JPH05333157A - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
- Publication number
- JPH05333157A JPH05333157A JP13696392A JP13696392A JPH05333157A JP H05333157 A JPH05333157 A JP H05333157A JP 13696392 A JP13696392 A JP 13696392A JP 13696392 A JP13696392 A JP 13696392A JP H05333157 A JPH05333157 A JP H05333157A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- radiator
- radiation
- integrated circuit
- processing circuit
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 浮遊容量の発生や、クロストークの発生をな
くすとともに、集積回路が発生する熱を効率よく排出
し、温度分布による検出特性のばらつきがないような放
射線検出器を提供する。 【構成】 配線基板５上にマトリックス状の電極部を有
した放射線検出素子１と、検出信号を処理するマトリッ
クス状の電極部を有した信号処理回路３等の集積回路が
実装されており、集積回路の素子表面に高熱伝導性の樹
脂を介して放熱器８が取り付けられている。
くすとともに、集積回路が発生する熱を効率よく排出
し、温度分布による検出特性のばらつきがないような放
射線検出器を提供する。 【構成】 配線基板５上にマトリックス状の電極部を有
した放射線検出素子１と、検出信号を処理するマトリッ
クス状の電極部を有した信号処理回路３等の集積回路が
実装されており、集積回路の素子表面に高熱伝導性の樹
脂を介して放熱器８が取り付けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放射線診断装置、及
び、工業用非破壊検査装置等に用いる放射線検出器に関
する。
び、工業用非破壊検査装置等に用いる放射線検出器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の放射線検出器は、検出素子を、信
号処理回路用ＩＣが生じる熱や熱応力による基板のソリ
から保護するために、放射線検出器と信号処理回路を個
別の基板に分離して実装したり、同一の基板に実装する
場合は、基板を熱容量の大きな冷却板に密着させてい
る。
号処理回路用ＩＣが生じる熱や熱応力による基板のソリ
から保護するために、放射線検出器と信号処理回路を個
別の基板に分離して実装したり、同一の基板に実装する
場合は、基板を熱容量の大きな冷却板に密着させてい
る。
【０００３】例えば、放射線検出素子と信号処理回路を
同一の基板に実装する場合には図２に示すように放射線
検出素子４１と信号処理回路４３等が、配線基板４５上
にフリップチップ実装されており、信号処理回路４３の
発熱や、熱応力による基板のソリから保護するために放
熱器５２が電子冷却素子５１を介して配線基板４５の信
号処理回路４３が搭載されている面とは逆の面に取り付
けられている。また電子冷却素子５１としてはペルチエ
素子等が使用されている。
同一の基板に実装する場合には図２に示すように放射線
検出素子４１と信号処理回路４３等が、配線基板４５上
にフリップチップ実装されており、信号処理回路４３の
発熱や、熱応力による基板のソリから保護するために放
熱器５２が電子冷却素子５１を介して配線基板４５の信
号処理回路４３が搭載されている面とは逆の面に取り付
けられている。また電子冷却素子５１としてはペルチエ
素子等が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】低放射線量においても
フォトンの計数効率を高く保つためには、検出素子から
初段増幅回路間の浮遊容量を小さくすることが重要であ
り、そのためには本区間の信号伝送距離を可能な限り短
くし、また、検出素子の放射線検出特性を一定に保つた
め、機械的、熱的に充分な強度を持つと共に、温度変
化、勾配の少ない温度環境が必要である。
フォトンの計数効率を高く保つためには、検出素子から
初段増幅回路間の浮遊容量を小さくすることが重要であ
り、そのためには本区間の信号伝送距離を可能な限り短
くし、また、検出素子の放射線検出特性を一定に保つた
め、機械的、熱的に充分な強度を持つと共に、温度変
化、勾配の少ない温度環境が必要である。
【０００５】しかしながら、検出素子と信号処理回路の
配線基板を分離した場合、その電気的信号伝送媒体はＡ
ｕワイヤー等を用いなければならず、フリップチップ実
装と比較して配線長が長くなり、浮遊容量が増大し隣接
する初段増幅回路間でクロストークが発生したり回路の
発振が起こる等の問題を有している。
配線基板を分離した場合、その電気的信号伝送媒体はＡ
ｕワイヤー等を用いなければならず、フリップチップ実
装と比較して配線長が長くなり、浮遊容量が増大し隣接
する初段増幅回路間でクロストークが発生したり回路の
発振が起こる等の問題を有している。
【０００６】また、同一基板上に検出素子と信号処理回
路を実装し、電子冷却素子や放熱器を用いて温度冷却を
行なった場合でも、十分な放熱がなされずに信号処理回
路から生じる熱が配線基板を熱媒体として検出器の温度
を上昇させたり、同じ検出器内でも信号処理回路との距
離によって温度分布が発生し、検出器の計数効率が一様
にならないという問題を有している。
路を実装し、電子冷却素子や放熱器を用いて温度冷却を
行なった場合でも、十分な放熱がなされずに信号処理回
路から生じる熱が配線基板を熱媒体として検出器の温度
を上昇させたり、同じ検出器内でも信号処理回路との距
離によって温度分布が発生し、検出器の計数効率が一様
にならないという問題を有している。
【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、検出素子と初段増幅回路等の信号処理回路との電気
的距離を最小限におさえながら、かつ、検出素子への熱
の流入を低く抑制することで、フォトン計数効率が高
く、しかも、均一な計数効率を実現できるような放射線
検出器を提供することを目的とする。
で、検出素子と初段増幅回路等の信号処理回路との電気
的距離を最小限におさえながら、かつ、検出素子への熱
の流入を低く抑制することで、フォトン計数効率が高
く、しかも、均一な計数効率を実現できるような放射線
検出器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の放射線検出器は、配線基板上に実装された放
射線を検出するマトリックス状の電極部を有した放射線
検出素子と、前記配線基板上に実装された前記放射線検
出素子からの検出信号を処理するマトリックス状の電極
部を有した集積回路と、前記集積回路の素子表面に高熱
伝導性の樹脂を介して取り付けられた放熱器とを有する
ことを特徴としている。
に本発明の放射線検出器は、配線基板上に実装された放
射線を検出するマトリックス状の電極部を有した放射線
検出素子と、前記配線基板上に実装された前記放射線検
出素子からの検出信号を処理するマトリックス状の電極
部を有した集積回路と、前記集積回路の素子表面に高熱
伝導性の樹脂を介して取り付けられた放熱器とを有する
ことを特徴としている。
【０００９】
【作用】発熱量の高い集積回路の素子表面に高熱伝導性
の樹脂を介して放熱器が取り付けられているので、信号
処理回路の発生する熱を熱伝導率の高い樹脂自身を媒体
として効率良く排出することができ、また、放熱器によ
って放射線が妨げられ、集積回路を誤動作から守ること
ができる。また、フリプチップ実装を用いることによっ
て初段増幅回路と検出素子の距離を著しく短縮でき、浮
遊容量を低く抑えることができ、クロストークや回路の
発振を抑制することができる
の樹脂を介して放熱器が取り付けられているので、信号
処理回路の発生する熱を熱伝導率の高い樹脂自身を媒体
として効率良く排出することができ、また、放熱器によ
って放射線が妨げられ、集積回路を誤動作から守ること
ができる。また、フリプチップ実装を用いることによっ
て初段増幅回路と検出素子の距離を著しく短縮でき、浮
遊容量を低く抑えることができ、クロストークや回路の
発振を抑制することができる
【００１０】
【実施例】以下に、本発明の一実施例について、図１を
用いて説明する。放射線検出素子１は、上面に一様な電
圧を印加するための電極が、下面にはセンサー内で生じ
た電荷を微少画素毎に放出する電極部２が配置されてお
り、信号処理回路３あるいは比較回路６と共に同一配線
基板５上にフェースダウン方式で実装されている。さら
に、全体としては、この放射線検出素子１と信号処理回
路３、比較回路６および計数回路７等が１組になって複
数個、直線または曲線状に配列されている。放射線検出
素子１により放射線を検出し、電気信号に変換された信
号は、信号処理回路３で増幅され、波形整形されて比較
回路６へ送られる。比較回路６では所定のスレッシュホ
ールドレベルと比較を行いそのレベル以上のものを出力
する。これはノイズ信号と本来の検出信号を識別するた
めに行う。さらに比較回路６の出力信号は計数回路７に
送られ検出回数がカウントされ、信号ケーブル９あるい
は信号ケーブル１０により外部に接続された中央処理装
置（図示せず）へこれらの信号を伝達するようになって
いる。
用いて説明する。放射線検出素子１は、上面に一様な電
圧を印加するための電極が、下面にはセンサー内で生じ
た電荷を微少画素毎に放出する電極部２が配置されてお
り、信号処理回路３あるいは比較回路６と共に同一配線
基板５上にフェースダウン方式で実装されている。さら
に、全体としては、この放射線検出素子１と信号処理回
路３、比較回路６および計数回路７等が１組になって複
数個、直線または曲線状に配列されている。放射線検出
素子１により放射線を検出し、電気信号に変換された信
号は、信号処理回路３で増幅され、波形整形されて比較
回路６へ送られる。比較回路６では所定のスレッシュホ
ールドレベルと比較を行いそのレベル以上のものを出力
する。これはノイズ信号と本来の検出信号を識別するた
めに行う。さらに比較回路６の出力信号は計数回路７に
送られ検出回数がカウントされ、信号ケーブル９あるい
は信号ケーブル１０により外部に接続された中央処理装
置（図示せず）へこれらの信号を伝達するようになって
いる。
【００１１】信号処理回路３、及び、比較回路６はマト
リックス状の電極部を有する集積回路で、これらの素子
表面は放熱器８に高熱伝導性樹脂１３を介して、熱的に
接続されている。また放熱器８が取り付けられた方向
は、放射線検出素子１が、検出する放射線が飛来する方
向となっている。
リックス状の電極部を有する集積回路で、これらの素子
表面は放熱器８に高熱伝導性樹脂１３を介して、熱的に
接続されている。また放熱器８が取り付けられた方向
は、放射線検出素子１が、検出する放射線が飛来する方
向となっている。
【００１２】放射線検出素子１と初段信号増幅回路を含
む信号処理回路３、及び、比較回路６は、互いに配線長
の短いフェースダウン方式で実装されており、浮遊容量
が小さく、かつ、Ａｕワイヤー配線等と比較して外部ノ
イズによる外乱の影響を受けにくい構造となっており、
波高の低い信号も外部ノイズに埋もれてしまうことなく
検出が可能である。また、発熱体となる信号処理回路
３、及び、比較回路６の集積回路は放熱器８と熱伝達効
率の良いシリコンの表面とは高熱伝導性樹脂１３を介し
て熱的に接続されており、高い効率で集積回路が発生す
る熱を除去し、放射線検出素子１への熱流入を最小限に
する構造となっていて必要に応じて、放熱器に送風し強
制空冷を行うこともできる。そして、図１のように計数
回路７がワイヤーボンディングで実装される場合は、放
熱器８が表面を外力から機械的に保護する。この効果は
もちろん初段信号増幅回路を含む信号処理回路３、及
び、比較回路６にも同じ様にもたらされる。高熱伝導性
の樹脂としては、シリコン系の樹脂等が用いられ、放熱
器８としてはヒートシンク等が使用される。
む信号処理回路３、及び、比較回路６は、互いに配線長
の短いフェースダウン方式で実装されており、浮遊容量
が小さく、かつ、Ａｕワイヤー配線等と比較して外部ノ
イズによる外乱の影響を受けにくい構造となっており、
波高の低い信号も外部ノイズに埋もれてしまうことなく
検出が可能である。また、発熱体となる信号処理回路
３、及び、比較回路６の集積回路は放熱器８と熱伝達効
率の良いシリコンの表面とは高熱伝導性樹脂１３を介し
て熱的に接続されており、高い効率で集積回路が発生す
る熱を除去し、放射線検出素子１への熱流入を最小限に
する構造となっていて必要に応じて、放熱器に送風し強
制空冷を行うこともできる。そして、図１のように計数
回路７がワイヤーボンディングで実装される場合は、放
熱器８が表面を外力から機械的に保護する。この効果は
もちろん初段信号増幅回路を含む信号処理回路３、及
び、比較回路６にも同じ様にもたらされる。高熱伝導性
の樹脂としては、シリコン系の樹脂等が用いられ、放熱
器８としてはヒートシンク等が使用される。
【００１３】本実施例では、計数回路７をワイヤーボン
ディング実装としているが、信号処理回路３や比較回路
６のようにマトリックス状の電極部を有した構造とし、
フリップチップ実装することにより、高熱伝導性樹脂１
３を介して放熱器８を取り付けた構造とすることができ
る。
ディング実装としているが、信号処理回路３や比較回路
６のようにマトリックス状の電極部を有した構造とし、
フリップチップ実装することにより、高熱伝導性樹脂１
３を介して放熱器８を取り付けた構造とすることができ
る。
【００１４】また放射線検出素子１から電極部２を通っ
て出た信号は、配線基板５上の短い配線を経て再び電極
部４を通って信号処理回路３の初段信号増幅回路へと導
かれる。もちろん、初段信号増幅回路の入力部分は、セ
ンサーに最も近い場所にセンサーと平行に配置された構
造となっており、信号経路は可能な限り短縮されてい
る。
て出た信号は、配線基板５上の短い配線を経て再び電極
部４を通って信号処理回路３の初段信号増幅回路へと導
かれる。もちろん、初段信号増幅回路の入力部分は、セ
ンサーに最も近い場所にセンサーと平行に配置された構
造となっており、信号経路は可能な限り短縮されてい
る。
【００１５】
【発明の効果】本発明では、検出器と初段増幅回路との
距離を著しく短縮できることによって、高効率のフォト
ン計数ができるとともに、放熱器を有する集積回路によ
って、検出素子を一定温度に安定に保ち、温度分布の影
響による検出特性のばらつきを抑制することができる。
また、これは多数の検出器を直線、または曲線状に配置
した場合も同様に適用することができる。
距離を著しく短縮できることによって、高効率のフォト
ン計数ができるとともに、放熱器を有する集積回路によ
って、検出素子を一定温度に安定に保ち、温度分布の影
響による検出特性のばらつきを抑制することができる。
また、これは多数の検出器を直線、または曲線状に配置
した場合も同様に適用することができる。
【００１６】また、集積回路表面に高熱伝導性の樹脂を
介して搭載した放熱器により、集積回路を放射線から守
ると共に、機械的に保護することができる。
介して搭載した放熱器により、集積回路を放射線から守
ると共に、機械的に保護することができる。
【図１】 本発明の一実施例である放射線検出器の概略
図。
図。
【図２】 従来の放射線検出器の概略図。
Claims (1)
- 【請求項１】 配線基板上に実装された放射線を検出す
るマトリックス状の電極部を有した放射線検出素子と、
前記配線基板上に実装された前記放射線検出素子からの
検出信号を処理するマトリックス状の電極部を有した集
積回路と、前記集積回路の素子表面に高熱伝導性の樹脂
を介して取り付けられた放熱器とを有することを特徴と
する放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13696392A JPH05333157A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13696392A JPH05333157A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 放射線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05333157A true JPH05333157A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15187588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13696392A Pending JPH05333157A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05333157A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0943931A2 (en) * | 1998-03-16 | 1999-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus |
| WO2000017670A1 (en) * | 1998-09-24 | 2000-03-30 | Elgems Ltd. | Pixelated photon detector |
| EP1674887A2 (en) * | 1998-09-24 | 2006-06-28 | Elgems Ltd. | Pixelated photon detector |
| JP2007260092A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Fujifilm Corp | 放射線画像情報撮影装置 |
| US7297955B2 (en) | 2003-09-30 | 2007-11-20 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor radiation detector, positron emission tomography apparatus, semiconductor radiation detection apparatus, detector unit and nuclear medicine diagnostic apparatus |
| US7683338B2 (en) | 2003-09-30 | 2010-03-23 | Hitachi, Ltd. | Radiological imaging system |
| WO2012014251A1 (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-02 | 株式会社島津製作所 | 二次元画像検出器 |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP13696392A patent/JPH05333157A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0943931A2 (en) * | 1998-03-16 | 1999-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus |
| EP0943931A3 (en) * | 1998-03-16 | 2000-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus |
| WO2000017670A1 (en) * | 1998-09-24 | 2000-03-30 | Elgems Ltd. | Pixelated photon detector |
| EP1674887A2 (en) * | 1998-09-24 | 2006-06-28 | Elgems Ltd. | Pixelated photon detector |
| EP1674887A3 (en) * | 1998-09-24 | 2006-11-08 | Elgems Ltd. | Pixelated photon detector |
| US7297955B2 (en) | 2003-09-30 | 2007-11-20 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor radiation detector, positron emission tomography apparatus, semiconductor radiation detection apparatus, detector unit and nuclear medicine diagnostic apparatus |
| US7683338B2 (en) | 2003-09-30 | 2010-03-23 | Hitachi, Ltd. | Radiological imaging system |
| JP2007260092A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Fujifilm Corp | 放射線画像情報撮影装置 |
| WO2012014251A1 (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-02 | 株式会社島津製作所 | 二次元画像検出器 |
| JP5549731B2 (ja) * | 2010-07-26 | 2014-07-16 | 株式会社島津製作所 | 二次元画像検出器 |
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