JPH0511060A - Two-dimensional mosaic scintillation detector - Google Patents
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- H01L31/02322—Optical elements or arrangements associated with the device comprising luminescent members, e.g. fluorescent sheets upon the device
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、放射線検出に関し、更
に詳しくは、Ｘ線およびガンマ線のような高エネルギ放
射線の２次元シンチレ―ション検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to radiation detection, and more particularly to a two-dimensional scintillation detector for high energy radiation such as X-rays and gamma rays.
【０００２】[0002]
【従来の技術】２次元固体Ｘ線撮像およびガンマ線検出
装置は、通例電子撮像チップの表面上にシンチレ―ショ
ン材料のプレ―トを取り付けることによって、または電
子撮像チップの表面上にシンチレ―ション材料の層を堆
積することによって形成される。シンチレ―ション材料
は高エネルギ放射線に応答して低エネルギ放射線を発生
するが、これは高エネルギ放射線が標準の半導体素子内
に容易に吸収されないために必要である。Ｓｉチップは
完成したＸ線撮像装置よりも小さいので、モザイク状に
小さなチップを組み立てることが必要である。相互接続
用ワイヤおよびインタフェ―ス部品のためのスペ―スと
して設けられているシリコンチップの周辺部およびシリ
コンチップの間の無感応領域を除去することが望まし
い。モザイク状の個々の検出器からなる大きな従来の検
出装置は個々のＳｉ検出器列が互いに隣接する無感応な
条片部を有していた。例えば、ＩＥＥＥトランザクショ
ン・オン・ニュ―クリア・サイエンス（IEEE Trans. on
Nuclear Science）、Vol.NS-34,No.1, １９８７年２
月、ペ―ジ４０１−４０５のＭ．イトウ等による文献
「高空間分解能を有するＣｓＩ（Ｎａ）シンチレ―ショ
ンプレ―ト（CsI(Na)Scintillation Plate With High S
pacial Resolution ）から多数のシンチレ―ション素子
を使用する方法が知られている。しかしながら、光が素
子相互間を通過することによって、それらの間にクロス
ト―クが発生し、効率が低くなり、画像のぼけが生じ
る。2. Description of the Related Art Two-dimensional solid-state X-ray imaging and gamma-ray detectors are commonly equipped with a plate of scintillation material on the surface of an electronic imaging chip or on the surface of an electronic imaging chip. Is formed by depositing a layer of. Scintillation materials produce low energy radiation in response to high energy radiation, which is necessary because high energy radiation is not readily absorbed in standard semiconductor devices. Since the Si chip is smaller than the completed X-ray imaging device, it is necessary to assemble the small chips in a mosaic pattern. It is desirable to eliminate the insensitive area between the silicon chip and the periphery of the silicon chip, which is provided as a space for interconnect wires and interface components. Larger conventional detectors consisting of individual detectors in mosaic form have insensitive strips where individual Si detector rows are adjacent to each other. For example, IEEE Transaction on Nuclear Science (IEEE Trans. On
Nuclear Science), Vol.NS-34, No.1, 1987 2
Moon, page 401-405 M. Ito et al., "CsI (Na) Scintillation Plate With High S
A method using a large number of scintillation elements is known from Pacial Resolution). However, as light passes between the elements, crosstalk occurs between them, resulting in low efficiency and blurring of the image.
【０００３】[0003]
【発明の目的】従って、本発明の目的は、デッドスポッ
ト（dead spot ）およびクロスト―クを低減し、高い効
率を有する放射線検出装置およびその形成方法を提供す
ることにある。OBJECTS OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a radiation detection apparatus and a method for forming the same which reduce dead spots and crosstalk and have high efficiency.
【０００４】[0004]
【発明の概要】要約すると、これらの目的および他の目
的は本発明による第１の種類の放射線の検出装置によっ
て達成され、この検出装置はモザイク状に配設され、第
１の種類の入射放射線に応答して第２の種類の放射線を
放出する複数の変換手段であって、各々が広い端部およ
び狭い端部の両端を有するように形成され、前記端部の
一方は第１の種類の入射放射線を受けるようになってい
る複数の変換手段と、前記複数の変換手段の各々の間に
配設され、前記第２の種類の放射線を反射する手段と、
残りの端部に光学的に連結され、前記第２の種類の放射
線に応答して信号を発生する手段とを有している。SUMMARY OF THE INVENTION In summary, these and other objects are achieved by a detector of a first type of radiation according to the present invention, which detector is arranged in a mosaic and receives incident radiation of a first type. A plurality of converting means for emitting a second type of radiation in response to each of which is formed to have both a wide end and a narrow end, one of the ends being of the first type. A plurality of converting means adapted to receive incident radiation; and means arranged between each of said plurality of converting means for reflecting said second type of radiation.
Means for optically generating a signal in response to the second type of radiation.
【０００５】本発明によるシンチレ―ション検出装置
は、第１および第２の面を有するシンチレ―ション材料
からなるスラブと、前記第１の面から延在する複数の狭
い溝部と、前記第２の面から延在し、前記第１の溝部と
それぞれ連通する複数の広い溝部とを有している。The scintillation detecting device according to the present invention comprises a slab of scintillation material having first and second surfaces, a plurality of narrow grooves extending from the first surface, and the second groove. It has a plurality of wide groove portions extending from the surface and communicating with the first groove portions.
【０００６】本発明によるシンチレ―ション検出装置を
形成する方法は、まずシンチレ―ション材料からなるス
ラブの第１の面上に複数の広い溝部を形成し、それから
前記スラブの第２の面上にそれぞれ前記複数の広い溝部
と連通する複数の狭い溝部を形成することを含む。A method of forming a scintillation detector according to the present invention comprises first forming a plurality of wide grooves on a first surface of a slab of scintillation material and then on a second surface of the slab. Forming a plurality of narrow grooves each communicating with the plurality of wide grooves.
【０００７】[0007]
【実施例の記載】図１は変換手段としてシンチレ―ショ
ン材料からなるモザイク状のスラブ配列１０を示してお
り、このスラブ配列１０の第１の広い端部すなわち面１
２は第１の種類の放射線、例えば紫外線または入射Ｘ線
１４を受けるように配設され、第２の狭い端部すなわち
面１６は光学的に透明な接着剤によって半導体集積回路
光検出器１８に固定されている。第１の端部１２からは
第１の複数の狭い溝部２０が延在し、第２の端部１６か
らは第２の複数の広い溝部２２が延在し、これらはそれ
ぞれ第１の複数の溝部２０と連通している。そして、ス
ラブ１０は溝部２０および２２によって画成される複数
の素子２３を構成している。広い端部１２は放射線１４
を受けるスラブ１０の全面積をほとんど占有しているの
で、溝部２０の狭さは検出装置の無感応部分の広がりを
最小にしている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG. 1 shows a mosaic slab array 10 of scintillation material as the conversion means, the first wide end or face 1 of this slab array 10.
2 is arranged to receive a first type of radiation, for example UV radiation or incident X-rays 14, and a second narrow end or face 16 is applied to the semiconductor integrated circuit photodetector 18 by means of an optically transparent adhesive. It is fixed. A first plurality of narrow grooves 20 extends from the first end 12 and a second plurality of wide grooves 22 extends from the second end 16 which are each in the first plurality. It communicates with the groove 20. The slab 10 then constitutes a plurality of elements 23 defined by the grooves 20 and 22. Wide end 12 has radiation 14
Since the entire area of the receiving slab 10 occupies most of the area, the narrowness of the groove 20 minimizes the spread of the insensitive part of the detector.
【０００８】溝部２０および２２を形成するには、例え
ば、幅が１００μｍの広い鋸刃によって例えば６００μ
ｍの深さにスラブ１０の一方の面に広い溝部２２を切断
して、より難しい狭い切断を適確に行うことができるよ
うにする。それから、スラブの他方の面が作業者の方を
向くようにスラブ１０をひっくり返す。光学的に透明な
シンチレ―ション材料を照明して、作業者が溝部２２を
見ることができるようにして、溝部２０および２２が連
通するように溝部２０および２２の位置合わせをしやす
くする。それから、狭い溝部２２が例えば２５μｍの幅
を有する狭い鋸で１００μｍの典型的深さに切断され
る。To form the grooves 20 and 22, for example, a wide saw blade having a width of 100 μm is used to form, for example, 600 μm.
A wide groove 22 is cut on one surface of the slab 10 to a depth of m so that a more difficult and narrow cut can be accurately performed. The slab 10 is then turned over so that the other side of the slab faces the operator. Illumination of the optically transparent scintillation material allows the operator to see the groove 22 and facilitates alignment of the grooves 20 and 22 so that the grooves 20 and 22 are in communication. The narrow groove 22 is then cut to a typical depth of 100 μm with a narrow saw having a width of, for example, 25 μm.
【０００９】スラブ１０のシンチレ―ション材料は、
Ｙ：Ｇｄ Ｘ線吸収材のような焼結した希土類酸化セラ
ミックで構成することができる。特に、スラブ１０は約
２０ないし５０モルパ―セントのＧｄ2 Ｏ3 、約１ない
し６モルパ―セントのＥｕ2 Ｏ3 、および残りのＹ2 Ｏ
3 から構成することができる。更に詳しくは、スラブは
約３０モルパ―セントのＧｄ2 Ｏ3 、約３モルパ―セン
トのＥｕ2 Ｏ3 、および約６７モルパ―セントのＹ2 Ｏ
3 から構成することができる。所望により、残光低減材
として約０．０２モルパ―セントのＰｒ2 Ｏ3 を加える
ことができる。良好なシンチレ―タ―であるこのような
材料についての詳細は従来の特許、例えば米国特許第
４，５１８，５４６号に記載されている。また、このよ
うな材料は強固であり、化学的に不活性であり、安定で
あり、ミクロ的な機械的加工が可能である。また、これ
らの材料は可視光帯に対してほぼ透明である。これは混
合物がほぼ完全な理論的濃度に焼結することができ、立
方晶系の構造を有しているからである。これは、透明度
を減らす光学的散乱を生じさせる欠陥や粒界における屈
折率の変化を除去する。このため、スラブ１０は光学的
感度をあまり失うことなく良好なＸ線吸収を行う厚さで
あることができる。また、良好なＸ線吸収材である他の
透明シンチレ―タ―、例えばＢＧｄＯはスラブ１０の材
料として使用することができる。The scintillation material of the slab 10 is
It may be composed of a sintered rare earth oxide ceramic such as Y: Gd X-ray absorber. In particular, slab 10 comprises about 20 to 50 mole percent Gd 2 O 3 , about 1 to 6 mole percent Eu 2 O 3 , and the balance Y 2 O.
Can consist of three . More specifically, the slab comprises about 30 mole percent Gd 2 O 3 , about 3 mole percent Eu 2 O 3 , and about 67 mole percent Y 2 O.
Can consist of three . If desired, about 0.02 molar percent of Pr 2 O 3 can be added as an afterglow reducing material. Details of such materials which are good scintillators are described in prior art patents such as U.S. Pat. No. 4,518,546. Also, such materials are strong, chemically inert, stable, and capable of micromechanical processing. Further, these materials are almost transparent to the visible light band. This is because the mixture can sinter to near perfect theoretical concentration and has a cubic structure. This eliminates defects and refractive index changes at grain boundaries that cause optical scattering that reduces transparency. For this reason, the slab 10 can be of a thickness that provides good X-ray absorption without significant loss of optical sensitivity. Also, another transparent scintillator, which is a good X-ray absorber, such as BGdO, can be used as the material of the slab 10.
【００１０】図２に示すように、溝部２０および２２に
は例えばアルミニウムのような金属化層または光学的に
反射性の接着充填材のような反射手段２４が充填されて
いる。好ましくは、反射手段２４は、エポキシ接着材に
よってスラブ１０に固定された酸化金属、例えばＴｉＯ
2 で構成される。ＴｉＯ2は白色でたいていの色を反射
するので反射手段２４として好ましいものであり、拡散
反射を行って散乱光がスラブ１０によって吸収されずに
スラブ１０から出るようにする。このようなコ―ティン
グについての詳細は米国特許第４，５６０，８７７号お
よび第４，５６３，５８４号に記載されている。特に、
ＴｉＯ2 の粒子は放出光子（以下に説明する）の波長程
度の大きさを有している。As shown in FIG. 2, the grooves 20 and 22 are filled with a reflective means 24, such as a metallized layer such as aluminum or an optically reflective adhesive filler. Preferably, the reflecting means 24 is a metal oxide, such as TiO 2, fixed to the slab 10 by an epoxy adhesive.
Composed of 2 . TiO 2 is preferred as the reflection means 24 because it is white and reflects most colors, providing diffuse reflection so that scattered light exits the slab 10 without being absorbed by the slab 10. Details on such coatings are described in US Pat. Nos. 4,560,877 and 4,563,584. In particular,
The TiO 2 particles are as large as the wavelength of the emitted photons (described below).
【００１１】反射手段２４の一部２５は広い端部１２上
に配設され、そこからのシンチレ―ション発生光子（以
下に説明する）の透過を防止している。この部分２５の
典型的な厚さは約１mmであり、他の厚さを使用すること
もできる。非常に低いエネルギの放射線、例えば紫外線
または約１０ＫｅＶ以下のエネルギを有するＸ線により
撮像したい場合には、部分２５を除去して、前記放射線
が素子２３内に入ることを部分２５が阻止することを防
止しなければならない。A portion 25 of the reflecting means 24 is disposed on the wide end 12 to prevent transmission of scintillation-generated photons (described below) from there. The typical thickness of this portion 25 is about 1 mm, although other thicknesses can be used. If it is desired to image with very low energy radiation, such as UV radiation or X-rays having energies below about 10 KeV, the portion 25 may be removed to prevent it from entering the element 23. Must be prevented.
【００１２】信号発生手段、すなわち光検出器１８は狭
い端部１６に存在する光を検出するためにＣＣＤ撮像
器、光ダイオ―ド等の光学的活性領域２６を含む個々の
素子１８ａおよび１８ｂを有している。狭い端部１６の
狭さは領域２６の相互の間に増幅器、接続部などを含む
領域２８を提供して、この結果検出器１８をコンパクト
にする。更に、この狭さは素子２３の相互間のクロスト
―クを減らしている。検出器１８の素子１８ａおよび１
８ｂの間の隣接接合部２９は検出器の応答特性における
無感応条片部またはその結果の画像における空間サンプ
リング非均質性を防止する。リ―ド線９０は素子１８ａ
および１８ｂを接続しているが、リ―ド線９２およびこ
のリ―ド線と同様な他のリ―ド線（図示せず）は回路基
板（図示せず）を通過し、検出器１８を電源（図示せ
ず）に接続したり、または出力信号を供給するために使
用される。The signal generating means, or photodetector 18, includes individual elements 18a and 18b including an optically active area 26 such as a CCD imager or light diode for detecting the light present at the narrow end 16. Have The narrowness of the narrow ends 16 provides a region 28 containing amplifiers, connections, etc. between the regions 26, which results in a compact detector 18. In addition, this narrowness reduces the crosstalk between elements 23. Elements 18a and 1 of detector 18
Adjacent junctions 29 between 8b prevent insensitive strips in the response characteristics of the detector or the resulting spatial sampling inhomogeneity in the image. Lead wire 90 is element 18a
And 18b are connected, the lead wire 92 and another lead wire (not shown) similar to this lead wire pass through the circuit board (not shown) to connect the detector 18 to the detector 18. Used to connect to a power supply (not shown) or to provide an output signal.
【００１３】動作では、Ｘ線１４は広い端部１２上に入
射し、それからスラブ１０内に入り、ここで主に、Ｇｄ
原子によって吸収される。Ｇｄ原子は電子−ホ―ル対を
生成し、これにより、スラブ１０からシンチレ―ション
が発生される、すなわち可視光子が放出される。スラブ
１０が本発明において上述した材料で形成される場合、
Ｅｕ原子の存在によって６１１μｍの波長の赤色の光を
放出する。前記材料はこの波長に対して実質的に透明で
あるので、光子は特定のシンチレ―ション光子の経路３
０によって示すように素子２３を透過する。光子は、反
射手段２４の存在によって広いスロット２２において反
射される。図示されていないが、経路３０が溝部２０に
当たった場合、同様な反射が発生する。最終的には、経
路３０は活性領域２６に入射する。信号発生手段１８は
好ましくはＳｉで形成されるので、この波長の光に特に
高感度であり、入射光子に応じて電気信号を発生する。In operation, X-rays 14 are incident on the wide end 12 and then enter the slab 10 where primarily Gd.
Absorbed by atoms. The Gd atoms generate electron-hole pairs, which causes scintillation from the slab 10, i.e., emission of visible photons. When the slab 10 is formed of the materials described above in the present invention,
The presence of Eu atoms emits red light with a wavelength of 611 μm. Since the material is substantially transparent to this wavelength, the photon will pass through the path 3 of a particular scintillation photon.
Transmit through element 23 as indicated by 0. Photons are reflected in the wide slot 22 by the presence of the reflecting means 24. Although not shown, similar reflection occurs when the path 30 hits the groove 20. Eventually, the path 30 hits the active region 26. Since the signal generating means 18 is preferably made of Si, it is particularly sensitive to light of this wavelength and generates an electrical signal in response to incident photons.
【００１４】反射手段２４によって生ずる反射は、狭い
端部１６の面積が小さいことと共に、素子２３の間の光
学的クロスト―クを減らし、その結果画像が鮮明にな
り、高効率になることを理解されたい。特に、検出器１
８の像平面に対する充填係数はほぼ１００％であるので
変調伝達関数が高い。更に、検出器１８が直接接触して
スラブ１０に光学的に連結されていることは効率を高く
維持することを助長している。It is understood that the reflection produced by the reflecting means 24, together with the small area of the narrow end 16 reduces the optical crosstalk between the elements 23, resulting in sharper images and higher efficiency. I want to be done. In particular, the detector 1
Since the filling factor for the image plane of 8 is almost 100%, the modulation transfer function is high. Moreover, the direct contact of the detector 18 with the slab 10 in direct contact helps to maintain high efficiency.
【００１５】図３に示すように、本発明のスラブ１０の
第２の実施例においては、広い溝部２２は矩形状になっ
ている。この溝部２２は広い平坦な面を有する鋸で形成
される。一般には、溝部２２に対して他の形状を使用す
ることができる。溝部２０および２２は第１の実施例の
ような反射手段２４で充填され、広い端部１２も覆われ
る。図４（ａ）は図３のスラブ１０の実施例を示し、こ
こで光検出器１８は狭い端部１６上に直接設けられ、従
って図１および図２と同様になっている。図１、図２お
よび図４（ａ）の直接取り付け構成における問題は、検
出器１８をスラブ１０上に取り付けるのに使用される接
着材が散乱を発生し、素子２３の間に光学的クロスト―
クを発生することである。As shown in FIG. 3, in the second embodiment of the slab 10 of the present invention, the wide groove portion 22 has a rectangular shape. The groove 22 is formed by a saw having a wide flat surface. In general, other shapes for the groove 22 can be used. The grooves 20 and 22 are filled with the reflecting means 24 as in the first embodiment, and the wide end 12 is also covered. FIG. 4 (a) shows an embodiment of the slab 10 of FIG. 3, in which the photodetector 18 is provided directly on the narrow end 16 and is therefore similar to FIGS. The problem with the direct mounting configuration of FIGS. 1, 2 and 4 (a) is that the adhesive used to mount the detector 18 on the slab 10 causes scattering and causes an optical cross-stitch between the elements 23.
It is to generate ku.
【００１６】図４（ｂ）および（ｃ）はクロスト―クを
低減する構成を示している。図４（ｂ）において、広い
端部１２はＸ線１４に面している。しかしながら、検出
器１８はもはやスラブ１０上に直接取り付けられること
なく、スラブ１０から離れて設けられている。両凸レン
ズ（他の種類のものも使用することができる）３２は狭
い端部１６の各々からの光の焦点を検出器１８上に合わ
せる（端部１６の３つからの光路３４のみが簡単化のた
め示されている。）図４（ｃ）は逆の構成を示してい
る。すなわち、狭い端部１６が入射Ｘ線１４に面し、広
い端部１２がレンズ３２および検出器１８に面してい
る。反射手段２４は狭い端部１６を覆っていることに注
意されたい。この実施例は高エネルギＸ線、例えば約１
５０ＫｅＶよりも大きなエネルギのＸ線を検出するのに
使用される。このエネルギは狭い端部１６上に存在する
と共に端部１６の間の溝部２２内にある反射手段の部分
２５を容易に透過する。更に、シンチレ―ションの多く
は広い端部１２近くで生じるので、広い端部１２が検出
器１８に面した広い面積を有していることから、効率は
更に増大する。図４（ｃ）の装置では、検出器１８は広
い端部１２上に直接取り付けることができる。FIGS. 4B and 4C show a structure for reducing crosstalk. In FIG. 4B, the wide end 12 faces the X-ray 14. However, the detector 18 is no longer mounted directly on the slab 10 and is provided remote from the slab 10. A biconvex lens (other types can be used) 32 focuses light from each of the narrow ends 16 onto the detector 18 (only the optical path 34 from the three of the ends 16 is simplified. 4 (c) shows the reverse configuration. That is, the narrow end 16 faces the incident X-ray 14 and the wide end 12 faces the lens 32 and the detector 18. Note that the reflecting means 24 covers the narrow end 16. This embodiment uses high energy X-rays, eg about 1
Used to detect X-rays with energies greater than 50 KeV. This energy is easily transmitted through the portion 25 of the reflecting means residing on the narrow ends 16 and in the groove 22 between the ends 16. Moreover, since much of the scintillation occurs near the wide end 12, the efficiency is further increased because the wide end 12 has a large area facing the detector 18. In the device of FIG. 4 (c), the detector 18 can be mounted directly on the wide end 12.
【００１７】図４（ｂ）および（ｃ）において要望され
る場合には、光学ファイバ（図示せず）をレンズ３２の
代わりに使用し、効率を改良するために狭い端部１６か
らの光を検出器１８に光学的に結合することができる。
また、図４（ｂ）および（ｃ）の実施例では、溝２４は
図１によく示されているように丸くすることができる。If desired in FIGS. 4 (b) and 4 (c), an optical fiber (not shown) is used in place of lens 32 to allow light from narrow end 16 to improve efficiency. It can be optically coupled to the detector 18.
Also, in the embodiment of FIGS. 4 (b) and 4 (c), the groove 24 can be rounded, as best shown in FIG.
【００１８】図５は図４（ｃ）の実施例を実施する方法
を更に詳細に示している。スラブ１０はエンクロ―ジャ
３６の外側に設けられている。光路３４はエンクロ―ジ
ャ３６の開口部３７を通過し、コリメ―トレンズ４０に
入射し、それから斜めに設けられたミラ―３８に入射す
る。スラブ１０が適当に位置決めされ、ミラ―３８が大
きく充分な視野を有している場合には、レンズ４０は必
要ない。ミラ―３８から、光はレンズ３２によって検出
器１８上に焦点を合わせられる。検出器１８は周知の方
法、例えば液体Ｎ2 、ペルチエ効果等によって冷却する
ことができる。検出器１８から発生する信号はプリアン
プおよびバッファ回路４２に供給される。遮蔽手段４
４、例えばＰｂ、Ｗ等が検出器１８および回路４２を漂
遊放射線４８から遮蔽している。回路４２はサンプリン
グされたアナログ出力信号をアナログ−ディジタル変換
器（図示せず）に供給する。変換器の出力は表示装置
（図示せず）に供給される。FIG. 5 illustrates in more detail how to implement the embodiment of FIG. 4 (c). The slab 10 is provided outside the enclosure 36. The optical path 34 passes through the opening 37 of the enclosure 36, enters the collimating lens 40, and then enters the obliquely provided mirror 38. If the slab 10 is properly positioned and the mirror 38 has a large and sufficient field of view, the lens 40 is not needed. From the mirror 38, the light is focused by the lens 32 onto the detector 18. The detector 18 can be cooled by well-known methods such as liquid N 2 and the Peltier effect. The signal generated from the detector 18 is supplied to the preamplifier and buffer circuit 42. Shielding means 4
4, eg Pb, W, etc. shield the detector 18 and the circuit 42 from stray radiation 48. The circuit 42 supplies the sampled analog output signal to an analog-to-digital converter (not shown). The output of the converter is provided to a display device (not shown).
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の第１の実施例によるモザイク状配列の
破断斜視図である。FIG. 1 is a cutaway perspective view of a mosaic array according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の線２−２に沿って取られた断面図であ
る。2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG.
【図３】モザイク状配列の第２の実施例の破断斜視図で
ある。FIG. 3 is a cutaway perspective view of a second embodiment of a mosaic arrangement.
【図４】前記配列および光検出器の種々の構成を示す簡
略断面図である。FIG. 4 is a simplified cross-sectional view showing various configurations of the array and the photodetector.
【図５】前記モザイクおよび光検出器の他の実施例の構
成を示す簡略断面図である。FIG. 5 is a simplified cross-sectional view showing the configuration of another embodiment of the mosaic and photodetector.
１０ モザイク状スラブ配列 １２ 第１の広い端部 １４ Ｘ線 １６ 第２の狭い端部 １８ 光検出器 ２０ 狭い溝部 ２２ 広い溝部 10 Mosaic slab array 12 First wide end 14 X-ray 16 Second narrow end 18 Photodetector 20 narrow groove 22 wide groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイル・メアリアス・ブラウン アメリカ合衆国、ニユーヨーク州、スケネ クタデイ、セイント・ジヨセフ・ドライ ブ、2338番 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Dale Maryas Brown Skene, New York, United States Kutaday, Saint Joseph Dry # 2338
Claims (24)
て、 モザイク状に配設され、第１の種類の入射放射線に応じ
て第２の種類の放射線を放出する複数の変換手段であっ
て、各々は広い端部および狭い端部を有し、該端部の一
方は第１の種類の入射放射線を受けるようになっている
複数の変換手段と、 前記複数の変換手段の各々の間に配設された、前記第２
の種類の放射線を反射する手段と、 前記変換手段の残りの端部に光学的に連結され、前記第
２の種類の放射線に応じて信号を発生する手段と、を有
する検出装置。1. A first type of radiation detection apparatus, comprising a plurality of conversion means arranged in a mosaic pattern and emitting a second type of radiation in response to incident radiation of the first type, A plurality of converting means each having a wide end and a narrow end, one of the ends being adapted to receive a first type of incident radiation; and a plurality of converting means arranged between each of the plurality of converting means. Installed, the second
Detecting means for reflecting radiation of this type, and means for optically generating a signal in response to the second type of radiation, which is optically coupled to the remaining end of the converting means.
前記第２の種類の放射線は可視光である請求項１記載の
検出装置。2. The first type of radiation is X-rays,
The detection device according to claim 1, wherein the second type of radiation is visible light.
材料で構成されている請求項１記載の検出装置。3. The detection device according to claim 1, wherein the plurality of conversion means are made of scintillation material.
ミックを有する請求項１記載の検出装置。4. The detection device according to claim 1, wherein the conversion means includes a sintered rare earth oxide ceramic.
する請求項４記載の検出装置。5. The detection device according to claim 4, wherein the oxide includes a Y: Gd X-ray absorbing material.
セントのＧｄ2 Ｏ3 、約１ないし６モルパ―センのＥｕ
2 Ｏ3 、および残りのモルパ―セントのＹ2 Ｏ3 を有す
る請求項５記載の検出装置。6. The absorbent material comprises about 20 to 50 moles.
St Gd 2 O 3 , about 1 to 6 moles Eu Eu
6. The detection device according to claim 5, comprising 2 O 3 and the remaining molar percent of Y 2 O 3 .
ｄ2 Ｏ3、約３モルパ―セントのＥｕ2 Ｏ3 、および約
６７モルパ―セントのＹ2 Ｏ3 を有する請求項６記載の
検出装置。7. The absorbent material has a G of about 30 mole percent.
7. The detection device of claim 6 having d 2 O 3 , Eu 2 O 3 of about 3 mole percent, and Y 2 O 3 of about 67 mole percent.
ントのＰｒ2 Ｏ3 を更に有する請求項７記載の検出装
置。8. The detection device of claim 7, wherein said absorber further comprises about 0.02 molar percent of Pr 2 O 3 .
有する請求項１記載の検出装置。9. The detection device according to claim 1, wherein the conversion means includes a compound of boron (B).
９記載の検出装置。10. The detection device according to claim 9, wherein the compound comprises BGdO.
項１記載の検出装置。11. The detection device according to claim 1, wherein the reflecting means comprises TiO 2 .
端部に直接接触している請求項１記載の検出装置。12. The detection device according to claim 1, wherein the means for generating the signal is in direct contact with the remaining end.
はそれぞれ前記広い端部および狭い端部を構成している
請求項１記載の検出装置。13. The detection device according to claim 1, wherein the one end and the remaining end form the wide end and the narrow end, respectively.
はそれぞれ前記広い端部および狭い端部を構成している
請求項１記載の検出装置。14. The detection device according to claim 1, wherein the remaining end portion and the one end portion constitute the wide end portion and the narrow end portion, respectively.
端部との間を光学的に連結するレンズ手段を更に有する
請求項１記載の検出装置。15. The detection device according to claim 1, further comprising lens means for optically connecting between the means for generating the signal and the remaining end portion.
有し、前記複数の変換手段は前記開口部に近い前記エン
クロ―ジャの外側に配設され、前記信号を発生する手段
は前記エンクロ―ジャの内側に設けられ、更に、前記エ
ンクロ―ジャの外側および前記エンクロ―ジャ上に設け
られた前記信号発生手段を遮蔽する手段を有する請求項
１記載の検出装置。16. An enclosure having an opening, the plurality of converting means being disposed outside the enclosure near the opening, and the means for generating the signal being the enclosure. 2. The detection device according to claim 1, further comprising means for shielding the signal generating means provided on the inner side of the enclosure and on the outer side of the enclosure and on the enclosure.
けられている請求項１記載の検出装置。17. The detection device according to claim 1, wherein the reflecting means is provided on the one end portion.
て、 モザイク状に配設され、前記第１の種類の入射放射線に
応答して第２の種類の放射線を放出する複数の変換手段
であって、各々は広い端部および狭い端部を有し、前記
狭い端部は前記第１の種類の入射放射線を受けるように
なっている複数の変換手段と、 前記広い端部に光学的に連結され、前記第２の種類の放
射線に応答して信号を発生する検出手段と、を有する検
出装置。18. A radiation detecting device of a first type, comprising a plurality of conversion means arranged in a mosaic pattern and emitting a second type of radiation in response to the incident radiation of the first type. And a plurality of converting means each having a wide end and a narrow end, the narrow end adapted to receive incident radiation of the first type, and optically coupled to the wide end. Detecting means for generating a signal in response to the second type of radiation.
前記第２の種類の放射線を反射する手段を更に有する請
求項１８記載の検出装置。19. Arranged between the plurality of conversion means,
19. The detection device according to claim 18, further comprising means for reflecting the second type of radiation.
されている請求項１９記載の検出装置。20. The detection device according to claim 19, wherein the reflecting means is disposed on the narrow end.
項１９記載の検出装置。21. The detection device according to claim 19, wherein the reflecting means comprises TiO 2 .
ラミックを有する請求項１８記載の検出装置。22. The detection device according to claim 18, wherein said emitting means comprises a sintered rare earth oxide ceramic.
―ション材からなるスラブと、前記第１の面から延在し
ている複数の狭い溝部と、前記第２の面から延在し、そ
れぞれ前記狭い溝部と連通している複数の広い溝部とを
有するシンチレ―ション検出装置。23. A slab made of scintillation material having first and second surfaces, a plurality of narrow groove portions extending from the first surface, and extending from the second surface, A scintillation detection device having a plurality of wide groove portions each communicating with the narrow groove portion.
第１の面に複数の広い溝部を最初に形成し、 それから前記スラブの第２の面にそれぞれ前記複数の広
い溝部と連通する複数の狭い溝部を形成する工程を含
む、シンチレ―ション検出装置を形成する方法。24. A plurality of narrow grooves formed first on a first surface of a slab of scintillation material, and then on a second surface of the slab, each narrow groove communicating with the plurality of wide grooves. Forming a scintillation detection device.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |