本发明专利技术提供一种Ｘ射线摄像设备及Ｘ射线摄影装置。Ｘ射线摄像设备（１）具备Ｘ射线检测部（２）、冷电子源（３）、以及遮光涂层（９）。Ｘ射线检测部（２）具备由若Ｘ射线入射则产生电荷的Ｘ射线变换材料构成的Ｘ射线变换层、形成在Ｘ射线变换层的入射面的第一电荷注入阻止层、以及形成在Ｘ射线变换层的背面的第二电荷注入阻止层。冷电子源（３）具备分别向Ｘ射线检测部（２）的第二电荷注入阻止层能够发射电子的配置成多个矩阵状的电子发射部。遮光涂层（９）对可见光向Ｘ射线检测部（２）的入射进行遮挡。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合于医科、牙科等医疗诊断领域中的X射线摄影的X射线摄像设备。
技术介绍
图13示出适合于医疗诊断领域的X射线摄影的现有的X射线摄像设 备101。该X射线摄像设备101具备由包含非晶态硒(a-Se)等的X射线 变换材料构成的X射线变换层102和薄膜晶体管(TFT)阵列103。将入 射的X射线利用X射线变换层102变换为电荷，并利用TFT阵列103读 出该电荷，由此得到X射线图像。此种X射线摄像设备101公开在例如 专利文献l或非专利文献l中。X射线摄像设备中的X射线图像的检测效率或者灵敏度依赖于利用X 射线变换层变换X射线得到的电荷量。在包含图13中图示的部件的现有 的X射线摄像设备中，能够作为图像检测的能量的量，相对于输入到X 射线摄像设备的表面的X射线能量，最大不过70%左右。在医疗诊断领域的X射线摄影中强烈要求减少被检验者遭受的辐射 量。为了减少被检验者遭受的辐射量，如何提高灵敏度是X射线摄像设备 向医疗诊断领域的应用中的最大的课题。专利文献l:(日本)特开2001-148475非专利文献l:和泉良弘，其它六名，"平板X射线图像传感器的开发"，夏普技报，夏普株式会社，2001年8月，总第80期，p25 30
技术实现思路
本专利技术的目的在于，大幅度提高X射线摄像设备的灵敏度，由此特别 飞跃性地减少医疗诊断领域中的X射线摄影时的被检验者遭受的辐射量。 在本说明书中，所谓x射线是原子中的电子的状态变化产生的电磁4波，且至少包含波长为lpm 10nm左右的电磁波。本专利技术的第一方式提供一种X射线摄像设备，其具有具有X射线 检测部，其包括具有X射线入射的第一面以及与该第一面相反一侧的第 二面并由若所述X射线入射则产生电荷的X射线变换材料构成X射线变 换层、形成在所述X射线变换层的所述第一面的第一电荷注入阻止层、形 成在所述X射线变换层的所述第二面的第二电荷注入阻止层； 冷电子源，其具备能够分别向所述X射线检测部的所述第二电荷注入阻止 层发射电子的多个配置成矩阵状的电子发射部；遮光部，其对可见光向所 述X射线检测部的入射进行遮挡；电压施加部，其相对于所述X射线检 测部的所述X射线变换层施加使引起雪崩倍增的电场产生的电压；电子源 驱动部，其依次驱动所述冷电子源的所述多个电子发射部而使其发射电 子；读出部，其在通过从所述电子发射部发射的电子而中和的所述X射线 变换层中，电子性地检测由于入射所述X射线而产生的电荷。在X射线检测部的X射线变换层中由入射X射线产生的电荷通过雪 崩倍增而进行倍增。而且，可见光向X射线检测部的入射由遮光部遮挡。 因此，通过该结构，能够不受可见光的干扰等的影响而以极高灵敏度电子 性地将照射在X射线检测部的X射线像作为图像数据而检测出，从而能 够实现飞跃性地减少在医疗诊断领域的X射线摄影中的被检验者遭受的 辐射量。所述X射线变换材料包含例如非晶态硒。非晶态硒作为将可见光变换为电荷的光电变换材料己经有实际使用 成效。因此，作为构成X射线变换层的X射线变换材料通过使用非晶态 硒，能够利用己知的制法，从而能够容易实现高灵敏度的X射线摄像设备。 作为所述冷电子源能够采用弹道电子面发射型电子源。 弹道电子面发射型电子源使用多个在柱状多晶硅之间将纳米晶硅层 形成为链状的微细构造、形成为膜状的纳米晶硅-多晶硅混合层 (Nanocrystalline Poly-Silicon Layer: NPS层)。NPS层通过相对于多晶硅 层实施阳极氧化处理和低温氧化加工能够制作，因此能够容易实现大型 化。因此，作为冷电子源如果采用弹道电子面发射型电子源，则能够实现 具有广阔摄像区域的大面积的X射线摄像设备。能够采用Spindt型电子源作为所述冷电子源。采用Spindt型电子源作为冷电子源时，能够使作为电子发射部发挥功 能的发射器高密度化，因此能够使通过X射线摄像设备得到的图像更加高 精细化。具体来说，所述遮光部是形成为至少覆盖所述X射线的入射侧即所述 第一面侧的所述X射线检测部的、由遮光性树脂材料构成的遮光涂层。或者，所述遮光部也可以是在其内部至少收容所述X射线检测部和所 述冷电子源的由遮光性材料构成的遮光壳体。所述电压施加部优选使在所述X射线检测部的所述X射线变换层中 产生0.1 X 106V/m以上0.6X 106V/m以下的平均电场。通过该结构，能够以高灵敏度且实用的动作电压控制X射线摄像设备。本专利技术的第二方式提供一种X射线摄影装置，其具有所述X射线 摄像设备；移动部，其使所述X射线摄像设备进行空间移动；X射线照射部，其相对于摄影对象位于所述x射线摄像设备的相反侧，并使向所述摄影对象照射X射线而透过的X射线向所述X射线摄像设备入射。根据该结构，能够实现使X射线摄像设备进行空间移动并能够进行高 灵敏度的X射线摄影的实用的X射线摄影装置。特别是，在摄影对象为 人体的医疗诊断领域的X射线摄影时，通过该X射线摄影装置能够实现 飞跃性地减少被检验者遭受的辐射量。本专利技术通过组合在由X射线变换材料构成的X射线变换层的两面形 成电荷注入阻止层的X射线检测部、具有配置为矩阵状的多个电子发射部 的冷电子源、以及遮挡可见光入射的遮光部，能够不受可见光产生的干扰 等的影响而实现极高灵敏度的X射线摄像设备。而且，如果将该X射线 摄像设备使用在医疗诊断领域的X射线摄影中，则能够飞跃性地减少摄影 时的被检验者遭受的辐射量。附图说明图1是本专利技术第一实施方式所涉及的X射线摄像设备的示意性剖面图。6图2是本专利技术第一实施方式所涉及的X射线摄像设备的动作原理说明图。图3是冷电子源为BSD时第一实施方式所涉及的X射线摄像设备的示意性放大部分剖面图。图4是冷电子源为BSD时的X射线摄像元件的动作原理说明图。图5是BSD的示意性局部放大剖面图。图6是BSD及X射线检测部的示意性分解立体图。图7是Spindt (7匕°乂卜)型电子源的示意性局部放大剖面图。图8是冷电子源为Spindt型电子源时的X射线摄像元件的动作原理说明图。图9是本专利技术第二实施方式所涉及的X射线摄像设备的示意性剖面图。图10是本专利技术第三实施方式所涉及的X射线摄像设备的示意性剖面图。图11是表示信号电流及倍率相对于向本专利技术所涉及的X射线摄像设 备中的X射线检测部所施加的施加电压的变化的线图。图12是示出具备本专利技术所涉及的X射线摄像设备的X射线摄影装置 的示意性立体图。图13是示出现有的X射线摄像设备的一个例子的示意性剖面图。图中1 X射线摄像设备2 X射线检测部 3冷电子源3a电子发射部 4 面板 5基板7设备壳体 8真空空间 9遮光涂层11绝缘层12电极层13 X射线变换层13a入射面13b背面14第一电荷注入阻止层15第二电荷注入阻止层16导电线17 电压施加电路18读出电路19放大器电路20 A/D变换电路23 电子源驱动电路31弹道电子面发射型电子源(BSD)32纳米晶硅-多晶硅混合层(NPS层)32a电子发射面32b背面33上部电极34下部电极35基板36柱状多晶硅37纳米晶硅38A、 38B 带状电极39 地面40切换电路41电压施加电路42 电极43 电压施加电路45氧化膜51 Spindt型电子源852基板53阴极电极54绝缘层55 栅电极56细孔57本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ｘ射线摄像设备，其中， 具有： Ｘ射线检测部，其包括：具有Ｘ射线入射的第一面以及与该第一面相反一侧的第二面并由若所述Ｘ射线入射则产生电荷的Ｘ射线变换材料构成Ｘ射线变换层、形成在所述Ｘ射线变换层的所述第一面的第一电荷注入阻止层 、形成在所述Ｘ射线变换层的所述第二面的第二电荷注入阻止层； 冷电子源，其具备能够分别向所述Ｘ射线检测部的所述第二电荷注入阻止层发射电子的多个配置成矩阵状的电子发射部； 遮光部，其对可见光向所述Ｘ射线检测部的入射进行遮挡； 电压施加部，其相对于所述Ｘ射线检测部的所述Ｘ射线变换层施加使引起雪崩倍增的电场产生的电压； 电子源驱动部，其依次驱动所述冷电子源的所述多个电子发射部而使其发射电子； 读出部，其在通过从所述电子发射部发射的电子而中和的所述Ｘ射线变 换层中，电子性地检测由于入射所述Ｘ射线而产生的电荷。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：山本敏义，井野芳浩，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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