JP2010107312A - 半導体放射線検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体結晶の両面に設けられた分割電極11,12から得られる信号から各相互作用のエネルギーデポジット値を求めるエネルギー算出部32と、結晶内の各位置について単一の相互作用が発生した場合に分割電極から得られる波形をあらかじめ記憶するリファレンス波形記憶部33と、結晶内の任意の2点を相互作用の候補点として、それぞれの候補点に対応するリファレンス波形をエネルギーデポジット値の比に応じて合成する波形合成部34と、計測された波形と合成波形を比較する比較部35を有し、最も類似する合成波形を与える候補点を相互作用の位置とする。ここで、電極から得られる波形を解析することで相互作用の位置を大まかに限定し、リファレンス波形の合成・比較する量を減らすことが好適である。
【選択図】図5
Description
まかな位置を推測する相互作用領域推定手段を有することが好ましい。この場合、相互作用位置検出手段は、推定された領域内の候補点についてのみ合成波形を作成し、分割電極から取得される波形と比較すればよい。
る必要がないので、効率的に短時間で相互作用位置の検出が可能となる。
を、効率良くかつ精度良く求めることが可能となる。
本発明の第1の実施形態は、電極分割型平板ゲルマニウム半導体検出器から得られる信号に基づいて相互作用位置を検出する半導体放射線検出装置である。図1、2に、本実施形態において用いる半導体検出器の構造例を示す。図1は本実施形態における半導体検出器の斜視図であり、図2(A)〜(C)はそれぞれ図1のA〜Cの方向から見た図である。以下の説明では、図に示すようなX,Y,Z座標系を設定して説明する。
第2の実施形態は、基本的に第1の実施形態と同様であるが、検出される信号から相互作用位置をある程度限定し、その限定された領域内のみでリファレンス波形の合成および比較を行うことで処理を効率化するものである。
、相互作用位置に対応する陽極ストリップおよび陰極ストリップのいずれもが、それぞれ相互作用について異なる場合である。この場合に、各相互作用についての深さ方向位置を粗く決定することができる。
position of interaction)は全て同じで1mmである。
領域限定部36は、隣接電極間のサブ信号の振幅の比を表す値として、次式で表されるパラメータLを計算する。
、実測あるいはシミュレーション計算により関数F(L,DOI)を求めることにより、同様の方法でパラメータLからTOIを決定することが可能である。
第2の方法は、第1の方法と同様であるが、隣接電極間のサブ信号の振幅の比を表すパラメータLとして、次式の値を利用する。
第3の実施形態は、単一の相互作用が生じたときに、その相互作用位置を精度良くかつ効率的に求める電極ストリップ型の半導体検出器である。図11は、本実施形態に係る検出器の信号処理部の構成例を示すブロック図である。本実施形態における信号処理部の構成は、第2の実施形態から波形合成部を除いたものとみなすことができる。
第4の実施形態は、単一の相互作用が生じたときに、その相互作用位置を解析的に求める電極ストリップ型の半導体検出器である。図12は、本実施形態に係る検出器の信号処理部の構成例を示すブロック図である。本実施形態においては、相互作用位置算出部37が、計測信号から相互作用位置を解析的に算出する。
以上の説明では、電極ストリップ型(クロスストリップ型)のゲルマニウム半導体検出器を例に説明してきたが、図13に示すような、結晶50の一方の面に格子状に電極51が配置され、他方の面に1つの電極52のみが配置されるようなピクセル型の半導体検出器であっても、本発明を適用することが可能である。また、平板型の半導体検出器だけでなく、同軸型の半導体検出器に対しても同様に、本発明を適用することが可能である。
11 陽極ストリップ
12 陰極ストリップ
21 前置増幅器
22 アナログデジタル変換器
30 信号処理部
31 波形解析部
32 エネルギー算出部
33 リファレンス波形記憶部
34 波形合成部
35 比較部
36 領域限定部
37 相互作用位置算出部
Claims (10)
- 半導体結晶と、前記結晶の第1の面に設けられた複数の分割電極と、前記結晶の第2の面に設けられた1または複数の電極とを有する半導体検出器から得られる信号に基づいて、放射線と半導体結晶の相互作用が複数回発生した場合に、これら複数の相互作用位置を検出する半導体放射線検出装置であって、
前記結晶内の複数の位置について、単一の相互作用が発生した場合に前記分割電極から取得される信号の波形であるリファレンス波形をあらかじめ記憶する記憶手段と、
各相互作用位置でのエネルギーデポジット値を、相互作用位置に対応する分割電極から取得される信号に基づいて算出するエネルギー算出手段と、
前記結晶内の任意の2点を相互作用位置の候補点として、それぞれの候補点に対応するリファレンス波形を前記エネルギーデポジット値の比に応じて合成する合成波形算出手段と、
前記合成波形算出手段によって合成された波形を、前記分割電極から得られる波形と比較して、最も類似した波形が得られる候補点を相互作用位置であると決定する相互作用位置検出手段と、
を備える半導体放射線検出装置。 - 前記分割電極から得られる信号の波形から、相互作用位置を大まかに推定する相互作用領域推定手段を有し、
前記相互作用位置検出手段は、前記相互作用領域推定手段によって推定された領域内の候補点について、リファレンス波形の合成および合成波形と前記分割電極から取得される波形との比較を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体放射線検出装置。 - 前記相互作用領域推定手段は、前記第1の面に設けられる前記分割電極から得られる信号と、前記第2の面に設けられる電極から得られる信号とについての、相互作用が発生してから振幅が最大値の所定割合に達するまでの時間差に基づいて、相互作用位置の結晶表面からの深さを推定する
ことを特徴とする請求項2に記載の半導体放射線検出装置。 - 前記相互作用領域推定手段は、相互作用が発生した位置に対応する分割電極に隣接する分割電極から得られる信号の振幅の比に基づいて、分割電極に沿った面内での相互作用位置を推定する
ことを特徴とする請求項2または3に記載の半導体放射線検出装置。 - 前記相互作用領域推定手段は、隣接する分割電極間の信号値の差の絶対値または絶対値の差を各時間について合計した値を算出し、その合計値に基づいて、分割電極に沿った面内での相互作用位置を推定する
ことを特徴とする請求項4に記載の半導体放射線検出装置。 - 半導体結晶と、前記結晶の第1の面に設けられた複数の分割電極と、前記結晶の第2の面に設けられた1または複数の電極とを有する半導体検出器から得られる信号に基づいて、放射線と半導体結晶の相互作用位置を検出する半導体放射線検出装置であって、
前記結晶内の複数の位置について、単一の相互作用が発生した場合に前記分割電極から取得される信号の波形であるリファレンス波形をあらかじめ記憶する記憶手段と、
前記分割電極から取得される信号と、前記結晶内の各位置におけるリファレンス波形とを比較し、両信号の波形が最も類似する位置を相互作用位置であると決定する相互作用位置検出手段と、
前記分割電極から取得される信号の波形から、相互作用位置を大まかに推定する相互作
用領域推定手段と、
を備え、
前記相互作用位置検出手段は、前記相互作用領域推定手段によって推定された領域内の各位置について、リファレンス波形と前記分割電極から取得される信号とを比較して、相互作用位置を決定する
ことを特徴とする半導体放射線検出装置。 - 前記相互作用領域推定手段は、前記第1の面に設けられる前記分割電極から得られる信号と、前記第2の面に設けられる電極から得られる信号とについての、相互作用が発生してから振幅が最大値の所定割合に達するまでの時間差に基づいて、相互作用位置の結晶表面からの深さを推定する
ことを特徴とする請求項6に記載の半導体放射線検出装置。 - 前記相互作用領域推定手段は、相互作用が発生した位置に対応する分割電極に隣接する分割電極から得られる信号の振幅の比に基づいて、分割電極に沿った面内での相互作用位置を推定する
ことを特徴とする請求項6または7に記載の半導体放射線検出装置。 - 前記相互作用領域推定手段は、隣接する分割電極間の信号値の差の絶対値または絶対値の差を各時間について合計した値を算出し、その合計値に基づいて、分割電極に沿った面内での相互作用位置を推定する
ことを特徴とする請求項8に記載の半導体放射線検出装置。 - 半導体結晶と、前記結晶の第1の面に設けられた複数の分割電極と、前記結晶の第2の面に設けられた1または複数の電極とを有する半導体検出器から得られる信号に基づいて、放射線と半導体結晶の相互作用位置を検出する半導体放射線検出装置であって、
相互作用が発生した位置に対応する分割電極に隣接する分割電極間の信号値の差の絶対値または絶対値の差を各時間について合計した値を算出し、その合計値に基づいて、分割電極に沿った面内での相互作用位置を決定する相互作用位置検出手段を備える
ことを特徴とする半導体放射線検出装置。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8847166B2 (en) | 2010-12-09 | 2014-09-30 | Riken | Imaging device using gamma rays, image signal processor, and image processing method for gamma ray measurement data |
JP2014215088A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-11-17 | 株式会社堀場製作所 | 放射線検出器、放射線検出方法及びコンピュータプログラム |
JP2015021866A (ja) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | 独立行政法人理化学研究所 | 放射線検出器のための信号データ処理方法、信号データ処理装置、および放射線検出システム |
KR20170140175A (ko) * | 2015-04-07 | 2017-12-20 | 선전 엑스펙트비전 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 | 반도체 x-선 검출기 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8053716B1 (en) * | 2009-05-12 | 2011-11-08 | Lockheed Martin Corporation | Method and apparatus for determining the time and location of light flashes |
CN102361027B (zh) * | 2011-08-24 | 2013-10-09 | 苏州生物医学工程技术研究所 | 一种半导体探测器及其制造方法 |
WO2014180734A2 (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-13 | Koninklijke Philips N.V. | Apparatus and method for the evaluation of gamma radiation events |
EP2876465A1 (en) | 2013-11-26 | 2015-05-27 | Danmarks Tekniske Universitet (DTU) | X-ray and gamma-ray radiation detector |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05203749A (ja) * | 1991-08-28 | 1993-08-10 | Siemens Ag | 多重シンチレーション事象の位置確認方法 |
JPH05203750A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-08-10 | Siemens Ag | ガンマカメラ内のシンチレーション事象の位置測定方法 |
JPH11304926A (ja) * | 1998-04-20 | 1999-11-05 | Toshiba Corp | 核医学診断装置 |
JP2005114387A (ja) * | 2003-10-03 | 2005-04-28 | Japan Atom Energy Res Inst | 1台の放射線検出器で同時計数測定を行うことにより高感度で核種を分析する方法 |
JP2005208057A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-08-04 | Institute Of Physical & Chemical Research | ガンマ線検出器及びガンマ線撮像装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5107122A (en) * | 1990-10-12 | 1992-04-21 | Hughes Aircraft Company | Sparse readout method and apparatus for a pixel array |
US6169287B1 (en) * | 1997-03-10 | 2001-01-02 | William K. Warburton | X-ray detector method and apparatus for obtaining spatial, energy, and/or timing information using signals from neighboring electrodes in an electrode array |
US20050139775A1 (en) * | 2003-12-26 | 2005-06-30 | Riken | Gamma-ray detector and gamma-ray image pickup apparatus |
-
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-
2009
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05203749A (ja) * | 1991-08-28 | 1993-08-10 | Siemens Ag | 多重シンチレーション事象の位置確認方法 |
JPH05203750A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-08-10 | Siemens Ag | ガンマカメラ内のシンチレーション事象の位置測定方法 |
JPH11304926A (ja) * | 1998-04-20 | 1999-11-05 | Toshiba Corp | 核医学診断装置 |
JP2005114387A (ja) * | 2003-10-03 | 2005-04-28 | Japan Atom Energy Res Inst | 1台の放射線検出器で同時計数測定を行うことにより高感度で核種を分析する方法 |
JP2005208057A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-08-04 | Institute Of Physical & Chemical Research | ガンマ線検出器及びガンマ線撮像装置 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8847166B2 (en) | 2010-12-09 | 2014-09-30 | Riken | Imaging device using gamma rays, image signal processor, and image processing method for gamma ray measurement data |
JP2014215088A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-11-17 | 株式会社堀場製作所 | 放射線検出器、放射線検出方法及びコンピュータプログラム |
JP2015021866A (ja) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | 独立行政法人理化学研究所 | 放射線検出器のための信号データ処理方法、信号データ処理装置、および放射線検出システム |
US10175369B2 (en) | 2013-07-19 | 2019-01-08 | Riken | Signal data processing for radiation detection |
KR20170140175A (ko) * | 2015-04-07 | 2017-12-20 | 선전 엑스펙트비전 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 | 반도체 x-선 검출기 |
JP2018511809A (ja) * | 2015-04-07 | 2018-04-26 | シェンゼン・エクスペクトビジョン・テクノロジー・カンパニー・リミテッド | 半導体x線検出器 |
CN108271415A (zh) * | 2015-04-07 | 2018-07-10 | 深圳帧观德芯科技有限公司 | 半导体x射线检测器 |
KR101941899B1 (ko) | 2015-04-07 | 2019-01-24 | 선전 엑스펙트비전 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 | 반도체 x-선 검출기 |
CN108271415B (zh) * | 2015-04-07 | 2019-03-05 | 深圳帧观德芯科技有限公司 | 半导体x射线检测器 |
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