JP2001004754A - Radiation detector and its testing method - Google Patents

Radiation detector and its testing method

Info

Publication number
JP2001004754A
JP2001004754A JP11174932A JP17493299A JP2001004754A JP 2001004754 A JP2001004754 A JP 2001004754A JP 11174932 A JP11174932 A JP 11174932A JP 17493299 A JP17493299 A JP 17493299A JP 2001004754 A JP2001004754 A JP 2001004754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radiation
detector
semiconductor detector
semiconductor
scintillator layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11174932A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Mogi
健一 茂木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP11174932A priority Critical patent/JP2001004754A/en
Publication of JP2001004754A publication Critical patent/JP2001004754A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/02Dosimeters
    • G01T1/023Scintillation dose-rate meters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a radiation detector for measuring the dose of γ rays or the equivalent weight of the dose that can reduce a detection sensitivity difference over a wide range of energy. SOLUTION: In the radiation detector using a semiconductor detector 8 that can detect radiation, a semiconductor detector 8 can detect light, a lower electrode formed on a surface that opposes the incidence surface of the radiation of the semiconductor detector 8 becomes a transparent electrode for transmitting light, a scintillator layer 11 that is formed so that it is optically connected onto the lower electrode and a reflection layer 18 that is formed so that it covers a surface without any contact with the semiconductor detector 8 of the scintillator layer 11 are provided, and fluorescence being emitted by radiation that enters the scintillator layer 11 via the semiconductor detector 8 is detected by the semiconductor detector 8.

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】この発明は、γ線の線量また
は線量当量を測定するための放射線検出器および放射線
検出器の試験方法に係り、特に、広範囲のエネルギーに
わたり検出感度差を低減するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation detector for measuring the dose or dose equivalent of gamma rays and a method of testing the radiation detector, and more particularly to a method for reducing the difference in detection sensitivity over a wide range of energy. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子力発電所、加速器利用施設等におい
て、γ線の線量または線量当量を測定する場合は、数1
0keVから数MeVまでの広いエネルギー範囲にわた
って、光子エネルギー対線量感度依存性または光子エネ
ルギー対線量当量感度依存性(以下、いずれも光子エネ
ルギー特性と略す)が良好な放射線検出器が求められて
いる。
2. Description of the Related Art When measuring the dose or equivalent of γ-rays in a nuclear power plant, a facility using an accelerator, etc.
There is a need for a radiation detector that has good photon energy vs. dose sensitivity dependency or photon energy vs. dose equivalent sensitivity dependency (hereinafter abbreviated as photon energy characteristics) over a wide energy range from 0 keV to several MeV.

【0003】そこで放射線検出器の内でも電離箱が、光
子エネルギー特性が良好でかつ体積を大きくすることに
より感度の高い検出特性を得られるため、γ線の線量ま
たは線量当量を測定する検知体として使用されることが
多かった。しかし、最近の小型化ニーズに対して、この
電離箱では、内部ガス圧を高くすることにより対応して
きたが、技術的に限界があり、電離箱に代わる小型の、
すなわち単位体積当たりの感度の高い放射線検出器が求
められていた。
[0003] Among the radiation detectors, ionization chambers have good photon energy characteristics and high sensitivity can be obtained by increasing the volume. Therefore, ionization chambers are used as detectors for measuring the dose or dose equivalent of γ-rays. Often used. However, this ionization chamber has responded to the recent need for miniaturization by increasing the internal gas pressure.
That is, a radiation detector with high sensitivity per unit volume has been demanded.

【0004】そこで、放射線検出器の内でも、化合物半
導体としてのCdTeは、原子番号が48−52と大き
く、また、50℃程度までの温度特性が安定しているた
め、小型の放射線検出器として期待がもたれている。し
かしながら、CdTeは、感度の光子エネルギーに対す
る依存性(エネルギーが大きくなると感度が低下する)
が大きく、広範囲の光子エネルギーをカバーして使用す
ることができなかった。
Accordingly, among the radiation detectors, CdTe as a compound semiconductor has a large atomic number of 48-52 and stable temperature characteristics up to about 50 ° C., so that it is used as a small radiation detector. There are expectations. However, CdTe has a dependency on the photon energy of the sensitivity (the sensitivity decreases as the energy increases).
And could not be used to cover a wide range of photon energies.

【0005】その広範囲の光子エネルギー特性をカバー
する改善例として、特公平6−27814号公報に記載
のものが提案されている。図11は、従来の放射線検出
器の構造を示す図である。図において、1は半導体検知
体、2は半導体検知体1を保持する保持板、3は放射線
入射方向に対して半導体検知体1を覆うようにドーム状
に設けられた放射線吸収フィルタ、4は放射線吸収フィ
ルタ3に空けられた細孔である。
[0005] As an improved example covering such a wide range of photon energy characteristics, one disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 6-27814 has been proposed. FIG. 11 is a diagram showing the structure of a conventional radiation detector. In the figure, 1 is a semiconductor detector, 2 is a holding plate for holding the semiconductor detector 1, 3 is a radiation absorbing filter provided in a dome shape so as to cover the semiconductor detector 1 in the radiation incident direction, and 4 is radiation. These are pores opened in the absorption filter 3.

【0006】図12は図11に示した半導体検知体の詳
細な構造を示す断面図である。図において、5はCdT
e半導体、6はCdTe半導体5の一方の面に形成され
たマイナス電極、7はCdTe半導体5のもう一方の面
に形成されたプラス電極である。
FIG. 12 is a sectional view showing a detailed structure of the semiconductor detector shown in FIG. In the figure, 5 is CdT
An e-semiconductor, 6 is a negative electrode formed on one surface of the CdTe semiconductor 5, and 7 is a positive electrode formed on the other surface of the CdTe semiconductor 5.

【0007】上記のように構成された従来の放射線検出
器の放射線検出方法について説明する。まず、半導体検
知体1は保持板2に電気的に絶縁されて取り付けられ、
直流電圧でバイアスされる。半導体検知体1に放射線が
入射してそのエネルギーが吸収されると、半導体検知体
1の中に電子とその抜け殻の正孔が生成され、それらが
各電極7、6にそれぞれ収集されてパルス状の電流が流
れ、これを検知することにより放射線が検知される。
A description will be given of a radiation detection method of the conventional radiation detector configured as described above. First, the semiconductor detector 1 is attached to the holding plate 2 while being electrically insulated.
Biased with DC voltage. When radiation is incident on the semiconductor detector 1 and its energy is absorbed, electrons and holes in its shell are generated in the semiconductor detector 1, and these are collected by the electrodes 7 and 6, respectively, and pulsed. The current flows through, and by detecting this, radiation is detected.

【0008】図13は半導体検知体1の厚みを同一と
し、放射線吸収フィルタ3として材料に鉛を用い、その
厚み(h1〜h4を設定し、厚みの関係は、h1>h2>h3
>h4と成る)をパラメータとした時の光子エネルギー特
性を示す。放射線吸収フィルタ3の厚みを例えばh1
選定することにより、100keV〜1MeVまでは良
好な光子エネルギー特性が得られている。そして、放射
線吸収フィルタ3に多数の細孔4を設けることにより、
更に、60〜100keVの低エネルギー領域の特性を
改善している。
FIG. 13 shows that the thickness of the semiconductor detector 1 is the same, lead is used as the radiation absorbing filter 3, and the thickness (h 1 to h 4 is set. The relationship of the thickness is h 1 > h 2 > h 3
> Becomes a h 4) shows the photon energy characteristics of the resultant parameters. By selecting the thickness of the radiation absorption filter 3 to be, for example, h1, good photon energy characteristics are obtained from 100 keV to 1 MeV. By providing a large number of pores 4 in the radiation absorption filter 3,
Further, the characteristics in the low energy region of 60 to 100 keV are improved.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来の放射線検出器は
上記のように構成され、60keV〜1MeVのエネル
ギー範囲の特性は良好であるものの、1MeV以上のエ
ネルギー範囲に対しては、光子エネルギー特性を改善す
ることができない。したがって、原子力発電所、加速器
利用施設などで求められている、数10keV〜数Me
Vまでのエネルギー範囲を一定の感度にて検出すること
に対応できないという問題点があった。このことは、図
13に示すように、80keV〜6.5MeVのエネル
ギー範囲において、その検出感度差が大きく異なること
から明らかである。ちなみに、CdTe単体の光子エネ
ルギー特性は、例えば原子力発電所で要求される80k
eV〜6.5MeVのエネルギー範囲において、その感
度の差は約2桁半にもおよぶ。
The conventional radiation detector is constructed as described above, and has good characteristics in an energy range of 60 keV to 1 MeV, but has a photon energy characteristic in an energy range of 1 MeV or more. Can't improve. Therefore, several tens keV to several Me required in nuclear power plants, accelerator utilization facilities, and the like.
There is a problem that it is not possible to detect the energy range up to V with a certain sensitivity. This is apparent from the fact that the difference in detection sensitivity is significantly different in the energy range of 80 keV to 6.5 MeV, as shown in FIG. Incidentally, the photon energy characteristic of CdTe alone is, for example, 80k required at a nuclear power plant.
In the energy range from eV to 6.5 MeV, the difference in sensitivity is about two and a half orders of magnitude.

【0010】また、その感度差の調整を適当な厚みの放
射線吸収フィルタを備え、低エネルギー領域の感度を犠
牲にすることによりエネルギー特性を改善しているた
め、電離箱に比べて高感度であるという半導体検知体の
特徴を十分に生かせないという問題点があった。
In addition, since the sensitivity difference is adjusted by providing a radiation absorption filter having an appropriate thickness and improving the energy characteristics by sacrificing the sensitivity in the low energy region, the sensitivity is higher than that of the ionization chamber. There is a problem that the characteristics of the semiconductor detector cannot be fully utilized.

【0011】この発明は上記のような問題点を解消する
ためなされたもので、低エネルギー領域の感度の犠牲を
最小限にとどめることができるとともに、低エネルギー
から高エネルギーの広範囲にわたる検出感度差を低減す
ることができる放射線検出器および放射線検出器の試験
方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to minimize the sacrifice of sensitivity in a low-energy region and to reduce a detection sensitivity difference over a wide range from low energy to high energy. It is an object of the present invention to provide a radiation detector and a test method of the radiation detector that can be reduced.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項1
の放射線検出器は、放射線を検出することができる半導
体検知体を用いる放射線検出器において、半導体検知体
は光を検出することができ、半導体検知体の放射線の入
射面と相反する面に形成された下部電極は、光を透過す
る透明電極にてなり、下部電極上に光学的に接続するよ
うに形成されたシンチレータ層と、シンチレータ層の半
導体検知体と接していない面を覆うように形成された反
射層とを備え、シンチレータ層に半導体検知体を介して
侵入した放射線にて発光した蛍光を半導体検知体にて検
出するものである。
Means for Solving the Problems Claim 1 according to the present invention.
The radiation detector uses a semiconductor detector that can detect radiation, and the semiconductor detector can detect light, and is formed on a surface opposite to a radiation incident surface of the semiconductor detector. The lower electrode is formed of a transparent electrode that transmits light, and is formed so as to cover a scintillator layer formed to be optically connected to the lower electrode and a surface of the scintillator layer that is not in contact with the semiconductor detector. And a fluorescent layer emitted by radiation penetrating into the scintillator layer through the semiconductor detector.

【0013】また、この発明に係る請求項2の放射線検
出器は、放射線を検出することができる半導体検知体を
用いる放射線検出器において、シンチレータ層が多面体
の構造物にて成り、多面体の複数の面上に、半導体検知
体を備え、各半導体検知体は光を検出することができ、
シンチレータ層の各半導体検知体と接していない面を覆
うように形成された反射層を備え、各半導体検知体のシ
ンチレータ層と接する面に形成された下部電極を、光が
透過する透明電極にて形成し、各下部電極とシンチレー
タ層とは光学的に接続され、シンチレータ層に各半導体
検知体を介して侵入した放射線にて発光した蛍光を各半
導体検知体にて検出するものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a radiation detector using a semiconductor detector capable of detecting radiation, wherein the scintillator layer is formed of a polyhedral structure, and a plurality of polyhedral structures are provided. On the surface, a semiconductor detector is provided, each semiconductor detector can detect light,
A reflective layer formed so as to cover a surface of the scintillator layer that is not in contact with each semiconductor detector is provided.A lower electrode formed on a surface of each semiconductor detector that is in contact with the scintillator layer is a transparent electrode through which light is transmitted. The respective lower electrodes and the scintillator layer are optically connected to each other, and each semiconductor detector detects fluorescence emitted by radiation penetrating the scintillator layer via each semiconductor detector.

【0014】また、この発明に係る請求項3の放射線検
出器は、請求項1または請求項2において、反射層に、
放射線検出器のテスト時のパルス光を導入可能なテスト
パルス光入射窓を備えたものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the radiation detector according to the first or second aspect, wherein
It is provided with a test pulse light entrance window through which pulse light at the time of testing the radiation detector can be introduced.

【0015】また、この発明に係る請求項4の放射線検
出器は、請求項1ないし請求項3のいずれかにおいて、
半導体検知体の放射線の入射面上に、低エネルギー領域
の放射線と高エネルギー領域の放射線との検出感度が均
等となるように低エネルギー領域の放射線を所望量吸収
する放射線吸収フィルタを備えたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a radiation detector according to any one of the first to third aspects.
A radiation absorbing filter that absorbs a desired amount of radiation in the low energy region so that the detection sensitivity of the radiation in the low energy region and the radiation in the high energy region is equal on the radiation incident surface of the semiconductor detector. is there.

【0016】また、この発明に係る請求項5の放射線検
出器は、請求項4において、半導体知体の放射線の入射
面側の上部電極を、光を透過する透明電極にて形成し、
放射線吸収フィルタとして、上部電極と光学的に接続さ
れた上部シンチレータ層と、上部シンチレータ層の半導
体検知体と接していない面を覆うように形成された上部
反射層とを備えるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the radiation detector according to the fourth aspect, the upper electrode on the radiation incident surface side of the semiconductor body is formed of a transparent electrode that transmits light.
The radiation absorption filter includes an upper scintillator layer optically connected to the upper electrode, and an upper reflective layer formed to cover a surface of the upper scintillator layer that is not in contact with the semiconductor detector.

【0017】また、この発明に係る請求項6の放射線検
出器は、請求項4において、放射線吸収フィルタが、半
導体検知体を覆う中空の電磁シールドにて形成されてい
るものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the radiation detector according to the fourth aspect, the radiation absorbing filter is formed of a hollow electromagnetic shield covering the semiconductor detector.

【0018】また、この発明に係る請求項7の放射線検
出器は、請求項1ないし請求項6のいずれかにおいて、
シンチレータ層が、CaF2(Eu)にて形成されてい
るものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a radiation detector as set forth in any of the first to sixth aspects.
The scintillator layer is formed of CaF 2 (Eu).

【0019】また、この発明に係る請求項8の放射線検
出器は、請求項1ないし請求項7のいずれかにおいて、
半導体検知体が、CdZnTeにて形成されているもの
である。
The radiation detector according to claim 8 of the present invention is the radiation detector according to any one of claims 1 to 7,
The semiconductor detector is made of CdZnTe.

【0020】また、この発明に係る請求項9は、請求項
3に記載の放射線検出器の試験方法において、放射線検
出器にて測定する必要のある放射線のエネルギー範囲と
異なるエネルギー範囲に設定されたテストパルス光を、
テストパルス光入射窓から導入して放射線検出器の健全
性を判断するものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method for testing a radiation detector according to the third aspect, the energy range is set to be different from the energy range of the radiation that needs to be measured by the radiation detector. Test pulse light,
The sound is introduced from the test pulse light incident window to determine the soundness of the radiation detector.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態について説明する。図1はこの発明の実施の
形態1の放射線検出器の構成を示す断面図である。図に
おいて、8は放射線を検出することができる半導体検知
体、9は半導体検知体8の放射線の入射面上を覆うよう
に、接着材10にて接続され形成された放射線吸収フィ
ルタで、低エネルギー領域の放射線と高エネルギー領域
の放射線との検出感度が均等となるように低エネルギー
領域の放射線を所望量吸収するものである。そして、放
射線吸収フィルタ9は電位を固定するために、一般的に
近接するマイナス電極に接続されている(図示せず)。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of the radiation detector according to the first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 8 denotes a semiconductor detector capable of detecting radiation, 9 denotes a radiation absorption filter connected by an adhesive 10 so as to cover the radiation incident surface of the semiconductor detector 8, and has a low energy. It absorbs a desired amount of radiation in the low energy region so that the detection sensitivity of the radiation in the region and the radiation in the high energy region are equal. The radiation absorption filter 9 is connected to a generally adjacent negative electrode (not shown) to fix the potential.

【0022】11は半導体検知体8の放射線の入射面と
相反する面上を覆うように、光接合材12にて光学的に
接続するように形成されたシンチレータ層、13はシン
チレータ層11の半導体検知体8と接していない面を覆
うように形成された反射層で、例えば、白色の塗料をシ
ンチレータ層11に塗布して形成することができる。
Reference numeral 11 denotes a scintillator layer formed so as to optically connect with an optical bonding material 12 so as to cover a surface opposite to the radiation incident surface of the semiconductor detector 8, and 13 denotes a semiconductor of the scintillator layer 11. The reflective layer formed so as to cover the surface not in contact with the detector 8 can be formed, for example, by applying a white paint to the scintillator layer 11.

【0023】図2は図1に示した放射線検出器の半導体
検知体8の詳細を示す断面図である。14は放射線およ
び光を検出することができる半導体、15はこの半導体
14の放射線の入射面と相反する面上に形成された下部
電極で、光を透過することができる透明電極にて形成さ
れている。16は半導体14の放射線の入射面上に形成
された上部電極で、例えば、金属蒸着などにて形成し、
光を透過しない構成としておく。これは、半導体検知体
8に外部から光が入射し、それをノイズとして測定しな
いために有効となる。そして、例えば上部電極16をマ
イナス電極とした場合、下部電極15はプラス電圧にバ
イアスされている。
FIG. 2 is a sectional view showing details of the semiconductor detector 8 of the radiation detector shown in FIG. Reference numeral 14 denotes a semiconductor capable of detecting radiation and light, and reference numeral 15 denotes a lower electrode formed on a surface of the semiconductor 14 opposite to the radiation incident surface, which is formed of a transparent electrode capable of transmitting light. I have. Reference numeral 16 denotes an upper electrode formed on the radiation incident surface of the semiconductor 14, for example, formed by metal deposition or the like.
A structure that does not transmit light is provided. This is effective because light is incident on the semiconductor detector 8 from the outside and is not measured as noise. When the upper electrode 16 is a negative electrode, for example, the lower electrode 15 is biased to a positive voltage.

【0024】次に上記のように構成された実施の形態1
の放射線検出器における、放射線の半導体検知体8での
検出原理は従来の場合と同様のため説明は省略する。こ
こでは、放射線検出器の良好な光子エネルギー特性を得
るために、どのように放射線吸収フィルタ9およびシン
チレータ層11を用いるか、また、どのようにして適当
な厚みを決定するかについて、図3に示した、光子エネ
ルギーと相対感度との関係に基づいて説明する。
Next, Embodiment 1 configured as described above
The principle of detecting radiation by the semiconductor detector 8 in the radiation detector described above is the same as in the conventional case, and a description thereof will be omitted. Here, FIG. 3 shows how to use the radiation absorbing filter 9 and the scintillator layer 11 to obtain a good photon energy characteristic of the radiation detector, and how to determine an appropriate thickness. A description will be given based on the relationship between the photon energy and the relative sensitivity shown above.

【0025】まず、放射線検出器は半導体検知体8の単
体では、図3のグラフAに示すような特性を有する。図
から明らかなように、低エネルギー領域の検出感度が高
エネルギー領域の検出感度より高いため、従来は放射線
吸収フィルタを半導体検知体の放射線の入射側に設置
し、低エネルギーの放射線を放射線吸収フィルタにて吸
収させ、低エネルギー領域の検出感度と高エネルギー領
域の検出感度との検出感度が均等となるように調整する
ことにより対応していた。
First, as for the radiation detector, the semiconductor detector 8 alone has characteristics as shown in a graph A of FIG. As is clear from the figure, since the detection sensitivity in the low-energy region is higher than the detection sensitivity in the high-energy region, a radiation absorption filter is conventionally installed on the radiation incident side of the semiconductor detector, and the low-energy radiation is And the detection sensitivity in the low energy region and the detection sensitivity in the high energy region are adjusted so as to be equal.

【0026】しかしこの方法では、高エネルギー領域の
検出感度を向上することができず、低エネルギー領域の
検出感度のみを犠牲にすることとなる。そこで、本願発
明では、高エネルギー領域の検出感度を向上することを
実現するために、半導体検知体8の放射線の入射面と相
反する面上にシンチレータ層11および反射層13を形
成する。
However, in this method, the detection sensitivity in the high energy region cannot be improved, and only the detection sensitivity in the low energy region is sacrificed. Therefore, in the present invention, the scintillator layer 11 and the reflection layer 13 are formed on a surface of the semiconductor detector 8 opposite to the radiation incident surface in order to improve the detection sensitivity in the high energy region.

【0027】このようにシンチレータ層11を配置する
と、半導体検知体8を介して透過された高エネルギー領
域の放射線が、シンチレータ層11にて発光する。そし
て、その蛍光が反射層13にて反射し、光学的に接続さ
れている半導体検知体8の下部電極(透明電極)15を
介して、半導体検知体8に入射される。そして、半導体
14で蛍光が電子正孔対に変換されて検知される。
When the scintillator layer 11 is arranged as described above, radiation in a high energy region transmitted through the semiconductor detector 8 emits light at the scintillator layer 11. Then, the fluorescent light is reflected by the reflection layer 13 and is incident on the semiconductor detector 8 via the lower electrode (transparent electrode) 15 of the semiconductor detector 8 which is optically connected. Then, the fluorescence is converted into an electron-hole pair in the semiconductor 14 and detected.

【0028】このようにして、半導体検知体8を透過し
た高エネルギー領域の放射線をシンチレータ層11にて
発光させ、半導体検知体8にて検出することにより、高
エネルギー領域の放射線の検出感度を向上させることが
でき、低エネルギー領域の放射線の検出感度と高エネル
ギー領域の放射線の検出感度との差を軽減することがで
きる。
As described above, the radiation in the high energy region transmitted through the semiconductor detector 8 is emitted by the scintillator layer 11 and detected by the semiconductor detector 8, thereby improving the detection sensitivity of the radiation in the high energy region. It is possible to reduce the difference between the radiation sensitivity in the low energy region and the radiation sensitivity in the high energy region.

【0029】実際のシンチレータ層の厚みは、この厚み
をパラメータとした際の、各光子エネルギーに対する半
導体検知体の単位面積当たりの相対感度から決定する。
図3にシンチレータ層の厚みの異なるグラフC1および
C2のそれぞれの特性を示す。厚みの関係は、C1>C
2である。ここでは、高エネルギー領域の放射線の検出
感度が優れている、C1の厚みを有するシンチレータ層
に設定する。
The actual thickness of the scintillator layer is determined from the relative sensitivity per unit area of the semiconductor detector to each photon energy when this thickness is used as a parameter.
FIG. 3 shows respective characteristics of graphs C1 and C2 in which the thickness of the scintillator layer is different. The thickness relationship is C1> C
2. Here, a scintillator layer having a thickness of C1 and having excellent detection sensitivity for radiation in a high energy region is set.

【0030】次に、半導体検知体8の放射線の入射面と
相反する面上にシンチレータ層11を備えることによ
り、高エネルギー領域の放射線の検出感度を向上させた
としても、その高エネルギー領域の放射線の検出感度は
低エネルギー領域の放射線の検出感度より低い。よっ
て、放射線吸収フィルタを半導体検知体の放射線の入射
面上に形成することにより、低エネルギー領域の検出感
度と高エネルギー領域の検出感度との検出感度が均等と
なるように調整する。
Next, by providing the scintillator layer 11 on the surface of the semiconductor detector 8 opposite to the radiation incident surface, even if the radiation detection sensitivity in the high energy region is improved, the radiation in the high energy region is improved. Is lower than the detection sensitivity of radiation in the low energy region. Therefore, by forming the radiation absorption filter on the radiation incident surface of the semiconductor detector, the detection sensitivity in the low energy region and the detection sensitivity in the high energy region are adjusted to be equal.

【0031】実際の放射線吸収フィルタ(例えば、鉛を
使用)の厚みは、この厚みをパラメータとした際の、各
光子エネルギーに対する半導体検知体8の単位面積当た
りの相対感度から決定する。図3に放射線吸収フィルタ
の厚みの異なるのグラフB1およびB2のそれぞれの特
性を示す。厚みの関係は、B1<B2である。ここで
は、上記にて調整した高エネルギー領域の放射線の検出
感度と均等となるように、B1の厚みを有する放射線吸
収フィルタに設定する。
The actual thickness of the radiation absorbing filter (for example, using lead) is determined from the relative sensitivity per unit area of the semiconductor detector 8 to each photon energy when this thickness is used as a parameter. FIG. 3 shows respective characteristics of graphs B1 and B2 in which the thickness of the radiation absorbing filter is different. The relationship of the thickness is B1 <B2. Here, a radiation absorption filter having a thickness of B1 is set so as to be equal to the radiation sensitivity in the high energy region adjusted as described above.

【0032】このようして放射線吸収フィルタ9を形成
することにより、低エネルギー領域の検出感度と高エネ
ルギー領域の検出感度との検出感度が均等となるように
調整できる。そして、最終的は放射線検出器としての特
性は、図3のグラフDに示すような、B1+C1の特性
を有することとなる。
By forming the radiation absorption filter 9 in this way, the detection sensitivity in the low energy region and the detection sensitivity in the high energy region can be adjusted to be equal. Finally, the characteristic as the radiation detector has the characteristic of B1 + C1 as shown in the graph D of FIG.

【0033】上記のように構成された実施の形態1の放
射線検出器は、半導体検知体8の放射線の入射面と相反
する面上にシンチレータ層11を形成し、半導体検知体
8を透過した高エネルギー領域の放射線を蛍光に変換し
て、その光を半導体検知体8にて検出するようにしたの
で、高エネルギー領域の放射線の検出感度を向上させる
ことができ、低エネルギー領域の放射線の検出感度と、
高エネルギー領域の放射線の検出感度との差を軽減する
ことができる。
In the radiation detector of the first embodiment configured as described above, the scintillator layer 11 is formed on the surface of the semiconductor detector 8 opposite to the radiation incident surface, and the height of the radiation transmitted through the semiconductor detector 8 is increased. Since the radiation in the energy region is converted into fluorescent light and the light is detected by the semiconductor detector 8, the detection sensitivity of the radiation in the high energy region can be improved, and the detection sensitivity of the radiation in the low energy region can be improved. When,
It is possible to reduce the difference from the radiation sensitivity in the high energy region.

【0034】さらに、半導体検知体8の放射線の入射面
上に放射線吸収フィルタ9を形成するようにしたので、
低エネルギー領域の放射線の検出感度と、高エネルギー
領域の放射線の検出感度とを、高エネルギー領域の放射
線の検出感度を向上させた値にて均等に調整することが
できる。
Further, since the radiation absorption filter 9 is formed on the radiation incident surface of the semiconductor detector 8, the radiation absorption filter 9 is formed.
The detection sensitivity of the radiation in the low energy region and the detection sensitivity of the radiation in the high energy region can be uniformly adjusted with a value obtained by improving the detection sensitivity of the radiation in the high energy region.

【0035】実施の形態2.上記実施の形態1では半導
体検知体を一方向面のみに形成する例を示したが、これ
に限られることはなく、例えば、図4に示すように、多
面体シンチレータ層17を形成し、この多面体シンチレ
ータ層17の複数の面上に、上記実施の形態1と同様に
半導体検知体8を備え、各半導体検知体8の多面体シン
チレータ層17と接する面に形成された下部電極(図示
せず)を、光が透過する透明電極にて形成し、各下部電
極とシンチレータ層とは光学的に接続する。
Embodiment 2 In the first embodiment, an example is shown in which the semiconductor detector is formed only on one direction surface. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, a polyhedral scintillator layer 17 is formed, Semiconductor detectors 8 are provided on a plurality of surfaces of scintillator layer 17 in the same manner as in the first embodiment, and lower electrodes (not shown) formed on the surfaces of semiconductor detectors 8 that are in contact with polyhedral scintillator layer 17 are provided. Each of the lower electrodes is optically connected to the scintillator layer.

【0036】この際、半導体検知体8はなるべく、多面
体シンチレータ層17の面上全てに形成されることが望
ましいが、多面体シンチレータ層17のうち、各半導体
検知体8と接していない面は、この面を覆うよう反射層
(図示せず)を形成しておくのが望ましい。
At this time, it is desirable that the semiconductor detector 8 is formed on the entire surface of the polyhedral scintillator layer 17 as much as possible. However, the surface of the polyhedral scintillator layer 17 which is not in contact with each semiconductor detector 8 is It is desirable to form a reflective layer (not shown) so as to cover the surface.

【0037】上記のように構成された実施の形態2の放
射線検出器は、上記実施の形態1と同様の効果を奏する
のはもちろんのこと、放射線の検出エリア(立体角)を
広げることができ、放射線検出における方向依存性を小
さくすることができる。
The radiation detector according to the second embodiment configured as described above has the same effect as that of the first embodiment, and can expand the radiation detection area (solid angle). In addition, direction dependency in radiation detection can be reduced.

【0038】実施の形態3.図5はこの発明の実施の形
態3の放射線検出器の構成を示す断面図、図6は図5に
示した放射線検出器の半導体検知体の詳細を示す断面図
である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は
同一符号を付して説明を省略する。18は放射線を検出
することができる半導体検知体、19は半導体検知体1
8の放射線の入射面上を覆うように、形成された放射線
吸収フィルタで、半導体検知体18と光接合材21にて
光学的に接続された上部シンチレータ層20と、この上
部シンチレータ層20の半導体検知体18と接していな
い面を覆うように形成された上部反射層22とにて成
る。
Embodiment 3 FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a radiation detector according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view showing details of a semiconductor detector of the radiation detector shown in FIG. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 18 is a semiconductor detector capable of detecting radiation, and 19 is a semiconductor detector 1
8, an upper scintillator layer 20 optically connected to the semiconductor detector 18 by an optical bonding material 21 with a radiation absorbing filter formed so as to cover the radiation incident surface of No. 8 and a semiconductor of the upper scintillator layer 20. And an upper reflective layer 22 formed so as to cover a surface not in contact with the detector 18.

【0039】そして半導体検知体18は図6に示すよう
に、放射線および光を検出することができる半導体2
3、この半導体23の下部および上部に形成された下部
電極24および上部電極25から成る。これら両電極2
4、25は光が透過可能な透明電極にて形成されてい
る。
As shown in FIG. 6, the semiconductor detector 18 is a semiconductor 2 capable of detecting radiation and light.
3. It comprises a lower electrode 24 and an upper electrode 25 formed below and above the semiconductor 23. These two electrodes 2
Reference numerals 4 and 25 are formed of transparent electrodes through which light can pass.

【0040】次に上記のように構成された実施の形態3
の放射線検出器の放射線吸収フィルタ19について説明
する。他の動作は上記各実施の形態と同様であるため説
明を省略する。ここでは放射線吸収フィルタ19とし
て、上部シンチレータ層20を用いた。これは、上部シ
ンチレータ層20が上記各実施の形態と同様に、低エネ
ルギー領域の放射線の検出感度と高エネルギー領域の放
射線の検出感度とが均等となるように調整する役割を果
たす。
Next, the third embodiment configured as described above
The radiation absorption filter 19 of the radiation detector will be described. Other operations are the same as those in the above-described embodiments, and thus description thereof is omitted. Here, the upper scintillator layer 20 was used as the radiation absorption filter 19. This serves to adjust the upper scintillator layer 20 so that the radiation detection sensitivity in the low energy region and the radiation detection sensitivity in the high energy region are equal, as in the above embodiments.

【0041】そしてこの上部シンチレータ層20の、光
子エネルギーに対する半導体検知体の単位面積当たりの
相対感度を図7のグラフEに示す。この図に示すよう
に、上部シンチレータ層20は、上記役割の他に、放射
線を検出する役割も果たすため、上記実施の形態1の際
に形成された放射線検出器のグラフDの特性に、その検
出感度分(グラフE)がプラスされた、グラフFに示す
ような特性を得ることができる。
The relative sensitivity of the upper scintillator layer 20 to the photon energy per unit area of the semiconductor detector is shown in a graph E of FIG. As shown in this figure, since the upper scintillator layer 20 also plays a role of detecting radiation in addition to the above-mentioned role, the characteristics of the graph D of the radiation detector formed in the first embodiment are shown in FIG. It is possible to obtain a characteristic as shown in a graph F in which the detection sensitivity (graph E) is added.

【0042】上記のように構成された実施の形態3は、
放射線吸収フィルタ19を上部シンチレータ層20にて
形成するようにしたので、放射線吸収フィルタ19の本
来の働きをするとともに、一部の放射線を検出すること
により、低エネルギー領域の放射線の検出感度と高エネ
ルギー領域の放射線の検出感度とをより一層均等に調整
することができる。
The third embodiment configured as described above,
Since the radiation absorbing filter 19 is formed by the upper scintillator layer 20, the radiation absorbing filter 19 functions as it is, and by detecting a part of the radiation, the detection sensitivity and the high sensitivity of the radiation in the low energy region are improved. The detection sensitivity of the radiation in the energy region can be adjusted more evenly.

【0043】実施の形態4.図8はこの発明の実施の形
態4の放射線検出器の構成を示す断面図である。図にお
いて、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付し
て説明を省略する。13aは反射層13に形成された、
放射線検出器のテスト時のパルス光を導入可能なテスト
パルス光入射窓である。
Embodiment 4 FIG. FIG. 8 is a sectional view showing a configuration of the radiation detector according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 13a is formed on the reflection layer 13;
This is a test pulse light entrance window into which pulse light at the time of testing the radiation detector can be introduced.

【0044】従来は放射線検出器のテストを行う場合、
放射線の検出の有無を、放射線源を用いることにより行
っており、この放射線源の取り扱いにはリスクが生じ
る。しかし、テストパルス光入射窓13aを備え、例え
ば、遠隔操作によりホトダイオードを定周波数で発光さ
せ、このテストパルス光入射窓13aより導入すること
により、半導体検知体8の健全性を簡便に確認すること
ができる。
Conventionally, when testing a radiation detector,
The presence or absence of detection of radiation is determined by using a radiation source, and there is a risk in handling this radiation source. However, it is possible to easily check the soundness of the semiconductor detector 8 by providing the test pulse light incident window 13a and, for example, causing the photodiode to emit light at a constant frequency by remote control and introducing the photodiode through the test pulse light incident window 13a. Can be.

【0045】また、そのテストパルス光の強度を、実際
に測定する必要があるエネルギー範囲外に設定すれば、
そのテスト中も実際の測定を中断することなく行うこと
ができ、測定しながら放射線検出器の健全性を確認する
ことができる。
If the intensity of the test pulse light is set outside the energy range which needs to be actually measured,
During the test, the actual measurement can be performed without interruption, and the soundness of the radiation detector can be confirmed while measuring.

【0046】実施の形態5.図9はこの発明の実施の形
態5の放射線検出器の構成を示す断面図である。図にお
いて、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付し
て説明を省略する。26は半導体検知体8を覆う中空の
電磁シールドで、上記実施の形態1にて示した放射線吸
収フィルタの代わりの役割を果たすものである。この電
磁シールド26としては、銅、アルミニウム等の導電性
の材料を使用し、適切な厚みに設定することにより形成
することができる。
Embodiment 5 FIG. FIG. 9 is a sectional view showing a configuration of the radiation detector according to the fifth embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Reference numeral 26 denotes a hollow electromagnetic shield that covers the semiconductor detector 8 and serves as a substitute for the radiation absorption filter described in the first embodiment. The electromagnetic shield 26 can be formed by using a conductive material such as copper or aluminum and setting it to an appropriate thickness.

【0047】このように、電磁シールド26を備えるこ
とにより、上記各実施の形態と同様に放射線吸収フィル
タの効果を奏するのはもちろんのこと、電磁シールド2
6としての役割も果たすため、放射線検出器の全体の電
位を安定に動作させることができる。よって、放射線吸
収フィルタとしての専用の構成を削減でき、構造を簡素
化することができる。
As described above, the provision of the electromagnetic shield 26 not only exhibits the effect of the radiation absorption filter as in the above-described embodiments, but also the electromagnetic shield 2.
Since it also serves as 6, the entire potential of the radiation detector can be stably operated. Therefore, the exclusive configuration as the radiation absorption filter can be reduced, and the structure can be simplified.

【0048】尚、上記各実施の形態においては、各半導
体検知体の半導体に使用する物質について特に説明して
いないが、放射線および光を検出することができるもの
であればよいことはいうまでもなく、例えば原子番号が
30以上の半導体としてのCdTe、CdZnTeを用
いて半導体検知体を形成してもよい。このように形成す
れば、図10に示すように、CdTeの方は約50度以
上の温度で感度が低下始めるため、実用的に要求される
感度特性±10%を満たすのは約60度までである。
In each of the above embodiments, the substance used for the semiconductor of each semiconductor detector is not specifically described, but it goes without saying that any substance that can detect radiation and light can be used. Instead, for example, a semiconductor detector may be formed using CdTe or CdZnTe as a semiconductor having an atomic number of 30 or more. If formed in this way, as shown in FIG. 10, the sensitivity of CdTe starts to decrease at a temperature of about 50 ° C. or more, so that the sensitivity characteristic ± 10% practically required is satisfied up to about 60 °. It is.

【0049】CdZnTeの方は約100度まで使用可
能であり、CdTeより高温環境でも使用することがで
きる。よって、例えば、事故時用排気管ガスモニタな
ど、測定対象が事故時に高温になる可能性があるような
箇所に、近接して設置される放射線検出器などの利用に
適している。また、CdZnTe自体はCdTe自体よ
り低エネルギー領域で多少検出感度が劣るものの、放射
線吸収フィルタを形成することにより同等の感度にて検
出されることとなり、この放射線吸収フィルタの厚みを
薄く形成することができる。
CdZnTe can be used up to about 100 degrees and can be used in a higher temperature environment than CdTe. Therefore, for example, it is suitable for use of a radiation detector or the like which is installed in close proximity to a place where an object to be measured may become hot at the time of an accident, such as an exhaust gas monitor for an accident. Further, although CdZnTe itself has a somewhat lower detection sensitivity in the low energy region than CdTe itself, it is detected with the same sensitivity by forming a radiation absorption filter, so that the thickness of the radiation absorption filter can be reduced. it can.

【0050】また、上記各実施の形態においては、各シ
ンチレータ層に使用する物質について特に説明しなかっ
たが、CaF2(Eu)にて形成すれば、この物質は他
の一般的なシンチレータに使用する物質と比較して、化
学的および物理的に安定なため、密閉容器や保護容器な
どに入れる必要がなく、安価な構成にて各シンチレータ
層を形成することができる。
In each of the above embodiments, the substance used for each scintillator layer is not specifically described. However, if it is formed of CaF 2 (Eu), this substance can be used for other general scintillators. Since it is chemically and physically stable as compared with a substance that does not need to be placed in a closed container or a protective container, each scintillator layer can be formed with an inexpensive configuration.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
れば、放射線を検出することができる半導体検知体を用
いる放射線検出器において、半導体検知体は光を検出す
ることができ、半導体検知体の放射線の入射面と相反す
る面に形成された下部電極は、光を透過する透明電極に
てなり、下部電極上に光学的に接続するように形成され
たシンチレータ層と、シンチレータ層の半導体検知体と
接していない面を覆うように形成された反射層とを備
え、シンチレータ層に半導体検知体を介して侵入した放
射線にて発光した蛍光を半導体検知体にて検出するの
で、高エネルギー領域の放射線の検出感度を向上するこ
とができる放射線検出器を提供することが可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, in a radiation detector using a semiconductor detector capable of detecting radiation, the semiconductor detector can detect light, and the semiconductor detector can detect light. The lower electrode formed on the surface opposite to the radiation incident surface of the detector is formed of a transparent electrode that transmits light, and a scintillator layer formed so as to be optically connected to the lower electrode, and a scintillator layer. A reflective layer formed so as to cover a surface not in contact with the semiconductor detector, and the semiconductor detector detects fluorescence emitted by radiation penetrating the scintillator layer through the semiconductor detector, so that high energy It is possible to provide a radiation detector capable of improving the detection sensitivity of radiation in a region.

【0052】また、この発明の請求項2によれば、放射
線を検出することができる半導体検知体を用いる放射線
検出器において、シンチレータ層が多面体の構造物にて
成り、多面体の複数の面上に、半導体検知体を備え、各
半導体検知体は光を検出することができ、シンチレータ
層の各半導体検知体と接していない面を覆うように形成
された反射層を備え、各半導体検知体のシンチレータ層
と接する面に形成された下部電極を、光が透過する透明
電極にて形成し、各下部電極とシンチレータ層とは光学
的に接続され、シンチレータ層に各半導体検知体を介し
て侵入した放射線にて発光した蛍光を各半導体検知体に
て検出するので、高エネルギー領域の放射線の検出感度
を向上することができるとともに、放射線の検出におけ
る方向依存性を低減することができる放射線検出器を提
供することが可能となる。
According to a second aspect of the present invention, in the radiation detector using the semiconductor detector capable of detecting radiation, the scintillator layer is formed of a polyhedral structure, and is provided on a plurality of surfaces of the polyhedron. A semiconductor detector, each semiconductor detector can detect light, and a reflective layer formed to cover a surface of the scintillator layer that is not in contact with each semiconductor detector, the scintillator of each semiconductor detector The lower electrode formed on the surface in contact with the layer is formed of a transparent electrode through which light is transmitted, and each lower electrode and the scintillator layer are optically connected, and the radiation that has entered the scintillator layer via each semiconductor detector. Fluorescence emitted by is detected by each semiconductor detector, so that the detection sensitivity of radiation in the high-energy region can be improved and the direction dependency in radiation detection is reduced. It is possible to provide a radiation detector capable of.

【0053】また、この発明の請求項3によれば、請求
項1または請求項2において、反射層に、放射線検出器
のテスト時のパルス光を導入可能なテストパルス光入射
窓を備えたので、放射線検出器のテストを簡便に行うこ
とができる放射線検出器を提供することが可能となる。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the reflection layer is provided with a test pulse light incident window through which pulse light can be introduced at the time of testing the radiation detector. In addition, it is possible to provide a radiation detector that can easily perform a test of the radiation detector.

【0054】また、この発明の請求項4によれば、請求
項1ないし請求項3のいずれかにおいて、半導体検知体
の放射線の入射面上に、低エネルギー領域の放射線と高
エネルギー領域の放射線との検出感度が均等となるよう
に低エネルギー領域の放射線を所望量吸収する放射線吸
収フィルタを備えたので、高エネルギー領域の放射線の
検出感度を向上した上に、低エネルギー領域と高エネル
ギー領域との放射線の検出感度の均等化を図ることがで
きる放射線検出器を提供することが可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the radiation of the low energy region and the radiation of the high energy region are formed on the radiation incident surface of the semiconductor detector. A radiation absorption filter that absorbs a desired amount of radiation in the low-energy region so that the detection sensitivity of the radiation is uniform is improved, so that the detection sensitivity of the radiation in the high-energy region is improved, It is possible to provide a radiation detector that can equalize the radiation detection sensitivity.

【0055】また、この発明の請求項5によれば、請求
項4において、半導体知体の放射線の入射面側の上部電
極を、光を透過する透明電極にて形成し、放射線吸収フ
ィルタとして、上部電極と光学的に接続された上部シン
チレータ層と、上部シンチレータ層の半導体検知体と接
していない面を覆うように形成された上部反射層とを備
えるので、低エネルギー領域と高エネルギー領域との放
射線の検出感度の均等化をより一層図ることができる放
射線検出器を提供することが可能となる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the upper electrode on the radiation incident surface side of the semiconductor body is formed of a transparent electrode that transmits light, and the radiation absorption filter is An upper scintillator layer optically connected to the upper electrode, and an upper reflective layer formed so as to cover a surface of the upper scintillator layer that is not in contact with the semiconductor detector, so that a low energy region and a high energy region It is possible to provide a radiation detector that can further equalize the radiation detection sensitivity.

【0056】また、この発明の請求項6によれば、請求
項4において、放射線吸収フィルタが、半導体検知体を
覆う中空の電磁シールドにて形成されているので、電位
の安定した状態にて動作することができる放射線検出器
を提供することが可能となる。
According to the sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect, since the radiation absorbing filter is formed by a hollow electromagnetic shield covering the semiconductor detector, the radiation absorbing filter operates in a state where the potential is stable. It is possible to provide a radiation detector that can perform the measurement.

【0057】また、この発明の請求項7によれば、請求
項1ないし請求項6のいずれかにおいて、シンチレータ
層が、CaF2(Eu)にて形成されているので、化学
的および物理的に安定であるためシンチレータ層の構造
を簡素に形成することができる放射線検出器を提供する
ことが可能となる。
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, since the scintillator layer is formed of CaF 2 (Eu), it is chemically and physically. It is possible to provide a radiation detector that is stable and can simply form the structure of the scintillator layer.

【0058】また、この発明の請求項8によれば、請求
項1ないし請求項7のいずれかにおいて、半導体検知体
が、CdZnTeにて形成されているので、高温環境に
おいて安定した動作をする放射線検出器を提供すること
が可能となる。
According to the eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, since the semiconductor detector is formed of CdZnTe, the radiation can operate stably in a high temperature environment. It is possible to provide a detector.

【0059】また、この発明の請求項9によれば、請求
項3に記載の放射線検出器の試験方法において、放射線
検出器にて測定する必要のある放射線のエネルギー範囲
と異なるエネルギー範囲に設定されたテストパルス光
を、テストパルス光入射窓から導入して放射線検出器の
健全性を判断するので、放射線検出器の測定を中断する
ことなく放射線検出器の健全性を判断することができる
放射線検出器の試験方法を提供することが可能となる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the radiation detector testing method according to the third aspect, the energy range is set to be different from the energy range of the radiation that needs to be measured by the radiation detector. Since the test pulse light is introduced from the test pulse light entrance window to determine the soundness of the radiation detector, it is possible to determine the soundness of the radiation detector without interrupting the measurement of the radiation detector. It is possible to provide a test method for a vessel.

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

【図1】 この発明の実施の形態1による放射線検出器
の構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a radiation detector according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示した放射線検出器の半導体検知体の
詳細を説明するための断面図である。
FIG. 2 is a sectional view for explaining details of a semiconductor detector of the radiation detector shown in FIG. 1;

【図3】 図1に示した放射線検出器を形成するための
放射線吸収フィルタおよびシンチレータ層の厚みをそれ
ぞれパラメータとした際の、光子エネルギーと相対感度
との関係をそれぞれ示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between photon energy and relative sensitivity when the thickness of a radiation absorbing filter and the thickness of a scintillator layer for forming the radiation detector illustrated in FIG. 1 are each used as a parameter.

【図4】 この発明の実施の形態2による放射線検出器
の構成を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a radiation detector according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態3による放射線検出器
の構成を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a radiation detector according to a third embodiment of the present invention.

【図6】 図5に示した放射線検出器の半導体検知体の
詳細を説明するための断面図である。
6 is a cross-sectional view for explaining details of a semiconductor detector of the radiation detector shown in FIG. 5;

【図7】 図5に示した放射線検出器の光子エネルギー
と相対感度との関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between photon energy and relative sensitivity of the radiation detector shown in FIG.

【図8】 この発明の実施の形態4による放射線検出器
の構成を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a configuration of a radiation detector according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態5による放射線検出器
の構成を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a configuration of a radiation detector according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】 半導体検知体の各物質における温度と相対
感度との関係をそれぞれ示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the temperature and the relative sensitivity of each substance of the semiconductor detector.

【図11】 従来の放射線検出器の構成を示す断面図で
ある。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional radiation detector.

【図12】 図11に示した放射線検出器の半導体検知
体の構成を示す断面図である。
12 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a semiconductor detector of the radiation detector illustrated in FIG.

【図13】 図11に示した放射線検出器を形成するた
めの放射線吸収フィルタの厚みをパラメータとした際
の、光子エネルギーと相対感度との関係をそれぞれ示す
図である。
13 is a diagram illustrating a relationship between photon energy and relative sensitivity when the thickness of a radiation absorption filter for forming the radiation detector illustrated in FIG. 11 is used as a parameter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8,18 半導体検知体、9,19 放射線吸収フィル
タ、10 接着材、11 シンチレータ層、12,21
光接合材、13 反射層、13a テストパルス光入
射窓、14,23 半導体、15,24 下部電極、1
6,25 上部電極、17 多面体シンチレータ層、2
0 上部シンチレータ層、22 上部反射層、26 電
磁シールド。
8, 18 Semiconductor detector, 9, 19 Radiation absorption filter, 10 Adhesive, 11 Scintillator layer, 12, 21
Optical bonding material, 13 Reflective layer, 13a Test pulse light incident window, 14, 23 Semiconductor, 15, 24 Lower electrode, 1
6, 25 upper electrode, 17 polyhedral scintillator layer, 2
0 Upper scintillator layer, 22 Upper reflective layer, 26 Electromagnetic shield.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放射線を検出することができる半導体検
知体を用いる放射線検出器において、上記半導体検知体
は光を検出することができ、上記半導体検知体の上記放
射線の入射面と相反する面に形成された下部電極は、上
記光を透過する透明電極にてなり、上記下部電極上に光
学的に接続するように形成されたシンチレータ層と、上
記シンチレータ層の上記半導体検知体と接していない面
を覆うように形成された反射層とを備え、上記シンチレ
ータ層に上記半導体検知体を介して侵入した放射線にて
発光した蛍光を上記半導体検知体にて検出することを特
徴とする放射線検出器。
1. A radiation detector using a semiconductor detector capable of detecting radiation, wherein the semiconductor detector is capable of detecting light, and is provided on a surface of the semiconductor detector opposite to an incident surface of the radiation. The formed lower electrode is a transparent electrode that transmits the light, and a scintillator layer formed to be optically connected to the lower electrode, and a surface of the scintillator layer that is not in contact with the semiconductor detector. A reflective layer formed so as to cover the semiconductor detector, and wherein the semiconductor detector detects fluorescence emitted by radiation that has entered the scintillator layer via the semiconductor detector.
【請求項2】 放射線を検出することができる半導体検
知体を用いる放射線検出器において、シンチレータ層が
多面体の構造物にて成り、上記多面体の複数の面上に、
上記半導体検知体を備え、上記各半導体検知体は光を検
出することができ、上記シンチレータ層の上記各半導体
検知体と接していない面を覆うように形成された反射層
を備え、上記各半導体検知体の上記シンチレータ層と接
する面に形成された下部電極を、上記光が透過する透明
電極にて形成し、上記各下部電極と上記シンチレータ層
とは光学的に接続され、上記シンチレータ層に上記各半
導体検知体を介して侵入した放射線にて発光した蛍光を
上記各半導体検知体にて検出することを特徴とする放射
線検出器。
2. A radiation detector using a semiconductor detector capable of detecting radiation, wherein the scintillator layer is formed of a polyhedral structure, and the scintillator layer is formed on a plurality of surfaces of the polyhedron.
The semiconductor detector includes the semiconductor detector, each of the semiconductor detectors can detect light, and includes a reflective layer formed so as to cover a surface of the scintillator layer that is not in contact with the semiconductor detector. A lower electrode formed on a surface of the detector that is in contact with the scintillator layer is formed of a transparent electrode through which the light passes, and each of the lower electrodes and the scintillator layer are optically connected, and the scintillator layer is A radiation detector characterized in that fluorescence emitted by radiation entering through each semiconductor detector is detected by each semiconductor detector.
【請求項3】 反射層に、放射線検出器のテスト時のパ
ルス光を導入可能なテストパルス光入射窓を備えたこと
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の放射線検
出器。
3. The radiation detector according to claim 1, wherein the reflection layer is provided with a test pulse light incident window through which pulse light at the time of testing the radiation detector can be introduced.
【請求項4】 半導体検知体の放射線の入射面上に、低
エネルギー領域の放射線と高エネルギー領域の放射線と
の検出感度が均等となるように、上記低エネルギー領域
の放射線を所望量吸収する放射線吸収フィルタを備えた
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに
記載の放射線検出器。
4. A radiation absorbing a desired amount of radiation in the low-energy region so that the detection sensitivity of the radiation in the low-energy region and the radiation in the high-energy region are equal on the radiation incident surface of the semiconductor detector. The radiation detector according to claim 1, further comprising an absorption filter.
【請求項5】 半導体検知体の放射線の入射面側の上部
電極を、光を透過する透明電極にて形成し、放射線吸収
フィルタとして、上記上部電極と光学的に接続された上
部シンチレータ層と、上記上部シンチレータ層の上記半
導体検知体と接していない面を覆うように形成された上
部反射層とを備えることを特徴とする請求項4に記載の
放射線検出器。
5. An upper electrode on a radiation incident surface side of a semiconductor detector formed of a transparent electrode that transmits light, and as a radiation absorbing filter, an upper scintillator layer optically connected to the upper electrode, The radiation detector according to claim 4, further comprising: an upper reflective layer formed to cover a surface of the upper scintillator layer that is not in contact with the semiconductor detector.
【請求項6】 放射線吸収フィルタが、半導体検知体を
覆う中空の電磁シールドにて形成されていることを特徴
する請求項4に記載の放射線検出器。
6. The radiation detector according to claim 4, wherein the radiation absorption filter is formed by a hollow electromagnetic shield covering the semiconductor detector.
【請求項7】 シンチレータ層が、CaF2(Eu)に
て形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求
項6のいずれかに記載の放射線検出器。
7. The radiation detector according to claim 1, wherein the scintillator layer is formed of CaF 2 (Eu).
【請求項8】 半導体検知体が、CdZnTeにて形成
されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7の
いずれかに記載の放射線検出器。
8. The radiation detector according to claim 1, wherein the semiconductor detector is made of CdZnTe.
【請求項9】 請求項3に記載の放射線検出器の試験方
法において、上記放射線検出器にて測定する必要のある
放射線のエネルギー範囲と異なるエネルギー範囲に設定
されたテストパルス光を、テストパルス光入射窓から導
入して上記放射線検出器の健全性を判断することを特徴
とする放射線検出器の試験方法。
9. The test method for a radiation detector according to claim 3, wherein the test pulse light set in an energy range different from the energy range of the radiation that needs to be measured by the radiation detector is a test pulse light. A method for testing a radiation detector, comprising determining the soundness of the radiation detector by introducing the radiation detector from an entrance window.
JP11174932A 1999-06-22 1999-06-22 Radiation detector and its testing method Pending JP2001004754A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11174932A JP2001004754A (en) 1999-06-22 1999-06-22 Radiation detector and its testing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11174932A JP2001004754A (en) 1999-06-22 1999-06-22 Radiation detector and its testing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001004754A true JP2001004754A (en) 2001-01-12

Family

ID=15987252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11174932A Pending JP2001004754A (en) 1999-06-22 1999-06-22 Radiation detector and its testing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001004754A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002062359A (en) * 2000-08-21 2002-02-28 Aloka Co Ltd Radiation-measuring apparatus
ES2230938A1 (en) * 2002-03-23 2005-05-01 Plastunion, S.A. Detachable gamma radiation converter device
JP2009174956A (en) * 2008-01-23 2009-08-06 Mitsubishi Electric Corp Radiation measuring device
JP2013088381A (en) * 2011-10-21 2013-05-13 Furukawa Co Ltd Portable radiation detector
WO2013183434A1 (en) 2012-06-07 2013-12-12 国立大学法人静岡大学 Radiation dosimeter and radiation dose calculation method
JP2014025796A (en) * 2012-07-26 2014-02-06 Canon Inc Radiological image photographing device
WO2014081034A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-30 日立アロカメディカル株式会社 Radiation meter
WO2014081033A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-30 日立アロカメディカル株式会社 Radiation meter
CN106154302A (en) * 2015-03-24 2016-11-23 中国科学院上海硅酸盐研究所 A kind of ray detection flat panel detector scintillator panel and preparation method thereof

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002062359A (en) * 2000-08-21 2002-02-28 Aloka Co Ltd Radiation-measuring apparatus
JP4643809B2 (en) * 2000-08-21 2011-03-02 アロカ株式会社 Radiation measurement equipment
ES2230938A1 (en) * 2002-03-23 2005-05-01 Plastunion, S.A. Detachable gamma radiation converter device
JP2009174956A (en) * 2008-01-23 2009-08-06 Mitsubishi Electric Corp Radiation measuring device
JP2013088381A (en) * 2011-10-21 2013-05-13 Furukawa Co Ltd Portable radiation detector
WO2013183434A1 (en) 2012-06-07 2013-12-12 国立大学法人静岡大学 Radiation dosimeter and radiation dose calculation method
JP2014025796A (en) * 2012-07-26 2014-02-06 Canon Inc Radiological image photographing device
WO2014081034A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-30 日立アロカメディカル株式会社 Radiation meter
WO2014081033A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-30 日立アロカメディカル株式会社 Radiation meter
JP2014106060A (en) * 2012-11-26 2014-06-09 Hitachi Aloka Medical Ltd Radiation meter
CN106154302A (en) * 2015-03-24 2016-11-23 中国科学院上海硅酸盐研究所 A kind of ray detection flat panel detector scintillator panel and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6924487B2 (en) Neutron detector
USRE35908E (en) Neutron individual dose meter neutron dose rate meter, neutron detector and its method of manufacture
US7589327B2 (en) Energy sensitive direct conversion radiation detector
US9733367B1 (en) Neutron detection apparatus and method
US9646731B2 (en) X-ray radiation detector, CT system and related method
US7161155B1 (en) X-ray detector with increased detective quantum efficiency
JP2001004754A (en) Radiation detector and its testing method
JP2005024539A (en) Charged particle detector and sensing device using the same
US9360565B2 (en) Radiation detector and fabrication process
JP2008256631A (en) One-centimeter dose equivalent meter-usage scintillation detector
EP1266242A1 (en) A method and a device for radiography and a radiation detector
Papaevangelou et al. ESS nBLM: Beam Loss Monitors based on fast neutron detection
Vuong et al. Development of novel crystal scintillators for lunar surface science
JPWO2007113899A1 (en) Radiation detector
Liu et al. Optimization of WLS fiber readout for the HERD calorimeter
JPH03273687A (en) Radiation absorbent material and radiation detector
Gupta et al. Pulse height and timing characteristics of CsI (Tl)-Si (PIN) detector for γ‐rays and fission fragments
JP2001027674A (en) Neutron dose rate meter
CN110244340A (en) The off-axis single lens reflex type gamma survey system of Air-chamber type
Jo et al. Characterization of photo-multiplier tube as ex-vessel radiation detector in tokamak
JP3644306B2 (en) Radiation detector
Howard Liquid argon scintillation detection utilizing wavelength-shifting plates and light guides
US20230184967A1 (en) Scintillator panel and radiation detector
Rasolonjatovo et al. Development of gamma-ray monitor using CdZnTe semiconductor detector
Yamamura et al. Development of Wide-energy Range X/γ-ray Survey-meter

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040506

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040518

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050607

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20051101