JPH04276587A - 放射線検出装置 - Google Patents
放射線検出装置Info
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- JPH04276587A JPH04276587A JP6244791A JP6244791A JPH04276587A JP H04276587 A JPH04276587 A JP H04276587A JP 6244791 A JP6244791 A JP 6244791A JP 6244791 A JP6244791 A JP 6244791A JP H04276587 A JPH04276587 A JP H04276587A
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高エネルギー放射線の入
射方向同定，ＲＩ分布などの測定に用いるシンチレータ
を用いた放射線検出装置に関するものであり，特に，放
射線像を計測するに際して空間分解能およびＳ／Ｎを向
上させる放射線検出装置に関する。
射方向同定，ＲＩ分布などの測定に用いるシンチレータ
を用いた放射線検出装置に関するものであり，特に，放
射線像を計測するに際して空間分解能およびＳ／Ｎを向
上させる放射線検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来の放射線計測装置の断面構成
図を示す。この放射線計測装置は，複数チャネルのコリ
メータからなるコリメータユニット１，このコリメータ
ユニットの各チャンネルにそれぞれ対応する複数チャネ
ルのシンチレータからなるシンチレータユニット２，お
よび，前記各チャンネルに対応するダイノード列および
アノードを有する光電子増倍管５が図示の如く組み合わ
されて構成されている。なお，本明細書において，図４
に図解したようにコリメータユニット１，シンチレータ
ユニット２および光電子増倍管５を有するものを放射線
計測装置と呼び，光電子増倍管５を含まないものを放射
線検出装置と呼ぶ。
図を示す。この放射線計測装置は，複数チャネルのコリ
メータからなるコリメータユニット１，このコリメータ
ユニットの各チャンネルにそれぞれ対応する複数チャネ
ルのシンチレータからなるシンチレータユニット２，お
よび，前記各チャンネルに対応するダイノード列および
アノードを有する光電子増倍管５が図示の如く組み合わ
されて構成されている。なお，本明細書において，図４
に図解したようにコリメータユニット１，シンチレータ
ユニット２および光電子増倍管５を有するものを放射線
計測装置と呼び，光電子増倍管５を含まないものを放射
線検出装置と呼ぶ。
【０００３】図４に示した放射線計測装置は複数の放射
線をそれぞれ独立に検出するものであり，コリメータユ
ニット１およびシンチレータユニット２はそれぞれ，図
５に斜視図として示すように，１６チャネルのコリメー
タおよび各チャンネルに対応する１６チャネルのシンチ
レータが２次元アレー状に配列されている。これら複数
のチャネルに対応して光電子増倍管５内にも複数チャネ
ル分のダイノード群とアノードとが配設されているが，
図４においては図解の関係上，１チャネル分のダイノー
ド群８と１つのアノード９とを示している。
線をそれぞれ独立に検出するものであり，コリメータユ
ニット１およびシンチレータユニット２はそれぞれ，図
５に斜視図として示すように，１６チャネルのコリメー
タおよび各チャンネルに対応する１６チャネルのシンチ
レータが２次元アレー状に配列されている。これら複数
のチャネルに対応して光電子増倍管５内にも複数チャネ
ル分のダイノード群とアノードとが配設されているが，
図４においては図解の関係上，１チャネル分のダイノー
ド群８と１つのアノード９とを示している。
【０００４】コリメータユニット１のあるチャネルのコ
リメータ，たとえば，コリメータ１５に放射線３１が入
射すると，放射線はそのコリメータ１５においてコリメ
ートされ，コリメータ１５の後段に位置するシンチレー
タユニット２の対応するチャネルのシンチレータ２５に
入射する。シンチレータ２５に入射した放射線は光に変
換される。変換された光はシンチレータ２５の出力側に
設けられた保護ガラス４を介して放射され，さらに光電
子増倍管５のフェースプレート６を介してその内面に形
成されている光電面７に入射されて光電子を発生させる
。光電面７から放出された光電子はダイノード８１〜８
９で順次増倍され，アノード９から電気信号として光電
子増倍管５の外部に取り出される。
リメータ，たとえば，コリメータ１５に放射線３１が入
射すると，放射線はそのコリメータ１５においてコリメ
ートされ，コリメータ１５の後段に位置するシンチレー
タユニット２の対応するチャネルのシンチレータ２５に
入射する。シンチレータ２５に入射した放射線は光に変
換される。変換された光はシンチレータ２５の出力側に
設けられた保護ガラス４を介して放射され，さらに光電
子増倍管５のフェースプレート６を介してその内面に形
成されている光電面７に入射されて光電子を発生させる
。光電面７から放出された光電子はダイノード８１〜８
９で順次増倍され，アノード９から電気信号として光電
子増倍管５の外部に取り出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような複数のチャ
ンネルを有する放射線検出装置において，Ｓ／Ｎと隣接
するチャネル相互間の空間分解能とは最も重要視される
要素であるが，上述した放射線計測装置においては，シ
ンチレータユニット２の各シンチレータの出力端に配設
されている保護ガラス４および光電子増倍管５のフェー
スプレート６においてそれぞれ，光の拡散，散乱が生じ
る。そのような光の拡散，散乱が発生すると，上記チヤ
ネルに対応した光電面の所定位置から離れた上記チャン
ネルとは異なるチャンネルに対応した光電面位置に光が
入射し，また逆に対応するチャンネルとは異なるチャン
ネルのシンチレータの光が当該光電面に入射するという
「光のクロストーク」現象が発生する。これはバックグ
ランドノイズを増加させ，空間分解能およびＳ／Ｎが低
下する。本発明は，上記光のクロストークを防止して，
Ｓ／Ｎおよび空間分解能を向上する放射線検出装置を提
供することを目的とする。
ンネルを有する放射線検出装置において，Ｓ／Ｎと隣接
するチャネル相互間の空間分解能とは最も重要視される
要素であるが，上述した放射線計測装置においては，シ
ンチレータユニット２の各シンチレータの出力端に配設
されている保護ガラス４および光電子増倍管５のフェー
スプレート６においてそれぞれ，光の拡散，散乱が生じ
る。そのような光の拡散，散乱が発生すると，上記チヤ
ネルに対応した光電面の所定位置から離れた上記チャン
ネルとは異なるチャンネルに対応した光電面位置に光が
入射し，また逆に対応するチャンネルとは異なるチャン
ネルのシンチレータの光が当該光電面に入射するという
「光のクロストーク」現象が発生する。これはバックグ
ランドノイズを増加させ，空間分解能およびＳ／Ｎが低
下する。本発明は，上記光のクロストークを防止して，
Ｓ／Ｎおよび空間分解能を向上する放射線検出装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
，本発明においては，シンチレータユニットの複数のシ
ンチレータのそれぞれの出力端に光収束手段を設ける。 すなわち，本発明の放射線検出装置は，複数のシンチレ
ータを有するシンチレータユニットと，このシンチレー
タユニットの各シンチレータの出力端に設けられた光を
収束させる複数の光収束手段を有する。
，本発明においては，シンチレータユニットの複数のシ
ンチレータのそれぞれの出力端に光収束手段を設ける。 すなわち，本発明の放射線検出装置は，複数のシンチレ
ータを有するシンチレータユニットと，このシンチレー
タユニットの各シンチレータの出力端に設けられた光を
収束させる複数の光収束手段を有する。
【０００７】
【作用】シンチレータユニットのあるチャンネルのシン
チレータ内に入射された放射線は光に変換される。この
光はそのシンチレータの出力端に設けられた光収束手段
で収束される。その結果，光収束手段の後段に配設され
ている，光電変換装置，たとえば，光電面増倍管の光電
面の所定位置に収束された光が入射される。他のチャネ
ルについても同様に，それぞれのシンチレータに入射し
た放射線が光に変換され，さらに光収束手段で収束され
た光が光電面それぞれのチャネルに対応するが，他のチ
ャンネルに対応するものと重複しない所定位置に入射さ
れるから，光クロストークの発生が防止され，空間分解
能およびＳ／Ｎが向上する。
チレータ内に入射された放射線は光に変換される。この
光はそのシンチレータの出力端に設けられた光収束手段
で収束される。その結果，光収束手段の後段に配設され
ている，光電変換装置，たとえば，光電面増倍管の光電
面の所定位置に収束された光が入射される。他のチャネ
ルについても同様に，それぞれのシンチレータに入射し
た放射線が光に変換され，さらに光収束手段で収束され
た光が光電面それぞれのチャネルに対応するが，他のチ
ャンネルに対応するものと重複しない所定位置に入射さ
れるから，光クロストークの発生が防止され，空間分解
能およびＳ／Ｎが向上する。
【０００８】
【実施例】図１に本発明の実施例の放射線検出装置の部
分断面図を示す。この放射線検出装置は，図解の関係で
１つのチャネル分のみ示している。この例においては，
図４および図５に示したコリメータユニット１の１つの
コリメータ２５，および，シンチレータユニット２の１
つのシンチレータ２５を示している。他の複数のチャネ
ルも同様に構成される。なお，本発明の放射線検出装置
には，図４において放射線計測装置として示した構成の
うち光電子増倍管５を含めていないが，コリメータユニ
ット１を含めてもよい。また，この放射線検出装置の後
段に，光電変換装置としての図４に示した光電子増倍管
５を設けることにより，放射線計測装置が構成される。 以下，本発明の放射線検出装置の説明にあたって，図４
に示した光電子増倍管５を含めて述べる。
分断面図を示す。この放射線検出装置は，図解の関係で
１つのチャネル分のみ示している。この例においては，
図４および図５に示したコリメータユニット１の１つの
コリメータ２５，および，シンチレータユニット２の１
つのシンチレータ２５を示している。他の複数のチャネ
ルも同様に構成される。なお，本発明の放射線検出装置
には，図４において放射線計測装置として示した構成の
うち光電子増倍管５を含めていないが，コリメータユニ
ット１を含めてもよい。また，この放射線検出装置の後
段に，光電変換装置としての図４に示した光電子増倍管
５を設けることにより，放射線計測装置が構成される。 以下，本発明の放射線検出装置の説明にあたって，図４
に示した光電子増倍管５を含めて述べる。
【０００９】シンチレータ２５の出力端に，光収束手段
の１例としてのマイクロレンズ１１が配設されている。 マイクロレンズは複数のチャネルに対応して保護ガラス
４０内にアレー上に形成され，平面マイクロレンズを構
成している。
の１例としてのマイクロレンズ１１が配設されている。 マイクロレンズは複数のチャネルに対応して保護ガラス
４０内にアレー上に形成され，平面マイクロレンズを構
成している。
【００１０】コリメータ１５に入射した放射線３１は，
上述したように，そのコリメータ１５内でコリメートさ
れてシンチレータ２５に入射し，シンチレータ２５内で
光３３に変換される。この変換光３３がシンチレータ２
５の出力端に設けられた保護ガラス４０に形成されたマ
イクロレンズ１１で収束され，保護ガラス４０および光
電子増倍管５のフェースプレート６を介して光電子増倍
管５の光電面７のシンチレータ２５に対応した所定位置
に入射され，その光電面７の所定位置から光電子３７を
放出させる。
上述したように，そのコリメータ１５内でコリメートさ
れてシンチレータ２５に入射し，シンチレータ２５内で
光３３に変換される。この変換光３３がシンチレータ２
５の出力端に設けられた保護ガラス４０に形成されたマ
イクロレンズ１１で収束され，保護ガラス４０および光
電子増倍管５のフェースプレート６を介して光電子増倍
管５の光電面７のシンチレータ２５に対応した所定位置
に入射され，その光電面７の所定位置から光電子３７を
放出させる。
【００１１】図１に示した実施例においては，厚さ３ｍ
ｍの保護ガラス４０内に凸レンズ状のマイクロレンズ１
１が形成されている。このマイクロレンズ１１は，保護
ガラス４０にシンチレータ側から凸状に屈折率を増加す
る成分をドープして凸レンズを形成しており，マイクロ
レンズ１１の屈折率ｎ１１は保護ガラス４０の屈折率ｎ
４０よりも大きい。フェースプレート６は厚さがほぼ２
ｍｍである。シンチレータ２５の屈折率ｎ２５は２程度
であり，マイクロレンズ１１の屈折率ｎ１１よりも大き
い。したがって，シンチレータ２５からマイクロレンズ
１１へ入射した光３３は光軸中心方向に屈折される。マ
イクロレンズ１１の屈折率ｎ１１が保護ガラス４０の屈
折率ｎ４０よりも大きいから，マイクロレンズ１１の出
力面で光はさらに光軸中心に向かって屈折される。これ
により，シンチレータ２５出力端から射出した光はマイ
クロレンズ１１の収束作用により，光電子増倍管５の光
電面７のシンチレータ２５に対応するチャネル位置の中
心に収束され，その位置から光電子３７を放出させる。 この光電子３７は，上述したように，図４に示した光電
子増倍管５内のダイノード群８１〜８９によって増倍さ
れ，アノード９から電気信号として光電子増倍管５の外
部に出力される。
ｍの保護ガラス４０内に凸レンズ状のマイクロレンズ１
１が形成されている。このマイクロレンズ１１は，保護
ガラス４０にシンチレータ側から凸状に屈折率を増加す
る成分をドープして凸レンズを形成しており，マイクロ
レンズ１１の屈折率ｎ１１は保護ガラス４０の屈折率ｎ
４０よりも大きい。フェースプレート６は厚さがほぼ２
ｍｍである。シンチレータ２５の屈折率ｎ２５は２程度
であり，マイクロレンズ１１の屈折率ｎ１１よりも大き
い。したがって，シンチレータ２５からマイクロレンズ
１１へ入射した光３３は光軸中心方向に屈折される。マ
イクロレンズ１１の屈折率ｎ１１が保護ガラス４０の屈
折率ｎ４０よりも大きいから，マイクロレンズ１１の出
力面で光はさらに光軸中心に向かって屈折される。これ
により，シンチレータ２５出力端から射出した光はマイ
クロレンズ１１の収束作用により，光電子増倍管５の光
電面７のシンチレータ２５に対応するチャネル位置の中
心に収束され，その位置から光電子３７を放出させる。 この光電子３７は，上述したように，図４に示した光電
子増倍管５内のダイノード群８１〜８９によって増倍さ
れ，アノード９から電気信号として光電子増倍管５の外
部に出力される。
【００１２】光電面７の上記チャネルに対応する位置に
入射した光３５は充分収束されている。他のチャネルに
ついても同様である。したがって，複数のチャネルにつ
いて対応する各シンチレータに入射し光に変換され，さ
らにマイクロレンズで収束され，光電面７の対応する位
置に入射し，隣接するチャネル相互間で光クロストーク
が発生しない。
入射した光３５は充分収束されている。他のチャネルに
ついても同様である。したがって，複数のチャネルにつ
いて対応する各シンチレータに入射し光に変換され，さ
らにマイクロレンズで収束され，光電面７の対応する位
置に入射し，隣接するチャネル相互間で光クロストーク
が発生しない。
【００１３】本発明の放射線検出装置の他の実施例を以
下に示す。図２に示す実施例は，保護ガラス４０の両端
面にマイクロレンズ１２，１３を形成させたものである
。これらマイクロレンズ１２，１３の形成方法はマイク
ロレンズ１３に関して，外側からドープすることを除い
て図１に示したマイクロレンズ１１の形成方法と同じで
ある。この実施例においても，位置３２において放射線
から変換された光３３がマイクロレンズ１２，１３によ
って収束され，光電面７の所定のチャネル対応位置に入
射される。この実施例では，２つのマイクロレンズ１２
，１３を用いているので，３ｍｍ程度の厚さの保護ガラ
ス４０においても，光３３を充分収束させることができ
る。
下に示す。図２に示す実施例は，保護ガラス４０の両端
面にマイクロレンズ１２，１３を形成させたものである
。これらマイクロレンズ１２，１３の形成方法はマイク
ロレンズ１３に関して，外側からドープすることを除い
て図１に示したマイクロレンズ１１の形成方法と同じで
ある。この実施例においても，位置３２において放射線
から変換された光３３がマイクロレンズ１２，１３によ
って収束され，光電面７の所定のチャネル対応位置に入
射される。この実施例では，２つのマイクロレンズ１２
，１３を用いているので，３ｍｍ程度の厚さの保護ガラ
ス４０においても，光３３を充分収束させることができ
る。
【００１４】図３に示す実施例は，シンチレータ２５の
出力部分にセルフォックレンズ２１を装着したものであ
る。セルフォックレンズ２１は光軸を中心とした半径方
向にそって傾斜した屈折率を有している。この実施例に
おいても，上記実施例と同様，位置３２において変換さ
れた光３３をセルフォックレンズ２１で収束させて光電
面７の所定のチャネルに対応する位置に入射させる。傾
斜した屈折率を有するセルフォックレンズ２１を用いる
と光３３の屈折が滑らかに行わる。保護ガラス４０には
シンチレータユニットの各チャンネルに対応してセルフ
ォクレンズが形成されており，これが各チャネルについ
て上記同様に光を収束して光電面７の対応する位置に入
射される。
出力部分にセルフォックレンズ２１を装着したものであ
る。セルフォックレンズ２１は光軸を中心とした半径方
向にそって傾斜した屈折率を有している。この実施例に
おいても，上記実施例と同様，位置３２において変換さ
れた光３３をセルフォックレンズ２１で収束させて光電
面７の所定のチャネルに対応する位置に入射させる。傾
斜した屈折率を有するセルフォックレンズ２１を用いる
と光３３の屈折が滑らかに行わる。保護ガラス４０には
シンチレータユニットの各チャンネルに対応してセルフ
ォクレンズが形成されており，これが各チャネルについ
て上記同様に光を収束して光電面７の対応する位置に入
射される。
【００１５】
【発明の効果】以上に述べたように，本発明によれば，
シンチレータの出力端に光収束手段を設けることにより
，光クロストークの発生を防止でき，空間分解能および
Ｓ／Ｎを向上させることができる。
シンチレータの出力端に光収束手段を設けることにより
，光クロストークの発生を防止でき，空間分解能および
Ｓ／Ｎを向上させることができる。
【図１】本発明の第１実施例の放射線検出装置の部分概
略断面図である。
略断面図である。
【図２】本発明の第２実施例の放射線検出装置の部分概
略断面図である。
略断面図である。
【図３】本発明の第３実施例の放射線検出装置の部分概
略断面図である。
略断面図である。
【図４】従来の放射線計測装置の概略断面構成図である
。
。
【図５】図４に示したコリメータユニットとシンチレー
タユニットの斜視図である。
タユニットの斜視図である。
１・・コリメータユニット，２・・シンチレータユニッ
ト，４，４０・・保護ガラス，５・・光電子増倍管，６
・・フェースプレート ７・・光電面，８・・ダイノード群， ９・・アノー
ド，１１，１２・・マイクロレンズ，２１・・セルフォ
ックレンズ。
ト，４，４０・・保護ガラス，５・・光電子増倍管，６
・・フェースプレート ７・・光電面，８・・ダイノード群， ９・・アノー
ド，１１，１２・・マイクロレンズ，２１・・セルフォ
ックレンズ。
Claims (1)
- 【請求項１】 放射線を光に変換する複数のシンチレ
ータを有するシンチレータユニットと，該複数のシンチ
レータのそれぞれの出力端に設けられた複数の光収束手
段とを有する放射線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6244791A JPH04276587A (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 放射線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6244791A JPH04276587A (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 放射線検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04276587A true JPH04276587A (ja) | 1992-10-01 |
Family
ID=13200475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6244791A Pending JPH04276587A (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 放射線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04276587A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7435966B2 (en) * | 2003-01-28 | 2008-10-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | X-ray detector |
| JP2016125880A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 国立大学法人 東京大学 | 放射線計測システム及び光学系 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5317381A (en) * | 1976-07-30 | 1978-02-17 | Hitachi Ltd | Scintillation counter |
| JPS56128475A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-07 | Toshiba Corp | Radiation detector |
| JPS61226677A (ja) * | 1985-03-30 | 1986-10-08 | Shimadzu Corp | ２次元放射線検出装置 |
| JPS61296290A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-27 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線像検出装置 |
| JPS6439576A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-09 | Hamamatsu Photonics Kk | Radiation position detector |
-
1991
- 1991-03-05 JP JP6244791A patent/JPH04276587A/ja active Pending
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| JP2016125880A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 国立大学法人 東京大学 | 放射線計測システム及び光学系 |
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