Orbray주식회사는 독자 기술인 고품질 대구경 단결정 다이아몬드를 이용한 방사선 검출기를 개발했다. 다이아몬드는 물성이 뛰어나고 방사선에 대한 높은 내성을 가지고 있기 때문에 다른 재료로 만들어진 방사선 검출기로는 파괴되어 버리는 고방사능 환경에서도 사용이 가능하다. 또 생체학적 조직의 구성과 거의 동일하기 때문에 방사선에 의한 진단이나 치료 계획 입안 시의 진단하는 의료 용도에 적합하다. 이러한 장점을 활용하여 낮은 에너지의 진단용 X선부터 높은 에너지의 치료용 X선까지 고도의 정밀 측정이 가능하다는 사실을 실증해냈다.

다이아몬드는 높은 열적•화학적 안정성과 고속 응답성 등 방사선 검출기에 이상적인 물성을 가진 반도체 재료다. 또 다이아몬드는 원자 번호가 6인 탄소로 구성되어 있어 생체 조직과 등가의 재료다. 이러한 특징으로 다이아몬드는 원자력공학이나 핵융합, 고에너지 물리학, 방사선 치료 분야의 방사선 검출기로서 연구되어 왔다. 1990년대까지는 연구에서 천연 다이아몬드를 선별해서 사용했지만, 2000년대 이후에는 화학 기상 성장법(CVD)으로 고순도 다이아몬드 합성 기술이 확립됨에 따라 검출기 특성은 큰 폭으로 향상되었다. 호모 에피택셜 성장법으로 제작된 단결정 CVD 다이아몬드는 감도가 높고 분광 특성도 뛰어나다.

Orbray주식회사는 독자적인 스텝플로 성장법을 이용해서 직경 2인치의 고품질(100) 다이아몬드 자립 기판(상품명: KENZAN Diamond™)을 개발했다고 2021년 9월 9일자 보도 자료를 발표했다. 이 다이아몬드를 이용해서 도쿄도립대학, 도호쿠대학, 도호쿠공업대학, 오사카대학과 공동으로 그림 1에 나타내는 다이아몬드 방사선 검출기를 개발했다. 의료 현장에서 사용되는 X선 조사 장치를 이용한 평가에서 방사선 검출기의 감도가 높고 분광 특성도 뛰어나다는 사실이 입증되었다. 또 세계 최대의 사방 20mm 대면적 다이아몬드를 이용한 초고감도 검출기를 시험 제작했다. 향후 사용자 평가를 진행하면서 제품을 개발해 나갈 예정이다.

4월 10-13일에 개최되는 일본의학물리학회 학술대회에서는 다이아몬드 제조 방법과 검출기의 평가 결과에 대해 발표하고, 동시에 개최하는 국제 의료 영상 기술 전시회에서는 방사선 검출기 실제 기계를 전시할 예정이다.