JPH08327744A - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
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- JPH08327744A JPH08327744A JP7156916A JP15691695A JPH08327744A JP H08327744 A JPH08327744 A JP H08327744A JP 7156916 A JP7156916 A JP 7156916A JP 15691695 A JP15691695 A JP 15691695A JP H08327744 A JPH08327744 A JP H08327744A
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Abstract
つ位置分解能も高める。 【構成】 遮蔽板12で仕切られたシンチレータ11
と、その裏面に形成された透明電極13、アバランシェ
増倍膜14、および分割された電極15とを備え、電極
13、15間に電源16により高電圧を印加する。
Description
検出器として使用するのに好適な、放射線検出器の改良
に関する。
光に変換し、この光を電気エネルギーに変換するという
構成をとる。この場合、光電変換素子としては、光電子
増倍管やフォトダイオードが使用される。
換素子として光電子増倍管を使用する場合は、光電子増
倍管をあまり小さいサイズに作ることができないため、
結果的に十分な位置分解能が得られないという問題があ
った。フォトダイオードを使用する場合、一般に、微弱
なX線に対して出力信号が小さいので、後段の電気的信
号増幅器を含めて、この出力信号をよほど上手に取り扱
わないと、十分なS/N比が得られない、という欠点が
ある。そのため、特殊な構成としない限りは、フォトダ
イオードでは、入射X線のエネルギーを測定することは
到底望めない。
して大きな出力信号が得られ、かつ位置分解能も高める
ことが可能で、これによって出力信号の十分なS/N比
を得て、入射X線のエネルギーを高い位置分解能で測定
することを可能とする、放射線検出器を提供することを
目的とする。
め、この発明による放射線検出器においては、放射線を
光に変換する蛍光体と、該蛍光体に透明電極を介して接
合されたアバランシェ増倍膜と、該増倍膜の他の面に形
成された電極とを備えることが特徴となっている。
面に透明電極及びアバランシェ増倍膜が直接形成される
構成をとってもよい。
バランシェ増倍膜の他面に形成される電極をこの蛍光体
配列に応じて分割する構成としてもよい。
この光が透明電極を通ってアバランシェ増倍膜に入る。
すると、このアバランシェ増倍膜では、電荷(電子・正
孔対)が発生する。この透明電極と他の面に設けられた
電極との間に高電圧を印加して、この膜内で強電界を生
じさせておくことにより、アバランシェ現象が生じて電
荷がなだれ(アバランシェ)的に増加する。このような
アバランシェ増倍により電荷が1000倍程度に増幅さ
れたことになり、大きな信号が得られる。この電荷増倍
現象は、後段の電気的な増幅回路での増幅に比較して、
非常に低雑音のものとなっている。そのため、雑音の少
ない、大きな、つまりS/N比の大きな信号が得られ
る。
図面を参照しながら詳細に説明する。図1に示すよう
に、この発明にかかる放射線検出器10は、シンチレー
タ11と、その裏面(X線入射側とは反対側の面)に形
成された透明電極13、アバランシェ増倍膜14、およ
び電極15とを備える。シンチレータ11は、潮解性が
ない、たとえばCdWO4やGd2O2Sなどの蛍光体に
より一体物として形成されているが、表面(X線入射側
の面)に多数のスリットが設けられてそのスリットにX
線および光を遮蔽する遮蔽板12が差し込まれていて、
実質的には多数の短冊状のシンチレータ11を並べたシ
ンチレータアレイと見ることができるようなものとなっ
ている。このシンチレータ11はサイズ的には、たとえ
ば厚さ(X線入射方向の厚さ)1〜2mmで、その配列
ピッチつまり遮蔽板12の配列間隔1〜2mm程度とす
ることができる。
明電極13とその上のアバランシェ増倍膜14等を形成
するために、研磨されて凹凸が0.1μm以下に抑えら
れるほどの平滑度とされている。透明電極13はそのよ
うな研磨面に一面にたとえばITOを付着させたもので
ある。アバランシェ増倍膜14は、いわゆるハープ(H
ARP)膜であり、アモルファスセレンなどをたとえば
厚さ25μmに蒸着したものである。このアバランシェ
増倍膜14上の電極15はアルミニウムなどからなり、
シンチレータ11の実質的な配列ピッチに対応して分割
形成されている。
ゲート17を介して信号増幅回路18が接続されてい
る。この信号増幅回路18から得られる出力は、データ
収集回路等に送られる。他方、透明電極13には電源1
6が接続されて、プラスの高電圧(たとえば2500ボ
ルト程度)が印加されている。これにより、電極13、
15に挟まれたアバランシェ増倍膜14内には、アバラ
ンシェ増倍が起こるほどに強い電界が形成される。
されて光子が励起され、その光子が透明電極13を通っ
てアバランシェ増倍膜14に入る。このアバランシェ増
倍膜14は、上記の通りアモルファスセレン膜などから
なり、光子の入射によって電荷(電子・正孔対)を生じ
る。この膜14内には、電極13、15によって上記の
通りの強電界が形成されているため、アバランシェ増倍
現象が生じて電荷が1000倍程度に増倍される。この
アバランシェ増倍現象による信号増幅作用は非常に低雑
音で行なわれる。したがって、信号増幅回路18より得
られる検出信号は、同一強度の入射X線に対して同じ大
きさの信号を得ようとしたとき、フォトダイオードを使
用する場合に比較して、雑音が少なくてS/N比の良好
な信号となる。
から信号を順次取り出すためのものである。つまり、実
質的に分割されたシンチレータ11のそれぞれの位置ご
とに入射X線の検出が可能である。このシンチレータ1
1および電極15の分割ピッチは非常に細かいものとす
ることが可能であるから、位置分解能を高めることは容
易である。
て平滑なものとしたのは、電極13、15間に高電圧を
印加してアバランシェ増倍膜14内に強電界を発生させ
ることから、平滑なものでないと、局所的に高電界とな
る部分が生じ、その部分でスパークなどを起こし、破壊
するおそれがあるからである。
透明ガラスシート21をシンチレータ11の裏面に配置
した上で、そのガラスシート21の表面に透明電極13
やアバランシェ増倍膜14等を形成することとすれば、
シンチレータ11の裏面における微妙な凹凸の存在を許
容できるようになる。
ように、FOP(ファイバオプティカルプレート)22
を用いてもよい。このFOP22は、光ファイバを多数
並べて接合し、横断したようなもので、厚さ方向(表面
から裏面への方向)に光ファイバの各々が向いている。
そのため、このFOP22に入射した光は面方向に拡散
することがないので、単なるガラスシート21のように
厚くすると光の拡散により位置分解能が劣化する、とい
う問題なしに厚くすることが可能である。そのため、厚
くして機械的強度を高めることができる。
をシンチレータ11と透明電極13との間に介在させる
ことにより、シンチレータ11の裏面の平滑度は要求さ
れることがなくなるため、図1のようにシンチレータ1
1を一体物とする必要がなくなり、図2や図3で示すよ
うに個別の短冊状シンチレータ11を遮蔽板12を間に
挟みながら配列させたシンチレータアレイを用いること
ができる。
形成することが困難であるため、X線CT装置のX線検
出器として用いる場合は、図4に示すように多数の直線
状の放射線検出器10を少しずつ角度を変えて円弧上に
並べることにより、弧状の検出器とすることができる。
通常のX線CT装置の検出器は1000チャンネル程度
のエレメント構成とするので、30〜50個のシンチレ
ータ11を配列した放射線検出器10を20〜40個程
度図4のように並べれば実現できる。
いてのものであり、材料、サイズ、個数などは他のもの
とすることが可能である。また、具体的な構成について
も種々に変形可能である。
の発明の放射線検出器によれば、光電変換素子としてア
バランシェ増倍膜を使用しているため、フォトダイオー
ドを使用した場合と同程度の位置分解能を実現しつつ、
同一強度の入射放射線に対する出力信号として、非常に
S/N比の良好なものを得ることができる。これにより
入射X線のエネルギーを、高いエネルギー分解能で測定
することも可能となる。そのため、X線CT装置の検出
器として使用するなら、非常にS/N比の高い、優れた
画質の画像を得ることができる。
図。
の模式図。
Claims (1)
- 【請求項1】 放射線を光に変換する蛍光体と、該蛍光
体に透明電極を介して接合されたアバランシェ増倍膜
と、該増倍膜の他の面に形成された電極とを有すること
を特徴とする放射線検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15691695A JP3415704B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15691695A JP3415704B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 放射線検出器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08327744A true JPH08327744A (ja) | 1996-12-13 |
JP3415704B2 JP3415704B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=15638186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15691695A Expired - Fee Related JP3415704B2 (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3415704B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100588332B1 (ko) * | 2005-12-16 | 2006-06-12 | 현대원자력 주식회사 | 전자식 방사선피폭 개인선량계 |
US7919757B2 (en) * | 2006-04-04 | 2011-04-05 | Shimadzu Corporation | Radiation detector |
US9109953B2 (en) | 2013-06-12 | 2015-08-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photodetector and computed tomography apparatus |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP15691695A patent/JP3415704B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100588332B1 (ko) * | 2005-12-16 | 2006-06-12 | 현대원자력 주식회사 | 전자식 방사선피폭 개인선량계 |
US7919757B2 (en) * | 2006-04-04 | 2011-04-05 | Shimadzu Corporation | Radiation detector |
US9109953B2 (en) | 2013-06-12 | 2015-08-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Photodetector and computed tomography apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3415704B2 (ja) | 2003-06-09 |
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