JP6260668B2 - Radiation detector using gas amplification - Google Patents
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Description
本発明は、ピクセル型電極によるガス増幅を用いた放射線検出器に関する。 The present invention relates to a radiation detector using gas amplification by a pixel-type electrode.
ガス増幅を利用した放射線検出器として、従来、ピクセル型の放射線検出器が用いられてきた。この放射線検出器は、例えば両面プリント基板の表面にストリップ状陰極電極が形成されるとともに、裏面に陽極ストリップが形成され、ストリップ状陰極電極には、一定間隔に開口部が形成されるとともに、開口部の中心には裏面の陽極ストリップと接続されている円柱状陽極電極、すなわちピクセル電極が形成されたような構成を採っている。 Conventionally, a pixel type radiation detector has been used as a radiation detector utilizing gas amplification. In this radiation detector, for example, a strip-like cathode electrode is formed on the surface of a double-sided printed circuit board, an anode strip is formed on the back surface, and openings are formed at regular intervals in the strip-like cathode electrode. A cylindrical anode electrode connected to the anode strip on the back surface, that is, a pixel electrode is formed at the center of the part.
なお、放射線検出器は、例えばArとエタンとの混合ガス中に配置される。また、前記ピクセル電極と前記ストリップ状陰極電極との間には所定の電圧が印加されている。 The radiation detector is disposed, for example, in a mixed gas of Ar and ethane. A predetermined voltage is applied between the pixel electrode and the strip-like cathode electrode.
上記放射線検出器においては、所定の放射線が前記検出器内に入射すると、前記ガスが電離して電子を生成し、この電子は、上記ストリップ状陰極電極と上記ピクセル電極との間に印加された高電圧、及び上記ピクセル電極の点電極としての形態(形状異方性)に起因して生成される強力な電場によって、電子雪崩増幅を引き起こす。一方、前記電子雪崩増幅によって生じた正イオンは、周囲の前記ストリップ状陰極電極に向けてドリフトする。 In the radiation detector, when predetermined radiation is incident on the detector, the gas is ionized to generate electrons, and the electrons are applied between the strip-like cathode electrode and the pixel electrode. Electron avalanche amplification is caused by a high voltage and a strong electric field generated due to the shape (shape anisotropy) of the pixel electrode as a point electrode. On the other hand, positive ions generated by the electron avalanche amplification drift toward the surrounding strip-like cathode electrode.
この結果、対象となる前記ストリップ状陰極電極及び前記ピクセル電極に、それぞれ正孔と電子とがチャージされる。この電荷が生成された前記ストリップ状陰極電極及び前記ピクセル電極の位置を検出することによって、前記放射線の前記検出器における入射位置を特定することができ、前記放射線の検出が可能となる(特許文献1)。 As a result, holes and electrons are charged in the strip-like cathode electrode and the pixel electrode, respectively. By detecting the positions of the strip-like cathode electrode and the pixel electrode where the charges are generated, the incident position of the radiation in the detector can be specified, and the radiation can be detected (Patent Document). 1).
しかしながら、上述した放射線検出器は、現在の製造技術において、歩留まりを考慮した場合、最大で10cm〜30cm角の大きさのものしか製造することができない。したがって、大型の用途、例えば、人体のX線撮影等に関するX線検出に際して要求されるような40cm角以上の大きさの放射線検出器は、未だ歩留まりよく製造することが困難であって、たとえ製造できたとしても製造コストが増大し、実用可能な大型の放射線検出器は未だ十分に提供することができない。 However, the above-described radiation detector can be manufactured only in a size of 10 cm to 30 cm square at the maximum when the yield is taken into consideration in the current manufacturing technology. Therefore, a radiation detector having a size of 40 cm square or more as required for X-ray detection related to large-scale applications, for example, X-ray imaging of a human body is still difficult to manufacture with a high yield, even if manufactured. Even if it can, the manufacturing cost increases, and a large radiation detector that can be practically used cannot be sufficiently provided.
本発明は、特に40cm角以上の大型であって新規な構成の放射線検出器を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a radiation detector having a novel structure and a large size of 40 cm square or more.
上記目的を達成すべく、本発明のガス増幅を用いた放射線検出器は、それぞれが、絶縁部材の第1の面上に形成されるとともに、円形状の複数の開口部を有する第1の電極パターン、及び前記絶縁部材の前記第1の面と相対向する第2の面上に形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通し、前記第1の電極パターンの前記開口部の略中心部に先端が露出してなる凸状部を有する第2の電極パターンを含む複数のピクセル型電極を有する矩形状の第1〜第4の放射線検出器ユニットと、前記第1〜第4の放射線検出器ユニットをそれぞれ搭載する矩形状の第1〜第4の配線基板と、前記第1〜第4の放射線検出器ユニットそれぞれと前記第1〜第4の配線基板それぞれとを電気的に接続する複数の導電性部材と、を備えている。さらに、前記矩形状の第1〜第4の配線基板それぞれは、4つの角部のうちの第1の角部どうしが互いに隣接する位置関係で配置されている。また、前記矩形状の第1〜第4の放射線検出器ユニットそれぞれは、4つの角部のうちの第1の角部を共有する第1及び第2の2つの辺部に各々沿って形成された複数の第1及び第2のパッドを有し、かつ前記第1の角部の対角に位置する第2の角部どうしが互いに隣接する位置関係で前記第1〜第4の配線基板上に各々搭載されている。さらに、前記第1〜第4の配線基板それぞれは、前記放射線検出器ユニット毎の前記複数の第1及び第2のパッドに対してそれぞれ対向する位置に配置された複数の第3のパッドを有する。また、前記複数の導電性部材は、前記複数の第1及び第2のパッドとそれぞれ対向する位置に配置された前記複数の第3のパッドとを互いに接続する。 In order to achieve the above object, the radiation detector using gas amplification according to the present invention is a first electrode that is formed on the first surface of the insulating member and has a plurality of circular openings. A pattern and a second surface that is opposite to the first surface of the insulating member, penetrate the insulating member, and have a tip at a substantially central portion of the opening of the first electrode pattern A rectangular first to fourth radiation detector unit having a plurality of pixel-type electrodes including a second electrode pattern having a convex portion formed by exposing the first and fourth radiation detector units. A plurality of conductive members for electrically connecting the first to fourth wiring boards having a rectangular shape, the first to fourth radiation detector units, and the first to fourth wiring boards, respectively. And a sex member. Furthermore, each of the rectangular first to fourth wiring boards is arranged in a positional relationship in which the first corners of the four corners are adjacent to each other. Each of the rectangular first to fourth radiation detector units is formed along the first and second sides sharing the first corner of the four corners. A plurality of first and second pads, and second corners located diagonally to the first corner are adjacent to each other on the first to fourth wiring boards. Is mounted on each. Further, each of the first to fourth wiring boards has a plurality of third pads arranged at positions facing the plurality of first and second pads for each radiation detector unit. . The plurality of conductive members connect the plurality of third pads disposed at positions facing the plurality of first and second pads, respectively.
本発明の放射線検出器によれば、絶縁部材の第1の面上に形成されるとともに、円形状の複数の開口部を有する第1の電極パターン、及び前記絶縁部材の前記第1の面と相対向する第2の面上に形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通し、前記第1の電極パターンの前記開口部の略中心部に先端が露出してなる凸状部を有する第2の電極パターンを含む複数のピクセル型電極を有する従来の放射性検出器を、単一の放射線検出器ユニットとし、このような放射線検出器ユニットを複数準備する。次いで、複数の放射線検出器ユニットを互いに隣接するように配線基板上に搭載するとともに、各放射線検出器ユニットを配線基板と導電性部材によって電気的に接続するようにしている。 According to the radiation detector of the present invention, the first electrode pattern formed on the first surface of the insulating member and having a plurality of circular openings, and the first surface of the insulating member; A second portion having a convex portion formed on a second surface facing each other, penetrating through the insulating member, and having a tip exposed at a substantially central portion of the opening of the first electrode pattern; A conventional radiation detector having a plurality of pixel-type electrodes including an electrode pattern is used as a single radiation detector unit, and a plurality of such radiation detector units are prepared. Next, a plurality of radiation detector units are mounted on the wiring board so as to be adjacent to each other, and each radiation detector unit is electrically connected to the wiring board by a conductive member.
したがって、複数の放射線検出器ユニットには、配線基板の表面あるいは内部に形成された配線パターンを介して、外部から高電圧が印加され、かつ放射線の照射から得られた信号が、放射線検出器ユニットから配線基板の配線パターンを介して信号読み出し回路へ伝達されるので、配線基板は、複数の放射線検出器ユニットに対して、共通の高電圧印加と信号読み出しとして機能するようになる。 Therefore, a high voltage is applied to the plurality of radiation detector units from the outside via a wiring pattern formed on the surface or inside of the wiring board, and a signal obtained from radiation irradiation is displayed on the radiation detector unit. Is transmitted to the signal readout circuit via the wiring pattern of the wiring board, so that the wiring board functions as a common high voltage application and signal readout for a plurality of radiation detector units.
この結果、複数の放射線検出器ユニットは、高電圧印加と信号読み出しとの機能を担う配線基板を共有することになり、この配線基板によって、複数の放射線検出器ユニットは互いに同期するようにして高電圧印加と信号読み出しとができるようになる。このため、複数の放射線検出器ユニットは1つの放射線検出器として高電圧印加と信号読み出しとができるようになるので、結果として大型の放射線検出器として機能させることができるようになる。 As a result, the plurality of radiation detector units share a wiring board that is responsible for high voltage application and signal readout, and the plurality of radiation detector units are synchronized with each other by the wiring board. Voltage application and signal readout can be performed. For this reason, a plurality of radiation detector units can perform high voltage application and signal readout as one radiation detector, and as a result, can function as a large radiation detector.
したがって、例えば各放射線検出器ユニットの大きさを20cm角とし、その数を4とすれば、40cm角の大型の放射線検出器と同等の放射線検出器が得られることになる。なお、各放射線検出器ユニットの大きさを、現在の製造技術における高歩留まりの30cm程度とし、あるいはその数を5以上(例えば、9)とすれば、90cm角の大型の放射線検出器と同等の放射線検出器が得られることになる。 Therefore, for example, if the size of each radiation detector unit is 20 cm square and the number thereof is 4, a radiation detector equivalent to a large 40 cm square radiation detector can be obtained. If the size of each radiation detector unit is about 30 cm, which is a high yield in the current manufacturing technology, or the number thereof is 5 or more (for example, 9), it is equivalent to a large radiation detector of 90 cm square. A radiation detector will be obtained.
なお、放射線検出器ユニットの数は、放射線検出器ユニットの大きさ及び得ようとする放射性検出器の大きさによって任意の数とすることができるが、上述したように、現状の製造方法で歩留まりよく得られる放射検出器ユニットの大きさが10cm〜30cm角であることを考慮すると、実質40cm角以上の大きさの放射性検出器を得ようとした場合、その数は4以上であることが好ましい。 The number of radiation detector units can be set to any number depending on the size of the radiation detector unit and the size of the radioactive detector to be obtained. Considering that the size of a radiation detector unit that is often obtained is 10 cm to 30 cm square, when trying to obtain a radioactive detector having a size of substantially 40 cm square or more, the number is preferably 4 or more. .
また、本発明の放射線検出器においては、複数の放射線検出器ユニットのそれぞれに対して配線基板を準備し、各放射線検出器ユニットと各配線基板とを導電性部材によって電気的に接続するようにしている。また、各放射線検出器ユニットは、各放射線検出器ユニットの直交する2辺が、搭載すべき配線基板の直交する2辺と平行に近接して配置されるようにしてそれぞれの配線基板上に搭載され、複数の放射線検出器ユニットは、それぞれの直交する2辺を介して互いに隣接して配置されてなる。すなわち、第2の放射線検出器においては、外観上、上記第1の放射線検出器における配線基板が放射線検出器ユニット毎に分断されたような形態となっている。 In the radiation detector of the present invention, a wiring board is prepared for each of the plurality of radiation detector units, and each radiation detector unit and each wiring board are electrically connected by a conductive member. ing. Each radiation detector unit is mounted on each wiring board so that two orthogonal sides of each radiation detector unit are arranged in parallel and close to two orthogonal sides of the wiring board to be mounted. The plurality of radiation detector units are arranged adjacent to each other via two orthogonal sides. That is, in the second radiation detector, the appearance is such that the wiring board in the first radiation detector is divided for each radiation detector unit.
この場合、各放射線検出器ユニットは、それぞれが搭載された各配線基板によって独立に高電圧印加及び信号読み出しが行われることになるが、これら配線基板による各放射線検出器ユニットの高電圧印加及び信号読み出しは互いに同期させることができる。結果として、複数の放射線検出器ユニットは1つの放射線検出器として高電圧印加及び信号読み出しできるようになるので、大型の放射線検出器として機能させることができるようになる。 In this case, each radiation detector unit is independently subjected to high voltage application and signal readout by each wiring board on which each radiation detector unit is mounted. Readings can be synchronized with each other. As a result, since a plurality of radiation detector units can apply a high voltage and read a signal as one radiation detector, it can function as a large radiation detector.
したがって、例えば各放射線検出器ユニットの大きさを20cm角とし、その数を4とすれば、40cm角の大きさの大型の放射線検出器と同等の放射線検出器が得られることになる。なお、各放射線検出器ユニットの大きさを、現在の製造技術における高歩留まりの30cm程度とし、あるいはその数を5以上(例えば、9)とすれば、90cm角の大きさの大型の放射線検出器と同等の放射線検出器が得られることになる。 Therefore, for example, if the size of each radiation detector unit is 20 cm square and the number thereof is 4, a radiation detector equivalent to a large radiation detector having a size of 40 cm square can be obtained. In addition, if the size of each radiation detector unit is set to about 30 cm, which is a high yield in the current manufacturing technology, or the number thereof is 5 or more (for example, 9), a large radiation detector having a size of 90 cm square. A radiation detector equivalent to the above will be obtained.
この場合においても、放射線検出器ユニットの数は、放射線検出器ユニットの大きさ及び得ようとする放射性検出器の大きさによって任意の数とすることができるが、上述したように、現状の製造方法で歩留まりよく得られる放射検出器ユニットの大きさが10cm〜30cm角であることを考慮すると、実質40cm角以上の大きさの放射性検出器を得ようとした場合、その数は4以上であることが好ましい。 Even in this case, the number of radiation detector units can be an arbitrary number depending on the size of the radiation detector unit and the size of the radioactive detector to be obtained. Considering that the size of the radiation detector unit that can be obtained with a good yield by the method is 10 cm to 30 cm square, the number is 4 or more when trying to obtain a radioactive detector having a size of substantially 40 cm square or more. It is preferable.
また、この放射線検出器においては、複数の放射線検出器ユニットそれぞれに対して配線基板を設けるようにしているので、例えば複数の放射線検出器ユニットの内の1つが故障した場合において、この放射線検出器ユニット及びこれを搭載する配線基板を交換すれば、放射線検出器は全体として再び高電圧印加及び信号読み出しができる。一方、前述した放射線検出器は、1つの放射線検出器が故障した場合においても、この放射線検出器のみを交換することは不可能であって、放射線検出器ごとに新たな放射線検出器と交換しなければならない。 In this radiation detector, since the wiring board is provided for each of the plurality of radiation detector units, for example, when one of the plurality of radiation detector units fails, the radiation detector is provided. If the unit and the wiring board on which the unit is mounted are replaced, the radiation detector as a whole can apply a high voltage and read a signal again. On the other hand, the radiation detector described above cannot replace only this radiation detector even if one radiation detector fails, and each radiation detector must be replaced with a new radiation detector. There must be.
したがって、この放射線検出器は、放射線検出器ユニットが故障した場合の修理コストを低減することができる。 Therefore, this radiation detector can reduce the repair cost when the radiation detector unit fails.
本発明の一例において、導電性部材はワイヤー部材とすることができる。この場合、放射線検出器ユニットと配線基板との電気的接続は、ワイヤーボンディングなる簡易かつ汎用の技術を用いて行うことができる。なお、この場合においては、ワイヤーのボンディングを固定し、さらには隣接した放射線検出器との電気的接触等を防止すべく、樹脂で封止することが好ましい。 In one example of the present invention, the conductive member can be a wire member. In this case, electrical connection between the radiation detector unit and the wiring board can be performed using a simple and general-purpose technique of wire bonding. In this case, it is preferable to seal with resin so as to fix the bonding of the wire and further prevent electrical contact with the adjacent radiation detector.
また、本発明の一例において、導電性部材は、主面上にストリップ状の配線パターンが形成されてなるフレキシブル配線基板とすることができる。この場合、放射線検出器ユニットと配線基板との電気的接続は、フレキシブル配線基板のストリップ状の配線パターンを介して行われることになる。ストリップ状の配線パターンは、フレキシブル配線基板の基板によって保護されるので、ワイヤーボンディングなどの場合のように、隣接した放射線検出器との電気的接触等は自ずから防止される。しかしながら、放射線検出器ユニット及び配線基板との接続部における結合力を保持するために、例えば、異方性導電樹脂を介して放射線検出器ユニット及び配線基板に接続することが好ましい。 In one example of the present invention, the conductive member can be a flexible wiring board in which a strip-like wiring pattern is formed on the main surface. In this case, electrical connection between the radiation detector unit and the wiring board is performed via a strip-like wiring pattern of the flexible wiring board. Since the strip-like wiring pattern is protected by the substrate of the flexible wiring board, electrical contact with adjacent radiation detectors is naturally prevented as in the case of wire bonding or the like. However, in order to maintain the coupling force at the connection portion between the radiation detector unit and the wiring board, for example, it is preferable to connect to the radiation detector unit and the wiring board via an anisotropic conductive resin.
さらに、本発明の一例において、複数の放射線検出器ユニット間を接続する追加の導電性部材を設けることができる。この場合、複数の放射線検出器ユニットは互いに電気的に導通(接続)されることになるので、これら複数の放射線検出器ユニットの高電圧印加及び信号読み出しを同期させることが容易になる。 Furthermore, in an example of the present invention, an additional conductive member for connecting a plurality of radiation detector units can be provided. In this case, since the plurality of radiation detector units are electrically connected (connected) to each other, it becomes easy to synchronize the high voltage application and signal readout of the plurality of radiation detector units.
なお、追加の導電性部材は、導電性部材と同様にワイヤー部材あるいは主面上にストリップ状の配線パターンが形成されてなるフレキシブル配線基板とすることができる。ワイヤー及びフレキシブル配線基板を用いた場合の利点及び欠点は、上記導電性部材と同様であり、このような観点から、これらワイヤー部材を樹脂で被覆することができるとともに、フレキシブル基板の接続部における接続を、異方性導電樹脂を用いて行うことができる。 The additional conductive member can be a wire member or a flexible wiring board in which a strip-like wiring pattern is formed on the main surface in the same manner as the conductive member. Advantages and disadvantages in the case of using a wire and a flexible wiring board are the same as those of the conductive member. From such a viewpoint, these wire members can be coated with a resin, and the connection at the connection portion of the flexible board is possible. Can be performed using an anisotropic conductive resin.
特に限定されるものではないが、例えば放射線検出器ユニットと配線基板との電気的な接続は、放射線検出器ユニットのピクセル電極から延在するようにして形成されたパッドと、配線基板に形成されたパッドとの間で行われる。 Although not particularly limited, for example, the electrical connection between the radiation detector unit and the wiring board is formed on the wiring board and a pad formed so as to extend from the pixel electrode of the radiation detector unit. It is done between the pads.
以上説明したように、本発明によれば、特に40cm角以上の大型であって新規な構成
の放射線検出器を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a radiation detector having a novel structure with a large size of 40 cm square or more.
以下、本発明の特徴及びその他の利点について、発明を実施するための形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the features and other advantages of the present invention will be described based on embodiments for carrying out the invention.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の放射線検出器の一例における概略構成を示す側面図であり、図2は、図1に示す放射線検出器の平面図である。また、図3は、図1及び図2に示す放射線検出器の、放射線検出器ユニットの一つを拡大して示す斜視図である。なお、本実施形態における放射線検出器の特徴を明確にすべく、図2においては、図1に示す封止樹脂及び保護カバーについては記載を省略している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration in an example of the radiation detector of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the radiation detector shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged perspective view showing one of the radiation detector units of the radiation detector shown in FIGS. 1 and 2. In order to clarify the characteristics of the radiation detector in this embodiment, the sealing resin and the protective cover shown in FIG. 1 are not shown in FIG.
図1及び図2に示すように、本実施形態における放射線検出器10は、4つの放射線検出器ユニット11−1,11−2,11−3及び11−4を有している。これら4つの放射線検出器ユニット11−1,11−2,11−3及び11−4は、互いに隣接するようにして配線基板13上に図示しない接着剤等によって固定され、搭載されている。
As shown in FIG.1 and FIG.2, the
また、第1の放射線検出器ユニット11−1には、その主面上において、2つの直交する外縁に沿って第1のパッド11−1A及び第2のパッド11−1Bが形成されており、第2の放射線検出器ユニット11−2にも、その主面上において、2つの直交する外縁に沿って第1のパッド11−2A及び第2のパッド11−2Bが形成されている。さらに、第3の放射線検出器ユニット11−3にも、その主面上において、2つの直交する外縁に沿って第1のパッド11−3A及び第2のパッド11−3Bが形成されており、第4の放射線検出器ユニット11−4にも、その主面上において、2つの直交する外縁に沿って第1のパッド11−4A及び第2のパッド11−4Bが形成されている。 The first radiation detector unit 11-1 includes a first pad 11-1A and a second pad 11-1B formed along two orthogonal outer edges on the main surface. Also on the main surface of the second radiation detector unit 11-2, a first pad 11-2A and a second pad 11-2B are formed along two orthogonal outer edges. Furthermore, the first radiation pad 11-3A and the second pad 11-3B are also formed on the main surface of the third radiation detector unit 11-3 along two orthogonal outer edges. The fourth radiation detector unit 11-4 is also formed with a first pad 11-4A and a second pad 11-4B along two orthogonal outer edges on the main surface.
配線基板13の主面上には、上述した各放射線検出器ユニット11−1〜11−4の第1のパッド11−1A,11−2A,11−3A及び11−4Aと対向するようにしてパッド13Aが設けられており、第2のパッド11−1B,11−2B,11−3B及び11−4Bと対向するようにしてパッド13Bが設けられている。さらに、パッド13A及びパッド13Bの外方には、配線基板13の各外縁に沿ってコネクター18が設けられている。コネクター18は、配線基板13を、外部制御回路及び外部駆動回路等に接続するためのものである。
On the main surface of the
なお、特に図示しないが、配線基板13内部には、パッド13A及びパッド13Bとこれらに1対1で対応するコネクター18の各接続端子へ電気的に接続するための配線パターンが形成されている。
Although not particularly illustrated, wiring patterns for electrically connecting the
また、各放射線検出器ユニット11−1〜11−4の第1のパッド11−1A,11−2A,11−3A及び11−4Aは、対向して設けられた配線基板13のパッド13Aと、それぞれワイヤー14によって接続されている。同様に、各放射線検出器ユニット11−1〜11−4の第2のパッド11−1B,11−2B,11−3B及び11−4Bは、対向して設けられた配線基板13のパッド13Bと、それぞれワイヤー14によって接続されている。さらに、ワイヤー14はエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂によって封止されている。
In addition, the first pads 11-1A, 11-2A, 11-3A, and 11-4A of the radiation detector units 11-1 to 11-4 are respectively opposed to the
図1から明らかなように、本実施形態の放射線検出器10は、配線基板13のパッド13A及びコネクター18間から立設し、放射線検出器ユニット11−1〜11−4を覆うようにして設けられた、放射線検出器ユニット11−1〜11−4に対する保護カバー19が設けられている。
As is apparent from FIG. 1, the
図3に示すように、第1の放射性検出器ユニット11−1は、絶縁部材21の主面11A上に形成された、円形状の複数の開口部22Aを有する第1の電極パターン22と、絶縁部材21の裏面21B上に、第1の電極パターン22と直交するようにして形成された第2の電極パターン23とを含んでいる。第2の電極パターン23は、絶縁部材21を貫通し、第1の電極パターン22の開口部22Aの略中心部に先端が露出してなる凸状部24を有する。凸状部24は、ピクセル電極(検出電極)を構成し、その結果、第1の電極パターン22及び第2の電極パターン23はピクセル型電極を構成する。なお、凸状部24の上面は平坦となっており、その周囲にエッジが形成されている。
As shown in FIG. 3, the first radioactive detector unit 11-1 includes a first electrode pattern 22 formed on the main surface 11A of the insulating
また、第1の電極パターン22からは、その両端に延在するようにして第1のパッド11−1Aが形成されている。さらに、第2の電極パターン23からは、絶縁部材21内を貫通するようにして形成された層間接続体25を介して、絶縁部材21の主面21A上において第2のパッド11−1Bが形成されている。すなわち、図1及び図2に示す放射線検出器10における第1の放射線検出器ユニット11−1の第1のパッド11−1Aは、この第1の放射線検出器11−1の第1の電極パターン22と電気的に導通したパッドであり、第2のパッド11−1Bは、第1の放射線検出器11−1の第2の電極パターン23と電気的に導通したパッドである。
Further, a first pad 11-1A is formed from the first electrode pattern 22 so as to extend to both ends thereof. Furthermore, a second pad 11-1 B is formed on the
なお、第2の放射線検出器ユニット11−2、第3の放射線検出器ユニット11−3及び第4の放射線検出器ユニット11−4の構成も、図3に示す符号“11−1”が、それぞれ“11−2”、“11−3”及び“11−4”に代わったのみであって、その基本構成は、図3に示す第1の放射線検出器ユニット11−1と同じである。 The configuration of the second radiation detector unit 11-2, the third radiation detector unit 11-3, and the fourth radiation detector unit 11-4 is also represented by the reference numeral “11-1” shown in FIG. They are only replaced with “11-2”, “11-3”, and “11-4”, respectively, and the basic configuration is the same as that of the first radiation detector unit 11-1 shown in FIG.
本実施形態の放射線検出器10によれば、図3に示すような構成の放射線検出器ユニット11−1〜11−4を互いに隣接するように配線基板13上に搭載するとともに、各放射線検出器ユニット11−1〜11−4の外縁に形成された第1のパッド11−1A〜11−4A及び第2のパッド11−1B〜11−4Bを、配線基板13上に形成されたパッド13A及び13Bとそれぞれワイヤー14によって電気的に接続するようにしている。また、配線基板13内部には、パッド13A及びパッド13Bをコネクター18の対応する接続ピンへ電気的に接続するための配線パターンが形成されている。
According to the
したがって、放射線検出器ユニット11−1〜11−4には、配線基板13のコネクター18に接続された外部高電圧系からの高電圧印加が配線基板13に内蔵された配線パターン(図示せず)並びにパッド13A及び13Bを介して行われ、一方、放射線検出器ユニット11−1〜11−4が放射線から得た信号が、配線基板13に内蔵された配線パターン(図示せず)を介して外部信号読み出し回路等へ伝達されるようになる。この結果、配線基板13は、放射線検出器ユニット11−1〜11−4に対して共通の高電圧印加系及び信号読み出し系として機能するようになる。この結果、放射線検出器ユニット11−1〜11−4は、高電圧印加系及び信号読み出し系である配線基板13を共有することになり、この配線基板13によって、放射線検出器ユニット11−1〜11−4は互いに同期するようにして高電圧印加及び信号読み出しができるようになる。
Therefore, in the radiation detector units 11-1 to 11-4, a wiring pattern (not shown) in which high voltage application from an external high voltage system connected to the
特に、配線基板13のパッド13Aは、放射線検出器ユニット11−1〜11−4の第1の電極パターンのパッドとワイヤー14を介して電気的に接続されており、配線基板13のパッド13Bは、放射線検出器ユニット11−1〜11−4の第2の電極パターンのパッドとワイヤー14を介して電気的に接続されている。したがって、これら第1の電極パターン及び第2の電極パターン間に印加すべき電圧も、放射線検出器ユニット11−1〜11−4間で同じ値となるように制御することができ、放射線検出器ユニット11−1〜11−4間の検出感度を互いに等しくすることができる。
In particular, the
このため、放射線検出器ユニット11−1〜11−4は1つの放射線検出器として高電圧印加及び信号読み出しを行うことができるようになるので、結果として本実施形態の放射線検出器10は、大型の放射線検出器として機能させることができるようになる。
For this reason, since the radiation detector units 11-1 to 11-4 can perform high voltage application and signal readout as one radiation detector, as a result, the
したがって、例えば放射線検出器ユニット11−1〜11−4の大きさをそれぞれ20cm角とすれば、40cm角の大きさの大型の放射線検出器と同等の放射線検出器10が得られることになる。なお、放射線検出器ユニット11−1〜11−4の大きさを、現在の製造技術における高歩留まりの30cm程度とすれば、60cm角の大きさの大型の放射線検出器と同等の放射線検出器10が得られることになる。
Therefore, for example, if each of the radiation detector units 11-1 to 11-4 is 20 cm square, the
なお、本実施形態において、放射線検出器ユニットの数は4としているが、放射線検出器ユニットの大きさ及び得ようとする放射性検出器の大きさによって任意の数とすることができる。但し、現状の製造方法で歩留まりよく得られる放射検出器ユニットの大きさが10cm〜30cm角であることを考慮すると、実質40cm角以上の大きさの放射性検出器を得ようとした場合、その数は4以上であることが好ましい。 In the present embodiment, the number of radiation detector units is four. However, the number may be any number depending on the size of the radiation detector unit and the size of the radioactive detector to be obtained. However, in consideration of the fact that the size of the radiation detector unit that can be obtained with good yield by the current manufacturing method is 10 cm to 30 cm square, the number of radio detectors that are substantially 40 cm square or larger is obtained. Is preferably 4 or more.
また、本実施形態においては、放射線検出器11−1〜11−4の第1のパッド11−1A〜11−4Aと配線基板13のパッド13Aとの間、及び放射線検出器11−1〜11−4の第2のパッド11−1B〜11−4Bと配線基板13のパッド13Bとの間をワイヤー14によって電気的に接続している。この場合、パッド間の電気的接続は、ワイヤーボンディングなる簡易かつ汎用の技術を用いて行うことができる。
In the present embodiment, the radiation detectors 11-1 to 11-4 of the radiation detectors 11-1 to 11-4 and the
さらに、本実施形態では、ワイヤー14を樹脂封止しているので、ボンディングを固定し、さらには隣接した放射線検出器との電気的接触等を防止することができる。
Furthermore, in this embodiment, since the
なお、各放射線検出器11−1〜11−4の放射線検出原理は公知であるが、図3を参照して簡単に説明する。 The radiation detection principle of each of the radiation detectors 11-1 to 11-4 is known, but will be briefly described with reference to FIG.
放射線検出器ユニット11−1は、所定のガス、例えばHeとメタンとの混合ガス雰囲気中に配置し、さらに、保護カバー19の上面にアルミニウム板などを貼付し、所定の電圧をバイアスする。第1の電極パターン22をカソードとし、第2の電極パターン23をアノードとした場合、上述した混合ガス雰囲気中に放射線が入射すると、この放射線は前記ガスと衝突することによって前記ガスを電離し、電子を生成する。
The radiation detector unit 11-1 is arranged in a predetermined gas atmosphere, for example, a mixed gas atmosphere of He and methane, and an aluminum plate or the like is attached to the upper surface of the
生成した電子は、保護カバー19の上面に形成されたアルミニウム板のバイアス電圧を受けて放射線検出器ユニット11−1に導かれ、第1の電極パターン22と、第2の電極パターン23の凸状部24との間に印加された電圧に起因して生成された大きな電場によって、電子雪崩を引き起こし、凸状部24に溜まるようになる。一方、前記電子雪崩によって生じた正イオンは、凸状部24から周囲の第1の電極パターン22に向けてドリフトする。
The generated electrons receive the bias voltage of the aluminum plate formed on the upper surface of the
この結果、第1の電極パターン22及び第2の電極パターン23の凸状部24にそれぞれ正孔と電子がチャージされるようになるので、凸状部24、すなわちピクセル電極の位置を図示しない電荷検出回路で検出することによって、前記放射線の、放射線検出器ユニット11−1における入射位置を特定することができ、前記放射線の検出が可能となる。 As a result, holes and electrons are charged in the convex portions 24 of the first electrode pattern 22 and the second electrode pattern 23, respectively, so that the positions of the convex portions 24, that is, the pixel electrodes are not shown. By detecting with the detection circuit, the incident position of the radiation in the radiation detector unit 11-1 can be specified, and the radiation can be detected.
(第2の実施形態)
図4は、本発明の放射線検出器の他の例における概略構成を示す側面図であり、図5は、図4に示す放射線検出器の平面図である。なお、本実施形態における放射線検出器の特徴を明確にすべく、図5においては、図4に示す封止樹脂及び保護カバーについては記載を省略している。なお、図1〜図3に示す構成要素と類似あるいは同一の構成要素については同一の符号を用いている。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of another example of the radiation detector of the present invention, and FIG. 5 is a plan view of the radiation detector shown in FIG. In addition, in order to clarify the characteristics of the radiation detector in the present embodiment, the sealing resin and the protective cover shown in FIG. 4 are not shown in FIG. In addition, the same code | symbol is used about the component similar or the same as the component shown in FIGS. 1-3.
本実施形態においては、放射線検出器ユニット11−1,11−2,11−3及び11−4のそれぞれに対して配線基板13−1,13−2,13−3及び13−4を準備し、これら放射線検出器ユニット11−1〜11−4をそれぞれ配線基板13−1〜13−4に対して図示しない接着剤等で固定して搭載するととともに、放射線検出器ユニット11−1〜11−4と配線基板13−1〜13−4とをワイヤー14によって電気的に接続するようにしている。
In the present embodiment, wiring boards 13-1, 13-2, 13-3, and 13-4 are prepared for the radiation detector units 11-1, 11-2, 11-3, and 11-4, respectively. The radiation detector units 11-1 to 11-4 are fixedly mounted on the wiring boards 13-1 to 13-4 with an adhesive or the like (not shown), and the radiation detector units 11-1 to 11-. 4 and the wiring boards 13-1 to 13-4 are electrically connected by
具体的には、第1の放射線検出器ユニット11−1の外縁に沿って形成した第1のパッド11−1Aと対向するようにして、第1の放射線検出器ユニット11−1を搭載する第1の配線基板13−1においてパッド13Aを形成し、第1のパッド11−1Aとパッド13Aとをワイヤー14で電気的に接続するとともに、第1の放射線検出器ユニット11−1の外縁に沿って形成した第2のパッド11−1Bと対向するようにして、第1の放射線検出器ユニット11−1を搭載する第1の配線基板13−1においてパッド13Bを形成し、第2のパッド11−1Bとパッド13Bとをワイヤー14で電気的に接続する。
Specifically, the first radiation detector unit 11-1 is mounted so as to face the first pad 11-1A formed along the outer edge of the first radiation detector unit 11-1. A
同様に、第2の放射線検出器ユニット11−2の外縁に沿って形成した第1のパッド11−2Aと対向するようにして、第2の放射線検出器ユニット11−2を搭載する第2の配線基板13−2においてパッド13Aを形成し、第1のパッド11−2Aとパッド13Aとをワイヤー14で電気的に接続するとともに、第2の放射線検出器ユニット11−2の外縁に沿って形成した第2のパッド11−2Bと対向するようにして、第2の放射線検出器ユニット11−2を搭載する第1の配線基板13−2においてパッド13Bを形成し、第2のパッド11−2Bとパッド13Bとをワイヤー14で電気的に接続する。
Similarly, the second radiation detector unit 11-2 is mounted so as to face the first pad 11-2A formed along the outer edge of the second radiation detector unit 11-2. A
また、第3の放射線検出器ユニット11−3の外縁に沿って形成した第1のパッド11−3Aと対向するようにして、第3の放射線検出器ユニット11−3を搭載する第3の配線基板13−3においてパッド13Aを形成し、第1のパッド11−3Aとパッド13Aとをワイヤー14で電気的に接続するとともに、第3の放射線検出器ユニット11−3の外縁に沿って形成した第2のパッド11−3Bと対向するようにして、第3の放射線検出器ユニット11−3を搭載する第1の配線基板13−3においてパッド13Bを形成し、第2のパッド11−3Bとパッド13Bとをワイヤー14で電気的に接続する。
Also, a third wiring for mounting the third radiation detector unit 11-3 so as to face the first pad 11-3A formed along the outer edge of the third radiation detector unit 11-3. A
さらに、第4の放射線検出器ユニット11−4の外縁に沿って形成した第4のパッド11−4Aと対向するようにして、第4の放射線検出器ユニット11−4を搭載する第4の配線基板13−4においてパッド13Aを形成し、第1のパッド11−4Aとパッド13Aとをワイヤー14で電気的に接続するとともに、第4の放射線検出器ユニット11−4の外縁に沿って形成した第2のパッド11−4Bと対向するようにして、第4の放射線検出器ユニット11−4を搭載する第4の配線基板13−4においてパッド13Bを形成し、第2のパッド11−4Bとパッド13Bとをワイヤー14で電気的に接続する。
Further, a fourth wiring for mounting the fourth radiation detector unit 11-4 so as to face the fourth pad 11-4A formed along the outer edge of the fourth radiation detector unit 11-4. A
なお、放射線検出器ユニット11−1〜11−4を配線基板13−1〜13−4に搭載するに際しては、各放射線検出器ユニット11−1〜11−4の、第1のパッド及び第2のパッドが形成されていない側の、直交する2辺、すなわち直交する2つの外縁が、搭載すべき配線基板13−1〜13−4の、パッド13A及びパッド13Bが形成されていない側の直交する2辺、すなわち直交する2つの外縁と平行に近接して配置されるようにして行う。また、放射線検出器ユニット11−1〜11−4は、それぞれの直交する2辺を介して互いに隣接するようにして配置する。換言すれば、本実施形態の放射線検出器30は、外観上、第1の実施形態の放射線検出器10における配線基板13が放射線検出器ユニット毎に分断されたような形態となっている。
When the radiation detector units 11-1 to 11-4 are mounted on the wiring boards 13-1 to 13-4, the first pad and the second pad of each of the radiation detector units 11-1 to 11-4 are used. The two sides that are orthogonal to each other, that is, the two outer edges that are orthogonal to each other, are orthogonal to the side on which the
また、配線基板13−1〜13−4内部には、パッド13A及びパッド13Bとこれらに1対1で対応するコネクタ18の各接続端子へ電気的に接続するための配線パターンが形成されている。
Further, inside the wiring boards 13-1 to 13-4, there are formed wiring patterns for electrically connecting the
この場合、放射線検出器ユニット11−1〜11−4には、配線基板13のコネクター18に接続された外部高電圧系からの高電圧印加が配線基板13に内蔵された配線パターン(図示せず)並びにパッド13A及び13Bを介して行われ、一方、放射線検出器ユニット11−1〜11−4が放射線から得た信号が、配線基板13に内蔵された配線パターン(図示せず)を介して外部信号読み出し回路等へ伝達されるようになる。この結果、放射線検出器ユニット11−1〜11−4は、それぞれ配線基板13−1〜13−4によって独立に機能することになる。しかしながら、これら配線基板13−1〜13−4による放射線検出器ユニット11−1〜11−4の高電圧印加及び信号読み出しは互いに同期させることができる。
In this case, the radiation detector units 11-1 to 11-4 have a wiring pattern (not shown) in which high voltage application from an external high voltage system connected to the
特に、配線基板13−1〜13−4のパッド13Aは、放射線検出器ユニット11−1〜11−4の第1の電極パターンのパッドとワイヤー14を介して電気的に接続されており、配線基板13−1〜13−4のパッド13Bは、放射線検出器ユニット11−1〜11−4の第2の電極パターンのパッドとワイヤー14を介して電気的に接続されている。したがって、これら第1の電極パターン及び第2の電極パターン間に印加すべき電圧も、放射線検出器ユニット11−1〜11−4間で同じ値となるように制御することができ、放射線検出器ユニット11−1〜11−4間の検出感度を互いに等しくすることができる。
In particular, the
このため、放射線検出器ユニット11−1〜11−4は1つの放射線検出器として機能するようになるので、結果として本実施形態の放射線検出器30は、大型の放射線検出器として機能させることができるようになる。 For this reason, since the radiation detector units 11-1 to 11-4 function as one radiation detector, as a result, the radiation detector 30 of the present embodiment can function as a large radiation detector. become able to.
したがって、例えば放射線検出器ユニット11−1〜11−4の大きさをそれぞれ20cm角とすれば、40cm角の大きさの大型の放射線検出器と同等の放射線検出器10が得られることになる。なお、放射線検出器ユニット11−1〜11−4の大きさを、現在の製造技術における高歩留まりの30cm程度とすれば、60cm角の大きさの大型の放射線検出器と同等の放射線検出器30が得られることになる。
Therefore, for example, if each of the radiation detector units 11-1 to 11-4 is 20 cm square, the
なお、本実施形態において、放射線検出器ユニットの数は4としているが、放射線検出器ユニットの大きさ及び得ようとする放射性検出器の大きさによって任意の数とすることができる。但し、現状の製造方法で歩留まりよく得られる放射検出器ユニットの大きさが10cm〜30cm角であることを考慮すると、実質40cm角以上の大きさの放射性検出器を得ようとした場合、その数は4以上であることが好ましい。 In the present embodiment, the number of radiation detector units is four. However, the number may be any number depending on the size of the radiation detector unit and the size of the radioactive detector to be obtained. However, in consideration of the fact that the size of the radiation detector unit that can be obtained with good yield by the current manufacturing method is 10 cm to 30 cm square, the number of radio detectors that are substantially 40 cm square or larger is obtained. Is preferably 4 or more.
また、本実施形態においても、放射線検出器11−1〜11−4の第1のパッド11−1A〜11−4Aと配線基板13−1〜13−4のパッド13Aとの間、及び放射線検出器11−1〜11−4の第2のパッド11−1B〜11−4Bと配線基板13−1〜13−4のパッド13Bとの間をワイヤー14によって電気的に接続している。この場合、パッド間の電気的接続は、ワイヤーボンディングなる簡易かつ汎用の技術を用いて行うことができる。
Also in the present embodiment, the radiation detection is performed between the first pads 11-1A to 11-4A of the radiation detectors 11-1 to 11-4 and the
さらに、本実施形態では、ワイヤー14を樹脂封止しているので、ボンディングを固定し、さらには隣接した放射線検出器との電気的接触等を防止することができる。
Furthermore, in this embodiment, since the
また、本実施形態では、放射線検出器ユニット11−1〜11−4それぞれに対して配線基板13−1〜13−4を設けるようにしているので、例えば放射線検出器ユニット11−1が故障した場合において、この放射線検出器ユニット11−1及びこれを搭載する配線基板13−1を交換すれば、放射線検出器30は全体として再び制御及び駆動させることができる。一方、第1の実施形態における放射線検出器10は、例えば放射線検出器ユニット11−1が故障した場合においても、この放射線検出器11−1のみを交換することは不可能であって、放射線検出器10ごと新たな放射線検出器と交換しなければならない。
In the present embodiment, since the wiring boards 13-1 to 13-4 are provided for the radiation detector units 11-1 to 11-4, for example, the radiation detector unit 11-1 has failed. In some cases, if the radiation detector unit 11-1 and the wiring board 13-1 on which the radiation detector unit 11-1 is mounted are replaced, the radiation detector 30 can be controlled and driven again as a whole. On the other hand, in the
したがって、本実施形態の放射線検出器30は、放射線検出器ユニットが故障した場合の修理コストを低減することができる。 Therefore, the radiation detector 30 of this embodiment can reduce the repair cost when the radiation detector unit fails.
(第3の実施形態)
図6は、本発明の放射線検出器のその他の例における概略構成を示す側面図であり、図7は、図6に示す放射線検出器の平面図である。また、図8は、図6及び図7に示す放射線検出器のフレキシブル配線基板の概略構成を示す図であり、図9は、図6及び図7に示す放射線検出器のフレキシブル配線基板による接合部を拡大して示す図である。なお、本実施形態における放射線検出器の特徴を明確にすべく、図7においては、図6に示す保護カバーについては記載を省略している。また、図1〜図3に示す構成要素と類似あるいは同一の構成要素については同一の符号を用いている。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a side view showing a schematic configuration in another example of the radiation detector of the present invention, and FIG. 7 is a plan view of the radiation detector shown in FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of the flexible wiring board of the radiation detector shown in FIGS. 6 and 7, and FIG. 9 is a joint portion of the radiation detector shown in FIGS. 6 and 7 by the flexible wiring board. It is a figure which expands and shows. In addition, in order to clarify the characteristics of the radiation detector in the present embodiment, the description of the protective cover shown in FIG. 6 is omitted in FIG. Moreover, the same code | symbol is used about the component similar to or the same as the component shown in FIGS.
本実施形態の放射線検出器40は、図1及び図2に示す第1の実施形態の放射線検出器10において、放射線検出器ユニット11−1〜11−4の第1のパッド11−1A,11−2A,11−3A及び11−4Aと対向して設けられた配線基板13のパッド13Aとをワイヤー14で接続する代わりにフレキシブル配線基板44で接続している。同様に、放射線検出器ユニット11−1〜11−4の第2のパッド11−1B,11−2B,11−3B及び11−4Bと対向して設けられた配線基板13のパッド13Bとをワイヤー14によって接続する代わりに、同じくフレキシブル配線基板44で接続している。
The
なお、その他の構成は、第1の実施形態の放射線検出器10と同様であるので説明を省略する。
Since other configurations are the same as those of the
本実施形態においては、上述のように、放射線検出器ユニット11−1〜11−4のパッドと配線基板のパッドとをフレキシブル配線基板44で接続している。したがって、ワイヤー14を使用した接続に比較して、隣接した放射線検出器との電気的接触等は自ずから防止される。このため、ワイヤー14を使用した場合のように封止樹脂等を設ける必要がない。
In the present embodiment, as described above, the pads of the radiation detector units 11-1 to 11-4 and the pads of the wiring board are connected by the
但し、フレキシブル配線基板44は、放射線検出器ユニット11−1〜11−4のパッドと配線基板とのパッドとを、例えば放射線検出器ユニット11−1等における隣接するパッド同士、及び配線基板13における隣接するパッド同士が電気的に干渉しないように、電気的接続を行うべき配線パターンは、図8に示すように、例えばポリイミドなどからなるフレキシブル基板441の主面上においてストリップ状に形成され、ストリップ状の配線パターン442を構成することが必要である。
However, the
したがって、フレキシブル配線基板44は、ストリップ状配線パターン442が、放射線検出器ユニット11−1〜11−4のパッドと配線基板のパッドとを電気的に接続できるように、ストリップ状配線パターン442の長さ方向が、放射線検出器ユニットのパッド及び配線基板のパッド間の線分方向と一致するようにして配置する。
Therefore, the
一方、放射線検出器ユニット11−1〜11−4のパッド及び配線基板のパッドに対するフレキシブル配線基板44の接合力は低いので、例えば図9に示すように、異方性導電樹脂46を介在させて、フレキシブル配線基板44の、放射線検出器ユニット11−1〜11−4のパッド及び配線基板のパッドに対する接合力を向上させることが好ましい。
On the other hand, since the bonding force of the
なお、本実施形態においても、放射線検出器ユニット11−1〜11−4には、配線基板13のコネクター18に接続された外部高電圧系からの高電圧印加が配線基板13に内蔵された配線パターン(図示せず)並びにパッド13A及び13Bを介して行われ、一方、放射線検出器ユニット11−1〜11−4が放射線から得た信号が、配線基板13に内蔵された配線パターン(図示せず)を介して外部信号読み出し回路等へ伝達されるようになる。したがって、配線基板13は、放射線検出器ユニット11−1〜11−4に対して共通の高電圧印加系及び信号読み出し系として機能するようになる。この結果、放射線検出器ユニット11−1〜11−4は、高電圧印加系及び信号読み出し系である配線基板13を共有することになり、この配線基板13によって、放射線検出器ユニット11−1〜11−4は互いに同期するようにして高電圧印加及び信号読み出しができるようになる。
Also in the present embodiment, the radiation detector units 11-1 to 11-4 have a high voltage applied from the external high voltage system connected to the
このため、放射線検出器ユニット11−1〜11−4は1つの放射線検出器として高電圧印加及び信号読み出しを行うことができるようになるので、結果として本実施形態の放射線検出器40は、大型の放射線検出器として機能させることができるようになる。
For this reason, since the radiation detector units 11-1 to 11-4 can perform high voltage application and signal readout as one radiation detector, as a result, the
(参考例)
図10は、参考例の放射線検出器の概略構成を示す側面図である。なお、図1〜図3に示す構成要素と類似あるいは同一の構成要素については同一の符号を用いている。
(Reference example)
FIG. 10 is a side view showing a schematic configuration of a radiation detector of a reference example. In addition, the same code | symbol is used about the component similar or the same as the component shown in FIGS. 1-3.
放射線検出器50においては、第1の放射線検出器ユニット11−1の相対向する外縁において、これら外縁に沿って第1のパッド11−1Aが形成されるとともに、第3の放射線検出器ユニット11−3と隣接する外縁において、この外縁に沿って第2のパッド11−1Bが形成されている。また、第2の放射線検出器ユニット11−2の、第1の放射線検出器ユニット11−1と隣接する外縁において、この外縁に沿って第1のパッド11−2Aが形成されるとともに、第4の放射線検出器ユニット11−4と隣接する外縁において、この外縁に沿って第2のパッド11−2Bが形成されている。 In the radiation detector 50, first pads 11-1 </ b> A are formed along the outer edges of the outer edges of the first radiation detector unit 11-1 opposite to each other, and the third radiation detector unit 11. At the outer edge adjacent to -3, the second pad 11-1B is formed along this outer edge. In addition, at the outer edge of the second radiation detector unit 11-2 adjacent to the first radiation detector unit 11-1, a first pad 11-2A is formed along this outer edge, and the fourth In the outer edge adjacent to the radiation detector unit 11-4, a second pad 11-2B is formed along the outer edge.
さらに、第3の放射線検出器ユニット11−3の、第1の放射線検出器ユニット11−1と隣接する外縁及びこれと相対向する外縁には、これら外縁に沿って第2のパッド11−3Bが形成されるとともに、第4の放射線検出器ユニット11−4と隣接する外縁及びこれと相対向する外縁には、これら外縁に沿って第1のパッド11−3Aが形成されている。さらに、第4の放射線検出器ユニット11−4の、第2の放射線検出器ユニット11−2と隣接する外縁には、この外縁に沿って第2のパッド11−4Bが形成されるとともに、第3の放射線検出器ユニット11−3と隣接する外縁には、この外縁に沿って第1のパッド11−4Aが形成されている。 Further, the outer edge of the third radiation detector unit 11-3 adjacent to the first radiation detector unit 11-1 and the outer edge opposite to the outer edge are arranged on the second pad 11-3B along these outer edges. Are formed on the outer edge adjacent to and opposite to the fourth radiation detector unit 11-4 along the outer edge. Further, a second pad 11-4B is formed on the outer edge of the fourth radiation detector unit 11-4 adjacent to the second radiation detector unit 11-2 along the outer edge. A first pad 11-4A is formed along the outer edge adjacent to the third radiation detector unit 11-3.
配線基板13の主面上には、第1の放射線検出器ユニット11−1の第1のパッド11−1A及び第3の放射線検出器ユニット11−3の第1のパッド11−3Aと対向するようにしてパッド13Aが設けられており、第3の放射線検出器ユニット11−3の第2のパッド11−3B及び第4の放射線検出器ユニット11−4の第2のパッド11−4Bと対向するようにしてパッド13Bが設けられている。さらに、パッド13A及びパッド13Bの外方には、配線基板13の各外縁に沿ってコネクター18が設けられている。コネクター18は、配線基板13を、外部高電圧印加回路及び外部信号読み出し回路等に接続するためのものである。
On the main surface of the
なお、特に図示しないが、配線基板13内部には、パッド13A及びパッド13Bとこれらに1対1で対応するコネクタ18の各接続端子とを電気的に接続するための配線パターンが形成されている。
Although not particularly illustrated, a wiring pattern for electrically connecting the
また、第1の放射線検出器ユニット11−1の第1のパッド11−1A及び第3の放射線検出器ユニット11−3の第1のパッド11−3Aと対向して設けられた配線基板13のパッド13Aは、それぞれワイヤー14によって接続されている。同様に、第3の放射線検出器ユニット11−3の第2のパッド11−3B及び第4の放射線検出器ユニット11−4の第2のパッド11−4Bと対向して設けられたパッド13Bは、それぞれワイヤー14によって接続されている。ワイヤー14はエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂によって封止することができる。
Further, the
さらに、放射線検出器50においては、互いに隣接する第1の放射線検出器ユニット11−1の第1のパッド11−1Aと第2の放射線検出器ユニット11−2の第1のパッド11−2Aとが追加のワイヤー54によって接続されるとともに、互いに隣接する第1の放射線検出器ユニット11−1の第2のパッド11−1Bと第3の放射線検出器ユニット11−3の第2のパッド11−3Bとが追加のワイヤー54によって接続されている。
Further, in the radiation detector 50, the first pad 11-1A of the first radiation detector unit 11-1 and the first pad 11-2A of the second radiation detector unit 11-2 that are adjacent to each other. Are connected by an
また、互いに隣接する第2の放射線検出器ユニット11−2の第2のパッド11−2Bと第4の放射線検出器ユニット11−4の第2のパッド11−4Bとが追加のワイヤー54によって接続されるとともに、互いに隣接する第3の放射線検出器ユニット11−3の第1のパッド11−3Aと第4の放射線検出器ユニット11−4の第1のパッド11−4Aとが追加のワイヤー54によって接続されている。
Further, the second pad 11-2B of the second radiation detector unit 11-2 adjacent to each other and the second pad 11-4B of the fourth radiation detector unit 11-4 are connected by an
このように放射線検出器50においては、第1の放射線検出器ユニット11−1〜11−4が直接的にワイヤー54によって電気的に接続されているので、これら第1の放射線検出器ユニット11−1〜11−4は必然的に同期して高電圧印加及び信号読み出しを行うことになる。
Thus, in the radiation detector 50, since the 1st radiation detector units 11-1 to 11-4 are directly electrically connected by the
したがって、放射線検出器ユニット11−1〜11−4には、配線基板13のコネクター18に接続された外部高電圧系からの高電圧印加が配線基板13に内蔵された配線パターン(図示せず)並びにパッド13A及び13Bを介して行われ、一方、放射線検出器ユニット11−1〜11−4が放射線から得た信号が、配線基板13に内蔵された配線パターン(図示せず)を介して外部信号読み出し回路等へ伝達されるようになる。したがって、配線基板13は、放射線検出器ユニット11−1〜11−4に対して共通の高電圧印加系及び信号読み出し系として機能するようになる。この結果、放射線検出器ユニット11−1〜11−4は、高電圧印加系及び信号読み出し系である配線基板13を共有することになり、この配線基板13によって、放射線検出器ユニット11−1〜11−4は互いに同期するようにして高電圧印加及び信号読み出しができるようになる。
Therefore, in the radiation detector units 11-1 to 11-4, a wiring pattern (not shown) in which high voltage application from an external high voltage system connected to the
特に、放射線検出器ユニット11−1〜11−4の第1のパッド11−1A〜11−4A同士が電気的に接続され、放射線検出器ユニット11−1〜11−4の第2のパッド11−1B〜11−4B同士が電気的に接続されているので、放射線検出器ユニット11−1〜11−4の第1の電極パターン及び第2の電極パターンに印加すべき電圧を同期させて同じ値となるように制御することができ、放射線検出器ユニット11−1〜11−4間の検出感度を互いに等しくすることができる。 In particular, the first pads 11-1A to 11-4A of the radiation detector units 11-1 to 11-4 are electrically connected to each other, and the second pads 11 of the radiation detector units 11-1 to 11-4 are connected. Since -1B to 11-4B are electrically connected, the voltages to be applied to the first electrode pattern and the second electrode pattern of the radiation detector units 11-1 to 11-4 are synchronized and the same. The detection sensitivity between the radiation detector units 11-1 to 11-4 can be made equal to each other.
このため、放射線検出器ユニット11−1〜11−4は1つの放射線検出器としてより簡易に高電圧印加及び信号を読み出すことができるようになるので、結果として放射線検出器50は、大型の放射線検出器としてより簡易に機能させることができるようになる。 For this reason, the radiation detector units 11-1 to 11-4 can more easily apply a high voltage and read out signals as one radiation detector. As a result, the radiation detector 50 has a large-size radiation. It can be made to function more easily as a detector.
また、放射線検出器ユニット11−1〜11−4間の必然的な同期制御に起因して外部から取り込むべき高電圧印加及び読み出し信号の量を低減させることができるので、図10に示すように、高電圧印加等と接続すべきコネクター18の数も、図1に示す放射線検出器10と比較して低減することができる。したがって、放射線検出器50の構成を、図1に示す放射線検出器10に比較してより簡略化することができる。
Further, since the amount of high voltage application and readout signals to be taken in from outside can be reduced due to the inevitable synchronization control between the radiation detector units 11-1 to 11-4, as shown in FIG. The number of
なお、パッド間の電気的接続にワイヤーを用いたが、第3の実施形態で示したように、フレキシブル配線基板を用いることもできる。 In addition, although the wire was used for the electrical connection between pads, as shown in 3rd Embodiment, a flexible wiring board can also be used.
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。 The present invention has been described in detail based on the above specific examples. However, the present invention is not limited to the above specific examples, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、第1の実施形態では、4つの放射線検出器ユニット11−1,11−2,11−3及び11−4を用いて、放射線検出器10を正方形状に形成しているが、任意の2つ、例えば、放射線検出器ユニット11−1及び11−2を選択して、横長の放射線検出器を構成することもできるし、放射線検出器ユニット11−1及び11−3を選択して、縦長の放射線検出器を構成することもできる。また、6つの放射線検出器を用いて、これら放射線検出器を2×3のマトリックス状に配列し、横長あるいは縦長の放射線検出器とすることもできる。合計16個あるいは25個の放射線検出器を用い、4×4のマトリックス状あるいは5×5のマトリックス状に配列することもできる。
For example, in the first embodiment, the
また、第2の実施形態でも、4つの放射線検出器ユニット11−1,11−2,11−3及び11−4、並びに4つの配線基板13−1,13−2,13−3及び13−4を用いて、放射線検出器30を正方形状に形成しているが、任意の2つ、例えば放射線検出器ユニット11−1及び11−2並びに配線基板13−1及び13−2を選択して、横長の放射線検出器を構成することもできるし、放射線検出器ユニット11−1及び11−3並びに配線基板13−1及び13−3を選択して、縦長の放射線検出器を構成することもできる。 Also in the second embodiment, four radiation detector units 11-1, 11-2, 11-3 and 11-4, and four wiring boards 13-1, 13-2, 13-3 and 13- are used. 4, the radiation detector 30 is formed in a square shape, but any two, for example, the radiation detector units 11-1 and 11-2 and the wiring boards 13-1 and 13-2 are selected. A horizontally long radiation detector can be configured, or the radiation detector units 11-1 and 11-3 and the wiring boards 13-1 and 13-3 can be selected to configure a vertically long radiation detector. it can.
10,30,40,50 放射線検出器
11−1 第1の放射線検出器ユニット
11−2 第2の放射線検出器ユニット
11−3 第3の放射線検出器ユニット
11−4 第4の放射線検出器ユニット
11−1A 第1の放射線検出器ユニットの第1のパッド
11−1B 第1の放射線検出器ユニットの第2のパッド
13 配線基板
13−1 第1の配線基板
13−2 第2の配線基板
13−3 第3の配線基板
13−4 第4の配線基板
14 ワイヤー
17 封止樹脂
18 コネクター
19 保護カバー
21 絶縁部材
22 第1の電極パターン
23 第2の電極パターン
24 第2の電極パターンの凸状部
25 層間接続体
44 フレキシブル配線基板
46 異方性導電樹脂
54 追加のワイヤー
10, 30, 40, 50 Radiation detector 11-1 First radiation detector unit 11-2 Second radiation detector unit 11-3 Third radiation detector unit 11-4 Fourth radiation detector unit 11-1A The first pad of the first radiation detector unit 11-1B The second pad of the first
Claims (6)
前記第1〜第4の放射線検出器ユニットをそれぞれ搭載する矩形状の第1〜第4の配線基板と、
前記第1〜第4の放射線検出器ユニットそれぞれと前記第1〜第4の配線基板それぞれとを電気的に接続する複数の導電性部材と、を備え、
前記矩形状の第1〜第4の配線基板それぞれは、4つの角部のうちの第1の角部どうしが互いに隣接する位置関係で配置され、
前記矩形状の第1〜第4の放射線検出器ユニットそれぞれは、4つの角部のうちの第1の角部を共有する第1及び第2の2つの辺部に各々沿って形成された複数の第1及び第2のパッドを有し、かつ前記第1の角部の対角に位置する第2の角部どうしが互いに隣接する位置関係で前記第1〜第4の配線基板上に各々搭載され、
前記第1〜第4の配線基板それぞれは、前記放射線検出器ユニット毎の前記複数の第1及び第2のパッドに対してそれぞれ対向する位置に配置された複数の第3のパッドを有し、
前記複数の導電性部材は、前記複数の第1及び第2のパッドとそれぞれ対向する位置に配置された前記複数の第3のパッドとを互いに接続する、ガス増幅を用いた放射線検出器。 Each of the first electrode pattern formed on the first surface of the insulating member and having a plurality of circular openings, and the second surface opposite to the first surface of the insulating member A plurality of pixels including a second electrode pattern formed thereon and having a convex portion penetrating the insulating member and having a tip exposed at a substantially central portion of the opening of the first electrode pattern Rectangular first to fourth radiation detector units having a mold electrode;
Rectangular first to fourth wiring boards each mounting the first to fourth radiation detector units;
A plurality of conductive members that electrically connect each of the first to fourth radiation detector units and each of the first to fourth wiring boards;
Each of the rectangular first to fourth wiring boards is arranged in a positional relationship in which the first corners of the four corners are adjacent to each other,
Each of the rectangular first to fourth radiation detector units is formed in plural along the first and second sides sharing the first corner of the four corners. Each of the first and second pads, and the second corners located diagonally to the first corner are adjacent to each other on the first to fourth wiring boards. Installed,
Each of the first to fourth wiring boards has a plurality of third pads disposed at positions opposed to the plurality of first and second pads for each radiation detector unit,
The radiation detector using gas amplification, wherein the plurality of conductive members connect the plurality of third pads arranged at positions facing the plurality of first and second pads, respectively.
前記複数の第2のパッドは、前記絶縁部材内を貫通するようにして形成された層間接続体を介して前記第2の電極パターンと接続されている、
請求項1に記載のガス増幅を用いた放射線検出器。 The plurality of first pads are connected to the first electrode pattern,
The plurality of second pads are connected to the second electrode pattern via an interlayer connector formed so as to penetrate through the insulating member.
A radiation detector using gas amplification according to claim 1 .
請求項1又は2に記載のガス増幅を用いた放射線検出器。 The conductive member is a wire member.
A radiation detector using gas amplification according to claim 1 .
請求項3に記載のガス増幅を用いた放射線検出器。 The wire member is resin-sealed.
A radiation detector using gas amplification according to claim 3 .
請求項1から4までのいずれか1項に記載のガス増幅を用いた放射線検出器。 The conductive member is a flexible wiring board in which a strip-like wiring pattern is formed on a main surface.
A radiation detector using gas amplification according to any one of claims 1 to 4 .
請求項5に記載のガス増幅を用いた放射線検出器。 The flexible wiring board is electrically connected to the radiation detector unit and the wiring board by an anisotropic conductive resin.
A radiation detector using gas amplification according to claim 5 .
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