JPH08248139A - 放射線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】発光位置から遠い位置にある光電変換素子の集
光効率を向上させて全体の放射線検出感度を高める。 【構成】検出器容器１４の内部に配置され、外部から入
射する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発生
する大面積薄型シンチレータ１１と、検出器容器１４の
内部に大面積薄型シンチレータ１１とほぼ平行に配置さ
れ、当該大面積薄型シンチレータ１１内で発生したシン
チレーション光を集光する複数個の薄型集光体１２と、
大面積薄型シンチレータ１１の検出器外側面に張り付け
られた遮光膜１５と、薄型集光体１２の集光点に受光面
を当該薄型集光体１２に向けて配置され、受光した光を
電気信号に変換して計数回路へ出力する光電変換素子１
３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば原子力発電所等
で使用されるシンチレーション検出器等の放射線検出器
に係り、特に発光位置から遠い位置にある光電変換素子
の集光効率を向上させて全体の放射線検出感度を高める
ようにした放射線検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２０（ａ）および（ｂ）は、この種の
従来の放射線検出器の構成例を示す平面図および側面図
である。

【０００３】図２０において、外部から入射する放射線
量に応じた量のシンチレーション光を発生する大面積薄
型シンチレータ１１内で発生したシンチレーション光
を、反射材が塗布された検出器反射壁１９１で乱反射さ
せて集光した後に、複数個の光電変換素子１３で電気信
号に変換して測定する。

【０００４】この場合、測定に際しては、Ｓ／Ｎ比を改
善して放射線検出感度を高めるために、同時計数回路に
より複数個の光電変換素子１３からの信号に対して同時
計数測定を行なっている。

【０００５】なお、１４は検出器容器、１５は大面積薄
型シンチレータ１１の検出器外側面に張り付けられた遮
光膜である。

【０００６】ところで、このような放射線検出器におい
ては、光電変換素子１３により変換する光量が多いほど
Ｓ／Ｎ比が高く、優れた特性を示す。

【０００７】しかしながら、現状の集光方法では、発光
位置から遠い位置にある光電変換素子１３が検出する光
量は、発光位置から近い位置にある光電変換素子が検出
する光量に比べて少ない。従って、同時計数測定を実施
した場合、放射線検出感度は光量の少ない光電変換素子
１３の集光効率に支配されることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
放射線検出器においては、検出器全体の放射線検出感度
が低いという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、発光位置から遠い位置に
ある光電変換素子の集光効率を向上させて全体の放射線
検出感度を高めることが可能な放射線検出器を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、まず、請求項１に対応する発明の放射線検出器
は、検出器容器の内部に配置され、外部から入射する放
射線量に応じた量のシンチレーション光を発生する大面
積薄型シンチレータと、検出器容器の内部に大面積薄型
シンチレータとほぼ平行に配置され、当該大面積薄型シ
ンチレータ内で発生したシンチレーション光を集光する
複数個の薄型集光体と、大面積薄型シンチレータの検出
器外側面に張り付けられた遮光膜と、薄型集光体の集光
点に受光面を当該薄型集光体に向けて配置され、受光し
た光を電気信号に変換して計数回路へ出力する光電変換
素子とを備えて成る。

【００１１】また、請求項２に対応する発明の放射線検
出器は、検出器容器の内部に配置され、外部から入射す
る放射線量に応じた量のシンチレーション光を発生する
大面積薄型シンチレータと、検出器容器の内部に大面積
薄型シンチレータとほぼ平行に配置され、当該大面積薄
型シンチレータ内で発生したシンチレーション光を集光
する複数個の薄型集光体と、大面積薄型シンチレータの
検出器外側面に張り付けられた遮光膜と、薄型集光体の
集光点に開口部を当該薄型集光体に向けて配置されたラ
イトガイドまたは光ファイバからなる導光手段と、導光
手段に接続され、当該導光手段により導かれた光を電気
信号に変換して計数回路へ出力する光電変換素子とを備
えて成る。

【００１２】ここで、特に上記薄型集光体としては、フ
レネルレンズ、または凸レンズを用いることが望まし
い。

【００１３】さらに、請求項３に対応する発明の放射線
検出器は、検出器容器の内部に配置され、外部から入射
する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発生す
る大面積薄型シンチレータと、大面積薄型シンチレータ
の検出器外側面に張り付けられた遮光膜と、検出器容器
の床面に大面積薄型シンチレータに向けて配置された複
数個の凹面鏡と、凹面鏡の集光点に当該凹面鏡に向けて
配置され、受光した光を電気信号に変換して計数回路へ
出力する光電変換素子とを備えて成る。

【００１４】一方、請求項４に対応する発明の放射線検
出器は、検出器容器の内部に配置され、外部から入射す
る放射線量に応じた量のシンチレーション光を発生する
大面積薄型シンチレータと、大面積薄型シンチレータの
検出器外側面に張り付けられた遮光膜と、検出器容器の
床面に大面積薄型シンチレータに向けて配置された複数
個の凹面鏡と、凹面鏡の集光点に開口部を当該薄型集光
体に向けて配置されたライトガイドまたは光ファイバか
らなる導光手段と、導光手段に接続され、当該導光手段
により導かれた光を電気信号に変換して計数回路へ出力
する光電変換素子とを備えて成る。

【００１５】また、請求項５に対応する発明の放射線検
出器は、検出器容器の内部に配置され、外部から入射す
る放射線量に応じた量のシンチレーション光を発生する
大面積薄型シンチレータと、大面積薄型シンチレータの
検出器外側面に張り付けられた遮光膜と、検出器容器の
内部に大面積薄型シンチレータと密着して配置された透
明ライトガイドと、透明ライトガイドに密着して配置さ
れ、当該透明ライトガイドにより導かれた光を電気信号
に変換して計数回路へ出力する光電変換素子とを備え、
透明ライトガイドは、その厚さを一様なものとし、かつ
大面積薄型シンチレータおよび光電変換素子を密着させ
る面以外の面を鏡面として成る。

【００１６】さらに、請求項６に対応する発明の放射線
検出器は、検出器容器の内部に配置され、外部から入射
する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発生す
る大面積薄型シンチレータと、大面積薄型シンチレータ
の検出器外側面に張り付けられた遮光膜と、検出器容器
の内部に大面積薄型シンチレータと密着して配置された
透明ライトガイドと、透明ライトガイドに密着して配置
され、当該透明ライトガイドにより導かれた光を電気信
号に変換して計数回路へ出力する光電変換素子とを備
え、透明ライトガイドは、その厚さを一様なものとし、
かつ当該透明ライトガイドにテーパ状のライトガイドを
接合して光電変換素子の光電変換面の形状に合わせると
共に、大面積薄型シンチレータおよび光電変換素子を密
着させる面以外の面を鏡面として成る。

【００１７】一方、請求項７に対応する発明の放射線検
出器は、検出器容器の内部に配置され、外部から入射す
る放射線量に応じた量のシンチレーション光を発生する
大面積薄型シンチレータと、大面積薄型シンチレータの
検出器外側面に張り付けられた遮光膜と、検出器容器の
内部に大面積薄型シンチレータと密着して配置された透
明ライトガイドと、透明ライトガイドに密着して配置さ
れ、当該透明ライトガイドにより導かれた光を電気信号
に変換して計数回路へ出力する光電変換素子とを備え、
透明ライトガイドは、その厚さを一様なものとし、かつ
大面積薄型シンチレータおよび光電変換素子を密着させ
る面以外の面を鏡面および乱反射面として成る。

【００１８】また、請求項８に対応する発明の放射線検
出器は、検出器容器の内部に配置され、外部から入射す
る放射線量に応じた量のシンチレーション光を発生する
大面積薄型シンチレータと、大面積薄型シンチレータの
検出器外側面に張り付けられた遮光膜と、大面積薄型シ
ンチレータ内で発生したシンチレーション光を乱反射さ
せて集光する光反射壁と、光反射壁の集光点に配置さ
れ、受光した光を電気信号に変換して計数回路へ出力す
る光電変換素子とを備え、光電変換素子が大面積薄型シ
ンチレータを見る立体角を大きくするように、光反射壁
の一部を鏡面として成る。

【００１９】さらに、請求項９に対応する発明の放射線
検出器は、検出器容器の内部に配置され、外部から入射
する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発生す
る大面積薄型シンチレータと、大面積薄型シンチレータ
の検出器外側面に張り付けられた遮光膜と、検出器容器
の内部に大面積薄型シンチレータと密着して配置され、
当該大面積薄型シンチレータ内で発生したシンチレーシ
ョン光を検出し電気信号に変換して計数回路へ出力する
光電変換素子としての大面積非晶質半導体光検出器と、
大面積非晶質半導体光検出器の大面積薄型シンチレータ
との密着面とは反対の面に配置され、当該大面積非晶質
半導体光検出器を加熱する加熱器とを備えて成る。

【００２０】

【作用】従って、まず、請求項１に対応する発明の放射
線検出器においては、大面積薄型シンチレータが発する
シンチレーション光を、薄型集光体の集光作用によって
ほとんど損失なく小面積の領域に集光させることによ
り、薄型集光体を使用しなかった場合よりも、受光面積
の小さい光電変換素子を用いてもほとんど同量のシンチ
レーション光の検出が可能になる。光電変換素子のノイ
ズ量は、受光面積にほぼ比例して小さくなる。これによ
り、受光量はほとんど減衰しないで光電変換素子に入射
するため、光検出のＳ／Ｎ比が向上する、すなわち放射
線検出器としての検出感度が向上する。また、光電変換
素子の価格は、一般に受光面積の小さい方が安価である
ため、本放射線検出器では、光電変換素子にかかるコス
トが安くなる。

【００２１】また、請求項２に対応する発明の放射線検
出器においては、薄型集光体の作用で集光されたシンチ
レ−ション光を、ライトガイドまたは光ファイバからな
る導光手段で外部へ取り出し、単一のあるいは複数個の
光電変換素子で光検出することが可能になる。これによ
り、Ｓ／Ｎ比が改善されると共に、システムが簡素化さ
れる。また、光電変換素子を検出器容器から外部へ出し
て設置することが可能なため、検出器自体をコンパクト
にすることができる。

【００２２】さらに、請求項３に対応する発明の放射線
検出器においては、大面積薄型シンチレータが発するシ
ンチレーション光を、凹面反射鏡の作用によって、検出
器容器の底面から再び上方へ集光するように反射させ、
集光点において受光面積の小さい光電変換素子で光検出
を行なうことが可能になる。

【００２３】これにより、シンチレーション光を完全に
反射させて、効率よく光電変換素子の受光面に集光させ
ることができ、測定感度が向上する他、凹面鏡で光路が
反射されるため、例えば請求項１に対応する発明の放射
線検出器に比べて、検出器自体の厚さを薄くすることが
できる。

【００２４】一方、請求項４に対応する発明の放射線検
出器においては、ライトガイドまたは光ファイバからな
る導光手段に集光した光を検出器より取り出し、単一の
あるいは複数個の光電変換素子で光検出することが可能
になる。

【００２５】これにより、請求項３に対応する発明の放
射線検出器にて得られる作用の他、集光したシンチレー
ション光を単一の光電変換素子で測定することができ、
光検出のＳ／Ｎ比がさらに向上する。

【００２６】また、請求項５に対応する発明の放射線検
出器においては、大面積薄型シンチレータが発生するシ
ンチレ−ション光を、透明ライトガイド内で反射させな
がら光電変換素子へ導く。そして、大面積薄型シンチレ
ータの中心で発生したシンチレーション光は、例えば鏡
面の反射率＝０．９５とした場合に約３５％が端面に到
達し、そのうち光電変換素子の受光面に入射したシンチ
レーション光は、光電変換されて計数回路に入力され信
号処理される。この場合、薄型集光体の集光作用によっ
てほとんど損失なく小面積の領域に集光させることによ
り、薄型集光体を使用しなかった場合よりも、受光面積
の小さい光電変換素子を用いてもほとんど同量のシンチ
レーション光の検出が可能になる。

【００２７】これにより、従来のように乱反射を利用し
た場合に比べて、高い集光効率が期待できる。よって、
光検出のＳ／Ｎ比が向上する、すなわちシンチレーショ
ン検出器としての検出感度が向上する。

【００２８】さらに、請求項６に対応する発明の放射線
検出器においては、透明ライトガイドの端面に至ったシ
ンチレーション光をほとんど全部検出できるため、検出
感度が向上する。また、請求項１に対応する発明の放射
線検出器の場合と同様に、光電変換素子の受光面を小さ
くすることにより、放射線検出器としての検出感度が向
上する。さらに、光電変換素子の価格は、一般に受光面
積の小さい方が安価であるため、本放射線検出器では、
光電変換素子にかかるコストが安くなる。

【００２９】一方、請求項７に対応する発明の放射線検
出器においては、大面積薄型シンチレータが発生するシ
ンチレ−ション光を、透明ライトガイド内で反射させな
がら光電変換素子へ導く際、大面積薄型シンチレータを
張り付けた面の反射率は必ずしも理想的な状態とは言え
ない。この場合に、本放射線検出器では、シンチレーシ
ョン光は透明ライトガイドの底面で乱反射をするため、
シンチレータの方向へ反射することなく直接に、光電変
換素子あるいは反射率の高い鏡面反射面の方向へ反射す
るため、集光効率の低下を防げる。

【００３０】これにより、請求項５に対応する発明の放
射線検出器の場合のように、鏡面のみを使用した場合に
比べて、大面積薄型シンチレータを張り付けた面の反射
率が悪い場合にも、検出効率の低下を防げる。

【００３１】また、請求項８に対応する発明の放射線検
出器においては、光電変換素子が大面積薄型シンチレー
タを見る立体角を大きくするように、光反射壁の一部を
鏡面とすることにより、２個の光電変換素子はそれぞれ
自分の光電面から遠い領域を視野に納めることができ、
その領域でのシンチレーションを直接光として乱反射面
を介さずに検出することが可能となる。

【００３２】これにより、集光効率が飛躍的に向上し、
検出効率、特に同時計数法を用いた場合の検出効率を飛
躍的に向上することができる。

【００３３】さらに、請求項９に対応する発明の放射線
検出器においては、大面積薄型シンチレータに、ほぼ同
じ面積を持つ大面積非晶質半導体光検出器を密着させる
ことにより、反射等による集光が不要になり、集光効率
はほぼ１００％となる。

【００３４】また、加熱器を使用して大面積非晶質半導
体光検出器を加熱することにより、電荷収集効率を高め
て大面積薄型シンチレータからのシンチレーション光を
効率的に電気信号に変換できるようになる。

【００３５】これにより、大面積薄型シンチレータから
のシンチレーション光を、反射等の手段を用いずに直接
検出することで、高い検出感度を実現することができ
る。

【００３６】以上により、本発明の放射線検出器におい
ては、大面積薄型シンチレータの任意の位置における発
光に対して集光効率が改善され、測定のＳ／Ｎ比を向上
させることができる。

【００３７】

【実施例】本発明の放射線検出器は、現在使用している
塗布型の反射材による乱反射のみから、より集光効率の
高い集光方法を適用して集光効率を高めることにより、
大面積薄型シンチレータの任意の位置における発光に対
して集光効率を改善して、測定のＳ／Ｎ比を向上させる
ものである。

【００３８】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。

【００３９】（第１の実施例）図１（ａ）および（ｂ）
は、本実施例による放射線検出器の構成例を示す平面図
および側面図であり、図２０と同一要素には同一符号を
付して示している。

【００４０】図１において、検出器容器１４の内部に、
外部から入射する放射線量に応じた量のシンチレーショ
ン光を発生する大面積薄型シンチレータ１１、およびこ
の大面積薄型シンチレータ１１とほぼ平行に大面積薄型
シンチレータ１１内で発生したシンチレーション光を集
光する複数個の薄型集光体１２をそれぞれ配置する。こ
こで、薄型集光体１２としては、例えばフレネルレンズ
を用いる。

【００４１】また、大面積薄型シンチレータ１１の検出
器外側面には、遮光膜１５を張り付ける。

【００４２】さらに、薄型集光体１２の集光点に受光面
を薄型集光体１２に向けて、受光した光を電気信号に変
換して計数回路へ出力する光電変換素子１３を配置す
る。

【００４３】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、大面積薄型シンチレータ１１が
発生するシンチレーション光を、薄型集光体１２の集光
作用によってほとんど損失なく小面積の領域に集光させ
ることにより、薄型集光体１２を使用しなかった場合よ
りも、受光面積の小さい光電変換素子１３を用いてもほ
とんど同量のシンチレーション光の検出が可能になる。

【００４４】上述したように、本実施例の放射線検出器
では、以下のような効果を得ることができる。

【００４５】光電変換素子１３のノイズ量は、受光面積
にほぼ比例して小さくなる。本実施例の放射線検出器で
は、受光量はほとんど減衰しないで光電変換素子１３に
入射するので、光検出のＳ／Ｎ比が向上する。すなわ
ち、放射線検出器としての検出感度が向上する。

【００４６】また、光電変換素子１３の価格は、一般に
受光面積の小さい方が安価であるので、本実施例の放射
線検出器では、光電変換素子１３にかかるコストが安く
なる。

【００４７】以上により、本実施例の放射線検出器で
は、大面積薄型シンチレータ１１からのシンチレーショ
ン光の検出を効果的に行ない、高い検出感度を実現する
ことが可能となる。

【００４８】（第１の実施例の変形例）図２（ａ）およ
び（ｂ）は、本実施例による放射線検出器の構成例を示
す平面図および側面図であり、図１と同一要素には同一
符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分に
ついてのみ述べる。

【００４９】すなわち、本実施例の放射線検出器は、図
２に示すように、前記図１における薄型集光体１２とし
て、フレネルレンズの代わりに、凸レンズを用いてい
る。

【００５０】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、薄型集光体１２として、凸レン
ズを使用することで、集光における損失が発生するが、
焦点距離を短く設定できるため、本斜線検出器に必要な
厚さが薄くなる。

【００５１】上述したように、本実施例の放射線検出器
では、前述した効果に加えて、以下のような効果を得る
ことができる。

【００５２】すなわち、放射線検出器に必要な厚さが薄
くなることにより、放射線検出器の薄型化を図ることが
可能となる。

【００５３】（第２の実施例）図３は、本実施例による
放射線検出器の構成例を示す側面図であり、図１と同一
要素には同一符号を付して示している。

【００５４】図３において、検出器容器１４の内部に、
外部から入射する放射線量に応じた量のシンチレーショ
ン光を発生する大面積薄型シンチレータ１１、およびこ
の大面積薄型シンチレータ１１とほぼ平行に大面積薄型
シンチレータ１１内で発生したシンチレーション光を集
光する複数個の薄型集光体１２をそれぞれ配置する。こ
こで、薄型集光体１２としては、例えばフレネルレンズ
を用いる。

【００５５】また、大面積薄型シンチレータ１１の検出
器外側面には、遮光膜１５を張り付ける。

【００５６】さらに、薄型集光体１２の集光点に開口部
を薄型集光体１２に向けて、導光手段としてのライトガ
イド３１を配置する。

【００５７】さらにまた、ライトガイド３１を、受光し
た光を電気信号に変換して計数回路へ出力する光電変換
素子１３に接続する。

【００５８】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、薄型集光体１２の作用で集光さ
れたシンチレ−ション光を、ライトガイド３１で検出器
より外部へ取り出し、単一のあるいは複数個の光電変換
素子１３にて光検出することが可能になる。

【００５９】上述したように、本実施例の放射線検出器
では、以下のような効果を得ることができる。

【００６０】単一の光電変換素子１３で光検出すること
ができる。これにより、Ｓ／Ｎ比が改善されると共に、
システムを簡素化することが可能となる。

【００６１】また、光電変換素子１３を検出器容器１４
から外へ出して設置することができるため、検出器をコ
ンパクトにすることが可能となる。

【００６２】（第２の実施例の変形例）図４は、本実施
例による放射線検出器の構成例を示す側面図であり、図
３と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【００６３】すなわち、本実施例の放射線検出器は、図
４に示すように、前記図３における導光手段として、ラ
イトガイド３１の代わりに、バンドル光ファイバ４１を
用いている。

【００６４】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、薄型集光体１２の作用で集光さ
れたシンチレ−ション光を、バンドル光ファイバ４１で
検出器より外部へ取り出し、単一のあるいは複数個の光
電変換素子１３にて光検出することが可能になる。

【００６５】上述したように、本実施例の放射線検出器
でも、以下のような効果を得ることができる。

【００６６】単一の光電変換素子１３で光検出すること
ができる。これにより、Ｓ／Ｎ比が改善されると共に、
システムを簡素化することが可能となる。

【００６７】また、光電変換素子１３を検出器容器１４
から外へ出して設置することができるため、検出器をコ
ンパクトにすることが可能となる。

【００６８】（第３の実施例）図５（ａ）および（ｂ）
は、本実施例による放射線検出器の構成例を示す平面図
および側面図であり、図２０と同一要素には同一符号を
付して示している。

【００６９】図５において、検出器容器１４の内部に、
外部から入射する放射線量に応じた量のシンチレーショ
ン光を発生する大面積薄型シンチレータ１１を配置する
と共に、検出器容器１４の底面に複数個の凹面鏡５１を
大面積薄型シンチレータに向けて配置する。

【００７０】また、大面積薄型シンチレータ１１の検出
器外側面には、遮光膜１５を張り付ける。

【００７１】さらに、凹面鏡５１の集光点には、凹面鏡
５１に向けて光電変換素子支持板５２により光電変換素
子１３を配置する。

【００７２】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、図６に示すように、大面積薄型
シンチレータ１１が発生するシンチレーション光を、凹
面反射鏡５１の作用によって、検出器容器１４の底面か
ら再び上方へ集光するように反射させ、集光点において
受光面積の小さい光電変換素子１３により光検出を行な
うことが可能になる。

【００７３】上述したように、本実施例の放射線検出器
でも、以下のような効果を得ることができる。

【００７４】凹面鏡５１を使用することにより、シンチ
レーション光を完全に反射させて、効率よく光電変換素
子１３の受光面に集光させることができ、検出感度が向
上するばかりでなく、凹面鏡５１で光路が反射されるた
めに、例えば前記第１の実施例の場合に比べて、検出器
厚さを薄くすることが可能となる。

【００７５】（第４の実施例）図７は、本実施例による
放射線検出器の構成例を示す側面図であり、図３乃至図
５と同一要素には同一符号を付して示している。

【００７６】すなわち、本実施例の放射線検出器は、図
７に示すように、図５における光電変換素子１３の位置
に、導光手段として、開口部を持ったライトガイド３
１、またはバンドル光ファイバ４１を取り付ける。そし
て、ライトガイド３１、またはバンドル光ファイバ４１
の他端を、検出器容器１４の外側に設けた光電変換素子
１３に接続する。

【００７７】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、ライトガイド３１、またはバン
ドル光ファイバ４１に集光した光を検出器より取り出
し、単一のあるいは複数個の光電変換素子１３により光
検出することが可能になる。

【００７８】上述したように、本実施例の放射線検出器
では、前記第３の実施例にて得られる効果に加えて、以
下のような効果を得ることができる。

【００７９】すなわち、集光したシンチレーション光を
単一の光電変換素子１３で測定することができ、光検出
のＳ／Ｎ比をさらに向上することが可能となる。

【００８０】（第５の実施例）図８（ａ）および（ｂ）
は、本実施例による放射線検出器の構成例を示す平面図
および側面図であり、図２０と同一要素には同一符号を
付して示している。

【００８１】図８において、検出器容器１４の内部に、
外部から入射する放射線量に応じた量のシンチレーショ
ン光を発生する大面積薄型シンチレータ１１を配置する
と共に、大面積薄型シンチレータ１１と密着して厚さの
一定な平板状の透明ライトガイド（以下、平板ライトガ
イドと称する）７１を配置する。

【００８２】また、平板ライトガイド７１には、光電変
換素子（１３）を密着させる。

【００８３】さらに、平板ライトガイド７１としては、
大面積薄型シンチレータ１１、および光電変換素子１３
を密着させる面以外の面は鏡面反射面７２とし、Ａｌ、
Ａｇ、Ａｕ等の蒸着による鏡面により構成する。

【００８４】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、大面積薄型シンチレータ１１が
発生するシンチレ−ション光を、平板ライトガイド７１
内で反射させながら光電変換素子１３へ導く。

【００８５】いま、図９に示すようなモデルで評価する
と、大面積薄型シンチレータ１１の中心で発生したシン
チレーション光は、例えば鏡面反射面７２の反射率＝
０．９５とした場合に約３５％が端面に到達し、そのう
ち光電変換素子１３の受光面に入射したシンチレーショ
ン光は、光電変換されて計数回路に接続され信号処理さ
れる。

【００８６】この場合、薄型集光体１２の集光作用によ
ってほとんど損失なく小面積の領域に集光させることに
より、薄型集光体１２を使用しなかった場合よりも、受
光面積の小さい光電変換素子１３を用いてもほとんど同
量のシンチレーション光の検出が可能になる。

【００８７】上述したように、本実施例の放射線検出器
では、以下のような効果を得ることができる。

【００８８】前述した従来のような乱反射を利用した場
合に比べて、高い集光効率が期待できる。よって、光検
出のＳ／Ｎ比が向上する。すなわち、放射線検出器とし
ての検出感度を向上することが可能となる。

【００８９】（第５の実施例の変形例）図１０（ａ）お
よび（ｂ）は、本実施例による放射線検出器の構成例を
示す側面図であり、図８と同一要素には同一符号を付し
てその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ
述べる。

【００９０】すなわち、本実施例の放射線検出器は、図
１０に示すように、前記図８における光電変換素子１３
を複数個設けている。

【００９１】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、光電変換素子１３を複数個設け
ることにより、受光面積が増大する、あるいは同時計測
が可能になる。

【００９２】上述したように、本実施例の放射線検出器
では、前記第５の実施例にて得られる効果に加えて、以
下のような効果を得ることができる。

【００９３】すなわち、受光面積の増大、あるいは同時
計測により、光検出のＳ／Ｎ比を増大、すなわち検出感
度の向上を期待することが可能となる。

【００９４】（第６の実施例）図１１（ａ）および
（ｂ）は、本実施例による放射線検出器の構成例を示す
平面図および側面図であり、図８と同一要素には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。

【００９５】すなわち、本実施例の放射線検出器は、図
１１に示すように、図８における平板ライトガイド７１
の一端にテーパ状のライトガイド１０１を取り付け、さ
らにその他端を光電変換素子１３に接続する。

【００９６】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、前記第５の実施例の場合の作用
と同様にして、平板ライトガイド７１の端面にまで至っ
たシンチレーション光は、テーパ状のライトガイド１０
１内を反射して、光電変換素子１３の形状に合わせて加
工されたテーパ状のライトガイド１０１の光電変換素子
１３端まで達することができ、光量の損失がほとんどな
しに光電変換素子１３に入射することが可能になる。ま
た、光電変換素子１３の受光面積を小さくすることも可
能になる。

【００９７】上述したように、本実施例の放射線検出器
では、以下のような効果を得ることができる。

【００９８】平板ライトガイド７１の端面に至ったシン
チレーション光をほとんど全部検出できるため、検出感
度を向上することが可能となる。

【００９９】また、前記第１の実施例の場合と同様に、
光電変換素子１３の受光面を小さくすることにより、放
射線検出器としての検出感度を向上することが可能とな
る。

【０１００】さらに、光電変換素子１３の価格は、一般
に受光面積の小さい方が安価であるので、本実施例の放
射線検出器では、光電変換素子１３にかかるコストが安
くなる。

【０１０１】（第６の実施例の変形例）すなわち、本実
施例の放射線検出器は、前記第５の実施例の場合と同様
に、複数個の光電変換素子１３を使用する。

【０１０２】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、前記第５の実施例の場合と同様
に、受光面積の増大、あるいは同時計測によるＳ／Ｎ比
の改善が期待できる。

【０１０３】上述したように、本実施例の放射線検出器
では、以下のような効果を得ることができる。

【０１０４】すなわち、前記第５の実施例の場合と同様
に、検出感度の向上を図ることが可能となる。

【０１０５】（第６の実施例の変形例）図１２（ａ）お
よび（ｂ）は、本実施例による放射線検出器の構成例を
示す側面図であり、図１１と同一要素には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。

【０１０６】すなわち、本実施例の放射線検出器は、図
１２に示すように、前記第５の実施例における平板ライ
トガイド７１の一端に、プリズム状のライトガイド１１
１を取り付け、さらにその他端を検出器容器１４の背面
に取り付けた光電変換素子１３に接続する。

【０１０７】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、前記第５の実施例の場合と同様
にして、平板ライトガイド７１の端面にまで至ったシン
チレーション光は、プリズム状のライトガイド１１１内
を反射して光電変換素子１３まで達することができ、光
電変換素子１３に入射することが可能になる。また、光
電変換素子１３の受光面積を小さくすることも可能にな
る。

【０１０８】上述したように、本実施例の放射線検出器
では、前記第６の実施例にて得られる効果に加えて、以
下のような効果を得ることができる。

【０１０９】すなわち、光電変換素子１３を検出器容器
１４の背面に取り付けているので、検出器を並べて配置
した時の不感領域が少なくなり、検出感度の向上を期待
することか可能となる。

【０１１０】（第７の実施例）図１３（ａ）および
（ｂ）は、本実施例による放射線検出器の構成例を示す
平面図および側面図であり、図８と同一要素には同一符
号を付して示している。

【０１１１】図１３において、検出器容器１４の内部
に、外部から入射する放射線量に応じた量のシンチレー
ション光を発生する大面積薄型シンチレータ１１を配置
すると共に、この大面積薄型シンチレータ１１と密着し
て、厚さの一定な平板ライトガイド７１を配置する。

【０１１２】また、平板ライトガイド７１には、光電変
換素子１３を密着させて配置する。

【０１１３】さらに、平板ライトガイド７１としては、
大面積薄型シンチレータ１１、およひび光電変換素子１
３を密着させる面以外の面は、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ等の蒸
着による鏡面反射面７２、および紙、テフロンテープ等
を張り付けることによる乱反射面１２１とする。この乱
反射面１２１は、例えば平板ライトガイド７１の大面積
薄型シンチレータ１１に対向する面に使用する。

【０１１４】さらにまた、大面積薄型シンチレータ１１
の検出器外側面には、遮光膜１５を張り付ける。

【０１１５】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、大面積薄型シンチレータ１１が
発生するシンチレ−ション光を、平板ライトガイド７１
内で反射させながら光電変換素子１３へ導く際、大面積
薄型シンチレータ１１を張り付けた面の反射率は必ずし
も理想的な状態とは言えない。この点、本構成によれ
ば、シンチレーション光は平板ライトガイド７１の底面
で乱反射をするので、大面積薄型シンチレータ１１の方
向へ反射することなく、直接に光電変換素子１３、ある
いは反射率の高い鏡面反射面７２の方向へ反射するた
め、集光効率の低下を防げる。

【０１１６】上述したように、本実施例の放射線検出器
では、前記第５の実施例のように、鏡面反射面７２のみ
を使用した場合に比べて、大面積薄型シンチレータ１１
を張り付けた面の反射率が悪い場合においても、検出効
率の低下を防止することが可能となる。

【０１１７】（第７の実施例の変形例）前記第７の実施
例において、平板ライトガイド７１では、検出器容器１
４の内面に鏡面反射面７２、および乱反射面１２１を前
述の場合と同様に配置する。

【０１１８】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においても、前記第７の実施例の場合と同様
の作用が期待できる。

【０１１９】上述したように、本実施例の放射線検出器
でも、前記第７の実施例の場合と同様の効果を得ること
が可能である。

【０１２０】（第７の実施例の変形例）図１４に示すよ
うに、前記第７の実施例において、２個の光電変換素子
１３を対向する位置に配置する。

【０１２１】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においても、前記第７の実施例の場合と同様
の作用が期待できる。

【０１２２】上述したように、本実施例の放射線検出器
でも、前記第７の実施例の場合と同様の効果を得ること
が可能である。

【０１２３】（第７の実施例の変形例）図１５に示すよ
うに、前記第７の実施例において、２個の光電変換素子
１３を対向しない位置に配置する。

【０１２４】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においても、前記第７の実施例の場合と同様
の作用が期待できる。

【０１２５】上述したように、本実施例の放射線検出器
でも、前記第７の実施例の場合と同様の効果を得ること
が可能である。

【０１２６】（第７の実施例の変形例）図１６に示すよ
うに、前記第７の実施例において、４個の光電変換素子
１３を平板ライトガイド７１の各端面に配置する。

【０１２７】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においても、前記第７の実施例の場合と同様
の作用が期待できる。

【０１２８】上述したように、本実施例の放射線検出器
でも、前記第７の実施例の場合と同様の効果を得ること
が可能である。

【０１２９】（第８の実施例）図１７（ａ）（ｂ）
（ｃ）は、本実施例による放射線検出器の構成例を示す
平面図、側面図、正面図であり、図２０と同一要素には
同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部
分についてのみ述べる。

【０１３０】すなわち、本実施例の放射線検出器は、図
１７に示すように、前記図２０における検出器容器１４
の内面を乱反射面１２１とし、検出器容器１４の内部の
二角に、光電変換素子１３が大面積薄型シンチレータ１
１を見る立体角を大きくするように、図１８（ａ）
（ｂ）に示すような角度で鏡面反射体１６１を配置す
る。

【０１３１】すなわち、図１８において、大面積薄型シ
ンチレータ１１のすみ点Ａと光電変換素子１３の受光面
のはしの点Ｃとを結ぶ直線の垂直二等分線と、大面積薄
型シンチレータ１１の側面の交点Ｄから線分ＡＣにほぼ
平行に、鏡面反射体１６１の下面ＤＥを配置する。こう
することで、光電変換素子（１３）Ｘの視野増加分は、
点Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｅ、Ｄで囲まれた領域となる。また、横
方向では、大面積薄型シンチレータ１１のはじの点Ｐと
鏡の下端Ｓ、光電変換素子１３のはじの点Ｑが一直線上
に並ぶように配置することで、大面積薄型シンチレータ
１１の全ての面を視野に納めることができるようにな
る。

【０１３２】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、図１８に示すような角度で鏡面
反射体１６１を配置することにより、２個の光電変換素
子１３は、それぞれ自身の光電面から遠い領域を視野に
収めることが可能になり、その領域でのシンチレーショ
ンを、直接光として乱反射面１２１を介さずに検出する
ことが可能になる。

【０１３３】上述したように、本実施例の放射線検出器
では、以下のような効果を得ることができる。

【０１３４】乱反射面１２１の反射率は低いので、２回
以上の反射ではシンチレーション光はほとんど減衰して
しまう。すなわち、光電変換素子１３から遠い位置での
シンチレーション光は、ほとんど検出することができな
い。

【０１３５】この点、本実施例の放射線検出器では、検
出器容器１４の内部に鏡面反射体１６１を配置して、そ
れらを直接光として検出することにより、集光効率が飛
躍的に向上し、検出効率、特に同時計数法を用いた場合
の検出効率を飛躍的に向上することが可能となる。

【０１３６】（第９の実施例）図１９は、本実施例によ
る放射線検出器の構成例を示す側面図であり、前述と同
一要素には同一符号を付して示している。

【０１３７】すなわち、図１９において、検出器容器１
４の内部に、外部から入射する放射線量に応じた量のシ
ンチレーション光を発生する大面積薄型シンチレータ１
１を配置すると共に、この大面積薄型シンチレータ１１
と密着して、大面積薄型シンチレータ１１内で発生した
シンチレーション光を検出し電気信号に変換して計数回
路へ出力する光電変換素子としての大面積非晶質半導体
光検出器１８１を配置する。

【０１３８】また、大面積薄型シンチレータ１１の検出
器外側面には、遮光膜１５を張り付ける。

【０１３９】さらに、大面積非晶質半導体光検出器１８
１の大面積薄型シンチレータ１１との密着面とは反対の
面に、大面積非晶質半導体光検出器１８１を加熱する加
熱器１８２を配置する。

【０１４０】次に、以上のように構成した本実施例の放
射線検出器においては、大面積薄型シンチレータ１１
に、ほぼ同じ面積を持つ大面積非晶質半導体光検出器１
８１を密着させることにより、反射等による集光が不要
となり、集光効率はほぼ１００％となる。

【０１４１】ここで、光電変換素子として非晶質半導体
光検出器１８１を使用するのは、素材の特性として大面
積化が安価で容易にできるからである。しかしながら、
非晶質半導体は、均質な結晶とは異なって、電子・正孔
の移動速度が遅く電荷収集効率が悪い。一方、非晶質半
導体は、非抵抗値が大きいため暗電流が小さい上に、非
晶質半導体の温度を上昇させると電子正孔の移動度が速
くなるという特性を持っている（Tiedje,Y.et al.:Pro
c.Topical Conf on "Tetrahedrally Bonded Amorphous
Semiconductors",Carefree,1981,ed.byStreet,R.A.:AIP
Conf Proc., No.73:197,1981による）。

【０１４２】そこで、加熱器１８２を使用して、大面積
非晶質半導体光検出器１８１を加熱することにより、電
荷収集効率を高めて、大面積薄型シンチレータ１１から
のシンチレーション光を効率的に電気信号に変換できる
ようになる。

【０１４３】上述したように、本実施例の放射線検出器
では、以下のような効果を得ることができる。

【０１４４】大面積薄型シンチレータ１１からのシンチ
レーション光を、反射等の手段を用いず直接検出するこ
とで、高い検出感度を実現することが可能となる。

【０１４５】

【発明の効果】以上説明したように、まず、請求項１に
対応する発明によれば、検出器容器の内部に配置され、
外部から入射する放射線量に応じた量のシンチレーショ
ン光を発生する大面積薄型シンチレータと、検出器容器
の内部に大面積薄型シンチレータとほぼ平行に配置さ
れ、当該大面積薄型シンチレータ内で発生したシンチレ
ーション光を集光する複数個の薄型集光体と、大面積薄
型シンチレータの検出器外側面に張り付けられた遮光膜
と、薄型集光体の集光点に受光面を当該薄型集光体に向
けて配置され、受光した光を電気信号に変換して計数回
路へ出力する光電変換素子とを備えるようにしたので、
発光位置から遠い位置にある光電変換素子の集光効率を
向上させて全体の放射線検出感度を高めることが可能
で、かつコスト的にも安価な放射線検出器が提供でき
る。

【０１４６】また、請求項２に対応する発明によれば、
検出器容器の内部に配置され、外部から入射する放射線
量に応じた量のシンチレーション光を発生する大面積薄
型シンチレータと、検出器容器の内部に大面積薄型シン
チレータとほぼ平行に配置され、当該大面積薄型シンチ
レータ内で発生したシンチレーション光を集光する複数
個の薄型集光体と、大面積薄型シンチレータの検出器外
側面に張り付けられた遮光膜と、薄型集光体の集光点に
開口部を当該薄型集光体に向けて配置されたライトガイ
ドまたは光ファイバからなる導光手段と、導光手段に接
続され、当該導光手段により導かれた光を電気信号に変
換して計数回路へ出力する光電変換素子とを備えるよう
にしたので、発光位置から遠い位置にある光電変換素子
の集光効率を向上させて全体の放射線検出感度を高める
ことが可能で、かつコンパクトな放射線検出器が提供で
きる。

【０１４７】さらに、請求項３に対応する発明によれ
ば、検出器容器の内部に配置され、外部から入射する放
射線量に応じた量のシンチレーション光を発生する大面
積薄型シンチレータと、大面積薄型シンチレータの検出
器外側面に張り付けられた遮光膜と、検出器容器の床面
に大面積薄型シンチレータに向けて配置された複数個の
凹面鏡と、凹面鏡の集光点に当該凹面鏡に向けて配置さ
れ、受光した光を電気信号に変換して計数回路へ出力す
る光電変換素子とを備えるようにしたので、発光位置か
ら遠い位置にある光電変換素子の集光効率を向上させて
全体の放射線検出感度を高めることが可能で、かつ厚さ
が薄い放射線検出器が提供できる。

【０１４８】一方、請求項４に対応する発明によれば、
検出器容器の内部に配置され、外部から入射する放射線
量に応じた量のシンチレーション光を発生する大面積薄
型シンチレータと、大面積薄型シンチレータの検出器外
側面に張り付けられた遮光膜と、検出器容器の床面に大
面積薄型シンチレータに向けて配置された複数個の凹面
鏡と、凹面鏡の集光点に開口部を当該薄型集光体に向け
て配置されたライトガイドまたは光ファイバからなる導
光手段と、導光手段に接続され、当該導光手段により導
かれた光を電気信号に変換して計数回路へ出力する光電
変換素子とを備えるようにしたので、発光位置から遠い
位置にある光電変換素子の集光効率を向上させて全体の
放射線検出感度をより一層高めることが可能な放射線検
出器が提供できる。

【０１４９】また、請求項５に対応する発明によれば、
検出器容器の内部に配置され、外部から入射する放射線
量に応じた量のシンチレーション光を発生する大面積薄
型シンチレータと、大面積薄型シンチレータの検出器外
側面に張り付けられた遮光膜と、検出器容器の内部に大
面積薄型シンチレータと密着して配置された透明ライト
ガイドと、透明ライトガイドに密着して配置され、当該
透明ライトガイドにより導かれた光を電気信号に変換し
て計数回路へ出力する光電変換素子とを備え、透明ライ
トガイドは、その厚さを一様なものとし、かつ大面積薄
型シンチレータおよび光電変換素子を密着させる面以外
の面を鏡面とするようにしたので、発光位置から遠い位
置にある光電変換素子の集光効率を向上させて全体の放
射線検出感度をより一層高めることが可能な放射線検出
器が提供できる。

【０１５０】さらに、請求項６に対応する発明によれ
ば、検出器容器の内部に配置され、外部から入射する放
射線量に応じた量のシンチレーション光を発生する大面
積薄型シンチレータと、大面積薄型シンチレータの検出
器外側面に張り付けられた遮光膜と、検出器容器の内部
に大面積薄型シンチレータと密着して配置された透明ラ
イトガイドと、透明ライトガイドに密着して配置され、
当該透明ライトガイドにより導かれた光を電気信号に変
換して計数回路へ出力する光電変換素子とを備え、透明
ライトガイドは、その厚さを一様なものとし、かつ当該
透明ライトガイドにテーパ状のライトガイドを接合して
光電変換素子の光電変換面の形状に合わせると共に、大
面積薄型シンチレータおよび光電変換素子を密着させる
面以外の面を鏡面とするようにしたので、発光位置から
遠い位置にある光電変換素子の集光効率を向上させて全
体の放射線検出感度を高めることが可能で、かつコスト
的にも安価な放射線検出器が提供できる。

【０１５１】一方、請求項７に対応する発明によれば、
検出器容器の内部に配置され、外部から入射する放射線
量に応じた量のシンチレーション光を発生する大面積薄
型シンチレータと、大面積薄型シンチレータの検出器外
側面に張り付けられた遮光膜と、検出器容器の内部に大
面積薄型シンチレータと密着して配置された透明ライト
ガイドと、透明ライトガイドに密着して配置され、当該
透明ライトガイドにより導かれた光を電気信号に変換し
て計数回路へ出力する光電変換素子とを備え、透明ライ
トガイドは、その厚さを一様なものとし、かつ大面積薄
型シンチレータおよび光電変換素子を密着させる面以外
の面を鏡面および乱反射面とするようにしたので、鏡面
のみを使用した場合に比べて、大面積薄型シンチレータ
を張り付けた面の反射率が悪い場合にも検出効率の低下
を防止することが可能な放射線検出器が提供できる。

【０１５２】また、請求項８に対応する発明によれば、
検出器容器の内部に配置され、外部から入射する放射線
量に応じた量のシンチレーション光を発生する大面積薄
型シンチレータと、大面積薄型シンチレータの検出器外
側面に張り付けられた遮光膜と、大面積薄型シンチレー
タ内で発生したシンチレーション光を乱反射させて集光
する光反射壁と、光反射壁の集光点に配置され、受光し
た光を電気信号に変換して計数回路へ出力する光電変換
素子とを備え、光電変換素子が大面積薄型シンチレータ
を見る立体角を大きくするように、光反射壁の一部を鏡
面とするようにしたので、集光効率が飛躍的に向上し、
検出効率、特に同時計数法を用いた場合の検出効率を飛
躍的に向上することが可能な放射線検出器が提供でき
る。

【０１５３】さらに、請求項９に対応する発明によれ
ば、検出器容器の内部に配置され、外部から入射する放
射線量に応じた量のシンチレーション光を発生する大面
積薄型シンチレータと、大面積薄型シンチレータの検出
器外側面に張り付けられた遮光膜と、検出器容器の内部
に大面積薄型シンチレータと密着して配置され、当該大
面積薄型シンチレータ内で発生したシンチレーション光
を検出し電気信号に変換して計数回路へ出力する光電変
換素子としての大面積非晶質半導体光検出器と、大面積
非晶質半導体光検出器の大面積薄型シンチレータとの密
着面とは反対の面に配置され、当該大面積非晶質半導体
光検出器を加熱する加熱器とを備えるようにしたので、
大面積薄型シンチレータからのシンチレーション光を、
反射等の手段を用いずに直接検出することで、高い検出
感度を実現することが可能な放射線検出器が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による放射線検出器の第１の実施例を示
す構成図。

【図２】同第１の実施例の放射線検出器における変形例
を示す構成図。

【図３】本発明による放射線検出器の第２の実施例を示
す構成図。

【図４】同第２の実施例の放射線検出器における変形例
を示す構成図。

【図５】本発明による放射線検出器の第３の実施例を示
す構成図。

【図６】同第３の実施例の放射線検出器における作用を
説明するための概念図。

【図７】本発明による放射線検出器の第４の実施例を示
す構成図。

【図８】本発明による放射線検出器の第５の実施例を示
す構成図。

【図９】同第５の実施例の放射線検出器における作用を
説明するための概念図。

【図１０】同第５の実施例の放射線検出器における変形
例を示す構成図。

【図１１】本発明による放射線検出器の第６の実施例を
示す構成図。

【図１２】同第６の実施例の放射線検出器における変形
例を示す構成図。

【図１３】本発明による放射線検出器の第７の実施例を
示す構成図。

【図１４】同第７の実施例の放射線検出器における変形
例を示す構成図。

【図１５】同第７の実施例の放射線検出器における変形
例を示す構成図。

【図１６】同第７の実施例の放射線検出器における変形
例を示す構成図。

【図１７】本発明による放射線検出器の第８の実施例を
示す構成図。

【図１８】同第８の実施例の放射線検出器におけるより
詳細な構成図。

【図１９】本発明による放射線検出器の第９の実施例を
示す構成図。

【図２０】従来の放射線検出器の一例を示す構成図。

【符号の説明】

１１…大面積薄型シンチレータ、 １２…薄型集光体、 １３…光電変換素子、 １４…検出器容器、 １５…遮光膜、 ３１…ライトガイド、 ４１…バンドル光ファイバ、 ５１…凹面鏡、 ５２…光電変換素子支持板、 ７１…平板ライトガイド、 ７２…鏡面反射面、 １０１…テーパ状ライトガイド、 １１１…プリズム型ライトガイド、 １２１…乱反射面、 １６１…鏡面反射体、 １８１…大面積非晶質半導体光検出器、 １８２…加熱器、 １９１…検出器反射壁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 三男 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 遠藤 順政 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出器容器の内部に配置され、外部から
   入射する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発
   生する大面積薄型シンチレータと、 前記検出器容器の内部に前記大面積薄型シンチレータと
   ほぼ平行に配置され、当該大面積薄型シンチレータ内で
   発生したシンチレーション光を集光する複数個の薄型集
   光体と、 前記大面積薄型シンチレータの検出器外側面に張り付け
   られた遮光膜と、 前記薄型集光体の集光点に受光面を当該薄型集光体に向
   けて配置され、受光した光を電気信号に変換して計数回
   路へ出力する光電変換素子と、 を備えて成ることを特徴とする放射線検出器。
2. 【請求項２】 検出器容器の内部に配置され、外部から
   入射する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発
   生する大面積薄型シンチレータと、 前記検出器容器の内部に前記大面積薄型シンチレータと
   ほぼ平行に配置され、当該大面積薄型シンチレータ内で
   発生したシンチレーション光を集光する複数個の薄型集
   光体と、 前記大面積薄型シンチレータの検出器外側面に張り付け
   られた遮光膜と、 前記薄型集光体の集光点に開口部を当該薄型集光体に向
   けて配置されたライトガイドまたは光ファイバからなる
   導光手段と、 前記導光手段に接続され、当該導光手段により導かれた
   光を電気信号に変換して計数回路へ出力する光電変換素
   子と、 を備えて成ることを特徴とする放射線検出器。
3. 【請求項３】 検出器容器の内部に配置され、外部から
   入射する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発
   生する大面積薄型シンチレータと、 前記大面積薄型シンチレータの検出器外側面に張り付け
   られた遮光膜と、 前記検出器容器の床面に前記大面積薄型シンチレータに
   向けて配置された複数個の凹面鏡と、 前記凹面鏡の集光点に当該凹面鏡に向けて配置され、受
   光した光を電気信号に変換して計数回路へ出力する光電
   変換素子と、 を備えて成ることを特徴とする放射線検出器。
4. 【請求項４】 検出器容器の内部に配置され、外部から
   入射する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発
   生する大面積薄型シンチレータと、 前記大面積薄型シンチレータの検出器外側面に張り付け
   られた遮光膜と、 前記検出器容器の床面に前記大面積薄型シンチレータに
   向けて配置された複数個の凹面鏡と、 前記凹面鏡の集光点に開口部を当該薄型集光体に向けて
   配置されたライトガイドまたは光ファイバからなる導光
   手段と、 前記導光手段に接続され、当該導光手段により導かれた
   光を電気信号に変換して計数回路へ出力する光電変換素
   子と、 を備えて成ることを特徴とする放射線検出器。
5. 【請求項５】 検出器容器の内部に配置され、外部から
   入射する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発
   生する大面積薄型シンチレータと、 前記大面積薄型シンチレータの検出器外側面に張り付け
   られた遮光膜と、 前記検出器容器の内部に前記大面積薄型シンチレータと
   密着して配置された透明ライトガイドと、 前記透明ライトガイドに密着して配置され、当該透明ラ
   イトガイドにより導かれた光を電気信号に変換して計数
   回路へ出力する光電変換素子とを備え、 前記透明ライトガイドは、その厚さを一様なものとし、
   かつ前記大面積薄型シンチレータおよび光電変換素子を
   密着させる面以外の面を鏡面として成ることを特徴とす
   る放射線検出器。
6. 【請求項６】 検出器容器の内部に配置され、外部から
   入射する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発
   生する大面積薄型シンチレータと、 前記大面積薄型シンチレータの検出器外側面に張り付け
   られた遮光膜と、 前記検出器容器の内部に前記大面積薄型シンチレータと
   密着して配置された透明ライドガイドと、 前記透明ライトガイドに密着して配置され、当該透明ラ
   イトガイドにより導かれた光を電気信号に変換して計数
   回路へ出力する光電変換素子とを備え、 前記透明ライトガイドは、その厚さを一様なものとし、
   かつ当該透明ライトガイドにテーパ状のライトガイドを
   接合して前記光電変換素子の光電変換面の形状に合わせ
   ると共に、前記大面積薄型シンチレータおよび光電変換
   素子を密着させる面以外の面を鏡面として成ることを特
   徴とする放射線検出器。
7. 【請求項７】 検出器容器の内部に配置され、外部から
   入射する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発
   生する大面積薄型シンチレータと、 前記大面積薄型シンチレータの検出器外側面に張り付け
   られた遮光膜と、 前記検出器容器の内部に前記大面積薄型シンチレータと
   密着して配置された透明ライトガイドと、 前記透明ライトガイドに密着して配置され、当該透明ラ
   イトガイドにより導かれた光を電気信号に変換して計数
   回路へ出力する光電変換素子とを備え、 前記透明ライトガイドは、その厚さを一様なものとし、
   かつ前記大面積薄型シンチレータおよび光電変換素子を
   密着させる面以外の面を鏡面および乱反射面として成る
   ことを特徴とする放射線検出器。
8. 【請求項８】 検出器容器の内部に配置され、外部から
   入射する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発
   生する大面積薄型シンチレータと、 前記大面積薄型シンチレータの検出器外側面に張り付け
   られた遮光膜と、 前記大面積薄型シンチレータ内で発生したシンチレーシ
   ョン光を乱反射させて集光する光反射壁と、 前記光反射壁の集光点に配置され、受光した光を電気信
   号に変換して計数回路へ出力する光電変換素子とを備
   え、 前記光電変換素子が大面積薄型シンチレータを見る立体
   角を大きくするように、前記光反射壁の一部を鏡面とし
   て成ることを特徴とする放射線検出器。
9. 【請求項９】 検出器容器の内部に配置され、外部から
   入射する放射線量に応じた量のシンチレーション光を発
   生する大面積薄型シンチレータと、 前記大面積薄型シンチレータの検出器外側面に張り付け
   られた遮光膜と、 前記検出器容器の内部に前記大面積薄型シンチレータと
   密着して配置され、当該大面積薄型シンチレータ内で発
   生したシンチレーション光を検出し電気信号に変換して
   計数回路へ出力する光電変換素子としての大面積非晶質
   半導体光検出器と、 前記大面積非晶質半導体光検出器の大面積薄型シンチレ
   ータとの密着面とは反対の面に配置され、当該大面積非
   晶質半導体光検出器を加熱する加熱器と、 を備えて成ることを特徴とする放射線検出器。
10. 【請求項１０】 前記薄型集光体としては、フレネルレ
    ンズ、または凸レンズを用いることを特徴とする請求項
    １または請求項２に記載の放射線検出器。