專利名稱：閃爍器、閃爍器的制造方法以及放射線檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閃爍器、閃爍器的制造方法以及放射線檢測(cè)器。
背景技術(shù)：
放射線檢測(cè)器例如被運(yùn)用于PET (Positron Emission Tomography)裝置。被運(yùn)用
于PET裝置的放射線檢測(cè)器檢測(cè)在已投入了正電子放出同位素(RI線源)的被檢測(cè)體內(nèi) 的伴隨著電子·正電子對(duì)的湮沒(araiihilation)而產(chǎn)生并彼此逆方向飛行的一對(duì)伽馬線。 PET裝置是根據(jù)利用多個(gè)放射線檢測(cè)器的同時(shí)計(jì)數(shù)法來檢測(cè)一對(duì)伽馬線，并且存儲(chǔ)該同 時(shí)計(jì)數(shù)信息來制作直方圖。然后，PET裝置根據(jù)該直方圖對(duì)表示在測(cè)定空間中的一對(duì)伽 馬線產(chǎn)生頻率的空間分布的圖像進(jìn)行再構(gòu)成。該P(yáng)ET裝置在核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等當(dāng)中起到了一 個(gè)非常重要的角色，使用該裝置例如就能夠?qū)ι矬w機(jī)能和腦的高級(jí)機(jī)能進(jìn)行研究。作為在如此的PET裝置等當(dāng)中被優(yōu)選使用的放射線檢測(cè)器是一種具備閃爍器以 及光檢測(cè)器的裝置。閃爍器吸收所入射的伽馬線而產(chǎn)生閃爍光。光檢測(cè)器被安裝于閃爍 器表面并能夠檢測(cè)出閃爍光。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)υ陂W爍器中的伽馬線入射位置以 及伽馬線量進(jìn)行確定。在專利文獻(xiàn)1中公開有具備閃爍器以及光檢測(cè)器的放射線檢測(cè)器。該文獻(xiàn)所記 載的閃爍器在其內(nèi)部具有限制閃爍光行進(jìn)方向的光導(dǎo)體區(qū)域。作為這樣的光導(dǎo)體區(qū)域的 例子可以列舉實(shí)質(zhì)上折射率不同的介質(zhì)之間的界面、反射膜、氣泡、缺陷、結(jié)晶晶界那 樣的結(jié)晶缺陷。另外，在專利文獻(xiàn)2中公開有運(yùn)用由于飛秒(femtosecond)脈沖激光而引起的多 光子吸收，在硅基板、二氧化硅玻璃以及藍(lán)寶石等的加工對(duì)象物內(nèi)部形成折射率與周圍 不同的非晶態(tài)構(gòu)造的改質(zhì)區(qū)域的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1 日本專利發(fā)表2007-532864號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利申請(qǐng)公開2005-293735號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題一直以來，在PET等當(dāng)中所使用的放射線檢測(cè)器的閃爍器是由將多個(gè)閃爍器 排列成二維或者三維的閃爍器陣列來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于在這樣的閃爍器中提高位置分解能 (position resolution)來說有必要將每一個(gè)閃爍器單元制得盡可能的小，近年來閃爍器單元 的間隔不斷被要求成為不到幾個(gè)毫米的亞毫米(submillimeter)程度。但是，將閃爍器制 得越小閃爍器陣列的組裝就會(huì)變得越困難，并且還會(huì)導(dǎo)致制造周期的長期化和制造成本 增大。另外，因?yàn)橛斜匾獧C(jī)械性地加工各個(gè)閃爍器單元，所以在閃爍器單元的小型化方 面出現(xiàn)了極限。因此，不但放射線檢測(cè)器的位置分解能而且PET的解像度的提高受到了 抑制。此外，在專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中，光導(dǎo)體區(qū)域相對(duì)于放射線會(huì)變成無感應(yīng)區(qū)域，且閃爍器的放射線檢測(cè)靈敏度降低。另外，專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)是一種生產(chǎn) 光記憶元件的方法，與放射線檢測(cè)器有所不同。本發(fā)明是有鑒于上述問題而完成的悉心研究，其目的為提供一種能夠容易制造 而且能夠?qū)崿F(xiàn)高的位置分解能的閃爍器、閃爍器的制造方法以及放射線檢測(cè)器。解決課題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明的閃爍器的制造方法是一種制造被運(yùn)用于放射線檢 測(cè)器的閃爍器的制造方法，該放射線檢測(cè)器具備閃爍器以及與該閃爍器的表面光學(xué)結(jié)合 的多個(gè)光檢測(cè)器或者位置檢測(cè)型光檢測(cè)器；包括形成多個(gè)改質(zhì)區(qū)域的工序，通過將激光 照射至成為閃爍器的結(jié)晶塊的內(nèi)部從而在結(jié)晶塊的內(nèi)部形成具有與周圍不同的折射率且 三維散布的多個(gè)改質(zhì)區(qū)域。另外，本發(fā)明的閃爍器是通過將激光照射到成為閃爍器的結(jié) 晶塊的內(nèi)部而形成的，并包含在結(jié)晶塊的內(nèi)部形成具有與周圍不同的折射率且三維散布 的多個(gè)改質(zhì)區(qū)域。另外，本發(fā)明的放射線檢測(cè)器具備包含多個(gè)改質(zhì)區(qū)域的閃爍器以及與閃爍器 的表面光學(xué)結(jié)合的多個(gè)光檢測(cè)器或者位置檢測(cè)型光檢測(cè)器，多個(gè)改質(zhì)區(qū)域通過將激光照 射至成為閃爍器的結(jié)晶塊的內(nèi)部而形成，在閃爍器的內(nèi)部具有與周圍不同的折射率且以 三維進(jìn)行散布。由上述的制造方法進(jìn)行制造的閃爍器以及放射線檢測(cè)器中，通過具有與周圍不 同的折射率且三維散布的多個(gè)改質(zhì)區(qū)域來控制在閃爍器內(nèi)的閃爍器光的行進(jìn)方向，能夠 合適地將閃爍光分配給多個(gè)光檢測(cè)器的各個(gè)或者位置檢測(cè)型光檢測(cè)器。而且，通過照射 激光形成這樣的多個(gè)改質(zhì)區(qū)域，能夠?qū)⒗缛缰睆綌?shù)微米(Pm)的極其細(xì)微的改質(zhì)區(qū)域 高密度地形成于閃爍器內(nèi)部的任意位置。因此，根據(jù)上述閃爍器的制造方法以及放射線 檢測(cè)器，與以二維或者三維排列多個(gè)閃爍器單元的以往的方法相比較，能夠?qū)崿F(xiàn)高的位 置分解能。另外，根據(jù)上述閃爍器的制造方法以及放射線檢測(cè)器，因?yàn)橥ㄟ^將激光照射至 成為閃爍器的結(jié)晶塊來形成多個(gè)改質(zhì)區(qū)域，所以在形成多個(gè)改質(zhì)區(qū)域的時(shí)候沒有必要進(jìn)行 機(jī)械加工，與排列多個(gè)閃爍器單元的以往的方法相比閃爍器的制造將變得格外的容易。另外，閃爍器的制造方法中可將各個(gè)改質(zhì)區(qū)域配置為閃爍器中的閃爍光以對(duì) 應(yīng)于其產(chǎn)生位置的分配比率被分配給多個(gè)光檢測(cè)器的各個(gè)或者位置檢測(cè)型光檢測(cè)器。同 樣，放射線檢測(cè)器中，多個(gè)改質(zhì)區(qū)域也可被配置為采用閃爍器中的閃爍光以對(duì)應(yīng)于其產(chǎn) 生位置的分配比率被分配給多個(gè)光檢測(cè)器的各個(gè)或者位置檢測(cè)型光檢測(cè)器。由此，能夠 容易地計(jì)算出入射到閃爍器的放射線入射位置。另外，閃爍器的制造方法以及放射線檢測(cè)器也可為多個(gè)改質(zhì)區(qū)域?yàn)閷?duì)光進(jìn)行 散射的區(qū)域以及構(gòu)成衍射型透鏡的區(qū)域當(dāng)中的至少一者。由此，就能夠合適地實(shí)現(xiàn)由激 光照射而形成的、具有與周圍不同的折射率的多個(gè)改質(zhì)區(qū)域。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的閃爍器、閃爍器的制造方法以及放射線檢測(cè)器，能夠以容易的方 法進(jìn)行制造并且能夠?qū)崿F(xiàn)高的位置分解能。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的放射線檢測(cè)器外觀的立體圖。
圖2是表示閃爍器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3是用于說明制造包含多個(gè)改質(zhì)區(qū)域的閃爍器的一個(gè)工序的圖。圖4是表示變形例所涉及的放射線檢測(cè)器外觀的立體圖。圖5是表示變形例所涉及的放射線檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的圖。圖6是作為圖5的另外的變形例來表示放射線檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的側(cè)邊截面圖。圖7是表示變形例所涉及的放射線檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的圖。圖8是作為圖7的另外的變形例來表示放射線檢測(cè)器結(jié)構(gòu)的側(cè)邊截面圖。圖9是表示其它的實(shí)施方式所涉及的放射線檢測(cè)器外觀的立體圖。符號(hào)說明IA IF…放射線檢測(cè)器2A 2F···閃爍器3…光檢測(cè)器3A…位置檢測(cè)型光檢測(cè)器21…改質(zhì)區(qū)域22…結(jié)晶塊100…光源部102…聚光光學(xué)系統(tǒng)Lf···飛秒(femtosecond)脈沖激光SC…閃爍光實(shí)施方式以下一邊參照附圖一邊詳細(xì)說明本發(fā)明的閃爍器制造方法以及放射線檢測(cè)器的 實(shí)施方式。此外，在附圖的說明過程中對(duì)相同的要素標(biāo)以相同的符號(hào)，從而省略重復(fù)說 明。首先，關(guān)于具備由本發(fā)明所涉及的閃爍器制造方法進(jìn)行制造的閃爍器的放射線 檢測(cè)器的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的放射線檢測(cè)器IA外觀 的立體圖。本實(shí)施方式的放射線檢測(cè)器IA具備閃爍器2A和多個(gè)光檢測(cè)器3。閃爍器2A可以具有例如多面體狀或者球狀等的各種各樣的外觀，本實(shí)施方式的 閃爍器2A具有大致長方體狀的外觀，并具有一對(duì)正方形的板面20a、20b以及與該板面 20a、20b相垂直的4個(gè)長方形的側(cè)面20c、20d、20e、20f。閃爍器2A吸收伽馬線等的 放射線并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)其射線量的強(qiáng)度的閃爍光。這樣的閃爍器2A優(yōu)選是由例如Ce被摻雜 的 Gd2SiO5(GSO)、Lu2SiO5(LSO)以及 Bi4Ge3O12 (BGO)等的結(jié)晶而構(gòu)成的。多個(gè)光檢測(cè)器3由例如光電子倍增管和雪崩光電二極管(avalanchephotodiode)或 者M(jìn)PPC (Multi-Pixel Photon Counter)等的光傳感器構(gòu)成。此外，MPPC是由多個(gè)蓋革模 式(Geiger mode) APD (雪崩光電二極管)的像素構(gòu)成的光子計(jì)數(shù)裝置。各個(gè)光檢測(cè)器3 是通過以其光檢測(cè)面與閃爍器2A的表面相對(duì)的方式被安裝于閃爍器2A上，從而與閃爍 器2A光學(xué)結(jié)合。在本實(shí)施方式中，放射線檢測(cè)器IA具備4個(gè)光檢測(cè)器3，該4個(gè)光檢 測(cè)器3全部被配置于閃爍器2A的一個(gè)方向的板面20b上。更具體而言，4個(gè)光檢測(cè)器3 分別被配置于將板面20b分割成4個(gè)正方形區(qū)域的各個(gè)區(qū)域上。在閃爍器2A中所產(chǎn)生的 閃爍光對(duì)應(yīng)于其產(chǎn)生位置被分配到各個(gè)光檢測(cè)器3，根據(jù)從各個(gè)光檢測(cè)器3的輸出比對(duì)閃爍光SC的產(chǎn)生位置進(jìn)行確定。此外，也可以取代4個(gè)光檢測(cè)器3而安裝使用單一的位置 檢測(cè)型光檢測(cè)器3A(參照?qǐng)D9)。位置檢測(cè)型光檢測(cè)器是輸出對(duì)應(yīng)于受光面上光入射位置 的電信號(hào)的元件。圖2是表示本實(shí)施方式中的閃爍器2A內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。圖2(a)表示了閃爍器 2A的平面截面。圖2(b)表示了閃爍器2A的側(cè)邊截面。如圖2(a)以及圖2(b)所示， 在閃爍器2A的內(nèi)部形成有多個(gè)改質(zhì)區(qū)域21。多個(gè)改質(zhì)區(qū)域21在閃爍器2A中具有與周 圍不同的折射率，例如可以由對(duì)光進(jìn)行散射的區(qū)域以及構(gòu)成衍射型透鏡的區(qū)域中的至少 一個(gè)區(qū)域來構(gòu)成。各個(gè)改質(zhì)區(qū)域21例如是直徑數(shù)微米(μ m)程度的極其微小的點(diǎn)狀區(qū)域。各個(gè)改 質(zhì)區(qū)域21在閃爍器2A的內(nèi)部以三維進(jìn)行散布，并隨機(jī)性地或者有規(guī)則地進(jìn)行分布。作 為各個(gè)改質(zhì)區(qū)域21的優(yōu)選的配置例如可以以在閃爍器2A上產(chǎn)生的閃爍光SC以對(duì)應(yīng)于其 產(chǎn)生位置的分配比率而被分配到各個(gè)光檢測(cè)器3 (或者位置檢測(cè)型光檢測(cè)器3A的受光面) 的方式來配置各個(gè)改質(zhì)區(qū)域21。此外，所謂以對(duì)應(yīng)于產(chǎn)生位置的分配比率來分配是意味 著例如由閃爍光SC的產(chǎn)生而入射到各個(gè)光檢測(cè)器3的光的強(qiáng)度為該產(chǎn)生位置離光檢測(cè)器 3越近則越強(qiáng)，另外，該光強(qiáng)度成為從板面20a—側(cè)看到的閃爍光SC的產(chǎn)生位置與各個(gè) 光檢測(cè)器3的距離的函數(shù)。在此，就關(guān)于在閃爍器2A上的改質(zhì)區(qū)域21的配置圖形(密度分布)的決定方法 進(jìn)行說明。在決定改質(zhì)區(qū)域21的配置圖形時(shí)，即使是在閃爍器2A內(nèi)任意位置上產(chǎn)生閃 爍光SC的情況，優(yōu)選為以使解像能力(resolving power)最大(即，分解能成為最小)的 分配比率，將閃爍光SC分配到各個(gè)光檢測(cè)器3，所述解像能力為在對(duì)閃爍光SC的產(chǎn)生位 置進(jìn)行確定時(shí)的解像能力。例如，在X方向的長度為L的棒狀閃爍器中，2個(gè)光檢測(cè)器a、b被結(jié)合于與X 軸相平行的面的兩端的情況下，此時(shí)，一維的位置運(yùn)算(X方向)中的各個(gè)光檢測(cè)器a、b 的最適應(yīng)答函數(shù)Fa以及Fb由下式給出。Fa (x) =Ksin2(ax)Fb (χ) = Kcos2 ( α χ)此外，在上式中K為常數(shù)，α為π/(2L)，L為閃爍器的寬度。另外，在將上式二維擴(kuò)張成4個(gè)光檢測(cè)器被連接的情況(即，如本實(shí)施方式那樣 配置光檢測(cè)器3的情況)下，各個(gè)光檢測(cè)器a、b、c以及d的最適應(yīng)答函數(shù)Fa、Fb、Fc 以及Fd由下式給出。Fa (X，y) = Ksin2 ( α χ) sin2 ( β y)Fb (χ, y) = Ksin2 ( α χ) cos2 ( β y)Fc (χ, y) = Kcos2 ( α χ) sin2 ( β y)Fd (χ, y) = Kcos2 ( α χ) cos2 ( β y)為了在閃爍器2Α的整體中獲得高解像能力(分解能)，可以以實(shí)現(xiàn)如以上式那 樣的光檢測(cè)器的應(yīng)答(光分配)的方式在閃爍器2A內(nèi)形成改質(zhì)區(qū)域21的密度分布圖形。 此外，為了形成這樣的密度分布圖形，可以適用例如光擴(kuò)散成像過程中所使用的光擴(kuò)散 方程式由逐次近似法進(jìn)行解方程的手法。圖3是為了說明制造包含多個(gè)改質(zhì)區(qū)域21的閃爍器2A的一個(gè)工序的圖。如圖3所示，各個(gè)改質(zhì)區(qū)域21通過將飛秒脈沖激光Lf照射至成為閃爍器2A的結(jié)晶塊22的內(nèi) 部而形成。具體而言，使用輸出脈沖激光的光源部100和被配置于該光源部100與結(jié)晶 塊22之間的聚光光學(xué)系統(tǒng)102，并通過將脈沖激光的時(shí)間寬度調(diào)整成為飛秒級(jí)從而將脈 沖激光Lf照射到結(jié)晶塊22。然后，由聚光光學(xué)系統(tǒng)102將飛秒脈沖激光Lf聚光至閃爍 器2A的表面或者內(nèi)部，并通過使該聚光部分中的閃爍器材料改質(zhì)(非晶態(tài)化)從而使在 閃爍器2A中具有與周圍不同的折射率的區(qū)域，例如折射率比周圍小的區(qū)域、對(duì)光進(jìn)行散 射的區(qū)域以及構(gòu)成衍射型透鏡的區(qū)域當(dāng)中的至少一個(gè)區(qū)域在閃爍器2A的內(nèi)部產(chǎn)生，從而 形成各個(gè)改質(zhì)區(qū)域21。此外，也可在光源部100與聚光光學(xué)系統(tǒng)102之間設(shè)置束徑調(diào)整部，其調(diào)整從光 源部100輸出的飛秒脈沖激光Lf的光束直徑。此外，例如將加工前的結(jié)晶塊22裝載放 置于移動(dòng)平臺(tái)，通過該移動(dòng)平臺(tái)可沿著垂直于飛秒脈沖激光Lf光軸的任意方向或者光軸 方向平行移動(dòng)結(jié)晶塊22的話，則將各個(gè)改質(zhì)區(qū)域21形成于規(guī)定位置的操作會(huì)變得更加容
易ο在本實(shí)施方式的閃爍器2A以及具備該閃爍器2A的放射線檢測(cè)器IA中，在閃爍 器2A的內(nèi)部所產(chǎn)生的閃爍光SC雖然從該產(chǎn)生位置向全部方向行進(jìn)，但是由于具有與周 圍不同的折射率且三維散布的改質(zhì)區(qū)域21而使得閃爍光SC散射，由此其直行部分被抑制 并且閃爍光SC的擴(kuò)散范圍也被限制。這樣，通過控制在閃爍器2A的內(nèi)部所產(chǎn)生的閃爍 光SC到達(dá)各個(gè)光檢測(cè)器3為止的行進(jìn)方向(傳播路徑)，從而能夠以任意的分配比率適 當(dāng)?shù)貙㈤W爍光SC分別分配給多個(gè)光檢測(cè)器3。另外，通過照射飛秒脈沖激光Lf來形成 這樣的多個(gè)改質(zhì)區(qū)域21，從而能夠在閃爍器2A內(nèi)部的任意位置高密度地形成例如直徑數(shù) 微米的極其細(xì)微的改質(zhì)區(qū)域21，而且不會(huì)在閃爍器2A的內(nèi)部產(chǎn)生裂縫并能夠只引起折射 率變化。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的閃爍器2A和其制造方法以及該具備該閃爍器2A的放 射線檢測(cè)器1A，與以二維或者以三維排列多個(gè)閃爍器單元的以往的方法相比，能夠提高 閃爍光SC的發(fā)光位置即放射入射位置的檢測(cè)解像能力(位置分解能)。另外，根據(jù)本實(shí)施方式的閃爍器2A的制造方法，因?yàn)橥ㄟ^將飛秒脈沖激光Lf照 射至成為閃爍器2A的結(jié)晶塊22從而形成多個(gè)改質(zhì)區(qū)域21，所以在形成多個(gè)改質(zhì)區(qū)域21 時(shí)沒有必要進(jìn)行機(jī)械加工，與排列多個(gè)閃爍器單元的以往的方法相比，閃爍器2A的制造 變得格外容易。因此，制造成本的降低以及制造過程的縮短便成為可能。此外，由飛秒 脈沖激光Lf進(jìn)行改質(zhì)(非晶態(tài)化)的區(qū)域可由退火處理返回到加工前的狀態(tài)。另外，例如前述的專利文獻(xiàn)1所記載的光導(dǎo)體相對(duì)于放射線會(huì)變成無感應(yīng)區(qū) 域，而本實(shí)施方式中的改質(zhì)區(qū)域21因?yàn)槭怯娠w秒脈沖激光Lf而被形成的所以是極其微小 (直徑數(shù)微米的程度)的，而且因?yàn)殚W爍光產(chǎn)生功能不會(huì)喪失所以根據(jù)本實(shí)施方式所涉及 的閃爍器2A的制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)完全沒有無感應(yīng)區(qū)域的閃爍器。另外，如本實(shí)施方式那樣優(yōu)選以在閃爍器2A上的閃爍光SC以對(duì)應(yīng)于其產(chǎn)生位 置的分配比率被分配至多個(gè)光檢測(cè)器3的各個(gè)(或者位置檢測(cè)型光檢測(cè)器3A)的方式配置 各個(gè)改質(zhì)區(qū)域21。由此，例如像前述的最適應(yīng)答函數(shù)Fa、Fb、Fc以及Fd那樣，因?yàn)橄?對(duì)于光檢測(cè)器3的任意幾何學(xué)配置能夠作出最適當(dāng)?shù)墓鈶?yīng)答函數(shù)，所以能夠容易地計(jì)算 出入射到閃爍器2A的放射線入射位置。另外，由此能夠增加光檢測(cè)器3的配置的自由度并且還能夠減少光檢測(cè)器3的個(gè)數(shù)。另外，如本實(shí)施方式那樣多個(gè)改質(zhì)區(qū)域21優(yōu)選為對(duì)光進(jìn)行散射的區(qū)域以及構(gòu)成 衍射型透鏡的區(qū)域中的至少一者。由此，就能夠適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)由飛秒脈沖激光Lf的照射而 形成的具有與周圍不同的折射率的多個(gè)改質(zhì)區(qū)域21。此外，在本實(shí)施方式中，更優(yōu)選為通過對(duì)改質(zhì)區(qū)域21的密度分布實(shí)行最優(yōu)化來 修正被檢測(cè)出的發(fā)光位置的歪斜，而提高直線性。另外，更優(yōu)選為通過對(duì)改質(zhì)區(qū)域21 的密度分布實(shí)行最優(yōu)化來調(diào)整入射到各個(gè)光檢測(cè)器3的光分配，而使位置分解能成為最[第1變形例]圖4是表示作為上述實(shí)施方式所涉及的放射線檢測(cè)器變形例的放射線檢測(cè)器IB 外觀的立體圖。本變形例所涉及的放射線檢測(cè)器IB具備閃爍器2B和多個(gè)光檢測(cè)器3。閃爍器2B具有大致正方體狀的外觀，并具有相對(duì)的一對(duì)面23a以及23b、與這 兩個(gè)面23a以及23b相垂直的4個(gè)側(cè)面23c、23d、23e、23f。閃爍器2B的構(gòu)成材料與上 述實(shí)施方式的閃爍器2A相同，閃爍器2B吸收伽馬線等的放射線并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于其射線量 的強(qiáng)度的閃爍光。在閃爍器2B的內(nèi)部形成有多個(gè)改質(zhì)區(qū)域21 (參照?qǐng)D2)。多個(gè)光檢測(cè)器3與上述實(shí)施方式相同，例如由光電子倍增管和雪崩光電二極管 或者M(jìn)PPC等的光傳感器構(gòu)成。而且，各個(gè)光檢測(cè)器3通過以其光檢測(cè)面與閃爍器2B 的表面相對(duì)的方式被安裝于閃爍器2B上，從而與閃爍器2B光學(xué)結(jié)合。但是，在本變形 例中放射線檢測(cè)器IB具備8個(gè)光檢測(cè)器3，其中4個(gè)光檢測(cè)器3被配置于閃爍器2B的面 23a上，剩下的4個(gè)光檢測(cè)器3被配置于閃爍器2B的面23b上。即，4個(gè)光檢測(cè)器3被 分別配置于將面23a分割成4個(gè)正方形區(qū)域的各個(gè)區(qū)域上，其它4個(gè)光檢測(cè)器3則分別被 配置于將面23b分割成4個(gè)正方形區(qū)域的各個(gè)區(qū)域上。在閃爍器2B中所產(chǎn)生的閃爍光對(duì) 應(yīng)于其產(chǎn)生位置而被分配到各個(gè)光檢測(cè)器3，并且根據(jù)從各個(gè)光檢測(cè)器3的輸出比來確定 閃爍光SC的產(chǎn)生位置。光檢測(cè)器并不限定于前述的實(shí)施方式那樣的只配置于閃爍器的一面的方式，也 可以如本變形例那樣配置于閃爍器的多個(gè)面(也可以是所有的面)。即使是在這樣的情況 下也能夠獲得與上述實(shí)施方式相同的各個(gè)光檢測(cè)器3的最適應(yīng)答函數(shù)，因而也就能夠進(jìn) 一步提高放射線入射位置的分解能。[第2變形例]圖5是表示作為上述實(shí)施方式所涉及的放射線檢測(cè)器變形例的放射線檢測(cè)器IC 結(jié)構(gòu)的圖。圖5(a)是表示放射線檢測(cè)器IC所具備的閃爍器2C的平面截面。圖5(b)是 表示沿著圖5 (a)的V-V線的截面即放射線檢測(cè)器IC的側(cè)邊截面。本變形例所涉及的放 射線檢測(cè)器IC具備閃爍器2C和多個(gè)光檢測(cè)器3。此外，有關(guān)多個(gè)光檢測(cè)器3的結(jié)構(gòu)以 及配置因?yàn)榕c前述的實(shí)施方式(圖1)相同所以省略詳細(xì)的說明。閃爍器2C的形狀(外觀)與前述的閃爍器2A相同，具有一對(duì)板面24a以及24b、 與這兩個(gè)面24a以及24b相垂直的4個(gè)側(cè)面24c、24d、24e、24f。另外，閃爍器2C的構(gòu) 成材料與閃爍器2A相同。本變形例的閃爍器2C與上述實(shí)施方式的閃爍器2A的不同之處在于多個(gè)改質(zhì)區(qū) 域21的配置。S卩，在本變形例的閃爍器2C中改質(zhì)區(qū)域21除了一部分區(qū)域之外其余均以相等的密度進(jìn)行分布。而且，在從配置光檢測(cè)器3的面24b側(cè)看到的閃爍器2C中心附近 的區(qū)域(特別是接近板面24b中心的區(qū)域)中，改質(zhì)區(qū)域21的密度被降低。這樣，通過 降低在閃爍器2C中心附近的改質(zhì)區(qū)域21的密度，能夠使在閃爍器2C的中心附近所產(chǎn)生 的閃爍光SC適當(dāng)?shù)厝肷涞礁鱾€(gè)光檢測(cè)器3。另外，圖6是作為另外的變形例來表示放射線檢測(cè)器ID結(jié)構(gòu)的側(cè)邊截面圖。該 放射線檢測(cè)器ID具備擁有與前面所述的第1變形例所涉及的閃爍器2B相同的形狀(外 觀)的閃爍器2D、在閃爍器2D的相對(duì)的一對(duì)面25a、25b上分別配置的多個(gè)光檢測(cè)器3。 在該放射線檢測(cè)器ID中，除了閃爍器2D的一部分區(qū)域之外改質(zhì)區(qū)域21是以相等的密度 進(jìn)行分布，并在從配置光檢測(cè)器3的面25a、25b側(cè)看到的閃爍器2D中心附近的區(qū)域(特 別是接近面25a中心的區(qū)域以及接近面25b中心的區(qū)域)中，改質(zhì)區(qū)域21的密度被降低。 改質(zhì)區(qū)域21可以以這樣的方式被配置，能夠使在閃爍器2D中心附近所產(chǎn)生的閃爍光SC 適當(dāng)?shù)厝肷涞礁鱾€(gè)光檢測(cè)器3。[第3變形例]圖7是表示作為上述實(shí)施方式所涉及的放射線檢測(cè)器的其它變形例的放射線檢 測(cè)器IE結(jié)構(gòu)的圖。圖7(a)是表示具備放射線檢測(cè)器IE的閃爍器2E的平面截面。圖 7 (b)是表示沿著圖7 (a)的VII-VII線的截面即放射線檢測(cè)器IE的側(cè)邊截面。本變形例 所涉及的放射線檢測(cè)器IE具備閃爍器2E和多個(gè)光檢測(cè)器3。此外，有關(guān)多個(gè)光檢測(cè)器 3的結(jié)構(gòu)以及配置與前述的實(shí)施方式(圖1)相同。閃爍器2E的形狀(外觀)與前述的閃爍器2A相同，具有一對(duì)板面26a以及26b、 與這兩個(gè)面26a以及26b相垂直的4個(gè)側(cè)面26c、26d、26e、26f。另外，閃爍器2E的構(gòu) 成材料與閃爍器2A相同。本變形例的閃爍器2E與上述實(shí)施方式的閃爍器2A的不同之處在于多個(gè)改質(zhì)區(qū) 域21的配置。S卩，在本變形例的閃爍器2E中，在從配置光檢測(cè)器3的面26b側(cè)看到的 閃爍器2E中心附近的區(qū)域和周邊區(qū)域，改質(zhì)區(qū)域21的密度不同，從閃爍器2E中心部越 接近于4個(gè)側(cè)面26c、26d、26e以及26f，改質(zhì)區(qū)域21的密度越被增大。通過以這樣的 方式配置改質(zhì)區(qū)域21，能夠抑制在周邊區(qū)域所產(chǎn)生的閃爍光SC向閃爍器2A的中心方向 擴(kuò)散，并能夠減少放射線入射位置(發(fā)光位置)的計(jì)算結(jié)果中的周邊區(qū)域的歪斜。另外，圖8是表示作為另外的變形例的放射線檢測(cè)器IF結(jié)構(gòu)的側(cè)邊截面圖。該 放射線檢測(cè)器IF具備閃爍器2F和多個(gè)光檢測(cè)器3，所述閃爍器2F具有與前述的第1變 形例所涉及的閃爍器2B相同的形狀(外觀)、所述多個(gè)光檢測(cè)器3分別配置于閃爍器2F 的相對(duì)的一對(duì)面27a、27b上。在該放射線檢測(cè)器IF中，在從配置光檢測(cè)器3的面27a、 27b側(cè)看到的閃爍器2F中心附近的區(qū)域和周邊區(qū)域中，改質(zhì)區(qū)域21的密度也有所不同， 并且從閃爍器2F中心部越接近于側(cè)面，改質(zhì)區(qū)域21的密度越被增大。改質(zhì)區(qū)域21可以 以這樣的方式被配置，能夠使在閃爍器2F中心附近所產(chǎn)生的閃爍光SC適當(dāng)?shù)厝肷涞礁?個(gè)光檢測(cè)器3。本發(fā)明的閃爍器的制造方法以及放射線檢測(cè)器并不限定于上述的實(shí)施方式，也 可為其它各種各樣的變形。例如，在上述實(shí)施方式以及各個(gè)變形例中雖然例示了作為閃 爍器形狀的正方體以及長方體，但是本發(fā)明中的閃爍器的形狀并不限定于這些形狀，也 可為例如除了這些形狀之外的多面體和具有曲面的球體等形狀。特別是在閃爍器為球狀閃爍器的情況下，對(duì)于入射的放射線能夠獲得各向同性的靈敏度。另外，也可以取代飛 秒脈沖激光Lf而既可以使用連續(xù)波激光也可以使用皮秒(picosecond)脈沖激光等。
權(quán)利要求
1.一種閃爍器的制造方法，其特征在于所述閃爍器被用于放射線檢測(cè)器，所述放射線檢測(cè)器具備所述閃爍器以及與該閃爍 器的表面光學(xué)結(jié)合的多個(gè)光檢測(cè)器或者位置檢測(cè)型光檢測(cè)器；所述閃爍器的制造方法包括形成多個(gè)改質(zhì)區(qū)域的工序，通過將激光照射至成為所述 閃爍器的結(jié)晶塊的內(nèi)部，從而在所述結(jié)晶塊的內(nèi)部形成具有與周圍不同的折射率且三維 散布的多個(gè)改質(zhì)區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的閃爍器的制造方法，其特征在于將各個(gè)改質(zhì)區(qū)域配置為，使得所述閃爍器中的閃爍光以對(duì)應(yīng)于其產(chǎn)生位置的分配比 率被分配給所述多個(gè)光檢測(cè)器的各個(gè)或者所述位置檢測(cè)型光檢測(cè)器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的閃爍器的制造方法，其特征在于所述多個(gè)改質(zhì)區(qū)域是對(duì)光進(jìn)行散射的區(qū)域以及構(gòu)成衍射型透鏡的區(qū)域中的至少一者ο
4.一種放射線檢測(cè)器，其特征在于 具備包含多個(gè)改質(zhì)區(qū)域的閃爍器，和與所述閃爍器的表面光學(xué)結(jié)合的多個(gè)光檢測(cè)器或者位置檢測(cè)型光檢測(cè)器， 所述多個(gè)改質(zhì)區(qū)域通過將激光照射至成為所述閃爍器的結(jié)晶塊的內(nèi)部而形成，并且 在所述閃爍器的內(nèi)部具有與周圍不同的折射率，且所述多個(gè)改質(zhì)區(qū)域以三維進(jìn)行散布。
5.如權(quán)利要求4所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于所述多個(gè)改質(zhì)區(qū)域的各個(gè)被配置為，所述閃爍器中的閃爍光以對(duì)應(yīng)于其產(chǎn)生位置的 分配比率被分配給所述多個(gè)光檢測(cè)器的各個(gè)或者所述位置檢測(cè)型光檢測(cè)器。
6.如權(quán)利要求4或5所述的放射線檢測(cè)器，其特征在于所述多個(gè)改質(zhì)區(qū)域是對(duì)光進(jìn)行散射的區(qū)域以及構(gòu)成衍射型透鏡的區(qū)域中的至少一者ο
7.—種閃爍器，其特征在于包括多個(gè)改質(zhì)區(qū)域，所述多個(gè)改質(zhì)區(qū)域通過將激光照射至成為閃爍器的結(jié)晶塊的內(nèi) 部而形成，并在所述結(jié)晶塊的內(nèi)部具有與周圍不同的折射率，且所述多個(gè)改質(zhì)區(qū)域以三 維進(jìn)行散布。
全文摘要
本發(fā)明的放射線檢測(cè)器，其特征在于具備包含多個(gè)改質(zhì)區(qū)域(21)的閃爍器(2A)以及與閃爍器(2A)的表面進(jìn)行光學(xué)結(jié)合的多個(gè)光檢測(cè)器或者位置檢測(cè)型光檢測(cè)器。多個(gè)改質(zhì)區(qū)域(21)通過將激光照射至成為閃爍器(2A)的結(jié)晶塊的內(nèi)部而形成，在閃爍器(2A)的內(nèi)部具有與周圍不同的折射率且以三維進(jìn)行散布。
文檔編號(hào)G01T1/20GK102017010SQ20098011651
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者山下貴司, 掛川誠, 森谷隆廣 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社