JP2017072573A

JP2017072573A - 放射線検出器

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Publication number: JP2017072573A
Application number: JP2016010783A
Authority: JP
Inventors: 内田　博; Hiroshi Uchida; 博内田
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2017-04-13
Anticipated expiration: 2036-01-22
Also published as: JP6704737B2

Abstract

【課題】出力数を低減しつつセグメント間の良好な弁別特性を確保する。【解決手段】放射線検出器１は、複数の放射線検出ユニット１０と出力取出部９０とを備える。放射線検出ユニット１０のそれぞれは、第１セグメントを有する第１シンチレータ部２０と、第２セグメントを有する第２シンチレータ部３０と、第１光検出部８２と、第２光検出部８４とを有する。所定の方向において最も他方の側に位置する第１セグメントと第２セグメントとは、光学的に結合されている。出力取出部９０は、放射線検出ユニット１０のそれぞれの第１光検出部８２が接続された第１抵抗チェーン９２と、放射線検出ユニット１０のそれぞれの第２光検出部８４が接続された第２抵抗チェーン９６と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、放射線検出器に関する。

複数のセグメントを有するシンチレータ部と、シンチレータ部の複数の部分においてシンチレーション光を検出する光検出ユニットと、を備える放射線検出器が知られている（例えば、特許文献１〜７参照）。このような放射線検出器では、シンチレータ部の複数の部分におけるシンチレーション光の検出値に基づいて、放射線が吸収されたセグメントが特定される。

特開２００７−９３３７６号公報特許第４３３２６１３号公報特許第４３３８１７７号公報特許第３５９７９７９号公報特許第３６９７３４０号公報特許第５０１３８６４号公報国際公開第２０１２／１０５２９２号

上述したような放射線検出器には、低コスト化や小型化等を図るために、放射線検出器から取り出す出力数を低減することが求められている。また、取り出した出力に基づくセグメント間の良好な弁別特性を確保することも併せて求められている。

そこで、本発明は、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる放射線検出器を提供することを目的とする。

本発明の放射線検出器は、シンチレーション光を検出する複数の放射線検出ユニットと、複数の放射線検出ユニットに電気的に接続された出力取出部と、を備え、複数の放射線検出ユニットのそれぞれは、第１セグメントを有する第１シンチレータ部と、第２セグメントを有する第２シンチレータ部と、所定の方向における一方の側の第１シンチレータ部の第１端面に光学的に結合された第１光検出部と、所定の方向における一方の側の第２シンチレータ部の第２端面に光学的に結合された第２光検出部と、を有し、第１シンチレータ部と第２シンチレータ部とは、所定の方向における他方の側の領域において光学的に結合されており、出力取出部は、複数の放射線検出ユニットのそれぞれの第１光検出部が接続された第１抵抗チェーンと、複数の放射線検出ユニットのそれぞれの第２光検出部が接続された第２抵抗チェーンと、を有する。

複数の放射線検出ユニット間において光検出部同士を抵抗チェーンに接続し、抵抗チェーンの両端から出力を取り出す構成とすれば、光検出部のそれぞれから別々に出力を取り出す場合と比較して、出力数を低減することができる。ただし、例えば、複数の放射線検出ユニット間においてすべての光検出部を１つの抵抗チェーンに接続すると、取り出した出力に基づいて弁別するセグメントの数が多くなり、セグメント間の弁別特性が低下するおそれがある。これに対して、上記放射線検出器では、複数の放射線検出ユニット間において、第１光検出部同士が第１抵抗チェーンに接続されており、第２光検出部同士が第２抵抗チェーンに接続されている。これにより、第１抵抗チェーンの両端出力及び／又は第２抵抗チェーンの両端出力に基づく演算と、第１抵抗チェーンの両端出力の和と第２抵抗チェーンの両端出力の和に基づく演算によって、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニットの特定と、シンチレーション光が発生したセグメントの特定とを独立して行うことができる。したがって、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。

本発明の放射線検出器では、第１シンチレータ部は、所定の方向に沿って配列された複数の第１セグメント、及び隣り合う第１セグメント間に設けられた第１光学的不連続部を有し、第２シンチレータ部は、所定の方向に沿って配列された複数の第２セグメント、及び隣り合う第２セグメント間に設けられた第２光学的不連続部を有し、第１光検出部は、所定の方向において最も一方の側に位置する第１セグメントの第１端面に光学的に結合されており、第２光検出部は、所定の方向において最も一方の側に位置する第２セグメントの第２端面に光学的に結合されており、所定の方向において最も他方の側に位置する第１セグメントと、所定の方向において最も他方の側に位置する第２セグメントとは、光学的に結合されており、所定の方向において最も他方の側に位置する第１セグメント以外の第１セグメントと、所定の方向において最も他方の側に位置する第２セグメント以外の第２セグメントとは、光学的に分離されていてもよい。このように、各シンチレータ部が複数のセグメントを有しており、弁別するセグメントが多い場合であっても、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。

本発明の放射線検出器では、複数の放射線検出ユニットは、所定の方向と交差する方向に沿って第１シンチレータ部と第２シンチレータ部とが並ぶように配列されており、所定の方向と交差する方向において隣接する放射線検出ユニットでは、一方の放射線検出ユニットの第１光検出部と、他方の放射線検出ユニットの第２光検出部とが隣り合っていてもよい。これによれば、第１光検出部と第２光検出部との位置関係が複数の放射線検出ユニット間において同一となり、位置関係が同一である光検出部同士が抵抗チェーンに接続されることから、比較的簡単な処理によってセグメント間の良好な弁別を行うことができる。

また、本発明の放射線検出器では、複数の放射線検出ユニットは、所定の方向と交差する方向に沿って第１シンチレータ部と第２シンチレータ部とが並ぶように配列されており、所定の方向と交差する方向において隣接する放射線検出ユニットでは、第１光検出部同士又は第２光検出部同士が隣り合っていてもよい。これによれば、隣接する放射線検出ユニット間においてシンチレーション光の漏れが生じた場合でも、シンチレーション光の深さ方向の検出位置に生じる誤差を低減することができる。

また、本発明の放射線検出器では、複数の放射線検出ユニットは、二次元的に配列されていてもよい。これによれば、複数の放射線検出ユニットが二次元的に配列されるので、放射線の検出範囲を広げることができる。また、このように複数の放射線検出ユニットが二次元的に配列されている場合でも、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。

また、本発明の放射線検出器では、第１光学的不連続部及び第２光学的不連続部は、レーザ光の照射によって形成された光散乱部であってもよい。この場合、レーザ光の照射によって隣り合う第１セグメント間に光散乱部が形成されることで、第１シンチレータ部が得られる。同様に、レーザ光の照射によって隣り合う第２セグメント間に光散乱部が形成されることで、第２シンチレータ部が得られる。したがって、例えば、光散乱部材（光学的不連続部材）を介在させつつ複数のシンチレータブロックを接合するような場合と比較して、第１シンチレータ部及び第２シンチレータ部を容易に、かつ高い寸法精度で得ることができる。

また、本発明の放射線検出器は、出力取出部に電気的に接続された演算部を更に備え、演算部は、第１抵抗チェーンからの出力及び第２抵抗チェーンからの出力の少なくとも一方に基づいて、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニットを特定し、第１抵抗チェーンからの出力及び第２抵抗チェーンからの出力に基づいて、放射線検出ユニットの第１セグメント及び第２セグメントのうちシンチレーション光が発生したセグメントを特定してもよい。このような演算により、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニットの特定と、シンチレーション光が発生したセグメントの特定と、を独立して行うことができ、良好な弁別特性を得ることができる。

本発明によれば、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる放射線検出器を提供することができる。

本発明の一実施形態の放射線検出器の斜視図である。図１の放射線検出器の放射線検出ユニットの断面図である。図１の放射線検出器の断面図である。図３の出力取出部の接続状態を示す概念図である。シンチレーション光が発生したセグメントの特定方法を説明するための概念図である。図１の放射線検出器が実装されたＰＥＴ装置の概略図である。図２の放射線検出ユニットの第１変形例の断面図である。（ａ）は、図２の放射線検出ユニットの第２変形例の断面図であり、（ｂ）は、図２の放射線検出ユニットの第３変形例の断面図である。図２の放射線検出ユニットの第４変形例の断面図である。図１の放射線検出器の第５変形例の断面図である。（ａ）及び（ｂ）は、図１の放射線検出器の第６変形例の斜視図である。（ａ）は、図２の放射線検出ユニットの第７変形例の断面図であり、（ｂ）は、図２の放射線検出ユニットの第８変形例の断面図である。（ａ）は、実施例１のヒストグラムを示すグラフであり、（ｂ）は、実施例２のヒストグラムを示すグラフである。（ａ）は、実施例３のヒストグラムを示すグラフであり、（ｂ）は、実施例４のヒストグラムを示すグラフである。（ａ）は、実施例５のヒストグラムを示すグラフであり、（ｂ）は、実施例６のヒストグラムを示すグラフである。（ａ）は、実施例７の放射線検出ユニットの断面図であり、（ｂ）は、実施例７のヒストグラムを示すグラフである。図２の放射線検出ユニットの第９変形例の断面図である。図１の放射線検出器を説明するための図である。第５変形例を説明するための図である。第５変形例を説明するための図である。図２の放射線検出ユニットの第１０変形例の断面図である。（ａ）及び（ｂ）は、図２の放射線検出ユニットの第１１変形例及び第１２変形例の断面図である。（ａ）は、図２の放射線検出ユニットの第１３変形例の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。（ａ）は、実施例８のヒストグラムを示すグラフであり、（ｂ）は、実施例９のヒストグラムを示すグラフである。（ａ）は、実施例１０のヒストグラムを示すグラフであり、（ｂ）は、実施例１１のヒストグラムを示すグラフである。（ａ）は、実施例１２のヒストグラムを示すグラフであり、（ｂ）は、実施例１３のヒストグラムを示すグラフである。実施例１４のヒストグラムを示すグラフである。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

図１に示されるように、放射線検出器１は、複数の放射線検出ユニット１０を備えている。複数の放射線検出ユニット１０は、二次元的に配列されている。この例では、複数の放射線検出ユニット１０は、４行４列にマトリクス状に配列されている。隣り合う放射線検出ユニット１０同士は、例えば接着等によって固定されることで、一体とされている。

図２に示されるように、放射線検出ユニット１０は、第１シンチレータ部２０と、第２シンチレータ部３０と、光反射部５０，６０と、光検出ユニット８０と、を備えている。各シンチレータ部２０，３０は、外部から入射したガンマ線等の放射線の吸収によってシンチレーション光を発生する結晶塊により構成されている。各シンチレータ部２０，３０は、放射線を吸収した位置において、吸収した放射線の線量に応じた強さのシンチレーション光を発生する。結晶塊は、例えば、Ｂｉ_４Ｇｅ_３Ｏ_１２（ＢＧＯ）、ＣｅがドープされたＬｕ_２ＳｉＯ_５（ＬＳＯ）、Ｌｕ_{２（１−Ｘ）}Ｙ_２ＸＳｉＯ_５（ＬＹＳＯ）、Ｇｄ_２ＳｉＯ_５（ＧＳＯ）、ＰｒがドープされたＬｕＡＧ（Ｌｕ_３Ａｌ_５Ｏ_１２）、ＣｅがドープされたＬａＢｒ_３（ＬａＢｒ_３）、ＣｅがドープされたＬａＣｌ_３（ＬａＣｌ_３）、又はＣｅがドープされたＬｕ_0.7Ｙ_0.3ＡｌＯ_３（ＬｕＹＡＰ）、Lutetium Fine Silicate (ＬＦＳ)等の結晶によって、構成される。

第１シンチレータ部２０は、例えば正角柱状の形状を有している。第１シンチレータ部２０は、所定の方向Ｄに沿って配列された複数の第１セグメント２１と、隣り合う第１セグメント２１間に設けられた第１光散乱部（第１光学的不連続部）２２と、を有している。すなわち、第１シンチレータ部２０は、複数（この例では、４つ）の第１光散乱部２２によって複数（この例では、５つ）の第１セグメント２１に区分されている。第１セグメント２１は、例えば立方体状の形状を有している。以下、方向Ｄにおける一方の側Ｓ１から他方の側Ｓ２に配列された５つの第１セグメント２１を、それぞれ、第１セグメント２１Ａ、第１セグメント２１Ｂ、第１セグメント２１Ｃ、第１セグメント２１Ｄ、第１セグメント２１Ｅという。

第１光散乱部２２は、当該第１光散乱部２２に入射したシンチレーション光の一部を散乱させ、当該第１光散乱部２２を通過するシンチレーション光の強度を減衰させる。第１光散乱部２２は、例えば、方向Ｄと直交する平面状の形状を有している。より具体的には、第１光散乱部２２は、例えば、第１セグメント２１Ａの第１端面２３（方向Ｄにおける一方の側Ｓ１の表面）と同じ形状（この例では、正方形状）を有している。複数の第１光散乱部２２は、例えば、方向Ｄにおいて互いに等しい間隔が空くように、また、方向Ｄから見た場合に互いに重なるように、配置されている。

第２シンチレータ部３０は、例えば正角柱状の形状を有している。第２シンチレータ部３０は、方向Ｄに沿って配列された複数の第２セグメント３１と、隣り合う第２セグメント３１間に設けられた第２光散乱部（第２光学的不連続部）３２と、を有している。すなわち、第２シンチレータ部３０は、複数（この例では、４つ）の第２光散乱部３２によって複数（この例では、５つ）の第２セグメント３１に区分されている。第２セグメント３１は、例えば立方体状の形状を有している。以下、方向Ｄにおける一方の側Ｓ１から他方の側Ｓ２に配列された５つの第２セグメント３１を、それぞれ、第２セグメント３１Ａ、第２セグメント３１Ｂ、第２セグメント３１Ｃ、第２セグメント３１Ｄ、第２セグメント３１Ｅという。

第２光散乱部３２は、当該第２光散乱部３２に入射したシンチレーション光の一部を散乱させ、当該第２光散乱部３２を通過するシンチレーション光の強度を減衰させる。第２光散乱部３２は、例えば、方向Ｄと直交する平面状の形状を有している。より具体的には、第２光散乱部３２は、例えば、第２セグメント３１Ａの第２端面３３（方向Ｄにおける一方の側Ｓ１の表面）と同じ形状（この例では、正方形状）を有している。複数の第１光散乱部２２は、例えば、方向Ｄにおいて互いに等しい間隔が空くように、また、方向Ｄから見た場合に互いに重なるように、配置されている。

各光散乱部２２，３２は、各シンチレータ部２０，３０を構成する結晶塊の一部を改質（例えばアモルファス化）させることにより形成されている。この改質は、レーザ光の照射によって行われる。より具体的には、各シンチレータ部２０，３０を構成する結晶塊に対して光透過性を有するレーザ光を集光させ、結晶塊の所定の面に沿ってレーザ光の集光点を相対的に移動させる。これにより、結晶塊においてレーザ光の集光点が合わされた部分で光吸収を生じさせ、結晶塊の所定の面に沿って改質領域を形成する。このレーザ光がパルスレーザ光である場合には、１パルスのレーザ光の照射によって１つの改質スポットが形成され、結晶塊の所定の面に沿って複数の改質スポットが並ぶことにより、改質領域が形成される。このようにして形成された改質領域が各光散乱部２２，３２となる。つまり、各光散乱部２２，３２は、レーザ光の照射によって形成されている。

改質スポットは、シンチレーション光を遮断したり吸収したりするものではないため、第１光散乱部２２の全面に改質スポットが形成されていても、入射したシンチレーション光の一部は透過する。このように形成された各光散乱部２２，３２は、シンチレーション光の入射角度によってシンチレーション光の透過率が異なるという性質を有している。例えば、各光散乱部２２，３２にシンチレーション光が垂直に入射した場合には、入射したシンチレーション光は殆ど透過する。一方、シンチレーション光の入射角度が大きくなると、シンチレーション光が垂直に入射した場合と比較して、透過率が下がる。

以上のように構成された第１シンチレータ部２０と第２シンチレータ部３０とは、方向Ｄと直交する方向において、各第１セグメント２１Ａ〜２１Ｅと各第２セグメント３１Ａ〜３１Ｅとが隣り合い、且つ各第１光散乱部２２と各第２光散乱部３２とが隣り合うように、配置されている。この状態で、方向Ｄにおいて最も他方の側Ｓ２に位置する第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとは、接続部４０を介して光学的に接続されている。この例では、第１セグメント２１Ｅの第２シンチレータ部３０側の表面２４、及び第２セグメント３１Ｅの第１シンチレータ部２０側の表面３４が粗研磨面とされており、表面２４と表面３４との間に光学的結合剤４２が充填されて固化されることで、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとが接合され、光学的に結合されている。すなわち、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとは、その隣接する境界面（つまり、互いの対向する表面２４，３４）の間で光学的に接続されている。

接続部４０は、粗研磨面とされた表面２４及び表面３４、並びに光学的結合剤４２によって構成されている。この接続部４０により、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとの間でシンチレーション光が流通可能となっている。この接続部４０においても、表面２４及び表面３４が粗研磨面とされていることから、鏡面とされている場合と比較して、接続部４０を通過するシンチレーション光の反射が抑えられ、流通量が増加する。なお、光学的結合剤４２としては、例えばＲＴＶ（Room Temperature Vulcanizing）ゴム、光学グリス、シリコンオイル等を用いることができる。

第１シンチレータ部２０及び第２シンチレータ部３０において、第１セグメント２１Ｅ以外の第１セグメント２１Ａ〜２１Ｄと、第２セグメント３１Ｅ以外の第２セグメント３１Ａ〜３１Ｄとは、光反射部５０によって光学的に分離されている。光反射部５０は、第１セグメント２１Ａ〜２１Ｄと第２セグメント３１Ａ〜３１Ｄとの間に配置されている。光反射部５０は、膜状の反射部材であり、第１セグメント２１Ａ〜２１Ｄ及び第２セグメント３１Ａ〜３１Ｄと接触している。光反射部５０は、表面が鏡面反射面とされており、表面に入射したシンチレーション光を鏡面反射する。これにより、第１セグメント２１Ａ〜２１Ｄ及び第２セグメント３１Ａ〜３１Ｄにおいて光反射部５０と接触する表面（平滑面）が、鏡面反射領域となっている。光反射部５０は、例えば、テフロンテープ（テフロンは登録商標）、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、ＥＳＲ（Enhanced Specular Reflector）フィルム、又はポリエステルフィルム等の材料によって構成される。

第１シンチレータ部２０及び第２シンチレータ部３０の外表面は、光反射部６０によって覆われている。光反射部６０は、第１シンチレータ部２０及び第２シンチレータ部３０の外表面のうち、第１セグメント２１Ａの第１端面２３及び第２セグメント３１Ａの第２端面３３以外の外表面を覆っている。光反射部６０は、膜状の反射部材であり、第１セグメント２１Ｅの表面２５（方向Ｄにおける他方の側Ｓ２の表面）及び第２セグメント３１Ｅの表面３５（方向Ｄにおける他方の側Ｓ２の表面）からは離間し、表面２５及び表面３５以外の外表面には接触している。光反射部６０は、表面が鏡面反射面とされており、表面に入射したシンチレーション光を鏡面反射する。これにより、第１セグメント２１Ａ〜２１Ｅ及び第２セグメント３１Ａ〜３１Ｅにおいて光反射部６０と接触する表面が、後述する第１領域２６及び第２領域３６を除いて、鏡面反射領域となっている。光反射部６０は、例えば光反射部５０と同様の材料により構成される。

第１セグメント２１Ａの第１端面２３以外の表面の一部、及び第２セグメント３１Ａの第２端面３３以外の表面の一部は、粗研磨面とされている。これにより、第１セグメント２１Ａにおいて粗研磨面とされた第１領域２６、及び第２セグメント３１Ａにおいて粗研磨面とされた第２領域３６は、光反射部６０との接触によって、拡散反射領域となっている。すなわち、第１領域２６及び第２領域３６は、入射したシンチレーション光を拡散反射する。換言すれば、第１領域２６は、粗面化された第１セグメント２１Ａの表面を光反射部６０が覆うことにより、拡散反射領域となっており、第２領域３６は、粗面化された第２セグメント３１Ａの表面を光反射部６０が覆うことにより、拡散反射領域となっている。

第１領域２６は、第１セグメント２１Ａにおいて対向する一対の面の一方に形成されており、第２領域３６は、第２セグメント３１Ａにおいて対向する一対の面の一方に形成されている。具体的には、この例では、第１セグメント２１は、第１端面２３以外の表面において、二対の対向する面を有している。これらの一対の面の一方に第１領域２６が形成されることで、第１領域２６は、第１セグメント２１Ａの第１端面２３以外の表面のうち、隣り合う２つの面の全面に形成されている。同様に、第２領域３６は、第２セグメント３１Ａの第２端面３３以外の表面のうち、隣り合う２つの面の全面に形成されている。

放射線検出ユニット１０は、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅを光学的に接続する導光部７０を更に備えている。放射線検出ユニット１０では、光反射部６０の一側部６２が方向Ｄと直交する方向に延在し、且つ粗研磨面とされた表面２５及び表面３５との間に一側部６２が間隔を空けて設けられることで、導光部７０が構成されている。これにより、一側部６２と表面２５及び表面３５との間に、直方体状の空気層７２が形成されている。換言すれば、導光部７０は、表面２５及び表面３５との間に空間（空気層７２）が形成されるように、表面２５及び表面３５を光反射部６０が覆うことにより、構成されている。この導光部７０によっても、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとの間でシンチレーション光が流通可能となっている。これにより、接続部４０のみが備えられている場合と比較して、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとの間のシンチレーション光の流通量が増加されている。また、表面２５及び表面３５は、粗研磨面ではなく、鏡面反射面とされていてもよい。

放射線検出ユニット１０では、放射線の吸収によって第１セグメント２１Ａ〜２１Ｅ及び第２セグメント３１Ａ〜３１Ｅのいずれかでシンチレーション光が発生した場合、鏡面反射領域及び拡散反射領域での反射等を繰り返しながら、発生したシンチレーション光の一部が第１端面２３に到達し、残りが第２端面３３に到達する。このとき、第１光散乱部２２、第２光散乱部３２、及び接続部４０においてシンチレーション光が減衰されることから、第１セグメント２１Ａ〜２１Ｅ及び第２セグメント３１Ａ〜３１Ｅのどのセグメントでシンチレーション光が発生したかに応じて、第１端面２３及び第２端面３３に到達する光量の比が段階的に変化する。

したがって、例えば、第１端面２３に到達した光量と第２端面３３に到達した光量の比を算出することで、すなわち重心演算を行うことで、シンチレーション光が発生した第１セグメント２１又は第２セグメント３１（すなわち、放射線が吸収された第１セグメント２１又は第２セグメント３１）を特定することができる。放射線検出器１では、この重心演算を利用して、複数の放射線検出ユニット１０の第１セグメント２１Ａ〜２１Ｅ及び第２セグメント３１Ａ〜３１Ｅの中から、放射線が吸収された第１セグメント２１又は第２セグメント３１を特定する。なお、重心演算以外の方法を用いてシンチレーション光が発生した第１セグメント２１又は第２セグメント３１を特定してもよく、例えば最尤法を用いてもよい。

光検出ユニット８０は、第１光検出部８２と、第２光検出部８４と、を有している。第１光検出部８２は、例えば光学用の接着剤を介して、第１セグメント２１Ａの第１端面２３に光学的に結合されている。第２光検出部８４は、例えば光学用の接着剤を介して、第２セグメント３１Ａの第２端面３３に光学的に結合されている。第１光検出部８２は、第１端面２３に入射したシンチレーション光の強度を検出し、検出値に応じた大きさの電気信号を出力する。第２光検出部８４は、第２端面３３に入射したシンチレーション光の強度を検出し、検出値に応じた大きさの電気信号を出力する。各光検出部８２，８４は、例えば、光電子増倍管、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ：Avalanche Photo Diode）又はＭＰＰＣ（Multi−Pixel Photon Counter）等を用いた半導体光検出器である。なお、ＭＰＰＣは、複数のガイガーモードＡＰＤのピクセルから成るフォトンカウンティングデバイスである。

図３に示されるように、放射線検出器１は、各放射線検出ユニット１０の光検出ユニット８０から出力を取り出す出力取出部９０と、出力取出部９０から取り出された出力に基づいてシンチレーション光の発生位置を特定する演算部１００と、を更に備えている。出力取出部９０は、各放射線検出ユニット１０に電気的に接続されている。演算部１００は、出力取出部９０に電気的に接続されている。

出力取出部９０は、第１抵抗チェーン９２及び第２抵抗チェーン９６を有している。第１抵抗チェーン９２には、各放射線検出ユニット１０の第１光検出部８２が電気的に接続されている。第２抵抗チェーン９６には、各放射線検出ユニット１０の第２光検出部８４が電気的に接続されている。

図４に示されるように、第１光検出部８２と第２光検出部８４との位置関係は、複数の放射線検出ユニット１０間において同一となっている。つまり、いずれの放射線検出ユニット１０においても、行方向（第１シンチレータ部２０と第２シンチレータ部３０とが並ぶ方向）における一方の側（図４中の左側）に第１光検出部８２が位置し、行方向における他方の側（図４中の右側）に第２光検出部８４が位置している。

第１抵抗チェーン９２では、行方向において隣接する第１光検出部８２同士が抵抗を介して接続されている。更に、第１抵抗チェーン９２では、行方向において一方の側に位置する第１光検出部８２同士が抵抗を介して接続されており、行方向において他方の側に位置する第１光検出部８２同士が抵抗を介して接続されている。すなわち、第１抵抗チェーン９２では、列方向（第１シンチレータ部２０及び第２シンチレータ部３０が配置される平面上において行方向と直交する方向）に隣接する第１光検出部８２同士が抵抗を介して接続されている。第２抵抗チェーン９６では、行方向において隣接する第２光検出部８４同士が抵抗を介して接続されている。更に、第２抵抗チェーン９６では、行方向において一方の側に位置する第２光検出部８４同士が抵抗を介して接続されており、行方向において他方の側に位置する第２光検出部８４同士が抵抗を介して接続されている。すなわち、第２抵抗チェーン９６では、列方向に隣接する第２光検出部８４同士が抵抗を介して接続されている。

演算部１００には、第１抵抗チェーン９２の４つの頂点における電気信号の値が出力Ａ１〜Ａ４として入力され、第２抵抗チェーン９６の４つの頂点における電気信号の値が出力Ｂ１〜Ｂ４として入力される。

演算部１００は、出力Ａ１〜Ａ４及び／又は出力Ｂ１〜Ｂ４に基づいて、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニット１０を特定する。更に、演算部１００は、出力Ａ１〜Ａ４及び出力Ｂ１〜Ｂ４に基づいて、特定した放射線検出ユニット１０の第１セグメント２１及び第２セグメント３１のうちシンチレーション光が発生したセグメントを特定する。以下、シンチレーション光が発生したセグメントの特定方法について説明する。

まず、図５に示される放射線検出器１０１について説明する。図５に示されるように、放射線検出器１０１は、４つの放射線検出ユニット１１０を備えている。各放射線検出ユニット１１０は、第１方向ｄ１に沿って配列された６つのセグメント１２１（セグメント１２１Ａ〜１２１Ｆ）を有している。これらの放射線検出ユニット１１０は、第１方向ｄ１と直交する第２方向ｄ２に沿って配列されている。第２方向ｄ２において隣り合う放射線検出ユニット１１０同士は、図示しない反射部材によって光学的に分離されている。また、第１方向ｄ１において隣り合うセグメント１２１間には、光散乱部１２２が形成されている。各セグメント１２１Ａには、第１光検出部１８２が光学的に接続されており、各セグメント１２１Ｆには、第２光検出部１８４が光学的に接続されている。第１光検出部１８２同士は、第１抵抗チェーン１９２に接続されており、第２光検出部１８４同士は、第２抵抗チェーン１９６に接続されている。

放射線検出器１０１では、演算部は、次の式（１），（２）により、第１抵抗チェーン１９２の両端部における出力Ａ１，Ａ２の和ＡＳ、及び出力Ａ１（あるいは出力Ａ１，Ａ２の差）と和ＡＳの比Ｒ１を求め、比Ｒ１とカウント数との関係を表すヒストグラムＧ１を参照して、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニット１１０を特定する。
ＡＳ＝Ａ１＋Ａ２ …（１）
Ｒ１＝Ａ１／ＡＳ、あるいはＲ１＝（Ａ１−Ａ２）／ＡＳ …（２）

また、これに代えて、又はこれに加えて、次の式（３），（４）により、第２抵抗チェーン１９６の両端部における出力Ｂ１，Ｂ２の和ＢＳ、及び出力Ｂ１（あるいは出力Ｂ１，Ｂ２の差）と和ＢＳの比Ｒ２を求め、比Ｒ２とカウント数との関係を表すヒストグラムＧ２を参照して、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニット１１０を特定してもよい。
ＢＳ＝Ｂ１＋Ｂ２ …（３）
Ｒ２＝Ｂ１／ＢＳ、あるいはＲ２＝（Ｂ１−Ｂ２）／ＢＳ …（４）

また、これに代えて、又はこれに加えて、出力Ａ１，Ｂ１の和Ｃ１、出力Ａ２，Ｂ２の和Ｃ２、及び和Ｃ１と和Ｃ２の和ＣＳを求めると共に、和Ｃ１（あるいは和Ｃ１，Ｃ２の差）と和ＣＳの比Ｒ３を求め、比Ｒ３とカウント数との関係を表すヒストグラム（図示略）を参照して、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニット１１０を特定してもよい。

すなわち、演算部は、第１抵抗チェーン１９２からの出力Ａ１，Ａ２、及び第２抵抗チェーン１９６からの出力Ｂ１，Ｂ２の一方の比、あるいは両方の信号を和した信号（Ａ１＋Ｂ１，Ａ２＋Ｂ２）の比（つまり、少なくとも一方の比）に基づいて、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニット１１０を特定する。

続いて、演算部は、次の式（５）により、和ＡＳ（あるいは和ＡＳ，ＢＳの差）と、和ＡＳ及び和ＢＳの和との比Ｒ４を求め、比Ｒ４とカウント数との関係を表すヒストグラムＧ３を参照して、特定した放射線検出ユニット１１０の複数のセグメント１２１のうちシンチレーション光が発生したセグメント１２１を特定する。
Ｒ４＝ＡＳ／（ＡＳ＋ＢＳ）、あるいはＲ４＝（ＡＳ−ＢＳ）/（ＡＳ＋ＢＳ） …（５）

このように、放射線検出器１０１では、出力Ａ１，Ａ２及び出力Ｂ１，Ｂ２に基づく演算によって、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニット１１０の特定と、シンチレーション光が発生したセグメント１２１の特定とを独立して行うことができる。すなわち、第１方向ｄ１と第２方向ｄ２のそれぞれについて、独立してシンチレーション光の発生位置を特定することができる。この結果、シンチレーション光が発生したセグメント１２１を特定することができる。

放射線検出器１０１の場合と同様の処理によって、放射線検出器１においても、演算部１００は、出力Ａ１〜Ａ４及び／又は出力Ｂ１〜Ｂ４に基づいて、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニット１０を特定することができ、出力Ａ１〜Ａ４及び出力Ｂ１〜Ｂ４に基づいて、特定した放射線検出ユニット１０の第１セグメント２１及び第２セグメント３１のうちシンチレーション光が発生したセグメントを特定することができる。なお、演算部１００は、上述した処理手順とは逆に、出力Ａ１〜Ａ４及び出力Ｂ１〜Ｂ４に基づいて、放射線検出ユニット１０の第１セグメント２１及び第２セグメント３１のうちシンチレーション光が発生したセグメントを特定し、その後に、特定したセグメントを有する放射線検出ユニット１０（すなわち、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニット１０）を特定してもよい。

次に、図６を参照して、放射線検出器１を装置に対して実装した例について説明する。図６は、複数の放射線検出器１が実装されたＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置の概略図である。複数の放射線検出器１は、出力取出部９０が設けられた側とは反対側の側面１Ａが、測定対象の中心Ｃ側に向くように、中心Ｃを中心とする円の円周に沿って配列されている。これにより、各放射線検出器１の出力取出部９０は、中心Ｃを中心とする円の半径方向外側に位置している。したがって、放射線検出器１に対する演算部１００の電気的な接続を半径方向外側から実施することができる。このように、放射線検出器１では、配線を容易に取り回すことが可能となる。なお、複数の放射線検出器１は、方向Ｄと直交する側面が中心Ｃ側に向くように、中心Ｃを中心とする円の円周に沿って配列されていてもよい。

次に、放射線検出器１の作用効果を説明する。

放射線検出器１では、複数の放射線検出ユニット１０間において、第１光検出部８２同士が第１抵抗チェーン９２に接続されており、第２光検出部８４同士が第２抵抗チェーン９６に接続されている。したがって、例えば複数の光検出部のそれぞれから別々に出力を取り出す場合と比較して、出力数を低減することができる。また、第１抵抗チェーン９２及び第２抵抗チェーン９６のそれぞれから取り出された出力Ａ１〜Ａ４及び出力Ｂ１〜Ｂ４に基づく演算によって、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニット１０の特定と、シンチレーション光が発生した第１セグメント２１又は第２セグメント３１の特定とを独立して行うことができる。したがって、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。

また、放射線検出器１では、各シンチレータ部２０，３０が複数のセグメント２１，３１を有しており、弁別するセグメントが多い場合であっても、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。

また、放射線検出器１では、位置関係が同一である第１光検出部８２同士が第１抵抗チェーン９２に接続され、位置関係が同一である第２光検出部８４同士が第２抵抗チェーン９６に接続されることから、比較的簡単な処理によってセグメント間の良好な弁別を行うことができる。

また、放射線検出器１では、複数の放射線検出ユニット１０が二次元的に配列されるので、放射線の検出範囲を広げることができる。また、このように複数の放射線検出ユニット１０が二次元的に配列されている場合でも、上述の通り、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。

また、放射線検出器１では、レーザ光の照射によって隣り合う第１セグメント２１間に第１光散乱部２２が形成されることで、第１シンチレータ部２０が得られる。同様に、レーザ光の照射によって隣り合う第２セグメント３１間に第２光散乱部３２が形成されることで、第２シンチレータ部３０が得られる。したがって、例えば、光散乱部材を介在させつつ複数のシンチレータブロックを接合するような場合と比較して、第１シンチレータ部２０及び第２シンチレータ部３０を容易に、かつ高い寸法精度で得ることができる。このように、放射線検出器１では、製造の容易化及び高精度化が図られている。なお、レーザ光の照射によって形成された光散乱部と、光散乱部材を介在させつつ複数のシンチレータブロックを接合することによって形成された光散乱部との違いに係る構造又は特性を文言により一概に特定することは不可能と考えられる。また、かかる構造又は特性を測定に基づき解析し特定することも不可能又は非実際的と考えられる。

また、放射線検出器１では、演算部１００は、第１抵抗チェーン９２からの出力Ａ１〜Ａ４及び第２抵抗チェーン９６からの出力Ｂ１〜Ｂ４の少なくとも一方に基づいて、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニット１０を特定し、出力Ａ１〜Ａ４及び出力Ｂ１〜Ｂ４に基づいて、第１セグメント２１及び第２セグメント３１のうちシンチレーション光が発生したセグメントを特定する。このような演算により、シンチレーション光が発生した放射線検出ユニット１０の特定と、シンチレーション光が発生したセグメントの特定と、を独立して行うことができ、良好な弁別特性を得ることができる。

また、放射線検出器１では、第１セグメント２１Ａの第１端面２３、及び第２セグメント３１Ａの第２端面３３に光検出ユニット８０が光学的に接続されている。したがって、光検出ユニット８０に対する電気的な接続を、方向Ｄにおける一方の側（図２中の下側）から実施することができる。このように、放射線検出器１では、例えばＰＥＴ装置等の装置に対する実装の容易化が図られている。

また、放射線検出器１では、第１セグメント２１Ａ〜２１Ｄと第２セグメント３１Ａ〜３１Ｄとの間に光反射部５０を配置することで、所定の光学的分離を容易に且つ確実に実現することができる。

また、放射線検出器１では、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとの間におけるシンチレーション光の流通量が導光部７０によって増加される。すなわち、導光部７０がライトガイドとして機能する。したがって、セグメント間の弁別特性を向上させることができる。

また、放射線検出器１では、第１セグメント２１Ａの表面に拡散反射領域が設けられているので、第１セグメント２１Ａと第１セグメント２１Ｂとの間において、シンチレーション光が発生した場合に取り出される出力の特性に差を生じさせることができる。したがって、第１セグメント２１Ａ，２１Ｂ間の弁別特性を向上させることができる。同様に、第２セグメント３１Ａの表面に拡散反射領域が設けられているので、第２セグメント３１Ａ，３１Ｂ間の弁別特性を向上させることができる。

また、放射線検出器１では、第１領域２６が、第１セグメント２１Ａにおいて対向する一対の面の一方に形成されており、第２領域３６が、第２セグメント３１Ａにおいて対向する一対の面の一方に形成されている。この場合、互いに異なる方向に延びるように複数の第１領域２６が形成されることから、第１セグメント２１Ａ内においてシンチレーション光が良好に拡散される。また、対向する面の両方に第１領域２６が形成される構成と比較して、加工の容易化が図られる。同様に、第２セグメント３１Ａにおいてシンチレーション光が良好に拡散されると共に、対向する面の両方に第２領域３６が形成される構成と比較して加工の容易化が図られる。

また、放射線検出器１では、第１シンチレータ部２０と第２シンチレータ部３０とは、方向Ｄと直交する方向において各第１光散乱部２２と各第２光散乱部３２とが隣り合うように配置されている。このため、光散乱部２２，３２を形成する際に、レーザ光の照射を効率良く行うことができる。

また、放射線検出器１では、レーザ光の照射によって第１光散乱部２２及び第２光散乱部３２が形成されることから、各光散乱部の改質領域の面積や形成密度を調整することで、各光散乱部におけるシンチレーション光の流通量を容易に調整することができる。したがって、シンチレーション光の流通量が比較的少ない位置に形成される光散乱部の流通量を増加させることや、シンチレーション光の流通量が比較的多い位置に形成される光散乱部の流通量を減少させることにより、セグメント間の弁別特性を向上させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。

例えば、図７に示される第１変形例の放射線検出ユニット１０Ａのように、第１シンチレータ部２０と第２シンチレータ部３０とが一体に形成されていてもよい。この場合、第１シンチレータ部２０及び第２シンチレータ部３０は、例えば、１つのシンチレータブロックから切り出されることにより形成される。製造工程においては、例えば、第１セグメント２１Ａ〜２１Ｄと第２セグメント３１Ａ〜３１Ｄとの間がダイシングソーによって切断される。そして、第１セグメント２１Ａ〜２１Ｄと第２セグメント３１Ａ〜３１Ｄとの間に光反射部５０が挿入される。また、放射線検出ユニット１０Ａでは、接続部４０の代わりに、レーザ光の照射によって形成された光散乱部４４が設けられており、これにより、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅが区分されている。

このような第１変形例によっても、上記実施形態と同様に、装置に対する実装の容易化を図ることができる。また、第１変形例によれば、第１シンチレータ部２０と第２シンチレータ部３０とを接合する工程が省略されるので、製造の容易化及び高精度化をより一層図ることができる。また、レーザ光の照射によって形成された光散乱部４４によって第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとの間を区分するので、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとの間におけるシンチレーション光の流通量を容易に調整することができる。

また、図８（ａ）に示される第２変形例の放射線検出ユニット１０Ｂ、及び図８（ｂ）に示される第３変形例の放射線検出ユニット１０Ｃのように、導光部７０の構成を変更してもよい。放射線検出ユニット１０Ｂでは、光反射部６０の一側部６２Ｂは、方向Ｄと交差して延在する第１部分６５及び第２部分６６を有している。この例では、第１部分６５の延在方向と第２部分６６の延在方向とは、直交している。第１部分６５及び第２部分６６は、互いの先端部（表面２５及び表面３５と反対側の端部）で連続しており、当該先端部は、第１シンチレータ部２０及び第２シンチレータ部３０の境界線上に位置している。この例では、一側部６２Ｂと、表面２５及び表面３５との間に、三角柱状の空気層７２Ｂが形成されている。また、放射線検出ユニット１０Ｃでは、光反射部６０の一側部６２Ｃは、表面２５及び表面３５と反対側に凸となるように湾曲した形状を有している。この例では、一側部６２Ｃと、表面２５及び表面３５との間に、半円柱状の空気層７２Ｃが形成されている。

このような第２変形例及び第３変形例によっても、上記実施形態と同様に、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。なお、空気層７２，７２Ｂ，７２Ｃに相当する領域（空間）に、導光可能な材質により形成された導光部材（例えば、アクリル樹脂からなる部材等）を配置してもよい。

また、図９に示される第４変形例の放射線検出ユニット１０Ｄのように、拡散反射領域の構成を変更してもよい。放射線検出ユニット１０Ｄでは、光反射部６０は、第１領域２６及び第２領域３６を覆う拡散反射部６８を有している。拡散反射部６８は、表面が拡散反射面とされている。この場合、第１シンチレータ部２０及び第２シンチレータ部３０において第１領域２６及び第２領域３６に対応する表面を粗研磨面とする必要はなく、当該表面は平滑面であってもよい。このような構成によっても、第１領域２６及び第２領域３６が拡散反射領域となる。つまり、この例では、第１領域２６は、第１セグメント２１Ａの表面を拡散反射部６８が覆うことにより、拡散反射領域となっており、第２領域３６は、第２セグメント３１Ａの表面を拡散反射部６８が覆うことにより、拡散反射領域となっている。したがって、第４変形例によっても、第２セグメント３１Ａ，３１Ｂ間の弁別特性を向上させることができる。なお、第１領域２６は、第１セグメント２１Ａの第１端面２３以外の表面の少なくとも一部を含む領域であれば、任意の領域とすることができる。例えば、第１領域２６には、光反射部５０と接する表面が含まれてもよい。また、第１領域２６には、第１セグメント２１Ｂの表面の一部が含まれてもよい。これらの場合においても、第１セグメント２１Ａ，２１Ｂ間の弁別特性を向上させることができる。これらの点は、第２領域３６についても同様である。

また、図１０に示される第５変形例の放射線検出器１Ｎのように、出力取出部９０の構成を変更してもよい。第５変形例では、複数の放射線検出ユニット１０間において、第１光検出部８２と第２光検出部８４との位置関係が、同一となっていない。このような場合でも、第１光検出部８２及び第２光検出部８４の配置が既知であれば、上述した処理と同様の処理によってシンチレーション光が発生したセグメントを特定することができる。したがって、第５変形例によっても、上記実施形態と同様に、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。更に、第５変形例によれば、隣接する放射線検出ユニット１０間においてシンチレーション光の漏れが生じた場合でも、シンチレーション光の検出位置に生じる誤差を低減することができる。

また、図１１に示される第６変形例のように放射線検出器１Ｅ及び放射線検出ユニット１０Ｅを構成してもよい。図１１（ａ）では、光反射部６０が省略されている。放射線検出器１Ｅは、図１１（ｂ）に示されるように、４行４列にマトリクス状に配列された複数の放射線検出ユニット１０Ｅを備えている。複数の放射線検出ユニット１０Ｅのそれぞれは、図１１（ａ）に示されるように、第１シンチレータ部２０及び第２シンチレータ部３０と同様の構成を有するシンチレータ部２０Ｅを２行２列にマトリクス状に配列することによって構成されている。隣り合うシンチレータ部２０Ｅ同士は、接続部４０によって光学的に結合されると共に、光反射部５０によって光学的に分離されている。各放射線検出ユニット１０Ｅは、シンチレータ部２０Ｅに光学的に結合された４つの光検出部８６Ａ〜８６Ｄを有している。図１１（ｂ）では、放射線検出器１Ｅの下方に、光検出部８６Ａ〜８６Ｄの配置が二点鎖線によって仮想的に示されている。複数の放射線検出ユニット１０Ｅ間においては、光検出部８６Ａ同士が第１抵抗チェーンに接続され、光検出部８６Ｂ同士が第２抵抗チェーンに接続され、光検出部８６Ｃ同士が第３抵抗チェーンに接続され、光検出部８６Ｄ同士が第４抵抗チェーンに接続されている。このような第６変形例によっても、上記実施形態と同様に、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。

また、図１２（ａ）に示される第７変形例の放射線検出ユニット１０Ｆのように、第１光散乱部２２及び第２光散乱部３２が形成されていなくともよい。放射線検出ユニット１０Ｆでは、第１シンチレータ部２０は、１つの第１セグメント２１のみを有し、第２シンチレータ部３０は、１つの第２セグメント３１のみを有している。このような第７変形例によっても、上記実施形態と同様に、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。

また、図１２（ｂ）に示される第８変形例にように放射線検出ユニット１０Ｇを構成してもよい。放射線検出ユニット１０Ｇでは、第１シンチレータ部２０及び第２シンチレータ部３０は、互いの間に光散乱部材（光学的不連続部材）を介在させつつ複数のシンチレータブロックを接合することによって形成されている。接合された各シンチレータブロックが第１セグメント２１及び第２セグメント３１となっており、これらの間に介在させた光散乱部材によって第１光学的不連続部２２Ｂ及び第２光学的不連続部３２Ｂが構成されている。このように、第１光学的不連続部及び第２光学的不連続部は、レーザ光の照射によって形成されていなくともよい。なお、放射線検出ユニット１０Ｇでは、第１セグメント２１及び第２セグメント３１の数を３つとしている。このような第８変形例によっても、上記実施形態と同様に、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。また、放射線検出ユニット１０Ｇでは、接続部４０は、方向Ｄにおいて最も他方の側Ｓ２に位置する第１セグメント２１Ｃと第２セグメント３１Ｃとを光学的に結合すると共に、これらの一方の側Ｓ１に隣接する第１セグメント２１Ｂと第２セグメント３１Ｂとを光学的に結合している。このように、第１シンチレータ部２０と前記第２シンチレータ部３０とは、所定の方向Ｄにおける他方の側Ｓ２の領域において光学的に結合されていればよい。

また、図１７に示される第９変形例の放射線検出ユニット１０Ｍのように、導光部７０が設けられていなくともよい。第９変形例では、光反射部６０の一側部６２が、鏡面反射面とされた表面２５及び表面３５に接触するように設けられている。このような第９変形例によっても、上記実施形態と同様に、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。また、第９変形例の放射線検出ユニット１０Ｍのように、拡散反射領域となる第１領域２６及び第２領域３６が形成されていなくともよい。第９変形例では、第１セグメント２１Ａの表面及び第２セグメント３１Ａの表面の全体が鏡面反射領域となっている。

また、図２１に示される第１０変形例のように放射線検出ユニット１０Ｐを構成してもよい。第１０変形例では、第１セグメント２１Ａ内に平面状の光散乱面２７が設けられている。光散乱面２７は、方向Ｄに沿って配置され、第１端面２３と、第１セグメント２１Ａ，２１Ｂ間の第１光散乱部２２との間に延在している。光散乱面２７は、第１セグメント２１Ａの中心を通るように配置されている。また、第２セグメント３１Ａ内に平面状の光散乱面３７が設けられている。光散乱面３７は、方向Ｄに沿って配置され、第２端面３３と、第２セグメント３１Ａ，３１Ｂ間の第２光散乱部３２との間に延在している。光散乱面３７は、第２セグメント３１Ａの中心を通るように配置されている。各光散乱面２７，３７は、各光散乱部２２，３２と同様に、レーザ光の照射によって形成されている。

このような第１０変形例によっても、上記実施形態と同様に、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。更に、第１セグメント２１Ａ内に光散乱面２７が設けられているので、第１セグメント２１Ａと第１セグメント２１Ｂとの間において、シンチレーション光が発生した場合に取り出される出力の特性（両端の出力の比）に差を生じさせることができる。したがって、第１セグメント２１Ａ，２１Ｂ間の弁別特性を向上させることができる。同様に、第２セグメント３１Ａ内に光散乱面３７が設けられているので、第２セグメント３１Ａ，３１Ｂ間の弁別特性を向上させることができる。なお、第１１変形例において、光散乱面２７は、第１セグメント２１Ａの中心を通るように配置されていなくてもよく、任意の位置に配置されてよい。また、光散乱面２７は、方向Ｄに沿って配置されていなくてもよい。光散乱面２７は、第１セグメント２１Ａ内に複数設けられていてもよい。光散乱面２７の全体が、改質領域が形成された形成領域となっていてもよく、光散乱面２７は、改質領域が形成されていない非形成領域を有していてもよい。非形成領域は、例えば矩形状であってよい。光散乱面２７においては、形成領域と非形成領域とが市松模様状に配置されてもよい。すなわち、形成領域及び非形成領域のそれぞれが矩形状をなして交互に配置されてもよい。あるいは、形成領域と非形成領域とがストライプ状に配置されてもよい。すなわち、形成領域及び非形成領域のそれぞれが帯状をなして交互に配置されてもよい。これらの点は、光散乱面３７についても同様である。

また、図２２（ａ）に示される第１１変形例の放射線検出ユニット１０Ｑ、及び図２２（ｂ）に示される第１２変形例の放射線検出ユニット１０Ｒのように構成してもよい。第１１変形例では、第１セグメント２１Ｅの表面２５上に半球状の光学的結合剤７３が設けられ、第２セグメント３１Ｅの表面３５上に半球状の光学的結合剤７４が設けられている。第１２変形例では、第１セグメント２１Ｅの表面２５上及び第２セグメント３１Ｅの表面３５上にわたって、半球状の光学的結合剤７５が設けられている。光学的結合剤７３〜７５の屈折率は、第１シンチレータ部２０及び第２シンチレータ部３０のそれぞれの屈折率よりも小さい。光学的結合剤７３〜７５としては、例えば光学的結合剤４２と同様の材料を用いることができる。表面２５，３５は、鏡面反射面とされている。このような第１１変形例及び第１２変形例によっても、上記実施形態と同様に、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。更に、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとの間におけるシンチレーション光の流通量をより一層増加させることができる。すなわち、各シンチレータ部２０，３０の屈折率とその外部（空気層７２）の屈折率（略値１）との差が大きいと、各シンチレータ部２０，３０を進んできたシンチレーション光が各表面２５，３５で全反射し易くなり、シンチレーション光が各シンチレータ部２０，３０から脱出し難くなる。対して、各シンチレータ部２０，３０と空気層７２との間の屈折率を有する光学的結合剤７３〜７５を各表面２５，３５上に設けることにより、各シンチレータ部２０，３０から空気層７２にシンチレーション光が脱出し易くなり、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとの間におけるシンチレーション光の流通量をより一層増加させることができる。特に、第１２変形例では、光学的結合剤７５がライトガイドとして機能することより、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとの間におけるシンチレーション光の流通量をより一層増加させることができる。なお、光学的結合剤７３〜７５は、任意の形状であってよく、例えば直方体状であってもよい。また、表面２５及び表面３５は、粗研磨面とされていてもよい。

また、図２３に示される第１３変形例のように放射線検出ユニット１０Ｓを構成してもよい。第１３変形例では、第１セグメント２１Ｅ内に平面状の光散乱面２８が設けられている。光散乱面２８は、第１セグメント２１Ｅの表面２４と直交するように、方向Ｄに沿って配置されている。光散乱面２８は、第１セグメント２１Ｅの中心を通るように配置されている。また、第２セグメント３１Ｅ内に平面状の光散乱面３８が設けられている。光散乱面３８は、第２セグメント３１Ｅの表面３４と直交するように、方向Ｄに沿って配置されている。光散乱面３８は、第２セグメント３１Ｅの中心を通るように配置されている。各光散乱面２８，３８は、各光散乱部２２，３２と同様に、レーザ光の照射によって形成されている。

このような第１３変形例によっても、上記実施形態と同様に、出力数を低減しつつ、セグメント間の良好な弁別特性を確保することができる。更に、第１セグメント２１Ｅと第２セグメント３１Ｅとの間におけるシンチレーション光の流通量をより一層増加させることができる。なお、第１３変形例において、光散乱面２８は、第１セグメント２１Ｅの中心を通るように配置されていなくてもよく、任意の位置に配置されてよい。また、光散乱面２８は、方向Ｄに沿って配置されていなくてもよい。光散乱面２８は、第１セグメント２１Ｅ内に複数設けられていてもよい。光散乱面２８の全体が、改質領域が形成された形成領域となっていてもよく、光散乱面２７は、改質領域が形成されていない非形成領域を有していてもよい。非形成領域は、例えば矩形状であってよい。光散乱面２８においては、形成領域と非形成領域とが市松模様状に配置されてもよい。すなわち、形成領域及び非形成領域のそれぞれが矩形状をなして交互に配置されてもよい。あるいは、形成領域と非形成領域とがストライプ状に配置されてもよい。すなわち、形成領域及び非形成領域のそれぞれが帯状をなして交互に配置されてもよい。これらの点は、光散乱面３８についても同様である。また、導光部７０が更に設けられていてもよい。

また、光学的不連続部は、上記のような散乱を利用したものではなく、屈折や反射を利用したものでもよい。このような光学的不連続部は、例えば、空気又は光学的結合剤等のシンチレータと屈折率が異なる媒体（光学的不連続部材）を複数のシンチレータブロックの間に介在させることによって形成される。

［実施例］
実施例として、１つの放射線検出ユニットについて、セグメント間の弁別特性を調べた。図１３（ａ）は、実施例１のヒストグラムを示すグラフである。実施例１では、第１セグメント２１及び第２セグメント３１のそれぞれを３つとした。また、上記第９変形例と同様に、接続部４０において、表面２４及び表面３４を粗研磨面ではなく鏡面反射面とし、第１セグメント２１及び第２セグメント３１の表面の全体を鏡面反射領域とし、導光部７０は設けなかった。その他の点については上記実施形態と同一とした。

弁別特性の評価指標として、次式（６），（７）によって指標Ｖ１及び指標Ｖ２を算出した。
Ｖ１＝（Ｃ−Ｂ）／（Ｄ−Ａ） …（６）
Ｖ２＝Ｄ−Ａ（７）
ここで、Ａは、方向Ｄにおいて最も一方の側Ｓ１に位置する第１セグメント２１の分布における頂点の位置を、Ｂは、方向Ｄにおいて最も他方の側Ｓ２に位置する第１セグメント２１の分布における頂点の位置を、Ｃは、方向Ｄにおいて最も他方の側Ｓ２に位置する第２セグメント３１の分布における頂点の位置を、Ｄは、方向Ｄにおいて最も一方の側Ｓ１に位置する第２セグメント３１の分布における頂点の位置を、それぞれ表している。分布間の距離を離し、分離特性を良くするためには、指標Ｖ１は小さくし、指標Ｖ２を大きくすることが望まれる。

実施例１では、指標Ｖ１の値は０．３７３となり、指標Ｖ２の値は６７５となった。図１３（ａ）から、分布間の距離が離れており、分離特性が良好であることが分かる。

図１３（ｂ）は、実施例２のヒストグラムを示すグラフである。実施例２では、上記実施形態と同様に、表面２４及び表面３４を粗研磨面とした。その他の点については実施例１と同一とした。実施例２では、指標Ｖ１の値は０．２６５となり、指標Ｖ２の値は６８８となった。指標Ｖ１及び指標Ｖ２の両方において実施例１よりも向上した。中央の２つのピークＢ，Ｃが互いに近づくことにより、これらの外側のピークも内側に引っ張られ、一番外側のピークＡ，Ｄ間の距離が広がり、分離特性のピークと谷の比が向上した。

図１４（ａ）は、実施例３のヒストグラムを示すグラフである。実施例３では、第１セグメント２１及び第２セグメントのそれぞれを５つとした。また、上記第９変形例と同様に、第１セグメント２１及び第２セグメント３１の表面の全体を鏡面反射領域とし、導光部７０は設けなかった。その他の点については上記実施形態と同一とした。実施例３では、指標Ｖ１の値は０．３０６となり、指標Ｖ２の値は５３０となった。

図１４（ｂ）は、実施例４のヒストグラムを示すグラフである。実施例４では、導光部７０を設けた。その他の点については実施例３と同一とした。実施例４では、指標Ｖ１の値は０．２５５となり、指標Ｖ２の値は５３４となった。このように、指標Ｖ１及び指標Ｖ２の両方において、実施例４は実施例３よりも向上した。このことから、導光部７０を設けることによってセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。

また、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）から、実施例４では、実施例３と比較して、方向Ｄにおいて最も他方の側に位置する第１セグメント２１の分布と、方向Ｄにおいて最も他方の側に位置する第２セグメント３１の分布との間の距離が近づいていることが分かる。このことから、導光部７０を設けることによってこれらのセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。

図１５（ａ）は、実施例５のヒストグラムを示すグラフである。実施例５では、第４変形例のように、拡散反射材を用いた拡散反射部６８を設けることによって第１領域２６及び第２領域３６を拡散反射領域とした。その他の点については実施例４と同一とした。実施例５では、指標Ｖ１の値は０．２４３となり、指標Ｖ２の値は５７７となった。このように、指標Ｖ１及び指標Ｖ２の両方において、実施例４よりも向上した。このことから、拡散反射領域を設けることによってセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。

また、図１４（ｂ）及び図１５（ａ）から、実施例５では、実施例４と比較して、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第１セグメント２１の分布と、当該第１セグメント２１に対して方向Ｄにおける他方の側に隣り合う第１セグメント２１の分布との間の距離が離れていることが分かる。このことから、第１領域２６を拡散反射領域とすることにより、これらの第１セグメント２１間の弁別特性を向上できることが分かる。同様に、実施例５では、実施例４と比較して、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第２セグメント３１の分布と、当該第２セグメント３１に対して方向Ｄにおける他方の側に隣り合う第２セグメント３１の分布との間の距離が離れていることが分かる。このことから、第２領域３６を拡散反射領域とすることにより、これらの第２セグメント３１間の弁別特性を向上できることが分かる。

図１５（ｂ）は、実施例６のヒストグラムを示すグラフである。実施例６では、上記実施形態と同様に、第１領域２６及び第２領域３６を粗面化して拡散反射面とすることにより、第１領域２６及び第２領域３６を拡散反射領域とした。その他の点については実施例４と同一とした。実施例６では、指標Ｖ１の値は０．２２８となり、指標Ｖ２の値は６４１となった。このように、指標Ｖ１及び指標Ｖ２の両方において、実施例４よりも向上した。このことから、拡散反射領域を設けることによってセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。また、図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）から、実施例６においても、実施例４と比較して、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第１セグメント２１の分布と、当該第１セグメント２１に対して方向Ｄにおける他方の側に隣り合う第１セグメント２１の分布との間の距離が離れていることが分かる。また、第２セグメント３１についても同様のことが分かる。

図１６（ａ）は、実施例７の放射線検出ユニット１０Ｌの断面図である。実施例７では、第１変形例と同様に、１つのシンチレータブロックから切り出すことによって、第１シンチレータ部２０、第２シンチレータ部３０、及びこれらを光学的に接続する２つのシンチレータ部２０Ｌを備える放射線検出ユニット１０Ｌを形成した。第１シンチレータ部２０、第２シンチレータ部３０、及び各シンチレータ部２０Ｌは、レーザ光の照射によって形成された光散乱部４４において区分されている。実施例７では、第１セグメント２１、第２セグメント３１、及びシンチレータ部２０Ｌのセグメント２１Ｌのそれぞれを４つとした。また、導光部７０は設けなかった。その他の点については上記実施形態と同一とした。以下、第１光検出部８２から第２光検出部８４までの光路上に配列された第１セグメント２１、セグメント２１Ｌ、第２セグメント３１を、それぞれ、第１セグメント２１_１、第１セグメント２１_２、第１セグメント２１_３、第１セグメント２１_４、セグメント２１Ｌ_５、セグメント２１Ｌ_６、セグメント２１Ｌ_７、セグメント２１Ｌ_８、セグメント２１Ｌ_９、セグメント２１Ｌ_１０、セグメント２１Ｌ_１１、セグメント２１Ｌ_１２、第２セグメント３１_１３、第２セグメント３１_１４、第２セグメント３１_１５、第２セグメント３１_１６という。

実施例７では、シンチレーション光の流通量が比較的多い位置に形成された、第１セグメント２１_２，２１_３間の第１光散乱部２２、第１セグメント２１_４とセグメント２１Ｌ_５の間の光散乱部４４、セグメント２１Ｌ_６，２１Ｌ_７間の光散乱部２２Ｌ、セグメント２１Ｌ_１０，２１Ｌ_１１間の光散乱部２２Ｌ、セグメント２１Ｌ_１２と第２セグメント３１_１３の間の光散乱部４４、及び第２セグメント３１_１４，３１_１５間の第２光散乱部３２、のそれぞれにおいて、これら以外の光散乱部よりも改質領域の面積を狭くすることにより、セグメント間におけるシンチレーション光の流通量を制限した。図１６（ａ）では、改質領域の面積を狭くした光散乱部が太線で示されている。なお、改質領域の面積を狭くする代わりに、改質領域の形成密度を低下させることによってセグメント間におけるシンチレーション光の流通量を制限してもよい。

図１６（ｂ）は、実施例７のヒストグラムを示すグラフである。図１６（ｂ）中の１〜１６は、第１セグメント２１_１〜２１_４、セグメント２１Ｌ_５〜２１Ｌ_１２、第２セグメント３１_１３〜３１_１６の各分布における頂点の位置を、それぞれ表している。図１６（ｂ）から、分布間の距離が離れており、分離特性が良好であることが分かる。このことから、シンチレーション光の流通量が比較的多いセグメント間の流通量を制限することによりセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。

図２４（ａ）は、実施例８のヒストグラムを示すグラフである。実施例８では、第１セグメント２１及び第２セグメント３１のそれぞれを７つとした。また、上記第９変形例と同様に、第１セグメント２１及び第２セグメント３１の表面の全体を鏡面反射領域とし、導光部７０は設けなかった。その他の点については上記実施形態と同一とした。

弁別特性の評価指標として、上述した指標Ｖ１及び指標Ｖ２に加えて、指標Ｖ（Ｌ）／Ｐ（Ｌ）及び指標Ｖ（Ｒ）／Ｐ（Ｒ）を算出した。ここで、Ｖ（Ｌ）は、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第１セグメント２１に対して他方の側に隣り合う第１セグメント２１の分布におけるカウント数を、Ｐ（Ｌ）は、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第１セグメント２１の分布におけるカウント数を、Ｖ（Ｒ）は、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第２セグメント３１に対して他方の側に隣り合う第２セグメント３１の分布におけるカウント数を、Ｐ（Ｒ）は、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第２セグメント３１の分布におけるカウント数を、それぞれ表している。方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第１セグメント２１の分布と、当該第１セグメント２１に対して方向Ｄにおける他方の側に隣り合う第１セグメント２１の分布との間の距離を離し、分離特性を良くするためには、Ｖ（Ｌ）／Ｐ（Ｌ）を小さくすることが望まれる。方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第２セグメント３１の分布と、当該第２セグメント３１に対して方向Ｄにおける他方の側に隣り合う第２セグメント３１の分布との間の距離を離し、分離特性を良くするためには、指標Ｖ（Ｒ）／Ｐ（Ｒ）を小さくすることが望まれる。

図２４（ａ）に示されるように、実施例８では、指標Ｖ１の値は０．２４５となり、指標Ｖ２の値は７５３となり、指標Ｖ（Ｌ）／Ｐ（Ｌ）の値は０．２０４となり、指標Ｖ（Ｒ）／Ｐ（Ｒ）の値は０．２１２となった。

図２４（ｂ）は、実施例９のヒストグラムを示すグラフである。実施例９では、導光部７０を設けた。その他の点については実施例８と同一とした。実施例９では、指標Ｖ１の値は０．１５２となり、指標Ｖ２の値は７５５となり、指標Ｖ（Ｌ）／Ｐ（Ｌ）の値は０．１０１となり、指標Ｖ（Ｒ）／Ｐ（Ｒ）の値は０．１６７となった。このように、指標Ｖ１及び指標Ｖ２の両方において、実施例９は実施例８よりも向上した。このことから、導光部７０を設けることによってセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。

また、図２４（ａ）及び図２４（ｂ）から、実施例９では、実施例８と比較して、方向Ｄにおいて最も他方の側に位置する第１セグメント２１の分布と、方向Ｄにおいて最も他方の側に位置する第２セグメント３１の分布との間の距離が近づいていることが分かる。このことから、導光部７０を設けることによってこれらのセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。

図２５（ａ）は、実施例１０のヒストグラムを示すグラフである。実施例１０では、第１１変形例と同様に、方向Ｄにおいて最も他方の側に位置する第１セグメント２１の表面上、及び方向Ｄにおいて最も他方の側に位置する第２セグメント３１の表面上に半球状の光学的結合剤７３を設けた。その他の点については実施例９と同一とした。実施例１０では、指標Ｖ１の値は０．１３０となり、指標Ｖ２の値は７９４となり、指標Ｖ（Ｌ）／Ｐ（Ｌ）の値は０．１７９となり、指標Ｖ（Ｒ）／Ｐ（Ｒ）の値は０．２１５となった。このように、指標Ｖ１及び指標Ｖ２の両方において、実施例１０は実施例９よりも向上した。このことから、光学的結合剤７３を設けることによってセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。

また、図２４（ｂ）及び図２５（ａ）から、実施例１０では、実施例９と比較して、方向Ｄにおいて最も他方の側に位置する第１セグメント２１の分布と、方向Ｄにおいて最も他方の側に位置する第２セグメント３１の分布との間の距離が近づいていることが分かる。このことから、光学的結合剤７３を設けることによってこれらのセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。

図２５（ｂ）は、実施例１１のヒストグラムを示すグラフである。実施例１１では、第１３変形例と同様に、方向Ｄにおいて最も他方の側に位置する第１セグメント２１内に光散乱面２８を設け、方向Ｄにおいて最も他方の側に位置する第２セグメント３１内に光散乱面３８を設けた。その他の点については実施例８と同一とした。実施例１１では、指標Ｖ１の値は０．１５３となり、指標Ｖ２の値は７７７となり、指標Ｖ（Ｌ）／Ｐ（Ｌ）の値は０．１７４となり、指標Ｖ（Ｒ）／Ｐ（Ｒ）の値は０．４７４となった。このように、指標Ｖ１及び指標Ｖ２の両方において、実施例１１は実施例８よりも向上した。このことから、光散乱面２８，３８を設けることによってセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。

また、図２４（ａ）及び図２５（ｂ）から、実施例１１では、実施例８と比較して、方向Ｄにおいて最も他方の側に位置する第１セグメント２１の分布と、方向Ｄにおいて最も他方の側に位置する第２セグメント３１の分布との間の距離が近づいていることが分かる。このことから、光散乱面２８，３８を設けることによってこれらのセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。

図２６（ａ）は、実施例１２のヒストグラムを示すグラフである。実施例１２では、第４変形例と同様に、拡散反射材を用いた拡散反射部６８を設けることによって第１領域２６及び第２領域３６を拡散反射領域とした。実施例１２では、指標Ｖ１の値は０．１４５となり、指標Ｖ２の値は７９２となり、指標Ｖ（Ｌ）／Ｐ（Ｌ）の値は０．０７９となり、指標Ｖ（Ｒ）／Ｐ（Ｒ）の値は０．１００となった。このように、指標Ｖ１及び指標Ｖ２の両方において、実施例９よりも向上した。このことから、拡散反射領域を設けることによってセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。更に、指標Ｖ（Ｌ）／Ｐ（Ｌ）において実施例９よりも向上した。このことから、拡散反射領域を設けることにより、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第１セグメント２１と、当該第１セグメント２１に対して方向Ｄにおける他方の側に隣り合う第１セグメント２１との間の弁別特性を向上できることが分かる。また、指標Ｖ（Ｒ）／Ｐ（Ｒ）において実施例９よりも向上した。このことから、拡散反射領域を設けることにより、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第２セグメント３１と、当該第２セグメント３１に対して方向Ｄにおける他方の側に隣り合う第２セグメント３１との間の弁別特性を向上できることが分かる。

図２６（ｂ）は、実施例１３のヒストグラムを示すグラフである。実施例１３では、上記実施形態と同様に、第１領域２６及び第２領域３６を粗面化して拡散反射面とすることにより、第１領域２６及び第２領域３６を拡散反射領域とした。その他の点については実施例９と同一とした。実施例１３では、指標Ｖ１の値は０．１３６となり、指標Ｖ２の値は７７１となり、指標Ｖ（Ｌ）／Ｐ（Ｌ）の値は０．１１５となり、指標Ｖ（Ｒ）／Ｐ（Ｒ）の値は０．１３９となった。このように、指標Ｖ１及び指標Ｖ２の両方において、実施例９よりも向上した。このことから、拡散反射領域を設けることによってセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。更に、指標Ｖ（Ｒ）／Ｐ（Ｒ）において実施例９よりも向上した。このことから、拡散反射領域を設けることにより、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第２セグメント３１と、当該第２セグメント３１に対して方向Ｄにおける他方の側に隣り合う第２セグメント３１との間の弁別特性を向上できることが分かる。

図２７は、実施例１４のヒストグラムを示すグラフである。実施例１４では、第１０変形例と同様に、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第１セグメント２１内に光散乱面２７を設け、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第２セグメント３１内に光散乱面３８を設けた。その他の点については実施例９と同一とした。実施例１４では、指標Ｖ１の値は０．１４４となり、指標Ｖ２の値は８１１となり、指標Ｖ（Ｌ）／Ｐ（Ｌ）の値は０．０９７となり、指標Ｖ（Ｒ）／Ｐ（Ｒ）の値は０．１１２となった。このように、指標Ｖ１及び指標Ｖ２の両方において、実施例９よりも向上した。このことから、光散乱面２７，３７を設けることによってセグメント間の弁別特性を向上できることが分かる。更に、指標Ｖ（Ｌ）／Ｐ（Ｌ）において実施例９よりも向上した。このことから、光散乱面２７を設けることにより、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第１セグメント２１と、当該第１セグメント２１に対して方向Ｄにおける他方の側に隣り合う第１セグメント２１との間の弁別特性を向上できることが分かる。また、指標Ｖ（Ｒ）／Ｐ（Ｒ）において実施例９よりも向上した。このことから、光散乱面３７を設けることにより、方向Ｄにおいて最も一方の側に位置する第２セグメント３１と、当該第２セグメント３１に対して方向Ｄにおける他方の側に隣り合う第２セグメント３１との間の弁別特性を向上できることが分かる。

図１８（ａ）は、実施形態の放射線検出器１の断面図であり、図１８（ｂ）は、放射線検出器１を図５と同様に表す概念図である。図１９（ａ）は、第５変形例の放射線検出器１Ｎの断面図であり、図１９（ｂ）は、放射線検出器１Ｎを図５と同様に表す概念図である。図２０は、放射線検出器１Ｎの出力取出部９０の接続状態を示す概念図である。図１８に示されるように、放射線検出器１では、複数の放射線検出ユニット１０は、方向Ｄと直交する（交差する）方向Ｌに沿って第１シンチレータ部２０と第２シンチレータ部３０とが並ぶように配列されている。方向Ｌにおいて隣接する放射線検出ユニット１０，１０では、一方の放射線検出ユニット１０の第１光検出部８２と、他方の放射線検出ユニット１０の第２光検出部８４とが隣り合っている。すなわち、上述したように、第１光検出部８２と第２光検出部８４との位置関係は、複数の放射線検出ユニット１０間において同一となっている。

図１９に示されるように、放射線検出器１Ｎにおいても、複数の放射線検出ユニット１０は、方向Ｌに沿って第１シンチレータ部２０と第２シンチレータ部３０とが並ぶように配列されている。放射線検出器１Ｎでは、方向Ｌにおいて隣接する放射線検出ユニット１０，１０では、第１光検出部８２同士又は第２光検出部８４同士が隣り合っている。すなわち、上述したように、第１光検出部８２と第２光検出部８４との位置関係は、複数の放射線検出ユニット１０間において同一となっていない。

図２０に示されるように、放射線検出器１Ｎにおいても、実施形態の放射線検出器１と同様に、複数の放射線検出ユニット１０は、二次元的に配列されている。より具体的には、実施形態の放射線検出器１の場合と同様に、複数の放射線検出ユニット１０は、方向Ｄ及び方向Ｌと直交する方向に沿って第１光検出部８２が並び、且つ方向Ｄ及び方向Ｌと直交する方向に沿って第２光検出部８４が並ぶように、配列されている。

ところで、放射線検出器１においては、隣接する放射線検出ユニット１０間においてシンチレーション光が漏れてしまう可能性がある。この理由の一つとしては、例えば、放射線検出ユニット１０間を遮光している光反射部６０をシンチレーション光が透過してしまうことが挙げられる。他の理由としては、例えば、第１光検出部８２に入射するはずのシンチレーション光の一部が隣接する第２光検出部８４に漏れて入射してしまうことが挙げられる。

このように隣接する放射線検出ユニット１０間にシンチレーション光の漏れが生じた場合、シンチレーション光の検出位置に誤差が生じる。例えば、放射線検出器１においてシンチレーション光が光反射部６０を透過した場合、図１８に矢印ＡＲ１で示されるように、本来、第２光検出部１８４側で検出されるべき光が、反対側の第１光検出部１８２で検出されることとなる。その結果、シンチレーション光の検出位置には、第１方向ｄ１に大きな誤差が生じ、第２方向ｄ２にも誤差を生じる。

対して、放射線検出器１Ｎでは、上記の場合と同様にシンチレーション光が光反射部６０を透過した場合、図１９に矢印ＡＲ２で示されるように、隣接する放射線検出ユニット１０の第２セグメント３１Ａにおいてシンチレーション光が発生したと特定される。この場合、シンチレーション光の検出位置には、第２方向ｄ２の誤差は生じるが、第１方向ｄ１の誤差は抑制される。このように、放射線検出器１Ｎによれば、隣接する放射線検出ユニット１０間においてシンチレーション光の漏れが生じた場合でも、シンチレーション光の深さ方向（第１方向ｄ１）の検出位置に生じる誤差を低減することができる。

１…放射線検出器、１０…放射線検出ユニット、２０…第１シンチレータ部、２１，２１Ａ〜２１Ｅ…第１セグメント、２２…第１光散乱部（第１光学的不連続部）、２３…第１端面、２６…第１領域、３０…第２シンチレータ部、３１，３１Ａ〜３１Ｅ…第２セグメント、３２…第２光散乱部（第２光学的不連続部）、３３…第２端面、３６…第２領域、４０…接続部、５０…光反射部、６０…光反射部、７０…導光部、８０…光検出ユニット、８２…第１光検出部、８４…第２光検出部、９０…出力取出部、９２…第１抵抗チェーン、９６…第２抵抗チェーン、Ｄ…所定の方向。

Claims

シンチレーション光を検出する複数の放射線検出ユニットと、
前記複数の放射線検出ユニットに電気的に接続された出力取出部と、を備え、
前記複数の放射線検出ユニットのそれぞれは、
第１セグメントを有する第１シンチレータ部と、
第２セグメントを有する第２シンチレータ部と、
所定の方向における一方の側の前記第１シンチレータ部の第１端面に光学的に結合された第１光検出部と、
前記所定の方向における一方の側の前記第２シンチレータ部の第２端面に光学的に結合された第２光検出部と、を有し、
前記第１シンチレータ部と前記第２シンチレータ部とは、前記所定の方向における他方の側の領域において光学的に結合されており、
前記出力取出部は、
前記複数の放射線検出ユニットのそれぞれの前記第１光検出部が接続された第１抵抗チェーンと、
前記複数の放射線検出ユニットのそれぞれの前記第２光検出部が接続された第２抵抗チェーンと、を有する、放射線検出器。
前記第１シンチレータ部は、前記所定の方向に沿って配列された複数の第１セグメント、及び隣り合う前記第１セグメント間に設けられた第１光学的不連続部を有し、
前記第２シンチレータ部は、前記所定の方向に沿って配列された複数の第２セグメント、及び隣り合う前記第２セグメント間に設けられた第２光学的不連続部を有し、
前記第１光検出部は、前記所定の方向において最も一方の側に位置する前記第１セグメントの前記第１端面に光学的に結合されており、
前記第２光検出部は、前記所定の方向において最も一方の側に位置する前記第２セグメントの前記第２端面に光学的に結合されており、
前記所定の方向において最も他方の側に位置する前記第１セグメントと、前記所定の方向において最も他方の側に位置する前記第２セグメントとは、光学的に結合されており、
前記所定の方向において最も他方の側に位置する前記第１セグメント以外の前記第１セグメントと、前記所定の方向において最も他方の側に位置する前記第２セグメント以外の前記第２セグメントとは、光学的に分離されている、請求項１記載の放射線検出器。
前記複数の放射線検出ユニットは、前記所定の方向と交差する方向に沿って前記第１シンチレータ部と前記第２シンチレータ部とが並ぶように配列されており、
前記所定の方向と交差する前記方向において隣接する前記放射線検出ユニットでは、一方の前記放射線検出ユニットの前記第１光検出部と、他方の前記放射線検出ユニットの前記第２光検出部とが隣り合っている、請求項１又は２記載の放射線検出器。
前記複数の放射線検出ユニットは、前記所定の方向と交差する方向に沿って前記第１シンチレータ部と前記第２シンチレータ部とが並ぶように配列されており、
前記所定の方向と交差する前記方向において隣接する前記放射線検出ユニットでは、前記第１光検出部同士又は前記第２光検出部同士が隣り合っている、請求項１又は２記載の放射線検出器。
前記複数の放射線検出ユニットは、二次元的に配列されている、請求項１〜４のいずれか一項記載の放射線検出器。
前記第１光学的不連続部及び前記第２光学的不連続部は、レーザ光の照射によって形成された光散乱部である、請求項２記載の放射線検出器。
前記出力取出部に電気的に接続された演算部を更に備え、
前記演算部は、
前記第１抵抗チェーンからの出力及び前記第２抵抗チェーンからの出力の少なくとも一方に基づいて、シンチレーション光が発生した前記放射線検出ユニットを特定し、
前記第１抵抗チェーンからの出力及び前記第２抵抗チェーンからの出力に基づいて、前記放射線検出ユニットの前記第１セグメント及び前記第２セグメントのうちシンチレーション光が発生したセグメントを特定する、請求項１〜６のいずれか一項記載の放射線検出器。