ネオジム（Ｎｄ）を含んだ蛍光体層を
形成させたことを特徴とするＸ線イメージセンサー。
（２）前記蛍光体層を母材として少なくともＧＧＧ（Ｇ
ｄ＿３Ｇａ＿５Ｏ＿１＿２）、ＧＳＧＧ（Ｇｄ＿３Ｓｃ
＿２Ｇａ＿３Ｏ＿１＿２）、ＧＳＡＧ（Ｇｄ＿３Ｓｃ＿
２Ａｌ＿３Ｏ＿１＿２）、ＧＧＡＧ（Ｇｄ＿３Ｇａ＿２
Ａｌ＿３Ｏ＿１＿２）、ＬＬＧＧ（Ｌａ＿３Ｌｕ＿２Ｇ
ａ＿２Ｏ＿１＿２）の一種または二種以上を用いたこと
を特徴とする請求項１記載のＸ線イメージセンサー。