JP2008082937A - 放射線検出器及び放射線撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体素子で検出された信号に対する処理に要する時間を短縮することが可能な放射線検出器を提供する。
【解決手段】個々の信号処理基板２は、平板状の基板３の一端に、Ｘ方向に１列に複数の半導体素子４と個々の半導体素子４に接続されている検出器モジュール５とが並列して配置されている。検出器モジュール５は、半導体素子４により検出された放射線の信号に対して所定の処理を施す。半導体素子４は複数のチャンネルを構成することになるため、検出器モジュール５は、それぞれが対象とする半導体素子４の複数のチャンネルから出力される信号に対して所定の処理を施す。検出器モジュール５同士はバス構造で接続されており、各検出器モジュール５はそれぞれ独立して、それぞれが対象とする半導体素子４の半導体センサから出力される信号に対して所定の処理を施す。
【選択図】図１

Description

この発明は、ガンマカメラなどの放射線撮像装置に装備される放射線検出器に関し、特に半導体を用いた放射線検出器に関する。また、この発明は、その放射線検出器を備えた放射線撮影装置に関する。

ガンマカメラ、ＳＰＥＣＴ装置（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｙ）、及びＰＥＴ装置（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｙ）などの放射線撮影装置においては、放射線検出器は、被検体に投与された放射線同位元素（ＲＩ）からのガンマ線を検出する最も重要な構成要素の１つであり、この性能が放射線撮影装置全体の空間分解能、エネルギー分解能、計数特性などの性能を大きく左右する。

従来、放射線検出器として、シンチレーション型検出器が用いられている。シンチレーション型検出器は、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倍増管（ＰＭＴ）又はホトダイオードアレイで検出する構造になっている。シンチレーション型検出器は、大型で、エネルギー分解能が低いという問題がある。

そのため、半導体検出器が採用されつつある。半導体検出器はガンマ線を直接的に検出するため、ガンマ線−光−電気という２段階の変換過程を経る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、しかも半導体センサ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。

半導体検出器は、小さな半導体素子が縦横それぞれに複数個並べられて、２次元アレイを構成することで、大視野を確保することができる。

１個の半導体素子は、例えば半導体センサが縦横それぞれに複数個ずつ並べられて、２次元アレイを構成している。半導体センサは、例えば１〜２ｍｍ角の大きさを有し、ＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）などの化合物で構成されている。この半導体センサが１チャンネルを構成することになる。

従来においては、半導体検出器を構成する全半導体素子について、最初のチャンネルから順番に１チャンネルずつ所定の信号処理を行い、その後、信号処理済の信号を読み出していた。そして、全チャンネルについて信号処理を行って信号を読み出していた。（例えば特許文献１）。従って、従来においては、信号処理及び信号の読み出しの方式としてシリアル処理を採用していたことになる。

特開２００４−１５１０８９号公報

しかしながら、従来のように、全半導体素子の全チャンネルを最初のチャンネルから順番に１チャンネルずつ信号処理を行って信号を読み出す方式では、最後のチャンネルの処理が終わるで、他のチャンネルについて信号処理を行うことができない。そのため、チャンネル数が増えると、全チャンネルの信号処理に要するトータルの時間が長くなってしまい、結果としてスループットが悪くなってしまう問題がある。

この発明は上記の問題を解決するものであり、半導体素子で検出された信号に対する処理に要する時間を短縮することが可能な放射線検出器、及びその放射線検出器を備えた放射線撮像装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、放射線を検出する半導体センサが２次元的に配列された複数の半導体素子と、前記複数の半導体素子のうち１つ又は２以上の半導体素子を対象として、半導体センサから出力される信号を受信する複数の検出器モジュールと、前記複数の検出器モジュールが対象とする半導体素子とともに所定方向に並べて配置された信号処理基板と、を備え、前記複数の検出器モジュールは、それぞれ独立して対象とする半導体素子を構成する半導体センサから出力される信号を受信することを特徴とする放射線検出器である。

請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の放射線検出器と、前記放射線検出器によって読み出された出力に基づいて画像データを生成するデータ処理装置と、前記画像データに基づく画像を表示する表示装置と、を有することを特徴とする放射線撮像装置である。

この発明によると、個々の検出器モジュールが独立して、対象とする半導体素子を構成する半導体センサからの出力を受信するため、各検出器モジュールが信号処理を行うべきチャンネル数が減少し、放射線検出器全体の信号処理に要する時間を短縮することが可能となる。

この発明の実施形態に係る放射線検出器の構成について図１から図３を参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係る放射線検出器の全体構成を示す図である。図２は、この発明の実施形態に係る検出器モジュールの構成を示す図である。図３は、半導体素子にて検出された各信号を示す図である。

この実施形態に係る放射線検出器１は、複数の信号処理基板２が所定方向（図１のＹ方向）に並列に配置され、個々の信号処理基板２は、マザーボード（図示しない）によって電気的に接続されている。

個々の信号処理基板２は、平板状の基板３の一端に、図１のＹ方向に直交する方向（図１のＸ方向）に１列に、複数の半導体素子４と個々の半導体素子４に接続されている検出器モジュール５とが並列して配置されている。また、個々の信号処理基板２には、Ａｍｐ回路６、ロジックＩ／Ｆ７、バイパス回路８、ＡＤＣ９（ＡＤ変換器）、ＰＬＤ１０（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、メモリ１１、及びリンクＩ／Ｆ１２が設置されている。

半導体素子４は、例えば正方形状の半導体センサ（図示しない）が、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ複数個ずつ並べられ、２次元アレイを構成している。半導体センサは、例えばＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅなどのテルル化カドミウム系化合物半導体結晶に、印加電極面及び信号取り出し電極面が設置されている。この半導体センサが１チャンネルを構成することになるため、半導体素子４は複数のチャンネルを構成することになる。半導体素子４により検出された放射線は、個々の半導体素子４に接続されている検出器モジュール５に出力される。

検出器モジュール５は、半導体素子４により検出された放射線の信号を受信し、受信した信号に対して所定の処理を施す。半導体素子４は複数のチャンネルを構成することになるため、検出器モジュール５は、それぞれが対象とする半導体素子４の複数のチャンネル（半導体センサ）から出力される信号を受信して、受信した信号に対して所定の処理を施すことになる。

図１に示す例では、個々の検出器モジュール５に１つの半導体素子４が接続されているが、複数の半導体素子４をＸ方向に１列に並べたものに、１つの検出器モジュール５を接続してもよい。例えば、４個の半導体素子４をＸ方向に１列に並べ、４個の半導体素子４を１つの検出器モジュール５に接続してもよい。なお、図１に示す例では、１つの信号処理基板２あたりに１０個の検出器モジュール５を設置しているが、この発明の放射線検出器はこの数に限定されず、１つの信号処理基板２あたりに１０個以外の数の検出器モジュール５を設置してもよい。

また、検出器モジュール５は、コネクタ（図示しない）によって着脱自在に信号処理基板２に設置されている。従って、検出器モジュール５を取り外したり、新たに取り付けたりすることで、放射線検出器１のチャンネル数を任意に変えることができる。

図１に示す例では、１つの信号処理基板２あたりに１０個の検出器モジュール５が設置されているが、さらに、１０個の検出器モジュール５は、５個ごとに２つのブロックに分けられている。そして、ブロックごとに、Ａｍｐ回路６とロジックＩ／Ｆ７が設置されている。従って、図１に示す例では、１つの信号処理基板２あたりに、２つのＡｍｐ回路６と２つのロジックＩ／Ｆ７が設置されていることになる。なお、この実施形態では、複数の検出器モジュール５を２つのブロックに分けたが、２つ以上のブロックに分けてもよい。２つ以上のブロックに分けた場合も、各ブロックにＡｍｐ回路６とロジックＩ／Ｆ７を配置する。さらに、複数の検出器モジュール５をブロックに分けなくてもよい。この場合、１つの信号処理基板２あたりに１つのＡｍｐ回路６と１つのロジックＩ／Ｆ７を設置することになる。

次に、検出器モジュール５の構成、及び検出器モジュール５による信号処理について図２及び図３を参照して説明する。個々の検出器モジュール５は、それぞれが対象とするチャンネル数（半導体センサ数）に応じた数のプリアンプ５１、波形整形回路５２、サンプルホールド回路５３、及びスイッチＳＷを備えている。つまり、検出器モジュール５は、個々のチャンネルごと（個々の半導体センサごと）に、プリアンプ５１、波形整形回路５２、サンプルホールド回路５３、及びスイッチＳＷを備えていることになる。なお、図２には、ｃｈ１とｃｈ２の構成のみを示している。

半導体センサ４１は、１チャンネルあたりの放射線を検出し、放射線のエネルギーに比例した電荷を生成する。なお、半導体素子４は、複数の半導体センサ４１によって構成されている。プリアンプ５１は、半導体センサ４１によって生成された電荷を積分し、電荷に比例した出力電圧を発生する。図３に示す信号Ａがプリアンプ５１の出力を表している。波形整形回路５２は、プリアンプ５１から出力された信号を切り出す。図３に示す信号Ｂが波形整形回路５２の出力を表している。サンプルホールド回路５３は、波形整形回路５２から出力された出力のピーク波高をサンプルホールドする。図３に示す信号Ｃがサンプルホールドの入力を表し、信号Ｄがサンプルホールドの出力を表している。

信号処理基板２に設置されている半導体素子４にガンマ線が入射すると、ガンマ線が入射した半導体センサ４１の電極に電気信号が発生する。この電気信号は、その半導体センサ４１のチャンネルに対応するプリアンプ５１、波形整形回路５２、及びサンプルホールド回路５３によって信号処理が施される。検出器モジュール５によって処理が施された信号は、マルチプレクスしてｃｈ１から順に読み出され、その検出器モジュール５が所属するブロックのＡｍｐ回路６を経てＡＤＣ９に出力され、ＡＤＣ９でデジタルデータに変換されて、信号処理基板２に設置されているメモリ１１に一時的に記憶される。そして、メモリ１１に記憶されているデータはリンクＩ／Ｆ１２を経由して、放射線検出器１の外部に設置されているデータ処理装置１００に出力される。他の信号処理基板２についても、ガンマ線が入射すると検出器モジュール５によって受信されて信号処理が施され、データがデータ処理装置１００に出力される。メモリ１１には、ガンマ線が入射したチャンネルのアドレスと、データ（波高値）が記憶されることになる。

各検出器モジュール５の信号処理、及び各検出器モジュール５からの信号の読み出しは、ＰＬＤ１０、ロジックＩ／Ｆ７、及びバイアス回路８によって制御される。ＰＬＤ１０が、ロジックＩ／Ｆ７を経由して各検出器モジュール５のスイッチＳＷをＯＮ／ＯＦＦ制御することで、各サンプルホールド回路５３によってサンプルホールドされた各チャンネルの信号を出力させる。例えば、ＰＬＤ１０が、ロジックＩ／Ｆ７を経由して各チャンネルのスイッチＳＷをｃｈ１から順番にＯＮにすることで、各チャンネルのサンプルホールド回路５３にサンプルホールドされた信号をｃｈ１から順番に出力させる。なお、ＰＬＤ１０が、この発明の「制御部」の１例に相当する。また、バイアス回路８は、サンプルホールド回路５３の動作条件など、検出器モジュール５の動作条件を設定する。

検出器モジュール５同士はバス構造で接続されており、各検出器モジュール５はそれぞれ独立して、それぞれが対象とする半導体素子４の半導体センサ４１から出力される信号を受信し、受信した信号に対して処理を施すことができる。そして、ＰＬＤ１０による信号の読み出し制御によって、各検出器モジュール５で処理された信号がＡｍｐ回路６、ＡＤＣ９に出力される。

このように、複数の半導体素子４、複数の検出器モジュール５、Ａｍｐ回路６、ロジックＩ／Ｆ７、バイアス回路８、ＡＤＣ９、ＰＬＤ１０、メモリ１１、及びリンクＩ／Ｆ１２が設置された信号処理基板２を、Ｙ方向に複数枚配置することで、放射線検出器１を構成している。

各信号処理基板２は、例えばトークンリンク方式によるネットワークＮに接続されており、各信号処理基板２のメモリ１１に記憶されているデータを個別に、放射線検出器１の外部に設置されたデータ処理装置１００に出力することができる。

また、ガンマ線が複数の信号処理基板２に入射した場合、個々の信号処理基板２はそれぞれ独立しているため、個々の信号処理基板２に設置されている検出器モジュール５による信号処理は同時に実行される。つまり、個々の信号処理基板２ごとに、半導体センサ４１で発生した電信信号が、検出器モジュール５のプリアンプ５１、波形整形回路５２、及びサンプルホールド回路５３にて処理が施され、その後、Ａｍｐ回路６を経てＡＤＣ９でデジタルデータに変換され、メモリ１１に一旦記憶されることになる。そして、個々の信号処理基板２に設置されているメモリ１１に記憶されているデータが、個々の信号処理基板２に設置されているリンクＩ／Ｆ１２を経由してデータ処理装置１００に出力される。

（作用及び効果）
この実施形態に係る放射線検出器１によると、各信号処理基板２に設置されている個々の検出器モジュール５は互いにバス構造によって接続されており、個々の検出器モジュール５ごとに独立して、それぞれが対象とする半導体素子４の半導体センサ４１（チャンネル）から出力される信号を受信し、受信した信号に対して処理を施すことができる。このように、個々の検出器モジュール５が独立して信号処理を行うようになっているため、新たな検出器モジュール５の追加や、検出器モジュール５の取り外しを容易に行うことが可能となる。つまり、検出器モジュール５の数を任意の数に容易に変更することができる構造になっているため、放射線検出器１を任意の大きさに変更しやすいという効果がある。

さらに、個々の検出器モジュール５は、それぞれ独立に信号処理を行うことができるため、放射線検出器１全体の信号処理速度を速めることが可能となる（計数効率を向上させることが可能となる）。つまり、各検出器モジュール５は、それぞれが対象としている半導体素子４の各半導体センサ４１（各チャンネル）からの信号のみを処理すればよいため、複数の検出器モジュール５を設けることで、個々の検出器モジュール５が処理すべきチャンネル数を減らすことができる。そのことにより、放射線検出器１全体の信号処理速度を速めることができる。

また、この実施形態に係る放射線検出器１によると、各信号処理基板２は、それぞれ独立して検出器モジュール５による信号処理及び信号の読み出しを行うようになっているため、新たな信号処理基板２の追加や、信号処理基板２の取り外しを容易に行うことが可能となる。つまり、信号処理基板２の数を任意の数に容易に変更することができる構造になっているため、放射線検出器１を任意の大きさに変更しやすいという効果がある。

さらに、各信号処理基板２は、それぞれ独立して検出器モジュール５による信号処理及び信号の読み出しを行うことができるため、放射線検出器１はパラレル処理を行うことになる。そのため、放射線検出器１による信号処理の速度が速くなり、スループット（計数効率）を向上させることが可能となる。

（トリガ信号）
また、各検出器モジュール５に、トリガ信号発生器（図示しない）を設置してもよい。このトリガ信号発生器は、自身が設置されている検出器モジュール５が対象とする半導体素子４に放射線が入射した場合に、トリガ信号を発生してＰＬＤ１０に出力する。トリガ信号発生器は、バイアス回路８によって設定された所定電圧以上の電圧が検出されるとトリガ信号を発生する。その所定電圧は、放射線に起因する信号のレベルと、ノイズのレベルとを区別するための基準となる電圧値であり、バイアス回路８にて設定される電圧値である。半導体素子４によって所定電圧以上の電圧が検出され場合は、その半導体素子４に放射線が入射していることになるため、トリガ信号発生器はトリガ信号を発生し、ロジックＩ／Ｆ７を介してＰＬＤ１０に出力する。

ＰＬＤ１０は、検出器モジュール５からトリガ信号を受けると、そのトリガ信号を発生した検出器モジュール５から信号を読み出す。つまり、ＰＬＤ１０は、トリガ信号を発生した検出器モジュール５を対象として、１ｃｈから順に信号を読み出す。これにより、放射線が入射した半導体素子４に接続された検出器モジュール５を対象として信号の読み出しを行い、すべての検出器モジュール５を対象として信号の読み出しを行う必要がない。そのため、一部の検出器モジュール５のみを対象として信号の読み出しを行えばよいため、その分、信号の読み出しに要する時間を短縮することができる。

また、複数の半導体素子４に放射線が入射した場合、ＰＬＤ１０は、信号の出力が早い順に、各検出器モジュール５から信号を読み出す。複数の半導体素子４に放射線が入射すると、放射線が入射した半導体素子４に接続された各検出器モジュール５にてトリガ信号が生成され、ロジックＩ／Ｆ７を介してＰＬＤ１０に出力される。ＰＬＤ１０は、そのトリガ信号の出力が早い順に、各検出器モジュール５から信号を読み出す。このとき、各検出器モジュール５はそれぞれ独立して信号処理を行っており、ＰＬＤ１０はトリガ信号を受けた順に、各検出器モジュール５から順番に信号を読み出す。

また、１ブロックに複数の放射線が入射した場合、ＰＬＤ１０は、複数の放射線のうち１つの放射線についてのみ信号を読み出すようにしてもよい。この場合、ブロックを細かく分けることで、ＰＬＤ１０は、細かくブロックを分けた分、複数の放射線の信号を読み出すことが可能となる。例えば、図１に示す例では、１０個の検出器モジュール５を５個ずつ２つのブロックに分けているが、１０個の検出器モジュール５を２つ以上のブロックに分けてもよい。

（閾値処理）
さらに、検出器モジュール５のすべてのチャンネルから信号を読み出さなくてもよい。例えば、放射線が入射した半導体センサ４１（チャンネル）のサンプルホールド出力値は、放射線のエネルギーに対応した波高値になっており、放射線が入射していない半導体センサ４１（チャンネル）のサンプルホールド出力値より高い値になっている。

図３に示す信号Ｄの例では、Ｃｈ１の半導体センサ４１に放射線が入射したため、Ｃｈ１のサンプルホールド出力値が高くなっている。一方、Ｃｈ２以降のチャンネルではサンプルホールド出力値が低くなっているため、Ｃｈ２以降の半導体センサ４１には放射線が入射していないことになる。従って、Ｃｈ２以降の半導体センサ４１から信号を読み出す必要はない。

そこで、この実施形態では、ＡＤＣ９にてＡＤ変換された値が、目的とする放射線の強度から想定される波高値以上（閾値以上）であるとき、そのチャンネル（半導体センサ４１）に放射線が入射したとして、ＰＬＤ１０は、そのチャンネルから信号を読み出して、以降の信号の読み出しを中止する。図３に示す信号Ｄの例では、Ｃｈ１の信号を読み出した時点で信号の読み出しを中止する。閾値は、被検体内に投与される放射線核種に依存する。放射線核種の種類によって放射線のエネルギーが異なるからである。図３に示す例では、閾値を１２２［ｋｅＶ］としているため、１２２［ｋｅＶ］以上の信号が検出された場合、ＰＬＤ１０は、信号の読み出しを中止する。

ＰＬＤ１０は、１ｃｈから順番に信号を読み出し、閾値以上の信号が検出されると、その信号を読み出したチャンネルで信号の読み出しを中止する。例えば、ＰＬＤ１０は、１ｃｈから順番に信号を読み出していき、３０ｃｈで閾値以上の信号が検出されると、３０ｃｈで信号の読み出しを中止し、３１ｃｈ以降のチャンネルについては、信号の読み出しを行わない。

まず、ある半導体素子４の放射線が入射した場合、その半導体素子４に接続されている検出器モジュール５はトリガ信号を発生してＰＬＤ１０に出力する。ＰＬＤ１０は、トリガ信号を受けると、そのトリガ信号を発生した検出器モジュール５を対象として、各チャンネル（半導体センサ４１）から順番に信号を読み出す。各チャンネルから順番に読み出された信号はＡＤＣ９によってＡＤ変換される。ＰＬＤ１０は、ＡＤＣ９によってＡＤ変換された信号を受け、そのＡＤ変換された信号と、予め設定された閾値（図３に示す例では、１２２［ｋｅＶ］）とを比較する。ＡＤ変換された信号が、閾値以上であれば、そのＡＤ変換された信号を出力したチャンネルに放射線が入射しているため、ＰＬＤ１０は、その半導体素子４については、そのチャンネルで読み出しを中止する。

これにより、放射線が入射した半導体素子４の最後のチャンネルまで信号を読み出す必要がないため、信号の読み出しに必要な時間を短縮することができる。その結果、次の測定開始のタイミングを早めることが可能になり、データの収集速度を速めることが可能となる。

例えば、放射線が各チャンネルに対してランダムに入射する場合、全チャンネルについて最初のチャンネルから最後のチャンネルまで信号を読み出す方式と比べて、この実施形態による読み出しの方式によると、信号の読み出しに要する時間が、平均で半分の時間で済むことになる。

（放射線撮像装置）
次に、この発明の実施形態に係る放射線検出器１を備えた放射線撮像装置について説明する。この実施形態に係る放射線検出器１は、例えば、ガンマカメラ撮像装置、ＳＰＥＣＴ装置（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｙ）、及びＰＥＴ装置（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｙ）に用いることができる。

ガンマカメラ撮像装置は核医学診断装置の一種であり、体内に取り込まれた放射性医薬品が放出するガンマ線を体外から計測して、診断を補助する装置である。ガンマカメラ撮像装置では、ＲＩ（Ｒａｄｉｏｉｓｏｔｏｐｅ）核種を含んだ薬剤を投与された被検体を寝台に載置し、被検体上部のガンマカメラ（放射線検出器１）によって、被検体の患部などに集積した薬剤であるガンマ線源から放射されるガンマ線を計測する。ガンマカメラ撮像装置に設置されているデータ処理装置は、ガンマカメラ（放射線検出器１）によって検出された信号に基づいて画像データを生成する。その画像データに基づく画像は、表示部に表示されることになる。

また、ＳＰＥＣＴ装置は、対向して配置された２つの放射線検出器１を回転させながらガンマ線を検出することで画像データを生成する。ＳＰＥＣＴ装置は、単光子放出核種を含む放射線薬剤を被検体に投与し、核種から放出されるガンマ線を放射線検出器１で検出し、その分布を計測して画像化する装置である。ＳＰＥＣＴ装置による検査時に用いられる単光子放出核種から放出されるガンマ線は単一ガンマ線であるため、その飛翔方向を同定することができない。そこで、ＳＰＥＣＴ装置では、放射線検出器１の前面に鉛等からなるコリメータを挿入し、特定の方向からのガンマ線のみを検出することにより画像データを生成する。

また、ＰＥＴ装置は、陽電子放出核種（^１５Ｏ、^１３Ｎ、^１１Ｃ、^１８Ｆ等）、及び体内の特定の細胞に集まる性質を有する物質を含む放射性薬剤を被検体に投与し、その分布を計測して画像化する装置である。体内に取り込まれた放射線核種が崩壊し、ポジトロン（β＋）を放出する。放出したポジトロンは電子と結合し、消滅する際に５１１ｋｅＶのエネルギーを持つ一対の消滅ガンマ線（ポジトロン消滅線）を放出する。このガンマ線対は、互いにほぼ正反対の方向（１８０°±０．６°）に放射されるので、この一対の消滅ガンマ線を放射線検出器１で検出すれば、どの２つの放射線検出器１の間でポジトロンが放出されたかがわかる。このように、被検体の周りを取り囲むように配置した放射線検出器１で消滅ガンマ線対を同時検出して画像データを生成する。

この発明の実施形態に係る放射線検出器の全体構成を示す図である。 この発明の実施形態に係る検出器モジュールの構成を示す図である。 半導体素子にて検出された各信号を示す図である。

符号の説明

１ 放射線検出器
２ 信号処理基板
４ 半導体素子
５ 検出器モジュール
６ Ａｍｐ回路
７ ロジックＩ／Ｆ
８ バイアス回路
９ ＡＤＣ
１０ ＰＬＤ
１１ メモリ
１２ リンクＩ／Ｆ
４１ 半導体センサ
５１ プリアンプ
５２ 波形整形回路
５３ サンプルホールド回路
１００ データ処理装置
Ｎ ネットワーク

Claims (9)

1. 放射線を検出する半導体センサが２次元的に配列された複数の半導体素子と、
   前記複数の半導体素子のうち１つ又は２以上の半導体素子を対象として、半導体センサから出力される信号を受信する複数の検出器モジュールと、
   前記複数の検出器モジュールが対象とする半導体素子とともに所定方向に並べて配置された信号処理基板と、
   を備え、
   前記複数の検出器モジュールは、それぞれ独立して対象とする半導体素子を構成する半導体センサから出力される信号を受信することを特徴とする放射線検出器。
2. 前記信号処理基板が複数個配置されて接続され、個々の信号処理基板ごとに前記検出器モジュールは、それぞれ独立して対象とする半導体素子を構成する半導体センサから出力される信号を受信することを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
3. 前記検出器モジュールが受信した信号を読み出す制御部を、前記信号処理基板ごとに備えたことを特徴とする請求項２に記載の放射線検出器。
4. 前記検出器モジュールは、対象とする半導体素子を構成する半導体センサに放射線が入射した場合にトリガ信号を発生するトリガ信号発生器を備え、
   前記制御部は、前記トリガ信号を出力した検出器モジュールから前記信号を読み出すことを特徴とする請求項３に記載の放射線検出器。
5. 前記制御部は、複数の検出器モジュールからトリガ信号を受けた場合、そのトリガ信号を受けた順に、前記トリガ信号を出力した検出器モジュールから前記信号を読み出すことを特徴とする請求項４に記載の放射線検出器。
6. 前記制御部は、前記トリガ信号を出力した検出器モジュールが対象とする半導体素子を構成する複数の半導体センサを順番にサーチして、前記検出器モジュールを経由して前記信号を読み出すことを特徴とする請求項４又は請求項５のいずれかに記載の放射線検出器。
7. 前記制御部は、予め設定された閾値以上の信号を読み出した場合、前記トリガ信号を出力した検出器モジュールにおける信号の読み出しを中止することを特徴とする請求項６に記載の放射線検出器。
8. 前記閾値は、被検体に投与される放射線核種の放射線のエネルギーに基づいた値であることを特徴とする請求項７に記載の放射線検出器。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の放射線検出器と、
   前記放射線検出器によって読み出された出力に基づいて画像データを生成するデータ処理装置と、
   前記画像データに基づく画像を表示する表示装置と、
   を有することを特徴とする放射線撮像装置。

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