JP2015161594A - 放射線検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】高い性能を有するとともに加工性や保守性に優れた放射線検出器を実現する。【解決手段】飛来する放射線が入射される入射面を有する複数の放射線検出素子(半導体素子１０１，１０２）を備え、放射線検出素子の夫々が、夫々の入射面を放射線が飛来する方向から眺めたときに夫々の入射面がほぼ隙間なく並ぶように配置された構成を有する放射線検出器１００において、複数の放射線検出素子を、複数の放射線検出素子の夫々の入射面の法線方向の高さが、夫々に隣接する他の放射線検出素子の入射面の法線方向の高さと異なるように配置するようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、放射線検出器に関する。

特許文献１には「被検体に放射性物質を注入し、この放射性物質から発生する放射線の強度分布を検出することで、上記被検体内を撮像する画像撮像装置において、上記放射性物質から発生する放射線の強度を検出する複数の検出器を有し、上記検出器は、放射線の照射によって電荷を生成する性質を有し、平面方向にほぼ隙間なく並設され、上記放射線が入射する第１の面に第１の電極を備え、この第１の面の反対側の第２の面に第２の電極を備えた複数の半導体素子と、上記複数の第１の電極を電気的に接続し、これら第１の電極を同電位にする導電部材とを有する。」と記載されている。

特許文献２には「放射線を検出可能な半導体素子と、半導体素子が固定される基板と、半導体素子の隣接部分にて基板を支持する支持部材とを備える放射線検出器が提供される。」と記載されている。

特開２００５−２６４１９号公報 特開２０１０−１８５７５２号公報

特許文献１に記載された半導体放射線検出器（以下、「フェースオン型の半導体放射線検出器」と称する。）、もしくは特許文献２に記載された半導体放射線検出器（以下、「エッジオン型の半導体放射線検出器」と称する。）は、複数の半導体素子を接触させることなくほぼ隙間なく並べて半導体素子が存在しない部分をほぼ無くすことにより、感度や分解能の向上を図っている。

しかし半導体素子をほぼ隙間なく並べるためには、隣接する半導体素子間の電気的接触を防ぎつつ僅かな隙間（例えば１００μｍ）を維持する必要があり、極めて高い加工精度が要求され、半導体素子の交換等の保守も難しくなる。またフェースオン型の半導体放射線検出器の場合はほぼ隙間なく並べることにより半導体素子の底面側と天面側との間を配線によって接続することが難しくなる。

本発明はこうした課題を解決すべくなされたものであり、高い性能を有するとともに加工性、保守性に優れた放射線検出器を実現することを目的としている。

本発明のうちの一つは、飛来する放射線が入射される入射面を有する複数の放射線検出素子を備え、前記放射線検出素子の夫々が、放射線が飛来する方向から眺めたときに前記入射面がほぼ隙間なく並ぶように配置された構成を有する放射線検出器であって、前記複数の放射線検出素子の夫々の入射面の法線方向の高さが、夫々に隣接する他の前記放射線検出素子の入射面の法線方向の高さと異なるように配置されていることとする。

本発明によれば、高い性能を有するとともに加工性、保守性に優れた放射線検出器を実現することができる。

フェースオン型の半導体放射線検出器１００の斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ’線で半導体放射線検出器１００を切断して得られる矢視断面図である。 隅部を切り落とした半導体素子１０１，１０２の様子を示す平面図である。 図２の矢視断面図にコリメータ４１２を付加して描いた、半導体放射線検出器１００及びコリメータ４１２の断面図である。 下段半導体素子の周辺を拡張するとともに各孔の放射線の出射口が各孔に対応するピクセルに近接するようにコリメータ４１２を構成した場合における、半導体放射線検出器１００及びコリメータ４１２の断面図である。 周縁を拡張した下段半導体素子間で夫々の隅部６０３が接触する様子を示す平面図である。 下段半導体素子の隅部６０３を切り落とした様子を示す平面図である。 半導体素子１０１，１０２をＺ軸方向に扁平な略三角柱状とした場合におけるフェースオン型の半導体放射線検出器１００の斜視図である。 エッジオン型の半導体放射線検出器９００の斜視図である。 （ａ）はカード基板９０３の第１面における半導体素子９０１，９０２の配列の様子を説明する図であり、（ｂ）はカード基板９０３の第２面における半導体素子９０１，９０２の配列の様子を説明する図である。 エッジオン型の半導体放射線検出器９００の斜視図である。 （ａ）はカード基板９０３の第１面における半導体素子９０１の配列の様子を説明する図であり、（ｂ）はカード基板９０３の第２面における半導体素子９０２の配列の様子を説明する図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜実施例１＞

図１は実施例１として説明するフェースオン型の半導体放射線検出器１００の斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ’線で半導体放射線検出器１００を切断して得られる矢視断面図である。これらの図に示すように、半導体放射線検出器１００は、略平面長方形状のバックボード１０３、及びバックボード１０３の一方の面にマトリクス状（本例では３行３列）に整列して配設された複数の半導体素子１０１，１０２（放射線検出素子）を備えている。

以下において、ＸＹ平面がバックボード１０３と平行になるように３次元座標系ＸＹＺを設定するものとする。また上記座標系における＋Ｚ方向を「上」または「上方」と、−Ｚ方向を「下」または「下方」と称することがある。

同図に示すように、半導体素子１０１，１０２は、Ｚ軸方向に扁平な略直方体状を呈している。尚、本実施例では、半導体素子１０１，１０２はいずれも同型同大であるものとするが、各半導体素子１０１，１０２の形状や大きさは必ずしもこれに限定されない。半導体素子１０１，１０２は、例えば、シリコン、ゲルマニウム、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＴｌＢｒ、ＨｇＩ_２、ＧａＡｓ等を素材とする。

半導体素子１０１，１０２は、その上面が放射線の入射面となっており、上方から飛来する放射線１０５を検出する。複数の半導体素子１０１，１０２の上面はいずれも平行（ＸＹ平面に平行）になっている。複数の半導体素子１０１，１０２の夫々は、夫々の上面の法線方向（Ｚ軸方向）の高さ（バックボード１０３の上面からの高さ）が、夫々に隣接する他の半導体素子１０１，１０２の上面の法線方向（Ｚ軸方向）の高さと異なるように、即ち隣接する半導体素子１０１，１０２間で夫々の上面に高低差（段差）が形成されるように設けられている。複数の半導体素子１０１，１０２の全体を夫々の入射面の法線方向に沿って放射線が飛来する方向（上方）から眺めた場合、複数の半導体素子１０１，１０２の上面（入射面）は、ほぼ隙間なく稠密に並んだ状態となる。

本実施例では、半導体素子１０１，１０２の上面の法線方向（Ｚ軸方向）の高さは、一つ飛びに（互い違いに）同じ高さであるもの（即ち上面の高さは２種類のみ）とするが、上面の高さは３種類以上であってもよい。以下において、上面の高さが高い方の一群の半導体素子１０１のことを「上段半導体素子」とも称し、上面の高さが低い方の一群の半導体素子１０２のことを「下段半導体素子」とも称する。

図２に示すように、半導体素子１０１，１０２の上面には、導電性の物質（例えば、プラチナ（元素記号（Ｐｔ）））が蒸着されていて、これにより共通電極２０２が形成されている。また半導体素子１０１，１０２の下面の複数箇所には、導電性の物質（例えば、プラチナ（元素記号（Ｐｔ）））が蒸着されていて、これにより複数の個別電極２０４が形成されている。本実施例では、１つの半導体素子１０１，１０２に面積の等しい１６個（一辺に４個の半導体素子が並ぶため１つの半導体素子では合計４×４＝１６個）の個別電極２０４が形成されているものとする。複数の個別電極２０４を形成することで、１つの半導体素子１０１，１０２が複数のピクセル（画素（pixel））に電気的に分割される（図２において符号２１１で示す破線は仮想的に示したピクセルの分割線である。）。

半導体素子１０１，１０２は、いずれもバックボード１０３の上面に立設されたコネクタ２０８により所定の高さに支持された回路基板２０６の上面に、バンプ２０５（ハンダボール、導電性接着剤等）を介して固定されている。バンプ２０５は、半導体素子１０１，１０２の個別電極２０４と回路基板２０６に形成されている配線パターンの所定箇所とを電気的に接続する。コネクタ２０８は、回路基板２０６とバックボード１０３とを電気的に接続するとともに回路基板２０６を構造的にも支持する。上段半導体素子が設けられる回路基板２０６を支持するコネクタ２０８の高さ（Ｚ軸方向の長さ）と、下段半導体素子が設けられる回路基板２０６を支持するコネクタ２０８の高さ（Ｚ軸方向の長さ）とは異なっている。つまり両者の高低差によって、上段半導体素子の上面（入射面）と下段半導体素子の上面（入射面）との間の高低差（段差）を生じさせている。

回路基板２０６の所定位置には、フレキシブルプリント基板１０４の配線の一端が接続している。フレキシブルプリント基板１０４の配線の他端は半導体素子１０１，１０２の上面の共通電極２０２に接続している。フレキシブルプリント基板１０４は、回路基板２０６から供給される直流の高電圧（半導体素子１０１の内部にその入射面の法線方向（Ｚ軸方向）の電圧勾配を生じさせる電圧）を、半導体素子１０１，１０２の共通電極２０２と個別電極２０４との間に印加する。

半導体放射線検出器１００の上方から飛来した放射線が半導体素子１０１，１０２に入射すると、半導体素子１０１，１０２の内部に電子並びに正孔が生じる。これらは上記電圧勾配によって共通電極２０２側と個別電極２０４側に分離され、それにより電気信号が生じる。即ち半導体素子１０１，１０２の各ピクセルに入射した放射線は、各ピクセルに対応する個別電極２０４から上記電気信号として読み出される。尚、読み出された上記電気信号は、ピクセルに対応づけられて情報処理装置（コンピュータ）等の分析装置に提供され、被検体から放射される放射線の分布解析等に利用される。

以上のように、本実施例の半導体放射線検出器１００にあっては、隣接する半導体素子１０１と半導体素子１０２との間で夫々の上面（入射面）に高低差（段差）を設けているが、複数の半導体素子１０１，１０２の全体を夫々の上面（入射面）の法線方向に沿って放射線が飛来する方向（上方）から眺めた場合、各半導体素子１０１，１０２の上面(入射面）はほぼ隙間なく稠密に並んだ状態となる。このため、上方から飛来する放射線について、高低差（段差）を設けない場合と同様に高い性能（高感度かつ高分解能で）で放射線を測定することができる。

またこのように高低差（段差）を設けたことで、立体的には、隣接する半導体素子間（半導体素子１０１と半導体素子１０２との間）に隙間が形成されるため、高低差（段差）を設けずに平面的に並べた場合のように高い加工精度を要求されることはなく、加工性（生産性）や保守性（半導体素子の交換等）に優れる。また上記の隙間を利用することで半導体素子１０１，１０２の上面側と下面側との間を接続する配線（例えば、図２に示したフレキシブルプリント基板１０４による配線）を容易に行うことができる。

尚、上段半導体素子間もしくは下段半導体素子間では夫々の隅部（エッジ）同士が接触する可能性があるが、これは例えば図３に示すように半導体素子１０１，１０２の隅部を切り落とすことで解決することができる。尚、必要な場合は半導体素子１０１，１０２と共に回路基板２０６の隅部についても切り落としてもよい。

ところで、フェースオン型の半導体放射線検出器１００は、通常は半導体素子１０１，１０２の夫々の上面（入射面）の上方に、コリメータ４１２（並行多孔コリメータ）を設置した状態で用いられる。コリメータ４１２は、各ピクセルに入射する放射線の方向を制限する目的で設けられ、例えば、鉛やタングステン（元素記号Ｗ）といった放射線を遮蔽する素材からなる。

図４は図２の矢視断面図にコリメータ４１２を付加して描いた、半導体放射線検出器１００及びコリメータ４１２の断面図である。隣接する半導体素子間で夫々の上面（入射面）に高低差（段差）を設けた場合、図中符号４１４で示す放射線のように、隣接する半導体素子（半導体素子１０１と半導体素子１０２）の間をすり抜けてしまうケースや、図中符号４１５で示す放射線のように、本来入射すべきピクセルとは異なるピクセルに放射線が入射してしまうケースが想定される。

このうち前者のケースについては、例えば、図５に示すように、下段半導体素子の上面（入射面）の周縁（の面積）を拡張し、複数の半導体素子１０１，１０２の夫々の入射面をその法線方向に沿って放射線が飛来する方向（＋Ｚ方向）から眺めたときに、下段半導体素子の上面（入射面）の周縁の少なくとも一部が、上段半導体素子の上面（入射面）の周縁と重なるようにすることで解決することができる。これにより例えば、同図に示すように、図４の場合にはすり抜けてしまう放射線４１４を確実に下段半導体素子に入射させることができる。一方、後者のケースについては、各孔の放射線の出射口が各孔に対応するピクセルに近接するようにコリメータ４１２を構成することで、具体的には、例えば、同図に示すように、下段半導体素子の近傍までコリメータ４１２の下端を延長することで解決することができる。

尚、前者のケースを解決しようとして下段半導体素子の上面（入射面）の面積を拡張すると、例えば図６に示すように、隣接する下段半導体素子間で夫々の隅部６０３が接触する可能性があるが、これについては、例えば図７に示すように、隅部６０３の接触を防ぐ程度に下段半導体素子の隅部６０３を切り落とすことで解決することができる。また例えば、半導体素子の上面の高さの種類を増やす（例えば上下段の２段から上中下段の３段にする）ことで、半導体素子同士が衝突する可能性を減らすこともできる。

以上では、半導体素子が略直方体状である場合について説明したが、半導体素子の形態はこれに限定されるわけではない。要は複数の半導体素子の全体を夫々の入射面の法線方向に沿って放射線が飛来する方向（上方）から眺めた場合、複数の半導体素子の上面（入射面）がほぼ隙間なく稠密に並ぶような形態であればよい。例えば、図８は半導体素子１０１，１０２をＺ軸方向に扁平な略三角柱状とした場合であるが、半導体素子をこのような形態としても、以上と同様の効果を奏する構成を得ることができる。尚、扁平な略三角柱状以外にも、Ｚ軸方向に扁平な略六角形状とするなど様々な多角形のバリエーションが考えられる。

＜実施例２＞
図９は、実施例２として説明するエッジオン型の半導体放射線検出器９００の斜視図である。同図に示すように、半導体放射線検出器９００は、略平面長方形状のメイン基板９０５、及びメイン基板９０５の一方の面に等間隔で整列して設けられた複数のコネクタ９０４の夫々に装着される略長方形状の複数のカード基板９０３を備える。尚、以下において、ＸＹ平面がメイン基板９０５と平行になるように３次元座標系ＸＹＺを設定するものとする。また上記座標系における＋Ｚ方向を「上」または「上方」と、−Ｚ方向を「下」または「下方」と称することがある。

カード基板９０３は、略長方形状の一方の長辺の中央部付近に、当該カード基板９０３をメイン基板９０５のコネクタ９０４に装着するための突出した挿入部を有している。メイン基板９０５のコネクタ９０４は、カード基板９０３をメイン基板９０５に電気的に接続するとともに、カード基板９０３がメイン基板９０５の面に垂直に立設した状態に維持されるように、構造的にもカード基板９０３を支持する。各カード基板９０３は、隣接するカード基板９０３間で、夫々に実装されている電子部品が接触しない程度に近接した状態でメイン基板９０５上に立設される。本実施例では、メイン基板９０５はＹ軸方向に沿って等間隔で並ぶ４つのコネクタ９０４を有しており、これらのコネクタ９０４によってメイン基板９０５には４つのカード基板９０３が装着されているものとする。

各カード基板９０３には複数の半導体素子９０１，９０２が実装されている。半導体素子９０１，９０２は、カード基板９０３の両面の他の長辺の近傍に、ハンダや導電性接着剤等により固定されている。本実施例の場合は、１つのカード基板９０３の各面に４つずつ、合計８個の半導体素子９０１，９０２が設けられており、半導体放射線検出器９００は、全体で合計３２個の半導体素子９０１，９０２を備えている。カード基板９０３には半導体素子９０１，９０２の他、抵抗素子や容量素子等の様々な部品が実装されている。同図に示すように、半導体素子９０１，９０２は、Ｙ軸方向にやや扁平な略直方体状を呈する。本実施例では、複数の半導体素子９０１，９０２は、いずれも同型同大であるものとするが、半導体素子９０１，９０２の形状や大きさは必ずしもこれに限定されない。

半導体素子９０１，９０２は、いずれもその上面（＋Ｚ方向を向いている面）が放射線の入射面となっており、上方から飛来する放射線２１０を検出する。実施例１のフェースオン型の場合と異なり、半導体素子９０１，９０２には、夫々の入射面の法線方向に対して９０度の方向に（本実施例ではカード基板９０３の面の法線方向に）電圧勾配が生じるように直流の高電圧が印加される。

各半導体素子９０１，９０２の上面（入射面）はいずれも平行（ＸＹ平面に平行）になっている。複数の半導体素子９０１，９０２の夫々は、夫々の上面の法線方向（Ｚ軸方向）の高さ（メイン基板９０５の上面からの高さ）が、夫々に隣接する他の半導体素子９０１，９０２の上面の法線方向（Ｚ軸方向）の高さと異なるように、つまり隣接する半導体素子９０１，９０２間で夫々の上面に高低差（段差）を有するように設けられている。複数の半導体素子９０１，９０２の全体を夫々の入射面の法線方向に沿って放射線が飛来する方向（上方）から眺めた場合、複数の半導体素子９０１，９０２の上面（入射面）はほぼ隙間なく稠密に並んだ状態になる。

本実施例では、半導体素子９０１，９０２の上面の法線方向（Ｚ軸方向）の高さは、一つ飛びに（互い違いに）同じ高さであるもの（即ち上面の高さは２種類のみ）とするが、上面の高さは３種類以上であってもよい。以下において、上面の高さが高い方の一群の半導体素子９０１のことを「上段半導体素子」と、上面の高さが低い方の一群の半導体素子９０２のことを「下段半導体素子」と称する。

図１０はカード基板９０３の各面に設けられる半導体素子９０１，９０２の配列の様子を説明する図である。同図に示すように、カード基板９０３の各面（以下、カード基板９０３の−Ｙ側の面を第１面と、＋Ｙ側の面を第２面と称する。）には、カード基板９０３の上方の長辺に沿って並ぶ４つの半導体素子９０１，９０２が設けられている。また同図に示すように、半導体素子９０１，９０２は、上段半導体素子が長辺に沿って一つ飛びに配置されるように、また下段半導体素子が長辺に沿って一つ飛びに配置されるように設けられている。

半導体素子９０１，９０２の夫々は、カード基板９０３の一方の面に設けられている半導体素子９０１，９０２が配置されている位置に対向する当該カード基板９０３の他方の面の位置には半導体素子９０１，９０２が存在しないように配置されている。具体的には、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、カード基板９０３の第１面と第２面とでは、長辺に沿って上段半導体素子又は下段半導体素子が配置される順序が逆になっており、第１面では、−Ｘから＋Ｘの方向に沿って、上段半導体素子→下段半導体素子→上段半導体素子→下段半導体素子の順に配置され、第２面では、＋Ｘから−Ｘの方向に沿って、上段半導体素子→下段半導体素子→上段半導体素子→下段半導体素子の順に配置されている。このように第１の面の半導体素子９０１，９０２が設けられている位置に対応する第２面の位置（丁度背中合わせになる位置）には半導体素子９０１，９０２が存在せず、その結果、カード基板９０３がメイン基板９０５に装着された状態では、Ｙ軸に沿った方向についても、上段半導体素子が一つ飛びに（互い違いに）配置され、また下段半導体素子についても一つ飛びに配置された状態となる。

以上より、複数のカード基板９０３に実装されている全ての半導体素子９０１，９０２において、そのＸ軸方向及びＹ軸方向に隣接する半導体素子９０１，９０２間で夫々の上面（入射面）に必ず高低差（段差）が設けられていることになり、本実施例の半導体放射線検出器９００は、加工性や保守性（カード基板９０３の抜き差し等の作業性等）に優れる。また同一のカード基板９０３内もしくは隣接するカード基板９０３同士において、隣接する半導体素子９０１，９０２間で半導体素子９０１，９０２が接触する可能性も少ない。

尚、実施例１のフェースオン型の半導体放射線検出器１００と同様に、本実施例のエッジオン型の半導体放射線検出器９００においても、上段半導体素子間もしくは下段半導体素子２０１間で夫々の隅部が接触する可能性があるが、これは例えば実施例１の場合と同様に各半導体素子９０１，９０２の隅部を切り落とすことで解決することができる。

また実施例１のフェースオン型の半導体放射線検出器１００と同様に、実施例２のエッジオン型の半導体放射線検出器９００においても、通常は半導体素子９０１，９０２の上方にコリメータ（並行多孔コリメータ）を設置した状態で用いられ、実施例１の場合と同様に放射線がすり抜けてしまうケースや、本来入射すべきピクセルとは異なるピクセルに入射するケースが想定されるが、これらについても実施例１と同様の方法で回避することができる。即ち前者のケースについては下段半導体素子の上面（入射面）の周縁を拡張して上段半導体素子の上面（入射面）の周縁と重なるようにすればよく、また後者のケースについてはコリメータの各孔の放射線の出射口が各孔に対応するピクセルに近接するように、例えば、下段半導体素子の近傍までコリメータ（並行多孔コリメータ）の下端を延長すればよい。

カード基板９０３の各面に設けられる半導体素子９０１，９０２の配列の形態は、図９及び図１０（ａ），（ｂ）に示したもの以外に、例えば図１１及び図１２（ａ），（ｂ）に示すような形態も考えられる。この例では、半導体素子９０１，９０２を、カード基板９０３の第１面及び第２面の夫々の面内では、半導体素子９０１，９０２の夫々の入射面の法線方向の高さが等しくなるように配置している。具体的には、図１２（ａ）に示すように、カード基板９０３の第１面にはカード基板９０３の長辺に沿って上段半導体素子のみを４つ設け、また図１２（ｂ）に示すように、カード基板９０３の第２面にはカード基板９０３の長辺に沿って下段半導体素子のみを４つ設けている。この場合、第１面又は第２面の各面内では、隣接する半導体素子（上段半導体素子又は下段半導体素子）の上面が同じ高さに（面一）になっているが、第１面の上段半導体素子と第２面の下段半導体素子との間、つまりＹ軸の方向では上段半導体素子又は下段半導体素子が交互に出現するようになっている。このため、本例の半導体放射線検出器９００は、隣接する半導体素子９０１，９０２間で夫々の上面が全て同じ高さで設けられている場合に比べて、加工性や保守性（カード基板９０３の抜き差し等の作業性等）に優れる。また隣接するカード基板９０３間で夫々に設けられている半導体素子９０１，９０２が接触する可能性も少なくなる。

尚、以上では、カード基板９０３が４つであり、１つのカード基板９０３に実装される半導体素子９０１，９０２の数が８つである場合について説明したが、カード基板９０３の数や１つのカード基板９０３に実装される半導体素子９０１，９０２の数はこれに限定されない。

以上、実施形態について詳述したが、本発明は以上に説明した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。またある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、またある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。

例えば、以上では、放射線がガンマ線である場合を例として説明したが、以上の構成はガンマ線以外の放射線（アルファ線、ベータ線、Ｘ線等）である場合にも広く適用することができる。

１００ フェースオン型の半導体放射線検出器、１０１ 半導体素子（上段半導体素子）、 １０２ 半導体素子（下段半導体素子）、１０３ バックボード、１０４ フレキシブルプリント基板、２０２ 共通電極、２０４ 個別電極、２０５ バンプ、２０６ 回路基板、２０８ コネクタ、２１１ ピクセルの分割線、３０１ 隅部をカットした上段半導体素子、３０２ 隅部をカットした下段半導体素子、４１２ コリメータ、４１４ 放射線、４１５ 放射線、６０３ 隅部、９００ エッジオン型の半導体放射線検出器、９０１ 半導体素子（上段半導体素子）、９０２ 半導体素子（下段半導体素子）、９０３ カード基板、９０４ コネクタ、９０５ メイン基板

Claims (11)

1. 飛来する放射線が入射される入射面を有する複数の放射線検出素子を備え、前記放射線検出素子の夫々が、放射線が飛来する方向から眺めたときに前記入射面がほぼ隙間なく並ぶように配置された構成を有する放射線検出器であって、
   前記複数の放射線検出素子の夫々の入射面の法線方向の高さが、夫々に隣接する他の前記放射線検出素子の入射面の法線方向の高さと異なるように配置されている
   ことを特徴とする放射線検出器。
2. 請求項１に記載の放射線検出器であって、
   前記放射線検出素子は扁平略直方体状であり、
   前記入射面は、前記放射線検出素子の面の一つであり、
   前記複数の放射線検出素子は、夫々の前記入射面が夫々の前記入射面の２辺の方向にほぼ隙間無く並ぶように配置され、
   前記複数の放射線検出素子の夫々は、夫々の前記入射面の法線方向の高さが、夫々の前記入射面の２辺の方向に隣接する他の前記放射線検出素子の前記入射面の法線方向の高さと異なるように配置されている
   ことを特徴とする放射線検出器。
3. 請求項１又は２に記載の放射線検出器であって、
   前記入射面の法線方向の高さの低い方の前記放射線検出素子の前記入射面の周縁の少なくとも一部が、前記複数の放射線検出素子の前記入射面を放射線が飛来する方向からその法線方向に沿って眺めたときに、前記高さの低い方の放射線検出素子に隣接する前記入射面の法線方向の高さの高い方の前記放射線検出素子の前記入射面の周縁と重なるように構成されている
   ことを特徴とする放射線検出器。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の放射線検出器であって、
   前記放射線検出素子の前記入射面は複数のピクセルに分割されており、
   前記ピクセルの夫々に入射する放射線の方向を制限する並行多孔コリメータを備え、
   前記並行多孔コリメータは、当該並行多孔コリメータの各孔の放射線の出射口が前記各孔に対応する前記ピクセルに近接するように構成されている
   ことを特徴とする放射線検出器。
5. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の放射線検出器であって、
   前記入射面の法線方向の高さが等しい隣接する前記放射線検出素子の前記入射面同士の接触を防ぐ程度に、前記放射線検出素子の前記入射面の周縁の一部が切り落とされている
   ことを特徴とする放射線検出器。
6. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の放射線検出器であって、
   前記放射線検出素子は扁平略直方体状の半導体素子であり、
   前記入射面は、前記放射線検出素子の面のうちの一つであり、
   前記放射線検出素子にその前記入射面の法線方向に沿って電圧勾配を生じさせる回路を備える
   ことを特徴とする放射線検出器。
7. 請求項６に記載の放射線検出器であって、
   前記回路を構成している配線の少なくとも一部が、隣接して配置されている複数の前記放射線検出素子の間の隙間を通るように設けられている
   ことを特徴とする放射線検出器。
8. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の放射線検出器であって、
   前記放射線検出素子は扁平略直方体状の半導体素子であり、
   前記入射面は、前記放射線検出素子の面の一つであり、
   前記放射線検出素子に前記入射面の法線方向に対して９０度の方向に沿って電圧勾配を生じさせる回路を備える
   ことを特徴とする放射線検出器。
9. 請求項８に記載の放射線検出器であって、
   第１基板と複数の第２基板とを有し、
   前記複数の第２基板の夫々は、夫々の面を平行に揃えて前記第１基板の面に垂直に立設され、
   前記第２基板の少なくとも一方の面に複数の前記放射線検出素子が設けられている
   ことを特徴とする放射線検出器。
10. 請求項９に記載の放射線検出器であって、
    前記第２基板の各面に、夫々の面内で、複数の前記放射線検出素子が、前記放射線検出器の夫々の入射面の法線方向の高さが、夫々に隣接する他の前記放射線検出器の入射面の法線方向の高さと異なるように配設され、
    前記第２基板の各面間においても、前記放射線検出器の夫々の入射面の法線方向の高さが異なるように配設されている
    ことを特徴とする放射線検出器。
11. 請求項９に記載の放射線検出器であって、
    前記第２基板の各面に、夫々の面内で、複数の前記放射線検出素子が、前記放射線検出器の夫々の入射面の法線方向の高さが、夫々に隣接する他の前記放射線検出器の入射面の法線方向の高さと等しくなるように配設され、
    前記第２基板の各面間では、前記放射線検出器の夫々の入射面の法線方向の高さが異なるように配設されている
    ことを特徴とする放射線検出器。