JPH0690291B2 - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
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- JPH0690291B2 JPH0690291B2 JP61243129A JP24312986A JPH0690291B2 JP H0690291 B2 JPH0690291 B2 JP H0690291B2 JP 61243129 A JP61243129 A JP 61243129A JP 24312986 A JP24312986 A JP 24312986A JP H0690291 B2 JPH0690291 B2 JP H0690291B2
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- radiation
- incident
- radiation detector
- crystal
- energy
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、放射線検出器に関するものであり、特には正
孔の収集効率の改善を図るべく検出素子の放射線入射面
を反対の面に対して低電位になるよう電界をかけ同時に
放射線が斜めに入射するように入射面を入射方向に対し
て設定した放射線検出器に関する。本発明は、正孔の収
集効率の改善を通してエネルギー分解能を向上する。本
発明の放射線検出器は、高分解能を必要とする計測分
野、例えばＸ線CT用検出器、γ線スペクトルメータ、Ｘ
線計測器用検出器のような各種放射線検出デパイスに好
適に応用しうる。
孔の収集効率の改善を図るべく検出素子の放射線入射面
を反対の面に対して低電位になるよう電界をかけ同時に
放射線が斜めに入射するように入射面を入射方向に対し
て設定した放射線検出器に関する。本発明は、正孔の収
集効率の改善を通してエネルギー分解能を向上する。本
発明の放射線検出器は、高分解能を必要とする計測分
野、例えばＸ線CT用検出器、γ線スペクトルメータ、Ｘ
線計測器用検出器のような各種放射線検出デパイスに好
適に応用しうる。
発明の背景 放射線検出器としては、1960年代からSiやGe等の半導体
放射線検出器が実用化され、巾広い分野で使用されるに
至つている。しかし、これらSi及びGe放射線検出器は分
解能が比較的良い半面、Si及びGeはいずれもバンドキヤ
ツプが小さいので室温では熱励起によるノイズが大き
く、低温に冷却しなければ使用できないという重大な欠
点を有している。
放射線検出器が実用化され、巾広い分野で使用されるに
至つている。しかし、これらSi及びGe放射線検出器は分
解能が比較的良い半面、Si及びGeはいずれもバンドキヤ
ツプが小さいので室温では熱励起によるノイズが大き
く、低温に冷却しなければ使用できないという重大な欠
点を有している。
そこで、CdTe、CdS、HgCdTe等のII-VI族化合物半導体に
注目が払われ、実用化に向け多くの研究が進行してい
る。なかでも、CdTe放射線検出素子は非常に有望であ
り、実用化の段階に入つている。CdTeの特徴の１つはバ
ンドギヤツプが1.53eVと大きいことであり、このため常
温での使用が可能である。更に、CdTeの平均原子番号は
50と大きく、このため放射線の吸収係数が大きく、薄い
層で高い感度を得ることが出来、そのため検出効率の高
い小型の検出器の作製が可能である。
注目が払われ、実用化に向け多くの研究が進行してい
る。なかでも、CdTe放射線検出素子は非常に有望であ
り、実用化の段階に入つている。CdTeの特徴の１つはバ
ンドギヤツプが1.53eVと大きいことであり、このため常
温での使用が可能である。更に、CdTeの平均原子番号は
50と大きく、このため放射線の吸収係数が大きく、薄い
層で高い感度を得ることが出来、そのため検出効率の高
い小型の検出器の作製が可能である。
従来技術と問題点 従来からの半導体放射線検出器、例えばCdTe放射線検出
器を例にとると、それらはブリツジマン法等により作製
された単結晶イングツトを平板状に適宜切出し、その表
面を研摩またはエツチング処理した後電極形成を行い、
放射線に対して入射角が垂直となるよう入射面を設定す
ることにより作製されている。
器を例にとると、それらはブリツジマン法等により作製
された単結晶イングツトを平板状に適宜切出し、その表
面を研摩またはエツチング処理した後電極形成を行い、
放射線に対して入射角が垂直となるよう入射面を設定す
ることにより作製されている。
こうした放射線検出器に対してその性能面で改善すべき
課題はまだまだ多いが、その最重要なものの一つは、放
射線検出時のエネルギー分解能の向上である。エネルギ
ー分解能の向上のためには、リーク電流の低減化等幾つ
かのアプローチが考慮しうるが、特にCdTeの場合正孔の
収集効率の低さが分解能向上のネツクとなつている。従
来、正孔の収集効率の問題に対して正面から取組んだ試
みはない。
課題はまだまだ多いが、その最重要なものの一つは、放
射線検出時のエネルギー分解能の向上である。エネルギ
ー分解能の向上のためには、リーク電流の低減化等幾つ
かのアプローチが考慮しうるが、特にCdTeの場合正孔の
収集効率の低さが分解能向上のネツクとなつている。従
来、正孔の収集効率の問題に対して正面から取組んだ試
みはない。
発明の目的 本発明は、正孔の収集効率の改善を通してエネルギー分
解能を向上した放射線検出器の開発を目的とする。
解能を向上した放射線検出器の開発を目的とする。
発明の概要 上記目的に向け、未発明者等は半導体結晶内でのキヤリ
アーの移動について考察を進めた。エネルギー分解能は
放射線の入射によつて生成されるキャリアーの収集効率
に大きく依存する。このキャリアーの収集効率はキャリ
アーの平均自由行程λによつて決定される。λは次の通
り表わされる。
アーの移動について考察を進めた。エネルギー分解能は
放射線の入射によつて生成されるキャリアーの収集効率
に大きく依存する。このキャリアーの収集効率はキャリ
アーの平均自由行程λによつて決定される。λは次の通
り表わされる。
λ＝μτＥ ここで、μ＝結晶中のキヤリアーのドリフト移動度 τ＝キヤリアーの平均寿命 Ｅ＝結晶にかかる電界強度 多くの結晶において正孔の移動度は電子の移動度より小
さい。特にCdTeの場合、電子の移動度は約1000cm2/V・s
eeであるのに対し、正孔の移動度は約100cm2/V・seeと
一桁小さい。このため正孔の平均自由行程λｈは電子の
平均自由行程λｅに対してほぼ１桁小さくなり、これが
正孔の収率効率の低さの原因である。この考察の下で、
正孔の捕集効率を高める工夫について検討を重ねた結
果、斜め入射方式を想到した。第１（ａ）図に示すよう
に、入射面に垂直に入射した一定のエネルギーＥの放射
線は結晶の内部に所定の深さ侵入し、そこで電子−正孔
対が発生する。上述したように、電子はλｅが大きいた
め電極に到達しやすいが、正孔はλｈが小さいため電極
に到達しうる機会が少なくなる。そこで、エネルギーＥ
の放射線を斜めに入射させた場合、放射線の侵入深さは
ほとんど変らないので、電子−正孔対の発生部位は垂直
入射の場合に較べて入射面に近くなる。入射側を負電位
としてやることにより、正孔の負電位までの距離が短い
ので正孔はλｈが小さくとも負電極に到達しやすくな
る。一方、電子は逆に移動せねばならない距離が長くな
るが、電子のλｅは正孔のλｈに較べて約10倍大きいた
め電子が正電極に到達する率の低下量は少ない。このた
め、斜め入射を行わせ且つ入射側を負極とすることによ
つて、正孔と電子との合計収集効率は、正孔の収集効率
の大巾な増加を通して結果的に向上する。入射角度αは
特定条件下でλｎ≧d sin αを満足するαとして決定し
うる。
さい。特にCdTeの場合、電子の移動度は約1000cm2/V・s
eeであるのに対し、正孔の移動度は約100cm2/V・seeと
一桁小さい。このため正孔の平均自由行程λｈは電子の
平均自由行程λｅに対してほぼ１桁小さくなり、これが
正孔の収率効率の低さの原因である。この考察の下で、
正孔の捕集効率を高める工夫について検討を重ねた結
果、斜め入射方式を想到した。第１（ａ）図に示すよう
に、入射面に垂直に入射した一定のエネルギーＥの放射
線は結晶の内部に所定の深さ侵入し、そこで電子−正孔
対が発生する。上述したように、電子はλｅが大きいた
め電極に到達しやすいが、正孔はλｈが小さいため電極
に到達しうる機会が少なくなる。そこで、エネルギーＥ
の放射線を斜めに入射させた場合、放射線の侵入深さは
ほとんど変らないので、電子−正孔対の発生部位は垂直
入射の場合に較べて入射面に近くなる。入射側を負電位
としてやることにより、正孔の負電位までの距離が短い
ので正孔はλｈが小さくとも負電極に到達しやすくな
る。一方、電子は逆に移動せねばならない距離が長くな
るが、電子のλｅは正孔のλｈに較べて約10倍大きいた
め電子が正電極に到達する率の低下量は少ない。このた
め、斜め入射を行わせ且つ入射側を負極とすることによ
つて、正孔と電子との合計収集効率は、正孔の収集効率
の大巾な増加を通して結果的に向上する。入射角度αは
特定条件下でλｎ≧d sin αを満足するαとして決定し
うる。
斯くして、本発明は、検出素子の放射線入射面を反対の
面に対して低電位となるよう電界をかけ、放射線入射面
に対して放射線がλｎ≧d sin α（λｈ：正孔の移動し
うる距離、d:放射線の侵入深さ、α：放射線の入射角
度）を満足する入射角度α（但しαは90°未満で０°を
超える角度とする）において入射するようにしたことを
特徴とする放射線検出器を提供する。
面に対して低電位となるよう電界をかけ、放射線入射面
に対して放射線がλｎ≧d sin α（λｈ：正孔の移動し
うる距離、d:放射線の侵入深さ、α：放射線の入射角
度）を満足する入射角度α（但しαは90°未満で０°を
超える角度とする）において入射するようにしたことを
特徴とする放射線検出器を提供する。
周辺技術との比較 例えば、特開昭59-99384号では、高エネルギー放射線が
結晶を突抜けることによる感度低下を防止することを目
的として放射線入射方向での実効厚さを増すため検出器
を斜めに配置することが開示れているが、正孔捕集効率
の向上を目的とする本発明とは目的を異にする。
結晶を突抜けることによる感度低下を防止することを目
的として放射線入射方向での実効厚さを増すため検出器
を斜めに配置することが開示れているが、正孔捕集効率
の向上を目的とする本発明とは目的を異にする。
また、特公昭43-15750号及び特開昭52-74290号には、傾
斜した入射面を持つ放射線検出器が示されている。特公
昭43-15750については放射線に対しての光感度面積を小
さくするために用いられた構造である。また、特開昭52
-74290においては、部分的な電解強度を増加させるため
に表面に切り込みを入れたものである。いずれの場合
も、本発明と意図するところが異なる。
斜した入射面を持つ放射線検出器が示されている。特公
昭43-15750については放射線に対しての光感度面積を小
さくするために用いられた構造である。また、特開昭52
-74290においては、部分的な電解強度を増加させるため
に表面に切り込みを入れたものである。いずれの場合
も、本発明と意図するところが異なる。
発明の具体的説明 既に第１（ａ）図で示した通り、本発明は、放射線の入
射側電極を負極にそして反対側電極を正極に接続するこ
と及び放射線の入射角度を斜めにすることを基本要件と
する。
射側電極を負極にそして反対側電極を正極に接続するこ
と及び放射線の入射角度を斜めにすることを基本要件と
する。
入射角度は、使用する結晶において正孔の移動しうる距
離及び入射放射線のエネルギーから決定することが出来
る。第１（ｂ）図において、正孔の移動しうる距離
λｈ、放射線の侵入深さｄそして入射角αについて λｈ≧d sin α の関係が得られる時正孔収集効果が得られることが明ら
かである。この侵入深さｄは入射エネルギーによつて決
定される。即ち、放射線は結晶中で指数関数的に吸収さ
れる。各エネルギーの放射線について入射前の強度（入
射する放射線の量）Ioと表面よりｄだけ侵入した時の放
射線強度Ｉとは、使用結晶の吸収係数をμとする時 Ｉ＝Io exp（−μ・ｄ） として表わされる。ここで となる深さｄを特定エネルギーにおける侵入深さと定義
すると、上記２つの式から、 従つて、μ・ｄ＝１ の関係が得られる。
離及び入射放射線のエネルギーから決定することが出来
る。第１（ｂ）図において、正孔の移動しうる距離
λｈ、放射線の侵入深さｄそして入射角αについて λｈ≧d sin α の関係が得られる時正孔収集効果が得られることが明ら
かである。この侵入深さｄは入射エネルギーによつて決
定される。即ち、放射線は結晶中で指数関数的に吸収さ
れる。各エネルギーの放射線について入射前の強度（入
射する放射線の量）Ioと表面よりｄだけ侵入した時の放
射線強度Ｉとは、使用結晶の吸収係数をμとする時 Ｉ＝Io exp（−μ・ｄ） として表わされる。ここで となる深さｄを特定エネルギーにおける侵入深さと定義
すると、上記２つの式から、 従つて、μ・ｄ＝１ の関係が得られる。
ところで、各種材料に対する吸収係数と入射エネルギー
との関係は既に幾つかの文献により報告されている。第
２図は、その一例でCdTe、Ge、Siにおけるエネルギーに
対する光電吸収、全吸収係数の割合を示すグラフであ
る。こうしたグラフから各エネルギーに対する吸収係数
μを読みとることが出来る。従つて、読みとつたμ値の
逆数としてｄの値が得られる。
との関係は既に幾つかの文献により報告されている。第
２図は、その一例でCdTe、Ge、Siにおけるエネルギーに
対する光電吸収、全吸収係数の割合を示すグラフであ
る。こうしたグラフから各エネルギーに対する吸収係数
μを読みとることが出来る。従つて、読みとつたμ値の
逆数としてｄの値が得られる。
ここで、一例としてCdTeに対して第２図及びｄ＝1/μか
ら得られた結果を示すと、次の通りとなる。
ら得られた結果を示すと、次の通りとなる。
Er(kev) d(cm) 20 1.0×10-3 50 1.4×10-2 60 2.5×10-2 70 3.3×10-2 80 5.9×10-2 90 9.1×10-2 100 1.1×10-1 150 5.0×10-1 200 1.0 300 2.5 400 5.9 500 10.0 こうして、λｎ≧d sin αの式において正孔の移動しう
る距離λｎと侵入深さｄとが決まればこの式を満足しう
るαを求めることが出来る。
る距離λｎと侵入深さｄとが決まればこの式を満足しう
るαを求めることが出来る。
次表は、λｎ＝d sin αについてαを計算した結果を示
す： 第３図はこの結果をプロツトしたグラフである。このグ
ラフは、CdTe結晶について、入射する放射線のエネルギ
ーに対して斜め入射の効果が得られる入射角の上限と作
用可能領域（斜線側）を３種のλｎについて示してい
る。例えば、正孔の移動しうる距離λｎ＝1.0cmで、入
射γ線のエネルギーが400keVの場合、入射角度を10°以
下にすることによつて、斜め入射の効果が得られること
になる。（点Ａ）このように、用いている結晶の正孔の
移動しうる距離および入射γ線のエネルギーがわかれ
ば、計数率を犠牲にすることなく最適な角度を設定する
ことができる。
す： 第３図はこの結果をプロツトしたグラフである。このグ
ラフは、CdTe結晶について、入射する放射線のエネルギ
ーに対して斜め入射の効果が得られる入射角の上限と作
用可能領域（斜線側）を３種のλｎについて示してい
る。例えば、正孔の移動しうる距離λｎ＝1.0cmで、入
射γ線のエネルギーが400keVの場合、入射角度を10°以
下にすることによつて、斜め入射の効果が得られること
になる。（点Ａ）このように、用いている結晶の正孔の
移動しうる距離および入射γ線のエネルギーがわかれ
ば、計数率を犠牲にすることなく最適な角度を設定する
ことができる。
結晶中に吸収される放射線量はその入射エネルギーに応
じて変化する。入射放射線が小さい時にはほぼ表面近傍
で吸収されるが、エネルギーが大きくなるにつれ素子の
厚さ方向に対してほぼ一定の割合で吸収され、一部は吸
収されず透過してしまう。従つて、放射線の侵入行路長
さが大きい程結晶内に吸収されず透過してしまう線量を
減少しうるので有利である。この点からも、斜め入射
は、垂直入射よりも同一厚の結晶において放射線の侵入
行路長さを長くしうるので有益である。
じて変化する。入射放射線が小さい時にはほぼ表面近傍
で吸収されるが、エネルギーが大きくなるにつれ素子の
厚さ方向に対してほぼ一定の割合で吸収され、一部は吸
収されず透過してしまう。従つて、放射線の侵入行路長
さが大きい程結晶内に吸収されず透過してしまう線量を
減少しうるので有利である。この点からも、斜め入射
は、垂直入射よりも同一厚の結晶において放射線の侵入
行路長さを長くしうるので有益である。
こうして、λｎ≧d sin α（但しα＞０°）の関係を満
足する斜め入射方式の採用により正孔の収集効率の改善
を通してエネルギー分解能を向上することが出来る。
足する斜め入射方式の採用により正孔の収集効率の改善
を通してエネルギー分解能を向上することが出来る。
エネルギー分解能の向上はまた、リーク電流の低減化を
通しても実現されうる。CdTe結晶と関連して本件出願人
は既に、CdTe結晶の面方位とリーク電流との間には相関
があり、電極形成面を｛111｝面とすることによつてリ
ーク電流の低減化を図りうるとの知見を得ている。CdTe
の｛111｝面はCd原子のみが存在するＡ面とTe原子のみ
の存在するＢ面とが交互に、即ちＡ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ａ−
Ｂと配列する。CdTeの｛111｝面は他の面に較べて極性
の強い面であると伝える。CdTe単結晶の｛111｝面を電
極形成面とし、｛111｝Ａ面へ｛111｝Ｂ面に対して正の
電位をかけることにより、リーク電流の低減化が可能と
なり、それに伴つて電解強度Ｅを大きくすることが可能
となる。これはキヤリアーの平均自由行程λを増大する
（λ＝μτＥ、前出）。このため、エネルギー分解能の
向上が図れるのである。
通しても実現されうる。CdTe結晶と関連して本件出願人
は既に、CdTe結晶の面方位とリーク電流との間には相関
があり、電極形成面を｛111｝面とすることによつてリ
ーク電流の低減化を図りうるとの知見を得ている。CdTe
の｛111｝面はCd原子のみが存在するＡ面とTe原子のみ
の存在するＢ面とが交互に、即ちＡ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ａ−
Ｂと配列する。CdTeの｛111｝面は他の面に較べて極性
の強い面であると伝える。CdTe単結晶の｛111｝面を電
極形成面とし、｛111｝Ａ面へ｛111｝Ｂ面に対して正の
電位をかけることにより、リーク電流の低減化が可能と
なり、それに伴つて電解強度Ｅを大きくすることが可能
となる。これはキヤリアーの平均自由行程λを増大する
（λ＝μτＥ、前出）。このため、エネルギー分解能の
向上が図れるのである。
従つて、CdTe結晶の場合、本発明の斜め入射概念と上記
｛111｝面概念とを併用することによりエネルギー分解
能の大巾な向上を図ることができる。
｛111｝面概念とを併用することによりエネルギー分解
能の大巾な向上を図ることができる。
第４図は、本発明を具現した一具体例を示す。放射線検
出素子１は、約2mm巾×10mm長さ×1mm厚さのCdTeの薄板
単結晶２の、好ましくは｛111｝面表裏両面にAu、Pt、A
l、In等の金属電極３、３′の真空蒸着或いはメツキに
よつて付着したものとして構成される。放射線検出素子
１は、ホルダー４に裏面側の電極を導電性ペーストを用
いて貼付けることにより支持されている。素子及びホル
ダーは台５上に載置されている。台５上には素子及びホ
ルダーを取囲んでパーケージ６が設置される。パーケー
ジの上面にはA1箔製窓７が形成される。窓７の中心軸線
は放射線入射方向と一致せしめられ、半導体検出素子１
の入射面は放射線入射方向に対して10°傾斜している。
表面電極３より負極端子８にはInハンダを用いて金線で
接続が為されている。正極端子９はホルダーを介して裏
面電極３′と接続されている。
出素子１は、約2mm巾×10mm長さ×1mm厚さのCdTeの薄板
単結晶２の、好ましくは｛111｝面表裏両面にAu、Pt、A
l、In等の金属電極３、３′の真空蒸着或いはメツキに
よつて付着したものとして構成される。放射線検出素子
１は、ホルダー４に裏面側の電極を導電性ペーストを用
いて貼付けることにより支持されている。素子及びホル
ダーは台５上に載置されている。台５上には素子及びホ
ルダーを取囲んでパーケージ６が設置される。パーケー
ジの上面にはA1箔製窓７が形成される。窓７の中心軸線
は放射線入射方向と一致せしめられ、半導体検出素子１
の入射面は放射線入射方向に対して10°傾斜している。
表面電極３より負極端子８にはInハンダを用いて金線で
接続が為されている。正極端子９はホルダーを介して裏
面電極３′と接続されている。
この放射線検出器を用いて241Amに対して入射角度を様
々に変えることによりエネルギー分解能と入射角度の関
係を調査した結果、第５図のグラフが得られた。垂直入
射の約20keVに対して５〜30°の斜め入射で約10keVへと
エネルギー分解能を改善しうることがわかる。
々に変えることによりエネルギー分解能と入射角度の関
係を調査した結果、第５図のグラフが得られた。垂直入
射の約20keVに対して５〜30°の斜め入射で約10keVへと
エネルギー分解能を改善しうることがわかる。
上記具体例においては、パーケージをエネルギー吸収材
で形成するとγ線入射方向に長いため、コリメータ効果
が発生し、位置分解能が向上する点も有益な特徴であ
る。
で形成するとγ線入射方向に長いため、コリメータ効果
が発生し、位置分解能が向上する点も有益な特徴であ
る。
第６図は、第４図の具体例の放射線検出素子をホルダー
の両側に1a及び1bとして示すように貼着した具体例であ
る。これにより、傾斜による入射線量の減少を補うこと
が出来る。
の両側に1a及び1bとして示すように貼着した具体例であ
る。これにより、傾斜による入射線量の減少を補うこと
が出来る。
第７図は、本発明をアレイ型検出素子11に応用した具体
例を示す。結晶12の表面には表面電極13、13a、13b…が
必要な間隔をあけて複数枚形成されている。裏面電極
（図示なし）は、導電性ペーストを用いて三角形断面の
ホルダー14に貼着される。裏面電極は一枚電極でよい。
ホルダー及びアレイ型検出素子は台15上に載置され、先
と同じくパーケージ16にて取巻かれている。パーケージ
16は長方形状のA1箔製窓17を備えている。各表面電極毎
に負極端子18、18a、18b…へと接続が為されている。こ
の場合にも、ホルダー14の反対側に同様のアレイ型素子
の取付けが可能である。アレイ化した素子を用いるた
め、各素子間の間隔を狭めることによりパツケージによ
るコリメータ効果を併せて位置分解能の向上をはかるこ
とが出来る。また、A1箔製窓部に金属製コリメータを付
加することによつて位置分解能の一層の向上をはかるこ
とが可能である。
例を示す。結晶12の表面には表面電極13、13a、13b…が
必要な間隔をあけて複数枚形成されている。裏面電極
（図示なし）は、導電性ペーストを用いて三角形断面の
ホルダー14に貼着される。裏面電極は一枚電極でよい。
ホルダー及びアレイ型検出素子は台15上に載置され、先
と同じくパーケージ16にて取巻かれている。パーケージ
16は長方形状のA1箔製窓17を備えている。各表面電極毎
に負極端子18、18a、18b…へと接続が為されている。こ
の場合にも、ホルダー14の反対側に同様のアレイ型素子
の取付けが可能である。アレイ化した素子を用いるた
め、各素子間の間隔を狭めることによりパツケージによ
るコリメータ効果を併せて位置分解能の向上をはかるこ
とが出来る。また、A1箔製窓部に金属製コリメータを付
加することによつて位置分解能の一層の向上をはかるこ
とが可能である。
第８図は、第７図の素子を平面上に複数個並べたもので
あり、γ線カメラなどの二次元情報が望まれる用途に最
適である。
あり、γ線カメラなどの二次元情報が望まれる用途に最
適である。
第９図は、本発明を溝形検出器21として具体化した例を
示す。結晶22にはＶ字形溝24が一方側に形成される。溝
は回転刃等を用いて結晶に切込みをつけることにより形
成される。形成された溝には表面電極23が形成される。
結晶の代面には裏面電極23′が形成される。この具体例
は、溝形成により放射線を受取る面積を増大させている
ので素子の面積を大きくする必要がない点で有利であ
る。
示す。結晶22にはＶ字形溝24が一方側に形成される。溝
は回転刃等を用いて結晶に切込みをつけることにより形
成される。形成された溝には表面電極23が形成される。
結晶の代面には裏面電極23′が形成される。この具体例
は、溝形成により放射線を受取る面積を増大させている
ので素子の面積を大きくする必要がない点で有利であ
る。
第10図は、表面だけでなく裏面にもＶ字形溝を形成した
具体例である。裏面側の溝24′が表面側の溝24と表裏電
極23及び23′の間隔が実質一定となるよう形成されてい
る。この具体例は放射線の入射位置によるキヤリアーの
走行距離の差を小さくし、表裏電極間の距離が一定のた
めエネルギー分解能の劣化なく面積を小さくすることが
出来る。
具体例である。裏面側の溝24′が表面側の溝24と表裏電
極23及び23′の間隔が実質一定となるよう形成されてい
る。この具体例は放射線の入射位置によるキヤリアーの
走行距離の差を小さくし、表裏電極間の距離が一定のた
めエネルギー分解能の劣化なく面積を小さくすることが
出来る。
発明の効果 これまで顧りみられなかつた正孔効率の向上という新た
な発想の下でエネルギー分解能の向上が可能となり、Cd
Teその他の放射線検出器の品質の向上及び適用範囲の拡
大が図れる。
な発想の下でエネルギー分解能の向上が可能となり、Cd
Teその他の放射線検出器の品質の向上及び適用範囲の拡
大が図れる。
第１（ａ）及び１（ｂ）図は本発明の原理を示す説明
図、第２図は入射放射線のエネルギーと吸収係数との関
係を示すグラフ、第３図は入射エネルギーと入射角度と
の関係を示すグラフ、第４図は本発明の一具体例の斜視
図、第５図は具体例と関連しての入射角度とエネルギー
分解能との関係を示すグラフ、そして第６、７、８、９
及び10図は本発明の別の具体例を示す。 １、11、21:検出素子 ２、12、22:結晶 ３、３′;13;23、23′：電極 ４、14:ホルダー ５、15:台 6:パツケージまたはコリメーター形成用放射線吸収体 16:パツケージ ７、17:窓 ８、９、18:端子
図、第２図は入射放射線のエネルギーと吸収係数との関
係を示すグラフ、第３図は入射エネルギーと入射角度と
の関係を示すグラフ、第４図は本発明の一具体例の斜視
図、第５図は具体例と関連しての入射角度とエネルギー
分解能との関係を示すグラフ、そして第６、７、８、９
及び10図は本発明の別の具体例を示す。 １、11、21:検出素子 ２、12、22:結晶 ３、３′;13;23、23′：電極 ４、14:ホルダー ５、15:台 6:パツケージまたはコリメーター形成用放射線吸収体 16:パツケージ ７、17:窓 ８、９、18:端子
Claims (6)
- 【請求項１】検出素子の放射線入射面を反対の面に対し
て低電位となるよう電界をかけ、放射線入射面に対して
放射線がλｎ≧d sin α（λｎ：正孔の移動しうる距
離、d:放射線の侵入深さ、α：放射線の入射角度）を満
足する入射角度α（但しαは90°未満で０°を超える角
度とする）において入射するようにしたことを特徴とす
る放射線検出器。 - 【請求項２】傾斜ホルダー上に検出素子を配置した特許
請求の範囲第１項記載の放射線検出器。 - 【請求項３】複数の検出素子を共通の傾斜ホルダー上に
間隔を置いてアレイ状に配列した特許請求の範囲第２項
記載の放射線検出器。 - 【請求項４】検出素子が片面若しくは両面溝形として形
成される特許請求の範囲第１項記載の放射線検出器。 - 【請求項５】検出素子がCdTeである特許請求の範囲第１
〜４項のいずれかの項記載の放射線検出器。 - 【請求項６】入射面が｛111｝面として形成される特許
請求の範囲第５項記載の放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61243129A JPH0690291B2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61243129A JPH0690291B2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6398582A JPS6398582A (ja) | 1988-04-30 |
| JPH0690291B2 true JPH0690291B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=17099232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61243129A Expired - Lifetime JPH0690291B2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690291B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6331705B1 (en) | 1997-05-08 | 2001-12-18 | State Of Israel, Atomic Energy Commission | Room temperature solid state gamma or X-ray detectors |
| IL120807A (en) * | 1997-05-08 | 2001-03-19 | Israel Atomic Energy Comm | Method for compensating for the effects of incomplete charge collection and for improving spectroscopic characteristics of room temperature solid state gamma or x-ray detectors |
| SE9900856L (sv) * | 1999-03-10 | 2000-11-10 | Mamea Imaging Ab | Metod och anordning för detektering av röntgenstrålar och användning av sådan anordning |
| KR100931372B1 (ko) * | 2008-01-22 | 2009-12-11 | 한국표준과학연구원 | 저온검출기를 이용한 방사성 핵종의 알파 절대 방사선량측정 및 핵종 판별 방법과 그 장치 |
| US9700269B2 (en) * | 2015-04-07 | 2017-07-11 | Toshiba Medical Systems Corporation | Parallel transverse field (PTF) tilted and collimated detectors |
-
1986
- 1986-10-15 JP JP61243129A patent/JPH0690291B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6398582A (ja) | 1988-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S803 | Written request for registration of cancellation of provisional registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316803 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |