JPH11281747A - Semiconductor radiation detector - Google Patents

Semiconductor radiation detector

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Publication number
JPH11281747A
JPH11281747A JP10081843A JP8184398A JPH11281747A JP H11281747 A JPH11281747 A JP H11281747A JP 10081843 A JP10081843 A JP 10081843A JP 8184398 A JP8184398 A JP 8184398A JP H11281747 A JPH11281747 A JP H11281747A
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JP
Japan
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semiconductor
bias
radiation
electrode
cells
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Pending
Application number
JP10081843A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Yamakawa
勉 山河
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Priority to US09/277,162 priority patent/US6236051B1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor radiation detector the cell density of which can be improved by leaps and bounds, by reducing the dead space among cells. SOLUTION: A semiconductor radiation detector is constituted in such a way that bias electrodes 2 and 3 and signal electrodes 4 are arranged against a plurality of semiconductor cells for detecting radiation arranged in the X- direction, so that the electrodes 4 may be shared by their adjacent paired semiconductor cells 1, and relatively low and high bias voltages may be impressed respectively upon the bias electrodes 2 and 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガンマカメラ等に
装備される放射線半導体検出器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation semiconductor detector mounted on a gamma camera or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、ガンマカメラにおいては、放射
線検出器は、被検体に注入された放射線同位元素(R
I)からのガンマ線を検出する最前線の最も重要な構成
要素の一つであり、この性能がカメラ全体の空間分解能
やエネルギー分解能、さらには計数特性等の性能を左右
するといっても過言ではない。
2. Description of the Related Art For example, in a gamma camera, a radiation detector includes a radiation isotope (R) injected into a subject.
It is one of the most important components of the forefront for detecting gamma rays from I), and it is not an exaggeration to say that this performance affects the performance of the entire camera, such as the spatial resolution and energy resolution, as well as the counting characteristics. .

【0003】現在、主流を占めているのは、シンチレー
ション型検出器であり、これは周知の通り、ガンマ線の
入射によりシンチレータ(蛍光体)で発生した光を、そ
の背面に稠密に配列された複数の光電子増倍管(PM
T)又はホトダイオードアレイで検出する構造になって
おり、非常に大型で重いばかりでなく、エネルギー分解
能も低いものであった。
At present, the mainstream is a scintillation-type detector. As is well known, light generated by a scintillator (phosphor) due to the incidence of gamma rays is densely arranged on the back of the detector. Photomultiplier tube (PM
T) or a structure for detection by a photodiode array, which was not only very large and heavy, but also low in energy resolution.

【0004】これに対して、近年脚光を浴びているの
が、半導体検出器であり、これはガンマ線を直接的に検
出するので、ガンマ線−光−電気という2段階の変換過
程を経る従来のシンチレーション型検出器よりも電気信
号への変換効率が高く、しかも半導体セルでガンマ線を
個別に検出できるので、エネルギー分解能や計数能力が
著しく向上するものと期待されている。
On the other hand, a semiconductor detector which has recently been spotlighted is a semiconductor detector, which directly detects gamma rays, and thus has a conventional scintillation which undergoes a two-stage conversion process of gamma rays-light-electricity. Since the conversion efficiency into an electric signal is higher than that of the type detector and the gamma rays can be individually detected by the semiconductor cells, it is expected that the energy resolution and the counting ability are remarkably improved.

【0005】この半導体検出器の構造及び検出の仕組み
としては、周知の通り、例えば、CdTe(テルル化カ
ドミウム)といった化合物半導体に電極が形成され、そ
の両面電極にバイアス電極板と信号電極板とを貼り合わ
せてなり、このような構造に対して、バイアス電圧を印
加した状態で、ガンマ線が入射すると、電子と正孔の対
が多数発生し、それぞれが正電極と負電極に移動する際
に誘導される誘導電荷が正電極側に設置されるチャージ
アンプに蓄積され、これがエネルギーに比例した信号と
して出力される。
As well known in the art, the structure and detection mechanism of this semiconductor detector are as follows. For example, electrodes are formed on a compound semiconductor such as CdTe (cadmium telluride), and a bias electrode plate and a signal electrode plate are formed on both surface electrodes. When a gamma ray is applied to such a structure with a bias voltage applied, a large number of pairs of electrons and holes are generated, each of which is induced when moving to the positive and negative electrodes. The induced charge is accumulated in a charge amplifier provided on the positive electrode side, and is output as a signal proportional to energy.

【0006】素子の構造としては、表面と裏面にバイア
ス電極と信号電極をそれぞれ形成し、縦横に素子分離し
て2次元的なアレイを形作り、バイアス電極を通過して
入射してきたガンマ線を検出するように構成したものが
多いが、またガンマ線を吸収する方向の距離を十分長く
でき、しかもセル密度(空間分解能)を高くできるよう
に、半導体セルをガンマ線の入射方向に略平行に縦置き
にしてアレイ状に配列した構造が考えられている。
The device has a structure in which a bias electrode and a signal electrode are formed on the front surface and the back surface, respectively, and the elements are separated vertically and horizontally to form a two-dimensional array, and gamma rays incident through the bias electrode are detected. In many cases, semiconductor cells are vertically arranged substantially parallel to the direction of gamma ray incidence so that the distance in the direction of absorbing gamma rays can be made sufficiently long and the cell density (spatial resolution) can be increased. A structure arranged in an array is considered.

【0007】しかし、このような縦置きタイプでは、1
枚板を素子分離によりアレイ構造を形作る従来の横置き
タイプに比べて、物理的にバラバラのセルを配列するた
めにその配列精度が低下し、つまりモジュール間やモジ
ュール内のセル間のデッドスペースの大きさに不均一が
あって、独特のアーチファクトを生む等の問題が合っ
た。さらには、隣り合うセル間には電極層や絶縁層等を
挟む必要があり、さらには上記不均一を調整するための
余裕を設けるためにも、セル間のデッドスペースをある
程度大きくとる必要があったので、セル密度の向上には
限界があった。
[0007] However, in such a vertical type, 1
Compared to the conventional horizontal type, in which a single plate forms an array structure by element separation, the arrangement accuracy is reduced due to the physical disposition of cells, that is, the dead space between modules and between cells in a module is reduced. The problem was that the size was not uniform and produced unique artifacts. Furthermore, it is necessary to sandwich an electrode layer, an insulating layer, and the like between adjacent cells, and furthermore, to provide a margin for adjusting the above-described nonuniformity, it is necessary to increase a dead space between cells to some extent. Therefore, there was a limit to the improvement in cell density.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、セル
間のデッドスペースを減らし、セル密度を飛躍的に向上
し得る放射線半導体検出器を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a radiation semiconductor detector capable of reducing dead space between cells and dramatically improving cell density.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明による放射線半導
体検出器は、請求項1に記載のように、所定方向に沿っ
て配列された放射線検出用の複数の半導体セル各々に対
してバイアス電極と信号電極とを、信号電極が隣り合う
ペアの半導体セルで共有されるように配置し、前記バイ
アス電極には配列方向に沿って第1のバイアス電圧と第
2のバイアス電圧を交互に印加するように構成したこと
を特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, a radiation semiconductor detector according to the present invention comprises a bias electrode and a bias electrode for each of a plurality of radiation detecting semiconductor cells arranged along a predetermined direction. A signal electrode and a signal electrode are arranged such that the signal electrode is shared by adjacent pairs of semiconductor cells, and a first bias voltage and a second bias voltage are alternately applied to the bias electrode along the arrangement direction. It is characterized by having been constituted.

【0010】また、本発明による放射線半導体検出器
は、請求項2に記載のように、所定方向に沿って配列さ
れた放射線検出用の複数の半導体セル各々に対してバイ
アス電極と信号電極とを、前記信号電極が前記半導体セ
ルに対して個別に設けられ、且つ前記バイアス電極が隣
り合うペアの半導体セルで共有されるように配置したこ
とを特徴としている。 (作用)請求項1や2に記載の本発明によると、半導体
セルを放射線の入射方向に略平行に縦置きに配置してい
るので、放射線を吸収する方向の距離を十分長くしてエ
ネルギー分解能や計数能力を向上させることができ、し
かもセル密度(空間分解能)を高くすることができる。
In the radiation semiconductor detector according to the present invention, a bias electrode and a signal electrode are provided for each of a plurality of radiation detecting semiconductor cells arranged along a predetermined direction. The signal electrodes are individually provided for the semiconductor cells, and the bias electrodes are arranged so as to be shared by adjacent pairs of semiconductor cells. (Operation) According to the present invention as set forth in claims 1 and 2, since the semiconductor cells are arranged vertically in a direction substantially parallel to the incident direction of radiation, the distance in the direction in which radiation is absorbed is made sufficiently long to achieve energy resolution. And the counting ability can be improved, and the cell density (spatial resolution) can be increased.

【0011】しかも、請求項1では、信号電極を隣り合
うペアの半導体セルで共有させ、請求項2でも、バイア
ス電極を隣り合うペアの半導体セルで共有させているの
で、セル各々の両面にバイアス電極と信号電極とを形成
して、全てのセル間にバイアス電極と信号電極とが必要
とされるような単純な縦置きタイプの従来よりも、セル
間の間隔、つまりデッドスペースを減らすことができ、
その分、セル密度(空間分解能)を高く(短く)するこ
とができ、また不感帯の存在による感度劣化を防ぐこと
ができる。
Further, in the first aspect, the signal electrode is shared by the adjacent pair of semiconductor cells, and in the second aspect, the bias electrode is shared by the adjacent pair of semiconductor cells. By forming electrodes and signal electrodes, it is possible to reduce the spacing between cells, that is, dead space, compared to a simple vertical type where a bias electrode and a signal electrode are required between all cells. Can,
As a result, the cell density (spatial resolution) can be increased (shorter), and sensitivity degradation due to the presence of a dead zone can be prevented.

【0012】しかも、請求項1では、信号電極を隣り合
うペアの半導体セルで共有させ、請求項2でも、バイア
ス電極を隣り合うペアの半導体セルで共有させているの
で、セル各々の両面にバイアス電極と信号電極とを形成
して、全てのセル間にバイアス電極と信号電極との両方
が必要とされるような単純な縦置きタイプの従来より
も、セル間の間隔、つまりデッドスペースを減らすこと
ができ、その分、セル密度(空間分解能)を飛躍的に高
くすることができ、また不感帯の存在による感度劣化を
防ぐことができる。
Further, in the first aspect, the signal electrode is shared by the adjacent pair of semiconductor cells, and in the second aspect, the bias electrode is shared by the adjacent pair of semiconductor cells. By forming electrodes and signal electrodes, the distance between cells, that is, the dead space, is reduced as compared with the conventional vertical type in which both the bias electrode and the signal electrode are required between all cells. As a result, the cell density (spatial resolution) can be significantly increased, and the sensitivity can be prevented from deteriorating due to the presence of the dead zone.

【0013】なお、請求項2では、信号電極は半導体セ
ル毎に個別に設けているので、隣り合う半導体セル間で
信号の混信は生じないが、請求項1では、バイアス電極
と共に、信号電極をも共有させているので、隣り合う半
導体セルのいずれに放射線が入射したのかを判別しなけ
ればならない。この判別は、次のように実現され得る。
バイアス電極には配列方向に沿って第1のバイアス電圧
と第2のバイアス電圧が交互に印加される。つまり、信
号電極を共有する隣り合う半導体セルの一方には第1の
バイアス電圧が、また他方には第2のバイアス電圧が印
加されるので、チャージアップ時間に差が生じる。バイ
アス電圧が高いほど、このチャージアップ時間は速くな
る。従って、このチャージアップ時間から、隣り合う半
導体セルのいずれに放射線が入射したのかを判別するこ
とができるのである。
In the second aspect, the signal electrode is provided individually for each semiconductor cell, so that signal interference does not occur between adjacent semiconductor cells. However, in the first aspect, the signal electrode is used together with the bias electrode. Therefore, it is necessary to determine which of the adjacent semiconductor cells has received the radiation. This determination can be realized as follows.
The first bias voltage and the second bias voltage are alternately applied to the bias electrodes along the arrangement direction. That is, the first bias voltage is applied to one of the adjacent semiconductor cells sharing the signal electrode, and the second bias voltage is applied to the other, so that a difference occurs in the charge-up time. The higher the bias voltage, the faster this charge-up time. Therefore, it is possible to determine which of the adjacent semiconductor cells has received the radiation from the charge-up time.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
放射線半導体検出器を好ましい実施形態により詳細に説
明する。なお、ここでは被検体に投与された放射性同位
元素(RI)の体内分布をプレーナ像、SPECT像、
PET像として映像化する核医学診断装置(ガンマカメ
ラ)に装備される放射線半導体検出器として説明する
が、放射線半導体検出器の適用はこのガンマカメラに限
定されることはなく、X線コンピュータ断層撮影装置
(俗称ではCTスキャナ)や、その他の例えば非破壊検
査等の分野で合ってもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a radiation semiconductor detector according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, the distribution of the radioisotope (RI) in the body administered to the subject is shown as a planar image, a SPECT image,
The following description will be given as a radiation semiconductor detector provided in a nuclear medicine diagnostic apparatus (gamma camera) for imaging as a PET image, but the application of the radiation semiconductor detector is not limited to this gamma camera, and X-ray computed tomography The present invention may be applied to a device (commonly called a CT scanner) or other fields such as nondestructive inspection.

【0015】図1には本実施形態による放射線半導体検
出器の平面図を示し、図2には図1の一部分の拡大模式
図、図3(a)には図2の正面図、図3(b)には図2
の側面図ている。被検体内のRIから放射されたガンマ
線を電気信号として直接的に検出することの可能な例え
ばCdTe(テルル化カドミウム)といった化合物半導
体の半導体セル1の2次元アレイは、マザーボード11
の上に、半導体セル1の1次元アレイを構成する複数の
モジュール15を実装することにより形成している。
FIG. 1 is a plan view of the radiation semiconductor detector according to the present embodiment, FIG. 2 is an enlarged schematic view of a part of FIG. 1, FIG. 3A is a front view of FIG. FIG.
FIG. A two-dimensional array of semiconductor cells 1 of a compound semiconductor such as CdTe (cadmium telluride), which can directly detect gamma rays emitted from RI in the subject as an electric signal, includes a motherboard 11.
Are formed by mounting a plurality of modules 15 that constitute a one-dimensional array of the semiconductor cells 1.

【0016】半導体セル1各々には、バイアス電極2
(又は3)と、信号電極4とが1つづつ対応されるが、
これらバイアス電極2,3と信号電極4は、モジュール
15内でX方向に関して隣り合うペアの半導体セル1の
間で共有されるように、セル間に1つづつ挿入され、導
電性接着剤27で接着される。
Each of the semiconductor cells 1 has a bias electrode 2
(Or 3) and the signal electrodes 4 correspond one by one,
The bias electrodes 2 and 3 and the signal electrode 4 are inserted one by one between the cells so as to be shared between adjacent pairs of semiconductor cells 1 in the X direction in the module 15. Glued.

【0017】すなわち、信号取りだし側の面を向かい合
わせで、また逆バイアスをかけるために負電圧の印加を
受ける面を向かい合わせになるように、交互に向きを変
えて複数の半導体セル1をX方向に沿って一列に配列
し、信号取り出し側の間に信号電極4を挿入し、負電圧
印加側の間にX方向に沿って交互にバイアス電極2と3
を挿入するものである。
That is, the plurality of semiconductor cells 1 are changed alternately so that the surfaces on the signal take-out side face each other and the surfaces on which a negative voltage is applied for applying a reverse bias face each other. The signal electrodes 4 are inserted between the signal extraction sides, and the bias electrodes 2 and 3 are alternately arranged along the X direction between the negative voltage application sides.
Is to be inserted.

【0018】なお、図4(a)に示すように、セル1と
電極2,3,4は、予め実装のために表面が凸凹に形成
されている位置決め用の基板71上に実装されるが、こ
のの基板71を使っても、セル1と電極2,3,4との
配列の間隔にバラツキが生じることは実際上避けられな
いが、このバラツキを、バイアス電極2,3や信号電極
4をセル1に接着する導電性接着剤27の厚みを調整す
ることにより、吸収することができる。
As shown in FIG. 4A, the cell 1 and the electrodes 2, 3, and 4 are mounted on a positioning substrate 71 whose surface is formed to be uneven for mounting. Even if this substrate 71 is used, it is practically unavoidable that the arrangement interval between the cell 1 and the electrodes 2, 3 and 4 varies, but this variation is reduced by the bias electrodes 2 and 3 and the signal electrodes 4 and 3. Can be absorbed by adjusting the thickness of the conductive adhesive 27 that adheres to the cell 1.

【0019】ここで構造的には似通っているにもかかわ
らず、バイアス電極を符号2と3とで区別しているの
は、各々に印加するバイアス電圧が相違するためであ
る。つまり、一方のバイアス電極2にはバイアス電圧H
V1が印加され、他方のバイアス電極3にはバイアス電
圧HV2が印加されるものである。バイアス電圧HV
1,HV2は共に負電圧であり、|HV1|>|HV2
|である。バイアス電極2と3は、X方向に関して、交
互に設けられていて、信号電極4を共有するX方向に関
して隣り合う半導体セル1に異なるバイアス電圧を印加
し、つまり信号電極4を共有する隣り合う半導体セル1
の一方にはバイアス電圧HV1を印加し、また他方のセ
ル1にはバイアス電圧HV2を印加するように工夫され
ている。なお、信号電極4を共有する隣り合うペアのセ
ル1のバイアス電圧の高い方のセル1のチャンネルをA
チャンネルと称し、バイアス電圧の低い方のセル1のチ
ャンネルをBチャンネルと称する。
The reason why the bias electrodes are distinguished by reference numerals 2 and 3 in spite of their similarity in structure is that the bias voltage applied to each is different. That is, the bias voltage H is applied to one bias electrode 2.
V1 is applied, and a bias voltage HV2 is applied to the other bias electrode 3. Bias voltage HV
1, HV2 are both negative voltages, | HV1 |> | HV2
|. The bias electrodes 2 and 3 are provided alternately in the X direction, and apply different bias voltages to the adjacent semiconductor cells 1 in the X direction that share the signal electrode 4, that is, adjacent semiconductors that share the signal electrode 4. Cell 1
The bias voltage HV1 is applied to one of the cells, and the bias voltage HV2 is applied to the other cell 1. In addition, the channel of the cell 1 having the higher bias voltage of the adjacent pair of cells 1 sharing the signal electrode 4 is denoted by A.
The channel of the cell 1 having the lower bias voltage is referred to as a B channel.

【0020】このようなセルアレイは、絶縁性樹脂25
で多層基板21上にマウントされる。多層基板21は、
HV1層と、HV2層と、信号層とが積層されており、
バイアス電極2はHV1層に、バイアス電極3はHV2
層に、信号電極4は信号層にそれぞれ電気的に接続され
ている。
Such a cell array is composed of insulating resin 25
Is mounted on the multilayer substrate 21. The multilayer substrate 21
An HV1 layer, an HV2 layer, and a signal layer are stacked,
The bias electrode 2 is on the HV1 layer, and the bias electrode 3 is on the HV2 layer.
The signal electrode 4 is electrically connected to the signal layer.

【0021】図5(a),(b)に示すように、半導体
セル1は、空間分解能を向上するために、その一つ一つ
が2チャンネルを構成するように、Y方向に関して絶縁
分離層29で電気的に2ピースに分離されており、各ピ
ースには、絶縁性連結材23で互いの絶縁状態を維持し
た状態で連結された2つの信号電極4が一つづつ個別に
設けられている(図2,図3(b)参照)。なお、図3
(b)において、31は、Y方向に隣り合うセル間の絶
縁を維持するための絶縁樹脂である。なお、絶縁分離層
29は、半導体結晶にイオン注入処理を施すことにより
構成する。
As shown in FIGS. 5A and 5B, in order to improve the spatial resolution, the semiconductor cell 1 has an insulating separation layer 29 in the Y direction such that each of the cells forms two channels. Are electrically separated into two pieces, and each piece is provided with two signal electrodes 4 individually connected to each other while maintaining an insulating state with each other by an insulating connecting material 23. (See FIGS. 2 and 3 (b)). Note that FIG.
In (b), 31 is an insulating resin for maintaining insulation between cells adjacent in the Y direction. The insulating separation layer 29 is formed by performing an ion implantation process on a semiconductor crystal.

【0022】半導体セル1の他の実施形態としては、例
えば図5(c)に示すように、絶縁分離層29の代わり
に、半導体結晶を切り込んで溝30を形成して、全体と
してコの字状に形成し、この切り込み溝30で信号電極
4の絶縁を維持するようにしてもよい。もちろん、この
切り込み溝30が形成されている側に信号電極4が設け
られ、切り込み溝30が形成されていない側にバイアス
電極2又は3が設けられている。この切り込み溝30に
は、絶縁性の樹脂を充填してもよく、またこのまま中空
のままで開けておいてもよい。方形の半導体結晶にエッ
チング処理により溝30を形成して、コの字の形状の半
導体結晶を構成することができる。このように切り込み
溝30を設けた半導体セル1を用いることにより、個々
に分離された半導体セル1でセルアレイを構成した場合
よりも、必要なチャンネル数の半導体モジュールに取り
付ける半導体セルの数を少なくできるので、モジュール
の組立工数を減らして、容易に且つ高精度に作成するこ
とができる。なお、図5(c)は1つの溝30を設けて
信号電極を2つに分けているが、溝の数を複数に増やし
て信号電極4の数をさらに増やすような構成としてもよ
い。
As another embodiment of the semiconductor cell 1, as shown in FIG. 5C, for example, instead of the insulating separation layer 29, a semiconductor crystal is cut to form a groove 30, and the whole is in a U-shape. The cutout groove 30 may be used to maintain the insulation of the signal electrode 4. Of course, the signal electrode 4 is provided on the side where the cut groove 30 is formed, and the bias electrode 2 or 3 is provided on the side where the cut groove 30 is not formed. The cut groove 30 may be filled with an insulating resin, or may be opened in a hollow state. Grooves 30 are formed in a square semiconductor crystal by etching to form a U-shaped semiconductor crystal. By using the semiconductor cells 1 provided with the cut grooves 30 in this manner, the number of semiconductor cells to be mounted on a semiconductor module having a required number of channels can be reduced as compared with a case where a cell array is formed by individually separated semiconductor cells 1. Therefore, the number of assembly steps of the module can be reduced, and the module can be easily and accurately formed. In FIG. 5C, one groove 30 is provided to divide the signal electrode into two. However, the number of grooves may be increased to a plurality and the number of signal electrodes 4 may be further increased.

【0023】このようにバイアス電極2,3と共に、信
号電極4をも隣り合うセル間で共有させているので、隣
り合う半導体セル1のいずれに(ABチャンネルのいず
れに)ガンマ線が入射しても同じ信号電極4から信号電
流を取り出すことになる。従って、この隣り合う半導体
セル1のいずれにガンマ線が入射したのかを判別するた
めの工夫が必要とされる。
As described above, since the signal electrode 4 is shared between the adjacent cells together with the bias electrodes 2 and 3, even if a gamma ray is incident on any of the adjacent semiconductor cells 1 (in any of the AB channels). A signal current is extracted from the same signal electrode 4. Therefore, a device is required to determine which of the adjacent semiconductor cells 1 has received the gamma ray.

【0024】まず、上述したように、隣り合うペアの半
導体セル1の一方にはバイアス電圧HV1を印加され、
また他方のセル1にはバイアス電圧HV2が印加され
る。このようにバイアス電圧が違うと、図6(a),
(b)に示すように、チャージアンプのチャージアップ
に要する時間が相違してくる。具体的には、チャージア
ップにかかる最大時間は、d2 /(μh ・V)で表され
る。なお、Vは電極間の電位差を、dは電極間の半導体
セル1の厚み、μh はホールの移動度をそれぞれ表して
いる。このチャージアップ時間の相違で、隣り合う半導
体セル1のいずれにガンマ線が入射したのかを判別する
ための構成としては、例えば、図7に示すように、チャ
ージアンプ43の出力を2系統に分配して、その一方を
通常の通りに低速の波形整形回路45で整形した後にピ
ークホールド回路(P/H)46からエネルギー信号と
して取り出すと共に、他方を、高速の波形整形回路47
で整形した後、その出力を比較器49,51で2種類の
比較電圧Vref(H),Vref(L)と比較して、比較電圧Vre
f(H)の比較器49の出力を直接的に論理積回路55に、
またもう一方の比較器51の出力を遅延時間Δtの遅延
回路53を介して論理積回路55にそれぞれ供給する。
First, as described above, the bias voltage HV1 is applied to one of the adjacent pairs of semiconductor cells 1,
A bias voltage HV2 is applied to the other cell 1. When the bias voltage is different as shown in FIG.
As shown in (b), the time required to charge up the charge amplifier differs. Specifically, the maximum time it takes to charge-up is represented by d 2 / (μ h · V ). Incidentally, V is the potential difference between the electrodes, d is the semiconductor cell 1 in the thickness between the electrodes, mu h represents the mobility of holes, respectively. As a configuration for determining which of the adjacent semiconductor cells 1 receives the gamma ray based on the difference in the charge-up time, for example, as shown in FIG. 7, the output of the charge amplifier 43 is divided into two systems. Then, one of them is shaped as usual by a low-speed waveform shaping circuit 45 and then taken out as an energy signal from a peak hold circuit (P / H) 46, and the other is shaped as a high-speed waveform shaping circuit 47.
After that, the output is compared with two types of comparison voltages Vref (H) and Vref (L) by comparators 49 and 51, and the comparison voltage Vre
The output of the comparator 49 of f (H) is directly sent to the AND circuit 55,
The output of the other comparator 51 is supplied to the AND circuit 55 via the delay circuit 53 having a delay time Δt.

【0025】図8(a)にバイアス電圧が高い方のAチ
ャンネルにガンマ線が入射したときの波形整形回路47
の出力波形と比較器49,51の出力を示し、図8
(b)にバイアス電圧が低い方のBチャンネルにガンマ
線が入射したときの波形整形回路47の出力波形と比較
器49,51の出力を示している。バイアス電圧が高い
方のAチャンネルにガンマ線が入射したときには、チャ
ージアップ時間は比較的短くて、比較器49,51の出
力が“H(1)”レベルに立ち上がる時間差は比較的短
いので、遅延時間Δtの遅延により、論理積回路55の
2つの入力端子には時刻t1では両方共に“H”のレベ
ルが供給され、結果として、論理積回路55の出力は
“H”レベルになる。一方、バイアス電圧が低い方のB
チャンネルにガンマ線が入射したときには、チャージア
ップ時間は比較的長くて、比較器49,51の出力が
“H(1)”レベルに立ち上がる時間差は比較的長く、
遅延時間Δtの遅延を受けても、論理積回路55の2つ
の入力端子の一方には時刻t1では“H”のレベルが供
給されるが、他方の入力端子には“L(0)”レベルで
供給される。従って、この場合には、論理積回路55の
出力は“L”レベルになる。
FIG. 8A shows a waveform shaping circuit 47 when a gamma ray enters the A channel having a higher bias voltage.
8 shows the output waveforms of the comparators 49 and 51, and FIG.
(B) shows the output waveform of the waveform shaping circuit 47 and the outputs of the comparators 49 and 51 when a gamma ray enters the B channel having the lower bias voltage. When gamma rays enter the A channel having a higher bias voltage, the charge-up time is relatively short, and the time difference between the outputs of the comparators 49 and 51 rising to the “H (1)” level is relatively short. Due to the delay of Δt, the two input terminals of the AND circuit 55 are both supplied with the “H” level at the time t1, and as a result, the output of the AND circuit 55 becomes the “H” level. On the other hand, B
When gamma rays enter the channel, the charge-up time is relatively long, and the time difference between the outputs of the comparators 49 and 51 rising to the "H (1)" level is relatively long.
Despite the delay time Δt, the “H” level is supplied to one of the two input terminals of the AND circuit 55 at the time t1, but the “L (0)” level is supplied to the other input terminal. Supplied with. Therefore, in this case, the output of the AND circuit 55 becomes "L" level.

【0026】このように信号電極4を共有する隣り合う
2つのセル1のいずれにガンマ線が入射したかは、論理
積回路55の出力レベルで判別することができ、この出
力によりABチャンネルを区別した入射位置を表すアド
レスをエンコーダ57から出力することができる。
As described above, which of the two adjacent cells 1 sharing the signal electrode 4 receives the gamma ray can be determined by the output level of the AND circuit 55, and the AB channel is distinguished by this output. An address indicating the incident position can be output from the encoder 57.

【0027】以上のように、バイアス電極と信号電極を
隣り合うセル間で共有させることで、隣り合うセル間に
は1枚のバイアス又は信号電極を挟めばよく、隣り合う
セル間に一方のセルのバイアス電極と他方のセルの信号
電極とそれらの絶縁層とを挟む従来よりも、隣り合うセ
ルの間の検出不能の間隔、つまりデッドスペースを画期
的に短くすることができ、X方向の空間分解能(セル密
度)を飛躍的に向上させることができる。しかも、この
空間分解能は、1つのセルを2チャンネルに分化してい
るので、Y方向に関しては従来の約半分の空間分解能、
つまりセル密度を実質的に2倍に向上させることができ
る。
As described above, by sharing the bias electrode and the signal electrode between the adjacent cells, one bias or signal electrode may be interposed between the adjacent cells, and one cell may be interposed between the adjacent cells. The undetectable space between adjacent cells, that is, the dead space can be dramatically shortened, and the X-direction can be reduced. Spatial resolution (cell density) can be dramatically improved. In addition, this spatial resolution is obtained by dividing one cell into two channels.
That is, the cell density can be substantially doubled.

【0028】また、このようにチャンネルによりバイア
ス電圧が異なる場合、バイアス電圧の差によりチャンネ
ル毎に検出感度特性が経時的に若干変化する可能性があ
る。このような特性変動を防ぐために、バイアス電極2
とバイアス電極3それぞれに比較的高い電圧又は比較的
低い電圧を定常的に印加するのではなく、バイアス電極
2には数秒や数十秒といったオーダで定期的に比較的高
い電圧と比較的低い電圧とを切り替え、また、バイアス
電極2とは逆に、バイアス電極3にも定期的に比較的低
い電圧と比較的高い電圧とを切り替えるような構成とし
てもよい。
When the bias voltage differs depending on the channel, the detection sensitivity characteristic may slightly change with time due to the difference in the bias voltage for each channel. In order to prevent such characteristic fluctuation, the bias electrode 2
Instead of constantly applying a relatively high voltage or a relatively low voltage to each of the bias electrodes 3, a relatively high voltage and a relatively low voltage are periodically applied to the bias electrode 2 on the order of several seconds or tens of seconds. And the bias electrode 3 may be periodically switched between a relatively low voltage and a relatively high voltage, as opposed to the bias electrode 2.

【0029】なお、上述の説明では、バイアス電極と共
に、信号電極も隣り合う2つのセルで共有させていた
が、図9(a)に正面図を、また図9(b)に側面図を
示しているように、バイアス電極61だけを共有させ、
信号電極63,65はそれぞれ個別に設けて、各信号電
極63,65の信号電流を基板69から別々な層で別々
に取り出すようにしても、両電極を個別に設けている従
来よりも空間分解能は向上するものである。この場合に
は、図7に示したような判別のための構成は必要はな
い。ただし、信号電極63,65を絶縁層66を挟み込
んで絶縁性の連結材67で連結して、信号電極63,6
5の間の絶縁状態を堅持することが必要とされる。
In the above description, the signal electrode and the bias electrode are shared by two adjacent cells. FIG. 9A is a front view, and FIG. 9B is a side view. As described above, only the bias electrode 61 is shared,
Even if the signal electrodes 63 and 65 are provided individually, and the signal currents of the signal electrodes 63 and 65 are separately taken out of the substrate 69 in different layers, the spatial resolution is higher than in the conventional case where both electrodes are provided separately. Is to improve. In this case, the configuration for determination as shown in FIG. 7 is not necessary. However, the signal electrodes 63 and 65 are connected by an insulating connecting member 67 with the insulating layer 66 interposed therebetween, and the signal electrodes 63 and 65 are connected.
It is necessary to maintain an insulation state between five.

【0030】なお、この場合には、信号電極63,65
からのリードの部分を、図9(a)に示すように、互い
に離れる方向に折り曲げ、図9(c)に示すように、両
側から別々に延ばすようにすることで、互いの電極間距
離をかせぐことが可能となる。そしてこの場合は2枚の
信号電極63,65と2枚のバイアス電極61との計4
枚の電極の組立効率を向上できるように、半導体実装前
に、絶縁性連結材67でまず機械的精度を確保し固定し
ておき、実装するのが賢明である。もちろん、この方法
では、信号電極を別々に設けているので、隣り合うセル
1に印加するバイアス電圧は同じでかまわない。
In this case, the signal electrodes 63, 65
As shown in FIG. 9 (a), the portions of the leads are bent away from each other, and separately extended from both sides as shown in FIG. 9 (c), so that the distance between the electrodes is reduced. It is possible to earn money. In this case, a total of four signal electrodes 63 and 65 and two bias electrodes 61 are used.
Before mounting the semiconductor, it is advisable to secure and fix the mechanical accuracy with the insulating connecting member 67 before mounting the semiconductor device so that the assembly efficiency of the electrodes can be improved. Of course, in this method, since the signal electrodes are separately provided, the same bias voltage may be applied to adjacent cells 1.

【0031】このように信号電極どうしが隣接する構成
としたことにより、信号電極とバイアス電極とが隣接す
る構成に比べて、信号電極の信号がバイアス電極のバイ
アス電圧によるノイズの影響を受け難くなり、S/Nの
高い良好な信号を得ることができる。また、このように
ノイズの影響を受け難いため電極間の間隔を狭くするこ
とができる。
With the configuration in which the signal electrodes are adjacent to each other, the signal of the signal electrode is less likely to be affected by noise due to the bias voltage of the bias electrode as compared with the configuration in which the signal electrode and the bias electrode are adjacent. , And a good signal having a high S / N ratio can be obtained. In addition, since it is hard to be affected by noise, the distance between the electrodes can be reduced.

【0032】次に上述した2次元アレイのより具体的な
実装構造について説明する。図10に示すように、1つ
のモジュール15は、例えば160×16のマトリクス
サイズで構成される。このモジュール15をXY方向に
配列することで、よりマトリクスサイズの大きな2次元
アレイを形作るのは、上述した通りである。
Next, a more specific mounting structure of the above-described two-dimensional array will be described. As shown in FIG. 10, one module 15 has a matrix size of, for example, 160 × 16. By arranging the modules 15 in the XY directions, a two-dimensional array having a larger matrix size is formed as described above.

【0033】図11(a)には1つのモジュール15を
ガンマ線が入射してくる上方から見た図であり、図11
(b)にはその正面図を示している。また、多層基板2
1への実装状態を図12では正面から、図13では側面
から示している。基板71上に整然と配列されたセル1
からは、多層基板21に低温ハンダ73で表面実装され
る。この多層基板21の背面には、チャージアンプアレ
イ75が取り付けられている。そして、多層基板21
は、支持柱を兼用しているヒートパイプ77で支持され
ている。
FIG. 11A is a view of one module 15 as viewed from above where a gamma ray enters.
(B) shows a front view thereof. In addition, the multilayer substrate 2
12 is shown from the front in FIG. 12 and from the side in FIG. Cells 1 arranged neatly on substrate 71
Thereafter, the low-temperature solder 73 is used for surface mounting on the multilayer substrate 21. A charge amplifier array 75 is mounted on the rear surface of the multilayer substrate 21. Then, the multilayer substrate 21
Are supported by a heat pipe 77 which also serves as a support column.

【0034】さらに、多層基板21の下部構造につい
て、図14には正面で、図15には側面で示している。
多層基板21の出力端子はコネクタ81を介してマザー
ボード11に取り出されている。シートパイプ77は、
マザーボード11を貫通して、冷却フィン等の冷却機構
が設けられ、そして熱容量の大きな例えば銅製の冷却板
81にナット89で固定されている。
Further, the lower structure of the multilayer substrate 21 is shown in a front view in FIG. 14 and a side view in FIG.
The output terminal of the multilayer board 21 is taken out to the motherboard 11 via the connector 81. The seat pipe 77
A cooling mechanism such as a cooling fin is provided through the motherboard 11, and is fixed to a cooling plate 81 made of, for example, copper having a large heat capacity with a nut 89.

【0035】なお、上述の説明では、バイアス電極2,
3にバイアス電圧を印加するためのHV1層やHV2層
を多層基板21中に形成していたが、図14、図15に
示すように、HV1層やHV2層の少なくとも一方を、
セルアレイのガンマ線の入射してくる前面側に絶縁層8
5を介して形成したHV層87に移してもよい。
In the above description, the bias electrodes 2 and
Although the HV1 layer and the HV2 layer for applying the bias voltage to 3 are formed in the multilayer substrate 21, at least one of the HV1 layer and the HV2 layer is formed as shown in FIGS.
An insulating layer 8 is provided on the front side of the cell array where gamma rays are incident.
5 may be transferred to the HV layer 87 formed.

【0036】さらに、図16(a)、(b)に側面を示
すように、モジュール内でバイアス電極2,3をY方向
に関して共通電極91,93で接続するようにしてもよ
い。また、1つのセル1に2つの信号電極4を設けるこ
とにより、1セルで2チャンネルを構成していたが、図
16(b)に示すように、1つのセル1に1つの信号電
極4を設けて、1セルで1チャンネルを構成するように
してもよい。本発明は、上述の実施形態に限定されるこ
となく、種々変形して実施可能であるのは言うまでもな
い。
Further, as shown in FIGS. 16A and 16B, the bias electrodes 2 and 3 may be connected in the module by common electrodes 91 and 93 in the Y direction. Further, two channels are configured by one cell by providing two signal electrodes 4 in one cell 1. However, as shown in FIG. 16B, one signal electrode 4 is provided in one cell 1. It is also possible that one cell constitutes one channel. It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be implemented with various modifications.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によると、セル間のデッドスペー
スを減らし、セル密度を飛躍的に向上し得る放射線半導
体検出器を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a radiation semiconductor detector capable of reducing dead space between cells and dramatically improving cell density.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の好ましい実施形態に係る放射線半導体
検出器をガンマ線が入射してくる上方から見た図。
FIG. 1 is a diagram of a radiation semiconductor detector according to a preferred embodiment of the present invention, as viewed from above where gamma rays are incident.

【図2】図1の半導体セルアレイの一部分を詳細に示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing a part of the semiconductor cell array of FIG. 1 in detail.

【図3】(a)は図2の正面図、(b)は図2の側面
図。
3A is a front view of FIG. 2, and FIG. 3B is a side view of FIG.

【図4】(a)はモジュール内のセルと電極の配列に関
する模式図、(b)はセルと電極を接着する導電性接着
剤でアレイのバラツキを吸収する様子を示す図。
FIG. 4A is a schematic diagram showing an arrangement of cells and electrodes in a module, and FIG. 4B is a diagram showing a manner in which a conductive adhesive for bonding cells and electrodes absorbs variations in an array.

【図5】(a)は図2の1つの半導体セルの電極を示す
斜視図、(b)は1つの電極の平面図、(c)は半導体
セルのチャンネル間の絶縁のための溝を示す図。
5A is a perspective view showing an electrode of one semiconductor cell in FIG. 2, FIG. 5B is a plan view of one electrode, and FIG. 5C shows a groove for insulation between channels of the semiconductor cell; FIG.

【図6】(a)はチャージアップ時間のバイアス電極に
対する依存性を示す図、(b)は(a)の依存性による
隣接セル間の出力波形の違いを示す図。
6A is a diagram illustrating a dependency of a charge-up time on a bias electrode, and FIG. 6B is a diagram illustrating a difference in output waveform between adjacent cells due to the dependency of FIG.

【図7】図6(b)の違いを利用して入射セルを判別す
るための構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram for discriminating an incident cell using the difference in FIG. 6B.

【図8】(a)は比較的高いバイアス電圧側のセルにガ
ンマ線が入射したときの図7の2つの比較器の出力波形
を示し、(b)は比較的低いバイアス電圧側のセルにガ
ンマ線が入射したときの図7の2つの比較器の出力波形
を示す図。
8A shows output waveforms of the two comparators in FIG. 7 when gamma rays enter a cell on a relatively high bias voltage side, and FIG. 8B shows gamma rays on a cell on a relatively low bias voltage side. FIG. 8 is a diagram showing output waveforms of the two comparators shown in FIG.

【図9】(a)は変形例としての半導体検出器のセルア
レイの正面図、(b)は(a)に対応する側面図、
(c)は、(a),(b)の信号電極の斜視図。
9A is a front view of a cell array of a semiconductor detector as a modification, FIG. 9B is a side view corresponding to FIG.
(C) is a perspective view of the signal electrodes of (a) and (b).

【図10】実装されたセルアレイモジュールの2次元ア
レイを示す平面図。
FIG. 10 is a plan view showing a two-dimensional array of the mounted cell array module.

【図11】(a)は図10の1つのモジュールの平面
図、(b)は正面図。
11A is a plan view of one module of FIG. 10, and FIG. 11B is a front view.

【図12】図10のモジュールの実装構造を示す正面
図。
FIG. 12 is a front view showing a mounting structure of the module of FIG. 10;

【図13】図10の1つのモジュールの側面図。FIG. 13 is a side view of one module of FIG. 10;

【図14】本実施形態のセルアレイの下部構造を示す正
面図。
FIG. 14 is a front view showing the lower structure of the cell array according to the embodiment.

【図15】本実施形態のセルアレイの下部構造を示す側
面図。
FIG. 15 is a side view showing the lower structure of the cell array of the embodiment.

【図16】(a)はバイアス電極をモジュール内のセル
アレイで共通電極とした変形例の側面図、(b)はバイ
アス電極をモジュール内のセルアレイで共通電極とし、
しかも1つのセルを2チャンネルに分化しない変形例の
側面図。
16A is a side view of a modification in which a bias electrode is used as a common electrode in a cell array in a module, FIG. 16B is a side view showing a modification in which a bias electrode is used as a common electrode in a cell array in a module,
Moreover, a side view of a modification in which one cell is not divided into two channels.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体セル、 2…バイアス電極、 3…バイアス電極、 4…信号電極、 5…絶縁層、 11…マザーボード、 13…有効視野、 15…半導体モジュール、 17…接続端子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor cell, 2 ... Bias electrode, 3 ... Bias electrode, 4 ... Signal electrode, 5 ... Insulating layer, 11 ... Motherboard, 13 ... Effective field of view, 15 ... Semiconductor module, 17 ... Connection terminal.

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定方向に沿って配列された放射線検出用
の複数の半導体セル各々に対してバイアス電極と信号電
極とを、前記信号電極が隣り合うペアの半導体セルで共
有されるように配置し、前記バイアス電極には配列方向
に沿って第1のバイアス電圧と第2のバイアス電圧を交
互に印加するように構成したことを特徴とする放射線半
導体検出器。
1. A bias electrode and a signal electrode are arranged for each of a plurality of semiconductor cells for radiation detection arranged along a predetermined direction such that the signal electrode is shared by adjacent pairs of semiconductor cells. A radiation semiconductor detector characterized in that a first bias voltage and a second bias voltage are alternately applied to the bias electrodes along the arrangement direction.
【請求項2】所定方向に沿って配列された放射線検出用
の複数の半導体セル各々に対してバイアス電極と信号電
極とを、前記信号電極が前記半導体セルに対して個別に
設けられ、且つ前記バイアス電極が隣り合うペアの半導
体セルで共有されるように配置したことを特徴とする放
射線半導体検出器。
2. A method according to claim 1, wherein a bias electrode and a signal electrode are provided for each of a plurality of semiconductor cells for radiation detection arranged along a predetermined direction. A radiation semiconductor detector, wherein a bias electrode is arranged so as to be shared by an adjacent pair of semiconductor cells.
【請求項3】前記信号電極を共有する隣り合うペアの半
導体セルに印加されるバイアス電圧の相違によるチャー
ジアンプのチャージアップに要する時間差に基づいて、
前記隣り合うペアの半導体セルのいずれに放射線が入射
したかを判別するように構成したことを特徴とする請求
項1記載の放射線半導体検出器。
3. A method according to claim 1, wherein a time required for charging up a charge amplifier by a difference in a bias voltage applied to an adjacent pair of semiconductor cells sharing the signal electrode is determined.
2. The radiation semiconductor detector according to claim 1, wherein the radiation semiconductor detector is configured to determine which of the adjacent pairs of the semiconductor cells has received the radiation.
【請求項4】一つの半導体セルで複数チャンネルを構成
するように、前記信号電極を複数の電極で構成したこと
を特徴とする請求項1又は2記載の放射線半導体検出
器。
4. The radiation semiconductor detector according to claim 1, wherein said signal electrode is constituted by a plurality of electrodes such that one semiconductor cell constitutes a plurality of channels.
【請求項5】前記一つの半導体セルの前記電極間にイオ
ン注入により絶縁層を構成したことを特徴とする請求項
4記載の放射線半導体検出器。
5. The radiation semiconductor detector according to claim 4, wherein an insulating layer is formed between said electrodes of said one semiconductor cell by ion implantation.
【請求項6】前記半導体セルは、前記信号電極の電極間
に絶縁用の溝を有することを特徴とする請求項4記載の
放射線半導体検出器。
6. The radiation semiconductor detector according to claim 4, wherein the semiconductor cell has an insulating groove between the signal electrodes.
【請求項7】前記半導体セルと前記バイアス電極と前記
信号電極との配列のバラツキを吸収するために、前記バ
イアス電極と前記信号電極とを導電性接着剤で前記半導
体セルに接着したことを特徴とする請求項1又は2記載
の放射線半導体検出器。
7. The bias electrode and the signal electrode are bonded to the semiconductor cell with a conductive adhesive in order to absorb variations in arrangement of the semiconductor cell, the bias electrode, and the signal electrode. The radiation semiconductor detector according to claim 1 or 2, wherein
【請求項8】前記半導体セルに対して個別に設けられた
隣り合う信号電極を絶縁性接着剤で接着したことを特徴
とする請求項2記載の放射線半導体検出器。
8. The radiation semiconductor detector according to claim 2, wherein adjacent signal electrodes provided individually to said semiconductor cells are bonded with an insulating adhesive.
【請求項9】前記半導体セルと前記バイアス電極と前記
信号電極との配列構造で2次元アレイを構成したことを
特徴とする請求項1又は2記載の放射線半導体検出器。
9. The radiation semiconductor detector according to claim 1, wherein a two-dimensional array is configured by an arrangement structure of said semiconductor cell, said bias electrode and said signal electrode.
【請求項10】前記半導体セルを一列に配列したモジュ
ール構造を複数使って前記2次元アレイを構成したこと
を特徴とする請求項9記載の放射線半導体検出器。
10. The radiation semiconductor detector according to claim 9, wherein said two-dimensional array is constituted by using a plurality of module structures in which said semiconductor cells are arranged in a line.
【請求項11】前記バイアス電極は前記所定方向に直交
する方向に関して複数の半導体セルをまたいで共有され
ていることを特徴とする請求項9記載の放射線半導体検
出器。
11. The radiation semiconductor detector according to claim 9, wherein said bias electrode is shared across a plurality of semiconductor cells in a direction orthogonal to said predetermined direction.
【請求項12】前記半導体セルと前記バイアス電極と前
記信号電極との配列構造の下に少なくともこの配列構造
から突出しない大きさでプリアンプアレイ基板を配置し
たことを特徴とする請求項1又は2記載の放射線半導体
検出器。
12. The preamplifier array substrate according to claim 1, wherein a preamplifier array substrate is arranged under the arrangement structure of said semiconductor cell, said bias electrode and said signal electrode at least so as not to protrude from said arrangement structure. Radiation semiconductor detector.
【請求項13】前記半導体セルの配列構造に対して、そ
の支持柱を兼用するヒートパイプを介して冷却手段を設
けたことを特徴とする請求項1又は2記載の放射線半導
体検出器。
13. The radiation semiconductor detector according to claim 1, wherein cooling means is provided to the array structure of the semiconductor cells via a heat pipe also serving as a support column.
【請求項14】前記第1のバイアス電圧の供給層と前記
第2のバイアス電圧の供給層とを、前記半導体セルの放
射線が入射してくる前面側と背面側とに分化したことを
特徴とする請求項1又は2記載の放射線半導体検出器。
14. A semiconductor device according to claim 1, wherein said first bias voltage supply layer and said second bias voltage supply layer are divided into a front side and a rear side on which radiation of said semiconductor cell is incident. The radiation semiconductor detector according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項15】請求項1又は2の放射線半導体検出器を
装備したことを特徴とするX線コンピュータ断層撮影装
置。
15. An X-ray computed tomography apparatus comprising the radiation semiconductor detector according to claim 1 or 2.
【請求項16】信号電極と、 前記信号電極に電気的に接続され、前記信号電極を挟む
ように構成された第1及び第2半導体部材と、 前記第1及び第2半導体部材に電気的に接続され、前記
第1及び第2半導体部材を挟むように構成された第1及
び第2のバイアス電極と、 前記第1のバイアス電極と前記第2のバイアス電極とに
異なるバイアス電圧を印加するバイアス電圧供給手段と
を具備したことを特徴とする放射線半導体検出器。
16. A signal electrode, first and second semiconductor members electrically connected to the signal electrode and configured to sandwich the signal electrode, and electrically connected to the first and second semiconductor members. First and second bias electrodes connected to each other and configured to sandwich the first and second semiconductor members; and a bias for applying different bias voltages to the first and second bias electrodes. A radiation semiconductor detector, comprising: a voltage supply unit.
【請求項17】絶縁層を挟むように配置された第1及び
第2の信号電極と、 前記第1及び第2の信号電極に電気的に接続され、前記
第1及び第2の信号電極を挟むように構成された第1及
び第2半導体部材と、 前記第1及び第2半導体部材に電気的に接続され、前記
第1及び第2半導体部材を挟むように構成された第1及
び第2のバイアス電極と、 前記第1のバイアス電極と前記第2のバイアス電極とに
バイアス電圧を印加するバイアス電圧供給手段とを具備
したことを特徴とする放射線半導体検出器。
17. A first and a second signal electrode disposed so as to sandwich an insulating layer, and electrically connected to the first and the second signal electrode, wherein the first and the second signal electrode are electrically connected to each other. First and second semiconductor members configured to sandwich the first and second semiconductor members, electrically connected to the first and second semiconductor members, and configured to sandwich the first and second semiconductor members. And a bias voltage supply means for applying a bias voltage to the first bias electrode and the second bias electrode.
【請求項18】請求項1、2、16、又は17の放射線
半導体検出器を装備したことを特徴とするPETとSP
ECTとの少なくとも一方の機能を備えた核医学診断装
置。
18. A PET and SP equipped with the radiation semiconductor detector according to claim 1, 2, 16, or 17.
A nuclear medicine diagnostic apparatus having at least one function with ECT.
【請求項19】請求項1又は16の放射線半導体検出器
を装備したことを特徴とするPETとSPECTとの少
なくとも一方の機能を備えた核医学診断装置であって、 前記信号電極から出力される信号の立ち上がり時間に基
づいて、バイアス電圧が低い側の半導体部材と、バイア
ス電圧が高い側の半導体部材とのいずれに放射線が入射
したかを判定する手段を備えたことを特徴とする核医学
診断装置。
19. A nuclear medicine diagnostic apparatus equipped with the radiation semiconductor detector according to claim 1 or 16 and having at least one of PET and SPECT functions, wherein said diagnostic signal is output from said signal electrode. Nuclear medicine diagnosis, comprising: means for determining which of the semiconductor member on the lower bias voltage side and the semiconductor member on the higher bias voltage side has received radiation based on the rise time of the signal. apparatus.
【請求項20】請求項1又は16の放射線半導体検出器
を装備したことを特徴とするPETとSPECTとの少
なくとも一方の機能を備えた核医学診断装置であって、 前記第1のバイアス電極と前記第2のバイアス電極それ
ぞれに印加するバイアス電圧を、比較的高い電圧と比較
的高い電圧とに定期的に切り替える電圧切り替え手段を
備えたことを特徴とする核医学診断装置。
20. A nuclear medicine diagnostic apparatus equipped with the radiation semiconductor detector according to claim 1 or 16 and having at least one of PET and SPECT, wherein said first bias electrode and A nuclear medicine diagnostic apparatus, comprising: voltage switching means for periodically switching a bias voltage applied to each of the second bias electrodes between a relatively high voltage and a relatively high voltage.
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