JP2023117516A - 放射線の検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線を検出する検出器の冷却性能を向上させ、検出器の感度や解像度を高める上で有利な技術を提供する。
【解決手段】検出器は、放射線を検出する第１部材と、第１部材の周辺に位置する第２部材と、第１部材および第２部材が含まれる平面視において第１部材を投影した第１領域の少なくとも一部と重畳する第１開口を有する第３部材と、平面視において第１領域の少なくとも一部と重畳する第２開口を有し、第３部材よりも熱伝導率が高い第４部材とを有し、平面視において第２部材を投影した第２領域よりも外側で第４部材と重畳する第３領域に設けられ、第４部材に接続し、第２部材と熱伝導部材で接続し、第３部材よりも熱伝導率が高い貫通部とを有する。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は放射線の検出器に関する。

ＣＭＯＳイメージセンサなどを用いた検出器において、電子を直接検出することができる半導体層は、電子が深部に侵入するとクロストークや二次電子が発生し検出精度が低下する場合がある。検出精度の低下を抑制するためには半導体層を薄くすることが有効であり、特許文献１には、検出領域が周辺領域よりも薄化された検出器構造が開示されている。また、特許文献２には、薄化構造を容易に提供するための機械的支持層を備える検出器の構造が開示されている。また、特許文献３には、検出器の裏面に熱伝導体を接続し、検出器の強度を確保しつつ、熱伝導体の表面積を大きくすることで冷却性能を向上させる構造が開示されている。

特開２０１９－０８７６４０号公報 国際公開第２０１９／０７８２９１号 特開２０１３－１８２９２３号公報

検出器として用いられるＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサは、多画素化と高速駆動によって消費電力が増加し発熱量が大きくなる。発熱したセンサを冷却するには、センサの裏面に冷却部を設けることが効果的である。しかしながら、放射線の検出器においては、薄化した検出領域の裏面に放射線が透過し、冷却部との間で反射や散乱を発生させてしまう。検出領域の裏面に冷却部を設置せず冷却が不十分となった場合、発熱によって暗電流や熱ノイズが増加し、検出器の感度や解像度を低下させる。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、放射線を検出する検出器の冷却性能を向上させ、検出器の感度や解像度を高める上で有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、放射線を検出する第１部材と、前記第１部材の周辺に位置する第２部材と、前記第１部材および前記第２部材が含まれる平面視において前記第１部材を投影した第１領域の少なくとも一部と重畳する第１開口を有する第３部材と、前記平面視において前記第１領域の少なくとも一部と重畳する第２開口を有し、前記第３部材よりも熱伝導率が高い第４部材とを有し、前記平面視において前記第２部材を投影した第２領域よりも外側で前記第４部材と重畳する第３領域に設けられ、前記第４部材に接続し、前記第２部材と熱伝導部材で接続し、前記第３部材よりも熱伝導率が高い貫通部とを有することを特徴とする検出器が提供される。

本発明によれば、放射線を検出する検出器の冷却性能を向上させ、検出器の感度や解像度を高める上で有利な技術を提供することができる。

第１実施形態に係る検出器の平面視の構成図である。 第１実施形態に係る検出器の断面構成図である。 第１実施形態に係る検出器の平面視の構成図である。 第１実施形態に係る検出器の断面構成図である。 第２実施形態に係る検出器の断面構成図である。 第３実施形態に係る検出器の断面構成図である。 第４実施形態に係る検出器の断面構成図である。 第５実施形態に係る検出器の断面構成図である。 第５実施形態の変形例に係る検出器の断面構成図である。 第５実施形態の変形例に係る検出器の断面構成図である。 第６実施形態に係る検出器の断面構成図である。 第７実施形態に係る検出器の平面視の構成図である。 第７実施形態に係る検出器の平面視の構成図である。 第８実施形態に係る検出器の断面構成図である。 第９実施形態に係る放射線撮像装置の概略構成図である。 第１０実施形態に係る光電変換装置の概略構成図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。なお、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。または、複数の実施形態を説明するが、ある実施形態が他の実施形態と同様であってよい点については説明を省略する。

＜第１実施形態＞
本発明による第１実施形態について以下に図１Ａから図２Ａを用いて説明する。
図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃは本実施態に係る検出器１の構成図を示す。図１Ａは、検出器１の上面側から平面視した際の上面図を示している。図１Ｂは、図１ＡのＡ－Ａ′線における検出器１の断面図を示している。図１Ｃは、検出器１を下面側から平面視した際の下面図を示している。図２Ａは、図１Ｂにおける検出器１の右側の部分を拡大した断面図を示している。

図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、検出器１は、第１部材１３と、第２部材１４と、第３部材２１と、第４部材２２と、熱伝導部材３０と、貫通部３１とを有する。検出器１は、放射線を検出する第１部材１３と、検出した信号を処理する第２部材１４とを含む半導体層１５を内蔵するイメージセンサである。

第１部材１３および第２部材１４は、半導体層１５により構成される。半導体層１５は、シリコン、ゲルマニウムなどの単結晶層が好適であるが、多結晶層であってもよい。また、第１部材１３と第２部材１４とは、半導体基板から製造された一体構造を有することが望ましい。第１部材１３および第２部材１４の平面形状ならびに両者の位置関係は特に限定されるものではないが、例えば、第２部材１４は、第１部材１３の周辺に位置し、矩形状の平面形状を有する第１部材１３の周囲に矩形環状の平面形状を有するように設けられている。第１部材１３および第２部材１４の両者を含む平面視において、第１部材１３を投影した領域を第１領域１０、第２部材１４を投影した領域を第２領域１１と定義する。第１部材１３および第２部材１４の両者を含む平面とは、例えば、第１部材１３の上面と第２部材１４の上面を含みうる。また、第１部材１３および第２部材１４の両者を含む平面とは、例えば、第１部材１３および第２部材１４の両者を貫通する仮想面であってもよい。

第１部材１３は、放射線入射によって発生する電子を出力信号に変換する検出器の一部である。第１部材１３は、放射線に基づく画像を形成するための複数の画素や読み出し回路を含み、これら複数の画素や読み出し回路が配列された構造を有する。第１部材１３は、シリコン、ゲルマニウムまたはカドミウムを含みうる。

第２部材１４は、周辺回路であり、駆動回路、制御回路、入出力端子部、信号処理回路、出力回路などが設けられる。入出力端子部は、入力端子部と出力端子部とを含む。駆動回路は、第１部材１３の読み出し回路を走査して駆動する。制御回路は、駆動回路、信号処理回路などの駆動タイミングを制御するものであり、タイミングジェネレータ等を含む。入力端子部には外部から電源や制御信号が入力される。出力端子部からは外部へ信号が出力される。信号処理回路は、第１部材１３に配置される読み出し回路からの信号を処理するものであり、増幅回路やＡＤ変換回路を含む。出力回路は、信号処理回路で得られた信号を所定の形式に変換して出力するものであり、差動伝送回路を含む。

検出器１は、代表的なイメージセンサであるＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）である。ＣＭＯＳやＣＣＤは、フォトダイオードにおいて蓄積された電子を、転送トランジスタを介して浮遊拡散層に転送し、ソースフォロアを介して電位を読み出す方法を用いる。ＣＭＯＳやＣＣＤは、転送トランジスタを用いずに、蓄積部の電位を直接ソースフォロアのゲート電位とする読み出し方法を用いてもよい。また、検出器１はフォトンカウンティング原理を使用してもよく、検出器１としてＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ａｖａｒａｎｃｈｅ Ｄｉｏｄｅ）などのデバイスを用いてもよい。

支持部２０は、図１Ｂに示すように、第１部材１３と第２部材１４とを含む半導体層１５を第２領域１１で支持するように第３部材２１の上に設けられている。なお、本実施形態の説明では、第１部材１３および第２部材１４の支持部２０と接触する側を裏面側、その反対側を表面側と定義する。支持部２０には、第１部材１３の裏面の全部または一部が露出する開口２０１が設けられている。検出器１の検出対象である放射線は、第１部材１３の表面側から第１部材１３に照射され、第１部材１３を裏面側へ透過する。放射線が衝突し散乱することを防ぐため、第１部材１３の表面側および裏面側の第１領域１０は、真空にすることが望ましい。検出器１を真空中で動作させることが、第１部材１３の表面側および裏面側の第１領域１０を真空にするための手段となる。また、検出器１全体を真空中で動作させてもよいが、検出器１における第１領域１０を含む一部の構造のみを真空中で動作させてもよい。例えば、少なくとも支持部２０の開口によって構成される空間は、真空でありうる。また、第１領域１０の真空となる部分は、少なくとも支持部２０の開口によって構成される空間でありうる。

放射線の一例として電子線を検出器１に照射する場合について説明する。電子線が第１部材１３に侵入すると、第１部材１３中で二次電子が発生し、それによる画素間のクロストークによって解像度が低下する場合がある。第１部材１３の厚さが所望の値より厚い場合、二次電子がより広範囲に広がり解像度の低下が顕著になる。一方で、第１部材１３が所望の値より薄い場合には二次電子の発生が少なくなり信号の低下をもたらす。その結果、検出器１のＳ／Ｎが低下する。そのため、第１部材１３の厚さには好ましい範囲が存在する。十分な感度を有しつつクロストークを抑制するための第１部材１３の厚さとして、好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下であるとよい。典型的には、第１部材１３の厚さは２５μｍ以上７５μｍ以下であるとよい。なお、第１部材１３は、少なくとも一部の厚さがこれらの好ましい範囲の厚さとなるように構成することができる。第１部材１３と第２部材１４とを半導体基板などの一体の部材で形成する場合、同時に前述の厚さに薄化する加工をしてもよいし、エッチング加工により第１部材１３のみ薄化してもよい。本実施形態では第１部材１３の厚さを第２部材１４の厚さよりも小さく図示しているが、第１部材１３の厚さと第２部材１４の厚さとを互いに同じにした場合でも本実施形態による冷却効果と同様の効果を得ることができる。

上記では検出器１で検出する放射線の一例として電子線を検出する場合について説明したが、他の放射線の場合でも本発明の効果は有効である。検出器１の検出対象である放射線は、Ｘ線やガンマ線のような電離放射線でもよいし、アルファ線、ベータ線、中性子線、陽子線、重イオン線、中間子線などの粒子線であってもよい。本実施形態は電子線を検出するのに好適であるが、電子線以外の放射線を検出する場合には放射線の透過特性や吸収特性に応じて検出器１の構造、特に第１部材１３の厚さを調整すればよい。

支持部２０は、第２領域１１において第２部材１４の裏面と接着剤などを介して接着することで、第１部材１３および第２部材１４の機械的強度を補強する。支持部２０の材質は、半導体でも絶縁体でも導電体でもよいが、第１部材１３および第２部材１４との間の応力を低減するために、第１部材１３および第２部材１４と熱膨張係数が近いことが好ましい。つまり、例えば、第１部材１３および第２部材１４がシリコンであれば支持部２０はシリコンであることが好ましく、第１部材１３および第２部材１４がゲルマニウムであれば支持部２０もゲルマニウムであることが好ましい。支持部２０は、第２部材１４と結晶構造が連続した半導体単結晶であってもよい。

第３部材２１は、回路基板であり、例えばプリント回路板（ＰＣＢ、Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）またはセラミック基板である。第３部材２１の一方の面に支持部２０が設けられている。第３部材２１には、第１部材１３の裏面の全部または一部が露出する開口２１１が設けられている。第３部材２１は、支持部２０に支持された第２部材１４と電気的に接続する。また、第３部材２１には、不図示の電気部品が配置される。第３部材２１は、電気部品を多数配置させるため、平面視において第２部材１４よりも面積が大きいが、一部の部品を不図示の別基板に搭載してもよい。

第４部材２２は、第３部材２１の支持部２０が設けられた面とは反対側の面に設けられている。第１部材１３の裏面の全部または一部が露出する開口２２１が設けられている。第４部材２２は、熱伝導率が高い材料を用いた部材であり、裏面側にて不図示の冷却器と接続する。特に、第４部材２２は、第３部材２１よりも熱伝導率が高い。第１部材１３および第２部材１４で発生した熱は、支持部２０、第３部材２１および第４部材２２を介して冷却器へ放熱される。

放射線が第１部材１３を透過した際、透過した放射線の散乱や反射を抑制するため、支持部２０の開口２０１、第３部材２１の開口２１１および第４部材２２の開口２２１は、それぞれ第１領域１０の少なくとも一部と重畳する開口であることが望ましい。第１領域１０よりも支持部２０、第３部材２１および第４部材２２の開口２０１、２１１、２２１が狭い場合、放射線の散乱や反射により不要な信号がノイズとなって撮像性能を悪化させる。開口２０１と開口２１１と開口２２１の側面は一致していてもよい。また、開口２０１と開口２１１と開口２２１によって構成される空間が真空でありうる。

一方で、支持部２０、第３部材２１および第４部材２２は、第１部材１３および第２部材１４の発熱に対してこれを放熱する放熱経路である。

各部において例えば第１領域１０と重畳する部分を開口２０１、２１１、２２１とした場合、第２領域１１の枠状の面積と重畳する部分が放熱経路となる。しかしながら、この場合、開口２０１、２１１、２２１がない場合と比べると、部材間の接触面積が小さくなるため熱抵抗が増加する。

したがって、開口２０１、２１１、２２１の大きさは、放射線の散乱や反射をさせない範囲で狭くするとよい。具体的には、図１Ｂにおいて、第１領域１０と第２領域１１との境界線上に支持部２０、第３部材２１および第４部材２２の開口２０１、２１１、２２１の縁端が位置することが望ましい。以上が検出器１の基本的な構造である。

第１部材１３および第２部材１４は、駆動時に約０．１Ｗ～数１０Ｗの消費電力であることが想定され、発熱による温度上昇によって画素部の暗電流が増加するという問題がある。高解像度化を実現するために第１部材１３を多画素化した場合、高速化を実現するために信号線を増やした場合、第２部材１４の信号処理を高速化した場合などでは、消費電力はさらに増加する。

一般的な半導体デバイスの熱対策としては、半導体デバイス表面を空冷する手法や、温度上昇部の裏面に熱伝導率の高い材料やヒートシンクを設置して放熱させることが知られている。一方、検出器１は、好ましくは真空中で動作するため空冷が困難であり、前述の開口２０１、２１１、２２１によって裏面からの冷却も不十分である。さらに、第１部材１３が薄化されていることにより水平方向への熱抵抗が増加しており、冷却が困難なことが課題である。

以下、本実施形態による検出器１において発熱源から冷却器に至るまでに介在する部材の詳細について説明する。第２部材１４と支持部２０との間、支持部２０と第３部材２１との間、第３部材２１と第４部材２２との間および第４部材２２と不図示の冷却器との間の接続において、それぞれ接続用材料で接続する必要がある。なお、接続用材料は、接着材、グリス、ゲル、半田、ダイボンド材料などである。このため、各接続において、介在する部材が複数存在することが避けられない。さらに、接着剤、グリス、ゲルなどの材料は厚さの制御が難しく、厚さに比例して熱抵抗は変化する。

また、回路基板である第３部材２１は、配線層および絶縁層の多層化が進み、製造において基板材料の制約を受ける。一般的に回路基板として用いられる頻度が高いＰＣＢは、多層化が可能であるが、熱伝導率が低い。一例としてＦＲ４（Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ ｔｙｐｅ ４）基板の熱伝導率は０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）～０．４Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。一方、熱伝導率の高いアルミナ基板（Ａｌ_２Ｏ_３、１４Ｗ／（ｍ・Ｋ））、ＡｌＮ基板（１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ））などの回路基板が開発されている。しかしながら、熱伝導率の高い回路基板には、材料や多層化によるコスト増加、セラミック製造の工程において基板の反りが発生するなどの別な課題があるため、熱伝導率の高い回路基板を選択できない場合がある。本発明を用いることは安価に検出器を提供することにも寄与する。

上記課題を解決する手段として発熱源から冷却器に至るまでに介在する部材を、全て熱伝導率が高い材料を用いることが有効である。また、介在する部材の数を減らすことや、放熱経路となる面積を広げることも熱抵抗を下げる効果があるため有効である。

そこで、本実施形態では、第３部材２１は前記平面視において第２領域１１よりも外側で第４部材２２と重畳する第３領域１２を有し、かつ、第３部材２１は第３領域１２において貫通部３１を配置した構造とする。ここで、貫通部３１は、第３部材２１よりも高い熱伝導率を有する材料を用いた部材であり、熱伝導体または導電体材料でありうる。また、貫通部３１は、第４部材２２と接続し、かつ、反対側では熱伝導部材３０を介して第２部材１４と接続する。熱伝導部材３０は、第２部材１４の表面側と接続する。なお、第３領域１２は、図１Ａにおいて第２領域１１の外周を示す実線から第４部材２２の外周を示す破線までの領域である。

貫通部３１は、少なくとも一部に、熱伝導率が高い材料として金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、ルテニウム（Ｒｕ）またはカーボングラファイトを含めるとよい。第４部材２２も同様に熱伝導率が高い材料を用いうるが、貫通部３１に比べ形状が大きいため、例えば比較的低コストである銅（Ｃｕ）合金を用いてもよい。なお、熱伝導部材３０、貫通部３１および第４部材２２は、熱伝導率が高い材料が望ましいが、互いに同じ材料である必要はない。

本実施形態によれば、第１部材１３および第２部材１４の発熱を支持部２０および第３部材２１を介して第４部材２２に伝える放熱経路に、熱伝導部材３０および貫通部３１を介して第４部材２２に伝える放熱経路を加えることができる。このため、本実施形態によれば、検出器１の全体の熱抵抗を低下させることができる。また、熱伝導部材３０は第２部材１４の表面側と接続することから、第２部材１４は支持部２０に接続する裏面側と、熱伝導部材３０と接続する表面側との両方から冷却することが可能になる。

図１Ｂにおいて、第２部材１４から第３部材２１を介して第４部材２２表面に繋がるまでの熱抵抗を考える。一般的な熱抵抗ｒ（Ｋ／Ｗ）は次式で与えられる。
ｒ＝ｄ／（Ａ・λ）
ここで、ｄは厚さ（ｍ）、Ａは面積（ｍ^２）、λは熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））である。

第３部材２１を、厚さが０．００３ｍ、開口２１１を除く第２部材１４と重畳する厚さ方向と直交する断面積が０．００１ｍ²、熱伝導率が０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）のＰＣＢ基板とすると、第３部材２１の熱抵抗ｒ１は次式のように計算される。
ｒ１＝０．００３（ｍ）／０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）／０．００１（ｍ²）
≒１５．０（Ｋ／Ｗ）
ここに、第３部材２１を接続するための接着剤層などの熱抵抗が加わる。

一方で、熱伝導部材３０および貫通部３１の熱抵抗を考える。熱伝導部材３０および貫通部３１は、それらの面積は第３部材の面積に対し小さいが、熱伝導率が高く、間に接着剤などを介さない。このため、熱伝導部材３０および貫通部３１によれば、好ましくはこれらを複数箇所設置することで放熱効果を得ることができる。

例えば、熱伝導部材３０を長さが１ｍｍ、断面が直径１００μｍの円形のＡｕボンディングワイヤ、貫通部３１を厚さが３ｍｍ、断面が直径の３００μｍの円形のＣｕビアと仮定する。ＡｕおよびＣｕの熱伝導率をそれぞれ３１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）、４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）とする。熱伝導部材３０および貫通部３１の本数が１００本の場合の熱抵抗ｒは次式のように計算される。
ｒ＝０．００１（ｍ）／３１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）／（０．００００５（ｍ）×０．００００５（ｍ）×π×１００（本））＋０．００３（ｍ）／４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）／（０．０００１５（ｍ）×０．０００１５（ｍ）×π×１００（本））
≒５．１０（Ｋ／Ｗ）

したがって、第２部材１４から第４部材２２表面までの熱抵抗を考えた場合、本実施形態では、第３部材２１を介する放熱経路の熱抵抗１５．０（Ｋ／Ｗ）に対して、熱伝導部材３０および貫通部３１の放熱経路の熱抵抗５．１０（Ｋ／Ｗ）が並列に加えられる。このため、本実施形態では、第２部材１４から第４部材２２表面までの熱抵抗が、両熱抵抗を合成した熱抵抗であるおよそ３．８（Ｋ／Ｗ）となり、熱伝導部材３０および貫通部３１を有しない場合に比べて熱抵抗を１／３以下に低減できる。

なお、第３部材２１として熱伝導率の高い基板を採用することもできる。この場合、さらに熱抵抗を低減することができる。また、熱伝導部材３０は、図２Ａに示すように、第２部材１４の表面側に設けられた電極３３ａを介して第２部材１４に接続されてもよい。電極３３ａは、第２部材１４の内部に形成された配線層３２ａと接続し、第２部材１４を低い熱抵抗で冷却することができるため冷却効果が大きい。その結果、第１部材１３および第２部材１４の温度上昇を抑制することができる。

図２Ａに本実施形態に係る検出器１の断面拡大図を示す。ここでは、第１部材１３と第２部材１４とを同じ厚さで図示するが、第１部材１３を第２部材１４よりも薄くしてもよい。また、支持部２０は第２領域１１に配置されていることが望ましい。例えば第１領域１０に支持部２０があると第１部材１３の機械的強度を高めることができるが、第１領域１０に入射した放射線が第１部材１３と支持部２０との境界で反射する。一方、支持部２０を第１領域１０と第２領域１１との境界よりも更に外側に設置すると第２部材１４と支持部２０との接触面積が減少し、第２部材１４の発熱を放熱する効果が低下する。したがって、支持部２０の開口２０１は、縁端が第１領域１０と第２領域１１との境界に位置することが望ましい。第３部材２１の開口２１１および第４部材２２の開口２２１も同様に縁端が第１領域１０と第２領域１１との境界に位置することが望ましい。

熱伝導部材３０は、第２領域１１において、第２部材１４の半導体層の配線層３２ａを表面に引き出した電極３３ａに接続させることができる。電極３３ａは、接地電極であり、一定の電位である接地電圧に固定される。熱伝導部材３０は、電極３３ａと接続し一定の電位に固定される。第２部材１４の最表面が不図示のパッシベーション層である場合は、パッシベーション層に開口を設け、電極３３ａと熱伝導部材３０を接続させることができる。熱伝導部材３０は導電体とし、少なくとも一部の第２部材１４の配線層３２ａは接地電圧を供給するための固定電位であり、第４部材２２も接地電圧と同電位とする。このように熱伝導部材３０が接地電圧を供給する配線を兼ねることによって、電圧が安定する結果、ノイズを抑制して低減することが可能である。さらに、第２部材１４の発熱を効率よく放熱するため、熱伝導部材３０が接続するのは、第２部材１４の内部につながる配線層であることが望ましい。

なお、図２Ａでは熱伝導部材３０が電極３３ａを介して配線層３２ａに接続されているが、第２部材１４に帯電防止層や電子線遮蔽層が構成された場合、配線層３２ａの代わりに熱伝導部材３０がそれらと接続しても放熱効果が得られる。

さらに、熱伝導部材３０は、熱伝導配線やボンディングワイヤであってもよい。本実施形態では、熱伝導率が高く、酸化しにくい材質である金（Ａｕ）を例としているが、これに限定されるものではない、熱伝導部材３０は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）またはそれらの合金であってもよい。電気的な接続のためのボンディングワイヤが放熱経路を兼ねることで、熱ノイズの抑制を実現しつつ、別途放熱用の熱伝導配線を接続するよりもスペースを有効に利用することができる。

第４部材２２は不図示の冷却器と接続する。第４部材２２が接続する冷却器は、例えばペルチェ素子を使用することができる。ペルチェ素子は熱移動のため別の冷却機構を必要とするが、真空中で動作させる場合は水冷構造が有効である。水冷構造を含めた冷却器との接続のため、第４部材２２と冷却器との間には不図示の接続構造があってもよい。

以上、本実施形態によれば、低い熱抵抗で第１部材１３と第２部材１４を冷却することが可能であり、冷却部を冷却するために必要な能力を低減することができ、装置の簡略化、低コスト化を実現することができる。また、本実施形態によれば、第１部材１３の画素部の暗電流を低減することができ、Ｓ／Ｎの良い検出器１を提供することが可能となる。こうして、本実施形態によれば、放射線を検出する検出器１の冷却性能を向上させ、検出器１の感度や解像度を高めることができる。

＜第２実施形態＞
本発明による第２実施形態について以下に図２Ｂを用いて説明する。本実施形態では、第１実施形態とは異なる第２部材１４と第４部材２２との接続構造を説明する。

図２Ｂに本実施形態に係る検出器の断面拡大図を示す。図２Ｂに示す構造は、図２Ａに示す構造に対し、支持部２０をなくし、更に第３部材２１を介さずに第２部材１４を第４部材２２へ接着剤などを介して接続した構造である。本実施形態のように支持部２０や第３部材２１を介さずに第２部材１４を第４部材２２へ接続する構造は、介在する部材の数を減らせるため熱抵抗を低減させることができる。

＜第３実施形態＞
第２実施形態では、シリコンなどの半導体層である第１部材１３および第２部材１４を薄化し、第２部材１４を、応力、ひずみ、熱膨張係数などの物性が大きく異なる第４部材２２と接続させる。このため、第２実施形態では、薄化した第１部材１３や第２部材１４に機械的な負荷をかけ、故障の可能性を高めるリスクがある。そこで、本発明による第３実施形態について以下に図２Ｃを用いて説明する。

図２Ｃに本実施形態に係る検出器の断面拡大図を示す。図２Ｃに示す構造は、第４部材２２を複数に分割し、第３部材２１に対し上下から第４部材２２を接続した構造である。図２Ｃに示す構造において、第４部材２２は、第２部材１４に近い側から遠い側に向かって順に第４部材２２ａ、第４部材２２ｂ及び第４部材２２ｃの３つに分割されている。第２部材１４と第４部材２２ａとの間には、第１実施形態と同様に支持部２０が介在していてもよいし、第２実施形態と同様に支持部２０が介在していなくてもよい。第４部材２２ａは、裏面側で第３部材２１および第４部材２２ｂと接続する。第３部材２１および第４部材２２ｂは、裏面側で第４部材２２ｃと接続する。これらの部材間の接続は、接着剤、グリスなどを介して行われる。

本実施形態では、上述のように第４部材２２が分割されているため、各部材間の接続時に支持部２０または第２部材１４と第４部材２２ａとを先に接続しておくことができる。これにより、第１部材１３および第２部材１４の強度を高めた上で、第１部材１３および第２部材１４を、他の第４部材２２ｂ、第４部材２２ｃおよび第３部材２１と接続することができる。このように各部材間を接続することができる本実施形態によれば、接続時の押し当てなどによる第１部材１３や第２部材１４への機械的な負荷を軽減することができる。

＜第４実施形態＞
第３実施形態では、第４部材２２を複数に分割したことで間に接着剤、グリスなどを介する必要があり、その分の熱抵抗が増加する可能性がある。そこで、本発明による第４実施形態について以下に図２Ｄを用いて説明する。

図２Ｄに本実施形態に係る検出器の断面拡大図を示す。図２Ｄに示す構造は、支持部２０または第４部材２２の厚さを調整し、第２部材１４の表面の高さと貫通部３１の表面の高さとを互いに同じにした構造である。互いに同じ高さである第２部材１４の表面および貫通部３１の表面には、熱伝導部材３０の一端および他端がそれぞれ接続される。

図２Ｄに示す構造では、第２部材１４の表面の高さと貫通部３１の表面の高さとが互いに同じであるため、熱伝導部材３０の長さを短くすることができ、長さに比例する熱伝導部材３０の熱抵抗を低減することができる。したがって、図２Ｄに示す構造は、第２部材１４の冷却に有利となる。

＜第５実施形態＞
本発明による第５実施形態について以下に図３Ａから図３Ｃを用いて説明する。本実施形態では、他の実施形態のいずれにおいてもとりうる貫通部３１の断面構造について説明する。

図３Ａに本実施形態に係る貫通部３１の断面拡大図を示す。図３Ａに示すように、貫通部３１の表面側には、電極３３ｂが設けられている。貫通部３１は、表面側の電極３３ｂで熱伝導部材３０と接続する。このように電極３３ｂを介して貫通部３１が熱伝導部材３０と接続すると、接続容易性が向上する。貫通部３１は、裏面側では不図示の冷却器と接続する第４部材２２に接続する。

第３部材２１は、第２部材１４の多数の配線と接続する回路基板であり、複数の絶縁体層と配線層とを有する多層の積層構造である。なお、他の実施形態でも第３部材２１は図３Ａでは、第３部材２１の積層構造の一例として積層された複数の層２１ａ～２１ｅを含む多層構造を示す。なお、他の実施形態でも第３部材２１は本実施形態と同様の多層構造でありうる。第３部材２１が多層の積層構造である場合およびさらにその層数が増えた場合ならびに第３部材２１を含む検出器の厚さが大きくなると、熱伝導部材３０および貫通部３１を介して第２部材１４を冷却する効果がさらに大きくなる。

貫通部３１としては、３部材２１の積層構造とは電気的に絶縁し、一定の電位に固定される複数の接地電圧の配線を利用することもできる。電気的なインピーダンス低減のため複数設定された接地電圧の配線を用いて、複数の放熱経路を共有することが可能となる。

本実施形態は、種々の変形が可能である。図３Ｂおよび図３Ｃに本実施形態の変形例に係る貫通部３１の断面拡大図を示す。

本実施形態の変形例として、図３Ｂに示すように、熱伝導部材３０と貫通部３１とを接続するために同一平面内で延伸させた電極３３ｃを介してもよい。この場合には、熱伝導部材３０として用いられうるワイヤボンディングなどの機械的強度を保つことができる。

また、本実施形態の別の変形例として、図３Ｃに示すように、第３部材２１内で例えば複数の部分３１ａ～３１ｄに分割された貫通部３１の各部を第３部材２１内で複数の配線３２ｂを介して接続させてもよい。この場合、貫通部３１の複数の部分３１ａ～３１ｄは、第３部材２１における多層の面内方向にずれるように配置されている。各配線３２ｂは、金属配線であり、貫通部３１の隣接する２つの部分を接続するように設けられている。本変形例においても、金属配線である配線３２ｂ中における自由電子による熱伝導を利用して放熱経路とすることが可能である。

以上、図３Ａから図３Ｃを用いて貫通部３１の断面構造について説明したが、例えば、同電位の複数の熱伝導部材３０を同じ貫通部３１に共通化させて接続してもよいし、第３部材２１内で貫通部３１を接続させてもよい。さらに、第３部材２１の第３領域１２において、複数の貫通部３１を設置するとより冷却効果が得られる。

＜第６実施形態＞
本発明のいずれの実施形態においても、少なくともいくつかの熱伝導部材３０と貫通部３１とが接続していればよく、全ての熱伝導部材３０が貫通部３１と接続する必要はない。例えば熱伝導部材３０が熱伝導配線やボンディングワイヤを兼ねる場合、いくつかの熱伝導部材３０は貫通部３１とは接続しなくてもよい。この場合、図３Ｄに示すように、いくつかの熱伝導部材３０は、第３部材２１中に設けられた配線３２ｃとビア３４などを介して接続し、配線３２ｃを介して第３部材２１の不図示の電気部品などと接続してもよい。図３Ｄに示す構造単独では冷却効果を得ることが困難であるが、当該構造を図３Ａから図３Ｃの少なくともいずれかに示す貫通部３１と任意に混在させることで、検出器１全体としては冷却効果を得ることができる。

＜第７実施形態＞
本発明による第７施形態について以下に図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明する。本実施形態では、他の実施形態のいずれにおいてもとりうる貫通部３１の配置について説明する。

図４Ａおよび図４Ｂは、本実施形態の説明図であり、第１領域１０、第２領域１１および第３領域１２の位置関係、ならびに第３領域１２における貫通部３１の配置を示す上面図である。図４Ａおよび図４Ｂのそれぞれにおいて、第３部材２１の裏面には第４部材２２が構成されており、第４部材２２の外周を破線で示す。なお、図４Ａおよび図４Ｂでは、熱伝導部材３０を省略している。

第２領域１１の外側で第３部材２１と第４部材２２が重畳する第３領域１２は、図４Ａおよび図４Ｂにおいて第２領域１１の外周を示す実線から第４部材２２の外周を示す破線までの領域である。この第３領域１２に貫通部３１を配置し、熱伝導部材３０により第２部材１４と接続する。

また、第１領域１０、第２領域１１および第３領域１２までの各領域は、イメージセンサの構成上、上面からの平面視では概ね四角形の外周を有することが一般的である。貫通部３１は、熱伝導部材３０を短くするために第３領域１２内で、第２領域１１に近い位置に設置することが望ましい。

さらに、第２領域１１は裏面に他の部材がある構造である一方、第１領域１０は裏面が開口構造の真空である。したがって、裏面への放熱寄与が少ない第１領域１０に近い位置に、貫通部３１を設置するとより高い放熱効果が得られる。

図４Ａに示すように、平面視で四角形の外周を有する第３領域１２の４辺の外周のうち、平面視で四角形の第１領域１０の外周に距離がより近い第３領域１２の２辺の外周近傍の側に貫通部３１を配置することが冷却効果を得るうえで効果的である。もちろん貫通部３１は、第３領域１２の４辺の外周近傍の側に配置してもよい。

なお、図４Ａでは、貫通部３１を等間隔で配置した場合を示すが、貫通部３１は必ずしも等間隔で配置する必要はない。図４Ｂは、第１領域１０により近い位置に集中的に貫通部３１を配置した例を示す。さらに、第１領域１０に不均一な温度分布を発生させないためには、貫通部３１の配置は、第１領域１０を中心として線形対称な配置であることが望ましい。なお、図４Ａおよび図４Ｂにおける貫通部３１の数は簡易的に示すための一例であり、貫通部３１の数は第３部材２１の回路設計などに基づいて決定することができる。

＜第８実施形態＞
本発明による第８実施形態について以下に図５を用いて説明する。本実施形態では、他の実施形態のいずれにおいてもとりうる検出器１の交換可能な構造について説明する。

図５に本実施形態に係る検出器１の断面構成図を示す。検出器１は、放射線の照射によって、検出器１内部の劣化や電気的な帯電、その他不具合が発生した場合に、検出器１または検出器１の一部を交換可能に構成することができる。

図５に示す構造は、第４部材２２に固定部２４ａを設け、冷却器２３に固定部２４ｂを設けた構造である。固定部２４ａおよび固定部２４ｂは、互いに結合して固定可能な構造を有する。互いに対応する固定部２４ａおよび固定部２４ｂが固定されることにより、第４部材２２の裏面の全部または一部に表面の全部または一部が接触した冷却器２３が固定される。第４部材２２に冷却器２３をより確実に固定するため、固定部２４ａおよび固定部２４ｂは複数組設けられうる。こうして、第４部材２２は、第４部材２２を基準に第３部材２１と反対側で他の部材である冷却器２３に分離可能に接続する。

第４部材２２と冷却器２３の間に隙間が発生しないように、グリス、ゲルなどの再接続可能な材料を用いて第４部材２２と冷却器２３の間の間隙を埋めることができる。これにより、間隙による熱抵抗の増加を小さく抑制することができる。図５に示す構造では、第４部材２２を冷却器２３から分離して検出器１を冷却器２３から取り外すことができるため、検出器１を用いた装置のメンテナンス性向上や部分的な交換によるコストダウンが可能である。

なお、図５には図２Ｄの構造を基にした例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、図２Ａから図２Ｃの構造を有する検出器でも本実施形態と同様に構成することができる。例えば、図２Ａの構造では、第３部材２１および第４部材２２にそれぞれ固定部２４ａ、２４ｂを設置して第３部材２１に第４部材２２を固定可能に構成することも可能である。この場合、第３部材２１は、第４部材２２と分離可能に接続する。この場合、交換する部品群から第４部材２２を除くことができるため、さらに交換時のコストダウンが可能である。交換可能な構造の要旨を逸脱しない範囲で検出器１を構成することで冷却効果が得られる。

＜第９実施形態＞
本発明による第９実施形態について以下に図６を用いて説明する。本実施形態では、第１から第８実施形態に係る検出器１のいずれかを用いた放射線撮像装置について説明する。

図６は、本実施形態に係る放射線撮像装置１０１の構成が示されている。放射線検出装置の一態様である放射線撮像装置１０１は、複数の画素を有する画素アレイ１１０を含む検出器１００と、検出器１００からの信号を処理する信号処理部１２２とを備えうる。検出器１００としては、第１から第８実施形態に係る検出器１のいずれも適用することができる。検出器１００は、例えば、パネル形状を有しうる。信号処理部１２２は、図６に例示されるように、制御装置１２０の一部として構成されてもよいし、検出器１００と同一筺体に収められてもよいし、検出器１００および制御装置１２０とは異なる筺体に収められてもよい。放射線撮像装置１０１は、エネルギーサブトラクション法によって放射線画像を得るための装置である。エネルギーサブトラクション法は、被検体に照射する放射線のエネルギーを異ならせて複数回にわたって撮像して得た複数の画像を処理することによって新たな放射線画像（例えば、骨画像および軟部組織画像）を得る方法である。放射線という用語は、例えば、Ｘ線の他、α線、β線、γ線、粒子線、宇宙線を含みうる。

放射線撮像装置１０１は、放射線を発生する放射線源１４０、放射線源１４０を制御する曝射制御装置１３０、および、曝射制御装置１３０（放射線源１４０）および検出器１００を制御する制御装置１２０を備えうる。制御部である制御装置１２０は、前述のように、検出器１００から供給される信号を処理する信号処理部１２２を含みうる。制御装置１２０の機能の全部または一部は、検出器１００に組み込まれうる。あるいは、検出器１００の機能の一部は、制御装置１２０に組み込まれうる。制御装置１２０は、コンピュータ（プロセッサ）と、該コンピュータに提供するプログラムを格納したメモリとによって構成されうる。信号処理部１２２は、該プログラムの一部によって構成されうる。あるいは、信号処理部１２２は、コンピュータ（プロセッサ）と、該コンピュータに提供するプログラムを格納したメモリとによって構成されうる。制御装置１２０の全部または一部は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、または、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）によって構成されてもよい。制御装置１２０および信号処理部１２２は、その動作を記述したファイルに基づいて論理合成ツールによって設計され製造されてもよい。

曝射制御装置１３０は、例えば、曝射スイッチを有し、曝射スイッチがオンされることに応じて放射線源１４０に放射線を放射させるとともに、放射線が放射されるタイミングを示す情報を制御装置１２０に通知しうる。あるいは、曝射制御装置１３０は、制御装置１２０からの指令に応じて放射線源１４０に放射線を放射させる。

放射線源１４０からの放射線の連続的な放射期間においてエネルギー（波長）が変化する放射線を放射しうる。このような放射線を用いて、互いに異なる２つのエネルギーのそれぞれにおける放射線画像を取得し、これらの放射線画像をエネルギーサブトラクション法によって処理することによって１つの新たな放射線画像を取得することができる。

あるいは、放射線源１４０は、放射線のエネルギー（波長）を変更する機能を有してもよい。放射線源１４０は、例えば、管電圧（放射線源１４０の陰極と陽極との間に印加する電圧）を変更することによって放射線のエネルギーを変更する機能を有しうる。

検出器１００の画素アレイ１１０を構成する複数の画素の各々は、放射線を電気信号（例えば電荷）に変換する変換素子と、該変換素子から出力される電気信号を処理する処理回路と、該処理回路から出力される電気信号をサンプルホールドする保持部を有しうる。各変換素子は、放射線を直接に電気信号に変換するように構成されてもよいし、放射線を可視光等の光に変換した後に該光を電気信号に変換するように構成されてもよい。後者においては、放射線を光に変換するためのシンチレータが利用されうる。シンチレータは、画素アレイ１１０の複数の画素によって共有されうる。

＜第１０実施形態＞
本発明による第１０実施形態について以下に図７を用いて説明する。本実施形態では、第１から第８実施形態に係る検出器１の光電変換装置としての応用例として、検出器１を用いた光電変換装置と光電変換装置から出力された信号を処理する処理装置とを備える検出システムである機器について説明する。

検出システムは少なくとも、光電変換装置と、光電変換装置から出力された信号を処理する信号処理回路とを有し、以下に説明する図７に示す構成のうちの信号処理を担う部分がクラウドに設けられていてもよい。ここでは、検出器１を用いた光電変換装置が撮像装置として組み込まれた機器について例示的に説明する。光電変換装置が撮像装置として組み込まれた機器とは、例えば、カメラやスマートフォンなどの電子機器があげられる。ここで、カメラの概念には、撮影を主目的とする装置のみならず、撮影機能を補助的に備える装置（例えば、パーソナルコンピュータやタブレットのような携帯端末など）も含まれる。

図７は、光電変換装置２００を搭載した機器ＥＱＰの模式図である。機器ＥＱＰの例は、上述のカメラやスマートフォンなどの電子機器（情報機器）、複写機やスキャナなどの事務機器である。また、機器ＥＱＰの他の例は、自動車や飛行機、船舶、鉄道車両などの輸送機器、内視鏡や放射線撮像装置などの医療機器、走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡などの分析機器、産業用ロボットなどの産業機器である。

光電変換装置２００は、画素ＰＩＸがアレイ状に配された画素領域２１４が設けられた半導体チップを含む半導体デバイスＩＣの他に、半導体デバイスＩＣを収容するパッケージＰＫＧを含みうる。パッケージＰＫＧは、半導体デバイスＩＣが固定された基体と、半導体デバイスＩＣに対向するガラス等の蓋体と、基体に設けられた端子と半導体デバイスＩＣに設けられた端子とを接続するボンディングワイヤやバンプ等の接続部材と、を含みうる。光電変換装置２００としては、第１から第８実施形態に係る検出器１のいずれも適用することができる。

機器ＥＱＰは、光学系ＯＰＴ、制御装置ＣＴＲＬ、処理装置ＰＲＣＳ、表示装置ＤＳＰＬ、記憶装置ＭＭＲＹおよび機械装置ＭＣＨＮの少なくともいずれかをさらに備え得る。光学系ＯＰＴは光電変換装置２００に結像するものであり、例えばレンズやシャッタ、ミラーである。制御装置ＣＴＲＬは光電変換装置２００の動作を制御するものであり、例えばＡＳＩＣなどの半導体デバイスである。処理装置ＰＲＣＳは光電変換装置２００から出力された信号を処理するものであり、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）あるいはＤＦＥ（デジタルフロントエンド）を構成するための、ＣＰＵやＡＳＩＣなどの半導体デバイスである。表示装置ＤＳＰＬは光電変換装置２００で得られた情報（画像）を表示する、ＥＬ表示装置や液晶表示装置である。記憶装置ＭＭＲＹは、光電変換装置２００で得られた情報（画像）を記憶する、磁気デバイスや半導体デバイスである。記憶装置ＭＭＲＹは、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどの揮発性メモリ、あるいは、フラッシュメモリやハードディスクドライブなどの不揮発性メモリである。機械装置ＭＣＨＮはモーターやエンジン等の可動部あるいは推進部を有する。カメラにおける機械装置ＭＣＨＮはズーミングや合焦、シャッタ動作のために光学系ＯＰＴの部品を駆動することができる。機器ＥＱＰでは、光電変換装置２００から出力された信号を表示装置ＤＳＰＬに表示したり、機器ＥＱＰが備える通信装置（不図示）によって外部に送信したりする。そのために、機器ＥＱＰは、光電変換装置２００が有する制御／信号処理回路など周辺領域２１５などに含まれる記憶回路部や演算回路部とは別に、記憶装置ＭＭＲＹや処理装置ＰＲＣＳを更に備えていてもよい。

以上に説明した本発明による各実施形態や変形例に記載された構成は、互いに任意に組み合わせて利用することができる。本発明の検出器は、第１部材１３および第２部材１４を構成する基板として、シリコンやゲルマニウムだけでなく、例えばＣｄＴｅまたはＣＺＴ（ＣｄＺｎＴｅ）を主たる成分として有する基板を有してもよい。

１ 検出器
１０ 第１領域
１１ 第２領域
１２ 第３領域
１３ 第１部材
１４ 第２部材
２０ 支持部
２１ 第３部材
２２ 第４部材
２３ 冷却器
２４ａ、２４ｂ 固定部
３０ 熱伝導部材
３１ 貫通部
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 配線
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ 電極

Claims (18)

1. 放射線を検出する第１部材と、
   前記第１部材の周辺に位置する第２部材と、
   前記第１部材および前記第２部材が含まれる平面視において前記第１部材を投影した第１領域の少なくとも一部と重畳する第１開口を有する第３部材と、
   前記平面視において前記第１領域の少なくとも一部と重畳する第２開口を有し、前記第３部材よりも熱伝導率が高い第４部材とを有し、
   前記平面視において前記第２部材を投影した第２領域よりも外側で前記第４部材と重畳する第３領域に設けられ、前記第４部材に接続し、前記第２部材と熱伝導部材で接続し、前記第３部材よりも熱伝導率が高い貫通部と
   を有することを特徴とする検出器。
2. 前記第１部材は、前記放射線に基づく画像を形成するための複数の画素を含み、
   前記第２部材は、信号処理回路と入出力端子とを含む周辺回路を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
3. 前記放射線は電子線であり、
   前記第１開口によって構成された領域は真空である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の検出器。
4. 前記第１部材は、少なくとも一部の厚さが１０μｍ以上であり１００μｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の検出器。
5. 前記第１部材は、少なくとも一部の厚さが２５μｍ以上であり７５μｍ以下である
   ことを特徴とする請求項４に記載の検出器。
6. 前記熱伝導部材は、導電体であり、接地電極と接続し一定の電位に固定される
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の検出器。
7. 前記熱伝導部材は、熱伝導配線またはボンディングワイヤであり、材質が金、銀、銅、アルミニウムまたはそれらの合金である
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の検出器。
8. 前記熱伝導部材は、前記第２部材の半導体層に含まれる配線層と接続する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の検出器。
9. 前記熱伝導部材がそれぞれ接続する前記第２部材の表面および前記貫通部の表面は、互いに同じ高さである
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の検出器。
10. 前記貫通部は、熱伝導体または導電体材料であり、少なくとも一部に金、タングステン、銅、チタン、タンタル、アルミニウム、ルテニウムまたはカーボングラファイトを含む
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の検出器。
11. 前記第１領域、前記第２領域および第３領域は、それぞれ前記平面視において四角形の外周を有し、
    前記貫通部は、前記第３領域の４辺の外周のうち、前記第１領域の外周に距離がより近い２辺の外周の側に配置されている
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の検出器。
12. 前記第３部材は、プリント回路板またはセラミック基板である
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の検出器。
13. 前記第２部材、第３部材および第４部材は、それぞれ他の部材との接続において接着剤、グリス、ゲル、半田またはダイボンド材によって接続する
    ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の検出器。
14. 前記第３部材は第４部材と分離可能に接続し、または前記第４部材は前記第４部材を基準に前記第３部材と反対側で他の部材と分離可能に接続する
    ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の検出器。
15. 前記第２部材は、前記第３部材または前記第４部材に接続する
    ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の検出器。
16. 前記第１部材は、シリコン、ゲルマニウムまたはカドミウムを含む
    ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の検出器。
17. 請求項１から１６のいずれか１項に記載の検出器と、
    前記放射線を発生する放射線源と、
    前記検出器と前記放射線源とを制御するための制御部と
    を有する放射線検出装置。
18. 請求項１から１６のいずれか１項に記載の検出器と、
    前記検出器からの信号を処理する処理回路と
    を有する検出システム。

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