JP5683856B2 - 放射線検出装置 - Google Patents
放射線検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5683856B2 JP5683856B2 JP2010160582A JP2010160582A JP5683856B2 JP 5683856 B2 JP5683856 B2 JP 5683856B2 JP 2010160582 A JP2010160582 A JP 2010160582A JP 2010160582 A JP2010160582 A JP 2010160582A JP 5683856 B2 JP5683856 B2 JP 5683856B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation
- substrate
- radiation detector
- semiconductor elements
- semiconductor element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 176
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 109
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 71
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 30
- VJBCNMFKFZIXHC-UHFFFAOYSA-N azanium;2-(4-methyl-5-oxo-4-propan-2-yl-1h-imidazol-2-yl)quinoline-3-carboxylate Chemical compound N.N1C(=O)C(C(C)C)(C)N=C1C1=NC2=CC=CC=C2C=C1C(O)=O VJBCNMFKFZIXHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004611 CdZnTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
- G01T1/243—Modular detectors, e.g. arrays formed from self contained units
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/115—Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
c=a−(XG1+XG2)/2
d=b−YG1=2e+(n−2)f
e=b/n−YG1/2
f=b/n (ただし、nは正の整数)の関係を満たす放射線検出装置が提供される。
Cd≧XG1
Cd≧XG2
の関係を満たすことが好ましい。
図1は、本発明の実施の形態に係る放射線検出器の斜視図の概要を示す。
本実施の形態に係る放射線検出器1は、γ線、X線等の放射線を検出可能な複数の半導体素子10が固定された基板20を有し、カード型の形状を呈する放射線検出器である。図1において放射線100は、紙面の上方から下方に沿って入射してくる。すなわち、放射線100は、放射線検出器1の半導体素子10からカードホルダ30及びカードホルダ31に向かう方向に沿って伝搬して放射線検出器1に到達する。そして、放射線検出器1は、半導体素子10の側面(つまり、図1の上方に面している面)に放射線100が入射する。したがって、半導体素子10の側面が放射線100の入射面となっている。このように、半導体素子10の側面を放射線100の入射面とする放射線検出器を、本実施の形態ではエッジオン型の放射線検出器と称する。
基板20は、金属導体等の導電性材料からなる導電性薄膜(例えば、銅箔)が表面に形成された薄肉基板(例えば、FR4等のガラスエポキシ基板)を、ソルダーレジスト等の絶縁材料からなる絶縁層で挟んで可撓性を有して形成される。なお、基板20は、一例として、幅広の方向、すなわち長手方向は40mm程度の長さを有して形成される。そして、基板20は、幅広の部分の端部から幅が狭くなっている部分の端部までの短手方向において、20mm程度の長さを有して形成される。ここで、基板20は放射線を検出できない領域であるので、一対の半導体素子10によって挟まれる基板20の領域は不感領域になる。よって、基板20の厚さは、薄いことが好ましい。具体的に、基板20は、0.4mm以下の厚さを有することが好ましい。本実施の形態では、一例として、基板20は、0.2mmの厚さを有する。
図2は、本実施の形態に係る放射線検出器が備える1つの半導体素子の斜視図の概要である。
図3は、本発明の実施の形態に係る放射線検出装置の斜視図の一例を示す。
図4は、本実施の形態に係る複数の放射線検出器が配列した状態の概要の一部を示す。
c=a−(XG1+XG2)/2
d=b−YG1=2e+(n−2)f
e=b/n−YG1/2
f=b/n (ただし、nは正の整数)
Cd≧XG2
c=a−(XG1+XG2)/2
d=b−YG1=2e+(n−2)f
e=b/n−YG1/2
f=b/n (ただし、nは正の整数)
という関係式を満たすように複数の半導体素子10のサイズを決定し、複数の放射線検出器1を配列することにより、複数の放射線検出器1に内包される不可避的な不感領域(例えば、半導体素子10の電極が存在する領域、基板20の配線パターンが存在する領域、基板20が存在する領域、フレキシブル基板40が存在する領域、一の放射線検出器1と一の放射線検出器に隣接する他の放射線検出器1との間の領域等)とセプタ52の位置とを対応させることができる。
本発明の実施の形態に係る放射線検出器1は、特定の関係式により半導体素子10のサイズを規定すると共に、素子内ピクセル領域10aの幅を規定したので、放射線検出器1に由来する不感領域と、例えば、マッチドコリメーター50のセプタ52幅とを容易に一致させることができる。これにより不感領域を低減できるので、放射線検出器1を稠密に配置した場合でも不感領域を低減でき、放射線検出感度の高い放射線検出器1及び放射線検出器1を備える放射線検出装置を提供することができる。
2 支持体
3 支持板
4 コネクタ
10 半導体素子
10a 素子内ピクセル領域
10b 溝
10d 素子表面
20 基板
22 基板端子
29 カードエッジ部
29a パターン
30、31 カードホルダ
32 弾性部材実装部
32a 凹部
34 溝付穴
36 突起部
40 フレキシブル基板
50 マッチドコリメーター
51 開口
52 セプタ
100 放射線
110 半導体素子ピッチ
119 放射線検出装置
Claims (6)
- 放射線を検出可能な複数の半導体素子が固定される基板を有するエッジオン型の放射線検出器を備える放射線検出装置であって、
前記複数の半導体素子それぞれが、前記放射線が入射する面に複数の素子内ピクセル領域を有し、
平面視にてX方向と、前記X方向に直交するY方向とを規定した場合に、複数の前記放射線検出器それぞれの前記基板が平行になる配置で複数の前記放射線検出器が前記X方向に沿って配列され、
複数の前記放射線検出器のそれぞれが、前記基板の一方の面及び他方の面のそれぞれに前記Y方向に配列する前記複数の半導体素子を有し、
前記基板を挟んで設けられる前記半導体素子間の距離をXG1、一の前記放射線検出器の前記半導体素子から、当該半導体素子に対向し、前記一の放射線検出器に隣接する他の放射線検出器の前記半導体素子までの距離をXG2とし、
前記Y方向に配列している前記半導体素子間の距離をYG1とし、
前記放射線検出器が用いられる所定のピクセルピッチの横ピッチをa、縦ピッチをbとし、前記複数の半導体素子それぞれの放射線が入射する面の幅をc、長さをdとし、前記複数の半導体素子それぞれの前記複数の素子内ピクセル領域のうち、前記複数の半導体素子それぞれの両端部に位置する素子内ピクセル領域の長さをそれぞれe、前記複数の半導体素子それぞれの両端部に位置する素子内ピクセル領域に挟まれる複数の素子内ピクセル領域のそれぞれの長さをfとした場合に、
c=a−(XG1+XG2)/2
d=b−YG1=2e+(n−2)f
e=b/n−YG1/2
f=b/n (ただし、nは3以上の正の整数)
の関係を満たす放射線検出装置。 - 放射線検出器上に設置可能なマッチドコリメーターのセプタ幅をCdとした場合に、
Cd≧XG1
Cd≧XG2
の関係を満たす請求項1に記載の放射線検出装置。 - XG1=XG2の関係を満たす請求項2に記載の放射線検出装置。
- XG1=XG2=YG1の関係を満たす請求項3に記載の放射線検出装置。
- 前記複数の半導体素子のそれぞれが、前記放射線が入射する面に垂直な一の面に(n−1)個の溝を有すると共に、前記複数の溝間、及び前記一の面の反対側の面に電極を有することにより、n個の前記素子内ピクセル領域が構成される請求項4に記載の放射線検出装置。
- 前記複数の半導体素子のそれぞれが、前記基板の一方の面及び他方の面に、前記基板を対称面として設けられる請求項5に記載の放射線検出装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010160582A JP5683856B2 (ja) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | 放射線検出装置 |
US13/809,903 US9006674B2 (en) | 2010-07-15 | 2011-07-15 | Radioactive ray detecting apparatus |
CN201180034124.6A CN102985849B (zh) | 2010-07-15 | 2011-07-15 | 放射线检测装置 |
PCT/JP2011/066196 WO2012008568A1 (ja) | 2010-07-15 | 2011-07-15 | 放射線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010160582A JP5683856B2 (ja) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | 放射線検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012021906A JP2012021906A (ja) | 2012-02-02 |
JP5683856B2 true JP5683856B2 (ja) | 2015-03-11 |
Family
ID=45469562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010160582A Expired - Fee Related JP5683856B2 (ja) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | 放射線検出装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9006674B2 (ja) |
JP (1) | JP5683856B2 (ja) |
CN (1) | CN102985849B (ja) |
WO (1) | WO2012008568A1 (ja) |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1605321A (en) * | 1978-03-31 | 1989-07-19 | Philips Electronic Associated | Thermal radiation imaging devices and systems |
JPS586911B2 (ja) * | 1978-04-07 | 1983-02-07 | 株式会社東芝 | マルチチャネル型半導体放射線検出器 |
US4622467A (en) * | 1982-04-21 | 1986-11-11 | California Institute Of Technology | System for mapping radioactive specimens |
CA1219086A (en) * | 1983-08-19 | 1987-03-10 | Kazuhiro Iinuma | Radiation imaging apparatus |
US5434417A (en) * | 1993-11-05 | 1995-07-18 | The Regents Of The University Of California | High resolution energy-sensitive digital X-ray |
EP1251364A2 (en) * | 1994-12-23 | 2002-10-23 | Digirad Corporation | Semiconductor gamma-ray camera and medical imaging system |
US5585638A (en) * | 1995-12-14 | 1996-12-17 | General Electric Company | X-ray detector for automatic exposure control of an imaging apparatus |
US6236051B1 (en) | 1998-03-27 | 2001-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor radiation detector |
JPH11337646A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Toshiba Corp | 放射線半導体検出器、放射線半導体検出器アレイおよびコリメータ設置装置 |
JPH11281747A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Toshiba Corp | 放射線半導体検出器 |
KR100914591B1 (ko) * | 2004-10-29 | 2009-08-31 | 가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼 | 방사선 검출기 |
JP4885529B2 (ja) * | 2005-12-08 | 2012-02-29 | 住友重機械工業株式会社 | 放射線検出ユニットおよび放射線検査装置 |
JP4834467B2 (ja) * | 2006-06-15 | 2011-12-14 | 株式会社日立製作所 | プリント基板実装構造及び核医学診断装置 |
JP4909847B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2012-04-04 | 株式会社日立製作所 | 核医学診断装置 |
JP5044809B2 (ja) * | 2006-10-20 | 2012-10-10 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | 放射線検出器及び放射線撮像装置 |
JP2009147147A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Fujifilm Corp | 有機光電変換素子 |
US8017906B2 (en) * | 2008-04-08 | 2011-09-13 | Robert Sigurd Nelson | Slit and slot scan, SAR, and compton devices and systems for radiation imaging |
-
2010
- 2010-07-15 JP JP2010160582A patent/JP5683856B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-07-15 WO PCT/JP2011/066196 patent/WO2012008568A1/ja active Application Filing
- 2011-07-15 CN CN201180034124.6A patent/CN102985849B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-07-15 US US13/809,903 patent/US9006674B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9006674B2 (en) | 2015-04-14 |
WO2012008568A1 (ja) | 2012-01-19 |
JP2012021906A (ja) | 2012-02-02 |
CN102985849B (zh) | 2015-08-19 |
CN102985849A (zh) | 2013-03-20 |
US20130241016A1 (en) | 2013-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101542315A (zh) | 在敏感层上具有多个电极的辐射探测器 | |
US8497482B2 (en) | Radiation detector module | |
JP5436879B2 (ja) | 放射線検出器 | |
US8025439B2 (en) | Radiation detector attaching and detaching device | |
JP5711476B2 (ja) | 放射線検出器カード | |
JP5683856B2 (ja) | 放射線検出装置 | |
JP5436880B2 (ja) | 放射線検出器 | |
JP2012047550A (ja) | 放射線検出器ユニット | |
CN215769043U (zh) | 一种密封型拼接高计数率多气隙阻性板室探测器 | |
US9171987B2 (en) | Radioactive ray detector and radioactive ray detecting apparatus | |
US8203121B2 (en) | Radiation detector stand | |
JP5654793B2 (ja) | 放射線検出素子、及び放射線検出素子の製造方法 | |
JP2012032212A (ja) | 放射線検出器 | |
JP5717999B2 (ja) | 放射線検出器モジュール | |
JP2011209210A (ja) | 放射線検出器 | |
JP5710176B2 (ja) | 放射線検出器 | |
JP2012032322A (ja) | 放射線検出器カード | |
JP2012037273A (ja) | 放射線検出器モジュール | |
JP2012037348A (ja) | 放射線検出器モジュール | |
JP2015161594A (ja) | 放射線検出器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130418 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140430 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20140609 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140625 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141216 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150114 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5683856 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |