CN107850683B - 放射线检测器 - Google Patents

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Abstract

本实施方式涉及放射线检测器，其具有可抑制在溴化铊结晶体中的极化和抑制在大气中的电极的腐蚀的构造。该放射线检测器具备：第1电极，第2电极，和设置于第1及第2电极之间的溴化铊结晶体。第1电极及第2电极的至少一者具有合金层(12)。合金层由金属铊与和该金属铊不同的其他金属的合金构成。

Description

放射线检测器
技术领域
本发明涉及放射线检测器。
背景技术
放射线检测器为检测X射线或伽玛射线等的放射线的装置，可适用于PET(Positron Emission Tomography，正电子发射断层扫描)装置、SPECT(Single PhotonEmission Computed Tomography，单光子发射计算机断层显像)装置、伽玛相机、康普顿相机及成像分光计等。
作为放射线检测器，已知有使用铊卤化物结晶(例如，溴化铊、碘化铊、氯化铊及它们的混晶)的例。作为一例，已知有具有于第1电极与第2电极之间设置溴化铊(TlBr)结晶体的平行平板状的构成的检测器(参照专利文献1、2)。第1电极及第2电极的中一者作为阳极电极使用，而另一者作为阴极电极而使用。使用TlBr结晶体的放射线检测器可廉价且容易地制造，具有灵敏度高的优点。然而，在第1电极与第2电极之间，为了控制电场或为了将电场静电屏蔽，有时进一步设置一个以上的电极。
在专利文献1、2所述的放射线检测器的第1电极及第2电极中，应用了仅由铊(Tl)作为构成金属构成的铊电极。通过使用铊电极，而抑制TlBr结晶体的极化，因此认为可进行放射线检测器的长期稳定动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5083964号公报
专利文献2：日本特开2006-80206号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
发明人对现有的放射线检测器进行了研究，结果发现如以下的技术问题。即，在应用TlBr结晶体的放射线检测器中，使用铊电极作为第1电极及第2电极时，该铊电极在大气中急速腐蚀，从而该放射线检测器的特性产生劣化。这种情况在铊电极上例如蒸镀形成金等的金属层的情况下也会产生。为了抑制该劣化(电极的腐蚀)，有必要通过在制作放射线检测器之后以树脂等封闭铊电极，而使耐湿性提升，同时，防止氧化或大气气氛的反应。
但，例如，在将放射线检测器作为2维检测器安装于读出电路基板上的情况下，由于由树脂进行的封闭，无法得到放射线检测器的电极与读出电路基板的垫片之间的电导通。此情况会妨碍适用TlBr结晶体的放射线检测器的实用化。
本发明是为了解决如上述的技术问题而作出的，其目的为：提供一种放射线检测器，具备用于有效地抑制由TlBr结晶体的极化引起的检测器特性的劣化并且有效地抑制在大气中的电极的腐蚀的构造。
用于解决技术问题的手段
有关本实施方式的放射线检测器，作为其一个方式，具备：相互相对配置的第1及第2电极，和配置于该第1及第2电极之间的溴化铊(TlBr)结晶体。溴化铊结晶体具有第1电极被设置于其上的第1电极设置面，和第2电极被设置于其上的第2电极设置面，且第1及第2电极设置面相互相对配置。在如此的构成中，第1及第2电极之中至少第1电极包含具有相互相对配置的第1及第2层面的合金层，且以使第2层面与第1电极设置面夹持第1层面的方式配置。另外，合金层由将金属铊作为金属元素构成的合金构成，而该合金由该金属铊和与该金属铊不同的1种以上的其他金属构成。
第2电极也可以具有与第1电极同一层构造。此情况下，自第2电极侧看第2电极设置面时的该第2电极的构造(例如层构造)与自第1电极侧看第1电极设置面时的该第1电极的构造(例如层构造)一致。但在本实施方式中，关于层的种类、层的数量等，也可适用第1电极的层构造与第2电极的层构造不同的方式。
发明效果
本实施方式的放射线检测器能够抑制由TlBr结晶的极化引起的检测器特性的劣化，并且可抑制在大气中的电极的腐蚀。
附图说明
图1是显示有关第1实施方式的放射线检测器1A的剖面构造的图。
图2是显示有关第2实施方式的放射线检测器1B的剖面构造的图。
图3是显示有关第3实施方式的放射线检测器1C的剖面构造的图。
图4是显示有关第4实施方式的放射线检测器1D的剖面构造的图。
图5是显示有关第5实施方式的放射线检测器1E的剖面构造的图。
图6是显示有关第6实施方式的放射线检测器1F的剖面构造的图。
图7是对于作为合金化前的金属原材料的Pb及Tl的重量比不同的多个合金层样本(a)～(d)的各个显示在合金化后的Pb及Tl的含有重量比的图。
图8是对于作为合金化前的金属原材料的Bi及Tl的重量比不同的多个合金层样本(a)～(d)的各个显示在合金化后的Bi及Tl的含有重量比的图。
图9是使用有关本实施方式的放射线检测器所得到的137Cs伽玛射线的光谱。
具体实施方式
[本申请发明的实施方式的说明]
首先，对本申请发明的实施方式的内容分别个别地列举说明。
(1)作为本实施方式的一个方式，该放射线检测器具备：相互相对配置的第1及第2电极，和配置于该第1及第2电极之间的溴化铊(TlBr)结晶体。溴化铊结晶体具有第1电极被设置于其上的第1电极设置面和第2电极被设置于其上的第2电极设置面，第1及第2电极设置面相互相对配置。在如此的构成中，第1及第2电极之中至少第1电极包含具有相互相对配置的第1及第2层面的合金层，且以使第2层面与第1电极设置面夹持第1层面的方式配置。另外，合金层由金属铊和与该金属铊不同的1种以上的其他金属(分别为与金属铊一起构成合金的金属元素)的合金构成。
作为与金属铊一起构成合金的其他金属元素，优选其他金属分别含有选自铅、银、铋及铟的组中的任意金属。因此，合金层也可由包含金属铊的2种的金属的合金构成，另外，也可由包含金属铊的3种以上的金属的合金构成。
第2电极也可以具有与第1电极同一构造。此情况下，自第2电极侧看第2电极设置面时的该第2电极的构造(例如，由1或其以上的金属层所构成的层积构造)与自第1电极看第1电极设置面时的该第1电极的构造一致。即，第2电极具有与第1电极同一层构造的情况下，该第2电极也包含具有相互相对配置的第1及第2层面的合金层，且以使第2层面与第2电极设置面夹持第1层面的方式配置。当然，该第2电极的合金层也由金属铊和与该金属铊不同的1种以上的其他金属的合金构成。但在本实施方式中，关于层的种类、层的数量等，在第1电极的层构造与第2电极的层构造不同的方式中也可适用。
(2)作为本实施方式的一个方式，第1电极也可以具有设置于合金层的第2层面上的低电阻金属层，该低电阻金属层由具有较合金层的电阻值更低的电阻值的金属构成。另外，作为本实施方式的一个方式，优选低电阻金属层由金构成。第2电极具有与第1电极同一的层构造的情况下，该第2电极具有设置于合金层的第2层面上的例如由金构成的低电阻金属层。即，第2电极具有在溴化铊结晶体的第2电极设置面与低电阻金属层之间配置有该第2电极的合金层的构造。
(3)作为本实施方式的一个方式，第1电极也可以具有设置于合金层的第2层面与低电阻金属层之间的导电性的中间层，该导电性的中间层以提高合金层与低电阻金属层的附着力的方式发挥功能。另外，作为本实施方式的一个方式，优选中间层由选自铬、镍及钛的组中的任意的金属构成。第2电极则具有与第1电极同一的层构造的情况下，该第2电极具有导电性的中间层，其设置于合金层的第2层面与低电阻金属层之间，以提高该合金层与该低电阻金属层的附着力的方式发挥功能。即，第2电极具有导电性的中间层被配置于该第2电极的合金层与低电阻金属层之间的构造。
(4)作为本实施方式的一个方式，第1电极也可以具有设置于溴化铊结晶体的第1电极设置面与合金层的第1层面之间的导电性的基底层，该导电性的基底层以提高溴化铊结晶体与合金层的附着力的方式发挥功能。另外，作为本实施方式的一个方式，优选基底层由选自铬、镍及钛的组中的任意的金属构成。第2电极则具有与第1电极同一的层构造的情况下，该第2电极具有导电性的基底层，其被设置于溴化铊结晶体的第2电极设置面与合金层的第1层面之间，以提高溴化铊结晶体与合金层的附着力的方式发挥功能。即，第2电极具有在溴化铊结晶体与该第2电极的合金层之间配置有导电性的基底层的构造。
以上，列举于此[本申请发明的实施方式的说明]的栏中的各方式对于其余的所有的方式各个或对于这些其余的方式的所有组合而言均可适用。
[本申请发明的实施方式的详细]
以下，参照附图，详细地说明有关本实施方式的放射线检测器的具体的构造。本发明并不限定于这些示例，而是由权利要求所示，意在包含与权利要求等同的意思及在范围内的所有的变更。另外，在附图的说明中，对于同一要素，附上同一符号而省略重复的说明。
图1～图6显示有关第1～第6实施方式的放射线检测器1A～1F各自的剖面构造，在这些图1～图6中，显示了第1电极10A～10F与第2电极20A～20F具有同一构造的例子。但第1电极的构造与第2电极的构造，有关层的种类、层的数量等，未必必须为一致。即，对于第1电极，也可以与第2电极的构造无关而采用图1～图6中的任意所示的实施方式的构造。另一方面，第2电极也可以与第1电极的构造无关而采用图1～图6中的任意所示的实施方式的构造。而且，对于第2电极的构造，也可采用图1～图6中的任意所示的方式的构造以外的构造。
(第1实施方式)
图1是显示有关第1实施方式的放射线检测器1A的剖面构造的图。放射线检测器1A是具备第1电极10A、第2电极20A和设置于第1电极10A与第2电极20A之间的溴化铊(TlBr)结晶体30的平板形状的检测器。TlBr结晶体30的相互平行的2个面之中，在第1电极设置面30a上，例如经由蒸镀而形成第1电极10A，而在相对于该第1电极设置面30a的第2电极设置面30b上，例如经由蒸镀而形成第2电极20A。在图1的例中，第1电极10A与第2电极20A具有同一的层构造(在图1的例中，将TlBr结晶体30作为基准而成为左右对称的层构造)。
第1电极10A包含合金层12，该合金层12具有：面对于第1电极设置面30a的第1层面12a，和相对于该第1层面12a而言位置于与第1电极设置面30a相反侧的第2层面12b。另一方面，第2电极20A包含合金层22，该合金层22具有：面对于第2电极设置面30b的第1层面22a，和相对于该第1层面22a而言位置于与第2电极设置面30b相反侧的第2层面22b。合金层12、22的厚度(沿着第1及第2电极设置面30a、30b各自的法线方向的层区域的长度)例如为数十nm～数百nm。合金层12、22分别由金属铊(以下，单记述为“Tl”)和与Tl不同的1种以上的其他金属(与Tl一起构成合金的金属元素)的合金构成。与Tl一起构成合金的其他的各金属元素为任意即可，但优选为选自铅(Pb)、银(Ag)、铋(Bi)及铟(In)的组中的任意的金属。
各合金层12、22例如由Tl-Pb、Tl-Ag、Tl-Bi、Tl-In、Tl-Pb-Bi、Tl-Pb-In等的合金构成。即，合金层12、22分别是含有元素Tl作为金属的层，而并非将元素Tl仅以化合物(例如、氧化Tl、氟化Tl、硝酸Tl等)的形式含有的层。在合金层12、22各自中的Tl的含有比是经由利用萤光X射线分析(XRF)法的分析检测出Tl的水平。有合金层12、22各自的表面(相当于合金层12的第2层面12b及合金层22的第2层面22b)接触于空气而氧化的情况，但合金层12、22各自的内部未氧化。
第1电极10A及第2电极20A之中，一者作为阳极电极使用，另一者作为阴极电极使用。卤化铊结晶因显示离子传导性，所以当施加电压于TlBr结晶体30时，Tl+离子则积存于阴极电极下方，Br-离子则积存于阳极电极下方。该放射线检测器1A中，由入射放射线所生成的电子空穴对经由施加电压而移动，即，经由流动于两电极之间的电流可以检测放射线入射。
积存于阳极电极下的Br-离子与含于该阳极电极的Tl结合(TlBr的生成)。在此结合时释放电子。积存于阴极电极下的Tl+离子与上述的释放电子结合(Tl的生成)。经由上述的反应而生成的Tl及TlBr并非离子，不具有电荷。因此，可抑制TlBr结晶体30的极化。
第1电极10A及第2电极20A各自并非仅由Tl构成的电极，而是由Tl与和该Tl不同的1种以上的其他金属的合金构成的电极，所以在大气中的腐蚀受到抑制。结果，该放射线检测器1A无须由树脂等封闭。换言之，可将该放射线检测器1A安装于读出电路基板上。
由Tl与1种以上的其他金属的合金构成的第1电极10A及第2电极20A分别与仅由Tl构成的电极比较，与TlBr结晶体30的附着力更强，在高温时电极自TlBr结晶体30产生剥落的可能性受到抑制。例如，在安装放射线检测器1A于读出电路基板上时，该放射线检测器1A即使变为高温，也可确保放射线检测器1A的可靠性。
另外，具有仅由Tl构成的电极的放射线检测器特性稳定化的另一方面是，有必要进行老化(aging)(变换电压的极性而交替地施加于电极间的操作)。相对此，具有由Tl与和该Tl不同的1种以上的其他的金属的合金构成的电极的本实施方式的放射线检测器无须进行如此的老化，而自最初具有良好的能量分辨率。
(第2实施方式)
图2显示有关第2实施方式的放射线检测器1B的剖面构造的图。放射线检测器1B具备：第1电极10B，第2电极20B，和设置于第1电极10B与第2电极20B之间的溴化铊(TlBr)结晶体30。当与图1所示的第1实施方式的构成做比较时，图2所示的第2实施方式的构成除了电极构造以外都相同。即，第1电极10B也包含具有相互相对的第1层面12a与第2层面12b的合金层12，但在于合金层12的第2层面12b上例如经由蒸镀而形成低电阻金属层14这点上，与图1的第1电极10A不同。另外，第2电极20B也包含具有相互相对的第1层面22a与第2层面12b的合金层22，但在于合金层22的第2层面22b上例如经由蒸镀而形成低电阻金属层24这一点上，与图1的第2电极22A不同。在图2的例中，第1电极10B与第2电极20B具有同一的层构造(在图2中，将TlBr结晶体30作为基准而成为左右对称的层构造)。
低电阻金属层14由具有较合金层12的电阻值更低的电阻值的金属构成。同样地，低电阻金属层24也由具有较合金层22的电阻值更低的电阻值的金属构成。各低电阻金属层14、24可为单一层，而也可为多层。各低电阻金属层14、24的厚度例如为数十nm～数百nm。构成各低电阻金属层14、24的材料任意即可，但优选使用金(Au)。通过在合金层的表面设置由低电阻的金属构成的低电阻金属层，可以抑制合金层的表面的氧化，同时，可降低例如读出电路基板上的垫片与电极之间的电阻。
(第3实施方式)
图3是显示有关第3实施方式的放射线检测器1C的剖面构造的图。放射线检测器1C具备：第1电极10C，第2电极20C，和设置于第1电极10C与第2电极20C之间的溴化铊(TlBr)结晶体30。当与图2所示的第2实施方式的构成比较时，图3所示的第3实施方式的构成除了电极构造以外均相同。即，第1电极10C也包含具有相互相对的第1层面12a与第2层面12b的合金层12和低电阻金属层14，但在合金层12的第2层面12b与低电阻金属层14之间，例如经由蒸镀而形成中间层13，这一点上与图2的第1电极10B不同。另外，第2电极20C也包含具有相互相对的第1层面22a与第2层面12b的合金层22和低电阻金属层24，但在合金层22的第2层面22b与低电阻金属层24之间，例如经由蒸镀而形成中间层23，这一点上与图2的第2电极20B不同。在图3的例中，第1电极10B与第2电极20B具有同一的层构造(在图3中，将TlBr结晶体30作为基准而成为左右对称的层构造)。
中间层13是为了提高合金层12与低电阻金属层14的附着力而插入。中间层23是为了提高合金层22与低电阻金属层24的附着力而插入。各中间层13、23具有导电性。各中间层13、23的厚度例如为数nm～数百nm。构成各中间层13、23的材料任意即可，但优选使用选自铬(Cr)、镍(Ni)及钛(Ti)的组中的任意的金属。
(第4实施方式)
图4是显示有关第4实施方式的放射线检测器1D的剖面构造的图。放射线检测器1D具备：第1电极10D，第2电极20D，和设置于第1电极10D与第2电极20D之间的溴化铊(TlBr)结晶体30。当与图1所示的第1实施方式的构成比较时，图4所示的第4实施方式的构成除了电极构造以外均与其相同。即，第1电极10D也包含具有相互相对的第1层面12a与第2层面12b的合金层12，但在TlBr结晶体30的第1电极设置面30a与合金层12的第1层面12a之间，例如经由蒸镀(电阻加热法)而形成岛状构造的薄膜即基底层11，这一点上与图1的第1电极10A不同。经由此构成，第1电极10D成为形成于岛状构造的间隙中。第2电极20D也包含具有相互相对的第1层面22a与第2层面22b的合金层22，但在TlBr结晶体30的第2电极设置面30b与合金层22的第1层面22a之间，例如经由蒸镀(电阻加热法)形成岛状构造的薄膜即基底层21，这一点上与图1的第2电极20A不同。第2电极20D成为形成于岛状构造的间隙中。在图4的例中，第1电极10D与第2电极20D具有同一的层构造(在图4中，将TlBr结晶体30作为基准而成为左右对称的层构造)。
(第5实施方式)
图5是显示有关第5实施方式的放射线检测器1E的剖面构造的图。放射线检测器1E具备：第1电极10E，第2电极20E，和设置于第1电极10E与第2电极20E之间的溴化铊(TlBr)结晶体30。当与图2所示的第2实施方式的构成比较时，图5所示的第5实施方式的构成除了电极构造以外均与其相同。即，第1电极10E也包含具有相互相对的第1层面12a与第2层面12b的合金层12和低电阻金属层14，但在TlBr结晶体30的第1电极设置面30a与合金层12的第1层面12a之间，例如经由蒸镀(电阻加热法)而形成岛状构造的薄膜即基底层11，这一点上与图2的第1电极10B不同。第1电极10D成为形成于岛状构造的间隙中。第2电极20E也包含具有相互相对的第1层面22a与第2层面22b的合金层22，但在TlBr结晶体30的第2电极设置面30b与合金层22的第1层面22a之间，例如经由蒸镀(电阻加热法)而形成岛状构造的薄膜即基底层21，这一点上与图2的第2电极20B不同。第2电极20E成为形成于岛状构造的间隙中。在图5的例中，第1电极10E与第2电极20E具有同一的层构造(在图2中，将TlBr结晶体30作为基准而成为左右对称的层构造)。
(第6实施方式)
图6是显示有关第6实施方式的放射线检测器1F的剖面构造的图。放射线检测器1F具备：第1电极10F，和第2电极20F，和设置于第1电极10F与第2电极20F之间的溴化铊(TlBr)结晶体30。当与图3所示的第3实施方式的构成比较时，图6所示的第6实施方式的构成除了电极构造以外均与其相同。即，第1电极10F也包含：具有相互相对的第1层面12a与第2层面12b的合金层12，设置于第2层面12b上的低电阻金属层14，以及设置于合金层12的第2层面12b与低电阻金属层14之间的中间层13；但在TlBr结晶体30的第1电极设置面30a与合金层12的第1层面12a之间，例如经由蒸镀而形成中间层13，这一点上与图3的第1电极10C不同。第1电极10F成为形成于岛状构造的间隙中。第2电极20F也包含：具有相互相对的第1层面22a与第2层面22b的合金层22，设置于第2层面22b上的低电阻金属层24，以及设置于合金层22的第2层面22b与低电阻金属层24之间的中间层23；但在TlBr结晶体30的第2电极设置面30n与合金层22的第1层面22a之间，例如经由蒸镀(电阻加热法)而形成岛状构造的薄膜即基底层21，这一点上与图3的第1电极10C不同。第2电极20F成为形成于岛状构造的间隙中。另外，在图6的例中，第1电极10F与第2电极20F具有同一的层构造(在图6中，将TlBr结晶体30作为基准而成为左右对称的层构造)。
在第4～第6实施方式中，基底层11是为了提高TlBr结晶体30与合金层12的附着力而插入。基底层21是为了提高TlBr结晶体30与合金层22的附着力而插入。各基底层11、21具有导电性。各基底层11、21的厚度例如为数nm～数十nm。构成各基底层11、21的材料任意即可，但优选使用选自铬(Cr)、镍(Ni)及钛(Ti)的组中的任意的金属。
接着，作为一例，对于制造有关第6实施方式的放射线检测器1F的方法进行说明。以下的说明涉及使用铅(Pb)作为其他金属而将Tl与Pb的合金应用于合金层12、22的例子。
首先，通过将TlBr结晶的晶圆切断成适当的尺寸(例如，一边的长度为10～20mm程度的长方形)而得到TlBr结晶体30时，研磨该所得到的TlBr结晶体30的表面(成为第1电极设置面30a与第2电极设置面30b的面)。为了得到TlBr结晶体30，也可以在晶圆的研磨后切断该晶圆。作为原料，将Tl及Pb以适当的重量比放入钨制器皿后，该钨制器皿在减压至10- 3Pa以下的真空槽内加热。由此，得到Tl及Pb的合金。
作为蒸发源，使用选自Cr、Ni及Ti的组中的任意的金属，在TlBr结晶30的被研磨的表面(第1电极设置面30a)上，经由蒸镀而薄薄地形成基底层11。之后，将在器皿内合金化的金属作为蒸发源而使用，再在基底层11上经由蒸镀而形成合金层12。通过设置基底层11，可提高TlBr结晶体30与合金层12的附着力。
在第1电极设置面30a上至合金层12为止形成的TlBr结晶体30被冷却之后，将选自Cr、Ni及Ti的组中的任意的金属作为蒸发源使用，再于合金层12的第2层面12b上经由蒸镀而薄薄形成中间层13。之后，将金(Au)作为蒸发源使用，再于中间层13上经由蒸镀形成低电阻金属层14。通过设置中间层13，可提高合金层12与低电阻金属层14的附着力。以上，于TlBr结晶体30的一个面(第1电极设置面30a)上，形成第1电极10F。
在第1电极设置面30a上形成第1电极10F的TlBr结晶体30被充分地冷却之后，在相对于形成第1电极10F的面的TlBr结晶体30的其他被研磨的表面(第2电极设置面30b)上，与第1电极10F的制造步骤同样地，依序经由蒸镀形成基底层21、合金层22、中间层23及低电阻金属层24，由此形成第2电极20F。历经以上的制造工序而得到放射线检测器1F。
通过在蒸镀合金层12前后或蒸镀中的阶段，加热TlBr结晶体30，可使合金层12的附着力或电稳定性提升。另外，作为合金层12、22的制造方法，例如可应用：先经由蒸镀而使Pb附着于TlBr结晶体30上之后再经由蒸镀而使Tl附着的方法，或先经由蒸镀而使Tl附着于TlBr结晶体30上之后再使Pb蒸镀的方法。
本发明并不限定于上述实施方式，而可做种种的变形。例如，也可以使第1电极为具有金属铊与和该金属铊不同的其他金属的合金构成的金属层的电极，而使第2电极为仅由金属铊构成的电极(铊电极)。此情况下，例如，使第1电极保持露出而连接于读出电路基板的垫片，并使第2电极直接连接于读出电路基板的垫片，以树脂等封闭第2电极即可。作为封闭树脂，例如可以使用环氧树脂。在此情况下，通过设置基底层于第2电极与TlBr结晶体之间，从而与合金层的情况同样地，可使TlBr结晶体与铊电极的附着力提升。也可以使第1电极为具有金属铊与和该金属铊不同的其他金属的合金构成的合金层的电极，而使第2电极为由金构成的电极。
图7是对于作为合金化前的金属原材料的Pb及Tl的重量比不同的多个合金层样本(a)～(d)各个，显示在合金化后的Pb及Tl的含有重量比的图。关于合金化前的Pb及Tl的重量比(Pb：Al)，样本(a)为80：20，样本(b)为60：40，样本(c)为40：60，样本(d)为20：80。
图8是对于作为合金化前的金属原材料的Bi及Tl的重量比不同的多个合金层样本(a)～(d)各个，显示在合金化后的Bi及Tl的含有重量比的图。关于合金化前的Bi及Tl的重量比(Bi：Tl)，样本(a)为80：20，样本(b)为60：40，样本(c)为40：60，样本(d)为20：80。
在图7及图8所示的合金层样本中的各金属的含有重量比使用株式会社Rigaku制的萤光X射线分析装置(ZSX Primus)测定。如图7及图8所示，在合金层的各金属的含有重量比未必与作为合金化前的原材料的各金属的重量比一致。因此，为了使在合金层中的各金属的含有重量比为期望值，优选以对应于其期望值的各金属的重量比混合合金化前的原材料并进行合金化。
图9(a)及图9(b)是使用有关本实施方式的放射线检测器所得到的137Cs伽玛射线的光谱。图9(a)显示自动作开始经过5分钟时的光谱，而图9(b)显示自动作开始经过6小时时的光谱。在图9(a)及图9(b)中，横轴表示通道，而纵轴表示将最大计数作为100而标准化后的标准化计数。成为测定对象的放射线检测器具有第1实施方式的构成，合金层以重量比60：40含有Tl与Pb，同时，具有100nm的厚度。使用于光谱测定的装置为前置放大器(CLEAR-PULSE 580HP)、塑造放大器(ORTEC673)及多通道分析仪(Laboratory equipment 2100C/MCA)。如图9(a)及图9(b)所示，有关本实施方式的放射线检测器确认到即使未由树脂封闭电极，也可连续动作6小时。具有仅由Tl构成的电极的比较例的放射线检测器自动作开始未经过1小时之内，电极产生腐蚀(黑色化)，特性劣化。如此，有关本实施方式的放射线检测器可有效果地抑制在大气中的电极的腐蚀。
接着，对于研究在放射线检测器中的相对于TlBr结晶体的电极的附着力的结果进行说明。成为研究对象的电极具有第2实施方式的构成，具有合金层与低电阻金属层的层积构造。合金层以重量比60：40含有Tl与Pb，同时，具有100nm的厚度。设置于合金层上的低电阻金属层由金构成，同时，具有100nm的厚度。另一方面，有关比较例的电极具有：与本实施方式不同的金属层，和设置于该金属层上的低电阻金属层的世纪层构造。金属层仅由Tl构成，同时，具有100nm的厚度。设置于金属层上的低电阻金属层由金构成，同时，具有100nm的厚度。放置1分钟于各150℃、175℃及200℃的温度的气氛中而设置放射线检测器，研究相对于TlBr结晶体的电极剥落的有无。在比较例中，电极在温度150℃下剥落，相对于此，在本实施方式中，即使在温度200℃电极也没有剥落。如此，有关本实施方式的放射线检测器抑制在高温时电极自TlBr结晶体剥落的情况，可确保可靠性。
【符号说明】
1A～1F：放射线检测器
10A～10F：第1电极
11、21：基底层
12、22：合金层
13、23：中间层
14、24：低电阻金属层
20A～20F：第2电极
30：溴化铊结晶体

Claims (9)

1.一种放射线检测器，其中，
具备：
溴化铊结晶体，具有第1电极设置面和与所述第1电极设置面相对的第2电极设置面，
第1电极，设置于所述溴化铊结晶体的所述第1电极设置面上，以及
第2电极，设置于所述溴化铊结晶体的所述第2电极设置面上；
所述第1电极及第2电极中的至少所述第1电极包含合金层，该合金层具有第1层面和第2层面，其中，所述第1层面面对于所述第1电极设置面，所述第2层面相对于所述第1层面位于所述第1电极设置面的相反侧，所述合金层由金属铊和与所述金属铊不同的1种以上的其他金属的合金构成，
作为与所述金属铊一起构成合金的金属元素，所述其他金属分别包含选自铅、银、铋及铟的组中的任意的金属。
2.如权利要求1所述的放射线检测器，其中，
所述第1电极具有低电阻金属层，
该低电阻金属层设置于所述合金层的所述第2层面上，且由具有较所述合金层的电阻值更低的电阻值的金属构成。
3.如权利要求2所述的放射线检测器，其中，
所述低电阻金属层由金构成。
4.如权利要求2所述的放射线检测器，其中，
所述第1电极具有导电性的中间层，
该中间层设置于所述合金层的所述第2层面与所述低电阻金属层之间，用于提高所述合金层与所述低电阻金属层的附着力。
5.如权利要求3所述的放射线检测器，其中，
所述第1电极具有导电性的中间层，
该中间层设置于所述合金层的所述第2层面与所述低电阻金属层之间，用于提高所述合金层与所述低电阻金属层的附着力。
6.如权利要求4所述的放射线检测器，其中，
所述中间层由选自铬、镍及钛的组中的任意的金属构成。
7.如权利要求5所述的放射线检测器，其中，
所述中间层由选自铬、镍及钛的组中的任意的金属构成。
8.如权利要求1～7中任一项所述的放射线检测器，其中，
所述第1电极具有导电性的基底层，
该基底层设置于所述溴化铊结晶体的所述第1电极设置面与所述合金层的所述第1层面之间，用于提高所述溴化铊结晶体与所述合金层的附着力。
9.如权利要求8所述的放射线检测器，其中，
所述基底层由选自铬、镍及钛的组中的任意的金属构成。
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一种新型二维X射线探测器;侯瑶;《光子学报》;20010930;第30卷(第9期);1138-1140

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