JPS58182573A - 放射線検出装置 - Google Patents
放射線検出装置Info
- Publication number
- JPS58182573A JPS58182573A JP57067004A JP6700482A JPS58182573A JP S58182573 A JPS58182573 A JP S58182573A JP 57067004 A JP57067004 A JP 57067004A JP 6700482 A JP6700482 A JP 6700482A JP S58182573 A JPS58182573 A JP S58182573A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scintillator
- radiation
- photodetector
- radiation detector
- detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、放射線検出器に関するものであり高感度高
分解能の装置を得るこ・とを目的とする。
分解能の装置を得るこ・とを目的とする。
本発明において「放射線」とは、！線、α線。
β線、ＰＩその他シンチレーシーンを発生し得る高エネ
ルギーの電磁波または粒子線等を含むものとする。
ルギーの電磁波または粒子線等を含むものとする。
たとえば、Ｘ線強度を検出する一つの手法として、シン
チレータ（たとえばアルカリ金属ハロゲン化物）にＸ線
を浸入させ、その結晶構造の欠陥に基く螢光を測定する
方法がある。この場合その螢光は多くの場合３００〜９
００ ｎｍの波長の光でありホトマルチプライヤ−（以
下［Ｐ ＭＪと略称）などで計測される。
チレータ（たとえばアルカリ金属ハロゲン化物）にＸ線
を浸入させ、その結晶構造の欠陥に基く螢光を測定する
方法がある。この場合その螢光は多くの場合３００〜９
００ ｎｍの波長の光でありホトマルチプライヤ−（以
下［Ｐ ＭＪと略称）などで計測される。
この方式の従来の太線検出器においては、単独セＪサー
ｔたは集積形検出器の１単位についてみると、集積化す
るために、たとえば第１図のように板状のシンチレータ
（直方体）（１）のうすい−断面ＯυからＸ線を投入
しその反対側の狭い一断面＠にＰＭ （２）を配置して
光を検出している。
ｔたは集積形検出器の１単位についてみると、集積化す
るために、たとえば第１図のように板状のシンチレータ
（直方体）（１）のうすい−断面ＯυからＸ線を投入
しその反対側の狭い一断面＠にＰＭ （２）を配置して
光を検出している。
これは、板状シンチレータ （直方体）の広面積［１ｉ
ＩＪ３．Ｑ４はセンサを集積化する場合に隣接するシン
チレータと隔膜を経て接合せねばならないからであるが
、受光面が小さくかつ螢光発生点からＰＭまでの光路長
は比較的長くなるので、螢光エネルギーを一部のみがＰ
Ｍ出力変換されるのみであり。
ＩＪ３．Ｑ４はセンサを集積化する場合に隣接するシン
チレータと隔膜を経て接合せねばならないからであるが
、受光面が小さくかつ螢光発生点からＰＭまでの光路長
は比較的長くなるので、螢光エネルギーを一部のみがＰ
Ｍ出力変換されるのみであり。
充分満足すべき放射線検出感度が得られない。
なお、従来のセンサでも入射Ｘ線を有効に可視光の螢光
に変換し、ホトダイオードに伝達するため、隔膜をＡｊ
など反射効率の高いもので構成したなどの提案がなされ
ている瓢が、多数回の反射による光の減衰、光路長の増
大等もあり、結局螢光エネルギーを十分にＰＭ出力に変
換することができない。
に変換し、ホトダイオードに伝達するため、隔膜をＡｊ
など反射効率の高いもので構成したなどの提案がなされ
ている瓢が、多数回の反射による光の減衰、光路長の増
大等もあり、結局螢光エネルギーを十分にＰＭ出力に変
換することができない。
この発明は９分解能を低下させることなく、、１％い感
度が得られる放射線検出器を提供しようとするものであ
る。
度が得られる放射線検出器を提供しようとするものであ
る。
この発明によれば、板状シンチレータにおいてシンチレ
ータ中を進行する放射線束に接するシン検出素子が配置
される。
ータ中を進行する放射線束に接するシン検出素子が配置
される。
以下図面に基いて本発明の実施例装置について説明する
。第２図は本発明の放射線検出器の単位部分を示し、
（１１１は板状（直方体）のシンチレータであり ｅ
ｔｃ （！： エｌｄハｏ ’ｙ’ ン化物（ＣｓＬ
ＮａＬ Ｃ（ＩＷＯ４）で構成される。このシンチレー
タは単結晶ブロックから板状に切り出し友もの、蒸着、
スパッタリング等の物理的または化学的薄膜形成手法に
より形成したものでもよい。
。第２図は本発明の放射線検出器の単位部分を示し、
（１１１は板状（直方体）のシンチレータであり ｅ
ｔｃ （！： エｌｄハｏ ’ｙ’ ン化物（ＣｓＬ
ＮａＬ Ｃ（ＩＷＯ４）で構成される。このシンチレー
タは単結晶ブロックから板状に切り出し友もの、蒸着、
スパッタリング等の物理的または化学的薄膜形成手法に
より形成したものでもよい。
シンチレータの放射線東方向の寸法は放射線の子である
。
。
光検出素子（イ）はシンチレータの両側面（至）、α４
の全面を覆うように配置することが望ましいが、放射線
検出エレメントの１単位の厚さを薄くシ、集積度を上げ
る（分解能向上）点からは、側面０違。
の全面を覆うように配置することが望ましいが、放射線
検出エレメントの１単位の厚さを薄くシ、集積度を上げ
る（分解能向上）点からは、側面０違。
０４の一方の面のみに光検出素子（ホ）を設けてもよい
。
。
第３図は第２図の検出エレメントを多数集積化した場合
の一実施例を示し、第７図の面（至）の方向からみた状
態を表わし、第２図と同じ要素は共通の番号で示されて
いる。ＯＱはシンチレータ、なρ。
の一実施例を示し、第７図の面（至）の方向からみた状
態を表わし、第２図と同じ要素は共通の番号で示されて
いる。ＯＱはシンチレータ、なρ。
＠はシンチレータＱＱの側面に密着配置された広面積で
薄形の光検出素子、（３）は光検出素子の裏面に配置さ
れた放射線非透過性隔膜（７！Ｌ金属）である。
薄形の光検出素子、（３）は光検出素子の裏面に配置さ
れた放射線非透過性隔膜（７！Ｌ金属）である。
光検出器のさらに具体的な構成としては、たとり広面積
の光検出素子を形成できる。また光検出素子のＪウェハ
ーの反対側面にＰｂｅ Ｗ などをスパッタリングまた
は蒸着等により膜状に形成し、これ管受光［１１１をシ
ンチレータＱＱの広い面（第２図でいえばｎ、０４に該
当する面）に向けてシンチレータに接合すれば、光検出
器と隔膜とを兼用さぜ両者の層を薄く構成することがで
きる。仁れらＯ薄形シンチレータ、膜状の光検出器、放
射線隔膜を第３図の如く集積することにより、きわめて
集積度の高い高感度、高分解能の集積形放射線横出器を
実現することができる。
の光検出素子を形成できる。また光検出素子のＪウェハ
ーの反対側面にＰｂｅ Ｗ などをスパッタリングまた
は蒸着等により膜状に形成し、これ管受光［１１１をシ
ンチレータＱＱの広い面（第２図でいえばｎ、０４に該
当する面）に向けてシンチレータに接合すれば、光検出
器と隔膜とを兼用さぜ両者の層を薄く構成することがで
きる。仁れらＯ薄形シンチレータ、膜状の光検出器、放
射線隔膜を第３図の如く集積することにより、きわめて
集積度の高い高感度、高分解能の集積形放射線横出器を
実現することができる。
４υ、−μ検出器エレメントとしての出力端子であり、
シンチレータの両側の光検出素子Ｑυ、（イ）の用カリ
ード線がたとえば並列に接続されている。
シンチレータの両側の光検出素子Ｑυ、（イ）の用カリ
ード線がたとえば並列に接続されている。
のり、−はＣ３Ｉのように潮解性をもつシンチレータの
場合の保傾膜である。第１の保ｓ ＠ＩｏはＸ線入射窓
として作用するので、Ｘ線透過性のグラスチック膜で構
成し、第２の保噛膜曽は気密性を保つのみでよい。
場合の保傾膜である。第１の保ｓ ＠ＩｏはＸ線入射窓
として作用するので、Ｘ線透過性のグラスチック膜で構
成し、第２の保噛膜曽は気密性を保つのみでよい。
集積形放射線検出装置の各検出器エレメント（ト）（Ｉ
Ｊ）、 （１’）−−・ｔｒｉ 、 ４！ｒ区域（ａ）
、 （ｂ） 、 （Ｃ） ・・・それぞれに入射する
放射線の強度に応じた１気信号を各々の出力端子１４］
）、−に発生する。
Ｊ）、 （１’）−−・ｔｒｉ 、 ４！ｒ区域（ａ）
、 （ｂ） 、 （Ｃ） ・・・それぞれに入射する
放射線の強度に応じた１気信号を各々の出力端子１４］
）、−に発生する。
以上のべた本発明の放射線検出器においては。
次のようにきわめて顕著な効果を得ることができる。
１）放射線エネルギーにより発生した螢光等の強度を、
シンチレータの広い側面（入射した放射線束ＫＭする側
のシンチレータの広い１ｆｉ）（第１図。
シンチレータの広い側面（入射した放射線束ＫＭする側
のシンチレータの広い１ｆｉ）（第１図。
ｆａ２図の面（至）、θくに該当）Ｋ配置され次光検出
器で受光して、これを眠気信号に変換されることＫより
。
器で受光して、これを眠気信号に変換されることＫより
。
（イ）光検出器の受光面積を非常に大きくとることがで
き、放射線検出感度を著しく向上できる。
き、放射線検出感度を著しく向上できる。
即ちシンチレータ中に発生するＩＩ光の大部分が側面方
向に向うものであるが（螢光発生点よりみた立体角の大
部分を占めるから）、このｌＩｌ［ｆｉ方向への螢光を
広面積の光検出器で受光し、全部電気エネルギーに変換
することができ、光検出器出力に変換されない螢光エネ
ルギーはごく一部である。
向に向うものであるが（螢光発生点よりみた立体角の大
部分を占めるから）、このｌＩｌ［ｆｉ方向への螢光を
広面積の光検出器で受光し、全部電気エネルギーに変換
することができ、光検出器出力に変換されない螢光エネ
ルギーはごく一部である。
（ロ）螢光発生点からホトセンサまでの距離が、従来の
ように放射線出射側に光検出器を設ける場合よ夕はるか
に短かくなり、シンチレータ材による吸収が極小となる
ので、光検出器に刺違する螢光の量が増大しそれだけさ
らＫｓ［が向上する。
ように放射線出射側に光検出器を設ける場合よ夕はるか
に短かくなり、シンチレータ材による吸収が極小となる
ので、光検出器に刺違する螢光の量が増大しそれだけさ
らＫｓ［が向上する。
２）シンチレータの厚みを薄形に形成することと併せて
、シンチレータの＠面に配置される光検出素子を薄形、
とくに膜状に形成することにより、放射線検出器の１単
位当りの厚みを小さくでき （たとえば５００声ｍ前後
ン、検出器の分解能を細くすることができ、′また検出
器の単位を多数厚み方向に集積する場合の集積度を高め
ることができる。
、シンチレータの＠面に配置される光検出素子を薄形、
とくに膜状に形成することにより、放射線検出器の１単
位当りの厚みを小さくでき （たとえば５００声ｍ前後
ン、検出器の分解能を細くすることができ、′また検出
器の単位を多数厚み方向に集積する場合の集積度を高め
ることができる。
３）光検出器、放射線木透過性隔膜を薄形に形成するこ
とにより、放射線束の断面積に対するシンチレータへの
放射線入射面積の割合を１に近い値に上げることができ
、それだけ上記（イ）、（ロ）の感度向上にさらに付加
することができる。
とにより、放射線束の断面積に対するシンチレータへの
放射線入射面積の割合を１に近い値に上げることができ
、それだけ上記（イ）、（ロ）の感度向上にさらに付加
することができる。
なお上記の実施例では、横リニア（−次元）のアレイに
ついて説明したが、ｆｃとえは第４図のように各検出エ
レメントをレンガ積みにしたり、あるいはｇ５図のよう
にハネカム積みにして、放射線検出面を２次元に構成し
たり、さらに３次元面上に構成するなどの種々の変形が
可能である。
ついて説明したが、ｆｃとえは第４図のように各検出エ
レメントをレンガ積みにしたり、あるいはｇ５図のよう
にハネカム積みにして、放射線検出面を２次元に構成し
たり、さらに３次元面上に構成するなどの種々の変形が
可能である。
（第４図、第５図でＡＩ、 Ａλ・・・・Ｂｌ ＋ Ｂ
２・・・ＣＩ ＋ Ｃ２・・・・は、シンチレータへの
放射線入射面・・・第１図の面（ロ）に相当・・・を示
している。）
２・・・ＣＩ ＋ Ｃ２・・・・は、シンチレータへの
放射線入射面・・・第１図の面（ロ）に相当・・・を示
している。）
第１図は従来の放射線検出器の構成例図、第２図はこの
発明の放射線検出装置の１実施例図、１ｇ＆〜５図はそ
れぞれ第１図の検出器を集積化した場合の１実施例図で
ある。 図において （１）、ＱＱ・・・シンチレータ αυ・・・放射線入射面 に）、ＣＩＱ、＠・・・光検出素子 （３）・・・隔膜 ■、＠・・・出力趨子 に）、＠・・・シンチレータ保腫膜
発明の放射線検出装置の１実施例図、１ｇ＆〜５図はそ
れぞれ第１図の検出器を集積化した場合の１実施例図で
ある。 図において （１）、ＱＱ・・・シンチレータ αυ・・・放射線入射面 に）、ＣＩＱ、＠・・・光検出素子 （３）・・・隔膜 ■、＠・・・出力趨子 に）、＠・・・シンチレータ保腫膜
Claims (3)
- （１）放射線エネルギーによる発光を用いて放射線を検
出する装置において、シンチレータ中の放射線束に接す
るシンチレータの側面に配置された光検出素子の出力を
と９出すことを特徴とする放射線検出装置。 - （２）前記光検出素子がシンチレータの側面の一方の而
または両方の面に配置された広面積の半導体光検出素子
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放
射線検出装置。 - （３） 放射線エネルギーによる発光を用いて放射線を
検出する装置において、Ｉｌ数の板状ンンチレをとり出
すように構成したことを特徴とすゐ放射線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57067004A JPS58182573A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 放射線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57067004A JPS58182573A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 放射線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58182573A true JPS58182573A (ja) | 1983-10-25 |
| JPH051428B2 JPH051428B2 (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=13332344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57067004A Granted JPS58182573A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 放射線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58182573A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6271881A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-02 | Toshiba Corp | 放射線検出器 |
| US6114703A (en) * | 1997-10-21 | 2000-09-05 | The Regents Of The University Of California | High resolution scintillation detector with semiconductor readout |
| JP2008286550A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Toshiba Corp | 検出素子、検出器、及び検出素子の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57172272A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-23 | Toshiba Corp | Multichannel type radiation detector |
| JPS58133237A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-08-08 | 株式会社東芝 | 診断用ｘ線ｃｔ装置 |
-
1982
- 1982-04-20 JP JP57067004A patent/JPS58182573A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57172272A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-23 | Toshiba Corp | Multichannel type radiation detector |
| JPS58133237A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-08-08 | 株式会社東芝 | 診断用ｘ線ｃｔ装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6271881A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-02 | Toshiba Corp | 放射線検出器 |
| US6114703A (en) * | 1997-10-21 | 2000-09-05 | The Regents Of The University Of California | High resolution scintillation detector with semiconductor readout |
| JP2008286550A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Toshiba Corp | 検出素子、検出器、及び検出素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH051428B2 (ja) | 1993-01-08 |
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