专利名称：二维阵列x射线检测器的检查方法作为在X射线摄影装置中使用的二维阵列X射线检测器，例如已知一种平板检测器(FPD)。该平板检测器具有如下结构在将TFT等开关元件配置成二维阵列(矩阵)状的基板上蒸镀了 a-Se (非晶硒)等转换膜。在该平板检测器中，当穿过被检体而形成的X射线图像被投影到转换膜上时，在转换膜内产生与图像的浓度成比例的电荷信号。利用被配置成二维阵列状的像素电极来收集该电荷信号，并蓄积到静电电容(capacitance)中。随着开关元件的动作读出静电电容所蓄积的电荷，并将该电荷作为电信号发送到图像处理部来进行图像处理(参照专利文献I)。专利文献I :日本特开2008-301883号公报
_4] 发明要解决的问题在使用了这种a-Se等转换膜的二维阵列X射线检测器中，有时在制造过程中产生缺陷像素。在使用二维阵列X射线检测器的期间，这些缺陷像素中的部分缺陷像素的数量、尺寸急剧增长，短时间内会妨碍X射线摄影。这样，关于存在具有在短时间内急剧增长的增长性的缺陷像素的二维阵列X射线检测器，由于缺陷像素造成不能准确地进行X射线摄影，因此不能将该二维阵列X射线检测器用于X射线摄影装置等。另一方面，并非所有的缺陷像素均是具有像这样地在短时间内急剧增长的增长性的缺陷像素。关于不具有增长性的缺陷像素，通过进行缺陷登记并对像素值进行插值，能够将具备这种缺陷像素的二维阵列X射线检测器用于X射线摄影。因此，关于缺陷像素，需要判断其是急剧增长的缺陷像素还是尺寸不发生变化的缺陷像素，但是现状是，即使考虑二维阵列X射线检测器中的缺陷数量、缺陷尺寸等，也仍无法进行这种判断。本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供如下一种二维阵列X射线检测器的检查方法通过对具有在短时间内其尺寸变大的增长性的缺陷像素进行识别，能够识别不适合于X射线摄影的二维阵列X射线检测器。用于解决问题的方案发明I中记载的发明是一种二维阵列X射线检测器的检查方法，该二维阵列X射线检测器具备转换膜，其感应X射线并输出与入射的X射线剂量相对应的电荷信号；共用电极，其形成在上述转换膜的表面，对上述转换膜施加偏置电压；多个像素电极，其在上述转换膜的与上述共用电极相反一侧的表面与像素相对应地配置成矩阵状；多个储能电容，其分别与各上述像素电极相连接并蓄积电荷信号；开关元件，其与上述像素电极相连接；栅极驱动器，其在读出信号时通过栅极总线使各开关元件依次导通；以及数据集成部，其通过数据总线读出各上述储能电容所蓄积的电荷信号，该二维阵列X射线检测器的检查方法包括以下步骤偏置电压步骤，多次反复利用上述共用电极施加偏置电压和停止施加偏置电压；暗电流值测量步骤，对没有照射X射线的状态下的各像素的像素值进行测量；缺陷像素识别步骤，根据在上述暗电流值测量步骤中测量出的各像素的像素值来识别缺陷像素；以及判断步骤，根据在上述缺陷像素识别步骤中识别出的缺陷像素的总数或者缺陷像素块的尺寸来判断二维阵列X射线检测器是否合适。发明2中记载的发明为，在发明I中记载的发明中，上述偏置电压步骤中的施加偏置电压的时间和停止施加偏置电压的时间是通过测量缺陷像素的总数或者缺陷像素块的尺寸随时间的变化来预先设定为上述转换膜的电荷状态稳定的期间的时间。发明3中记载的发明是一种二维阵列X射线检测器的检查方法，该二维阵列X射线检测器具备转换膜，其感应X射线并输出与入射的X射线剂量相对应的电荷信号；共用电极，其形成在上述转换膜的表面，对上述转换膜施加偏置电压；多个像素电极，其在上述转换膜的与上述共用电极相反一侧的表面与像素相对应地配置成矩阵状；多个储能电容，其分别与各上述像素电极相连接并蓄积电荷信号；开关元件，其与上述像素电极相连接；栅极驱动器，其在读出信号时通过栅极总线使各开关元件依次导通；以及数据集成部，其通过数据总线读出各上述储能电容所蓄积的电荷信号，该二维阵列X射线检测器的检查方法的特征在于，包括以下步骤偏置电压步骤，多次反复利用上述共用电极施加偏置电压和施加反向偏置电压；暗电流值测量步骤，对没有照射X射线的状态下的各像素的像素值进行测量；缺陷像素识别步骤，根据在上述暗电流值测量步骤中测量出的各像素的像素值来识别缺陷像素；以及判断步骤，根据在上述缺陷像素识别步骤中识别出的缺陷像素的总数或者缺陷像素块的尺寸来判断二维阵列X射线检测器是否合适。发明4中记载的发明为，在发明3中记载的发明中，上述偏置电压步骤中的施加偏置电压的时间和施加反向偏置电压的时间是通过测量缺陷像素的总数或者缺陷像素块的尺寸随时间的变化来预先设定为上述转换膜的电荷状态稳定的期间的时间。发明5中记载的发明为，在发明I至4中的任一项所述的发明中，在上述判断步骤中，根据在上述缺陷像素识别步骤中识别出的缺陷像素制作缺陷映射表，基于该缺陷映射表判断二维阵列X射线检测器是否合适。发明6中记载的发明为，在发明5中记载的发明中，在上述偏置电压步骤之前还包括制作初始的缺陷映射表的初始缺陷映射表制作步骤，在上述判断步骤中，将根据在上述缺陷像素识别步骤中识别出的缺陷像素生成的缺陷映射表与在上述初始缺陷映射表制作步骤中制作的初始的缺陷映射表进行比较，由此判断二维阵列X射线检测器是否合适。发明7中记载的发明为，在发明I至4中的任一项中记载的发明中，在上述暗电流值测量步骤中，在没有对上述转换膜照射X射线的状态下，使上述开关元件依次导通来检测各像素的电荷信号。发明8中记载的发明为，在发明I至8中的任一项中记载的发明中，在上述偏置电压步骤中，对上述转换膜进行加热。发明的效果、根据发明I和发明2中记载的发明，通过多次反复利用共用电极施加偏置电压和停止施加偏置电压来对转换膜施加应力，由此能够促进缺陷像素的增长。因此，能够识别出具有在短时间内其数量、尺寸变大的增长性的缺陷像素，从而能够识别不适合于X射线摄影的二维阵列X射线检测器。根据发明3和发明4中记载的发明，通过多次反复利用共用电极施加偏置电压和施加反向偏置电压来对转换膜施加应力，由此能够在更短的时间内促进缺陷像素的增长。因此，能够识别出具有在短时间内其数量、尺寸变大的增长性的缺陷像素，从而能够识别不适合于X射线摄影的二维阵列X射线检测器。根据发明5中记载的发明，能够基于缺陷映射表断定缺陷像素的总数或者缺陷像素块的尺寸，由此，能够识别出具有在短时间内其数量、尺寸变大的增长性的缺陷像素，从而能够识别不适合于X射线摄影的二维阵列X射线检测器。根据发明6中记载的发明，通过将根据在缺陷像素识别步骤中识别出的缺陷像素制作的缺陷映射表和在初始缺陷映射表制作步骤中制作的初始的缺陷映射表进行比较来进行判断，因此能够将具有在短时间内其尺寸变大的增长性的缺陷像素与其它缺陷像素相区分，从而更加准确地检测该具有增长性的缺陷像素。 根据发明7中记载的发明，通过在没有对转换膜照射X射线的状态下使开关元件依次导通来检测各像素的电荷信号，由此能够准确地测量暗电流值。根据发明8中记载的发明，在偏置电压步骤中对转换膜进行加热，因此能够缩短转换膜的电荷状态直到稳定为止的期间。因此，能够在短时间内完成偏置电压步骤。图I是应用本发明的X射线摄影装置的概要图。图2是平板检测器4的概要图。图3是侧视平板检测器4而得到的等效电路。图4是俯视平板检测器4而得到的等效电路。图5是表示本发明所涉及的二维阵列X射线检测器的检查方法的流程图。图6是表示本发明的第一实施方式所涉及的偏置电压步骤的流程图。图7的(a)和图7的(b)是表不施加偏置电压和停止施加偏置电压时的转换膜43的状态的概要图。图8的(a)和图8的(b)是表示施加偏置电压和停止施加偏置电压时的转换膜43的状态的概要图。图9是表示本发明的第二实施方式所涉及的偏置电压步骤的流程图。图10是表示本发明的第三实施方式所涉及的偏置电压步骤的流程图。

本发明的实施方式。首先，对应用了本发明所涉及的二维阵列X射线检测器、即平板检测器4的X射线摄影装置的结构进行说明。图I是应用了本发明所涉及的平板检测器4的X射线摄影装置的概要图。该X射线摄影装置具备载置作为被检体的被检者I的工作台2、X射线管3、平板检测器4、A/D转换器5、具备图像处理部61和运算部62的控制部6、存储部63、键盘等输入部64、CRT等显示部65以及对施加于X射线管3的管电压等进行控制的X射线管控制部 。该X射线摄影装置具有如下结构从X射线管3向工作台2上的被检者I照射X射线，通过平板检测器4检测穿过被检者I的X射线，在图像处理部61中对检测出的X射线进行图像处理，利用进行图像处理后得到的由X射线产生的影像信号在显示部65中显示X射线透视图像。接着，说明平板检测器4的结构。图2是平板检测器4的概要图。如图2所示，该平板检测器4具备基板81，其由玻璃基板41和TFT (薄膜晶体管)42构成；a-Se等转换膜43，其被蒸镀在该基板81上；以及 共用电极44，其被配置在该转换膜43上。在转换膜43的两面形成有载流子选择性高电阻膜82。另外，转换膜43和共用电极44被绝缘性的辅助板83和隔板84包围，在由绝缘性的辅助板83、隔板84以及基板81形成的空间中填充了环氧树脂等固化性合成树脂。图3是侧视平板检测器4而得到的等效电路。另外，图4是俯视平板检测器4而得到的等效电路。此外，在图3和图4中省略了载流子选择性高电阻膜82的图示。如上所述，平板检测器4具备玻璃基板41、形成在该玻璃基板41上的TFT 42、被蒸镀在该TFT 42上的a-Se等转换膜43以及被配置在该转换膜43上的共用电极44。TFT42中以纵横的矩阵状、即二维阵列状的配置方式设有作为电荷收集电极的像素电极45。例如在行方向和列方向上配置1024个X 1024个该像素电极45。在图3和图4中示意性地示出了在行方向和列方向上配置3个X3个该像素电极45的情况。各像素电极45连接有开关兀件46和静电电容(capacitance) 47。各像素电极45被连接于各开关元件46的源极S。图4所示的栅极驱动器51连接有多根栅极总线52，这些栅极总线52被连接于开关元件46的栅极G。另一方面，如图4所示，收集电荷信号并将其汇总为一个电荷信号进行输出的多路复用器53经由放大器54连接有多根数据总线55，这些数据总线55被连接于各开关元件46的漏极D。在该平板检测器4中，当穿过被检者I而形成的X射线图像被投影到转换膜43上时，在转换膜43内产生与图像的浓度成比例的电荷信号(载流子)。利用被配置成二维阵列状的像素电极45来收集该电荷信号，并将其蓄积到静电电容47中。然后，在利用共用电极44施加了偏置电压的状态下，通过栅极驱动器51对栅极总线52施加电压，由此使各开关元件46的栅极G成为导通状态。由此，静电电容47所蓄积的电荷信号经由开关元件46的源极S和漏极D被数据总线55读出。被各数据总线55读出的电荷信号在放大器54中被放大，且通过多路复用器53被汇总为一个电荷信号并进行输出。该电荷信号在A/D转换器5中进行数字化处理，并作为X射线检测信号输出到图I所示的控制部6中。在具有这种结构的平板检测器4中，由于转换膜43、载流子选择性高电阻膜82的特性，有时在制造过程中产生缺陷像素。并且，在使用平板检测器4期间，这些缺陷像素中的部分缺陷像素的尺寸急剧增长。在本发明中，通过利用共用电极44反复施加偏置电压，来判断平板检测器4中存在的缺陷是否为这种增长性的缺陷。下面，说明本发明所涉及的二维阵列X射线检测器的检查方法。图5是表示本发明所涉及的二维阵列X射线检测器的检查方法的流程图。在本发明所涉及的二维阵列X射线检测器的检查方法中，首先，对各像素的暗电流值进行测量(步骤SI)。此时，在没有对平板检测器4中的转换膜43照射X射线的状态下使开关元件46依次导通，由此检测平板检测器4的各像素的电荷信号来作为像素值。将此时的各像素的像素值存储为暗电流值。此外，还预先存储有正常像素的像素值。如果完成全部像素的暗电流值的测量(步骤S2)，则针对平板检测器4中的每个像素，将没有照射X射线的状态下的各像素的像素值、即暗电流值与正常像素的像素值进行比较，由此制作初始的缺陷映射表(步骤S3)。在这种情况下，例如将各像素的暗电流值是正常像素的像素值的两倍以上的像素判断为缺陷像素，将这些缺陷像素的位置等进行映射化处理，并存储为初始的缺陷映射表。在此，普通的平板检测器4的正常像素的暗电流值约为2微安。因此，在缺陷像素的判断中，例如，将暗电流值是否为4微安以上作为基准。在该阶段，在缺陷像素的总数超过预先设定的基准值或者缺陷像素块的尺寸超过 预先设定的基准值的情况下，该平板检测器4被认定为次品(步骤S4)，将其废弃或者回收(步骤SI I)。接着，执行偏置电压步骤(步骤S5)。利用图6所示的子例程来执行该偏置电压步骤。图6是表示本发明的第一实施方式所涉及的偏置电压步骤的流程图。在该偏置电压步骤中，首先施加偏置电压(步骤S511)。利用图2和图3所示的共用电极44来执行该偏置电压的施加。然后，如果经过偏置电压的施加时间(步骤S512)，则停止施加偏置电压(步骤S513)。接着，等待经过偏置电压的停止施加时间(步骤S514)。然后，将施加该偏置电压和停止施加该偏置电压反复进行预先设定的次数(步骤S515)。图7和图8是表示施加偏置电压和停止施加偏置电压时的转换膜43的状态的概要图。此外，在该图中附图标记71表示缺陷，附图标记72表示载流子(空穴)，附图标记73表示载流子陷阱。如图7的(a)所示，在刚施加了偏置电压后，由于不存在载流子陷阱73，因此流经大量载流子电流。然而，如图7的(b)所示，在转换膜43内逐渐产生载流子陷阱73，载流子电流受到限制。在该状态下如果停止施加偏置电流，则如图8的(a)所示那样载流子陷阱73逐渐消除。即，直到转换膜43内的载流子陷阱放出载流子72为止需要规定的时间。在施加或者停止施加偏置电压直到转换膜43内部的电荷状态稳定为止的过渡状态期间，在转换膜43内部的不均匀的部分、载流子选择性高电阻膜82层处集中高电压，对 转换膜43施加比稳定状态更甚的应力。不能承受该应力的区域由于部分放电而成为异常地流过暗电流的缺陷像素。在暗电流的电流值超过静电电容47的电容量的情况下，电荷向周围的像素溢出而成为具有几个像素大小的缺陷像素块。在此，如上所述，如果从施加偏置电压或者停止施加偏置电压起未经过固定时间，则转换膜43内的电荷状态不稳定，因此如果偏置电压的导通/截止的期间比电荷状态达到稳定为止的期间短，则不能施加上述应力来进行实验。因此，通过预先检查典型的平板检测器4的缺陷像素的总数和缺陷像素块的尺寸的变化来求出转换膜43内的电荷状态达到稳定为止的时间，通过使偏置电压的导通/截止的期间比该时间长，能够准确地检测由于应力而产生缺陷像素。在使用非晶硒作为转换膜43、使用Sb2S3(二硫化锑)作为载流子选择性高电阻膜82的情况下，为了确定上述偏置电压的导通/截止期间，使用如下的平板检测器4进行实验在大约900万个总像素数中，缺陷像素块有A、B、C三个，缺陷像素总数有7000个左右。
下述表I是表示开始施加偏置电流后的经过时间和缺陷的情况的图表。S卩，对七天未施加偏置电压而使转换膜43的内部的电荷状态足够稳定的平板检测器4施加与平常使用时相同的偏置电压，以60分钟的间隔在该状态后不久(I. 5分钟后)、经过60分钟后、经过120分钟后测量缺陷像素块的尺寸的变化和缺陷像素的像素数。从下述表I可知，在刚施加偏置电压后，由于不存在载流子陷阱而流经过渡电流，从而缺陷像素块和缺陷像素数示出大的值，但是约经过60分钟达到稳定。基于该结果明确了以下内容考虑到各平板检测器4的个体差异，将偏置电压的施加时间设为90分钟左右是恰当的。[表 I]


本发明的目的在于提供一种二维阵列X射线检测器的检查方法，该检查方法能够通过对具有其尺寸在短时间内变大的增长性的缺陷像素进行识别，来识别不适合于X射线摄影的二维阵列X射线检测器。该二维阵列X射线检测器的检查方法包括以下步骤偏置电压步骤，多次反复利用共用电极施加偏置电压和停止施加偏置电压；暗电流值测量步骤，对不照射X射线的状态下的各像素的像素值进行测量；缺陷像素识别步骤，根据在暗电流值测量步骤中测量出的各像素的像素值来识别缺陷像素；以及判断步骤，根据在缺陷像素识别步骤中识别出的缺陷像素的总数或者缺陷像素块的尺寸来判断二维阵列X射线检测器是否合适。