JP5600722B2 - 放射線検出器、放射線検出装置、及びx線分析装置 - Google Patents
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Description
(実施の形態1)
図1は、蛍光X線分析装置の構成を示すブロック図である。蛍光X線分析装置は、試料SにX線を照射するX線源12と、試料Sが載置される試料台13と、本実施の形態に係る放射線検出器11とを備えている。図1中には、試料台13及び試料Sの断面を示している。X線源12、試料台13及び放射線検出器11は、X線を遮断するための図示しない筐体内に配置されている。X線源12は例えばX線管である。X線源12から試料SへX線が照射され、試料Sでは蛍光X線が発生し、放射線検出器11は試料Sから発生した蛍光X線を検出する。図1中には、X線源12から試料Sへ照射されるX線、及び試料Sで発生して放射線検出器11に検出される蛍光X線を矢印で示している。放射線検出器11は、検出した蛍光X線のエネルギーに比例した信号を出力する。放射線検出器11には、出力した信号を処理する信号処理部14が接続されている。信号処理部14は、放射線検出器11が出力した各値の信号をカウントし、蛍光X線のエネルギーとカウント数との関係、即ち蛍光X線のスペクトルを取得する処理を行う。放射線検出器11及び信号処理部14の組み合わせは、本発明における放射線検出装置に対応する。蛍光X線分析装置は、本発明におけるX線分析装置に対応し、放射線検出装置は特性X線として蛍光X線を検出する。信号処理部14は、分析部15に接続されている。分析部15は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータで構成されており、信号処理部14が生成した蛍光X線のスペクトルに基づき、試料Sの組成の定性分析又は定量分析を実行する。
図7は、カバー31を外した実施の形態2に係る放射線検出器11の模式的平面図、図8は、実施の形態2に係る放射線検出器11の模式的分解正面図である。ステムベース21は、方形平板状になっている。ステムベース21の表面にペルチェ素子5の放熱部分52が熱的接触し、半導体放射線検出素子44を実装した第1配線基板41がペルチェ素子5の吸熱部分51に熱的接触している。第2配線基板42は、平面視でU字状に形成されており、平面視で第1配線基板41の三方を囲う位置に配置されている。ペルチェ素子5の周囲には、ステムベース21を貫通した複数のリードピン23が立設されており、複数のリードピン23が第2配線基板42に接合している。第1配線基板41と第2配線基板42との間は、複数のワイヤ43を介してワイヤボンディングされている。平面視で第1配線基板41の周囲の内、第2配線基板42に囲われていない部分には、ゲッター46が配置されている。ゲッター46は、二つのリードピン23に接続されている。ステムベース21の表面、リードピン23のステムベース21の表面側に突出した部分、ペルチェ素子5、第1配線基板41、第2配線基板42、半導体放射線検出素子44、コリメータ45及びゲッター46は、カバー31に覆われている。カバー31は、四角筒の一端に切頭四角錐が連結した形状になっており、四角筒の他端はステムベース21に接触して密封されている。カバー31の先端には、窓部32が設けられている。
図9は、カバー31を外した実施の形態3に係る放射線検出器11の模式的平面図、図10は、実施の形態3に係る放射線検出器11の模式的分解正面図である。ステムベース21は、平面視で長方形の平板状になっている。第2配線基板42は平面視で矩形に形成されており、第1配線基板41及び第2配線基板42は、平面視でステムベース21の長手方向に並んで配置されている。ステムベース21の表面の一部にペルチェ素子5の放熱部分52が熱的接触し、半導体放射線検出素子44を実装した第1配線基板41がペルチェ素子5の吸熱部分51に熱的接触している。ステムベース21を貫通した複数のリードピン23がステムベース21の長手方向に複数列で並んで立設されており、複数のリードピン23が第2配線基板42に接合されている。第1配線基板41と第2配線基板42との間は、複数のワイヤ43を介してワイヤボンディングされている。第1配線基板41は、ステムベース21の表面から第2配線基板42よりも突出している。ステムベース21の表面の内、平面視で第2配線基板42の隣に位置する部分には、ゲッター46が配置されている。ゲッター46は、二つのリードピン23に接続されている。ステムベース21の表面、リードピン23のステムベース21の表面側に突出した部分、ペルチェ素子5、第1配線基板41、第2配線基板42、半導体放射線検出素子44、コリメータ45及びゲッター46は、カバー31に覆われている。カバー31の端はステムベース21に接触して密封されている。カバー31の第1配線基板41に対向する部分は、切頭錐状になっており、先端に窓部32が設けられている。
12 X線源
14 信号処理部
21 ステムベース
23 リードピン
31 カバー
41 第1配線基板
42 第2配線基板
43 ワイヤ
44 半導体放射線検出素子
46 ゲッター
5 ペルチェ素子(電子冷却部)
51 吸熱部分
52 放熱部分
Claims (6)
- 半導体放射線検出素子と、該半導体放射線検出素子を冷却するための電子冷却部と、前記半導体放射線検出素子を外部と接続するための複数のリードピンとを備える放射線検出器において、
前記半導体放射線検出素子を実装しており、前記電子冷却部の吸熱側に熱的接触している第1配線基板と、
前記電子冷却部に熱的接触しておらず、前記第1配線基板から離隔した第2配線基板とを備え、
前記第2配線基板に前記複数のリードピンが接合しており、
前記第1配線基板及び前記第2配線基板は電気的に接続されていること
を特徴とする放射線検出器。 - 前記第2配線基板は、前記第1配線基板の面を含む平面から離隔しており、前記平面を境にして前記半導体放射線検出素子とは反対側に配置されていること
を特徴とする請求項1に記載の放射線検出器。 - 前記第2配線基板の一面に前記複数のリードピンの先端が接合していること
を特徴とする請求項1又は2に記載の放射線検出器。 - 前記第2配線基板はキャパシタを搭載してあること
を特徴とする請求項1乃至3の何れか一つに記載の放射線検出器。 - 検出した放射線のエネルギーに応じた信号を出力する請求項1乃至4の何れか一つに記載の放射線検出器と、
該放射線検出器が出力した信号に基づいて、前記放射線のスペクトルを生成する手段と
を備えることを特徴とする放射線検出装置。 - 試料へ放射線を照射する手段と、
試料から発生した特性X線を検出する請求項5に記載の放射線検出装置と
を備えることを特徴とするX線分析装置。
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