闪烁器阵列、x射线检测器、及x射线检查装置的制造方法_3

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射线管12为如下的构成:以被检体11为中心,一边进行由X 射线的撮影一边进行旋转。被检体11的图像信息由不同的角度立体地收集。由X射线撮 影得到的信号(由光电转换元件转换的电信号)由计算机13处理,并在显示器14上作为 被检体图像15进行显示。被检体图像15例如为被检体11的断层像。如图2所示,通过使 用二维配置闪烁器模块2的闪烁器阵列1,也可以构成多断层像类型的X射线CT装置10。 该情况下,也可以将被检体11的断层像同时摄影多个,例如立体地描绘摄影结果。
[0054] 图5所示的X射线CT装置10具备具有实施方式的闪烁器阵列1的X射线检测器 5。如上述那样,实施方式的闪烁器阵列1基于反射层部3的结构等,由闪烁器模块2放射 的可见光的反射效率高,因此具有优异的光输出。通过使用这样的具有闪烁器阵列1的X 射线检测器5,可以缩短由X射线CT装置10的撮影时间。其结果,可以缩短被检体11的辐 射时间,实现低辐射化成为可能。实施方式的X射线检查装置(X射线CT装置10)不限于 人体的医疗诊断用的X射线检查,而还能够适用于动物的X射线检查、工业用途的X射线检 查等。
[0055] 实施方式的闪烁器阵列1,例如如下那样制造。以下,叙述高效地制造实施方式的 闪烁器阵列1的方法。实施方式的闪烁器阵列1的制造方法不限于此。闪烁器阵列1具备 上述的结构即可,不限于该制造方法。
[0056] 首先,准备平均粒径是2 μπι以下的氧化钛粒子。氧化钛粒子优选具有在0. 2~ 0. 3 μπι的范围内存在峰的粒度分布。另外,氧化钛粒子优选为金红石型构造。
[0057] 其次,准备作为第二金属氧化物的金属氧化物。在添加第二金属氧化物作为金属 氧化物粒子的情况下,优选使用平均粒径2 μπι以下的金属氧化物。另外,在氧化钛粒子 上设置表面被膜的情况下,进行表面处理工序。表面处理工序可举出氯法、化学气相沉积 (Chemical Vapor Deposition :CVD)法、物理气相沉积(Physical Vapor Deposition :PVD) 法、胶体法等。另外,通过比较表面处理工序前的氧化钛粒子的质量和表面处理后的带表面 被膜的氧化钛粒子的质量,可以求出成为表面被膜的第二金属氧化物量。另外,通过进行X 射线衍射(X-Ray Diffraction :XRD)分析,也可以根据氧化钛的峰和第二金属氧化物的峰 的峰比求出氧化钛和第二金属氧化物的质量比。另外,也可以进行荧光X射线分析(X-ray Fluorescence :XRF)的分析。
[0058] 再次,在将氧化钛粒子和第二金属氧化物的合计设为100质量份时,进行以质量 比计将氧化钛粒子设为70~84质量份、将第二金属氧化物设为30~16质量份的工序。在 仅通过金属氧化物粒子添加第二金属氧化物的情况下,以氧化钛粒子的质量和第二金属氧 化物粒子的质量成为目的的比率的方式进行配合。另外,在带表面被膜的氧化钛粒子和第 二金属氧化物粒子的双方存在的情况下,预先求得带表面被膜的氧化钛粒子中的第二金属 氧化物被膜量,配合不足量作为第二金属氧化物粒子。另外,在仅通过带表面被膜的氧化钛 粒子对应的情况下,仅准备带表面被膜的氧化钛粒子。
[0059] 为防止反射层部3内的氧化钛粒子等的凝集,优选通过超声波振动机等预先粉碎 氧化钛粒子的凝集体。另外,氧化钛粒子中的杂质成分量优选为1质量%以下。其次,准备 树脂。树脂优选上述记载的环氧树脂、有机硅树脂等树脂。环氧树脂如上述那样优选为二 液型环氧树脂。
[0060] 将氧化钛粒子等的反射粒子和环氧树脂等的树脂混合。在二液型环氧树脂的情况 下,将环氧树脂本剂和氧化钛粒子等的反射粒子混合。反射粒子(氧化钛粒子、第二金属氧 化物粒子或带表面被膜的氧化钛粒子)优选在树脂中均匀分散。为了均匀分散,优选使用 三根辊进行混合。三根辊为使用三根的辊进行混合的混合机。由于使用三根的辊同时活动 来进行混合,所以混合方向成为多个方向,在混合工序中不易形成凝集体。使用三根辊的混 合工序优选进行10小时以上。另外,根据需要,混合有机溶剂而使透明树脂的粘性降低来 进行混合的做法也是有效的。在将反射粒子与透明树脂进行混合时,优选并非将所有的反 射粒子一下子进行混合,而是一点一点地(例如每次三分之一地)进行混合。
[0061] 按照一定的间隔,配置多个加工为规定形状的闪烁器模块2。将反射粒子和树脂 的混合物(以下记载为树脂混合物)填充到邻接的闪烁器模块2之间。通过使树脂混合 物的粘度成为1~IOPa · S(K)OO~lOOOOcps),能够将树脂混合物平滑地填充到闪烁器 模块2之间。如果树脂混合物的粘度低于IPa · s (lOOOcps),则粘度变得过低,有在使透 明树脂固化时无法良好地控制反射粒子的分散状态的担心。如果树脂混合物的粘度超过 IOPa · s (lOOOOcps),则粘度变得过高,难以均匀地填充到闪烁器模块2之间。另外,在二液 型环氧树脂的情况下,在调整粘度前添加固化剂等。
[0062] 填充工序优选在真空中进行。由此,能够抑制在反射层部3内形成孔隙。填充时 的真空度优选为4kPa(30Torr)以下。如果是在4kPa以下的真空环境中,则易于将反射层 部3的厚度方向上的孔隙的存在比例控制为0. 1 %以下。关于闪烁器模块2的表面,优选以 使表面粗糙度Ra成为5 μ m以下的方式平坦地加工。在填充了树脂混合物之后,进行使透 明树脂固化的热处理。优选根据透明树脂的固化温度,在例如80~160°C的范围的温度下 进行热处理。关于由硫氧化钆烧结体、铝石榴石烧结体构成的闪烁器模块2,由于在热处理 工序中不变质,所以优选。为了防止反射粒子在固化之前的透明树脂内沉积,优选在填充了 混合有反射粒子的透明树脂之后,在3小时以内进行热处理。另外,在二液型环氧树脂的情 况下,可以通过不加热而在室温下放置来使其固化。优选使用具有这种特性的固化剂。
[0063] 参照图6说明混合了反射粒子的树脂(树脂混合物)的其它充填方法。图6所示 的闪烁器模块素域(也称素体、本体)7是切成各闪烁器模块2之前的板状素域。如图6 (a) 所示,在闪烁器模块素域7上形成成为反射层部3的形成部位的槽部8。以不贯通至闪烁器 模块素域7的背面的方式,将闪烁器模块素域7加工至一定的深度,形成槽部8。在闪烁器 模块素域7设置纵槽以及横槽,以最终得到规定尺寸的闪烁器模块尺寸2的方式,对闪烁器 模块素域7实施槽加工。
[0064] 其次,如图6(b)所示,在设于闪烁器模块素域7的槽部8内填充作为反射层部3 的树脂混合物。通过使树脂混合物的粘度成为〇. 5~2. 5Pa *s的范围,能够将树脂混合物 平滑地填充到槽部8内。而且,通过在真空中向槽部8内填充树脂混合物,能够抑制孔隙的 发生。填充时的真空度优选为4kPa以下。如果是在4kPa以下的真空环境中,则易于将反 射层部3的厚度方向上的孔隙的存在比例控制为0. 1 %以下。
[0065] 使用离心机将混合了反射粒子的树脂(树脂混合物)填充到槽部8也是有效的。 通过利用由离心机提供的离心力,能够向在闪烁器模块素域7设置的多个的槽部8内均匀 地填充树脂混合物。离心机在向许多闪烁器模块素域7 -时填充树脂混合物的情况、或向 大型的闪烁器模块素域7填充树脂混合物的情况下是有效的。而且,在真空中进行树脂混 合物的填充也是有效的。在使用离心机来填充树脂混合物的情况下,优选将离心机的旋转 速度设为500~3000rpm,将旋转时间设为30分钟以上。
[0066] 在应用离心力将树脂混合物填充到槽部8内的情况下,树脂中包含的孔隙由于离 心力而被排出到外部。此时,如果树脂混合物的粘度超过2. 5Pa *s,则难以通过离心力将孔 隙排出到外部。如果树脂混合物的粘度低于〇. 5Pa *s,则在使离心力作用时,有树脂混合物 流落到闪烁器模块素域7的外侧的担心。树脂混合物的粘度优选为0. 5~2. 5Pa · s的范 围。而且,为了向设于闪烁器模块素域7的槽部8内均匀地填充树脂混合物,需要某种程度 的旋转速度。离心机的旋转速度优选为500rpm以上。如果旋转速度过快,则树脂混合物流 可能落到闪烁器模块素域7的外侧。离心机的旋转速度优选为3000rpm以下。
[0067] 如上述的那样,通过调整含有反射粒子的树脂(树脂混合物)的粘度、填充工序中 的真空度、离心机的转数、旋转时间等,能够向设于闪烁器模块素域7的槽部8内均匀地填 充树脂混合物。而且,能够将反射层部3的厚度方向上的孔隙的存在比例设为1 %以下、进 一步设为〇. 1%以下、更进一步设为〇% (检测界限以下)。
[0068] 其次,使向槽部8内填充的树脂混合物中的树脂固化。通过使树脂固化,形成具有 反射层部3的闪烁器模块素域7。接下来,如图6 (c)所示,对具有反射层部3的闪烁器模块 素域7进行研磨加工,从而将闪烁器模块素域7单片化为各个闪烁器模块2,同时加工成使 反射层部3具有贯通闪烁器阵列1的表里的形状。研磨加工也可以对闪烁器模块素域7的 单面及两面的任一面进行。闪烁器模块素域7的研磨加工优选以闪烁器模块2的算术平均 粗糙度Ra成为5 μπι以下的方式进行。另外,闪烁器模块素域7的研磨加工应用例如使用 金刚石磨粒的抛光研磨加工。如图6所示,如果为在闪烁器模块素域7设置槽部8的方法, 则对于制作大型的阵列是有效的。
[0069] 实施例
[0070] (实施例1~5、比较例1~3)
[0071] 作为闪烁器模块素域,准备由硫氧化钆烧结体(Gd2O2S :Pra、a = 0. 01)构成的板 材(长40mmX宽20mmX厚度I. 5mm)。其次,以闪烁器模块各自的尺寸为长1.0 mmX宽 LOmmX厚
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