JPH11304930A - ２次元マトリックスアレイ放射線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単位素子間の配列間隔を縮小し、放射線検出
精度が向上できる２次元マトリックスアレイ放射線検出
器を提供する。単位素子の実装部品点数を削減し、構造
が簡素化できる２次元マトリックスアレイ放射線検出器
を提供する。単位素子を実装基板に安定に保持し、単位
素子の配列に歪みや乱れがなく、放射線検出精度を向上
できる２次元マトリックスアレイ放射線検出器を提供す
る。 【解決手段】 ２次元マトリックスアレイ放射線検出器
において、単位素子１を列方向に複数個連接した単位素
子列モジュール３０を備える。単位素子列モジュール３
０の単位素子１間には双方に共通の電極端子板２が取り
付けられる。単位素子列モジュール３０は実装基板４０
に行方向に複数個実装される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は２次元マトリックス
アレイ放射線検出器に関する。特に本発明は、ＣｄＴｅ
又はＣｄＺｎＴｅ検出素子を単位素子として２次元マト
リックス状に配列した２次元マトリックスアレイ放射線
検出器に関する。さらに本発明は、数百ＫｅＶ以上の高
エネルギ放射線の検出に使用される２次元マトリックス
アレイ放射線検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願発明者は、先に出願された特願平９
−２９１３８４号（出願日 平成９年１０月２３日）に
記載された２次元マトリックスアレイ放射線検出器の開
発を行っている。この２次元マトリックスアレイ放射線
検出器は、単位素子を単位素子ホルダに装着し、この単
位素子ホルダを２次元マトリックス基板上にマトリック
ス状に配列する。つまり、２次元マトリックスアレイ放
射線検出器はディスクリート構造を採用し、放射線検出
面積が容易に大型化できる。

【０００３】単位素子にはＣｄＴｅ検出素子が使用さ
れ、この単位素子にはインジウム電極及び白金電極が互
いに対向する２面にそれぞれ形成される。

【０００４】単位素子ホルダは、１個の単位素子を支持
しかつ電極として使用する金属製ホルダ本体と、金属製
ホルダ本体に取り付けられた端子ピンとを備える。金属
製ホルダ本体と端子ピンとの間は絶縁材料で電気的に絶
縁される。金属製ホルダ本体の一部分は単位素子の白金
電極に接触し電気的に接続される。金属製ホルダ本体の
他の一部分には絶縁材料を介在して導電性シートが形成
されており、この導電性シートは単位素子のインジウム
電極に接触し電気的に接続される。さらに導電性シート
は導電性ワイヤを通して端子ピンに電気的に接続され
る。

【０００５】２次元マトリックス基板には双方向ソケッ
ト端子が２次元マトリックス状に埋設される。この双方
向ソケット端子には単位素子ホルダの端子ピンが抜き差
し自在に装着できる。

【０００６】また、他の種類の単位素子ホルダは、２個
の単位素子を支持しかつ電極として使用する金属製ホル
ダ本体と、金属製ホルダ本体に取り付けられた１本の端
子ピンと、金属製仕切板とを備える。金属製ホルダ本体
と端子ピンとの間は絶縁材料で電気的に絶縁される。２
個の単位素子はインジウム電極同士を互いに向かい合わ
せて単位素子ホルダに支持され、インジウム電極間には
双方に電気的に接続される金属製仕切板が接触し電気的
に接続される。この金属製仕切板は端子ピンに電気的に
接続される。金属製ホルダ本体の一部分は１方の単位素
子の白金電極に接触し電気的に接続され、金属製ホルダ
本体の他の一部は他方の単位素子の白金電極に接触し電
気的に接続される。前述と同様に、２次元マトリックス
基板には双方向ソケット端子が２次元マトリックス状に
埋設され、双方向ソケット端子には単位素子ホルダの端
子ピンが抜き差し自在に装着できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
２次元マトリックスアレイ放射線検出器においては、以
下の点について配慮がなされていなかった。

【０００８】（１）２次元マトリックスアレイ放射線検
出器は、１個又は２個の単位素子が１個の単位素子ホル
ダを介して２次元マトリックス基板に実装される。放射
線検出精度を向上するために不感部分を可能な限り小さ
く単位素子を高密度で実装するには、２次元マトリック
ス基板に個々の単位素子ホルダを高精度で実装する必要
がある。しかしながら、単位素子ホルダを実装する際に
使用する器具が既に実装された単位素子ホルダに干渉す
る等、実際に不感部分を小さくしつつ単位素子を高密度
で実装することが難しかった。

【０００９】（２）さらに、単位素子ホルダは、金属製
ホルダ本体に加えて、絶縁材料、導電性シート、金属製
仕切板を備える。単位素子ホルダに含まれるこれらの構
成部品は単位素子間の配列間隔を増大する。従って、単
位素子ホルダにより単位素子間の配列間隔が増大するの
で、２次元マトリックスアレイ放射線検出器の放射線検
出精度が低下する。

【００１０】（３）さらに、単位素子ホルダの構成部品
点数が多いので、２次元マトリックスアレイ放射線検出
器の構造が複雑になる。

【００１１】（４）さらに、単位素子ホルダは１本の端
子ピンを介して２次元マトリックス基板に実装される。
このため、単位素子ホルダは前後左右に対する機械的支
持強度を充分に得られず、また安定性が充分に得られな
い。つまり、単位素子ホルダに傾きが発生する可能性が
あり、単位素子ホルダが傾いた場合には単位素子の配列
に歪みや乱れが生じ、２次元マトリックスアレイ放射線
検出器の放射線検出精度が低下する。

【００１２】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものである。従って、本発明の目的は、単位素子間の
配列間隔を縮小し、放射線検出精度が向上できる２次元
マトリックスアレイ放射線検出器を提供することであ
る。

【００１３】さらに、本発明の目的は、単位素子の実装
部品点数を削減し、構造が簡素化できる２次元マトリッ
クスアレイ放射線検出器を提供することである。

【００１４】さらに、本発明の目的は、単位素子を実装
基板に安定に保持し、単位素子の配列に歪みや乱れがな
く、放射線検出精度を向上できる２次元マトリックスア
レイ放射線検出器を提供することである。

【００１５】さらに、本発明の目的は、単位素子の実装
に際して隣接単位素子との干渉が防止でき、単位素子を
実装基板に容易に実装できる２次元マトリックスアレイ
放射線検出器を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の第１の特徴は、２次元マトリックスアレ
イ放射線検出器において、単位素子、電極端子板、単位
素子列モジュール及び実装基板を備えたことである。

【００１７】単位素子はＣｄＴｅ、Ｃｄ_x Ｚｎ_1-xＴｅ
検出素子のいずれかの半導体放射線検出素子で形成され
る。単位素子は電極、詳細には信号出力用電極及び電源
用電極を有し、この信号出力用電極と電源用電極とは互
いに対向配置される。信号出力用電極にはインジウム電
極が実用的であり、電源用電極には白金電極が実用的で
ある。

【００１８】電極端子板は、単位素子の電極に電気的に
接続され導電体として使用されるとともに、単位素子を
機械的に支持する。電極端子板には金属薄板、詳細には
銅−ベリリウム合金薄板の使用が望ましい。銅−ベリリ
ウム合金薄板は０．０１５〜０．２５ｍｍの板厚のもの
が実用的に使用できる。電極端子板は例えば導電性接着
剤により単位素子の電極に取り付けられる。

【００１９】単位素子列モジュールは単位素子、電極端
子板のそれぞれを複数個列方向に連接して形成される。
単位素子と単位素子との間に電極端子板を介在させるこ
とが好ましい。

【００２０】実装基板は単位素子列モジュールを実装す
る。この実装基板には単位素子列モジュールが複数個行
方向に配列される。実装基板は具体的にはプリント配線
基板で形成される。プリント配線基板には、単位素子の
信号出力用電極が電気的に接続される信号出力用導体
と、単位素子の電源用電極が電気的に接続される電源用
導体とを少なくとも備える。単位素子列モジュールは、
複数個の電極端子板を介在して実装基板に取り付けられ
る（実装される。）。

【００２１】このように構成される２次元マトリックス
アレイ放射線検出器においては、複数個の単位素子及び
電極端子板を列方向に連接しモジュール化した単位素子
列モジュールを構築し、この単位素子列モジュールは複
数個の電極端子板で実装基板に実装される。実装には複
数個の電極端子板が使用されるので、単位素子列モジュ
ールは実装基板に強固に取り付けられ、かつ前後左右に
傾くことがなく安定に支持される。従って、単位素子の
列方向並びに行方向の配列に歪みや乱れがなくなるの
で、２次元マトリックスアレイ放射線検出器の放射線検
出精度が向上できる。

【００２２】この発明の第２の特徴は、２次元マトリッ
クスアレイ放射線検出器において、単位素子が、直方体
形状の半導体放射線検出素子と、半導体放射線検出素子
の対向する２面にそれぞれ配設された信号出力用電極及
び電源用電極とを備えたことである。さらに、単位素子
列モジュールは、複数個の単位素子の信号出力用電極同
士、電源用電極同士を互いに向かい合わせ、向かい合わ
せた電極間に双方で共用の電極端子板を介在した状態
で、単位素子、電極端子板のそれぞれを複数個列方向に
連結したことを特徴する。

【００２３】このように構成される２次元マトリックス
アレイ放射線検出器においては、単位素子列モジュール
の単位素子間は１枚の電極端子板を介在させたシンプル
な構造で形成されるので、単位素子間の間隔が縮小でき
る。従って、単位素子列モジュールの小型化が実現で
き、単位面積当たりに配設できる単位素子数が増加でき
るので、２次元マトリックスアレイ放射線検出器の放射
線検出精度が向上できる。さらに、単位素子列モジュー
ルの単位素子間の縮小により不感部分の占有面積が減少
できるので、２次元マトリックスアレイ放射線検出器の
放射線検出精度が向上できる。さらに、単位素子列モジ
ュールは単位素子間に電極端子板を介在するシンプルな
構造で形成され、部品点数が削減できるので、単位素子
列モジュールの構造が簡素化できる。さらに、全体とし
て２次元マトリックスアレイ放射線検出器の構造が簡素
化できる。

【００２４】さらに、この発明の第３の特徴は、２次元
マトリックスアレイ放射線検出器において、実装基板に
配列された単位素子列モジュール間に双方を電気的に分
離する絶縁性シートを介在したことである。絶縁性シー
トにはテフロンシートが実用的に使用できる。

【００２５】このように構成される２次元マトリックス
アレイ放射線検出器においては、単位素子列モジュール
間は１枚の絶縁性シートを介在させたシンプルな構造で
絶縁分離を行うので、単位素子列モジュール間の間隔が
縮小できる。従って、２次元マトリックスアレイ放射線
検出器の小型化が実現できる。さらに、単位面積当たり
に配列できる単位素子数が増加できるので、２次元マト
リックスアレイ放射線検出器の放射線検出精度が向上で
きる。さらに、単位素子列モジュール間の縮小により不
感部分の占有面積が減少できるので、２次元マトリック
スアレイ放射線検出部の放射線検出精度が向上できる。
さらに、単位素子列モジュールの構造が簡素化でき、全
体として２次元マトリックスアレイ放射線検出器の構造
が簡素化できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００２７】＜２次元マトリックスアレイ放射線検出器
の構造＞図１は本発明の実施の形態に係る２次元マトリ
ックスアレイ放射線検出器の全体構成を示す斜視図であ
る。図１に示すように、２次元マトリックスアレイ放射
線検出器は、半導体放射線検出素子からなる複数個の単
位素子１、この単位素子１を複数個列方向に連接した単
位素子列モジュール３０、この単位素子列モジュール３
０を複数個行方向に実装する実装基板４０、この実装基
板４０を収納する容器５０を備える。単位素子列モジュ
ール３０は１６個の単位素子１を列方向に直列的に連接
して形成され、実装基板４０は８個の単位素子列モジュ
ール３０を行方向に実装する。すなわち、本実施の形態
に係る２次元マトリックスアレイ放射線検出器は、合
計、１２８個の単位素子１を２次元マトリックス状に配
列する。

【００２８】図２は１個の単位素子１の斜視図である。
単位素子１にはＣｄＴｅ検出素子が使用される。このＣ
ｄＴｅ検出素子は、ＣｄＴｅ素子１１と、ＣｄＴｅ素子
１１の対向する２面（厚さ方向において対向する２面）
の一方の面に形成されたインジウム電極１２と、他方の
面に形成された白金電極１３とを備えて構成される。イ
ンジウム電極１２には正電位が印加され、白金電極１３
には負電位（接地電位）が印加される。単位素子１は、
ＣｄＴｅ素子１１で放射線を検出し、放射線の検出量に
応じインジウム電極１２から検出信号を出力する。本実
施の形態において、単位素子１は、長さ（高さ）１０ｍ
ｍ、幅３ｍｍ、厚さ１．４５ｍｍの寸法で形成され、直
方体形状で形成される。

【００２９】なお、単位素子１にはＣｄ_x Ｚｎ_1-xＴｅ
検出素子が実用的に使用できる。さらに、単位素子１は
長さ３〜３０ｍｍ、幅１．２〜５ｍｍ、厚さ０．６〜
２．５ｍｍのそれぞれの寸法範囲であれば実用的に使用
できる。

【００３０】図３は電極端子板２の斜視図である。単位
素子１のインジウム電極１２、白金電極１３のそれぞれ
には電極端子板２が接触し電気的に接続される。本実施
の形態において、インジウム電極１２と電極端子板２と
の間の接続、白金電極１３と電極端子板２との間の接続
は導電性接着剤（図示しない）を塗布して行われ、電気
的な接続とともに機械的な接続が行われる。

【００３１】電極端子板２は金属薄板、本実施の形態に
おいては銅−ベリリウム合金薄板を使用する。銅−ベリ
リウム合金薄板は例えば０．０５ｍｍの厚さで形成され
る。銅−ベリリウム合金薄板は例えば０．０１５〜０．
２５ｍｍの厚さの範囲内であれば実用的に使用できる。
電極端子板２は、単位素子１を取り付ける単位素子装着
部２Ａと、実装基板４０の端子挿入孔４１（図５参照）
に挿入する端子部２Ｂとを備える。単位素子装着部２Ａ
は、長さ９ｍｍ、幅２．９ｍｍの寸法で形成され、方形
状で形成される。端子部２Ｂは、長さ６ｍｍ、幅０．５
ｍｍの寸法で形成され、細長い方形状で形成される。

【００３２】単位素子１のインジウム電極１２に取り付
ける電極端子板２、単位素子１の白金電極１３に取り付
ける電極端子板２のそれぞれは同一のものが使用され
る。単位素子１のインジウム電極１２に取り付ける電極
端子板２は信号出力端子として機能し、単位素子１の白
金電極１３に取り付ける電極端子板２は電源端子として
機能する。

【００３３】図４は単位素子列モジュール３０の構成図
である。本実施の形態に係る単位素子列モジュール３０
は、１６個の単位素子１と１７本の電極端子板２とを交
互に列方向に１列に連接して構築される。詳細には、ま
ず片側のインジウム電極１２に電極端子板２を取り付け
た７個の単位素子１と、片側の白金電極１３に電極端子
板２を取り付けた８個の単位素子１と、インジウム電極
１２及び白金電極１３の両側に電極端子板２を取り付け
た１個の単位素子１とを準備する。インジウム電極１２
と電極端子板２との間の取り付け、白金電極１３と電極
端子板２との間の取り付けは、図示しないが、例えば導
電性接着剤で行う。導電性接着剤としては金属粒子が混
入された熱硬化性樹脂が実用的に使用でき、この種の熱
硬化性樹脂は例えば６０℃の温度において約４時間で硬
化できる。室温においては、約２４時間で硬化できる。

【００３４】単位素子１はインジウム電極１２同士、白
金電極１３同士のそれぞれを互いに向い合せ、白金電極
１３に電極端子板２が取り付けられた単位素子１から、
この単位素子１とインジウム電極１２に電極端子板２が
取り付けられた単位素子１とを交互に張り合わせる。最
後にインジウム電極１２及び白金電極１３の両側に電極
端子板２が取り付けられた単位素子１を張り合わせ、単
位素子列モジュール３０が形成される。各単位素子１の
張り合わせには前述の導電性接着剤が使用される。イン
ジウム電極１２に取り付けられた電極端子板２は隣接す
る２個の単位素子１の信号出力端子として機能する。白
金電極１３に取り付けられた電極端子板２は隣接する２
個の単位素子１に共通の電源用端子として機能する。

【００３５】単位素子列モジュール３０において、単位
素子１間の間隔は、１枚の電極端子板２（厚さ０．０５
ｍｍ）と２カ所の導電性接着剤の膜厚（約０．０２５×
２カ所）とを加算した値になり、約０．１ｍｍの微小寸
法に設定できる。この単位素子１間は不感部分になるの
で、本実施の形態のように微小寸法であることが好まし
い。単位素子１間の間隔が約０．１ｍｍの微小寸法に設
定できる結果、単位素子列モジュール３０の単位素子１
の配列間隔（配列ピッチ）は単位素子１の厚さ（１．４
５ｍｍ）を加算して約１．５５ｍｍの微小寸法に設定で
き、同様に電極端子板２の配列間隔は約１．５５ｍｍの
微小寸法に設定できる。

【００３６】図５は実装基板４０の斜視図、図６は実装
基板４０の側面図、図７は実装基板４の底面図である。
実装基板４０はプリント配線基板で構成される。このプ
リント配線基板は、図５乃至図７に示すように、単位素
子列モジュール３０の複数本の電極端子板２の端子部２
Ｂを挿入する複数個の端子挿入孔４１が配設される。端
子挿入孔４１は表面から裏面に貫通する貫通孔で形成さ
れる。実装基板４０には、１つの単位素子列モジュール
３０の端子部２Ｂに対応する列方向に１７個、複数の単
位素子列モジュール３０を配列する行方向に８行の合計
１３６個の端子挿入孔４１が配列される。各端子挿入孔
４１の孔径は０．６ｍｍの直径に設定され、単位素子列
モジュール３０の電極端子板２の配列間隔に対応し、端
子挿入孔４１の列方向の配列間隔は１．５５ｍｍに設定
される。端子挿入孔４１の行方向の配列間隔は、単位素
子１の幅３．０ｍｍを考慮し、３．１ｍｍに設定され
る。

【００３７】図６に示すように、行方向に実装される単
位素子列モジュール３０間には絶縁性シート４２が配設
され、この絶縁性シート４２は隣接する単位素子列モジ
ュール３０間つまり単位素子１間や電極端子板２間の電
気的絶縁を行う。絶縁性シート４２は本実施の形態にお
いて絶縁性が高いテフロンシートを使用する。テフロン
シートは、隣接する単位素子列モジュール３０間の絶縁
に必要な、高さ１０ｍｍ、列方向の長さ２５ｍｍの長方
形状で形成される。テフロンシートの厚さは０．０５ｍ
ｍのものが使用される。

【００３８】図７に示すように、実装基板４０の裏面に
は信号出力用導体４５、共通電源用導体４６及び連結用
導体４７が配設される。信号出力用導体４５は、実装基
板４０の裏面において、単位素子列モジュール３０の信
号出力端子として機能する端子部２Ｂが挿入される端子
挿入孔４１部分に端子挿入孔４１毎に配設される。この
端子挿入孔４１の内壁には孔内配線（いわゆるスルーホ
ール配線）を形成することが接触性を高めるために好ま
しく、この孔内配線に信号出力用導体４５が一体的に形
成されることが好ましい。共通電源用導体４６は、実装
基板４０の裏面において、単位素子列モジュール３０の
電源端子として機能する端子部２Ｂが挿入される端子挿
入孔４１部分に配設される。共通電源用導体４６は行方
向に隣接する他の共通電源用導体４６と一体的に形成さ
れる。同様に、端子挿入孔４１の内壁には孔内配線を形
成することが好ましく、この孔内配線に共通電源用導体
４６が一体的に形成されることが好ましい。連結用導体
４７は各共通電源用導体４６間を電気的に連結する。つ
まり、実装基板４０に実装される単位素子列モジュール
３０の各単位素子１の白金電極１３には共通電源用導体
４６を通して同一の電源電位（接地電位）が供給され
る。

【００３９】実装基板４０に実装された単位素子列モジ
ュール３０は、実装基板４０の裏面に端子挿入孔４１を
通して突出する端子部２Ｂに導電性接着剤を塗布し、こ
の導電性接着剤を硬化することにより固着される。導電
性接着剤には前述と同様のものが使用される。

【００４０】実装基板４０は例えばプリント基板用銅張
積層のガラス布エポキシ樹脂基板を主体に形成される。
信号出力用導体４５、共通電源用導体４６、連結用導体
４７のそれぞれは例えば銅又は銅合金の一種であるベリ
リウム銅から曲げ強度、導電率等を考慮して選択され
る。

【００４１】図８は容器５０の斜視図、図９は容器５０
の断面図である。容器５０は単位素子列モジュール３０
を実装した実装基板４０を収納する。図８に示すよう
に、容器５０の実装基板４０の搭載面にはこの実装基板
４０の端子挿入孔４１と同一配列間隔で配設された端子
用孔５１が複数個配設されており、単位素子列モジュー
ル３０の端子部２Ｂはこの端子用孔５１を通して搭載面
の裏面側に突出する。容器５０は例えばＰＯＭ（ポリオ
キシメチレン）系樹脂で形成される。

【００４２】図９に示すように、容器５０において単位
素子列モジュール３０を実装した実装基板４０を収納し
た空間内には保護・絶縁用充填材６１が充填される。保
護・絶縁用充填材６１は、単位素子１を外部環境から保
護しつつ、単位素子１間や電極端子２間の絶縁分離を行
う。保護・絶縁用充填材６１には例えば高い絶縁性能を
有する非流動型のシリコーンゴムが使用される。

【００４３】さらに、容器５０において単位素子列モジ
ュール３０の端子部２Ｂが突出する空間内には目止め用
充填材６２が充填される。目止め用充填材６２は、容器
５０の端子用孔５１と電極端子板２の端子部２Ｂとの間
の隙間を埋め込みつつ、容器５０に実装基板４０を取り
付ける接着剤として機能する。目止め用充填材６２は保
護・絶縁用充填材６１と同様にシリコーンゴムを使用す
る。

【００４４】同図９及び前述の図１に示すように、容器
５０の裏面に突出する単位素子列モジュール３０の信号
出力端子として機能する端子部２Ｂには信号線６５が、
電源端子として機能する端子部２Ｂには共通電源線６６
がそれぞれ取り付けられる。なお、電源線６５は、図７
に示すように実装基板４０の裏面に配設された共通電源
用導体４６が全て連結されているので、少なくとも１本
を所定の端子部２Ｂに接続すればよい。

【００４５】＜２次元マトリックスアレイ放射線検出器
の組立方法＞次に、２次元マトリックスアレイ放射線検
出器の組立方法について説明する。

【００４６】（１）まず、図２に示す単位素子１を製作
する。単位素子１を製作した後、個々に単位素子１の電
気的特性検査を行い、この段階で不良な単位素子１を排
除し、良品の単位素子１を選別する。

【００４７】（２）選別された良品の単位素子１に図３
に示す電極端子板２を取り付ける。この取り付けは導電
性接着剤で行う。

【００４８】（３）電極端子板２が取り付けられた単位
素子１を複数個連接し、図３に示す単位素子列モジュー
ル３０を製作する。単位素子列モジュール３０を製作
後、個々の単位素子列モジュール３０の電気的特性検査
を行い、この段階で不良な単位素子列モジュール３０を
排除し、良品の単位素子列モジュール３０を選別する。
単位素子列モジュール３０を構成する１個の単位素子１
に不良が存在する場合には、この単位素子列モジュール
３０は不良品として排除される。

【００４９】（４）図５及び図６に示すように、実装基
板４０に単位素子列モジュール３０を複数個実装する。
単位素子列モジュール３０は順次行方向に配列され、単
位素子列モジュール３０間には絶縁性シート４２を配設
する。自動若しくは手動ハンドリング器具を使用し単位
素子列モジュール３０を実装する場合、単位素子列モジ
ュール３０の列方向の一端側と他端側とを器具で挟み込
み、この状態で単位素子列モジュール３０を搬送するこ
とにより、実装基板４０に既に実装された単位素子列モ
ジュール３０に器具が干渉することなく、搬送した単位
素子列モジュール３０が簡単に実装できる。裏面側に突
出する端子部２Ｂに導電性接着剤を塗布し硬化させるこ
とにより、単位素子列モジュール３０は実装基板４０に
強固に固着される。

【００５０】（５）図８に示す容器５０に単位素子列モ
ジュール３０が実装された実装基板４０を収納する。そ
して、図９に示すように容器５０の裏面側において目止
め用充填材６２を充填した後、容器５０の表面側におい
て保護・絶縁用充填材６１を充填する。

【００５１】（６）同図９及び前述の図１に示すよう
に、容器５０の裏面側に突出する端子部２Ｂに信号線６
５、共通電源線６６のそれぞれを取り付ける。これら一
連の組立工程が終了すると、２次元マトリックスアレイ
放射線検出器は完成する。

【００５２】（７）２次元マトリックスアレイ放射線検
出器に最終的な電気的特性検査を行い、不良品を排除
し、良品を選別する。良品として選別された２次元マト
リックスアレイ放射線検出器は、図示しない放射線検出
装置本体に組み込まれ、アンプ等の周辺機器に接続され
る。そして、放射線の測定が実施される。

【００５３】＜応用例＞ （１）前述の実施の形態に係る２次元マトリックスアレ
イ放射線検出器においては１出力当たりの入射面積が３
ｍｍ×２．９ｍｍ（幅３ｍｍ、厚さ１．４５ｍｍの単位
素子１が２個分）として単位素子１のサイズが選定され
たが、空間分解能を向上するために単位素子１のサイズ
は小さくしてもよい。例えば、１出力当たりの入射面積
が１．２ｍｍ×１．２ｍｍ（幅１．２ｍｍ、厚さ０．６
ｍｍの単位素子１が２個分）となる単位素子１が形成さ
れてもよい。

【００５４】（２）逆に、単位素子１数（画素数）を抑
え２次元マトリックスアレイ放射線検出器の製作コスト
を削減するために、例えば、１出力当たりの入射面積が
５ｍｍ×５ｍｍ（幅５ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの単位素子
１が２個分）となる単位素子１が形成されてもよい。

【００５５】（３）前述の実施の形態に係る２次元マト
リックスアレイ放射線検出器において、単位素子１の長
さ（高さ）が１０ｍｍに設定されたが、これに限定され
ず、測定対象の放射線エネルギに応じて単位素子１の高
さは最適値になるように自由に調節できる。

【００５６】（４）前述の実施の形態に係る２次元マト
リックスアレイ放射線検出器において、電極端子板２は
良電導性、良機械的強度の観点から銅−ベリリウム合金
薄板を使用したが、例えば表面に金めっき処理を施した
タングステン薄板が電極端子板２に使用できる。

【００５７】（５）前述の実施の形態に係る２次元マト
リックスアレイ放射線検出器において、電極端子板２の
厚さは０．０５ｍｍに設定したが、入射面積と不感部分
（電極端子２の厚さと導電性接着剤の厚さとを加算した
部分）との割合から電極端子板２の厚さは０．０２５ｍ
ｍ〜０．０３ｍｍの範囲で自在に選定できる。

【００５８】（６）さらに、本発明は、単位素子１を６
４個行列状に配列した６４出力の２次元マトリックスア
レイ放射線検出器を１モジュールとして製作し、このモ
ジュールを複数個配列し大型の２次元マトリックスアレ
イ放射線検出器を製作してもよい。

【００５９】（７）さらに、本発明は、２列で単位素子
１を複数個配列した単位素子列モジュール３０を構築
し、この単位素子列モジュール３０を行方向に配列して
もよい。

【００６０】このように構成される２次元マトリックス
アレイ放射線検出器においては、複数個の単位素子１及
び電極端子板２を列方向に連接しモジュール化した単位
素子列モジュール３０が構築される。単位素子列モジュ
ール３０は複数個の電極端子板２で実装基板４０に実装
される。複数個の電極端子板２が介在するので、単位素
子列モジュール３０は実装基板４０に強固に取り付けら
れ、かつ前後左右に傾くことがなく安定に支持される。
従って、単位素子１の列方向並びに行方向の配列に歪み
や乱れがなくなるので、２次元マトリックスアレイ放射
線検出器の放射線検出精度が向上できる。

【００６１】さらに、２次元マトリックスアレイ放射線
検出器においては、単位素子列モジュール３０の単位素
子１間は１枚の電極端子板２を介在させたシンプルな構
造で形成されるので、単位素子１間の間隔が縮小でき
る。従って、単位素子列モジュール３０の小型化が実現
でき、単位面積当たりに配設できる単位素子１数が増加
できるので、２次元マトリックスアレイ放射線検出器の
放射線検出精度が向上できる。さらに、単位素子列モジ
ュール３０の単位素子１間の縮小により不感部分の占有
面積が減少できるので、２次元マトリックスアレイ放射
線検出器の放射線検出精度が向上できる。さらに、単位
素子列モジュール３０は単位素子１間に電極端子板２を
介在するシンプルな構造で形成され、部品点数が削減で
きるので、単位素子列モジュール３０の構造が簡素化で
きる。さらに、全体として２次元マトリックスアレイ放
射線検出器の構造が簡素化できる。

【００６２】さらに、２次元マトリックスアレイ放射線
検出器においては、単位素子列モジュール３０間は１枚
の絶縁性シート４２を介在させたシンプルな構造で絶縁
分離を行うので、単位素子列モジュール３０間の間隔が
縮小できる。従って、２次元マトリックスアレイ放射線
検出器の小型化が実現できる。さらに、単位面積当たり
に配列できる単位素子１数が増加できるので、２次元マ
トリックスアレイ放射線検出器の放射線検出精度が向上
できる。さらに、単位素子列モジュール３０間の縮小に
より不感部分の占有面積が減少できるので、２次元マト
リックスアレイ放射線検出部の放射線検出精度が向上で
きる。さらに、単位素子列モジュール３０の構造が簡素
化でき、全体として２次元マトリックスアレイ放射線検
出器の構造が簡素化できる。

【００６３】

【発明の効果】本発明は、単位素子間の配列間隔を縮小
し、放射線検出精度が向上できる２次元マトリックスア
レイ放射線検出器を提供できる。

【００６４】さらに、本発明は、単位素子の実装部品点
数を削減し、構造が簡素化できる２次元マトリックスア
レイ放射線検出器を提供できる。

【００６５】さらに、本発明は、単位素子を実装基板に
安定に保持し、単位素子の配列に歪みや乱れがなく、放
射線検出精度を向上できる２次元マトリックスアレイ放
射線検出器を提供できる。

【００６６】さらに、本発明は、単位素子の実装に際し
て隣接単位素子との干渉が緩和でき、単位素子を実装基
板に容易に実装できる２次元マトリックスアレイ放射線
検出器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る２次元マトリックス
アレイ放射線検出器の全体構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る単位素子の斜視図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態に係る電極端子板の斜視図
である。

【図４】本発明の実施の形態に係る単位素子列モジュー
ルの構成図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る実装基板の斜視図で
ある。

【図６】本発明の実施の形態に係る実装基板の側面図で
ある。

【図７】本発明の実施の形態に係る実装基板の底面図で
ある。

【図８】本発明の実施の形態に係る容器の斜視図であ
る。

【図９】本発明の実施の形態に係る容器の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 単位素子 １１ ＣｄＴｅ素子 １２ インジウム電極 １３ 白金電極 ２ 電極端子板 ２Ａ 単位素子装着部 ２Ｂ 端子部 ３０ 単位素子列モジュール ４０ 実装基板 ４１ 端子挿入孔 ４２ 絶縁性シート ４５ 信号出力用導体 ４６ 共通電源用導体 ４７ 連結用導体 ５０ 容器 ５１ 端子用孔 ６１ 保護・絶縁用充填材 ６２ 目止め用充填材 ６５ 信号線 ６６ 共通電源線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極を有する半導体放射線検出素子で形
   成された単位素子と、 前記単位素子の電極に電気的に接続され導電体として使
   用するとともに、前記単位素子を機械的に支持する電極
   端子板と、 前記単位素子、電極端子板のそれぞれを複数個列方向に
   連結した単位素子列モジュールと、 前記単位素子列モジュールを複数個行方向に配列し実装
   する実装基板と、 を備えたことを特徴とする２次元マトリックスアレイ放
   射線検出器。
2. 【請求項２】 前記単位素子は、直方体形状の半導体放
   射線検出素子と、この半導体放射線検出素子の対向する
   ２面にそれぞれ配設された信号出力用電極及び電源用電
   極とを備え、 前記単位素子列モジュールは、複数個の単位素子の信号
   出力用電極同士、電源用電極同士を互いに向かい合わ
   せ、向かい合わせた電極間に双方で共用の電極端子板を
   介在した状態で、単位素子、電極端子板のそれぞれを複
   数個列方向に連結したことを特徴とする請求項１に記載
   の２次元マトリックスアレイ放射線検出器。
3. 【請求項３】 前記実装基板に配列された単位素子列モ
   ジュール間には、双方を電気的に分離する絶縁性シート
   を介在したことを特徴とする請求項２に記載の２次元マ
   トリックスアレイ放射線検出器。