JPS63243780A - Ｘ線検出装置 - Google Patents

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］ 本発明はＸ線検出装置に関する。

［従来の技術］ 第４図は従来例のＸ線検出装置の縦断面図である。第４
図において、基板ｌ上に透明電極膜３が形成され、この
電極膜３上にｐ−１−ｎ型半導体ダイオードの半導体層
４が形成される。次いで、この半導体層４上にＡＱ電極
膜５が形成された後、ＺｎＳ又はＣｄＳにてなりＸ線を
可視光に変換する蛍光体が紙に塗布された蛍光体紙２０
が上記基板ｌの下表面上に接着剤を用いて貼付され、さ
らに、電極膜３．５間に電流計６が接続される。

以上のように構成された蛍光体紙２０とｐ　−ｉ　−ｎ
型半導体ダイオードを用いたＸ線検出装置において、該
装置の下方より蛍光体紙２０に向かってＸ線を入射する
ことにより、蛍光体紙２０において該Ｘ線が可視光に変
換され、該可視光が基板ｌ及び透明電極膜３を介して半
導体膜４に入射する。

これによって、該半導体層４を挟さむ電極膜３゜５間に
所定の電流が生じ、該誘起電圧が電流計６に表示される
。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述のＸ線検出装置においては、蛍光体
紙２０を半導体ダイオードの基板ｌに接着剤で貼付して
いるために、半導体層４及び電極膜３．５で構成される
光電変換素子ＩＯと該蛍光体紙２０が分離しやすく、こ
の蛍光体紙２０を上記光電変換素子ＩＯに対して押圧す
るなどして固定する装置が必要であった。従って、Ｘ線
検出装置の構造及び製造方法が複雑になるとともに取扱
いが繁雑なものとなる。

本発明の目的は以上の問題点を解決し、構造及び製造方
法が簡単であってしかも取扱いが繁雑とならないＸ線検
出装置を提供することにある。

Ｕ問題点を解決するための手段］ 本発明は、第１の電極と第２の電極の間に挟設される光
電変換手段と、蛍光体を混入した樹脂にてなりいずれか
一方の電極側に上記光電変換手段と一体化して設けられ
るＸ線を可視光に変換する手段とを備えたことを特徴と
する。

［作用］ 以上のように構成することにより、Ｘ線が上記Ｘ線を可
視光に変換する手段に入射するとき、該Ｘ線が可視光に
変換された後、該可視光が上記光電変換手段に入射して
電気信号に変換され、上記Ｘ線を上記電気信号として検
出できる。また、Ｘ線を可視光に変換する手段が上記光
電変換手段と一体化して設けられているので、取り扱い
及び製造方法が簡単となる。

［実施例］ 第１の実施例 第１図は本発明の第１の実施例であるＸ線検出装置の縦
断面図である。このＸ線検出装置は、ＡＱ基板ｌ上に蛍
光体を混入した樹脂にてなる蛍光体層２を介して光電変
換素子１０を一体化して形成することによって、蛍光体
層２が光電変換素子ＩＯと分離しにくくなり、取扱い及
び製造方法を簡単化したことを特徴とする。

第１図において、可視光を反射可能であってＸ線吸収が
少ない例えばＡｆｆにてなる厚さ０．５闘の基板ｌ上に
、Ｘ線を可視光に変換する例えばＺｎＳ又はＣｄＳとＡ
ｇを含む蛍光体をフェノール・エポキシ系の熱硬化樹脂
に混入したものをスクリーン印刷方法により厚さ約０．
１ｍｍだけ塗布した後、該基板ｌを加熱して上記蛍光体
を熱硬化樹脂に混入したものを基板ｌに密着して形成さ
せ、蛍光体層２を形成する。次に、この蛍光体層２上に
真空蒸着法により例えばＩｎ１Ｏ１にてなり厚さ２００
０人の透明電極膜３を形成した後、該透明電極膜３上に
プラズマＣＶＤ法により非晶質シリコンにてなる厚さ６
０００人のｐ−１−ｎ型半導体ダイオードの半導体層４
を形成する。さらに、その半導体層４上にスパッタリン
グ法または真空蒸着法にて厚さ１０００人のＡｆ２電極
膜５を形成した後、電極膜３及び５に電流計６を接続す
る。なお、上記基板ｌの平面形状は、−辺が４５ｃｍの
正方形状である。

以上のように構成されたＸ線検出装置において、該装置
の図面上方から入射されたＸ線は、電極膜５、光電変換
半導体層４、及び電極膜３から構成される光電変換素子
ＩＯを通過して、上記蛍光体層２に入射する。このとき
該蛍光体層２に含まれる蛍光体が励起され、このときＸ
線が可視光に変換されて、該可視光があらゆる方向に放
出される。

この可視光の一部は上記基板ｌで反射され蛍光体層２を
通過して上記光電変換素子ＩＯに入射し、また、上記可
視光の一部は直接に光電変換素子１０に入射し、いずれ
の可視光も該光電変換素子ｌＯの半導体層４において光
電変換され、該素子１Ｏの電極膜３．５間に所定の電流
が生じ、この電流が電流計６で表示される。

なお、このＸ線検出装置において、Ｘ線を基板１の下表
面側から照射した場合であっても該Ｘ線が基板ｌを介し
て蛍光体層２に入射し、上述と同様にＸ線から可視光に
変換された後、該可視光が光電変換素子１０の半導体層
４で光電変換され、上述と同様に電流計６で検出される
。このとき、蛍光体層２において変換された可視光は、
上述と同様に光電変換素子ＩＯに直接に、並びに基板ｌ
で反射され蛍光体層２を介して該光電変換素子ＩＯに入
射され光電変換される。

以上のように構成されたＸ線検出装置においては、蛍光
体層２上に光電変換素子ＩＯが形成され、該蛍光体層２
と光電変換素子１０が一体化されているので、従来例の
ように蛍光体と光電変換素子が分離された装置に比較し
て、該蛍光体及び光電変換素子を押圧するなどして固定
する装置が不必要であるので、該Ｘ線検出装置の構造が
簡単になるとともに取り扱い及び製造方法が簡単になる
。

また、該装置に反射層となる基板ｌを備えているので、
Ｘ線から変換された可視光が該反射層の基板ｌで反射さ
れて光電変換素子ｌＯの半導体層４に入射するので、光
電変換効率が改善されるという利点がある。

以上の実施例において、非晶質シリコンを含む半導体層
４は、好ましくはへテロ接合の複数の層を含み、その１
つの層が■族又は■族の原子を含むアモルファスシリコ
ンカーバイドにてなる。このアモルファスシリコンカー
バイドにおけるカーボンの混入率は、好ましくはシリコ
ン原子に対して０．０５以上０．６０以下である。また
、該半導体層４は好ましくはアモルファスシリコンカー
バイドにてなるｐ型半導体と、アモルファスシリコンに
てなるｎ型半導体と、アモルファスシリコンにてなるｎ
型半導体で構成されるダイオードであり、これによって
大きい光電変換効率が得られる。

第２の実施例 第２図は、本発明の第２の実施例であるＸ線検出袋ｊｕ
の縦断面図であり、第２図において、第１図と同一のも
のについては同一の符号を付している。

このＸ線検出装置においては、第１図の第１の実施例の
装置のＡ１２にてなる基板Ｉの代わりにガラス基板１１
が用いられ、このガラス基板１１の上表面上に直接に透
明電極膜３、半導体層４及び電極膜５から構成される光
電変換素子ｌＯを形成し、一方、ＡＱ基板ｌの下表面上
に上記蛍光体が混入された樹脂にてなる蛍光体層２が形
成され、該蛍光体層２の基板ｌと反対側の下表面上にＸ
線の吸収の少ない厚さ１０００人のＡＱ反射膜７が蒸着
される。

以上のように構成されたＸ線検出装置において、該装置
の上方から入射されたＸ線は、光電変換素子１０及びガ
ラス基板１１を介して蛍光体層２に入射し、この蛍光体
層２で可視光に変換される。

この変換された可視光はガラス基板１１を介して光電変
換素子１０に入射するとともに、反射層７で反射されて
蛍光体層２及びガラス基板Ｉｔを介して光電変換素子１
０に入射し、この光電変換素子ｌＯによって可視光が電
極３．５間の電流に変換されて、電流計６で表示される
。同様に反射膜７側からＸ線を入射させても上述と同様
にＸ線を検出することができる。

この装置は基板１１を挟んで光電変換素子ｌＯと蛍光体
層２を一体化して形成することができるとともに、反射
膜７を備えているので、第１の実施例と同様の効果を有
するとともに従来のガラス基板ｌｌ上に形成された光電
変換素子ＩＯの既製品をそのまま当該装置に用いること
ができるので、第１図の第１の実施例の構造のように、
基板１と光電変換素子ｌＯとの間に蛍光体層２を挟設し
たＸ線検出装置を新たに製造する必要がないという利点
がある。

第３の実施例 第３図は本発明の第３の実施例であるＸ線検出装置の縦
断面図であり、第３図において上述の図面と同一のもの
については同一の符号を付していこのＸ線検出装置は、
Ｘ線吸収が少ない例えばガラス、ＡＱ又はＣにてなる基
板ｌ上に、電極膜５、半導体層４及び透明電極膜３で構
成される光電変換素子！０を一体的に形成した後、該透
明電極膜３上に上記蛍光体が混入された樹脂にてなる蛍
光体層２が形成される。さらに、該蛍光体層２上にＸ線
の吸収の少ない上記反射膜７が形成される。

以上のように構成されたＸ線検出装置において、該装置
の基板１の下表面の下方から入射されたＸ線は基板ｌ及
び光電変換素子１０を介して蛍光体層２に入射し、この
蛍光体層２で可視光に変換される。この変換された可視
光は、直接に光電変換素子１０に、並びに反射膜７で反
射されて蛍光体層２を介して光電変換素子ＩＯに入射し
、上述と同様に電極膜３．５間に電流が生じ、電流計６
で表示される。また同様に、反射膜７の上表面の上方か
らＸ線を該装置に向けて入射させても上述と同様にＸ線
を検出することができる。この装置は基板ｌ上に光電変
換素子ｌＯと蛍光体２を一体化して形成することができ
るとともに、反射膜７を備えているので、上述の第２の
実施例の同様の効果を有する。

第４の実施例 第５図は本発明の第４の実施例であるＸ線検出装置の斜
視図である。このＸｔｉＡ検出装置は、１５条の短冊状
の電極２２ａないし２２ｏと、１５条の短冊状の電［！
　２４　ａないし２４ｏが、互いに投影面が直角で交差
するようにｐ−１−ｎ型半導体ダイオードにてなる光電
変換素子２３を介して形成されるとともに、上記電極２
４ａないし２４ｏの上面にＸ線を可視光に変換する蛍光
体紙２５が形成され、上記電極２２ａないし２２ｏと電
極２４ａないし２４ｏのそれぞれ任意の１本の各電極が
蛍光体紙２５へ投影される長方形状の各平面の交点部分
において、Ｘ線を検出することを特徴としている。

第５図において、ガラス基板２１上に、厚さ１０００人
及び幅ρ、＝１ｃｘの１５条の短冊形状のＡｌ電極２２
ａないし２２ｏが互いに平行してかつ間隔Ｑ、＝１ｍｍ
だけ離れて加熱蒸着法により形成される。このＡｌ電極
２２ａないし２２ｏ上に均一の厚さ６０００人の非晶質
シリコンにてなるｐ−１−ｎ型半導体ダイオードの光電
変換素子２３が例えばグロー放電法により形成される。

さらに、この光電変換素子２３上に、例えば５ｎＯ７に
てなる光透過性導電酸化電極膜（以下、ＴＣＯという。

）の１５条の電極２４ａないし２４゜が互いに平行して
かつ間隔Ｑ３＝Ｌｍｃａだけ離れ、また上記Ａρ電極２
２ａないし２２ｏとねじれの位置で、かつ上記電極２２
ａないし２２ｏに対して直角で投影される電極２４ａな
いし２４ｏの投影面が上記電極２２ａないし２２ｏに対
して直角の角度で交差するように形成される。以下、電
極２４ａないし２４０の投影面と電極２２ａないし２２
０の交差角を、単に各電極の交差角という。このＴＣＯ
電極２４ａないし２４ｏの形状は上記ＡＩ２電極２２ａ
ないし２２０と同様に厚さ１０００人及び幅ρ２−ＩＣ
次の短冊形状である。さらに、このＴＣＯ電極２４ａな
いし２４ｏ上にＸ線を可視光に変換する例えばＺｎＳに
てなる蛍光体を紙に塗布した蛍光体紙２５が均一の厚さ
ｌ闘で形成される。なお、蛍光体紙２５の上表面２５ａ
の平面形状は、−辺がＱ１＝１６４ｍｍの正方形状とな
る。

各電極２２ａないし２２０は切換スイッチ２６の各入力
端子に接続され、該切換スイッチ２６の共通側が増幅器
２８の第１の入力端子に接続される。

また、各電極２４ａないし２４ｏは切換スイッチ２７の
各入力端子に接続され、該切換スイッチ２７の共通側が
増幅器２８の第２の入力端子に接続される。増幅器２８
は、第１と第２の入力端子間に印加される電流を電圧に
変換した後増幅して、電圧計２９に出力する。

以上のように構成されたＸ線検出装置において、切換ス
イッチ２６を電極２２ｈに切り換えるとともに、切換ス
イッチ２７を電極２４ｈに切り換えた場合の該装置の動
作について説明する。ここで、電極２２ｈを蛍光体紙２
５の上表面２５ａに対して直角の角度で投影して形成さ
れる長方形状の平面を平面３０とし、また、電極２４ｈ
を蛍光体紙２５の上表面２５ａに対して直角の角度で投
影して形成される長方形状の平面を平面３１とし、さら
に、平面３０と３１が交わる平面を平面３２とする。

いま、蛍光体紙２５の上表面２５ａ上の平面３２に対し
てほぼ直角の入射角度でＸを入射させると、該Ｘ線が蛍
光体紙２５によって可視光に変換される。そして該可視
光が電極２４ｈ及び光電変換素子２３を介して電極２２
ｈに到達する。これによって電極２４ｈ及び２２ｈ間に
電流が生じ、該電流が増幅器２８によって電圧に変換さ
れて増幅された後、電圧計２９に出力され、該電圧計２
９が、所定の電圧値を指示する。

従って、平面３２においてＸ線を検出したことを確認で
きるとともに、電圧計２９の指示を予め基準となるｘ、
ｉｎで校正しておけば、平面３２で検出されるＸ線の絶
対量を電圧計２９で測定することができる。また、切換
スイッチ２６及び２７を択一的に切り換えることによっ
て、電極２４ａないし２４ｏを蛍光体紙２５の上表面２
５ａに対して直角の角度で投影して形成されろ長方形状
の平面と、電極２２ａないし２２ｏを蛍光体紙２５の上
表面２５ａに対して直角の角度で投影して形成される長
方形状の平面とが、交わる任意の平面部分において、Ｘ
線を検出することが可能である。

以上の第４の実施例において、蛍光体紙２５を用いてい
るが、これに限らず、上述の第１ないし第３の実施例と
同様に、上記蛍光体を樹脂に混入した蛍光体層を用いて
もよい。

以上の第４の実施例において、電極２２ａないし２２０
及び電極２４ａないし２４ｏをそれぞれ１５条設けてい
るが、これに限らず少なくとも一方の電極を任意の複数
条設けてもよい。

以上の第４の実施例において、切換スイッチ２６及び２
７をそれぞれ択一的に切り換えているが、この切換スイ
ッチ２６及び２７をそれぞれ周期的に切り換え、上記交
差する平面３２を蛍光体紙２５の上表面２５ａ上で時分
割的に走査し、走査された各平面３２に対応するＸ線検
出量を測定することにより、従来のようにフィルムに焼
き付けることなくレントゲン撮影を行うことができる。

上記切換スイッチ２６及び２７をそれぞれ択一的に切り
換えず、複数の電極を増幅器２８の入力端子に接続して
、上記平面３２よりも広い範囲の蛍光体紙２５の上表面
２５ａ上でＸ線を検出するようにしてもよい。これによ
って、任意の長さを有する長方形状を検出範囲とするこ
とができるという利点がある。

また、電極２２ａないし２２ｏをＡＱ、以外の金属で形
成してもよいし、さらに電極２４ａないし２４０をＩｎ
１Ｏｓ等の光透過性の導体で形成してもよい。　またさ
らに、以上の第４の実施例において、電極２２ａないし
２２０と電極２４ないし２４ｏとの各電極の上記交差角
を直角としているが、これに限らず、上記電極２２ｇな
いし２２ｏと電極２４ａないし２４０が互いに長方形状
の投影平面が交差するように、上記交差角を所定の角度
としてしよい。

以上の第４の実施例においては、蛍光体紙２４へ２５を
電極２４ａないし２４ｏ上に形成しているが、これに限
らず、電極２２ａないし２２ｏを光透過性の導体で形成
するとともに、ガラス基板２１の下表面側に上記蛍光体
紙２５を形成して、Ｘ線を蛍光体紙２５及びガラス基板
２１を介して光電変換素子２３に照射するようにしても
よい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、蛍光体を混入した
樹脂にてなる、Ｘ線を可視光に変換する手段を上記光電
変換手段と一体化して設けたので、構造及び製造方法が
簡単になるとともに、従来例に比較して取り扱いが繁雑
とならないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例であるＸ線検出装置の縦
断面図、 第２図は本発明の第２の実施例であるＸ線検出装置の縦
断面図、 第３図は本発明の第３の実施例であるＸ線検出装置の縦
断面図、 第４図は従来例のＸ線検出装置の縦断面図、第５図は本
発明の第４の実施例であるＸ線検出装置の斜視図である
。 ｌ・・・基板、２・・・蛍光体層、３・・・透明電極膜
、４・・・半導体層、５・・・電極膜、６・・・電流計
、１０・・・光電変換素子、１１・・・ガラス基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の電極と第２の電極の間に挟設される光電変
   換手段と、 蛍光体を混入した樹脂にてなりいずれか一方の電極側に
   上記光電変換手段と一体化して設けられるＸ線を可視光
   に変換する手段とを備えたことを特徴とするＸ線検出装
   置。