JPH085746A - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
- Publication number
- JPH085746A JPH085746A JP16057594A JP16057594A JPH085746A JP H085746 A JPH085746 A JP H085746A JP 16057594 A JP16057594 A JP 16057594A JP 16057594 A JP16057594 A JP 16057594A JP H085746 A JPH085746 A JP H085746A
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- Japan
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- scintillator
- radiation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放射線検出器を球形に配列するときに、隣接
するもの同士で隙間を生じることなく稠密に配列する。 【構成】 三角柱形状に形成されたシンチレータ１１の
上端に、同じく三角柱形状に形成されたフォトマルチプ
ライア２１が光学的に結合されている。
するもの同士で隙間を生じることなく稠密に配列する。 【構成】 三角柱形状に形成されたシンチレータ１１の
上端に、同じく三角柱形状に形成されたフォトマルチプ
ライア２１が光学的に結合されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガンマ線などの放射
線を検出する放射線検出器に関し、とくにＰＥＴ装置
（ポジトロンエミッションコンピュータトモグラフィ装
置）やＳＰＥＣＴ装置（シングルフォトンエミッション
コンピュータトモグラフィ装置）などに用いるのに好適
な放射線検出器に関する。
線を検出する放射線検出器に関し、とくにＰＥＴ装置
（ポジトロンエミッションコンピュータトモグラフィ装
置）やＳＰＥＣＴ装置（シングルフォトンエミッション
コンピュータトモグラフィ装置）などに用いるのに好適
な放射線検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ装置などに用い
る放射線検出器は、シンチレータとフォトマルチプライ
アなどの光検出器とを組み合わせたもので構成されてい
るが、従来では図７や図８に示すように四角柱形状に形
成されるのが普通である。すなわち、図７では、１個の
四角柱形状のシンチレータ１５に、１個の四角柱形状の
フォトマルチプライア２５を光学的に結合させている。
図８では、１６個の細長いシンチレータを光学的に分離
しながら束ねてシンチレータブロック１６を形成し、こ
のシンチレータブロック１６の後端に、４チャンネルの
フォトマルチプライア２６を光学的に結合させている。
この４チャンネルのフォトマルチプライア２６は、光の
入射面が４つ並んでいて、そのそれぞれに入った光量に
応じた出力を各チャンネルから得ることができるもの
で、その各チャンネルの出力の大きさの関係より、シン
チレータブロック１６においてどのシンチレータで発光
が生じたかを判別する（つまり各チャンネルの出力から
発光位置を演算する回路が必要となる）。
る放射線検出器は、シンチレータとフォトマルチプライ
アなどの光検出器とを組み合わせたもので構成されてい
るが、従来では図７や図８に示すように四角柱形状に形
成されるのが普通である。すなわち、図７では、１個の
四角柱形状のシンチレータ１５に、１個の四角柱形状の
フォトマルチプライア２５を光学的に結合させている。
図８では、１６個の細長いシンチレータを光学的に分離
しながら束ねてシンチレータブロック１６を形成し、こ
のシンチレータブロック１６の後端に、４チャンネルの
フォトマルチプライア２６を光学的に結合させている。
この４チャンネルのフォトマルチプライア２６は、光の
入射面が４つ並んでいて、そのそれぞれに入った光量に
応じた出力を各チャンネルから得ることができるもの
で、その各チャンネルの出力の大きさの関係より、シン
チレータブロック１６においてどのシンチレータで発光
が生じたかを判別する（つまり各チャンネルの出力から
発光位置を演算する回路が必要となる）。
【０００３】ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ装置などでは、通
常、これらの放射線検出器を多数リング形に配列して１
つの平面内で３６０゜方向に放出される放射線を検出す
る。そして、このようにリング形に配列するのに好都合
なように、放射線検出器は四角柱形状に形成されている
のである。また、放射線検出器をこのように四角柱形状
にすることは、製造上の容易さも得られる。
常、これらの放射線検出器を多数リング形に配列して１
つの平面内で３６０゜方向に放出される放射線を検出す
る。そして、このようにリング形に配列するのに好都合
なように、放射線検出器は四角柱形状に形成されている
のである。また、放射線検出器をこのように四角柱形状
にすることは、製造上の容易さも得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような四角柱形状の放射線検出器は確かにリング形に配
列するには適しているが、球形に配列しようとすると問
題を生じる。すなわち、通常、ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ
装置などでは、放射線検出器のリング形配列を用いる
が、これは、３次元空間の全方向に放出される放射線の
うち、放射線検出器のリング形配列が位置している平面
方向に放射される放射線に限って検出することを意味し
ており、そのため、検出しない放射線の割合が高いと言
える。そこで、放射線検出器を球形に配列し、その中に
被検体を挿入するようにして、３次元的な全方向に放射
された放射線をなるべく検出するようにして感度を高め
る要望が出てきている。この要望に応えるため、放射線
検出器を球形に配列しようとすると、従来のような四角
柱形状の放射線検出器では、稠密に配列することが難し
く、隣接するもの同士の間に隙間ができてしまう。この
ように隙間ができると、その隙間から放射線が漏れて検
出できないことになるため、感度が低下してしまう。
ような四角柱形状の放射線検出器は確かにリング形に配
列するには適しているが、球形に配列しようとすると問
題を生じる。すなわち、通常、ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ
装置などでは、放射線検出器のリング形配列を用いる
が、これは、３次元空間の全方向に放出される放射線の
うち、放射線検出器のリング形配列が位置している平面
方向に放射される放射線に限って検出することを意味し
ており、そのため、検出しない放射線の割合が高いと言
える。そこで、放射線検出器を球形に配列し、その中に
被検体を挿入するようにして、３次元的な全方向に放射
された放射線をなるべく検出するようにして感度を高め
る要望が出てきている。この要望に応えるため、放射線
検出器を球形に配列しようとすると、従来のような四角
柱形状の放射線検出器では、稠密に配列することが難し
く、隣接するもの同士の間に隙間ができてしまう。この
ように隙間ができると、その隙間から放射線が漏れて検
出できないことになるため、感度が低下してしまう。
【０００５】この発明は上記に鑑み、球形に配列すると
きに隙間ができずに稠密に配列することができるように
改善した、放射線検出器を提供することを目的とする。
きに隙間ができずに稠密に配列することができるように
改善した、放射線検出器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による放射線検出器においては、三角柱形
状に形成されたシンチレータと、該シンチレータに結合
された光検出器とが備えられることが特徴となってい
る。
め、この発明による放射線検出器においては、三角柱形
状に形成されたシンチレータと、該シンチレータに結合
された光検出器とが備えられることが特徴となってい
る。
【０００７】光検出器としてはフォトマルチプライアあ
るいはアバランシェフォトダイオードなどの半導体光検
出器が使用できる。
るいはアバランシェフォトダイオードなどの半導体光検
出器が使用できる。
【０００８】シンチレータは、上記の三角柱形状のシン
チレータを多数束ねて一体化したブロックとし、この多
数の柱状のシンチレータの一端に、各シンチレータの光
を検出する光検出器を配列して結合させることにより、
放射線検出器ブロックを形成してもよい。
チレータを多数束ねて一体化したブロックとし、この多
数の柱状のシンチレータの一端に、各シンチレータの光
を検出する光検出器を配列して結合させることにより、
放射線検出器ブロックを形成してもよい。
【０００９】
【作用】シンチレータは三角柱形状に形成されているた
め、これを多数並べて球形とする場合に、隣接するもの
同士で隙間を生じることなく、稠密に配列することが可
能となる。そのため、隣接するシンチレータの間の隙間
から放射線が漏れて検出できないことによる感度低下を
避けて、高感度の放射線検出ができるようになる。
め、これを多数並べて球形とする場合に、隣接するもの
同士で隙間を生じることなく、稠密に配列することが可
能となる。そのため、隣接するシンチレータの間の隙間
から放射線が漏れて検出できないことによる感度低下を
避けて、高感度の放射線検出ができるようになる。
【００１０】光検出器としてフォトマルチプライアある
いはアバランシェフォトダイオードなどの半導体光検出
器を用いれば、製造容易であり、実際上の利点が大き
い。
いはアバランシェフォトダイオードなどの半導体光検出
器を用いれば、製造容易であり、実際上の利点が大き
い。
【００１１】多数のシンチレータと多数の光検出器を結
合させてブロック化する場合、各シンチレータは三角柱
形状のシンチレータであるから、放射線検出器ブロック
の全体として、三角柱形状あるいは六画柱形状とするこ
とができ、この放射線検出器ブロックを隙間なく稠密に
配列して球形とすることができる。
合させてブロック化する場合、各シンチレータは三角柱
形状のシンチレータであるから、放射線検出器ブロック
の全体として、三角柱形状あるいは六画柱形状とするこ
とができ、この放射線検出器ブロックを隙間なく稠密に
配列して球形とすることができる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図１において、シ
ンチレータ１１は三角柱形状に形成されており、その上
端に、同じく三角柱形状に形成されたフォトマルチプラ
イア２１が光学的に結合されている。図２では、フォト
マルチプライアの代わりにアバランシェフォトダイオー
ド（ＡＰＤ）を光検出器として使用し、このＡＰＤ２２
を三角柱形状に形成されたシンチレータ１１の上端に光
学的に結合している。なお、これら図１、図２の光検出
器（フォトマルチプライア２１、ＡＰＤ２２）は三角柱
形状としているが、これは三角柱形状のシンチレータ１
１の、三角形となっている上端面から放出される光をな
るべく多く取り入れるためであり、検出光量の点で問題
がないなら、必ずしも三角柱形状の光検出器は用いる必
要はなく、円柱形状ないし矩形柱形状のものを結合させ
てもよい。
図面を参照しながら詳細に説明する。図１において、シ
ンチレータ１１は三角柱形状に形成されており、その上
端に、同じく三角柱形状に形成されたフォトマルチプラ
イア２１が光学的に結合されている。図２では、フォト
マルチプライアの代わりにアバランシェフォトダイオー
ド（ＡＰＤ）を光検出器として使用し、このＡＰＤ２２
を三角柱形状に形成されたシンチレータ１１の上端に光
学的に結合している。なお、これら図１、図２の光検出
器（フォトマルチプライア２１、ＡＰＤ２２）は三角柱
形状としているが、これは三角柱形状のシンチレータ１
１の、三角形となっている上端面から放出される光をな
るべく多く取り入れるためであり、検出光量の点で問題
がないなら、必ずしも三角柱形状の光検出器は用いる必
要はなく、円柱形状ないし矩形柱形状のものを結合させ
てもよい。
【００１３】図３では、シンチレータブロック１２は、
その各々が三角柱形状のシンチレータを光学的に分離し
ながら多数束ねてブロック状としたものである。そのシ
ンチレータブロック１２の上端にＡＰＤアレイ２３が結
合される。このＡＰＤアレイ２３は、個々のＡＰＤ素子
が、シンチレータブロック１２の各シンチレータの上端
の三角形状に対応して、三角形とされたものを平面的に
多数並べて一体化したものである。ＡＰＤアレイ２３の
各ＡＰＤ素子の出力により、どのシンチレータが発光が
生じたかがわかる。こうして、シンチレータブロック１
２とＡＰＤアレイ２３とを結合させることにより、全体
として三角柱形状の検出器ブロック３１が形成されてい
る。
その各々が三角柱形状のシンチレータを光学的に分離し
ながら多数束ねてブロック状としたものである。そのシ
ンチレータブロック１２の上端にＡＰＤアレイ２３が結
合される。このＡＰＤアレイ２３は、個々のＡＰＤ素子
が、シンチレータブロック１２の各シンチレータの上端
の三角形状に対応して、三角形とされたものを平面的に
多数並べて一体化したものである。ＡＰＤアレイ２３の
各ＡＰＤ素子の出力により、どのシンチレータが発光が
生じたかがわかる。こうして、シンチレータブロック１
２とＡＰＤアレイ２３とを結合させることにより、全体
として三角柱形状の検出器ブロック３１が形成されてい
る。
【００１４】図４では、三角柱形状のシンチレータを光
学的に分離しながら多数束ねて六角柱形のブロック状と
したシンチレータブロック１３の上端にＡＰＤアレイ２
４を結合して、全体として六画柱形状の検出器ブロック
３２を形成したものである。このＡＰＤアレイ２４は、
シンチレータブロック１３の各シンチレータの上端の三
角形状に対応して三角形とされたＡＰＤ素子が多数平面
的に配列されて一体化されたものであり、各シンチレー
タの発光が各ＡＰＤ素子に入射し、各ＡＰＤ素子の出力
から、シンチレータブロック１３においていずれのシン
チレータに放射線が入射したかを表わす信号が生じる。
学的に分離しながら多数束ねて六角柱形のブロック状と
したシンチレータブロック１３の上端にＡＰＤアレイ２
４を結合して、全体として六画柱形状の検出器ブロック
３２を形成したものである。このＡＰＤアレイ２４は、
シンチレータブロック１３の各シンチレータの上端の三
角形状に対応して三角形とされたＡＰＤ素子が多数平面
的に配列されて一体化されたものであり、各シンチレー
タの発光が各ＡＰＤ素子に入射し、各ＡＰＤ素子の出力
から、シンチレータブロック１３においていずれのシン
チレータに放射線が入射したかを表わす信号が生じる。
【００１５】なお、これら図３、図４ではいずれも光検
出器として多数のＡＰＤ素子が配列されて一体化された
ＡＰＤアレイを用いているが、個別のＡＰＤ素子を用い
たり、個別のフォトマルチプライアを設けたりすること
ももちろん可能である。
出器として多数のＡＰＤ素子が配列されて一体化された
ＡＰＤアレイを用いているが、個別のＡＰＤ素子を用い
たり、個別のフォトマルチプライアを設けたりすること
ももちろん可能である。
【００１６】上記のような放射線検出器を球形配列する
場合は、図５あるいは図６のようになる。図５では、上
記の図３で示した三角柱形状検出器ブロック３１が、シ
ンチレータブロック１２側が内側となるようにして、多
数、球形に配列されている。この場合、個々の検出器ブ
ロック３１が三角柱形状であるため、稠密に配列したと
き、隣接するもの同士の隙間が生じることなく、球形に
配列することが可能となる。
場合は、図５あるいは図６のようになる。図５では、上
記の図３で示した三角柱形状検出器ブロック３１が、シ
ンチレータブロック１２側が内側となるようにして、多
数、球形に配列されている。この場合、個々の検出器ブ
ロック３１が三角柱形状であるため、稠密に配列したと
き、隣接するもの同士の隙間が生じることなく、球形に
配列することが可能となる。
【００１７】第６図では、上記の図４で示した六角柱形
状検出器ブロック３２が用いられている。すなわち、こ
の六角柱形状検出器ブロック３２が、そのシンチレータ
ブロック１３が内側になるようにして、並べられて球形
とされている。この場合も、個々の検出器ブロック３２
が六角柱形状であるため、隣接するもの同士の間に隙間
を生じることなく、稠密に配列することができる。
状検出器ブロック３２が用いられている。すなわち、こ
の六角柱形状検出器ブロック３２が、そのシンチレータ
ブロック１３が内側になるようにして、並べられて球形
とされている。この場合も、個々の検出器ブロック３２
が六角柱形状であるため、隣接するもの同士の間に隙間
を生じることなく、稠密に配列することができる。
【００１８】このような放射線検出器の球形配列を用い
てＰＥＴ装置あるいはＳＰＥＣＴ装置を構成する場合、
被検体はこの球形配列の中に挿入される。そのため、被
検体は３次元のすべての方向において検出器に囲まれる
ことになり、被検体から放出される放射線は３次元のど
の方向のものでも、すべて検出され、感度がきわめて高
いものとなる。また、図５の場合でも図６の場合でも、
各検出器ブロック３１、３２は隙間なく稠密に配列され
るので、隙間から放射線が漏れて感度が低下するという
不都合は生じない。
てＰＥＴ装置あるいはＳＰＥＣＴ装置を構成する場合、
被検体はこの球形配列の中に挿入される。そのため、被
検体は３次元のすべての方向において検出器に囲まれる
ことになり、被検体から放出される放射線は３次元のど
の方向のものでも、すべて検出され、感度がきわめて高
いものとなる。また、図５の場合でも図６の場合でも、
各検出器ブロック３１、３２は隙間なく稠密に配列され
るので、隙間から放射線が漏れて感度が低下するという
不都合は生じない。
【００１９】なお、このように放射線検出器の球形配列
を用いる場合、被検体を内部に入れるための開口を設け
る必要があるが、この開口を蓋で開閉できる構造とし
て、その蓋の部分も放射線検出器の配列で構成すること
とすれば、上記のように３次元のすべての方向において
被検体を囲むことができる。このような開閉式の蓋を設
けず、単に、放射線検出器が配列されていない開口とし
ても、その部分でのみ放射線が検出されないだけである
から、感度の低下はそれほどでもなく、十分実用にな
る。
を用いる場合、被検体を内部に入れるための開口を設け
る必要があるが、この開口を蓋で開閉できる構造とし
て、その蓋の部分も放射線検出器の配列で構成すること
とすれば、上記のように３次元のすべての方向において
被検体を囲むことができる。このような開閉式の蓋を設
けず、単に、放射線検出器が配列されていない開口とし
ても、その部分でのみ放射線が検出されないだけである
から、感度の低下はそれほどでもなく、十分実用にな
る。
【００２０】また、上記の図５、図６では三角柱形状検
出器ブロック３１や六画柱形状検出器ブロック３２を用
いているが、図１や図２に示したような、個別の放射線
検出器（つまり１個のシンチレータ１１と、１個の光検
出器２１、２２とを組み合わせたもの）を多数球形配列
してもよい。さらに、アバランシェフォトダイオードを
光検出器として用いているが、他の半導体光検出器を用
いることも可能である。シンチレータと光検出器の組み
合わせではなく、半導体放射線検出器を三角形に形成し
たものを用いることもできる。
出器ブロック３１や六画柱形状検出器ブロック３２を用
いているが、図１や図２に示したような、個別の放射線
検出器（つまり１個のシンチレータ１１と、１個の光検
出器２１、２２とを組み合わせたもの）を多数球形配列
してもよい。さらに、アバランシェフォトダイオードを
光検出器として用いているが、他の半導体光検出器を用
いることも可能である。シンチレータと光検出器の組み
合わせではなく、半導体放射線検出器を三角形に形成し
たものを用いることもできる。
【００２１】
【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明の放射線検出器によれば、球形に配列したとき
に、隣接するもの同士で隙間を生じることなく稠密に配
列することができ、隙間から放射線が漏れて検出できな
いことによる感度低下をなくして、高感度の放射線検出
を可能とする。
の発明の放射線検出器によれば、球形に配列したとき
に、隣接するもの同士で隙間を生じることなく稠密に配
列することができ、隙間から放射線が漏れて検出できな
いことによる感度低下をなくして、高感度の放射線検出
を可能とする。
【図１】この発明の一実施例の模式的な斜視図。
【図２】他の実施例の模式的な斜視図。
【図３】別の実施例の模式的な斜視図。
【図４】さらに別の実施例の模式的な斜視図。
【図５】球形配列例を示す模式図。
【図６】他の球形配列例を示す模式図。
【図７】従来例の模式的な斜視図。
【図８】他の従来例の模式的な斜視図。
１１ 三角柱形状シンチレータ １２ 三角柱形状シンチレータブロック １３ 六角柱形状シンチレータブロック １５ 四角柱形状シンチレータ １６ 四角柱形状シンチレータブロック ２１ 三角柱形状フォトマルチプライア ２２ 三角柱形状ＡＰＤ ２３ 三角柱形状ＡＰＤアレイ ２４ 六角柱形状ＡＰＤアレイ ２５ 四角柱形状フォトマルチプライア ２６ 四角柱形状４チャンネルフォトマルチプ
ライア ３１ 三角柱形状検出器ブロック ３２ 六角柱形状検出器ブロック
ライア ３１ 三角柱形状検出器ブロック ３２ 六角柱形状検出器ブロック
Claims (1)
- 【請求項１】 三角柱形状に形成されたシンチレータ
と、該シンチレータに結合された光検出器とからなる放
射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16057594A JPH085746A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16057594A JPH085746A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 放射線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085746A true JPH085746A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15717935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16057594A Pending JPH085746A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085746A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010007669A1 (ja) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | 独立行政法人放射線医学総合研究所 | Ｄｏｉ型放射線検出器 |
| WO2010041313A1 (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | 独立行政法人放射線医学総合研究所 | Ｄｏｉ型放射線検出器 |
| JP2012237618A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Japan Atomic Energy Agency | 放射性廃棄物の放射能定量測定装置 |
| US11841470B2 (en) | 2019-01-08 | 2023-12-12 | The Research Foundation For The State University Of New York | Prismatoid light guide |
-
1994
- 1994-06-20 JP JP16057594A patent/JPH085746A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010007669A1 (ja) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | 独立行政法人放射線医学総合研究所 | Ｄｏｉ型放射線検出器 |
| JP4803565B2 (ja) * | 2008-07-16 | 2011-10-26 | 独立行政法人放射線医学総合研究所 | Ｄｏｉ型放射線検出器 |
| WO2010041313A1 (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | 独立行政法人放射線医学総合研究所 | Ｄｏｉ型放射線検出器 |
| US8436312B2 (en) | 2008-10-08 | 2013-05-07 | National Institute Of Radiological Sciences | DOI type radiation detector |
| JP2012237618A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Japan Atomic Energy Agency | 放射性廃棄物の放射能定量測定装置 |
| US11841470B2 (en) | 2019-01-08 | 2023-12-12 | The Research Foundation For The State University Of New York | Prismatoid light guide |
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