JPH06216402A - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
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- JPH06216402A JPH06216402A JP5006788A JP678893A JPH06216402A JP H06216402 A JPH06216402 A JP H06216402A JP 5006788 A JP5006788 A JP 5006788A JP 678893 A JP678893 A JP 678893A JP H06216402 A JPH06216402 A JP H06216402A
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- JP
- Japan
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- package
- ccd
- radiation detector
- solid
- heat
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、コンパクトな放射線検出器を提供
することを目的とする。 【構成】 本発明に係る放射線検出器は、熱伝導性物質
を含んで形成され凹部を有するパッケージ１と、凹部の
底面に設けられたペルチェ素子２と、ペルチェ素子２の
上面に設けられたＣＣＤ３と、ＣＣＤ３の上方に位置
し、パッケージ１に設けられ、真空紫外線の波長より短
い波長を透過するＢｅ板４とを有することを特徴とす
る。
することを目的とする。 【構成】 本発明に係る放射線検出器は、熱伝導性物質
を含んで形成され凹部を有するパッケージ１と、凹部の
底面に設けられたペルチェ素子２と、ペルチェ素子２の
上面に設けられたＣＣＤ３と、ＣＣＤ３の上方に位置
し、パッケージ１に設けられ、真空紫外線の波長より短
い波長を透過するＢｅ板４とを有することを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線や、高エネルギー
粒子等（以下、放射線という）を検出するための検出器
に関するものである。
粒子等（以下、放射線という）を検出するための検出器
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、放射線検出素子を円筒状等に
配列して検出器としたものがＸ線断層撮影装置等に利用
されている。また、加速器を用いた検出システムで高エ
ネルギー粒子を検出する場合に、高エネルギー粒子の衝
突を設定した地点の周囲に検出器配置する場合等にも放
射線検出素子が用いられている。この放射線検出素子と
しては、従来から、ＰＮ接合型、ＰＩＮ型、表面障壁型
等や高純度の半導体単結晶を利用したものがあった。
配列して検出器としたものがＸ線断層撮影装置等に利用
されている。また、加速器を用いた検出システムで高エ
ネルギー粒子を検出する場合に、高エネルギー粒子の衝
突を設定した地点の周囲に検出器配置する場合等にも放
射線検出素子が用いられている。この放射線検出素子と
しては、従来から、ＰＮ接合型、ＰＩＮ型、表面障壁型
等や高純度の半導体単結晶を利用したものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、放射線検出素
子として、ＰＮ接合型、ＰＩＮ型、表面障壁型等を用い
た場合には、高い逆バイアスを印加しなければならず、
このために生ずる漏洩電流による検出器内部の発熱とノ
イズを抑えるためには、これらの放射線検出素子を液体
窒素や炭酸ガス等でかなりの低い温度で冷却しなければ
ならなかった。
子として、ＰＮ接合型、ＰＩＮ型、表面障壁型等を用い
た場合には、高い逆バイアスを印加しなければならず、
このために生ずる漏洩電流による検出器内部の発熱とノ
イズを抑えるためには、これらの放射線検出素子を液体
窒素や炭酸ガス等でかなりの低い温度で冷却しなければ
ならなかった。
【０００４】また、放射線検出素子として、高純度の半
導体単結晶を用いた場合には、外部バイアスを印加する
必要はないものの、常温においては熱起電力による漏暗
電流によるショットノイズで検出限界が決まってしまう
ため、やはり検出器を冷却する必要がある。
導体単結晶を用いた場合には、外部バイアスを印加する
必要はないものの、常温においては熱起電力による漏暗
電流によるショットノイズで検出限界が決まってしまう
ため、やはり検出器を冷却する必要がある。
【０００５】このため、いずれにしても冷却装置を必要
とし、このために装置全体が非常に大型化してしまうこ
とがあった。
とし、このために装置全体が非常に大型化してしまうこ
とがあった。
【０００６】そこで、本発明は上記問題点を解決した放
射線検出器を提供することを目的とする。
射線検出器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明に係る放射線検出器は、熱伝導性物質を含
んで形成され、凹部を有するパッケージと、ホットサイ
ドが凹部の底面に接するよう設けられる電子冷却素子
と、電子冷却素子のコールドサイドに設けられる固体撮
像素子と、固体撮像素子の上方に位置し、パッケージに
設けられ、凹部を閉塞し、真空紫外線の波長より短い波
長を選択的に透過する透過部材とを有することを特徴と
する。
めに、本発明に係る放射線検出器は、熱伝導性物質を含
んで形成され、凹部を有するパッケージと、ホットサイ
ドが凹部の底面に接するよう設けられる電子冷却素子
と、電子冷却素子のコールドサイドに設けられる固体撮
像素子と、固体撮像素子の上方に位置し、パッケージに
設けられ、凹部を閉塞し、真空紫外線の波長より短い波
長を選択的に透過する透過部材とを有することを特徴と
する。
【０００８】なお、透過部材はＢｅまたはＡｌを含むも
のであってもよい。
のであってもよい。
【０００９】
【作用】上記の構成によれば、固体撮像素子の上方に
は、真空紫外線の波長より短い波長を選択的に透過する
透過部材が設けられているので、可視光線等の光線によ
るノイズを遮光することができる。この固体撮像素子は
電子冷却素子のコールドサイドに直接設けられているの
で、固体撮像素子を動作したときに発生する熱が、ペル
チェ効果により電子冷却素子の下面であるホットサイド
に熱が流れるため、固体撮像素子は冷却される。さら
に、電子冷却素子は、熱伝導性物質を含んで形成された
パッケージに設けられているので、電子冷却素子の下面
に蓄えられた熱は、パッケージを介して、その一部がパ
ッケージに設けられた透過部材に伝導され、残りが外部
に放出される。
は、真空紫外線の波長より短い波長を選択的に透過する
透過部材が設けられているので、可視光線等の光線によ
るノイズを遮光することができる。この固体撮像素子は
電子冷却素子のコールドサイドに直接設けられているの
で、固体撮像素子を動作したときに発生する熱が、ペル
チェ効果により電子冷却素子の下面であるホットサイド
に熱が流れるため、固体撮像素子は冷却される。さら
に、電子冷却素子は、熱伝導性物質を含んで形成された
パッケージに設けられているので、電子冷却素子の下面
に蓄えられた熱は、パッケージを介して、その一部がパ
ッケージに設けられた透過部材に伝導され、残りが外部
に放出される。
【００１０】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。なお、図面の説明において同一要素に
は同一符号を付し、重複する説明は省略する。
ついて説明する。なお、図面の説明において同一要素に
は同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】本実施例に係る放射線検出器について説明
する。図１に示すように、この実施例に係る放射線検出
器は、セラミックで形成され、その中心に凹部１ａを有
するパッケージ１と、凹部１ａの底面に設けられた電子
冷却素子であるペルチェ素子２と、ペルチェ素子２の上
面であるコールドサイドに設けられたＣＣＤ３と、ＣＣ
Ｄ３の上方に位置し、パッケージ１に設けられているＢ
ｅ板４とを備えている。
する。図１に示すように、この実施例に係る放射線検出
器は、セラミックで形成され、その中心に凹部１ａを有
するパッケージ１と、凹部１ａの底面に設けられた電子
冷却素子であるペルチェ素子２と、ペルチェ素子２の上
面であるコールドサイドに設けられたＣＣＤ３と、ＣＣ
Ｄ３の上方に位置し、パッケージ１に設けられているＢ
ｅ板４とを備えている。
【００１２】パッケージ１の側面には放熱板５が、図示
しないネジによって取り付けられている。パッケージ１
の下面には端子７、８が設けられている。パッケージ１
の凹部１ａに設けられたペルチェ素子２の上面であるホ
ットサイドは金属フィラーを混入させた熱伝導性樹脂に
よって、パッケージ１の凹部１ａの底面に接着させられ
ている。なお、熱伝導性樹脂の替わりに銀ペーストある
いは半田を用いて接着させてもよい。ＣＣＤ３は導電性
樹脂によりペルチェ素子２の下面であるコールドサイド
に接着させられている。なお、このときも熱伝導性樹脂
の替わりに銀ペーストあるいは半田を用いて接着させて
もよいことはいうまでもない。また、パッケージ１の凹
部１ａの側面は段状に平坦部１ｂ、１ｃが設けられてい
る。上から２段目の平坦部１ｃには、金を用いて形成さ
れたインナーリード６が設けられている。このインナー
リード６は端子７と接続されている。一方で、このイン
ナーリード６はＣＣＤ３の上面に設けられたパッド電極
３ａとワイヤ１０でボンディングされている。このワイ
ヤ１０としてはＡｌ線やＡｕ線が用いられている。ま
た、上から１段目の平坦部１ｂにはＢｅ板４が嵌め込ま
れている。また、パッケージ１の凹部１１ａおよびＢｅ
板４で囲まれる空間、即ち、ペルチェ素子２およびＣＣ
Ｄ３が設けられている空間は真空或いは乾燥ガス（例え
ば乾燥窒素ガス等）雰囲気にしてある。
しないネジによって取り付けられている。パッケージ１
の下面には端子７、８が設けられている。パッケージ１
の凹部１ａに設けられたペルチェ素子２の上面であるホ
ットサイドは金属フィラーを混入させた熱伝導性樹脂に
よって、パッケージ１の凹部１ａの底面に接着させられ
ている。なお、熱伝導性樹脂の替わりに銀ペーストある
いは半田を用いて接着させてもよい。ＣＣＤ３は導電性
樹脂によりペルチェ素子２の下面であるコールドサイド
に接着させられている。なお、このときも熱伝導性樹脂
の替わりに銀ペーストあるいは半田を用いて接着させて
もよいことはいうまでもない。また、パッケージ１の凹
部１ａの側面は段状に平坦部１ｂ、１ｃが設けられてい
る。上から２段目の平坦部１ｃには、金を用いて形成さ
れたインナーリード６が設けられている。このインナー
リード６は端子７と接続されている。一方で、このイン
ナーリード６はＣＣＤ３の上面に設けられたパッド電極
３ａとワイヤ１０でボンディングされている。このワイ
ヤ１０としてはＡｌ線やＡｕ線が用いられている。ま
た、上から１段目の平坦部１ｂにはＢｅ板４が嵌め込ま
れている。また、パッケージ１の凹部１１ａおよびＢｅ
板４で囲まれる空間、即ち、ペルチェ素子２およびＣＣ
Ｄ３が設けられている空間は真空或いは乾燥ガス（例え
ば乾燥窒素ガス等）雰囲気にしてある。
【００１３】このＣＣＤ３としては２４μｍ角の画素サ
イズを持つものを用いている。このペルチェ素子２は、
図２に示すような導電性のセラミック基板２ａ、２ｂの
間に、ｐ形半導体部材２ｃとｎ形半導体部材２ｄとを対
にして配置したものを複数組合せて形成されたものであ
る。このときｐ形半導体部材の材料としてはＺｎＳｂや
Ｓｂ2 Ｔｅ3 等を、またｎ形半導体部材の材料としては
ＰｂＳｅやＢｉＳｂ等を用いることとした。セラミック
基板２ｂは端子８と接続されているので、このペルチェ
素子２には端子８を介して電源９から、図２に示すよう
に電流が流されている。すると熱はｐ形半導体部材２ｃ
およびｎ形半導体部材２ｄを介して、セラミック基板２
ａから、セラミック基板２ｂへ流れるので、セラミック
基板２ａでは吸熱作用が生じることになる一方、セラミ
ック基板２ｂでは放熱作用が生じることになる。従っ
て、セラミック基板２ａの上面に接着したＣＣＤ３を冷
却することができる。
イズを持つものを用いている。このペルチェ素子２は、
図２に示すような導電性のセラミック基板２ａ、２ｂの
間に、ｐ形半導体部材２ｃとｎ形半導体部材２ｄとを対
にして配置したものを複数組合せて形成されたものであ
る。このときｐ形半導体部材の材料としてはＺｎＳｂや
Ｓｂ2 Ｔｅ3 等を、またｎ形半導体部材の材料としては
ＰｂＳｅやＢｉＳｂ等を用いることとした。セラミック
基板２ｂは端子８と接続されているので、このペルチェ
素子２には端子８を介して電源９から、図２に示すよう
に電流が流されている。すると熱はｐ形半導体部材２ｃ
およびｎ形半導体部材２ｄを介して、セラミック基板２
ａから、セラミック基板２ｂへ流れるので、セラミック
基板２ａでは吸熱作用が生じることになる一方、セラミ
ック基板２ｂでは放熱作用が生じることになる。従っ
て、セラミック基板２ａの上面に接着したＣＣＤ３を冷
却することができる。
【００１４】従って、本実施例によれば、ＣＣＤ３の上
方には、Ｂｅ板４が設けられているので、可視光線等の
光線によるノイズを遮光することができ、Ｘ線や、高エ
ネルギー粒子等の放射線のみを透過させることができ
る。
方には、Ｂｅ板４が設けられているので、可視光線等の
光線によるノイズを遮光することができ、Ｘ線や、高エ
ネルギー粒子等の放射線のみを透過させることができ
る。
【００１５】また、このＣＣＤ３は上述したようにペル
チェ素子２の上面であるホットサイド、即ち導電性のセ
ラミック基板２ａに直接設けられているので、ＣＣＤ３
を動作したときに発生する熱は、上述したようにペルチ
ェ素子２の下面であるコールドサイドに熱が流れるた
め、ＣＣＤ３は冷却される。さらに、ペルチェ素子２
は、セラミック等の熱伝導性に優れた物質で形成された
パッケージ１に設けられているので、ペルチェ素子２の
下面に蓄えられた熱は、パッケージ１を介して、その一
部がパッケージ１に設けられたＢｅ板４に伝導され、残
りは放熱板５によって外部に放出される。従って、ＣＣ
Ｄ３を効率よく冷却できると共に、Ｂｅ板４にも熱が伝
わるので、ＣＣＤ３を冷却した際にもその影響でＢｅ板
４が冷却されることがなく、このため、Ｂｅ板４の結露
を防止することができる。
チェ素子２の上面であるホットサイド、即ち導電性のセ
ラミック基板２ａに直接設けられているので、ＣＣＤ３
を動作したときに発生する熱は、上述したようにペルチ
ェ素子２の下面であるコールドサイドに熱が流れるた
め、ＣＣＤ３は冷却される。さらに、ペルチェ素子２
は、セラミック等の熱伝導性に優れた物質で形成された
パッケージ１に設けられているので、ペルチェ素子２の
下面に蓄えられた熱は、パッケージ１を介して、その一
部がパッケージ１に設けられたＢｅ板４に伝導され、残
りは放熱板５によって外部に放出される。従って、ＣＣ
Ｄ３を効率よく冷却できると共に、Ｂｅ板４にも熱が伝
わるので、ＣＣＤ３を冷却した際にもその影響でＢｅ板
４が冷却されることがなく、このため、Ｂｅ板４の結露
を防止することができる。
【００１６】ここで、例えば、上述した２４μｍ角の画
素サイズを有するＣＣＤ３を用いた放射線検出器であっ
て、２５℃における暗電流が５００ｐＡ／ｃｍ2 程度の
ものについて考察する。この暗電流を１秒間蓄積したと
きに、暗電流の値は１画素当りの電子数に換算して約1
8,000e-になる。また、この条件下での暗電流によるシ
ョットノイズは、
素サイズを有するＣＣＤ３を用いた放射線検出器であっ
て、２５℃における暗電流が５００ｐＡ／ｃｍ2 程度の
ものについて考察する。この暗電流を１秒間蓄積したと
きに、暗電流の値は１画素当りの電子数に換算して約1
8,000e-になる。また、この条件下での暗電流によるシ
ョットノイズは、
【００１７】
【数１】
【００１８】の関係から約 134e-となるので、放射線検
出器の検出限界はこの暗電流によるショットノイズに支
配されることが分かる。一方、ＣＣＤ３を用いた検出器
での暗電流と温度との関係は、図３に示すように、Ｎda
rkは５〜１０℃上がるごとに倍となる。換言すれば、５
〜１０℃下がるごとに、Ｎdarkは半分になるといえる。
従って、仮に５℃でＮdarkが半分になるとするとこの検
出器を２５℃から０℃間で冷却することにより暗電流
（Ｎdark')は、
出器の検出限界はこの暗電流によるショットノイズに支
配されることが分かる。一方、ＣＣＤ３を用いた検出器
での暗電流と温度との関係は、図３に示すように、Ｎda
rkは５〜１０℃上がるごとに倍となる。換言すれば、５
〜１０℃下がるごとに、Ｎdarkは半分になるといえる。
従って、仮に５℃でＮdarkが半分になるとするとこの検
出器を２５℃から０℃間で冷却することにより暗電流
（Ｎdark')は、
【００１９】
【数２】
【００２０】にできるため、
【００２１】
【数３】
【００２２】と減少させることができ、このときの暗電
流ショットノイズ電子数は約23e-になりＣＣＤ３の最終
的な検出限界である読みだしノイズとほぼ同等にできる
ことになる。
流ショットノイズ電子数は約23e-になりＣＣＤ３の最終
的な検出限界である読みだしノイズとほぼ同等にできる
ことになる。
【００２３】高エネルギー粒子の軌道解析の場合に空乏
層の厚さが30um程度のＣＣＤを検出器として用いると
き、これら高エネルギー粒子によりＣＣＤ内で発生され
る電子数は約数千e-である。ここで2000e-の電子がＣＣ
Ｄで発生されると仮定すると、25℃におけるＳＮＲ(sig
nal to noise ratio）は、暗電流ショットノイズ電子数
とＣＣＤ内で発生される電子数とから、2000/134とな
り、かろうじて１０以上になっていることが分かる。一
方、０℃まで冷却をした場合には、ＳＮＲは2000/23.4
となるので、１００弱まで改善できることが分かる。こ
の大きさは高エネルギー粒子の軌道解析に必要なＳＮＲ
としては十分な値である。
層の厚さが30um程度のＣＣＤを検出器として用いると
き、これら高エネルギー粒子によりＣＣＤ内で発生され
る電子数は約数千e-である。ここで2000e-の電子がＣＣ
Ｄで発生されると仮定すると、25℃におけるＳＮＲ(sig
nal to noise ratio）は、暗電流ショットノイズ電子数
とＣＣＤ内で発生される電子数とから、2000/134とな
り、かろうじて１０以上になっていることが分かる。一
方、０℃まで冷却をした場合には、ＳＮＲは2000/23.4
となるので、１００弱まで改善できることが分かる。こ
の大きさは高エネルギー粒子の軌道解析に必要なＳＮＲ
としては十分な値である。
【００２４】ここで、Ｘ線や高エネルギー粒子等の検出
器等の放射線検出器としては厚い空乏層を持ったＣＣＤ
を用いる必要があるが、物理的にはＸ線の場合と高エネ
ルギー粒子の場合とで厚い空乏層が必要な意味合いが異
なるので以下にこの点について説明する。このＣＣＤ
は、図４に示すように、Ｓｉ基板４１上に低濃度の不純
物をエピタキシャル成長させた層４０を形成させたもの
である。空乏層４２はエピタキシャル層４０の図面上方
に存在する層である。
器等の放射線検出器としては厚い空乏層を持ったＣＣＤ
を用いる必要があるが、物理的にはＸ線の場合と高エネ
ルギー粒子の場合とで厚い空乏層が必要な意味合いが異
なるので以下にこの点について説明する。このＣＣＤ
は、図４に示すように、Ｓｉ基板４１上に低濃度の不純
物をエピタキシャル成長させた層４０を形成させたもの
である。空乏層４２はエピタキシャル層４０の図面上方
に存在する層である。
【００２５】エネルギーの低いＸ線の場合は一般に光電
効果（photoelectric effect）によってＣＣＤ内に電荷
が発生する。光電効果の場合は１つのＸ線粒子で発生さ
れる電子数はその材料の電子に対する原子の結合エネル
ギーによって決り、入ってきたＸ線のエネルギーと光電
効果によって発生される電子数には１：１の関係があ
る。従って、光電効果により発生する電子数は、空乏層
４２が薄いＣＣＤであっても、空乏層４２が厚い場合と
変わらない。しかし、図４にも示すように空乏層４２以
外の中性領域で電荷が発生した場合には、これらの電荷
は拡散によって球状に拡がってしまうためその位置に関
する情報が失われ、また、複数の画素に拡がってしまう
ことでＸ線のエネルギーとの対応関係が悪化し、検出器
のＸ線のエネルギーに対する分解能を悪くしてしまう。
従って、空乏層４２が薄い場合には、全体としてあるエ
ネルギーを持ったＸ線に対する量子効率が劣化すること
になる。
効果（photoelectric effect）によってＣＣＤ内に電荷
が発生する。光電効果の場合は１つのＸ線粒子で発生さ
れる電子数はその材料の電子に対する原子の結合エネル
ギーによって決り、入ってきたＸ線のエネルギーと光電
効果によって発生される電子数には１：１の関係があ
る。従って、光電効果により発生する電子数は、空乏層
４２が薄いＣＣＤであっても、空乏層４２が厚い場合と
変わらない。しかし、図４にも示すように空乏層４２以
外の中性領域で電荷が発生した場合には、これらの電荷
は拡散によって球状に拡がってしまうためその位置に関
する情報が失われ、また、複数の画素に拡がってしまう
ことでＸ線のエネルギーとの対応関係が悪化し、検出器
のＸ線のエネルギーに対する分解能を悪くしてしまう。
従って、空乏層４２が薄い場合には、全体としてあるエ
ネルギーを持ったＸ線に対する量子効率が劣化すること
になる。
【００２６】一方で高エネルギー粒子のような数ＭeVと
エネルギーの高い場合は電子対生成が主になり、空乏層
４２の厚さにより発生される電子数が変わることがあ
る。すなわち、より多くの電子数を得るために厚い空乏
層４２が必要になることがある。例えば、空乏層４２が
数ミクロン程度では、電子数として数百エレクトロンと
なり、空乏層４２が数十ミクロン程度では、電子数とし
て数千エレクトロンとなる。従って、空乏層４２が数十
ミクロン程度のＣＣＤでは、高エネルギー粒子の軌道解
析に必要なＳＮＲとしては十分な値をえることができ
る。
エネルギーの高い場合は電子対生成が主になり、空乏層
４２の厚さにより発生される電子数が変わることがあ
る。すなわち、より多くの電子数を得るために厚い空乏
層４２が必要になることがある。例えば、空乏層４２が
数ミクロン程度では、電子数として数百エレクトロンと
なり、空乏層４２が数十ミクロン程度では、電子数とし
て数千エレクトロンとなる。従って、空乏層４２が数十
ミクロン程度のＣＣＤでは、高エネルギー粒子の軌道解
析に必要なＳＮＲとしては十分な値をえることができ
る。
【００２７】なお、放射線検出器としてはＣＣＤ以外に
も厚い空乏層４２を持ったＭＯＳイメージセンサー、ホ
トダイオード、ＡＰＤ（アバランシェホトダイオー
ド）、ＳＳＤ（ストライプディテクター）等が使用可能
である。
も厚い空乏層４２を持ったＭＯＳイメージセンサー、ホ
トダイオード、ＡＰＤ（アバランシェホトダイオー
ド）、ＳＳＤ（ストライプディテクター）等が使用可能
である。
【００２８】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、固体撮像素子の上方には、真空紫外線の波長よ
り短い波長を透過する透過部材が設けられているので、
可視光線等の光線によるノイズを遮光することができ、
Ｘ線や、高エネルギー粒子等の放射線のみを透過させる
ことができる。
よれば、固体撮像素子の上方には、真空紫外線の波長よ
り短い波長を透過する透過部材が設けられているので、
可視光線等の光線によるノイズを遮光することができ、
Ｘ線や、高エネルギー粒子等の放射線のみを透過させる
ことができる。
【００２９】また、この固体撮像素子は上述したように
電子冷却素子のコールドサイドに直接設けられているの
で、固体撮像素子を動作したときに発生する熱は、上述
したように電子冷却素子のホットサイドに熱が流れるた
め、固体撮像素子は冷却される。さらに、電子冷却素子
は、セラミック等の熱伝導性に優れた物質で形成された
パッケージに設けられているので、電子冷却素子のホッ
トサイドに蓄えられた熱は、パッケージを介して、その
一部がパッケージに設けられた透過部材に伝導され、パ
ッケージを介して外部に放出される。従って、固体撮像
素子を効率よく冷却できると共に、透過部材にも熱が伝
わるので、固体撮像素子を冷却した際にもその影響で透
過部材が冷却されることがなく、このため、透過部材の
結露を防止することができる。
電子冷却素子のコールドサイドに直接設けられているの
で、固体撮像素子を動作したときに発生する熱は、上述
したように電子冷却素子のホットサイドに熱が流れるた
め、固体撮像素子は冷却される。さらに、電子冷却素子
は、セラミック等の熱伝導性に優れた物質で形成された
パッケージに設けられているので、電子冷却素子のホッ
トサイドに蓄えられた熱は、パッケージを介して、その
一部がパッケージに設けられた透過部材に伝導され、パ
ッケージを介して外部に放出される。従って、固体撮像
素子を効率よく冷却できると共に、透過部材にも熱が伝
わるので、固体撮像素子を冷却した際にもその影響で透
過部材が冷却されることがなく、このため、透過部材の
結露を防止することができる。
【図１】本実施例に係る放射線検出器の断面図である。
【図２】本実施例に係る放射線検出器に用いるペルチェ
素子の模式図である。
素子の模式図である。
【図３】本実施例に係る放射線検出器の暗電流と温度と
の関係を示した図である。
の関係を示した図である。
【図４】本実施例に係る放射線検出器に用いられるＣＣ
Ｄの模式図である。
Ｄの模式図である。
１…パッケージ、２…ペルチェ素子、３…ＣＣＤ、４…
Ｂｅ板、５…放熱板。
Ｂｅ板、５…放熱板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7210−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｅ
Claims (2)
- 【請求項１】 熱伝導性物質を含んで形成され、凹部を
有するパッケージと、 ホットサイドが前記凹部の底面に接するよう設けられる
電子冷却素子と、 前記電子冷却素子のコールドサイドに設けられる固体撮
像素子と、 前記固体撮像素子の上方に位置し、前記パッケージに設
けられ、前記凹部を閉塞し、真空紫外線の波長より短い
波長を選択的に透過する透過部材とを有することを特徴
とする放射線検出器。 - 【請求項２】 前記透過部材はＢｅまたはＡｌを含むこ
とを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5006788A JPH06216402A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5006788A JPH06216402A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 放射線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06216402A true JPH06216402A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=11647923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5006788A Pending JPH06216402A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06216402A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999026298A1 (fr) * | 1997-11-19 | 1999-05-27 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodetecteur et dispositif de prise d'image utilisant ledit photodetecteur |
| JP2000138393A (ja) * | 1998-11-04 | 2000-05-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線検出器 |
| JP2014092448A (ja) * | 2012-11-02 | 2014-05-19 | Horiba Ltd | 放射線検出器、放射線検出装置、及びｘ線分析装置 |
| WO2021132006A1 (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | センサ装置 |
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| WO2023243402A1 (ja) * | 2022-06-15 | 2023-12-21 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 半導体装置及び電子機器 |
-
1993
- 1993-01-19 JP JP5006788A patent/JPH06216402A/ja active Pending
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