專利名稱：輻射線圖像檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型輻射線圖像檢測(cè)器。該輻射線圖像檢測(cè)器能夠適用于正電子斷層攝像、X射線CT等醫(yī)療領(lǐng)域、各種非破壞檢查等工業(yè)領(lǐng)域以及輻射線監(jiān)控、隨身物品檢查等治安領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
使用輻射線的技術(shù)涉及正電子斷層攝像、X射線CT等醫(yī)療領(lǐng)域、各種非破壞檢查等工業(yè)領(lǐng)域以及輻射線監(jiān)控、隨身物品檢查等治安領(lǐng)域等多個(gè)領(lǐng)域，當(dāng)前也顯著地持續(xù)發(fā)展。輻射線圖像檢測(cè)器是在使用輻射線的技術(shù)中占據(jù)重要位置的基本技術(shù)，隨著使用輻射線的技術(shù)的發(fā)展，要求檢測(cè)靈敏度、對(duì)輻射線的入射位置的位置分辨率或者計(jì)數(shù)率特性具有更高的性能。另外，隨著使用輻射線的技術(shù)的普及，還要求輻射線圖像檢測(cè)器的低成本化以及感應(yīng)區(qū)域的大面積化。為了應(yīng)對(duì)針對(duì)上述輻射線圖像檢測(cè)器的要求，開發(fā)出一種使用了利用像素型電極進(jìn)行的氣體放大的粒子線圖像檢測(cè)器(參照專利文獻(xiàn)1)。該粒子線圖像檢測(cè)器使用像素型電極來檢測(cè)入射粒子線使氣體分子電離所生成的電子，具有以下優(yōu)點(diǎn)位置分辨率和計(jì)數(shù)率特性良好且能夠容易地使感應(yīng)區(qū)域大型化，并且能夠廉價(jià)地進(jìn)行制作。然而，所使用的氣體的原子量小，因此缺乏對(duì)硬X射線、Y射線這種具有高能量的光子的阻斷能力，因而，存在針對(duì)這些光子的檢測(cè)靈敏度低這種問題。鑒于上述問題，本發(fā)明者們已經(jīng)提出了以下方法使用含有原子量大的化學(xué)物質(zhì)的閃爍體來將入射的輻射線變換為紫外線，使用具有位置分辨率的氣體放大型檢測(cè)器來檢測(cè)該紫外線(參照專利文獻(xiàn)2)。另外，其他人也在進(jìn)行使用相同的方法來檢測(cè)輻射線的嘗試(參照非專利文獻(xiàn)1)。然而，在這些方法中，檢測(cè)通過閃爍體而產(chǎn)生的紫外線使氣體分子電離所生成的電子，因此紫外線在通過氣體層期間擴(kuò)散，氣體層越厚，紫外線的擴(kuò)散越大。 其結(jié)果是在用作輻射線圖像檢測(cè)器時(shí)，存在位置分辨率和計(jì)數(shù)率特性下降這種問題。另外， 需要使用化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定的氣體分子，因此存在氣體分子本身劣化或者氣體分子附著于檢測(cè)器的電極這種問題，從而難以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作(參照非專利文獻(xiàn)2)。另一方面，嘗試著以下方法在檢測(cè)使用輻射線由閃爍體產(chǎn)生的紫外線時(shí)，使用光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)將紫外線轉(zhuǎn)換為電子，使用氣體放大型檢測(cè)器來檢測(cè)該電子(參照專利文獻(xiàn) 3)。根據(jù)上述方法，認(rèn)為能夠回避上述的與位置分辨率和計(jì)數(shù)率特性的下降、動(dòng)作的穩(wěn)定性有關(guān)的問題，但是沒能充分提高使用氣體放大型檢測(cè)器放大電子時(shí)的放大率。其結(jié)果是現(xiàn)在處于無法高靈敏度地檢測(cè)由閃爍體產(chǎn)生的極弱的紫外線，還未嘗試制作能夠通過使用上述光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)的方法來檢測(cè)輻射線圖像的裝置的狀況。專利文獻(xiàn)1 日本專利第33M551號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2008-202977號(hào)公報(bào)非專禾Ij文獻(xiàn) 1 :P. Schotanus，et al. ,"Detection of LaF3:Nd3+ScintillationLight in a Photosensitive Multiwire Chamber "Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A272，913-916 (1988) ·# # ^lJ K 2 J. Va' vra, "Wire Aging of Hydrocarbon Gases with TMAE Additions，，IEEE Transactions on Nuclear Science, NS-34,486-490(1987).非專利文獻(xiàn)3:J.van der Marel, et al.，‘‘A LaF3:Nd(10 % ) Scintillation Detector with Microgap Gas Chamber Read-out for the Detection of Y-rays" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A392, 310-314(1997).

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的目的在于提供一種能夠高靈敏度地檢測(cè)硬X射線、Y射線等輻射線、位置分辨率和計(jì)數(shù)率特性優(yōu)異的、組合將入射的輻射線變換為紫外線的閃爍體與將紫外線轉(zhuǎn)換為電子并對(duì)上述電子進(jìn)行放大來檢測(cè)的新型氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器而構(gòu)成的輻射線圖像檢測(cè)器。用于解決問題的方案本發(fā)明者等關(guān)注構(gòu)成輻射線圖像檢測(cè)器的氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器來對(duì)高靈敏度地檢測(cè)從閃爍體產(chǎn)生的極弱的紫外線的方法反復(fù)進(jìn)行各種研究。其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)以下情況使用包括光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)、氣體電子放大器以及像素型電極的氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器，通過在使用光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)將從閃爍體產(chǎn)生的紫外線轉(zhuǎn)換為電子、接著使用氣體電子放大器來放大該電子之后，使用像素型電極進(jìn)行檢測(cè)，能夠高靈敏度地檢測(cè)輻射線。另外，使用將該閃爍體與氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器組合而成的輻射線圖像檢測(cè)器成功地獲取了輻射線圖像，從而完成了本發(fā)明。即，根據(jù)本發(fā)明，提供一種輻射線圖像檢測(cè)器，具備將所入射的輻射線變換為紫外線的閃爍體以及氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器，其特征在于，氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器包括光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)、氣體電子放大器以及像素型電極。在上述輻射線圖像檢測(cè)器的發(fā)明中，優(yōu)選以下情況(1)閃爍體為含釹、鐠、銩或者鉺的金屬氟化物晶體；(2)光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)為碘化銫或者碲化銫；以及(3)氣體電子放大器為兩個(gè)或者三個(gè)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠高靈敏度地檢測(cè)通過閃爍體而從輻射線變換產(chǎn)生的極弱的紫外線，因此能夠提供一種位置分辨率和計(jì)數(shù)率特性優(yōu)異的輻射線圖像檢測(cè)器。另外，本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器能夠容易地使感應(yīng)區(qū)域大型化并且能夠廉價(jià)地進(jìn)行制作，因此在醫(yī)療、 工業(yè)以及治安等領(lǐng)域中價(jià)值極高。


圖1是本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器的示意圖。圖2是本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器的示意圖。
圖3是本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器的示意圖。圖4是本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器的示意圖。圖5是在本發(fā)明中使用的氣體電子放大器的示意圖。圖6是通過實(shí)施例1得到的輻射線圖像。圖7是通過實(shí)施例2得到的輻射線圖像。圖8是通過實(shí)施例3得到的輻射線圖像。圖9是通過實(shí)施例3得到的輻射線圖像。圖10是通過實(shí)施例3得到的輻射線圖像。圖11是通過實(shí)施例3得到的輻射線圖像中的輻射線檢測(cè)頻率的分布圖。
具體實(shí)施例方式[動(dòng)作原理]使用圖1來說明本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器的動(dòng)作原理。首先，使用閃爍體1將所入射的輻射線變換為紫外線。接著，使用光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)2將所產(chǎn)生的紫外線轉(zhuǎn)換為一次電子3。使用氣體電子放大器4來放大該一次電子3而得到二次電子5之后，使用像素型電極6進(jìn)一步對(duì)二次電子5進(jìn)行放大并且檢測(cè)，其中，上述氣體電子放大器4利用了高電場(chǎng)下氣體電子雪崩現(xiàn)象所產(chǎn)生的放大作用。使用外部電路對(duì)基于由該像素型電極檢測(cè)出的電子的信號(hào)進(jìn)行處理，由此能夠確定輻射線的入射位置，從而能夠得到輻射線圖像。下面，更詳細(xì)地說明本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器。[閃爍體]作為本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)要素的閃爍體，只要是可以由輻射線的入射產(chǎn)生紫外線的閃爍體，則可以不受限制地使用，但鑒于光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)中的將紫外線轉(zhuǎn)換為電子的光電轉(zhuǎn)換效率，特別優(yōu)選使用可以產(chǎn)生紫外線中波長(zhǎng)為200nm以下的真空紫外線的閃爍體。根據(jù)作為檢測(cè)對(duì)象的輻射線的種類，選擇使用不同的閃爍體，可以檢測(cè)X射線、α 射線、β射線、Y射線或中子射線等的任意一種輻射線。特別優(yōu)選含有原子量大的化學(xué)物質(zhì)的閃爍體，因?yàn)檫@種閃爍體可以高效率地檢測(cè)輻射線中如硬X射線或Y射線等高能量的光子。為了使由輻射線的入射產(chǎn)生的紫外線不被閃爍體自身吸收而是發(fā)射出來，優(yōu)選使用難以吸收紫外線的閃爍體。作為上述難以吸收紫外線的閃爍體，可以例舉含有以下物質(zhì)的閃爍體后述的金屬氟化物；氧化鋁(Al2O3)、鋁酸釔(YAW3)、鋁酸镥(Lu3Al5O12)等的金屬氧化物；磷酸镥(LuPO4)、磷酸釔(YPO4)等的金屬磷酸化物或一部份的金屬硼酸化物等。這些閃爍體的形態(tài)并無特別限制，可以適當(dāng)使用晶體、玻璃或陶瓷等形態(tài)的物質(zhì)。 從由輻射線變換為紫外線的變換效率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用晶體。作為上述產(chǎn)生真空紫外線的閃爍體，可以優(yōu)選使用金屬氟化物。由于真空紫外線具有可以被多種材料吸收的性質(zhì)，因此存在由輻射線的入射產(chǎn)生的真空紫外線被閃爍體自身吸收的問題，但由于金屬氟化物具有難以吸收真空紫外線這一例外的特性，因此在本發(fā)明中可以優(yōu)選使用。該金屬氟化物的種類并無特別限制，可以任意使用以往公知的作為產(chǎn)生真空紫外線的閃爍體的金屬氟化物。具體地說，能夠例示氟化鋰、氟化鎂、氟化鈣、氟化鈧、氟化鈦、氟化鉻、氟化錳、氟化鐵、氟化鈷、氟化鎳、氟化銅、氟化鋅、氟化鎵、氟化鍺、氟化鋁、氟化鍶、氟化釔、氟化鋯、氟化鋇、氟化鑭、氟化鈰、氟化鐠、氟化釹、氟化銪、氟化釓、氟化鋱、氟化鉺、氟化銩、氟化鐿、氟化镥、氟化鉿、氟化鉭、氟化鉛等金屬氟化物。作為本發(fā)明中的閃爍體，優(yōu)選使用含有在紫外線區(qū)域產(chǎn)生輻射躍遷的發(fā)光中心元素的化合物。發(fā)光中心元素只要是可以呈現(xiàn)由輻射躍遷引起的紫外線發(fā)光的物質(zhì)，則并無特別限制。對(duì)于可以呈現(xiàn)由從5d軌道向4f軌道的電子躍遷引起的5d_4f躍遷發(fā)光的物質(zhì)， 由于其具有發(fā)光壽命短的高速響應(yīng)性，因此特別優(yōu)選。作為上述呈現(xiàn)5d_4f躍遷發(fā)光的發(fā)光中心元素，可以優(yōu)選使用鐠(Pr) M (Nd)、鉺(Er)、銩(Tm)等。在含有上述發(fā)光中心元素的閃爍體中、發(fā)光中心元素的含量根據(jù)閃爍體的種類或發(fā)光中心元素的種類而有所不同，但通常優(yōu)選設(shè)為0. 005 20wt%的范圍。通過將添加量設(shè)為0. 005wt%以上，可以提高閃爍體的發(fā)光強(qiáng)度，另一方面，通過將其設(shè)為20wt%以下， 可以抑制由濃度猝滅引起的閃爍體發(fā)光的衰減。如果例示優(yōu)選的含有發(fā)光中心元素的閃爍體，則可以列舉含有上述列出的金屬氟化物、金屬氧化物或金屬磷酸化物、且含有上述呈現(xiàn)5d_4f躍遷發(fā)光的發(fā)光中心元素的晶體。在本發(fā)明中，為了提高對(duì)硬X射線、Y射線等高能量光子的檢測(cè)靈敏度，優(yōu)選使用含有高密度且有效原子序數(shù)大的化學(xué)物質(zhì)的閃爍體。有效原子序數(shù)是使用以下式[1]定義的指標(biāo)，影響對(duì)硬X射線、Y射線的阻斷能力。該有效原子序數(shù)越大，則對(duì)硬X射線、Y射線的阻斷能力越強(qiáng)，其結(jié)果是閃爍體對(duì)硬X射線、Y射線的靈敏度提高。有效原子序數(shù)=(ΣWiZi4)174 [1](在式中，Wi和τ、分別表示構(gòu)成閃爍體的元素中的第i個(gè)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及原子序數(shù))。不特別限定閃爍體的形狀，但是優(yōu)選具有與后述的氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器相對(duì)的紫外線射出面(下面還簡(jiǎn)單稱為紫外線射出面)，且該紫外線射出面被實(shí)施了光學(xué)研磨。通過具有上述紫外線射出面，能夠使在閃爍體中產(chǎn)生的紫外線高效率地入射到氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器。不限定紫外線射出面的形狀，能夠適當(dāng)?shù)剡x擇一邊的長(zhǎng)度為幾毫米 幾百毫米的四邊形、直徑為幾毫米 幾百毫米的圓形等與用途相應(yīng)的形狀。閃爍體的輻射線入射方向的厚度根據(jù)成為檢測(cè)對(duì)象的輻射線的種類以及能量不同而不同，通常為幾百微米 幾百毫米。另外，從能夠防止在閃爍體中產(chǎn)生的紫外線散失這一點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選對(duì)與氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器不相對(duì)的面施加含鋁或者特氟隆等的紫外線反射膜。進(jìn)一步地，通過排列多個(gè)施加了上述紫外線反射膜的閃爍體來使用，能夠顯著地提高輻射線圖像檢測(cè)器的位置分辨率。閃爍體的制造方法并無特別限制，可以根據(jù)公知的制造方法進(jìn)行制造。在制造作為本發(fā)明中優(yōu)選的閃爍體的金屬氟化物晶體時(shí)，優(yōu)選采用提拉法(Czochralski method)或布里茲曼法(Bridgman method)等的熔體生長(zhǎng)法進(jìn)行制造。通過采用熔體生長(zhǎng)法進(jìn)行制造，可以制造出透明性等品質(zhì)優(yōu)異的金屬氟化物晶體，而且，可以廉價(jià)地制造出直徑為幾英寸的大型晶體。在制造金屬氟化物晶體時(shí)，以消除由熱應(yīng)變等引起的晶體缺陷為目的，可以在晶體制造后進(jìn)行退火操作。得到的金屬氟化物晶體具有良好的加工性，可加工為所要求的形狀，作為閃爍體使用。在加工時(shí)，其方法并無任何限制，可以使用公知的片鋸、鋼絲鋸等切割機(jī)、磨削機(jī)或研磨盤。本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器所具備的氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器基本上包括光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)、氣體電子放大器以及像素型電極。下面，具體地說明該氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器。[光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)]光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)起到將由閃爍體產(chǎn)生的紫外線轉(zhuǎn)換為一次電子的作用。如果光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)具有該功能，則不對(duì)其種類特別進(jìn)行限定。具體地說，能夠例示碘化銫(CsI)、碲化銫 (CsTe)等。從將紫外線轉(zhuǎn)換為電子時(shí)的光電轉(zhuǎn)換效率以及化學(xué)穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮，這些中優(yōu)選使用碘化銫。優(yōu)選將光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)設(shè)為薄膜狀，以高效率地取出從紫外線轉(zhuǎn)換得到的一次電子。另外，如后述那樣，優(yōu)選形成于紫外線入射窗的內(nèi)表面或者在氣體電子放大器的與紫外線入射窗相對(duì)的面上形成。[氣體電子放大器]接著，使用氣體電子放大器對(duì)通過上述光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)而產(chǎn)生的一次電子進(jìn)行放大。作為該氣體電子放大器，已知1997年由Sauli開發(fā)的feis Electron Multiplier (GEM) (氣體電子放大器)。在本發(fā)明中，作為該氣體電子放大器，例如能夠適合于使用日本特開 2006-302844號(hào)公報(bào)或者日本特開2007-234485號(hào)公報(bào)所記載的技術(shù)。下面，使用圖5來詳細(xì)說明在本發(fā)明中使用的氣體電子放大器。氣體電子放大器由板狀多層體和貫通孔14構(gòu)成，該板狀多層體由樹脂制板狀絕緣層12以及覆蓋在該板狀絕緣層的兩面的平面狀的金屬層13構(gòu)成，該貫通孔14被設(shè)置于該板狀多層體中，具有與金屬層的平面垂直的內(nèi)壁。在該氣體電子放大器中，通過對(duì)金屬層施加規(guī)定的施加電壓以使貫通孔的內(nèi)部產(chǎn)生電場(chǎng)，來使進(jìn)入到貫通孔結(jié)構(gòu)內(nèi)部的一次電子加速而產(chǎn)生電子雪崩現(xiàn)象，在保持位置信息的狀態(tài)下放大為多個(gè)二次電子。鑒于加工性以及機(jī)械強(qiáng)度，板狀絕緣層的材質(zhì)優(yōu)選聚酰亞胺或者液晶高分子等。板狀絕緣層的厚度(圖5中的Di)越厚，則越能夠抑制表面與背面的金屬層之間的放電，因此能夠施加更高的施加電壓而得到高放大率。但是，在極厚的情況下，設(shè)置貫通孔時(shí)的加工變得困難。因而，優(yōu)選將該板狀絕緣層的厚度設(shè)為50μπι 300μπι。不特別限定金屬層的材質(zhì)和厚度(圖5中的Dm)，但是優(yōu)選例如將材質(zhì)設(shè)為銅、鋁或者金、將厚度設(shè)為 5 μ m左右的金屬層。不特別限定貫通孔的直徑(圖5的d)，可考慮貫通孔內(nèi)部產(chǎn)生的電場(chǎng)的強(qiáng)度以及加工的難易度等來適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。如果具體地例示上述直徑，則通常為50 100 μ m。此外，為了提高所產(chǎn)生的電場(chǎng)的一致性，優(yōu)選在板狀多層體的整個(gè)面上以規(guī)定的間距(圖5中的P)設(shè)置貫通孔。該間距取決于板狀絕緣層的材質(zhì)、厚度以及貫通孔的直徑，通常為貫通孔的直徑的大約兩倍左右。另外，如圖5所示，在設(shè)置貫通孔時(shí)，優(yōu)選排列成正三角形的配置。通過設(shè)為上述配置，能夠提高針對(duì)板狀多層體的面積的貫通孔的開口率，因此能夠得到高放大率，進(jìn)一步能夠抑制后述的離子反饋。在氣體電子放大器的動(dòng)作過程中，施加電壓越高則得到越高的放大率，但是在施加電壓極高的情況下，在氣體電子放大器的表面和背面的金屬層之間產(chǎn)生放電而難以穩(wěn)定動(dòng)作。該施加電壓的優(yōu)選范圍根據(jù)板狀絕緣層厚度不同而不同，通常為200V 1000V，在上述施加電壓的情況下得到的放大率通常為幾十 幾千。[像素型電極]使用像素型電極進(jìn)一步放大由氣體電子放大器進(jìn)行放大而得到的二次電子并進(jìn)行檢測(cè)。在上述專利文獻(xiàn)1中詳細(xì)地公開了像素型電極，因此遵照在此公開的技術(shù)來制作像素型電極即可。具體地說，像素型電極具備陽(yáng)極帶，其形成于雙面基板的背面；圓柱狀陽(yáng)極電極，其嵌設(shè)于該陽(yáng)極帶，并且其上端面在上述雙面基板的表面露出；以及帶狀陰極電極，其在該圓柱狀陽(yáng)極電極的上端面周圍形成孔。陽(yáng)極帶優(yōu)選具有200 μ m 400 μ m的寬度，進(jìn)一步地，特別優(yōu)選以400μπι間隔來配置陽(yáng)極帶，在帶狀陰極電極上以固定間隔形成直徑 200 300 μ m的孔，圓柱狀陽(yáng)極電極具有直徑40 60 μ m、高度50 μ m 150 μ m的形狀。通過在像素型電極的圓柱狀陽(yáng)極電極與帶狀陰極電極之間施加規(guī)定的施加電壓， 在圓柱狀陽(yáng)極電極附近產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)。通過該電場(chǎng)被加速的二次電子產(chǎn)生電子雪崩，在被放大之后由圓柱狀陽(yáng)極電極進(jìn)行檢測(cè)。在該過程中陽(yáng)離子化的氣體分子迅速向周圍的帶狀陰極電極漂移。因而，在圓柱狀陽(yáng)極電極和帶狀陰極電極兩者上產(chǎn)生能夠在電路上觀測(cè)的電荷，因此通過觀測(cè)在陽(yáng)極和陰極的哪一帶中產(chǎn)生了該放大現(xiàn)象，可獲知入射粒子線的位置。 用于讀取信號(hào)以及得到二維圖像的信號(hào)處理電路能夠不受限地使用以往公知的電路。像素型電極的施加電壓的優(yōu)選范圍根據(jù)所使用的氣體種類不同而不同，通常為 400V 800V。像素型電極使用像素作為陽(yáng)極，因此容易制作高電場(chǎng)而放大率大。因而，在上述施加電壓的情況下得到的放大率甚至能夠達(dá)到幾千至幾萬(wàn)。另外，像素型電極的陽(yáng)離子化的氣體分子所漂移的距離極短，因此與其它氣體放大型檢測(cè)器相比，不感應(yīng)時(shí)間短，具有超過大約5 X IO6Coimt/(sec· mm2)的高計(jì)數(shù)率特性。并且，像素型電極能夠使用印刷電路基板的制作技術(shù)來制造，因此能夠廉價(jià)地提供大面積的電極。[氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器]下面，根據(jù)圖1來詳細(xì)說明使用上述光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)、氣體電子放大器以及像素型電極來構(gòu)成氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器時(shí)的優(yōu)選方式。在具有用于使從閃爍體1產(chǎn)生的紫外線入射的開口部的腔室7內(nèi)，從接近開口部一側(cè)起，依次設(shè)置光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)2、氣體電子放大器4及像素型電極6，使用紫外線入射窗8密封開口部。作為該紫外線入射窗的材料，優(yōu)選使用對(duì)紫外線具有高透過性的氟化鋰 (LiF)、氟化鎂(MgF2)或氟化鈣(CaF2) 0在腔室內(nèi)填充規(guī)定的氣體。作為該電子放大用氣體，一般使用惰性氣體和猝滅氣體的組合。作為惰性氣體，例如有氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)M (Xe)等。另外，作為猝滅氣體，例如可以例舉二氧化碳(CO2)、甲燒(CH4)、乙燒(C2H6)、四氟甲烷(CF4)等。惰性氣體中猝滅氣體的混合量?jī)?yōu)選為5 30%。優(yōu)選將光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)設(shè)為薄膜狀以高效率地取出從紫外線轉(zhuǎn)換得到的一次電子。 該薄膜優(yōu)選如圖1所示那樣形成在紫外線入射窗內(nèi)表面或者如圖2所示那樣形成在與氣體電子放大器的紫外線入射窗相對(duì)的面上。在將光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)的薄膜形成在紫外線入射窗內(nèi)表面的情況下，為了對(duì)該薄膜高效率地提供電子并且對(duì)該薄膜與氣體電子放大器之間提供同樣的電場(chǎng)，優(yōu)選在薄膜上的外周部設(shè)置由金屬層構(gòu)成的電極9。在將光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)的薄膜形成在與氣體電子放大器的紫外線入射窗相對(duì)的面上的情況下，為了避免氣體電子放大器的金屬層與光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)之間反應(yīng)，優(yōu)選將該金屬層的材質(zhì)設(shè)為金。并且，鑒于向板狀絕緣層層疊時(shí)的難易度、制作成本， 優(yōu)選從接近板狀絕緣層一側(cè)起以銅、鎳、金的順序?qū)盈B金屬層而得到的多層金屬層。氣體電子放大器和像素型電極分別被設(shè)置成與紫外線入射窗平行。從放大率和動(dòng)作穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選使用多個(gè)氣體電子放大器且同樣地設(shè)置成與紫外線入射窗平行，特別優(yōu)選設(shè)置兩個(gè)或者三個(gè)左右。使用多個(gè)氣體電子放大器和像素型電極各自來放大電子，由此電子被逐步地放大，其結(jié)果是能夠大幅提高所得到的總放大率。另外，通過使用多個(gè)氣體電子放大器，能夠有效地抑制離子反饋，能夠提高動(dòng)作的穩(wěn)定性。離子反饋是指電子雪崩現(xiàn)象派生出的陽(yáng)離子性氣體分子蓄積而使電場(chǎng)扭曲的現(xiàn)象，當(dāng)產(chǎn)生上述離子反饋時(shí)，放大率、計(jì)數(shù)率特性變得不穩(wěn)定，妨礙動(dòng)作的穩(wěn)定性。紫外線入射窗與初級(jí)的氣體電子放大器之間的間隙(圖1中的G1)長(zhǎng)度、各氣體電子放大器之間的間隙(圖1中的長(zhǎng)度以及最后一級(jí)的氣體電子放大器與像素型電極之間的間隙(圖1中的G3)長(zhǎng)度越短則計(jì)數(shù)率特性和位置分辨率越高，但是在極短的情況下難以設(shè)置成相互不接觸。因而，該A、(；2以及( 的優(yōu)選長(zhǎng)度均大約為Imm 5mm。不特別限定在上述G1W2以及( 中產(chǎn)生的電場(chǎng)的大小，能夠鑒于期望的放大率、離子反饋的抑制效果以及電荷的收集效率來適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。如果具體地例示該電場(chǎng)大小的優(yōu)選范圍，則通常為0. 3 lOkV/cm。通過設(shè)為上述電場(chǎng)大小，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)高放大率和離子反饋的抑制。根據(jù)本發(fā)明者們進(jìn)行的研究，通過將兩個(gè)氣體電子放大器與像素型電極進(jìn)行組合，使施加到氣體電子放大器和像素型電極的施加電壓優(yōu)化，作為利用氣體電子放大器和像素型電極得到的總放大率能夠穩(wěn)定地得到超過1 X IO5的放大率，能夠使用從閃爍體產(chǎn)生的微弱紫外線來形成圖像。[輻射線圖像檢測(cè)器]在本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器中，上述光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)、氣體電子放大器以及像素型電極分別與用于施加電壓的高壓電源相連接，像素型電極上連接有用于讀取信號(hào)以及得到二維圖像的信號(hào)處理電路。此外，在使用像素型電極讀取信號(hào)來得到二維圖像時(shí)，通過使用基于安格邏輯(Anger logic)的安格型信號(hào)處理電路，特別能夠提高位置分辨率。安格邏輯是指以下方法在通過輻射線的入射而產(chǎn)生的閃爍光在空間上擴(kuò)散而被檢測(cè)出的情況下，通過求出該閃爍光的重心位置來確定輻射線的入射位置。安格型信號(hào)處理電路包括讀取電路，其用于讀取像素型電極的各像素的信號(hào)強(qiáng)度；同時(shí)計(jì)數(shù)電路，其用于辨別通過各個(gè)輻射線的入射而產(chǎn)生的閃爍光；以及重心計(jì)算電路，其用于根據(jù)從各像素讀取到的信號(hào)強(qiáng)度來求出閃爍光的重心位置。在該安格型信號(hào)處理電路中，使用同時(shí)計(jì)數(shù)電路來僅辨別由讀取電路得到的信號(hào)中的通過單一輻射線的入射而產(chǎn)生的信號(hào)。接著，將辨別得到的上述信號(hào)設(shè)定為對(duì)象，通過使用重心計(jì)算電路來求出與該信號(hào)的強(qiáng)度有關(guān)的負(fù)荷的平均，來確定輻射線的入射位置。根據(jù)上述安格型信號(hào)處理電路，能夠?qū)⑽恢梅直媛侍岣叩酱蠹s100 μ m。下面，使用圖1來詳細(xì)說明使用上述閃爍體和氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器來構(gòu)成本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器時(shí)的優(yōu)選方式。如圖1所示，在閃爍體的紫外線射出面以外的面上設(shè)置紫外線反射膜10，使閃爍體的紫外線射出面與氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器的紫外線入射窗緊密接合地設(shè)置閃爍體和氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器，優(yōu)選在紫外線射出面與紫外線入射窗之間填充潤(rùn)滑脂11。通過填充潤(rùn)滑脂，能夠使從閃爍體內(nèi)部到達(dá)紫外線射出面的紫外線不在紫外線射出面上反射而導(dǎo)出到外部，能夠提高向氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器的入射效率。作為該潤(rùn)滑脂，優(yōu)選使用折射率高并且對(duì)紫外線的透明性高的氟系潤(rùn)滑脂，例如能夠適合使用Du Pont ( r ^ > )公司制“Krytox(夕，4卜夕夕義)”等。在由于針對(duì)輻射線入射方向的閃爍體的厚度厚而紫外線在閃爍體內(nèi)擴(kuò)散導(dǎo)致位置分辨率下降的情況下，如圖3所示，通過排列多個(gè)具有小的紫外線射出面且對(duì)紫外線射出面以外的面施加了紫外線反射膜的閃爍體，能夠抑制紫外線的擴(kuò)散。如圖4所示，作為本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器的其它方式，還可以代替紫外線入射窗而使用閃爍體來密封腔室的開口部。根據(jù)上述方式，能夠避免紫外線入射窗中的紫外線擴(kuò)散而引起的位置分辨率下降，并且能夠使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，因此優(yōu)選。實(shí)施例下面，舉出本發(fā)明的實(shí)施例來具體地說明，但是本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。另外，在實(shí)施例中說明的特征的組合都不是用來限定本發(fā)明的用于解決問題的方案所必須的結(jié)構(gòu)。實(shí)施例1<閃爍體的制作>本實(shí)施例中，閃爍體使用含有釹作為發(fā)光中心元素的氟化鑭晶體。該含有釹的氟化鑭晶體采用提拉法、使用晶體制造裝置進(jìn)行制造。作為原料，使用了純度為99. 99%以上的氟化鑭和氟化釹。首先，分別稱量2700g氟化鑭和300g氟化釹，混合均勻后填充入坩堝內(nèi)。接著，將填充了上述原料的坩堝設(shè)置在晶體制造裝置的腔室內(nèi)，使用抽真空裝置將腔室內(nèi)抽真空至LOXlO-3Pa以下后，將含有高純度的四氟甲烷和氬的混合氣體導(dǎo)入腔室內(nèi)進(jìn)行氣體置換。氣體置換后腔室內(nèi)的壓力為大氣壓。在進(jìn)行了氣體置換操作后，使用加熱器加熱原料，使其熔化，將熔化的原料的熔體與晶種(seed crystal)相接觸。然后一邊使晶種旋轉(zhuǎn)一邊提拉，開始進(jìn)行晶體的生長(zhǎng)。一邊提拉晶體，一邊以一定的比例擴(kuò)大晶體粒徑，將晶體粒徑調(diào)整至55mm。將晶體粒徑擴(kuò)大至55mm后，維持提拉速度為3mm/hr，繼續(xù)進(jìn)行連續(xù)的提拉，直至晶體的長(zhǎng)度生長(zhǎng)到約100mm。然后加大加熱器的輸出功率，使晶體與原料熔體分離，之后通過緩慢冷卻，得到含釹的氟化鑭晶體。該晶體為直徑陽(yáng)讓、長(zhǎng)度約100mm、無白色渾濁或裂縫的品質(zhì)優(yōu)良的晶體。使用能量分散型X射線分析裝置測(cè)定釹的含量，結(jié)果為5.9wt%。使用具備金剛石線材的鋼絲鋸，將得到的晶體加工成棱長(zhǎng)20mm的立方體狀，對(duì)其所有面實(shí)施光學(xué)研磨，制成閃爍體。將經(jīng)光學(xué)研磨的面中的一個(gè)面作為紫外線發(fā)射面，其他面設(shè)置由特氟隆(注冊(cè)商標(biāo))構(gòu)成的紫外線反射膜。在設(shè)置于紫外線發(fā)射面的對(duì)面的紫外線反射膜的中央部分設(shè)置5mmX5mm的開口部，作為輻射線入射口。對(duì)于該閃爍體，通過以下方法測(cè)定了將入射的輻射線進(jìn)行變換后發(fā)射的紫外線的波長(zhǎng)。使用以鎢為靶的封閉式X射線管，用X射線照射閃爍體。需要說明的是，通過封閉式X射線管產(chǎn)生X射線時(shí)，管電壓和管電流分別設(shè)定為60kv和40mA。使用聚光鏡對(duì)由閃爍體的紫外線發(fā)射面產(chǎn)生的紫外線進(jìn)行聚光，通過分光器進(jìn)行單色化，記錄各波長(zhǎng)的強(qiáng)度，得到了由閃爍體產(chǎn)生的紫外線的光譜圖。測(cè)定的結(jié)果為，確認(rèn)到該閃爍體將入射的輻射線變換為了波長(zhǎng)為173nm的真空紫外線。<氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器的制作>通過以下方法來制作作為本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)要素的氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器。如圖1所示，在具有開口部的腔室內(nèi)，從接近開口部一側(cè)起分別平行地設(shè)置兩個(gè)氣體電子放大器以及像素型電極，使用紫外線入射窗密封開口部。將紫外線入射窗與初級(jí)的氣體電子放大器之間的距離設(shè)定為2. 5mm，將初級(jí)的氣體電子放大器與后級(jí)的氣體電子放大器之間的距離設(shè)定為2mm，將后級(jí)的氣體電子放大器與像素型電極之間的距離設(shè)定為 2mm ο氣體電子放大器使用以下的放大器在厚度50 μ m的聚酰亞胺制板狀絕緣層的兩側(cè)蒸鍍厚度5 μ m的銅作為金屬層來設(shè)為板狀多層體，在該板狀多層體的整面以140 μ m的間距、排列成正三角形的配置來設(shè)置直徑為70 μ m的圓柱狀貫通孔。像素型電極使用以下電極使用厚度為100 μ m的聚酰亞胺基板，在該基板的背面設(shè)置寬度為300 μ m的陽(yáng)極帶，以400 μ m間隔配置嵌設(shè)于該陽(yáng)極帶且在基板的表面露出的圓柱狀陽(yáng)極電極，在該圓柱狀陽(yáng)極電極的上端面周圍設(shè)置形成有直徑為260μπι的孔的帶狀陰極電極。關(guān)于圓柱狀陽(yáng)極電極的直徑，將埋設(shè)于基板內(nèi)的部分設(shè)定為50μπι，將在基板的表面露出的部分設(shè)定為70 μ m。將圓柱狀陽(yáng)極電極的高度設(shè)定為110 μ m，設(shè)為上端部 10 μ m在表面露出的結(jié)構(gòu)。紫外線入射窗使用直徑為70mm、厚度為5mm的MgF2,在該紫外線入射窗的內(nèi)表面設(shè)置碘化銫的薄膜作為光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)，并且在該碘化銫薄膜上的外周部設(shè)置由鋁層構(gòu)成的電極。在設(shè)置于碘化銫薄膜上的外周部的由鋁層構(gòu)成的電極、初級(jí)的氣體電子放大器的兩面、后級(jí)的氣體電子放大器的兩面以及像素型電極的陽(yáng)極電極和陰極電極上連接用于施加施加電壓的高壓電源，在像素型電極的陽(yáng)極電極和陰極電極上連接用于讀取信號(hào)以及得到二維圖像的信號(hào)處理電路。在上述腔室內(nèi)填充混合了 10%的C2H6的Ar氣體，從而得到作為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)要素的氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器。在該氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器中，對(duì)設(shè)置于碘化銫薄膜上的外周部的由鋁層構(gòu)成的電極施加-1035V，在兩個(gè)氣體電子放大器各自的兩面的金屬層之間施加^OV,在像素型電極的陽(yáng)極電極與陰極電極之間施加490V。此外，調(diào)整施加電壓使得紫外線入射窗與初級(jí)的氣體電子放大器之間的電場(chǎng)為0. 5kV/cm、初級(jí)的氣體電子放大器與后級(jí)的氣體電子放大器之間的電場(chǎng)為1. 25kV/cm、后級(jí)的氣體電子放大器與像素型電極之間的電場(chǎng)為 2.95kV/cm。在上述施加電壓的情況下，利用兩個(gè)氣體電子放大器和像素型電極得到的總放大率達(dá)到6. 7X105,即使在上述高放大率的情況下，也不會(huì)產(chǎn)生氣體電子放大器表面和背面的放電、像素型電極中的放電，從而確認(rèn)為在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作。<輻射線圖像檢測(cè)器的制作與評(píng)價(jià)>如圖1所示那樣使通過上述方法制作的閃爍體的紫外線射出面以及氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器的紫外線入射窗緊密接合地設(shè)置閃爍體和氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器，來得到本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器。此外，在上述紫外線射出面與紫外線入射窗之間， 作為氟系潤(rùn)滑脂而填充了 Du Pont ( r > )公司制“Kryt0X( ”八卜7夕7 ) ”。為了評(píng)價(jià)輻射線圖像檢測(cè)器的性能，將具有2. 6MBq的輻射能的241Am同位素設(shè)為輻射線源，評(píng)價(jià)輻射線圖像檢測(cè)器對(duì)于從該輻射線源產(chǎn)生的輻射線的響應(yīng)。接近閃爍體地設(shè)置輻射線源，使從輻射線源產(chǎn)生的α射線照射到接近閃爍體的一面。使用與像素型電極相連接的信號(hào)處理電路來獲取從像素型電極的各陽(yáng)極電極輸出的信號(hào)，構(gòu)成二維圖像。其結(jié)果如圖6所示，能夠?qū)㈤W爍體的形狀捕捉為圖像，確認(rèn)為本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器具有充分的靈敏度和優(yōu)異的位置分辨率。此外，即使對(duì)于2. 6MBq頻率的輻射線的入射，動(dòng)作也不受妨礙，因而，確認(rèn)為計(jì)數(shù)率特性也優(yōu)異。實(shí)施例2〈閃爍體〉閃爍體使用在實(shí)施例1中制造的、含有釹作為發(fā)光中心元素的氟化鑭晶體。<氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器的制作>通過以下方法來制作氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器。如圖2所示，在具有開口部的腔室內(nèi)從接近開口部一側(cè)起分別平行地設(shè)置兩個(gè)氣體電子放大器以及像素型電極，使用紫外線入射窗密封開口部。將紫外線入射窗與初級(jí)的氣體電子放大器之間的距離設(shè)定為2. 5mm，將初級(jí)的氣體電子放大器與后級(jí)的氣體電子放大器之間的距離設(shè)定為2mm，將后級(jí)的氣體電子放大器與像素型電極之間的距離設(shè)定為2mm。初級(jí)的氣體電子放大器使用在厚度為IOOym的液晶高分子制的板狀絕緣層 (curare (夕，> )制，Bextor (《夕^夕一))兩側(cè)覆蓋多層金屬層而得到的板狀多層體。 從接近板狀絕緣層一側(cè)起按順序依次蒸鍍厚度5 μ m的銅、厚度2 μ m的鎳以及厚度0. 2 μ m 的金來制作多層金屬層。在板狀多層體的整面以140 μ m的間距、排列成正三角形的配置來設(shè)置直徑為70 μ m的圓柱狀貫通孔，從而得到氣體電子放大器。后級(jí)的氣體電子放大器使用與實(shí)施例1相同的放大器。如圖2所示，在本實(shí)施例中，在初級(jí)的氣體電子放大器的與紫外線入射窗相對(duì)的面上設(shè)置碘化銫薄膜作為光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)。像素型電極使用與實(shí)施例1相同的電極，上述紫外線入射窗使用直徑為70mm、厚度為5mm的MgF2。在上述初級(jí)的氣體電子放大器的兩面、后級(jí)的氣體電子放大器的兩面以及像素型電極的陽(yáng)極電極和陰極電極上連接用于施加施加電壓的高壓電源，在像素型電極的陽(yáng)極電極和陰極電極上連接用于讀取信號(hào)以及得到二維圖像的信號(hào)處理電路。在腔室內(nèi)填充混合了 10%的C2H6的Ar氣體，從而得到作為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)要素的氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)
ο在該氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器中，在兩個(gè)氣體電子放大器各自的兩面的金屬層之間施加300V，在像素型電極的陽(yáng)極電極與陰極電極之間施加400V。此外，調(diào)整施加電壓使得紫外線入射窗與初級(jí)的氣體電子放大器之間的電場(chǎng)為0. 48kV/cm、初級(jí)的氣體電子放大器與后級(jí)的氣體電子放大器之間的電場(chǎng)為1. 25kV/cm、后級(jí)的氣體電子放大器與像素型電極之間的電場(chǎng)為2. 5kV/cm。在上述施加電壓的情況下，利用兩個(gè)氣體電子放大器和像素型電極得到的總放大率達(dá)到1.3X105。即使在上述高放大率的情況下，也不會(huì)產(chǎn)生氣體電子放大器表面和背面的放電、像素型電極中的放電，從而確認(rèn)為在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作。<輻射線圖像檢測(cè)器的制作與評(píng)價(jià)>如圖2所示那樣使制作出的閃爍體的紫外線射出面以及氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器的紫外線入射窗緊密接合地設(shè)置閃爍體和氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器，從而得到本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器。此外，在上述紫外線射出面與紫外線入射窗之間，作為氟系潤(rùn)滑脂而填充了 Du Pont (尹二水。> )公司制“Krytox( ”八卜7夕7 )，，。與實(shí)施例1同樣地將具有2. 6MBq的輻射能的241Am同位素設(shè)為輻射線源，通過評(píng)價(jià)輻射線圖像檢測(cè)器對(duì)于從該輻射線源產(chǎn)生的輻射線的響應(yīng)，來對(duì)輻射線圖像檢測(cè)器的性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。其結(jié)果如圖7所示，能夠?qū)㈤W爍體的形狀捕捉為圖像，確認(rèn)為本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器具有充分的感應(yīng)度和優(yōu)異的位置分辨率。此外，即使對(duì)于2. 頻率的輻射線的入射，動(dòng)作也不受妨礙，因而，確認(rèn)為計(jì)數(shù)率特性也優(yōu)異。實(shí)施例3〈閃爍體的制作〉閃爍體使用在實(shí)施例1中制造的、含有釹作為發(fā)光中心元素的氟化鑭晶體。使用具備金剛石線(diamond wire)的鋼絲鋸將該閃爍體加工成3X 3X IOmm3的長(zhǎng)方體之后，對(duì)所有面實(shí)施光學(xué)研磨。將該光學(xué)研磨后的面中的3X3mm2的一面設(shè)為紫外線射出面，對(duì)除了該紫外線射出面及其相對(duì)面以外的四個(gè)面施加由特氟隆構(gòu)成的紫外線反射膜。準(zhǔn)備九個(gè)上述閃爍體，以使其紫外線射出面配置于同一面內(nèi)的方式排列各個(gè)閃爍體，制作出3X3排列的閃爍體陣列。<氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器的制作>通過與實(shí)施例1相同的方法來制作氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器。在該氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器中，對(duì)設(shè)置于上述碘化銫薄膜上的外周部的由鋁層構(gòu)成的電極施加-1250V，在兩個(gè)氣體電子放大器各自的兩面的金屬層之間施加300V， 在像素型電極的陽(yáng)極電極與陰極電極之間施加400V。此外，調(diào)整施加電壓使得紫外線入射窗與初級(jí)的氣體電子放大器之間的電場(chǎng)為0. 8kV/cm、初級(jí)的氣體電子放大器與后級(jí)的氣體電子放大器之間的電場(chǎng)為1. 25kV/cm、后級(jí)的氣體電子放大器與像素型電極之間的電場(chǎng)為 3. OkV/cm。在上述施加電壓的情況下，利用兩個(gè)氣體電子放大器和像素型電極得到的總放大率達(dá)到6. OX 105，即使在上述高放大率的情況下，也不會(huì)產(chǎn)生氣體電子放大器表面和背面的放電、像素型電極中的放電，從而確認(rèn)為在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作。<輻射線圖像檢測(cè)器的制作與評(píng)價(jià)>如圖3所示那樣使閃爍體陣列的紫外線射出面以及氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器的紫外線入射窗緊密接合地設(shè)置閃爍體陣列和氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器，從而得到本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器。此外，在上述紫外線射出面與紫外線入射窗之間，作為氟系潤(rùn)滑脂而填充了 Du Pont ( r^t y )公司制“Krytox( ”八卜7夕7 )，，。為了評(píng)價(jià)本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器的性能，將具有SkBq的輻射能的241Am同位素設(shè)為輻射線源，評(píng)價(jià)輻射線圖像檢測(cè)器對(duì)于從該輻射線源產(chǎn)生的輻射線的響應(yīng)。接近閃爍體地設(shè)置輻射線源，使從輻射線源產(chǎn)生的α射線照射到接近閃爍體的一面。在本實(shí)施例中，對(duì)在3X3排列的閃爍體陣列中的位于左下、中央以及右上的閃爍體分別照射α射線來進(jìn)行評(píng)價(jià)。即，使用遮蔽體覆蓋閃爍體陣列，在該遮蔽體內(nèi)僅在設(shè)為照射對(duì)象的閃爍體的位置處設(shè)置開口部，通過該開口部?jī)H對(duì)設(shè)為照射對(duì)象的閃爍體照射α射線。使用與像素型電極相連接的信號(hào)處理電路來獲取從像素型電極的各陽(yáng)極電極輸出的信號(hào)，構(gòu)成二維圖像。圖8、9以及圖10分別示出對(duì)3X3排列的閃爍體陣列中位于左上、中央以及右下的閃爍體分別照射的情況的結(jié)果。此外，在這些附圖中，虛線部(四邊形線)表示設(shè)置了閃爍體陣列的位置。將輻射線的檢測(cè)頻率最高的像素設(shè)為白色，將最低的像素設(shè)為黑色，通過 256色調(diào)的灰度等級(jí)來構(gòu)成圖像。從這些結(jié)果可知，根據(jù)本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器能夠識(shí)別閃爍體的位置、即輻射線的入射位置。另外，圖11示出沿圖8、9以及圖10的一點(diǎn)劃線(水平直線)的輻射線檢測(cè)頻率的分布圖。根據(jù)該輻射線檢測(cè)頻率的分布圖，能夠明確地識(shí)別出閃爍體的位置，能夠確認(rèn)本發(fā)明的輻射線圖像檢測(cè)器具有充分的靈敏度和優(yōu)異的位置分辨率。附圖標(biāo)記說明1 閃爍體；2 光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)；3 —次電子；4 氣體電子放大器；5 二次電子；6 像素型電極；7 腔室；8 紫外線入射窗；9 電極；10 紫外線反射膜；11 潤(rùn)滑脂；12 板狀絕緣層；13:金屬層；14:貫通孔。
權(quán)利要求
1.一種輻射線圖像檢測(cè)器，其特征在于，具備將所入射的輻射線變換為紫外線的閃爍體以及氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器，其中，氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器構(gòu)成為包括光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)、氣體電子放大器以及像素型電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射線圖像檢測(cè)器，其特征在于， 閃爍體為含釹、鐠、銩或者鉺的金屬氟化物晶體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射線圖像檢測(cè)器，其特征在于， 光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)為碘化銫或者碲化銫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射線圖像檢測(cè)器，其特征在于， 氣體電子放大器為兩個(gè)或者三個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠高靈敏度地檢測(cè)硬X射線、γ射線等輻射線且位置分辨率和計(jì)數(shù)率特性優(yōu)異的新型輻射線圖像檢測(cè)器。該輻射線圖像檢測(cè)器的特征在于，將閃爍體與氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器進(jìn)行組合，該閃爍體是含釹的氟化鑭晶體等將入射的輻射線變換為紫外線的閃爍體，該氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器將紫外線轉(zhuǎn)換為電子，利用氣體電子雪崩現(xiàn)象對(duì)上述電子進(jìn)行放大并檢測(cè)，其中，氣體放大型紫外線圖像檢測(cè)器基本上包括以下部分碘化銫、碲化銫等將紫外線轉(zhuǎn)換為電子的光電轉(zhuǎn)換物質(zhì)；氣體電子放大器，利用氣體電子雪崩現(xiàn)象來放大電子；以及像素型電極，具有放大功能和檢測(cè)功能。
文檔編號(hào)G01T1/18GK102365561SQ20108001421
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者關(guān)谷洋之, 吉川彰, 柳田健之, 橫田有為, 河口范明, 石津澄人, 福田健太郎, 窪秀利, 谷森達(dá), 須山敏尚 申請(qǐng)人:國(guó)立大學(xué)法人東京大學(xué), 國(guó)立大學(xué)法人東北大學(xué), 國(guó)立大學(xué)法人京都大學(xué), 株式會(huì)社德山