JPH07181264A - エネルギービーム検出器 - Google Patents

エネルギービーム検出器

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JPH07181264A
JPH07181264A JP6245449A JP24544994A JPH07181264A JP H07181264 A JPH07181264 A JP H07181264A JP 6245449 A JP6245449 A JP 6245449A JP 24544994 A JP24544994 A JP 24544994A JP H07181264 A JPH07181264 A JP H07181264A
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JP
Japan
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scintillator
optical
photodiode
contact
optical waveguide
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JP6245449A
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English (en)
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Martin Schmidt
シュミット マルティン
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
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    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
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    • G01T1/20183—Arrangements for preventing or correcting crosstalk, e.g. optical or electrical arrangements for correcting crosstalk
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率とＳ／Ｎ比に関して最適であり、選択的
に個々の又は多数の、薄いあるいは厚いＸ線ビーム束を
検出できるエネルギービーム検出器を提供することであ
る。 【構成】 平行に並んでいる棒状のシンチレータの縦方
向に延在しており、スリットによって互いに隔てられて
いる光導波体の列が、各々のシンチレータと光学的に接
触しており、 各々のホトダイオードが１つの光導波体
と光学的に接触するように、スリットの中にホトダイオ
ードを有するチップが設けられており、各々のシンチレ
ータが対応する光導波体と共にレフレクタによって囲ま
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エネルギービーム検出
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】シンチレータとホトダイオードの縦続接
続回路から成るエネルギービーム検出器が公知である。
その際、Ｘ線装置の各々の検出素子に対し、それぞれ１
つのシンチレータと最大２つのホトダイオードが平面的
に前後に設けられている。そのような検出器は、例えば
コンピュータトモグラフ技術において利用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、効率
とＳ／Ｎ比に関して最適であり、選択的に個々の又は多
数の、薄いあるいは厚いＸ線ビーム束を検出することを
可能にする、冒頭に述べた形式の検出器を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、シンチレータの縦方向に延在しており、スリットに
よって互いに隔てられている光導波体の列が、各々のシ
ンチレータと光学的に接触しており、隣接するシンチレ
ータの光導波体の間のスリットは相互に整列しており、
各々のホトダイオードが１つの光導波体と光学的に接触
するように、スリットの中にホトダイオードを有するチ
ップが設けられており、各々のシンチレータが対応する
光導波体と共にレフレクタによって囲まれていることに
より解決される。
【０００５】本発明の実施態様が従属請求項に記載され
ている。
【０００６】
【実施例】次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳細
に説明する。
【０００７】図１において、エネルギービーム、例えば
Ｘ線ビームのための検出器のモジュールが示されてい
る。この図では、ビームは、モジュールの上層面から突
き当たる。このモジュールは、平行に並んだ棒状のシン
チレータ１の列を有する。光導波体２の列は、各々のシ
ンチレータ１と光学的に接触している。光導波体２は、
スリット３によって互いに隔てられている。隣接するシ
ンチレータ１の光導波体２の間のスリット３は、相互に
整列している。それにより、図示されているモジュール
のスリット３にチップ４を挿入することが可能であり、
チップ４にはそれぞれホトダイオード５の列が装着され
ている。これにより、ホトダイオード５はそれぞれ１つ
の光導波体２と光学的に接触している。シンチレータ１
はそれぞれ、対応する光導波体２と共に、レフレクタ６
によって囲まれている。
【０００８】ホトダイオード５の信号は、モジュールの
底面の図示されていないプリント配線板を経て取り出す
ことができる。その際、シンチレータ１のホトダイオー
ドの部分信号が合成接続される。その結果、検出された
Ｘ線束の相対的に大きな層厚が生じる。しかしまた、部
分信号は個々に評価でき、その結果、Ｘ線束の複数の平
行の層を検出することができる。薄い層の場合、１つの
部分信号のみが検出され、評価される。
【０００９】レフレクタ６の材質として：チタン酸化物
又は鉛（ＩＩ）水酸化炭酸塩が任意の混合比で添加され
たエポキシ接着剤を使用できる。対応する光導波体２を
有する２つのシンチレータ１の間に、それぞれ反射金属
層７を設けると、最適な光学的減結合が生じる。
【００１０】シンチレータ１の下に接して設けられてい
る光導波体２は、屈折率と熱膨張に関し、十分に整合さ
れることが望ましい。なぜなら、高い屈折率を有するＣ
ｄＷＯ4、ＧＹＯ及びＧｄ2Ｏ2Ｓガラスを使用するため
に有利である。光学的プラスチックは発光物質シート及
びセシウム沃化物に適する。シンチレータの縁部の信号
低下が生じないようにするため、それぞれ１番外側の光
導波体２をシンチレータ１よりも、ｚ方向に幾分か長く
形成することが有利である。
【００１１】チップ４のホトダイオード列の数は任意で
ある。珪素チップの一方の面にホトダイオードが配列さ
れていると、その裏面は光学的理由から鏡面化される。
金属鏡面化を行うと、この金属鏡面化部は同時にホトダ
イオードに対しアースコンタクトを形成する。光学的理
由から層ごとに２つのホトダイオードを利用すると有利
である。その際、ａ−Ｓｉ技術を用いて、これらのホト
ダイオードを薄いガラス基板の表側の面と裏面に装着す
ることができる。できるだけ光を失わないようにするた
めに、基本的にホトダイオード列の厚さは、例えば１０
０μｍの、できるだけ小さいことが望ましい。ホトダイ
オード５の活性表面は、光導波体の端を覆っている。こ
の時、ホトダイオード５の活性表面は、光導波体２の出
口面と実際に同じ大きさであり、このことは発光効率に
関して有利である。
【００１２】上述の検出器を用いると、対応するホトダ
イオード５と共に、層からの信号それ自体を測定するこ
とができる。このことにより、Ｘ線ビームの複数の薄い
層の出力信号をＸ線の１つの厚い層にまとめるときで
も、均質性における相異がきちんと測定して検出でき、
補正される。
【００１３】ホトダイオード５は、実際にはＸ線の照射
を受けない。その結果、珪素での直接変換が行われな
い。直接変換すると、ノイズが高められ、ホトダイオー
ド５の出力信号を画像形成のために使うと、画像歪が生
じてしまう。
【００１４】上述の検出器の別の利点は、チップ４が非
常に多数あり、かつ長さｚが長い場合も、ダイオードの
表面が小さいことである。小さなダイオードの表面は、
ホトダイオード５の容量と暗流とは小さくなる。このこ
とは信号増幅にとって重要である。なぜなら、この容量
と暗流は増幅器の電子ノイズに作用するためである。
【００１５】本発明による検出器の図示されているモジ
ュールは、８チャネルから成る。また、別のチャネル
数、例えば４、１６又は３２チャネルを有するモジュー
ルも可能である。このような多数のモジュールは、コン
ピュータトモグラフ技術又はデジタル放射線透過写真技
術における画像形成のため、Ｘ線電気変換器に接続され
る。つまり、より詳しく言えば、モジュールの全てのシ
ンチレータは、１列に相互に平行に並んでいる。また、
そのような種々のモジュールの多数が、矢印８の方向に
並んでいる。
【００１６】モジュールの構造は、コストの理由から有
利である。なぜなら、仕様に合わないとか、作動中に故
障した個々のモジュールを交換することができるからで
ある。
【００１７】この装置の更に別の利点は、薄い層のとき
にノイズが現在公知の検出器よりも少ないことにある。
薄い層のとき、光を集めるために１個又は２個のホトダ
イオードが作動すると、容量性の、暗流によって引き起
こされる画像のノイズ部分は低下する。大きな信号、つ
まり厚い層のときは、それに相応した数のホトダイオー
ドが接続される。画像のノイズ成分の割合は常に一定で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】エネルギービーム、例えばＸ線ビームのための
検出器のモジュールを示す。
【符号の説明】
１ シンチレータ ２ 光導波体 ３ スリット ４ チップ ５ ホトダイオード ６ レフレクタ ７ 層 ８ 矢印

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 平行に並んでいる棒状のシンチレータ
    （１）の列を有するエネルギービーム検出器において、 シンチレータ（１）の縦方向に延在しており、スリット
    （３）によって互いに隔てられている光導波体（２）の
    列が、各々のシンチレータ（１）と光学的に接触してお
    り、 隣接するシンチレータ（１）の光導波体（２）の間のス
    リット（３）は相互に整列しており、 各々のホトダイオード（５）が１つの光導波体（２）と
    光学的に接触するように、スリット（３）の中にホトダ
    イオード（５）を有するチップ（４）が設けられてお
    り、 各々のシンチレータ（１）が対応する光導波体（２）と
    共にレフレクタ（６）によって囲まれていることを特徴
    とするエネルギービーム検出器。
  2. 【請求項２】 シンチレータ（１）と各々に対応する光
    導波体（２）の列とに接するレフレクタ（６）の間に、
    それぞれ、金属層が付加レフレクタ層として設けられて
    いることを特徴とする請求項１に記載の検出器。
  3. 【請求項３】 珪素からなる各々のチップ（４）が、一
    方の面にホトダイオード（５）の列を有し、もう一方の
    面に反射金属層（９）を有しており、この反射金属層
    （９）はホトダイオード（５）に対するアースコンタク
    トとして使用されることを特徴とする請求項１又は２に
    記載の検出器。
  4. 【請求項４】 各々のチップ（４）が両面にホトダイオ
    ード（５）の列を１列ずつ有することを特徴とする請求
    項３に記載の検出器。
  5. 【請求項５】 ガラス支持体の両面にホトダイオード
    （５）が蒸着されていることを特徴とする請求項１又は
    ２に記載の検出器。
JP6245449A 1993-10-11 1994-10-11 エネルギービーム検出器 Pending JPH07181264A (ja)

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DE4334594A DE4334594C1 (de) 1993-10-11 1993-10-11 Detektor für energiereiche Strahlung
DE4334594.8 1993-10-11

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040317