JPH10221456A - Radiation detector - Google Patents
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Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、医用レントゲン
装置（医用Ｘ線装置）や食品あるいは物品の非破壊検査
に使われるＸ線式検査装置といった各種Ｘ線装置等に使
われるアレイ型の放射線検出器に係り、特に放射線検出
器の検出感度を高めるための技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array type radiation detector used in various X-ray apparatuses such as a medical X-ray apparatus (medical X-ray apparatus) and an X-ray inspection apparatus used for non-destructive inspection of food or articles. More particularly, the present invention relates to a technique for increasing the detection sensitivity of a radiation detector.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年の各種Ｘ線装置のディジタル化志向
に対応するべく、Ｘ線検出用としての放射線検出器で
は、１次元ないし２次元のアレイ化が検討されている。
レンズ系で縮小ができる光とは異なり、Ｘ線はレンズ系
による縮小ができないので、放射線検出器のアレイ化
は、可視光を検出対象とする検出器のアレイ化に比べ実
現が難しいのであるけれども、従来、以下のようなアレ
イ型の放射線検出器が提案されている。2. Description of the Related Art In order to cope with the recent trend toward digitization of various X-ray apparatuses, a one-dimensional or two-dimensional array of radiation detectors for X-ray detection is being studied.
Unlike light that can be reduced by a lens system, X-rays cannot be reduced by a lens system, so it is difficult to realize an array of radiation detectors compared to an array of detectors that detect visible light. Conventionally, the following array type radiation detector has been proposed.
【０００３】ひとつは、入射放射線を光に変換するシン
チレータシートと、アモルファスＳｉ（ａ−Ｓｉ）製な
どの光電変換素子アレイとが組み合わされた放射線検出
器である。One type is a radiation detector in which a scintillator sheet for converting incident radiation into light and a photoelectric conversion element array made of amorphous Si (a-Si) are combined.
【０００４】もうひとつは、いわゆる１次元ないし２次
元のマトリックス配列で形成されたＴＦＴ（薄膜トラン
ジスタ）アレイの上に、Ｘ線を電気信号に直接に変換で
きるアモルファスＳｅ（ａ−Ｓｅ）膜を積層形成した放
射線検出器である。On the other hand, an amorphous Se (a-Se) film capable of directly converting X-rays into an electric signal is formed on a TFT (thin film transistor) array formed in a so-called one-dimensional or two-dimensional matrix arrangement. Radiation detector.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにしてアレイ化がなされた放射線検出器は、Ｘ線検
出感度が十分でないという問題がある。However, the radiation detectors arrayed as described above have a problem that the X-ray detection sensitivity is not sufficient.
【０００６】すなわち、前者のアレイ型の放射線検出器
の場合だと、十分な（Ｘ線検出）感度を持たせるため
に、シンチレータシートの厚みを厚くして入射Ｘ線によ
る発光量を増加させることが考えられる。しかし、シン
チレータシートの厚みと空間分解能とは逆比例の関係に
あり、十分な感度を持たせるほどにシンチレータシート
を厚くすると、空間分解能が低下して、いわゆるクロス
トークという別の問題を招来する。That is, in the case of the former array type radiation detector, in order to provide sufficient (X-ray detection) sensitivity, the thickness of the scintillator sheet is increased to increase the amount of light emitted by incident X-rays. Can be considered. However, the thickness of the scintillator sheet is inversely proportional to the spatial resolution, and if the scintillator sheet is made thick enough to have sufficient sensitivity, the spatial resolution is reduced, causing another problem called so-called crosstalk.
【０００７】一方、後者のアレイ型の放射線検出器の場
合、原子番号の小さいＳｅ（セレン）は所謂Ｘ線ストッ
ピングパワーが十分でないことから、高い（Ｘ線検出）
感度を持たせるためには、２００μｍを越える膜厚の厚
いＳｅ膜にすることが考えられる。しかし、膜厚を厚く
すると、必要なキャリアライフタイムの確保（キャリア
の再結合阻止）が難しくなり、極めて高い印加電圧（膜
厚２００μｍだと約２ｋＶ）が必要となる。印加電圧の
高騰は電気絶縁上や装置構成上での困難性を招来する。
また、膜厚を厚くすると空間分解能も低下するという前
者の放射線検出器と同じ問題も起こる。On the other hand, in the case of the latter array type radiation detector, Se (selenium) having a small atomic number has a high so-called X-ray stopping power due to insufficient so-called X-ray stopping power (X-ray detection).
In order to increase the sensitivity, it is conceivable to use a thick Se film having a thickness exceeding 200 μm. However, when the film thickness is increased, it becomes difficult to secure a necessary carrier lifetime (prevent recombination of carriers), and an extremely high applied voltage (about 2 kV for a film thickness of 200 μm) is required. A rise in the applied voltage causes difficulties in electrical insulation and device configuration.
Further, when the film thickness is increased, the same problem as in the former radiation detector occurs that the spatial resolution also decreases.
【０００８】この発明は、上記問題点に鑑み、高い放射
線検出感度を有するアレイ型の放射線検出器を提供する
ことを課題とする。[0008] In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an array type radiation detector having high radiation detection sensitivity.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の係る放
射線検出器は、上記の課題を達成するために、ファイバ
ーオプティカルプレートの一面側にアモルファスＳｅ
（セレン）製の光電変換素子アレイが配設されていて、
前記ファイバーオプティカルプレートの他面側に入射放
射線を光に変換するシンチレータシートが配設されてい
るとともに、光電変換素子アレイ側が放射線入射側とな
っている。In order to achieve the above object, a radiation detector according to the first aspect of the present invention has an amorphous Se on one side of a fiber optical plate.
(Selenium) photoelectric conversion element array is arranged,
A scintillator sheet for converting incident radiation into light is provided on the other surface of the fiber optical plate, and the photoelectric conversion element array side is a radiation incident side.
【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の放射線検出器において、光電変換素子アレイにおける
各光電変換素子の共通電極が光電変換素子アレイにおけ
る放射線入射面を被覆するよう形成されているととも
に、前記共通電極が不透明電極である。According to a second aspect of the present invention, in the radiation detector according to the first aspect, a common electrode of each photoelectric conversion element in the photoelectric conversion element array is formed so as to cover a radiation incident surface in the photoelectric conversion element array. And the common electrode is an opaque electrode.
【００１１】請求項３の発明に係る放射線検出器は、フ
ァイバーオプティカルプレートの一面側にアモルファス
Ｓｉ（シリコン）製の光電変換素子アレイが配設され、
さらに前記光電変換素子アレイの上に入射放射線を光に
変換するシンチレータシートが配設されており、前記フ
ァイバーオプティカルプレートの他面側に別のシンチレ
ータシートが配設されているとともに、前記光電変換素
子アレイ側が放射線入射側となっていることを特徴とす
る。According to a third aspect of the present invention, in the radiation detector, a photoelectric conversion element array made of amorphous Si (silicon) is disposed on one surface side of the fiber optical plate.
Further, a scintillator sheet for converting incident radiation into light is provided on the photoelectric conversion element array, another scintillator sheet is provided on the other surface side of the fiber optical plate, and the photoelectric conversion element is provided. It is characterized in that the array side is the radiation incident side.
【００１２】請求項４の発明は、請求項２に記載の放射
線検出器において、前記２つのシンチレータシートは、
前記光電変換素子アレイ上に配設されたシンチレータシ
ートが相対的に薄く、ファイバーオプティカルプレート
の他面側に配設されたシンチレータシートが相対的に厚
くなっている。According to a fourth aspect of the present invention, in the radiation detector according to the second aspect, the two scintillator sheets are
The scintillator sheet provided on the photoelectric conversion element array is relatively thin, and the scintillator sheet provided on the other surface of the fiber optical plate is relatively thick.
【００１３】〔作用〕次に、この発明の放射線検出器に
よる放射線検出実行の際の作用について説明する。請求
項１の放射線検出器で放射線の検出が行われる場合、検
出対象の放射線は先ず光電変換素子アレイに入射する。
光電変換素子アレイの各光電変換素子はアモルファスＳ
ｅ（ａ−Ｓｅ）製であるので、入射放射線の一部が電気
信号に直接に変換される。[Operation] Next, the operation of the radiation detector of the present invention when executing radiation detection will be described. In the case where radiation is detected by the radiation detector according to the first aspect, radiation to be detected first enters the photoelectric conversion element array.
Each photoelectric conversion element of the photoelectric conversion element array is amorphous S
Because it is made of e (a-Se), part of the incident radiation is directly converted to an electrical signal.
【００１４】光電変換素子アレーを透過した放射線は、
さらにファイバーオプティカルプレートを透過してシン
チレータシータに入射し、光に変換される。そして、シ
ンチレータシートで発生した光はファイバーオプティカ
ルプレートを介して光電変換素子アレイ側へ導かれて、
各光電変換素子で電気信号に変換される。この時、ファ
イバーオプティカルプレートが介在することにより、シ
ンチレータシート内で放射状に発生した光のうち、ファ
イバーオプティカルプレートに略垂直に入射する光がフ
ァイバーオプティカルプレートを通り、シンチレータシ
ート内の発光点に対向する光電変換素子に到達して電気
信号に変換される。The radiation transmitted through the photoelectric conversion element array is
Further, the light passes through the fiber optical plate, enters the scintillator theta, and is converted into light. Then, the light generated in the scintillator sheet is guided to the photoelectric conversion element array side via the fiber optical plate,
Each photoelectric conversion element converts the electric signal into an electric signal. At this time, due to the interposition of the fiber optical plate, of the light radially generated in the scintillator sheet, light that is incident on the fiber optical plate substantially perpendicularly passes through the fiber optical plate and faces the light emitting point in the scintillator sheet. The light reaches the photoelectric conversion element and is converted into an electric signal.
【００１５】一方、シンチレータシート内で放射状に発
生した光のうち、ファイバーオプティカルプレートに対
して傾斜した入射角度をもつ光は、ファイバーオプティ
カルプレートを通過することなくカットされる。すなわ
ち、発光点から外れた位置にある光電変換素子へ光が入
射して空間分解能が低下する現象（クロストーク現象）
が避けられるのである。こうして、クロストーク現象が
避けられるので、シンチレータシートの厚みを十分に確
保できることから、シンチレータシートでの発光量を多
くすることもできる。On the other hand, of the light radially generated in the scintillator sheet, light having an incident angle inclined with respect to the fiber optical plate is cut without passing through the fiber optical plate. That is, a phenomenon in which light is incident on a photoelectric conversion element located at a position deviated from a light emitting point and spatial resolution is reduced (crosstalk phenomenon).
Can be avoided. Thus, since the crosstalk phenomenon can be avoided, the thickness of the scintillator sheet can be sufficiently ensured, and the amount of light emitted from the scintillator sheet can be increased.
【００１６】したがって、請求項１の放射線検出器で
は、光電変換素子アレイの各光電変換素子の検出信号
は、ａ−Ｓｅ膜により入射放射線を直接変換して得る電
気信号に、シンチレータシートで入射放射線を光に変え
て間接変換して得る電気信号が合わさった信号量の十分
なものとなる。なお、上記のように、請求項１の放射線
検出器では、光電変換素子アレイ側を放射線の入射側と
している。Therefore, in the radiation detector of the first aspect, the detection signal of each photoelectric conversion element of the photoelectric conversion element array is converted into an electric signal obtained by directly converting the incident radiation by the a-Se film, and the electric signal obtained by the scintillator sheet. Is converted into light, and the electric signal obtained by indirect conversion is a sufficient signal amount. As described above, in the radiation detector of the first aspect, the photoelectric conversion element array side is the radiation incident side.
【００１７】請求項２の放射線検出器の場合は、加え
て、光電変換素子アレイにおける放射線入射面を被覆す
るよう形成されている共通電極としての不透明電極が、
電圧印加機能に加え、検出対象ではない外乱光の光電変
換素子アレイへの入射を阻止する外乱光遮蔽機能を発揮
する。In the case of the radiation detector according to the second aspect, in addition, the opaque electrode as a common electrode formed so as to cover the radiation incident surface in the photoelectric conversion element array,
In addition to the voltage application function, it exerts a disturbance light blocking function of preventing disturbance light that is not a detection target from entering the photoelectric conversion element array.
【００１８】請求項３の放射線検出器によれば、光電変
換素子アレイ上のシンチレータシートに放射線が入射す
ると、このシンチレータシートによって放射線の一部が
光に変換される。この光はシンチレータシートの下にあ
るアモルファスＳｉ製の光電変換素子アレイによって電
気信号に変換される。一方、放射線入射側のシンチレー
タシートおよび光電変換素子アレイを透過した放射線
は、さらにファイバーオプティカルプレートを透過し
て、他面側のシンチレータシートに入射して、光に変換
される。この光はファイバーオプティカルプレートを介
して光電変換素子アレイに入射して電気信号に変換され
る。すなわち、光電変換素子アレイは、ファイバーオプ
ティカルプレートの両面に配設された２つのシンチレー
タシートでそれぞれ変換された光を電気信号として出力
するので、十分な信号強度が得られる。また、放射線入
射側のシンチレータシートで発生した光は、その直下の
光電変換素子アレイに入射し、また、反対側のシンチレ
ータシートで発生した光は、ファイバーオプティカルプ
レートに略垂直に入射した光だけがファイバーオプティ
カルプレートを通過して光電変換素子アレイに入射する
ので、高い分解能を得ることができる。According to the radiation detector of the third aspect, when radiation enters the scintillator sheet on the photoelectric conversion element array, part of the radiation is converted into light by the scintillator sheet. This light is converted into an electric signal by a photoelectric conversion element array made of amorphous Si under the scintillator sheet. On the other hand, the radiation transmitted through the scintillator sheet on the radiation incident side and the photoelectric conversion element array further passes through the fiber optical plate, enters the scintillator sheet on the other side, and is converted into light. This light enters the photoelectric conversion element array via the fiber optical plate and is converted into an electric signal. That is, the photoelectric conversion element array outputs light converted by each of the two scintillator sheets disposed on both surfaces of the fiber optical plate as an electric signal, so that a sufficient signal intensity can be obtained. In addition, light generated by the scintillator sheet on the radiation incident side is incident on the photoelectric conversion element array immediately below the scintillator sheet. Since the light passes through the fiber optical plate and enters the photoelectric conversion element array, high resolution can be obtained.
【００１９】請求項４の放射線検出器によれば、ファイ
バーオプティカルプレートの他面側に配設されたシンチ
レータシートが相対的に厚くなっているので、このシン
チレータシートによって放射線の多くが光に変換され
る。発生した光はファイバーオプティカルプレートを介
して光電変換素子アレイに導かれるので、ファイバーオ
プティカルプレートの他面側のシンチレータシートを厚
くしても分解能が低下することもない。According to the radiation detector of the fourth aspect, since the scintillator sheet disposed on the other surface side of the fiber optical plate is relatively thick, most of the radiation is converted into light by the scintillator sheet. You. Since the generated light is guided to the photoelectric conversion element array via the fiber optical plate, the resolution does not decrease even if the scintillator sheet on the other side of the fiber optical plate is thickened.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、この発明の放射線検出器の
実施例を、図面を参照しながら説明する。図１は実施例
に係る１次元アレイ型の放射線検出器の層構造を示す断
面図、図２は実施例の放射線検出器の要部構成を放射線
入射側から見た状態で示す平面図である。実施例の放射
線検出器は、図１に示すように、ファイバーオプティカ
ルプレート（以下、適宜「ＦＯＰ」と略記）１の上面側
（一面側）にａ−Ｓｅ（アモルファス・セレン）製の光
電変換素子アレイ２が配設されていて、ＦＯＰ１の下面
側（他面側）に入射放射線を光に変換するシンチレータ
シート３が配設されている層構造を有しており、光電変
換素子アレイ２の側を放射線Ｒの入射側とする構成であ
る。放射線検出器の外形寸法としては、１ｃｍ×３０ｃ
ｍのものが例示される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the radiation detector according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a layer structure of a one-dimensional array type radiation detector according to an embodiment, and FIG. 2 is a plan view illustrating a main part configuration of the radiation detector of the embodiment when viewed from a radiation incident side. . As shown in FIG. 1, the radiation detector of the embodiment is a photoelectric conversion element made of a-Se (amorphous selenium) on the upper surface side (one surface side) of a fiber optical plate (hereinafter abbreviated as “FOP” as appropriate) 1. An array 2 is provided, and has a layer structure in which a scintillator sheet 3 for converting incident radiation into light is provided on the lower surface side (other surface side) of the FOP 1. Is the incident side of the radiation R. The external dimensions of the radiation detector are 1cm x 30c
m.
【００２１】ＦＯＰ１は、多数の光ファイバー１ａを束
ねた形の板状体であり、光が厚み方向に通り抜けられる
構成のものである。実施例の放射線検出器で用いられる
ＦＯＰ１としては、特定の形態のものに限定されるもの
ではないけれども、全体の厚みが０．５ｍｍ〜１ｍｍ程
度、各光ファイバー１ａが径：１０μｍ〜１００μｍで
円柱状のガラス製ファイバー又はプラスチック製ファイ
バーのものが例示される。光ファイバー１ａは製造時の
耐熱性・耐薬品性あるいは材質安定性を考慮すればガラ
ス製ファイバーが好ましい。The FOP 1 is a plate-like body in which a large number of optical fibers 1a are bundled, and has a configuration in which light can pass through in the thickness direction. The FOP1 used in the radiation detector of the embodiment is not limited to a specific form, but has an overall thickness of about 0.5 mm to 1 mm, and each optical fiber 1a has a cylindrical shape with a diameter of 10 μm to 100 μm. Glass fiber or plastic fiber. The optical fiber 1a is preferably a glass fiber in consideration of heat resistance, chemical resistance, or material stability during manufacturing.
【００２２】光電変換素子アレイ２は、一次元配列とな
っている多数個（例えば、数１００〜数１０００個）の
光電変換素子４を備えている。ただし、図１，２では、
説明の便宜上、光電変換素子４の数を１０個にしてい
る。各光電変換素子４は、Ｘ線および光を電気信号に変
換する特性を持つａ−Ｓｅ膜５の上側に不透明な共通電
極６が設けられ、ａ−Ｓｅ膜５の下側に透明な個別電極
７が設けられたサンドイッチ構成となっている。The photoelectric conversion element array 2 includes a large number (for example, several hundred to several thousand) of photoelectric conversion elements 4 arranged in a one-dimensional array. However, in FIGS. 1 and 2,
For convenience of explanation, the number of photoelectric conversion elements 4 is set to ten. Each photoelectric conversion element 4 is provided with an opaque common electrode 6 above the a-Se film 5 having a characteristic of converting X-rays and light into electric signals, and a transparent individual electrode below the a-Se film 5. 7 is provided.
【００２３】ａ−Ｓｅ膜５は、１０μｍ〜２００μｍ程
の膜厚である。個別電極７の平面寸法が事実上１個の光
電変換素子４の大きさ（ピクセル寸法）を規定すること
になるが、個別電極７の寸法は光ファイバー１ａの径よ
り大きくなるように選定される。個別電極７の寸法や光
ファイバー１ａの径は、光電変換素子の数やピクセル寸
法に応じて適宜に選定される。共通電極６はバイアス電
圧印加用の電極であり、Ｃｒ（クロム）製の不透明導電
性薄膜が例示される。この不透明な共通電極６は、図２
に示すように、ａ−Ｓｅ膜５の表面にａ−Ｓｅ膜全域を
被覆するよう形成されている。又、個別電極７は電気信
号取出用の電極であり、ＩＴＯ（インジウム・錫と酸素
の合金物）や酸化錫等の透明導電性薄膜が例示される。
共通電極６や個別電極７の膜厚みは数１００オングスト
ローム程である。The a-Se film 5 has a thickness of about 10 μm to 200 μm. Although the plane size of the individual electrode 7 actually defines the size (pixel size) of one photoelectric conversion element 4, the size of the individual electrode 7 is selected to be larger than the diameter of the optical fiber 1a. The size of the individual electrode 7 and the diameter of the optical fiber 1a are appropriately selected according to the number of photoelectric conversion elements and the pixel size. The common electrode 6 is an electrode for applying a bias voltage, and an opaque conductive thin film made of Cr (chromium) is exemplified. This opaque common electrode 6 is shown in FIG.
As shown in the figure, the surface of the a-Se film 5 is formed so as to cover the entire area of the a-Se film. The individual electrode 7 is an electrode for extracting an electric signal, and is exemplified by a transparent conductive thin film such as ITO (an alloy of indium tin and oxygen) and tin oxide.
The film thickness of the common electrode 6 and the individual electrode 7 is about several hundred angstroms.
【００２４】シンチレータシート３は、３００μｍ〜５
００μｍ程の膜厚のものである。シンチレータシート３
は、特定の材質のものに限らず、Ｇｄ2 Ｏ2 ＳにＴｅが
ドープされた（Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｔｅ），沃化セシウムに
銀がドープされた（ＣｓＩ：Ａｇ），硫化アエンに銀が
ドープされた（ＺｎＳ：Ａｇ）などのＸ線に感応して可
視光を生じる材料からなるシートが用いられる。The scintillator sheet 3 has a thickness of 300 μm to 5 μm.
It has a thickness of about 00 μm. Scintillator sheet 3
Is not limited to a specific material, but may be any of Gd 2 O 2 S doped with Te (Gd 2 O 2 S: Te), cesium iodide doped with silver (CsI: Ag), and aene sulfide. A sheet made of a material that generates visible light in response to X-rays such as silver-doped (ZnS: Ag) is used.
【００２５】また、実施例に示す放射線検出器では、図
２に示すように、光電変換素子アレイ２で検出された信
号を読み出すための信号読出部１０もＦＯＰ１の上面側
に設けられている。この信号読出部１０はＴＦＴアレイ
１１とシフトレジスタ１２とからなる。ＴＦＴアレイ１
１には各光電変換素子４に対して１個の割り当てとなる
数でＴＦＴ（薄膜ＭＯＳトランジスタ）１３が配備され
ている。各ＴＦＴ１３では、ドレインが光電変換素子４
の個別電極７にそれぞれ接続され、ソースが信号取出端
子１４に繋がる共通ライン１５に接続され、ゲートがシ
フトレジスタ１２の対応端子にそれぞれ接続されてい
る。Further, in the radiation detector shown in the embodiment, as shown in FIG. 2, a signal reading section 10 for reading a signal detected by the photoelectric conversion element array 2 is also provided on the upper surface side of the FOP1. The signal reading unit 10 includes a TFT array 11 and a shift register 12. TFT array 1
The TFTs (thin-film MOS transistors) 13 are provided in the number 1 so that one is assigned to each photoelectric conversion element 4. In each TFT 13, the drain is the photoelectric conversion element 4
, The source is connected to a common line 15 connected to the signal extraction terminal 14, and the gate is connected to the corresponding terminal of the shift register 12.
【００２６】実施例の放射線検出器は、次のようにして
製造される。ＦＯＰ１の上面に個別電極７用の薄膜蒸着
やａ−Ｓｅ膜５の積層形成および共通電極６用のＣｒ薄
膜の積層形成を（必要に応じてパターンニングも）行っ
て光電変換素子アレイ２を形成するとともに、信号読出
部１０用のＴＦＴアレイ１１やシフトレジスタ１２を設
ける。この後、ＦＯＰ１の下面にシンチレータシート３
を接着剤等で貼り合わす。The radiation detector of the embodiment is manufactured as follows. The photoelectric conversion element array 2 is formed on the upper surface of the FOP 1 by depositing a thin film for the individual electrode 7, laminating the a-Se film 5, and laminating a Cr thin film for the common electrode 6 (and patterning as necessary). In addition, a TFT array 11 and a shift register 12 for the signal reading unit 10 are provided. Thereafter, the scintillator sheet 3 is placed on the lower surface of the FOP1.
Are bonded together with an adhesive or the like.
【００２７】なお、光電変換素子２やＴＦＴアレイ１１
およびシフトレジスタ１２をＦＯＰ１とは別の透明ガラ
ス基板の上に形成してから、ガラス基板の裏面をＦＯＰ
１の上面に貼り合わせるとともに、ＦＯＰ１の下面にシ
ンチレータシート３を貼り合わせるようにしてもよい。The photoelectric conversion element 2 and the TFT array 11
And the shift register 12 is formed on a transparent glass substrate different from the FOP1.
1 and the scintillator sheet 3 may be bonded to the lower surface of the FOP1.
【００２８】次に、以上に述べた構成を有する実施例の
放射線検出器の検出動作について説明する。実施例の検
出器を用いて検査対象の被検体のＸ線透過像を得る場
合、図３に示すように、被検体Ｍを間にしてＸ線管Ｕと
対向する位置へ放射線検出器を光電変換素子アレイ２を
Ｘ線入射側にして配置し、Ｘ線管Ｕを駆動して被検体Ｍ
にＸ線Ｒを曝射する。被検体Ｍを透過したＸ線は放射線
検出器の光電変換素子アレイ２の側から入射する。Next, the detection operation of the radiation detector according to the embodiment having the above-described configuration will be described. When an X-ray transmission image of a subject to be inspected is obtained using the detector of the embodiment, as shown in FIG. 3, the radiation detector is moved to a position facing the X-ray tube U with the subject M interposed therebetween. The conversion element array 2 is arranged on the X-ray incidence side, and the X-ray tube U is driven to
Is exposed to X-rays R. The X-ray transmitted through the subject M enters from the side of the photoelectric conversion element array 2 of the radiation detector.
【００２９】入射Ｘ線の一部はａ−Ｓｅ膜５の中に電子
−正孔（ホール）対を生成し各光電変換素子４の電気信
号として変換される。さらに、入射Ｘ線の大部分はａ−
Ｓｅ膜５およびＦＯＰ１を透過した後、シンチレータシ
ート３に入射して吸収され光に変換される。図４に示す
ように、発光点では光が球面状に拡がることになる。そ
して、さらに、それらの光はシンチレータシート３内や
境界面で反射や散乱を繰り返す。そして、ＦＯＰ１にお
ける光ファイバー１ａの径や光の進行方向にもよるが、
図４に示すように、光ファイバー１ａの端面にほぼ垂直
に入射する光がＦＯＰ１に入り通過して上面の光電変換
素子アレイ２へ到達する。光ファイバー１ａの端面に斜
めに入射する光はＦＯＰ１の端面で反射されるか、ある
いはＦＯＰ１に入射しても、ＦＯＰ１内で反射を繰り返
すうちに減衰する。したがって、発光点から略真上に放
射された光が、その発光点の真上の光電変換素子４に集
中的に入射するので、クロストーク現象が抑えられる。
ＦＯＰ１を介して光電変換素子４に入射した光も電気信
号に変換される。Some of the incident X-rays generate electron-hole pairs in the a-Se film 5 and are converted as electric signals of the photoelectric conversion elements 4. Furthermore, most of the incident X-rays are a-
After passing through the Se film 5 and the FOP 1, the light enters the scintillator sheet 3 and is absorbed and converted into light. As shown in FIG. 4, light spreads spherically at the light emitting point. Further, those lights are repeatedly reflected and scattered in the scintillator sheet 3 and on the boundary surface. And, depending on the diameter of the optical fiber 1a and the traveling direction of the light in the FOP1,
As shown in FIG. 4, light that is incident on the end face of the optical fiber 1a almost perpendicularly enters the FOP 1 and passes through to reach the photoelectric conversion element array 2 on the upper surface. Light obliquely incident on the end face of the optical fiber 1a is reflected on the end face of the FOP1, or even if it is incident on the FOP1, attenuates as the reflection is repeated within the FOP1. Therefore, the light radiated almost directly above the light emitting point intensively enters the photoelectric conversion element 4 directly above the light emitting point, so that the crosstalk phenomenon is suppressed.
Light incident on the photoelectric conversion element 4 via the FOP 1 is also converted into an electric signal.
【００３０】こうして、各光電変換素子４では、Ｘ線の
直接変換による電気信号と光変換を介するＸ線の間接変
換による電気信号とが合わさった十分な量の検出信号を
得ることができる。なお、実施例の検出器の場合、ａ−
Ｓｅ膜５の全域を覆う不透明な共通電極６によって、検
出対象外の外乱光の光電変換素子アレイ２への入射が阻
止されるので、信号ノイズが少ないという利点もある。
各光電変換素子４で得られた検出信号は、それぞれ、信
号読出部１０により、次のようにして出力端子１４から
取り出されることになる。In this way, in each photoelectric conversion element 4, a sufficient amount of detection signal can be obtained in which the electric signal obtained by direct conversion of X-rays and the electric signal obtained by indirect conversion of X-rays through light conversion are combined. In the case of the detector of the embodiment, a-
The opaque common electrode 6 covering the whole area of the Se film 5 prevents disturbance light outside the detection target from being incident on the photoelectric conversion element array 2, and thus has the advantage of reducing signal noise.
The detection signal obtained by each photoelectric conversion element 4 is extracted from the output terminal 14 by the signal readout unit 10 as follows.
【００３１】信号読出部１０のシフトレジスタ１２は、
読み出し指令信号を受信しなければ、全ＴＦＴ１３をオ
フ（ドレイン・ソース間遮断状態）とする。シフトレジ
スタ１２の制御端子１５に読み出し指令信号が入力され
ると、先ず最も左側のＴＦＴ１３だけをオン（ドレイン
・ソース間導通状態）にする。最も左側のＴＦＴ１３が
オンになると、最も左側の光電変換素子４のみが出力端
子１４と接続されて、最も左側の光電変換素子４の検出
信号だけが取り出されることになる。シフトレジスタ１
２は次に最も左側のＴＦＴ１３はオフにして左側から２
番目のＴＦＴ１３だけをオンにする。左側から２番目の
ＴＦＴ１３だけがオンになると、左側から２番目の光電
変換素子４のみが出力端子１４と接続され、その検出信
号が取り出されることになる。以下、同様にして各光電
変換素子４ごとに検出信号が出力端子１４から取り出さ
れてゆく。すなわち、実施例の放射線検出器では、光電
変換素子アレイ２の各光電変換素子４の検出信号がシリ
アルで読みだされる構成となっているのである。The shift register 12 of the signal reading unit 10
If the read command signal is not received, all the TFTs 13 are turned off (the drain-source cutoff state). When a read command signal is input to the control terminal 15 of the shift register 12, only the leftmost TFT 13 is first turned on (drain-source conduction state). When the leftmost TFT 13 is turned on, only the leftmost photoelectric conversion element 4 is connected to the output terminal 14, and only the detection signal of the leftmost photoelectric conversion element 4 is extracted. Shift register 1
2 indicates that the leftmost TFT 13 is turned off, and 2
Only the th TFT 13 is turned on. When only the second TFT 13 from the left is turned on, only the second photoelectric conversion element 4 from the left is connected to the output terminal 14 and the detection signal is taken out. Hereinafter, similarly, a detection signal is extracted from the output terminal 14 for each photoelectric conversion element 4. That is, in the radiation detector of the embodiment, the detection signal of each photoelectric conversion element 4 of the photoelectric conversion element array 2 is read out serially.
【００３２】こうして、実施例の放射線検出器では、光
電変換素子アレイの各光電変換素子の検出信号が、ａ−
Ｓｅ膜により入射放射線を直接変換して得る相当量の電
気信号に、十分な厚みのシンチレータシートで入射放射
線を光に変えて間接変換して得る相当量の電気信号が合
わさった十分な信号量のものとなり、高感度化が実現さ
れることになる。Thus, in the radiation detector of the embodiment, the detection signal of each photoelectric conversion element of the photoelectric conversion element array is a-
A sufficient amount of electric signal obtained by combining a considerable amount of electric signal obtained by directly converting incident radiation by the Se film with a considerable amount of electric signal obtained by indirectly converting incident radiation into light with a scintillator sheet having a sufficient thickness. And high sensitivity is realized.
【００３３】次に、他の実施例の放射線検出器を図面を
参照しながら説明する。図５は他の実施例に係る２次元
アレイ型の放射線検出器の要部構成を放射線入射側から
見た状態で示す平面図である。本実施例の放射線検出器
は、図５に示すように、Ｘ方向およびＹ方向の２方向に
多数個（数１００〜数１０００）の光電変換素子４が直
交配列された２次元アレイ型である。但し、図５では作
図の便宜上、Ｘ，Ｙ方向にそれぞれ７個の光電変換素子
４を配置してある。ＦＯＰ１の上面側にａ−Ｓｅ製の光
電変換素子アレイ２が配設され、ＦＯＰ１の下面側に入
射放射線を光に変換するシンチレータシート３が配設さ
れている層構造は先の実施例と同じであり、層構造にお
ける各部の具体的構成や製造方法も実質的に同じである
から説明は省略する。放射線検出器の外形寸法として
は、３０ｃｍ×３０ｃｍのものが例示される。Next, a radiation detector according to another embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a main part of a two-dimensional array type radiation detector according to another embodiment when viewed from the radiation incident side. As shown in FIG. 5, the radiation detector of this embodiment is a two-dimensional array type in which a large number (several hundred to several thousand) of photoelectric conversion elements 4 are orthogonally arranged in two directions of an X direction and a Y direction. . However, in FIG. 5, for convenience of drawing, seven photoelectric conversion elements 4 are arranged in the X and Y directions, respectively. The layer structure in which the photoelectric conversion element array 2 made of a-Se is provided on the upper surface side of the FOP 1 and the scintillator sheet 3 for converting incident radiation into light is provided on the lower surface side of the FOP 1 is the same as that of the previous embodiment. Since the specific configuration and the manufacturing method of each part in the layer structure are substantially the same, the description is omitted. The dimensions of the radiation detector are, for example, 30 cm × 30 cm.
【００３４】図５に示すように、不透明な共通電極６が
ａ−Ｓｅ膜５の全域を被覆するように設けられ、透明な
個別電極７がａ−Ｓｅ膜５の下側に透明な個別電極７が
設けられている構成も上述した実施例と同様である。し
たがって、本実施例の検出器の場合も、ａ−Ｓｅ膜５の
全域を覆う不透明な共通電極６が、検出対象外の外乱光
の光電変換素子アレイ２への入射を阻するので、信号ノ
イズが少ないという利点がある。As shown in FIG. 5, an opaque common electrode 6 is provided so as to cover the entire area of the a-Se film 5, and a transparent individual electrode 7 is provided below the a-Se film 5. The configuration provided with 7 is also the same as in the above-described embodiment. Therefore, also in the case of the detector of the present embodiment, the opaque common electrode 6 covering the entire area of the a-Se film 5 prevents disturbance light outside the detection target from being incident on the photoelectric conversion element array 2, so that signal noise is reduced. There is an advantage that there is little.
【００３５】図６は、図５に示した実施例の検出器のａ
−Ｓｅ膜５および共通電極６を省略した模式的平面図で
ある。本実施例の放射線検出器では、図６に示すよう
に、信号読出用のＴＦＴアレイ２１を構成するＴＦＴ２
２が光電変換素子４の間に形成されていると共に、信号
読出用に２個のシフトレジスタ２３，２４が設けられて
いる。ＴＦＴ２２は各光電変換素子４に対して１個の割
り当てとなるよう形成されている。各ＴＦＴ２２では、
ドレインが光電変換素子４の個別電極７にそれぞれ接続
され、ソースが信号取り出し用の共通ライン２５にそれ
ぞれ接続され、ゲートが読み出し素子指定用の共通ライ
ン２６にそれぞれ接続されている。共通ライン２５はシ
フトレジスタ２３の対応端子に繋がり、共通ライン２６
はシフトレジスタ２４の対応端子に繋がっている。FIG. 6 shows the detector a of the embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic plan view in which a Se film 5 and a common electrode 6 are omitted. In the radiation detector of the present embodiment, as shown in FIG.
2 are formed between the photoelectric conversion elements 4 and two shift registers 23 and 24 are provided for signal reading. The TFT 22 is formed such that one TFT is assigned to each photoelectric conversion element 4. In each TFT 22,
The drain is connected to the individual electrode 7 of the photoelectric conversion element 4, the source is connected to a common line 25 for signal extraction, and the gate is connected to a common line 26 for designating a read element. The common line 25 is connected to the corresponding terminal of the shift register 23, and the common line 26
Are connected to corresponding terminals of the shift register 24.
【００３６】本実施例の放射線検出器の検出動作の際に
は、先の実施例と同様、各光電変換素子４で検出信号が
得られた後、次のようにして出力端子２０から取り出さ
れることになる。シフトレジスタ２３，２４が、読み出
し指令信号を受信しなければ、全ＴＦＴ２２はオフであ
る。シフトレジスタ２３，２４の制御端子２８，２９に
読み出し指令信号が入力されると、シフトレジスタ２４
が最も左側の共通ライン２６だけに電圧を加え、電圧が
加えられた共通ライン２６にゲートが繋がる縦（Ｙ方
向）１列分のＴＦＴ２２をオンにする。オンになった縦
１列分のＴＦＴ２２と対応する縦１列分の光電変換素子
４の検出信号が各共通ライン２５を介してシフトレジス
タ２３に取り込まれた後、読み出し指令に従って、出力
端子２０から順に取り出される。In the detection operation of the radiation detector of the present embodiment, similarly to the previous embodiment, after the detection signal is obtained by each photoelectric conversion element 4, it is taken out from the output terminal 20 as follows. Will be. If the shift registers 23 and 24 do not receive the read command signal, all the TFTs 22 are off. When a read command signal is input to the control terminals 28 and 29 of the shift registers 23 and 24, the shift registers 24
Applies a voltage only to the leftmost common line 26, and turns on the TFTs 22 for one column (vertical (Y direction)) in which the gate is connected to the common line 26 to which the voltage is applied. After the detection signals of the one column of the turned-on TFTs 22 and the corresponding one column of the photoelectric conversion elements 4 are taken into the shift register 23 via the respective common lines 25, the read signals are output from the output terminal 20 in accordance with the read command. It is taken out in order.
【００３７】次に、シフトレジスタ２４が左側から２番
目の共通ライン２６だけに電圧を加え、電圧が加えられ
た共通ライン２６にゲートが繋がる縦（Ｙ方向）１列分
のＴＦＴ２２をオンにする。オンになった縦１列分のＴ
ＦＴ２２と対応する縦１列分の光電変換素子４の検出信
号がシフトレジスタ２３に取り込まれた後、読み出し指
令に従って、出力端子２０から順に取り出される。以
下、同様にして、光電変換素子４から縦１列ごとに検出
信号が読みだされる。すなわち、本実施例の放射線検出
器も、光電変換素子アレイ２の各光電変換素子４の検出
信号がシリアルで読み出される構成である。Next, the shift register 24 applies a voltage only to the second common line 26 from the left, and turns on the TFTs 22 for one column (vertical (Y direction)) in which the gate is connected to the common line 26 to which the voltage is applied. . T for one column turned on
After the detection signals of the photoelectric conversion elements 4 for one column corresponding to the FT 22 are taken into the shift register 23, they are sequentially taken out from the output terminal 20 in accordance with the read command. Hereinafter, similarly, the detection signal is read from the photoelectric conversion element 4 for each vertical column. That is, the radiation detector of this embodiment is also configured so that the detection signal of each photoelectric conversion element 4 of the photoelectric conversion element array 2 is read out serially.
【００３８】さらに、別の実施例（請求項３，４の発明
の実施例）の放射線検出器を図面を参照しながら説明す
る。図７は別の実施例に係る放射線検出器の層構造を示
す断面図である。本実施例の放射線検出器は、図７に示
すように、ファイバーオプティカルプレート１の上面側
（一面側）にａ−Ｓｉ（アモルファス・シリコン）製の
光電変換素子アレイ２Ａが配設され、この光電変換素子
アレイ２Ａの上にも、入射放射線を光に変換するシンチ
レータシート３Ａが被着されている他は、先の実施例と
同じ構成であり、共通する部分の図示や説明は省略す
る。入射放射線はシンチレータシート３Ａの表面から入
る。勿論、本実施例の放射線検出器においても、先の実
施例の場合と同様、１次元アレイ型の構成に限らず、２
次元アレイ型の構成もある。A radiation detector according to another embodiment (embodiments of the third and fourth aspects of the present invention) will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a layer structure of a radiation detector according to another embodiment. In the radiation detector of this embodiment, as shown in FIG. 7, a photoelectric conversion element array 2A made of a-Si (amorphous silicon) is provided on the upper surface side (one surface side) of the fiber optical plate 1, and Except that a scintillator sheet 3A for converting incident radiation into light is also attached on the conversion element array 2A, the configuration is the same as that of the previous embodiment, and illustration and description of common parts are omitted. Incident radiation enters from the surface of the scintillator sheet 3A. Of course, the radiation detector of the present embodiment is not limited to the one-dimensional array type configuration as in the case of the previous embodiment.
There is also a configuration of a dimensional array type.
【００３９】ここでは、光電変換素子アレイ３Ａは、一
次元配列となっている多数個の光電変換素子４Ａを備え
ている。各光電変換素子４Ａは、光を電気信号に変換す
る特性を持つａ−Ｓｉ膜５Ａの上側にバイアス電圧印加
用の透明な共通電極６Ａが設けられ、ａ−Ｓｉ膜５Ａの
下側に、透明な個別電極７Ａが設けられたサンドイッチ
構成となっている。この実施例においても、個別電極７
Ａの平面寸法が事実上１個の光電変換素子４Ａの大きさ
（ピクセル寸法）を規定することになるが、やはり個別
電極７Ａの寸法は光ファイバー１ａの径より大きくなる
ように選定される。共通電極６Ａや個別電極７Ａには、
ＩＴＯ（インジウム・錫と酸素の合金物）や酸化錫等の
透明導電性薄膜が用いられる。Here, the photoelectric conversion element array 3A includes a large number of photoelectric conversion elements 4A arranged in a one-dimensional array. In each photoelectric conversion element 4A, a transparent common electrode 6A for applying a bias voltage is provided above an a-Si film 5A having a characteristic of converting light into an electric signal, and a transparent common electrode 6A is provided below the a-Si film 5A. It has a sandwich configuration in which various individual electrodes 7A are provided. Also in this embodiment, the individual electrodes 7
Although the plane size of A actually defines the size (pixel size) of one photoelectric conversion element 4A, the size of individual electrode 7A is also selected to be larger than the diameter of optical fiber 1a. For the common electrode 6A and the individual electrode 7A,
A transparent conductive thin film such as ITO (an alloy of indium tin and oxygen) or tin oxide is used.
【００４０】また、シンチレータシート３Ａについて
は、ファイバーオプティカルプレート１の下面側（他面
側）に設けられたシンチレータシート３よりも相対的に
厚みが薄くなっている。シンチレータシート３Ａの材料
としては、シンチレータシート３と同様、〔Ｇｄ2 Ｏ2
Ｓ：Ｔｅ〕などのＸ線に感応して可視光を生じる材料が
挙げられる。The thickness of the scintillator sheet 3A is relatively smaller than that of the scintillator sheet 3 provided on the lower surface side (the other surface side) of the fiber optical plate 1. As the material of the scintillator sheet 3A, [Gd 2 O 2
[S: Te] and other materials that generate visible light in response to X-rays.
【００４１】なお、本実施例の放射線検出器における光
電変換素子４Ａの平面配置構成（アレイの配置）や、各
光電変換素子４Ａで検出された信号を読み出すために必
要な回路構成、あるいは、放射線検出器の製造過程につ
いても、先の実施例と同様であるので、説明は省略す
る。In the radiation detector of the present embodiment, the planar arrangement configuration (array arrangement) of the photoelectric conversion elements 4A, the circuit configuration necessary for reading out the signals detected by each photoelectric conversion element 4A, or the radiation configuration The manufacturing process of the detector is the same as that of the previous embodiment, and the description is omitted.
【００４２】次に、別の実施例の放射線検出器の検出動
作を説明する。この場合も、図３に示すように、被検体
Ｍを間にしてＸ線管Ｕと対向する位置へ放射線検出器を
光電変換素子アレイ２ＡをＸ線入射側にして配置し、Ｘ
線管Ｕを駆動して被検体ＭにＸ線Ｒを曝射することにな
る。先ず、被検体Ｍを透過したＸ線はシンチレータシー
ト３Ａに入射する。入射Ｘ線の一部はシンチレータシー
ト３Ａに入射して吸収され光に変換される。残りの入射
Ｘ線はａ−Ｓｉ膜５ＡおよびＦＯＰ１を透過した後、シ
ンチレータシート３へ入射して吸収され光に変換され
る。シンチレータシート３はシンチレータシート３Ａよ
りも厚いので、発光量は、シンチレータシート３の方が
多くなる。Next, the detection operation of the radiation detector of another embodiment will be described. Also in this case, as shown in FIG. 3, the radiation detector is arranged at a position facing the X-ray tube U with the subject M therebetween, with the photoelectric conversion element array 2A on the X-ray incident side, and
The X-ray R is emitted to the subject M by driving the tube U. First, the X-ray transmitted through the subject M enters the scintillator sheet 3A. Part of the incident X-rays enters the scintillator sheet 3A and is absorbed and converted into light. The remaining incident X-rays pass through the a-Si film 5A and FOP1, and then enter the scintillator sheet 3, where they are absorbed and converted into light. Since the scintillator sheet 3 is thicker than the scintillator sheet 3A, the scintillator sheet 3 emits more light.
【００４３】シンチレータシート３Ａは薄いので、シン
チレータシート３Ａで生じた光は発光点の真下の光電変
換素子４Ａに集中的に入射し、クロストーク現象が抑え
られる。一方、シンチレータシート３で生じた光に関し
ては、発光点では光が球面状に拡がることになるが、先
の実施例と同様、ＦＯＰ１の介在により、発光点の真上
の光電変換素子４Ａだけに光が集中的に入射され、発光
点から外れた位置にある光電変換素子４Ａには光が殆ど
入射せず、クロストーク現象が抑えられる。シンチレー
タシート３，３Ａの両方から光電変換素子４Ａ入射した
光は一緒に電気信号に変換され、後は先の実施例と同
様、十分な量の検出信号として個別電極７Ａから取り出
されることになる。Since the scintillator sheet 3A is thin, light generated by the scintillator sheet 3A is intensively incident on the photoelectric conversion element 4A immediately below the light emitting point, and the crosstalk phenomenon is suppressed. On the other hand, with respect to the light generated in the scintillator sheet 3, the light spreads in a spherical shape at the light emitting point, but only the photoelectric conversion element 4A directly above the light emitting point due to the interposition of the FOP1 as in the previous embodiment. Light is intensively incident, and almost no light enters the photoelectric conversion element 4A located at a position deviated from the light emitting point, and the crosstalk phenomenon is suppressed. Light incident on the photoelectric conversion element 4A from both the scintillator sheets 3 and 3A is converted into an electric signal together, and thereafter, as in the previous embodiment, is extracted from the individual electrode 7A as a sufficient amount of detection signal.
【００４４】この発明は、上記実施例に限られるもので
はなく、下記のように変形実施することが出来る。 （１）上記実施例では、光電変換素子アレイの各光電変
換素子の検出信号がシリアルで読みだされる構成であっ
たが、各光電変換素子の検出信号がパラレルで読みださ
れる構成の放射線検出器が、信号取り出し速度の早い変
形実施例として挙げられる。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified as follows. (1) In the above-described embodiment, the detection signal of each photoelectric conversion element of the photoelectric conversion element array is read out serially. However, the radiation of the detection signal of each photoelectric conversion element is read out in parallel. A detector is cited as a modified embodiment with a high signal extraction speed.
【００４５】（２）上記実施例では、光電変換素子の検
出信号の取り出し回路が併設されていたが、検出信号の
取り出し回路が分離して設けられた構成の放射線検出器
が、変形実施例として挙げられる。(2) In the above embodiment, a circuit for extracting the detection signal of the photoelectric conversion element is provided in parallel. However, a radiation detector having a configuration in which the circuit for extracting the detection signal is provided separately is a modified embodiment. No.
【００４６】（３）図７に示した実施例の放射線検出器
では、Ｘ線入射側のシンチレータシート３Ａの方が、Ｆ
ＯＰ１の下面側のシンチレータシート３より厚みが薄い
構成であったが、必ずしも、シンチレータシート３Ａの
方がシンチレータシート３よりも薄い必要はない。例え
ば、シンチレータシート３Ａとシンチレータシート３が
同じ厚みの構成のものが、他の実施例として挙げられ
る。(3) In the radiation detector of the embodiment shown in FIG. 7, the scintillator sheet 3A on the X-ray incident side has a higher F value.
Although the thickness of the scintillator sheet 3 on the lower surface side of the OP1 is thinner, the scintillator sheet 3A does not necessarily have to be thinner than the scintillator sheet 3. For example, another example in which the scintillator sheet 3A and the scintillator sheet 3 have the same thickness is given.
【００４７】[0047]
【発明の効果】請求項１の放射線検出器によれば、検出
対象の全放射線が先ずａ−Ｓｅ製の光電変換素子アレイ
に入射して直接変換で相当量の電気信号が得られるのに
加え、光変換を介しての間接変換でも相当量の電気信号
も得られ、両電気信号が合わさって全体として検出信号
量が多くなる結果、高い放射線検出感度を持ったアレイ
化が可能である。また、ファイバーオプティカルプレー
トによりクロストーク現象が避けられるので、高い空間
分解能が得られる。さらに、ファイバーオプティカルプ
レートの他面側のシンチレータシートを厚くすることに
より、分解能を下げることなく、検出感度を一層高める
ことができる。According to the radiation detector of the first aspect, in addition to the fact that all radiation to be detected is first incident on the a-Se photoelectric conversion element array, a considerable amount of electric signals can be obtained by direct conversion. Also, a considerable amount of electric signals can be obtained by indirect conversion through optical conversion, and the amount of detection signals increases as a whole by combining both electric signals. As a result, it is possible to form an array with high radiation detection sensitivity. Further, since a crosstalk phenomenon can be avoided by the fiber optical plate, a high spatial resolution can be obtained. Further, by increasing the thickness of the scintillator sheet on the other side of the fiber optical plate, the detection sensitivity can be further increased without lowering the resolution.
【００４８】請求項２の放射線検出器によれば、光電変
換素子アレイにおける放射線入射面を被覆する不透明電
極が、検出対象外の外乱光の光電変換素子アレイへの入
射を阻止する役割を兼ねているので、信号ノイズが少な
くなるという利点がある。According to the radiation detector of the second aspect, the opaque electrode covering the radiation incident surface of the photoelectric conversion element array also serves to prevent disturbance light outside the detection target from entering the photoelectric conversion element array. Therefore, there is an advantage that signal noise is reduced.
【００４９】請求項３の放射線検出器によれば、検出対
象の放射線の一部が先ずＸ線入射側のシンチレータシー
トで光に変換されてａ−Ｓｉ製の光電変換素子アレイに
より電気信号に変換されると同時に、光電変換素子アレ
イを透過した放射線も、クロストーク回避用ファイバー
オプティカルプレートの他面側のシンチレータシートで
光となった後、光電変換素子アレイで電気信号に変換さ
れ、両電気信号が合わさって全体として検出信号量が多
くなる結果、空間分解能を低下させることなく、高い検
出感度を持った放射線検出器を実現することができる。According to the radiation detector of the third aspect, a part of the radiation to be detected is first converted into light by the scintillator sheet on the X-ray incident side, and then converted into an electric signal by the a-Si photoelectric conversion element array. At the same time, the radiation transmitted through the photoelectric conversion element array is also converted into light on the scintillator sheet on the other side of the fiber optical plate for avoiding crosstalk, and then converted into electric signals by the photoelectric conversion element array. As a result, the detection signal amount increases as a whole, so that a radiation detector having high detection sensitivity can be realized without lowering the spatial resolution.
【００５０】請求項４の放射線検出器によれば、放射線
入射側のシンチレータシートで光に変換されたなかった
放射線も、ファイバーオプティカルプレートの他面側に
設けられた厚いシンチレータシートにより十分に光に変
換されるので、放射線検出感度がより高くなる。According to the radiation detector of the fourth aspect, even the radiation not converted into light by the scintillator sheet on the radiation incident side can be sufficiently converted into light by the thick scintillator sheet provided on the other surface of the fiber optical plate. Since it is converted, the radiation detection sensitivity is higher.
【図１】実施例の１次元アレイ型の放射線検出器の層構
造を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a layer structure of a one-dimensional array type radiation detector of an embodiment.
【図２】図１の放射線検出器の要部構成を示す平面図で
ある。FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a main part of the radiation detector of FIG. 1;
【図３】実施例の放射線検出器の使用状態を示す説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a use state of the radiation detector according to the embodiment.
【図４】実施例の放射線検出器のシンチレータでの光発
生状況を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of light generation in a scintillator of the radiation detector according to the embodiment.
【図５】他の実施例の２次元アレイ型の放射線検出器の
要部構成を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a main configuration of a two-dimensional array type radiation detector according to another embodiment.
【図６】図５の放射線検出器の部分構成を模式的に示す
平面図である。FIG. 6 is a plan view schematically showing a partial configuration of the radiation detector of FIG. 5;
【図７】別の実施例の放射線検出器の層構造を示す断面
図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a layer structure of a radiation detector according to another embodiment.
１…ファイバーオプティカルプレート ２，２Ａ…光電変換素子アレイ ３，３Ａ…シンチレータシート ４，４Ａ…光電変換素子 ５…ａ−Ｓｅ膜 ５Ａ…ａ−Ｓｉ膜 ６…共通電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fiber optical plate 2, 2A ... Photoelectric conversion element array 3, 3A ... Scintillator sheet 4, 4A ... Photoelectric conversion element 5 ... a-Se film 5A ... a-Si film 6 ... Common electrode
Claims (4)
側にアモルファスＳｅ（セレン）製の光電変換素子アレ
イが配設されていて、前記ファイバーオプティカルプレ
ートの他面側に入射放射線を光に変換するシンチレータ
シートが配設されているとともに、前記光電変換素子ア
レイ側が放射線入射側となっていることを特徴とする放
射線検出器。1. A photoelectric conversion element array made of amorphous Se (selenium) is disposed on one surface of a fiber optical plate, and a scintillator sheet for converting incident radiation into light is disposed on the other surface of the fiber optical plate. A radiation detector, wherein the photoelectric conversion element array side is a radiation incident side.
て、光電変換素子アレイにおける各光電変換素子の共通
電極が光電変換素子アレイにおける放射線入射面を被覆
するよう形成されているとともに、前記共通電極が不透
明電極である放射線検出器。2. The radiation detector according to claim 1, wherein a common electrode of each photoelectric conversion element in the photoelectric conversion element array is formed so as to cover a radiation incident surface in the photoelectric conversion element array, and the common electrode. A radiation detector in which is an opaque electrode.
側にアモルファスＳｉ（シリコン）製の光電変換素子ア
レイが配設され、さらに前記光電変換素子アレイの上に
入射放射線を光に変換するシンチレータシートが配設さ
れており、前記ファイバーオプティカルプレートの他面
側に別のシンチレータシートが配設されているととも
に、前記光電変換素子アレイ側が放射線入射側となって
いることを特徴とする放射線検出器。3. A photoelectric conversion element array made of amorphous Si (silicon) is disposed on one surface side of the fiber optical plate, and a scintillator sheet for converting incident radiation into light is disposed on the photoelectric conversion element array. A radiation detector, wherein another scintillator sheet is disposed on the other surface side of the fiber optical plate, and the photoelectric conversion element array side is a radiation incident side.
て、前記２つのシンチレータシートは、前記光電変換素
子アレイ上に配設されたシンチレータシートが相対的に
薄く、ファイバーオプティカルプレートの他面側に配設
されたシンチレータシートが相対的に厚くなっているこ
とを特徴とする放射線検出器。4. The radiation detector according to claim 3, wherein the two scintillator sheets are such that a scintillator sheet provided on the photoelectric conversion element array is relatively thin, and the two scintillator sheets are on the other side of the fiber optical plate. A radiation detector, wherein a scintillator sheet provided is relatively thick.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9024830A JPH10221456A (en) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | Radiation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9024830A JPH10221456A (en) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | Radiation detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10221456A true JPH10221456A (en) | 1998-08-21 |
Family
ID=12149122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9024830A Pending JPH10221456A (en) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | Radiation detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10221456A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2003004855A (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-08 | Hamamatsu Photonics Kk | Radiation detector |
| US6965409B1 (en) | 1999-02-17 | 2005-11-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Image input apparatus having photoelectric conversion devices bonded to a light guide member |
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-
1997
- 1997-02-07 JP JP9024830A patent/JPH10221456A/en active Pending
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