JP4313830B2 - 半導体放射線検出器及び半導体放射線撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体放射線検出器に関し、特に二次元、三次元の撮像装置に用いて好適な半導体放射線検出器及び半導体放射線検出装置に関する。

従来、半導体放射線検出器として、図１０に記載のクロスストリップ型放射線検出器１００が知られている（例えば非特許文献１）。このクロスストリップ型放射線検出器１００（以下、半導体放射線検出器１００という）における検出情報の読出方法（クロスストリップ型読出方法）としては、例えば放射線を照射することにより電荷を生成するカドミウムテルライド（ＣｄＴｅ）等からなる半導体素子１０１と、互いに直交して延びる複数のＸ軸ストリップ電極（アノード電極）１０２と、複数のＹ軸ストリップ電極（カソード電極）１０３とを用い、放射線の入射位置をＸ軸検出位置、Ｙ軸検出位置として得た後に、同時計測によって二次元入射位置情報を得るものである。

従って、例えばｎ×ｎ個の画素数のときには個別に読出を行う場合のチャンネル数がそのまま画素数と同じ（ｎ×ｎ個）となるのに対し、クロスストリップ型読出方法を用いれば、読出チャンネル数はわずか２ｎ個に留まり読出電極数を小さく抑えることができる（例えば非特許文献１参照）。具体的には、例えば一辺の画素数が２００個の場合には、通常２００×２００＝４０，０００個の読出チャンネルが必要であるが、クロスストリップ型読出方法の場合、２×２００個の読出チャンネルですむ。つまり、クロスストリップ型読出方法にした場合、読出チャンネル数（回路数）は、２×２００／（２００×２００）＝１／１００となり、大幅に削減することが可能となる。
放射線計測ハンドブック第３版（日刊工業新聞社）、ｐ．５５９

ところで、前記非特許文献１に記載の半導体放射線検出器１００、１００を並べ、検出面の大面積化を図る場合によれば、γ線入射側の反対にある読出回路側まで引く必要がある。Ｘ軸ストリップ電極１０３からＹ軸配線１０４に向けて信号線１０５を引き出す際には、信号線１０５をＹ軸ストリップ電極１０２から電気的に接触しないように絶縁する必要がある。そのため、信号線１０５をＸ軸ストリップライン１０３から引き出すときには、信号線１０５をＹ軸ストリップ電極１０２から避けるように、信号線１０５を円弧状に湾曲させてＹ軸配線１０４に接続し、信号配線する必要がある。この結果、図１０に示すように、半導体放射線検出器１００の周囲には信号線１０５による寸法ｄ分のデッドスペースを設ける必要があり、半導体放射線検出器１００を稠密に配置することができず、半導体放射線検出器１００の感度、空間分解能等が低下し、継ぎ目による不均一性を発生するという問題がある。

本発明の目的は、電極から信号線を引き出す際に生じるデッドスペースを最小限に小さく抑え、半導体素子を稠密に並べて感度と空間分解能を向上できるようにした半導体放射線検出器及び半導体放射線検出装置に関する。

前記の目的を達成するため、本発明は次の構成を有する。複数の半導体素子と、前記複数の半導体素子のそれぞれの一方の面にＹ軸方向に複数取り付けられた第１の電極と、前記複数の半導体素子のそれぞれの他方の面にＹ軸方向に延びるように一つ取り付けられた第２の電極と、一端側が複数の前記第１の電極にそれぞれ接続され、他端側がＸ軸方向に延びたＸ軸配線へ接続し前記第１の電極から基板へ前記第１の電極からの信号をそれぞれ出力する複数の第１の信号線と、一端側が複数の前記第２の電極にそれぞれ接続され、他端側が前記第２の電極から基板へ前記第２の電極からの信号をそれぞれ出力する複数の第２の信号線とを備え、複数の前記第２の電極は絶縁材を挟んで向き合うことを特徴とする半導体放射線検出器である。

このように構成した場合、信号線を電極（アノード電極又はカソード電極）からストレートに延ばすことができ、半導体放射線検出器の周囲に信号線によるデッドスペースが生じるのを防止することができる。また、複数の前記第２の電極で絶縁材を挟むことにより、空間分解能を高めることができる。

本発明により、信号線を電極（アノード電極又はカソード電極）の表面に沿ってストレートに延ばすことができ、半導体放射線検出器の周囲に信号線によるデッドスペースが生じるのを防止することができるため、半導体放射線検出器を稠密に設置でき、検出感度を高めるとともに、継ぎ目による不均一さをなくすことができる。

（第1の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１及び図２の添付図面を参照して説明する。
図１において、放射線撮像装置であるＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computer Tomography）装置５１は、一対の半導体放射線検出装置３０、回転支持台５６、データ収集解析装置２３、データ入力装置２４及び表示装置２５を備える。前記一対の半導体放射線検出装置３０は、回転支持台５６に周方向に１８０°ずれた位置に配置される。具体的には、それぞれの半導体放射線検出装置３０の各ソケットボード実装基板６が周方向に１８０°隔てた位置で回転支持台５６に取り付けられる。各放射線検出ユニット１１はベッドＢ側を向いている。放射線検出ユニット１１と被検者Ｐとの間にはコリメータ５４が設置され、放射線検出ユニット１１からの視野角を制限する。計測回路ユニット８もそれぞれのソケットボード実装基板６に設置される。放射線検出ユニット１１、コリメータ５４及び計測回路ユニット８は、遮光・電磁シールド７内に収納されることで、ガンマ線１０以外の電磁波の影響を遮断している。

放射性薬剤が投与された被検者Ｐが載っているベッドＢが移動され、被検者Ｐは、一対のソケットボード６の間に移動される。放射性薬剤が集積した被検者Ｐ内の集積部Ｃから放出されたガンマ線１０がコリメータ４内の貫通孔部を通って放射線検出ユニット１１の各半導体放射線検出器１に入射される。半導体放射線検出器１から出力されたガンマ線検出信号は、計測回路ユニット８で信号処理される。データ収集解析装置２３は、計測回路ユニット８から出力された情報を用いて被検者Ｐに対する画像情報を作成し、この画像情報を表示装置２５に表示する。回転支持台５６が回転することによって、各ソケットボード６及び放射線検出ユニット１１が被検者Ｐの周囲を旋回する。放射線検出ユニット１１は旋回しながらガンマ線検出信号を出力する。回転支持台５６の回転制御、放射線検出ユニット１１と被検者Ｐとの間の距離の制御、及びベッドＢによる被検者Ｐの位置制御は、操作パネル５８によってＳＰＥＣＴ装置５１の近傍で行えると共に、データ入力装置２４によって遠距離から行うことも可能である。

次に、本実施の形態に用いる放射線検出ユニット１１を構成する複数の半導体放射線検出器１，１，…について説明する。

図２に示すように、半導体放射線検出器１は、放射線を照射することにより電荷を生成するカドミウムテルライド（ＣｄＴｅ）等からなる半導体素子２と、半導体素子２の一方の面に蒸着、その他の方法で形成されたアノード電極３と、半導体素子２の他方の面に形成されたカソード電極４とによって構成される。

ここで、半導体放射線検出器１のアノード電極３には、図２中のＺ方向（図２中の垂直方向）へとアノード電極３の表面からストレートに延びて、一端側が当該表面に接続される信号線５が設けられている。この信号線５の他端側は、Ｘ軸方向に沿って互いに平行に延びるＸ軸配線１２の途中に接続されている。同一のＹ座標を持つそれぞれのアノード電極３に接続される信号線は同一のＸ軸配線１２に接続される。

また、カソード電極４についても、図２中のＺ方向（図２中の垂直方向）へとカソード電極４の表面に沿ってストレートに延びて、一端側が当該表面に接続される他の信号線１３が設けられている。この信号線１３の他端側は、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に延びたＹ軸配線１４の途中に接続されている。同一のＸ座標を持つそれぞれのカソード電極４に接続される信号線は同一のＹ軸配線１４に接続される。そして、これら半導体放射線検出器１は、ソケットボード実装基板６に形成された凹溝６Ａ，６Ａ，…に嵌着されている。

次に、このように構成される放射線検出ユニット１１の動作について説明する。
図２に示す半導体素子２は、ガンマ線１０と相互作用を起こしやすい元素で構成されているが、ガンマ線１０のように放射線のエネルギが高いと、相互作用を起こす前に半導体素子２を突き抜けて透過してしまう確率が高い。しかし、この第１の実施の形態の放射線検出ユニット１１は、複数の半導体放射線検出器１がＺ軸方向に平行に並んで配置され、ガンマ線透過厚みとしては充分な厚さを有している。また、ガンマ線１０が半導体素子２と相互作用を起こした場合に電荷（正孔／電子）が生じるが、本実施の形態の半導体検出ユニット１１は、半導体放射線検出器１における電極間距離（アノード電極３とカソード電極４の間の距離）が短いため、生じた電荷を適切に捉えることができる。つまり、この図２の構成において、ガンマ線１０が入射して半導体素子２と相互作用を及ぼしたとすると、半導体素子２と相互作用を及ぼした位置に近いＸ軸配線１２及びＹ軸配線１４から電荷の情報が得られる。図２の例では、各Ｘ軸配線１２のうち右から１番目のＸ軸配線１２からの信号が、各Ｙ軸配線１４の下から２番目の電極からの信号が得られる。これらの信号を同時判定し重ね合わせると、どの位置（半導体素子２）でガンマ線１０が半導体素子２と相互作用を及ぼしたか、つまり半導体放射線検出器１のどの位置にガンマ線１０が入射したかを検出することができ、この例では右から１番目で下から２番目の半導体放射線検出器１の位置としてガンマ線の入射位置が検出される。すなわちＸ軸に平行な配線からはＹ座標情報が、Ｙ軸に平行な配線からはＸ座標情報が得られる。
このように、個別に素子を並べた構造を持つ検出器においても、クロスストリップ型検出器と同様なＸ、Ｙ読出を行うことで、必要な回路数は個別にｎ×ｎ個の画素から読出を行う場合に比べ２×ｎ倍と大幅に削減される。

このように構成される本実施の形態では、信号線５及び信号線１３をそれぞれアノード電極３及びカソード電極４の表面に沿ってストレートに延ばすことができ、半導体放射線検出器１の周囲に従来技術で述べたような信号線によるデッドスペースが生じるのを防止することができる。従って、複数個の半導体放射線検出器１を稠密に設置でき、この半導体検出器１による検出感度、空間分解能を高めることができる。

（第２の実施の形態）
次に、図３を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。
図３において、放射線検出ユニット６０は、第１の実施の形態と同様に、複数の半導体放射線検出器６１，６１，…（４個のみ図示）を備えている。すなわち、１枚の半導体素子６１をそのまま厚くするのでは、電極間距離、換言すると電荷収集距離が大きくなりエネルギ分解能の低下の原因となるが、本実施の形態のように、１枚の電極間距離を小さくした状態で半導体放射線検出器１を複数並べて配置する構成にすれば、エネルギ分解能、検出効率が共に高い半導体放射線検出器１を提供することができる。この半導体放射線検出器６１は、互いに対向して配置された２枚の半導体素子６２，６２と、各半導体素子６２，６２の間に配置されたアノード電極６３，６３と、半導体素子６２を間に挟んでアノード電極６３とは反対側に配置されたカソード電極６４，６４とを有している。

この半導体放射線検出器６１のアノード電極６３には、図３中のＺ方向（図３中の垂直方向）へとアノード電極６３からストレートに下向きに実装基板側に延びる信号線６５が設けられている。そして、この信号線６５は、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に延びたＹ軸配線６６の途中にそれぞれ接続されている。

また、カソード電極４についても、図３中のＺ方向（図３中の垂直方向）へとカソード電極６４の表面に沿ってストレートに延びて、一端側が当該表面に接続される他の信号線６７が設けられている。この信号線６７の他端側は、Ｘ軸方向に沿って互いに平行に延びたＸ軸配線６８の途中にそれぞれ個別に接続されている。そして、これら半導体放射線検出器６１は、第１の実施の形態と同様に、ソケットボード実装基板に形成された凹溝（いずれも図示せず）に嵌着されている。

このように構成される本実施の形態でも、アノード電極６３を信号線６５を介してＹ軸配線６６に接続すると共に、カソード電極６４を信号線６７を介してＸ軸配線６８に接続する構成としたので、信号線６５及び信号線６７をそれぞれアノード電極６３及びカソード電極６４の表面に沿ってストレートに延ばすことができ、半導体放射線検出器６１の周囲に従来技術で述べたような信号線によるデッドスペースが生じるのを防止することができる。従って、複数個の半導体放射線検出器６１を稠密に設置でき、この半導体放射線検出器６１による検出感度、空間分解能を高めることができる。

（第３の実施の形態）
次に、図４及び図７を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。
図４において、放射線検出ユニット７０は、複数の半導体放射線検出器７１、７１、…（６個のみ図示）を備えている。この半導体放射線検出器７１は、互いに対向して配置された２枚の半導体素子７２Ａ、７２Ｂと、各半導体素子７２Ａ、７２Ｂの間に配置されたアノード電極７３Ａ、７３Ｂと、半導体素子７２Ａ、７２Ｂを間に挟んでアノード電極７３Ａ、７３Ｂとは反対側に配置されたカソード電極７４Ａ、７４Ｂと、これらの半導体素子７２Ａ、７２Ｂ、アノード電極７３Ａ、７３Ｂ及びカソード電極７４Ａ、７４Ｂを収容する保護コネクタケース７５を含んで構成されている。そして、保護コネクタケース７５の底面部には、カソード電極７４Ａ、７４Ｂと接続する信号線であるカソードピン７６と、アノード電極７３Ａ、７３Ｂと接続する他の信号線であるアノードピン７７とが設けられている。また、ソケットボード７８には、これらカソードピン７６及びアノードピン７７がそれぞれ挿入されるカソード側のピン穴７９及びアノード側のピン穴８０が形成されている。

ここで、図５及び図６に示すように、検出器エレメント８３は、半導体素子７２Ａ、アノード電極７３Ａ及びカソード電極７４Ａを備えている。この検出器エレメント８３は、半導体素子７２Ｂ、アノード電極７３Ｂ及びカソード電極７４Ｂを備えた検出器エレメント８４に比較して寸法Ｌ（図６参照）だけ長尺に形成されている。具体的には、半導体素子７２Ａの一つの端面が半導体素子７２Ａの長手方向において半導体素子７２Ｂの一つの端面よりも突出している。このため、半導体放射線検出器７１では、互いに隣り合う半導体素子７２Ａ、７２Ｂの間に配置されるアノード電極７３Ａ、７３Ｂのうち、長さの長い半導体素子７２Ａに設けられたアノード電極７３Ａが、部分的に長さの短い半導体素子７２Ｂの一端よりも外側に突出している構成となっている。すなわち、アノード電極７３Ａが部分的に露出している。

図６に示すように、保護コネクタケース７５は、電気絶縁材である樹脂材料等を用いて、一端に形成された開口２３６につながる空間２３５を内部に有する箱状体に構成される。空間２３５の上端は封鎖されている。保護コネクタケース７５は、略凹状の分割面７５Ａを有する２個のケースエレメント７５Ｂ，７５Ｃを互いに固着することによって形成される。ここで、保護コネクタケース７５に用いる樹脂材料の密度は、４ｇ／ｃｍ³以下に設定すると共に、保護コネクタケース７５の構成元素の原子番号は１０以下程度に設定するのが好ましい。これは図７に示すガンマ線１０と保護コネクタケース７５との光電効果による反応確率を小さく抑え、保護コネクタケース７５が障害物となって半導体放射線検出器７１により感度が低下するのを抑えるためである。因みに、前記光電効果による反応確率は保護コネクタケース７５の密度の１乗に比例し、原子番号の４〜５乗に比例する。

保護コネクタケース７５内の空間２３５は、保護コネクタケース７５の４つの内側側面によって取り囲まれている。空間２３５には、開口２３６より半導体素子７２Ａ、アノード電極７３Ａ及びカソード電極７４Ａからなる検出器エレメント８３と、半導体素子７２Ｂ、アノード電極７３Ｂ及びカソード電極７４Ｂからなる検出器エレメント８４とが挿入される。空間２３５の上端には、検出器エレメント８３の下端面１２Ｄと対向する面２３７、及び検出器エレメント８４の下端面１３Ｄと対向する面２３８が形成される。面２３７が位置するレベルは面２３８に対するレベルより低くなっており、面２３７と面２３８は垂直面でつながっている。アノード電極７３Ａと接触する電極接触部材１７がその垂直面に設けられている。空間２３５には、面２３７より低い位置に面２３９が形成される。面２３９は、面２３７から面２３８に向かって面２３７、２３８と平行に延びており、かつ空間２３５の１つの内面からこの内面と対向する他の内面まで延びている。コンタクト部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃを有する電極接触部材１６が空間２３５内に設けられる。コンタクト部１６Ｃは面２３９に設けられ、コンタクト部１６Ａは前記１つの内面に設けられ、コンタクト部１６Ｂは上記他の内面に設けられる。コンタクト部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃはそれぞれ電気的につながっている。電極接触部材１６を構成するコンタクト部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ及び電極接触部材１７は、導電材によって構成される。コンタクト部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ及び電極接触部材１７は、三次元射出成型回路部品製法（参考文献：日立電線 Ｎｏ．２０ ｐ．６９〜７４（２００１−１）参照）と呼ばれる樹脂上に金属めっき等による立体的なパターニングで回路を作製する技術を用いて該当する位置に形成される。また、保護コネクタケース７５内には、図６に示すように寸法Ｄをもった絶縁維持段差部１５Ｄが形成されている。すなわち、絶縁維持段差部１５Ｄは面２３７と面２３９との間に形成される。このため、電極接触部材１６、１７は、絶縁維持段差部１５Ｄを介して互いに離間して配置され、これら各電極接触部材１６、１７同士を短絡するのを防止する。

また、保護コネクタケース７５には、カソードピン７７及びアノードピン７６が保護コネクタケース１５との一体成形により取り付けられている。そして、カソードピン７７は、一端側が電極接触部材１６に電気的に接続され、他端側は保護コネクタケース１５から突出している。また、アノードピン７６は、一端側が電極接触部材１７に電気的に接続され、他端側は保護コネクタケース１５から突出している。さらに、カソードピン７７は、クランク状に形成されると共に、アノードピン７６はＬ字状に形成され、これにより各ピン７６，７７が保護コネクタケース７５から脱落するのを防止している。

半導体放射線検出器７１は保護コネクタケース７５内に挿入されて導電ペースト、導電性接着剤等を用いることにより保護コネクタケース７５に固着されている。この状態で、検出器エレメント８３の下端面１２Ｄは面２３７に、検出器エレメント８４の下端面１３Ｄは面２３８にそれぞれ対向している。カソード電極７４Ａ、７４Ｂが電極接触部材１６に、アノード電極７３Ａ、７３Ｂが電極接触部材１７にそれぞれ面接触状態で電気的に接続されている。具体的には、カソード電極７４Ａが電極接触部材１６の面１６Ａに、カソード電極７４Ｂが電極接触部材１６の面１６Ｂに、それぞれ接触する。

図４に示すように、ソケットボード７８には、電圧印可用の複数のピン穴７９及び複数のピン穴８０が孔部となって設けられている。また、図７に示すように、ソケットボード７８の底部側には、Ｘ軸方向に沿って互いに平行に延びるＸ軸配線８１が配置され、このＸ軸配線８１にはアノードピン７７の端部が接続されている。また、ソケットボード７８の底部側には、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に延びるＹ軸配線８２が配置され、このＹ軸配線８２にはカソードピン７６の端部が接続されている。

このため、図７に示すように、例えばガンマ線１０が入射して半導体素子７２Ａ，７２Ｂと相互作用を及ぼしたとすると、半導体素子７２Ａ，７２Ｂと相互作用を及ぼした位置に近いＸ軸配線８１及びＹ軸配線８２から電荷の情報が得られる。図７の例では、各Ｘ軸配線８２のうち上から２番目のＸ軸配線８２の信号が、各Ｙ軸配線８１の左から２番目の電極からの信号が得られる。この信号を重ね合わせると、どの位置でガンマ線１０が半導体素子７２と相互作用を及ぼしたか、つまり半導体放射線検出器７１のどの位置にガンマ線１０が入射したかを検出することができ、この例で検出される位置は、上から２番目で左から２番目の半導体放射線検出器７１となる。すなわちＸ軸に平行な配線からはＹ座標情報が、Ｙ軸に平行な配線からはＸ座標情報が得られる。

このように構成される本実施の形態でも、アノードピン７７及びカソードピン７６を保護コネクタケース７５の底部側から下向きにストレートに延ばすことができ、半導体放射線検出器７１の周囲に従来技術で述べたような信号線によるデッドスペースが生じるのを防止することができる。そして、半導体放射線検出器７１を稠密に配置することができ、この半導体検出器７１による検出感度、空間分解能を高めることができる。半導体放射線検出器７１の交換時には、アノードピン７７及びカソードピン７６をソケットボード７８から取り外すだけで、半導体放射線検出器７１を容易に交換することができ、交換時の作業性等を高めることができる。
このようにピン挿抜で交換可能な検出器においても、クロスストリップ型検出器と同様な読出を行うことで、必要な回路数は個別にｎ×ｎ個の画素から読出を行う場合に比べ２／ｎ倍と大幅に削減される。

（第４の実施の形態）
次に、図８を参照して本発明の第４の実施の形態を説明する。
図８において、放射線検出ユニット９０は、複数の平板状の半導体素子９２、９２，…を備えている。この平面状の半導体素子９２には一方の面の全面にカソード電極９４が、他方の面にＺ方向に平行に延びる細長なアノード電極９３，９３が形成される。アノード電極９３，９３はフォトリソグラフィーその他の技術により、半導体素子９２の電極のみを分割して形成したものである。本実施例とは逆に、アノード電極を全面に、カソード電極を分割して形成してもよい。

各アノード電極９３にはアノード電極９３から実装基板側（Ｚ軸方向）にストレートに延びる信号読出線９３ｂが接続される。アノード電極９３に接続される信号読出線９３ｂは、Ｘ軸方向に沿って互いに平行に延びるＸ軸配線９６に接続される。同一のＹ座標を持つアノード電極９３に接続される信号読出線９３ｂは、同一のＸ軸配線９６に接続される。各半導体素子９２，９２の間には、各アノード電極間には絶縁板９８，９８を挟むことで信号線間の絶縁を保つことができる。アノード同士が向き合う配置のため、絶縁板９８の厚さは薄くて良い。
また、各カソード電極９４は、それ自体をＹ軸配線９７とみなすことができ、Ｚ軸方向にストレートに延びるＹ軸信号読出線９７により、実装基板９９ａに取りつけられた読出回路９９ｂに接続される。各半導体素子９２，９２の間には、各カソード電極間には絶縁板９８，９８を挟むことで信号線間の絶縁を保つことができる。カソード同士が向き合う配置のため、絶縁板９８の厚さは薄くて良い。

このように構成される本実施の形態でも、信号読出線、Ｘ軸配線９６及びＹ軸配線９７をそれぞれカソード電極９４及びアノード電極９３から、実装基板方向にストレートに延ばすことができるから、半導体放射線検出器９１を稠密に配置でき、半導体放射線検出器９１による検出感度、空間分解能を高めることができる。また、クロスストリップ型読出方法により、回路数を大幅に削減することができる。

（第５の実施の形態）
次に、図９を参照して本発明の第５の実施の形態を説明する。
図９において、半導体素子１１１は各半導体素子１１１，１１１の一面に形成されるカソード電極１１３と、半導体素子１１１を間に挟んでカソード電極１１３とは反対側に配置され、Ｚ軸方向に平行に延びる細長なアノード電極１１２とを含んで構成される。半導体素子１１１のアノード電極１１２は、向き合う半導体素子１１１のアノード電極１１２と接続され、カソード電極１１３は、向き合う半導体素子１１１のカソード電極と接続される。

各アノード電極１１２には、それぞれアノード電極１１２からストレートにＺ軸方向に延びる信号読出線（図示せず）が設けられている。そして、この信号線は、Ｘ軸方向に沿って互いに平行に延びるＸ軸配線１１６に接続されている。また、同じＹ座標に存在する各アノード電極１１３は、同一のＸ軸配線１１６に接続される。各カソード電極はそのままＹ軸配線となり、Ｚ軸方向にストレートに延びる信号読出線により読出回路１１９に接続される。
このような構造においては読出画素範囲は半導体素子１１１の２枚分にまで大きくなるが、絶縁板を挟まない構造のため、単位面積あたりに半導体素子が占める割合が高くなり、高感度な検出器構造をなすことができる。

このように構成される本実施の形態でも、信号線をそれぞれアノード電極１１３及びカソード電極１１２からストレートに延ばすことができるから、半導体放射線検出器１１０を稠密に配置でき、半導体放射線検出器１１０による検出感度、空間分解能を高めることができる。また、クロスストリップ型読出方法により、回路数を大幅に削減することができる。

なお、各実施の形態では、半導体放射線検出器をＳＰＥＣＴ装置に適用する構成とした場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ることなく、例えば半導体放射線検出器をＰＥＴに適用する構成としてもよい。
また、半導体放射線検出器とは、一般的なＳｉ、Ｇｅ、ＣｄＴｅなどの他に、シンチレータにフォトダイオード、またはアバランシェフォトダイオードを組み合せた検出器を含む。

本発明の第１の実施の形態に係るＳＰＥＣＴ装置を示す全体図である。 図１中の放射線検出ユニットを示す分解斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る放射線検出ユニットを示す斜視図である。 本発明の第３の実施の形態に係る放射線検出ユニットを示す斜視図である。 図４中の半導体放射線検出器を単体で示す斜視図である。 図５中の半導体放射線検出器を示す分解斜視図である。 図４中の保護コネクタケースを示す上面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る放射線検出ユニットを示す斜視図である。 本発明の第５の実施の形態に係る放射線検出ユニットを示す上面図である。 従来技術によるクロスストリップ型放射線検出器を示す斜視図である。

符号の説明

１，６１，７１ 半導体放射線検出器
２，６２，７２Ａ，７２Ｂ，９２，１１１ 半導体素子
３，６３，７４Ａ，７４Ｂ，９３，１１２ アノード電極
４，６４，７３Ａ，７３Ｂ，９４，１１３ カソード電極
５，１３，６５，６７ 信号線
１１，６０，７０ 放射線検出ユニット
３０ 半導体放射線検出装置
５１ ＳＰＥＣＴ装置

Claims (4)

1. 複数の半導体素子と、
   前記複数の半導体素子のそれぞれの一方の面にＹ軸方向に複数取り付けられた第１の電極と、
   前記複数の半導体素子のそれぞれの他方の面にＹ軸方向に延びるように一つ取り付けられた第２の電極と、
   一端側が複数の前記第１の電極にそれぞれ接続され、他端側がＸ軸方向に延びたＸ軸配線へ接続し前記第１の電極から基板へ前記第１の電極からの信号をそれぞれ出力する複数の第１の信号線と、
   一端側が複数の前記第２の電極にそれぞれ接続され、他端側が前記第２の電極から基板へ前記第２の電極からの信号をそれぞれ出力する複数の第２の信号線とを備え、
   複数の前記第１の電極が絶縁材を挟んで向き合うか、複数の前記第２の電極が絶縁材を挟んで向き合うかの、少なくともどちらか一方であることを特徴とする半導体放射線検出器。
2. 請求項１に記載の半導体放射線検出器を含むことを特徴とする半導体放射線撮像装置。
3. 請求項１に記載の半導体放射線検出器を含むことを特徴とするシングルフォトエミッションＣＴ装置。
4. 請求項１に記載の半導体放射線検出器を含むことを特徴とするポジトロンエミッショントモグラフィ装置。

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