JPH053336A - デユアルエネルギ半導体センサ - Google Patents
デユアルエネルギ半導体センサInfo
- Publication number
- JPH053336A JPH053336A JP3154482A JP15448291A JPH053336A JP H053336 A JPH053336 A JP H053336A JP 3154482 A JP3154482 A JP 3154482A JP 15448291 A JP15448291 A JP 15448291A JP H053336 A JPH053336 A JP H053336A
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- JP
- Japan
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- semiconductor
- layers
- sensor
- energy
- dual
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- Pending
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- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 センサ自体でデュアルピークを収集可能で、
線量が多くなっても従来の方式に比して正確にデュアル
ピークを収集することのできる半導体センサを提供す
る。 【構成】 放射線検出用の半導体をそれぞれの厚さ方向
に２層に積層し、その重ね合わせ面と、各半導体の重ね
合わせ面に対向する面にそれぞれ電極層を形成すること
により、２種のエネルギの放射線の検出信号を異なる電
極から個別に取り出せるようにする。
線量が多くなっても従来の方式に比して正確にデュアル
ピークを収集することのできる半導体センサを提供す
る。 【構成】 放射線検出用の半導体をそれぞれの厚さ方向
に２層に積層し、その重ね合わせ面と、各半導体の重ね
合わせ面に対向する面にそれぞれ電極層を形成すること
により、２種のエネルギの放射線の検出信号を異なる電
極から個別に取り出せるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は例えば核医学診断装置
等に用いることのできる、半導体を用いた放射線センサ
に関する。
等に用いることのできる、半導体を用いた放射線センサ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】 例えば核医学診断の分野においては、
２ピークを持つ核種や２種の核種を臓器に注入して、γ
線の２ピーク像を撮像することが行われる。このような
２ピーク像の撮像に供するためのピークの収集方法、す
なわち２ピーク収集ないしはデュアルピーク収集方法
は、従来、検出器に入射した放射線のエネルギと検出器
の出力信号強度（波高値）とが相関することを利用し、
一つの検出器からの信号を、基準電圧値を互いに相違さ
せた２つの比較回路に導くことにより、検出器出力の波
高値を弁別する方法が採用されている。
２ピークを持つ核種や２種の核種を臓器に注入して、γ
線の２ピーク像を撮像することが行われる。このような
２ピーク像の撮像に供するためのピークの収集方法、す
なわち２ピーク収集ないしはデュアルピーク収集方法
は、従来、検出器に入射した放射線のエネルギと検出器
の出力信号強度（波高値）とが相関することを利用し、
一つの検出器からの信号を、基準電圧値を互いに相違さ
せた２つの比較回路に導くことにより、検出器出力の波
高値を弁別する方法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、半導体セ
ンサを用いた放射線検出は、シンチレータ等を用いた他
の放射線検出法に比してＳ／Ｎが良好であるが、このよ
うな半導体センサを用いて上記のようなデュアルピーク
収集を行う場合には、次のような問題の発生が予想され
る。すなわち、センサ出力の波高値弁別によるデュアル
ピークの収集は、入射放射線エネルギとセンサ出力波高
値とが相関関係にあることが前提となる。半導体センサ
では、線量が少ない場合にはこのような相関性はあるも
のの、線量がある程度以上多くなるとピークパイルアッ
プ現象等の発生に起因してこの相関関係がくずれる。従
って、従来のデュアルピーク収集法と半導体センサとの
組合せでは、線量の多いγ線のデュアルピークを正確に
収集することは困難である。
ンサを用いた放射線検出は、シンチレータ等を用いた他
の放射線検出法に比してＳ／Ｎが良好であるが、このよ
うな半導体センサを用いて上記のようなデュアルピーク
収集を行う場合には、次のような問題の発生が予想され
る。すなわち、センサ出力の波高値弁別によるデュアル
ピークの収集は、入射放射線エネルギとセンサ出力波高
値とが相関関係にあることが前提となる。半導体センサ
では、線量が少ない場合にはこのような相関性はあるも
のの、線量がある程度以上多くなるとピークパイルアッ
プ現象等の発生に起因してこの相関関係がくずれる。従
って、従来のデュアルピーク収集法と半導体センサとの
組合せでは、線量の多いγ線のデュアルピークを正確に
収集することは困難である。
【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、Ｓ／Ｎの良好な半導体センサにおいて、センサ自
体でデュアルピークを収集することができ、しかも、線
量が多くなっても従来の方式に比して正確にデュアルピ
ークを収集することのできる半導体センサの提供を目的
としている。
ので、Ｓ／Ｎの良好な半導体センサにおいて、センサ自
体でデュアルピークを収集することができ、しかも、線
量が多くなっても従来の方式に比して正確にデュアルピ
ークを収集することのできる半導体センサの提供を目的
としている。
【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、本発明のデュアルエネルギ半導体センサでは、放
射線検出用の半導体をそれぞれの厚さ方向に２層に積層
するとともに、その重ね合わせ面と、各半導体の当該重
ね合わせ面に対向する面にそれぞれ電極層を形成した構
成を採っていることにより特徴付けられる。
ため、本発明のデュアルエネルギ半導体センサでは、放
射線検出用の半導体をそれぞれの厚さ方向に２層に積層
するとともに、その重ね合わせ面と、各半導体の当該重
ね合わせ面に対向する面にそれぞれ電極層を形成した構
成を採っていることにより特徴付けられる。
【０００６】
【作用】 半導体センサでは、バイアス電圧を印加する
ことにより生じる空乏層内で、入射放射線が吸収される
ときに生じる電子−正孔対が、バイアス電圧の印加によ
る電界に従って移動して、電極を介してパルス状の信号
として取り出される。従って、放射線が半導体センサの
空乏層内に達しない場合、あるいは透過した場合には信
号は発生しない。そして、放射線がある半導体センサの
どの深さまで達するか、あるいは透過してしまうかは放
射線のエネルギに依存する。すなわち、図３に例示する
ように、検出すべき放射線のエネルギＥa ，Ｅb に応じ
て、半導体センサの必要厚さＬa ，Ｌb が決まる。
ことにより生じる空乏層内で、入射放射線が吸収される
ときに生じる電子−正孔対が、バイアス電圧の印加によ
る電界に従って移動して、電極を介してパルス状の信号
として取り出される。従って、放射線が半導体センサの
空乏層内に達しない場合、あるいは透過した場合には信
号は発生しない。そして、放射線がある半導体センサの
どの深さまで達するか、あるいは透過してしまうかは放
射線のエネルギに依存する。すなわち、図３に例示する
ように、検出すべき放射線のエネルギＥa ，Ｅb に応じ
て、半導体センサの必要厚さＬa ，Ｌb が決まる。
【０００７】以上のことから、本発明の構造において
は、比較的エネルギの低い放射線は２層の半導体の上層
側で吸収され、あるレベル以上のエネルギを持つ放射線
は下層側にまで達してここで吸収され、上層と下層の半
導体からそれぞれ異なるエネルギの放射線検出信号が出
力されることになる。
は、比較的エネルギの低い放射線は２層の半導体の上層
側で吸収され、あるレベル以上のエネルギを持つ放射線
は下層側にまで達してここで吸収され、上層と下層の半
導体からそれぞれ異なるエネルギの放射線検出信号が出
力されることになる。
【０００８】
【実施例】 図１は本発明実施例の構造を示す断面図と
バイアス電圧の印加方法を示す回路図とを併記して示す
図である。例えばＣｄＴｅ等の化合物半導体が２層に積
層され、上層の半導体１と下層の半導体２の間と、上層
の半導体１の上側の表面、および下層の半導体２の下側
の表面には、それぞれＡｕ等の電極層３ａ，３ｂ，およ
び３ｃが形成されている。
バイアス電圧の印加方法を示す回路図とを併記して示す
図である。例えばＣｄＴｅ等の化合物半導体が２層に積
層され、上層の半導体１と下層の半導体２の間と、上層
の半導体１の上側の表面、および下層の半導体２の下側
の表面には、それぞれＡｕ等の電極層３ａ，３ｂ，およ
び３ｃが形成されている。
【０００９】そして、バイアス電圧源４は電極層３ｂと
３ｃの間に接続される。以上の本発明実施例において、
図３に示すようにＥa とＥb のエネルギを持つ放射線を
検出しようとする場合、上層の半導体１の厚さをＬa と
し、上層と下層の半導体１と２の厚さの合計をＬb とす
る。Ｌa およびＬb は、例えば核医学の分野に本発明を
応用する場合には、この分野で通常よく利用される核種
８０ｋｅＶ〜２００ｋｅＶを対称と考えればよい。
３ｃの間に接続される。以上の本発明実施例において、
図３に示すようにＥa とＥb のエネルギを持つ放射線を
検出しようとする場合、上層の半導体１の厚さをＬa と
し、上層と下層の半導体１と２の厚さの合計をＬb とす
る。Ｌa およびＬb は、例えば核医学の分野に本発明を
応用する場合には、この分野で通常よく利用される核種
８０ｋｅＶ〜２００ｋｅＶを対称と考えればよい。
【００１０】このような本発明実施例に放射線が入射す
ると、エネルギＥaを持つものは上層の半導体１内で吸
収され、これにより生じた電子−正孔対はバイアス電圧
源４による電界に従い、電極層３ａからパルス状の信号
ａとして取り出される。またエネルギＥb を持つ放射線
は下層の半導体２内で吸収され、同様にして電極層３ｃ
からパルス状の信号ｂとして取り出される。
ると、エネルギＥaを持つものは上層の半導体１内で吸
収され、これにより生じた電子−正孔対はバイアス電圧
源４による電界に従い、電極層３ａからパルス状の信号
ａとして取り出される。またエネルギＥb を持つ放射線
は下層の半導体２内で吸収され、同様にして電極層３ｃ
からパルス状の信号ｂとして取り出される。
【００１１】すなわち、２種のエネルギの放射線の検出
信号ａとｂが電極層３ａと３ｃから個別に取り出される
ことになる。従って、図２に本発明実施例が接続される
検出回路の例を示すように、電極層３ａと３ｃに、それ
ぞれアンプ１１，１２、補正回路（波形整形回路）２
１，２２、およびコパレータ３１，３２の直列回路を接
続することにより、コンパレータ３１からはエネルギＥ
a の放射線検出信号Ａが、また、コンパレータ３２から
はエネルギＥb の放射線検出信号Ｂが出力され、同時に
２ピークデータ収集が可能となる。
信号ａとｂが電極層３ａと３ｃから個別に取り出される
ことになる。従って、図２に本発明実施例が接続される
検出回路の例を示すように、電極層３ａと３ｃに、それ
ぞれアンプ１１，１２、補正回路（波形整形回路）２
１，２２、およびコパレータ３１，３２の直列回路を接
続することにより、コンパレータ３１からはエネルギＥ
a の放射線検出信号Ａが、また、コンパレータ３２から
はエネルギＥb の放射線検出信号Ｂが出力され、同時に
２ピークデータ収集が可能となる。
【００１２】なお、本発明の半導体センサは、半導体１
と２、および各電極層３ａ，３ｂ，３ｃを純積層体で形
成してもよいし、半導体１および２の表裏に電極層を形
成したものを、重ね合わせ部分の電極層が導通するよう
に貼り合わせてもよい。
と２、および各電極層３ａ，３ｂ，３ｃを純積層体で形
成してもよいし、半導体１および２の表裏に電極層を形
成したものを、重ね合わせ部分の電極層が導通するよう
に貼り合わせてもよい。
【００１３】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、２つの半導体を重ね合わせ、その重ね合わせ面と各
半導体の外側の面にそれぞれ電極層を形成した構造とし
ているので、入射放射線はそのエネルギに応じて上層側
または下層側の半導体によって吸収され、個別の電極か
らエネルギの相違する２種の検出信号が個別に取り出さ
れることになる。その結果、従来のように検出回路系で
弁別する必要がなくなると同時に、半導体センサを単に
厚くして検出回路系で出力の波高値弁別を行う場合に比
して、線量が多くなってもピークパイルアップ等に起因
した測定誤差の発生確率が低下し、Ｓ／Ｎのよい半導体
センサを用いて、正確で効率的なデュアルピーク収集が
可能となった。
ば、２つの半導体を重ね合わせ、その重ね合わせ面と各
半導体の外側の面にそれぞれ電極層を形成した構造とし
ているので、入射放射線はそのエネルギに応じて上層側
または下層側の半導体によって吸収され、個別の電極か
らエネルギの相違する２種の検出信号が個別に取り出さ
れることになる。その結果、従来のように検出回路系で
弁別する必要がなくなると同時に、半導体センサを単に
厚くして検出回路系で出力の波高値弁別を行う場合に比
して、線量が多くなってもピークパイルアップ等に起因
した測定誤差の発生確率が低下し、Ｓ／Ｎのよい半導体
センサを用いて、正確で効率的なデュアルピーク収集が
可能となった。
【図１】 本発明実施例の構造を示す断面図とバイアス
電圧の印加方法を示す回路図とを併記して示す図
電圧の印加方法を示す回路図とを併記して示す図
【図２】 本発明実施例を使用する場合の検出回路の例
を示す回路図
を示す回路図
【図３】 検出すべき放射線のエネルギと半導体センサ
の必要厚さの関係を示すグラフ
の必要厚さの関係を示すグラフ
１・・・・上層の半導体 ２・・・・下層の半導体 ３ａ，３ｂ，３ｃ・・・・電極層 ４・・・・バイアス電圧源 １１，１２・・・・アンプ ２１，２２・・・・補正回路 ３１，３２・・・・コンパレータ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 放射線検出用の半導体が、それぞれの厚
さ方向に２層に積層され、かつ、その重ね合わせ面と、
各半導体の当該重ね合わせ面に対向する面にはそれぞれ
電極層が形成されてなるデュアルエネルギ半導体セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3154482A JPH053336A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | デユアルエネルギ半導体センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3154482A JPH053336A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | デユアルエネルギ半導体センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053336A true JPH053336A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15585211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3154482A Pending JPH053336A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | デユアルエネルギ半導体センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH053336A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000147128A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-26 | Toshiba Corp | ストリップ電極型放射線検出装置及びその検出装置を備えた原子炉炉心監視装置 |
| US7615757B2 (en) | 2003-09-30 | 2009-11-10 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor radiological detector and semiconductor radiological imaging apparatus |
| JP2014531574A (ja) * | 2011-08-30 | 2014-11-27 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 光子計数検出器 |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP3154482A patent/JPH053336A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000147128A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-26 | Toshiba Corp | ストリップ電極型放射線検出装置及びその検出装置を備えた原子炉炉心監視装置 |
| US7615757B2 (en) | 2003-09-30 | 2009-11-10 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor radiological detector and semiconductor radiological imaging apparatus |
| JP2014531574A (ja) * | 2011-08-30 | 2014-11-27 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 光子計数検出器 |
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