JPH04303786A - 放射線検出器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、放射性核種としてポ
ジトロン放出性核種やシングルフォトン放出性核種を用
いたリング型のＥＣＴ装置（エミッションコンピュータ
トモグラフィ装置）などに好適な放射線検出器に関する
。

【０００２】

【従来の技術】リング型ＥＣＴ装置では、多数の放射線
検出器をリング型に配列する必要がある。従来では、放
射線検出器として、通常、１個のシンチレータに１個の
光電変換器を光学的に結合したものが用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようにシンチレータと光電変換器とを１対１に対応させ
て組み合わせた放射線検出器を配列する場合、光電変換
器はその外形サイズがある程度より小さくできないため
、密度高く配列できず、結局、データの空間分解能を高
めることができないという問題がある。また、光電変換
器の使用個数が非常に多くなり、しかも光電変換器は高
価であるため、多大な製造コストがかかる点も問題であ
る。

【０００４】この発明は、上記に鑑み、より少ない数の
光電変換器で済ますことにより低コストとしながら、空
間分解能を高めるようにした放射線検出器を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による放射線検出器では、複数のシンチレ
ータを配列してそのどれかに放射線が入射したときその
シンチレータで発光が生じるようにし、その各々で生じ
た光を複数の光電変換器に導く光路同士をハーフミラー
膜で隔て、そのハーフミラー膜の透過・反射度をハーフ
ミラー膜の位置に応じて、中央部では透過度が高く周辺
部ほど反射度が高くなるように変え、光電変換器の出力
の比により発光したシンチレータの位置を計算する際の
精度を高める。すなわち、光電変換器に入る光の量が発
光したシンチレータの位置に応じて変化することを利用
して複数光電変換器の出力の比により発光シンチレータ
の位置を求めるのであるが、上記のようにハーフミラー
膜の透過・反射度を変化させることにより、周辺に位置
するシンチレータで発光が生じたときでも、中央付近の
シンチレータで発光が生じた場合と同じような、光電変
換器への入射光量変化を得ることができるので、シンチ
レータの位置計算精度が上がる。

【０００６】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図１に示すように、細長い
シンチレータ１が多数個、ここではＸ方向に８個、Ｙ方
向に８個、合計６４個密着配列されている。これらのシ
ンチレータ１はそれぞれＢａＳＯ４などの反射材で分離
されて光学的に独立にされている。そして、これら６４
個のシンチレータ１によって形成されるブロックの上面
（光出射面）にライトガイド２が結合され、さらにこの
ライトガイド２の上面に４個の光電子増倍管などの光電
変換器４が結合される。このシンチレータブロックの下
面は放射線の入射面となる。ＥＣＴ装置の放射線検出器
として用いる場合は、このような放射線検出器をＸ方向
（またはＹ方向）に多数並べてリング型とする。

【０００７】このライトガイド２はハーフミラー膜３に
よって６４個に仕切られており、６４個のシンチレータ
１に対応している。すなわち、ライトガイド２のそのそ
れぞれは光の入力面（下面）と光の出力面（上面）とを
有し、その入力面の各々は、シンチレータ１の各出力面
と光学的に結合され、出力面は光電変換器４の入力面に
結合される。そして、ハーフミラー膜３の透過・反射度
は、その位置に応じて変えてある。中央部ほど透過度を
高め反射度を低くし、周辺部ほど透過度を低くして反射
度を高めている。このように透過・反射度の異なるハー
フミラー膜３として、たとえば厚みの異なる白色テフロ
ンテープなどを使用することができる。

【０００８】４個の光電変換器４はこの実施例では四角
柱状の外形を有する角型の光電子増倍管が用いられ、そ
の各々の出力が位置演算回路５に導かれる。

【０００９】このように構成された放射線検出器におい
て、シンチレータ１の集合体の下面方向からγ線などの
放射線が入射すると、その放射線が入射したシンチレー
タ１において発光が生じる。その光は、そのシンチレー
タ１の上面から出射し、対応する１つのライトガイド２
に入り、このライトガイド２に導かれてその上面より出
射し、光電変換器４に入る。各ライトガイド２のしきり
膜はハーフミラー膜３となっているので、一つのライト
ガイド２に入射した光は、すべての光がそのライトガイ
ド２だけで伝達されるわけではなく、一部の光がハーフ
ミラー膜３を通って周辺のライトガイド２にまで分配さ
れる。集合体において、入射した光はその位置関係が縮
小した形で保存されて出射側に現れる。このように、あ
る程度周辺への光の分配が行われた上で、光電変換器４
に光が入射することになる。

【００１０】光電変換器４は、入射光量に対応した出力
を生じるので、光が分配されたいくつかの光電変換器４
の出力比からどのシンチレータ１で発光が生じたかの判
定が可能である。位置演算回路５はこの原理に基づいて
発光の生じたシンチレータ１を演算し、そのシンチレー
タ１の位置に対応する出力を生じる。ここでは、ハーフ
ミラー膜３が中央ほど透過度が高く、周辺ほど反射度が
高くされているため、中央部においても周辺部において
も位置演算に最適な入射光量比を得ることができる。す
なわち、ライトガイド２に仕切りのハーフミラー膜３を
設けない場合には、そこで光は拡散して各光電変換器４
に入射することになり、そのときの入射光量は、光電変
換器４の各入射面が発光点を見込む立体角に対応し、中
央部では位置の変化によってその立体角が大きく変化す
ることから高い位置演算精度が選られるのであるが、周
辺部では位置の変化によって立体角はそれほど変化せず
、位置演算精度に劣ることになるが、このように位置に
応じて透過・反射度が変化させられているハーフミラー
膜３を設けることにより、周辺部でも立体角の変化が大
きくさせられたのと同じ効果を得ることができる。

【００１１】図２に第２の実施例を示す。この実施例で
は、第２のライトガイド６を、ライトガイド２と光電変
換器４との間に介在させている。このライトガイド６は
ハーフミラー膜などによって仕切られてはいない一体物
であるから、ここに入射した光は拡散して光電変換器４
に向かう。そのため、ライトガイド２のハーフミラー膜
３の透過・反射度の調整という役割を果たす。

【００１２】図３に示す第３の実施例では、図２の構成
に加えて、さらにライトガイド２を仕切るハーフミラー
膜３を、周辺ほど内側に傾斜させて、光電変換器４への
光の入射量が周辺で少なくなるのを防いでいる。

【００１３】上記の各実施例では、いずれもライトガイ
ド２をハーフミラー膜３によって仕切っているが、図４
に示す第４の実施例のように、シンチレータ１自体の境
界にハーフミラー膜３を用いるようにし、ライトガイド
としては仕切りのない一体物のライトガイド６を用いる
こともできる。この場合も、ハーフミラー膜３の透過・
反射度は、中央ほど透過度が高く、周辺ほど反射度が高
くされる。この場合も、図２の実施例と同様な効果が得
られる。

【００１４】また、図４のライトガイド６をなくして、
図５の実施例のように構成することもでき、この場合、
図１の実施例と同様の効果が得られる。

【００１５】なお、上記の実施例だけに限らず、シンチ
レータの個数や光電変換器の個数などは変更可能である
。また、上記の実施例ではいずれも２次元的な位置検出
を行っているが、シンチレータや光電変換器等を１次元
的に配列して１次元の位置検出を行うよう構成すること
もできる。

【００１６】

【発明の効果】以上、実施例について説明したように、
この発明の放射線検出器によれば、より少ない光検出器
でより多くのシンチレータの弁別ができるため、製造コ
ストを下げることができる。また、光検出器のサイズに
制限されることなく空間分解能を向上させることができ
る。とくに、周辺に位置するシンチレータに対する位置
分解能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の放射線検出器の斜視図。

【図２】第２の実施例の放射線検出器の側面図。

【図３】第３の実施例の放射線検出器の側面図。

【図４】第４の実施例の放射線検出器の側面図。

【図５】第５の実施例の放射線検出器の側面図。

【符号の説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　配列された複数のシンチレータと、そ
   の各シンチレータで生じた光が導かれる複数の光電変換
   器と、上記シンチレータの発光点から光電変換器までの
   光路の間を隔てる、位置に応じて透過・反射度が変化さ
   せられているハーフミラーと、上記複数の光電変換器の
   出力により発光したシンチレータに対応する出力を生じ
   る回路とを設けたことを特徴とする放射線検出器。