JPS5823911B2 - マルチチャネル型半導体放射線検出器 - Google Patents
マルチチャネル型半導体放射線検出器Info
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- JPS5823911B2 JPS5823911B2 JP52016375A JP1637577A JPS5823911B2 JP S5823911 B2 JPS5823911 B2 JP S5823911B2 JP 52016375 A JP52016375 A JP 52016375A JP 1637577 A JP1637577 A JP 1637577A JP S5823911 B2 JPS5823911 B2 JP S5823911B2
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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
- G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
- G01T1/244—Auxiliary details, e.g. casings, cooling, damping or insulation against damage by, e.g. heat, pressure or the like
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2921—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
- G01T1/2928—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras using solid state detectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
- H01L31/115—Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation
- H01L31/118—Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation of the surface barrier or shallow PN junction detector type, e.g. surface barrier alpha-particle detectors
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はＸ線やγ線等の放射線検出器に係り、特にコ
ンピータを用いたＸ線断層撮影装置等に適用して有用な
マルチチャネル型半導体放射線検出器に関する。
ンピータを用いたＸ線断層撮影装置等に適用して有用な
マルチチャネル型半導体放射線検出器に関する。
複数個の半導体放射線検出素子を配列してマルチチャネ
ル型放射線検出器を構成する場合、従来のものでは各検
出素子の形状、大きさ、電極取出し、各検出素子間のシ
ールド、ハウジングへの組込み等について種々の問題が
あった。
ル型放射線検出器を構成する場合、従来のものでは各検
出素子の形状、大きさ、電極取出し、各検出素子間のシ
ールド、ハウジングへの組込み等について種々の問題が
あった。
これらの問題を第１図ａ、ｂに示す従来例について具体
的に説明する。
的に説明する。
図において、１は半導体放射線検出素子であり、Ｓｉ、
ＧｅｙＧａＡｓ等の半導体単結晶を用いて、その一方の
面に整流接合層２を設け、他方の面にオーミック接触層
３を設けたものである。
ＧｅｙＧａＡｓ等の半導体単結晶を用いて、その一方の
面に整流接合層２を設け、他方の面にオーミック接触層
３を設けたものである。
ここで、整流接合層２とは、ｐｎ接合型の場合にはｐｎ
接合を形成する不純物ドープ層とその表面電極層を、ま
た表面障壁型の場合には表面障壁を形成する金属−半導
体接触層を総称するものであり、オーミック接触層３と
は例えば良好なオーミック接触をとるための高濃度不純
物ドープ層とその表面電極層を総称するものである。
接合を形成する不純物ドープ層とその表面電極層を、ま
た表面障壁型の場合には表面障壁を形成する金属−半導
体接触層を総称するものであり、オーミック接触層３と
は例えば良好なオーミック接触をとるための高濃度不純
物ドープ層とその表面電極層を総称するものである。
このような検出素子１を絶縁物からなる平板状のマウン
ト台４にマウントして検出器ユニットを構成している。
ト台４にマウントして検出器ユニットを構成している。
マウント台４上には配線層５，６が設けられ、その端部
には電極端子７，８が設けられていて、検出素子１の整
流接合層２、オーミック接触層３と配線層５，６との間
はそれぞれリード線９，１０によりボンディング接続さ
れている。
には電極端子７，８が設けられていて、検出素子１の整
流接合層２、オーミック接触層３と配線層５，６との間
はそれぞれリード線９，１０によりボンディング接続さ
れている。
そして、このような検出器ユニットの複数個を放射線入
射面、この場合整流接合層２が設けられた面に直交する
面が揃うようにハウジング１１内に配列収納して、マル
チチャネル型放射線検出器を構成している。
射面、この場合整流接合層２が設けられた面に直交する
面が揃うようにハウジング１１内に配列収納して、マル
チチャネル型放射線検出器を構成している。
このような構成では、まず、検出素子１とマウント台４
上の配線層５，６との間の接続にワイヤボンディングを
用いていることが問題である。
上の配線層５，６との間の接続にワイヤボンディングを
用いていることが問題である。
何故なら、リード線９，１０を接続する工程で検出素子
１に加わる熱や不純物の付着等により検出素子１の特性
が劣化し、また接続後も機械的な振動、衝撃等によって
リード線９，１０が容易に断線したり、他の面に接触す
る等、信頼性低下の原因となるからである。
１に加わる熱や不純物の付着等により検出素子１の特性
が劣化し、また接続後も機械的な振動、衝撃等によって
リード線９，１０が容易に断線したり、他の面に接触す
る等、信頼性低下の原因となるからである。
また、第１図の構成で、位置分解能を上げるためには各
検出素子間隔を狭くしなければならず、そのためにはマ
ウント台４を小さくしなければならない。
検出素子間隔を狭くしなければならず、そのためにはマ
ウント台４を小さくしなければならない。
しかし、マウント台４を余り小さくすることは、検出素
子１の固定、電極取出し等の安定性を損うため制約され
る。
子１の固定、電極取出し等の安定性を損うため制約され
る。
更に、この構成では各検出素子間のシールドが不完全で
あるため、各検出素子間にシールド板を挾むといったこ
とが必要となるが、これも検出素子間を狭くする上で妨
げになると共に、製作工程も増えるという欠点がある。
あるため、各検出素子間にシールド板を挾むといったこ
とが必要となるが、これも検出素子間を狭くする上で妨
げになると共に、製作工程も増えるという欠点がある。
また、検出器ユニットは図に示したようなネジ止めによ
り、或いは接着剤によりハウジングに固定されるが、検
出素子間の位置合せが難しく、更に狭いスペース内で外
部検出回路へのリード線を電極端子７，８にハンダ付け
したり、検出器ユニットを交換したりする作業が非常に
難しいという欠点もある。
り、或いは接着剤によりハウジングに固定されるが、検
出素子間の位置合せが難しく、更に狭いスペース内で外
部検出回路へのリード線を電極端子７，８にハンダ付け
したり、検出器ユニットを交換したりする作業が非常に
難しいという欠点もある。
この発明は上記した点に鑑みてなされたもので、安定性
、信頼性が高くかつ作業性に優れたマルチチャネル型半
導体放射線検出器を提供するものである。
、信頼性が高くかつ作業性に優れたマルチチャネル型半
導体放射線検出器を提供するものである。
以下図面を参照してこの発明の詳細な説明する。
第２図ａ ”’−ｃは一実施例における検出器ユニット
の構造を示し、第３図は複数個の検出器ユニットをハウ
ジングから引出した状態を示している。
の構造を示し、第３図は複数個の検出器ユニットをハウ
ジングから引出した状態を示している。
これらの図において、２１が半導体放射線検出素子であ
り、例えばＳｉ単結晶板を用い、その表面に整流接合層
２２が形成され、裏面にオーミック接触層２３が形成さ
れている。
り、例えばＳｉ単結晶板を用い、その表面に整流接合層
２２が形成され、裏面にオーミック接触層２３が形成さ
れている。
この検出素子２１は、整流接合層２２が設けられた面に
直交する一つの面を放射線入射面としており、残りの３
つの面で支持するコの字状の絶縁性マウント台２４に合
成樹脂接着剤等により固定されて検出器ユニットを構成
している。
直交する一つの面を放射線入射面としており、残りの３
つの面で支持するコの字状の絶縁性マウント台２４に合
成樹脂接着剤等により固定されて検出器ユニットを構成
している。
マウント台２４の厚みは検出素子２１のそれと等しい。
検出器ユニットの光量面にはそれぞれ出力端子電極層２
５、接地端子電極層２６が設けられている。
５、接地端子電極層２６が設けられている。
出力端子電極層２５は例えばＡ７のような金属の蒸着層
であって、整流接合層２２の面から一部マウント台２４
上に延在するように被着されている。
であって、整流接合層２２の面から一部マウント台２４
上に延在するように被着されている。
このマウント台２４上に延在させた部分は、後述するよ
うにハウジングに収納した際にコネクタと圧接接触する
領域となるものである。
うにハウジングに収納した際にコネクタと圧接接触する
領域となるものである。
接地端子電極層２６は例えばＡＣＴｉ、Ｗ、Ｍｏ等の０
．１〜０．５ ｍｍ厚の金属板である。
．１〜０．５ ｍｍ厚の金属板である。
検出器ユニットの製造工程としてはこの金属板をマウン
トベースとしてこれに絶縁性マウント台を取付け、検出
素子を取付けるという工程をとることができる。
トベースとしてこれに絶縁性マウント台を取付け、検出
素子を取付けるという工程をとることができる。
この接地端子電極層２６は図示のように放射線入射面よ
り前方に突出させており、この突出させた部分２６′を
コリメータとして利用している。
り前方に突出させており、この突出させた部分２６′を
コリメータとして利用している。
このような検出器ユニットの複数個を、第３図に示すよ
うに、その放射線入射面を揃えて金属製ハウジング２７
内に配列収納してマルチチャネル型放射線検出器が構成
される。
うに、その放射線入射面を揃えて金属製ハウジング２７
内に配列収納してマルチチャネル型放射線検出器が構成
される。
ハウジング２７の内側壁には検出器ユニットが振動する
案内溝２８が形成されていて、この案内溝２８に沿って
各検出器ユニットを収納することにより、位置決めが確
実に行われる。
案内溝２８が形成されていて、この案内溝２８に沿って
各検出器ユニットを収納することにより、位置決めが確
実に行われる。
そして、ハウジング２７の底板には、電気的にハウジン
グ２７から絶縁されたコネクタ２９が設けられていて、
このコネクタ２９が検出器ユニットの出力端子電極層２
５のマウント台２４上に配設された部分に圧接接触する
ことにより、検出素子出力がセンス増幅器３０に送られ
るようになっている。
グ２７から絶縁されたコネクタ２９が設けられていて、
このコネクタ２９が検出器ユニットの出力端子電極層２
５のマウント台２４上に配設された部分に圧接接触する
ことにより、検出素子出力がセンス増幅器３０に送られ
るようになっている。
なお、検出器ユニットの接地端子電極層２６はハウジン
グ２７の案内溝２８の内壁と接触することで、ハウジン
グ２７を共通接地端子として検出回路の接地端に接続さ
れる。
グ２７の案内溝２８の内壁と接触することで、ハウジン
グ２７を共通接地端子として検出回路の接地端に接続さ
れる。
また各検出器ユニットの接地端子電極層２６のコリメー
タとなる部分２６′はハウジング２７上に設けられた支
持具３１で支えることにより、機械的振動の影響を除き
、コリメータ作用を十分なものとしている。
タとなる部分２６′はハウジング２７上に設けられた支
持具３１で支えることにより、機械的振動の影響を除き
、コリメータ作用を十分なものとしている。
このような構成とすれば、ワイヤボンディングやハンダ
付は等による電極取出しの必要がなくなり、従って従来
のものに比べて安定性、信頼性が大幅に向上する。
付は等による電極取出しの必要がなくなり、従って従来
のものに比べて安定性、信頼性が大幅に向上する。
もちろん、製作、組立て工程も簡単で歩留りが高く、コ
スト低下につながる。
スト低下につながる。
また、検出素子とマウント台の厚みが等しいため、検出
器ユニットとしての厚みが従来のものに比べて非常に小
さく、しかも検出器ユニットはハウジングに予め設けら
れた案内溝に沿って収納配列されるから、各検出素子か
狭い間隔で高精度に配列され、また接地端子電極層をコ
リメータとして突出させている結果、位置分解能の高い
マルチチャネル放射線検出器となる。
器ユニットとしての厚みが従来のものに比べて非常に小
さく、しかも検出器ユニットはハウジングに予め設けら
れた案内溝に沿って収納配列されるから、各検出素子か
狭い間隔で高精度に配列され、また接地端子電極層をコ
リメータとして突出させている結果、位置分解能の高い
マルチチャネル放射線検出器となる。
更に、実施例のように検出器ユニットの裏面全面に接地
端子電極層を配設することで、各検出器ユニット間を別
途シールド板やシールド箱で分離する必要がなく、組立
てや調整が簡単で全体として非常に小型なものとなる。
端子電極層を配設することで、各検出器ユニット間を別
途シールド板やシールド箱で分離する必要がなく、組立
てや調整が簡単で全体として非常に小型なものとなる。
第４図は別の実施例を第３図に対応させて示したもので
ある。
ある。
先の実施例ではマウント台２４の厚みは検出素子２１と
等しくかつ一様にしているにのようにすると、検出器ユ
ニットを密に配列しようとする場合、ハウジング２１に
案内溝２８を形成するに当って、溝と溝の間の凸部の幅
が非常に狭くなり、加工が難しくなる。
等しくかつ一様にしているにのようにすると、検出器ユ
ニットを密に配列しようとする場合、ハウジング２１に
案内溝２８を形成するに当って、溝と溝の間の凸部の幅
が非常に狭くなり、加工が難しくなる。
この点を解決するため、第４図ではマウント台２４の案
内溝２８に摺動する部分を薄くして、ハウジング２７の
内壁の凹凸がほぼ等しい幅になるように加工している。
内溝２８に摺動する部分を薄くして、ハウジング２７の
内壁の凹凸がほぼ等しい幅になるように加工している。
これにより、案内溝２８の加工が容易になり、また、検
出器ユニットを密に配列することができる結果、高い位
置分解能を持たせることができる１第５図は更に別の実
施例である。
出器ユニットを密に配列することができる結果、高い位
置分解能を持たせることができる１第５図は更に別の実
施例である。
これも第４図の実施例を若干変形したもので、相対応す
る部分には第３図と同一符号を付して詳細な説明は省略
する。
る部分には第３図と同一符号を付して詳細な説明は省略
する。
この実施例ではハウジング２７の側壁、即ち案内溝２８
に沿ってコネクタ２９を配置し、これに対応して検出器
ユニットの出力端子電極層２５のコネクタ２９と接触す
る領域をマウント台２４の側面に配設したものである。
に沿ってコネクタ２９を配置し、これに対応して検出器
ユニットの出力端子電極層２５のコネクタ２９と接触す
る領域をマウント台２４の側面に配設したものである。
このようにすれば、ハウジング２７の底板を取はずして
検出器ユニットを下方に引出すことが容易になるので、
Ｘ線診断装置等に取付けた後の保守によって好ましい。
検出器ユニットを下方に引出すことが容易になるので、
Ｘ線診断装置等に取付けた後の保守によって好ましい。
図では、接地電極層２６を放射線入射面より突出させて
いないか、実際には前記実施例のように突出させてコリ
メータとして利用する。
いないか、実際には前記実施例のように突出させてコリ
メータとして利用する。
以上説明したように、この発明に係るマルチチャネル型
半導体放射線検出器は、機械的振動に対して信頼性、安
定性に優れ、製作、組立ても非常に簡単であり、また検
出素子が狭い間隔で十分なシールド効果を保って高精度
に配列され、かつ素子と一体形成されたコリメータが素
子前方に突出するため位置分解能が高いものとなり、特
に医用の領域で使われるコンピータを用いたＸ線断層撮
影装置等に適用して非常に有用である。
半導体放射線検出器は、機械的振動に対して信頼性、安
定性に優れ、製作、組立ても非常に簡単であり、また検
出素子が狭い間隔で十分なシールド効果を保って高精度
に配列され、かつ素子と一体形成されたコリメータが素
子前方に突出するため位置分解能が高いものとなり、特
に医用の領域で使われるコンピータを用いたＸ線断層撮
影装置等に適用して非常に有用である。
第１図ａ、ｂは従来のマルチチャネル型半導体放射線検
出器の一例を示す図、第２図ａ ” ｃはこの発明の一
実施例における検出器ユニットの構成を示すものでａは
正門図、ｂはそのＡ−Ａ′断面図、Ｃは背面図、第３図
は同実施例の全体構成を示す図、第４図および第５図は
別の実施例を示す図である。 ２１・・・・・・半導体放射線検出素子、２２・・・・
・・整流接合層、２３・・・・・・オーミック接触層、
２４・・・・・・絶縁性マウント台、２５・・・・・・
出力端子電極層、２６゜２６′・・・・・・接地端子電
極層、２７・・・・・・金属製ハウジング、２８・・・
・・・案内溝、２９・・・・・・コネクタ、３０・・・
・・・センス増幅器、３１・・・・・・支持具。
出器の一例を示す図、第２図ａ ” ｃはこの発明の一
実施例における検出器ユニットの構成を示すものでａは
正門図、ｂはそのＡ−Ａ′断面図、Ｃは背面図、第３図
は同実施例の全体構成を示す図、第４図および第５図は
別の実施例を示す図である。 ２１・・・・・・半導体放射線検出素子、２２・・・・
・・整流接合層、２３・・・・・・オーミック接触層、
２４・・・・・・絶縁性マウント台、２５・・・・・・
出力端子電極層、２６゜２６′・・・・・・接地端子電
極層、２７・・・・・・金属製ハウジング、２８・・・
・・・案内溝、２９・・・・・・コネクタ、３０・・・
・・・センス増幅器、３１・・・・・・支持具。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体放射線検出素子をその整流接合層が設けられ
た面に直交する面のうち放射線入射面を除く部分で支持
する絶縁性マウント台に固定すると共に、表裏面にそれ
ぞれ出力端子電極層、接地端子電極層を被着し、接地端
子電極層を放射線入射面より前方に延在させてコリメー
タとした検出器ユニットを構成し、複数個の検出器ユニ
ットを案内溝を有するハウジングに放射線入射面を揃え
て配列収納してなり、前記ハウジングに設けられたコネ
クタと各検出器ユニットの出力端子電極層との圧接接触
により各検出素子の出力をセンス増幅器に導くようにし
たことを特徴とするマルチチャネル型半導体放射線検出
器。 ２ 検出器ユニットの出力端子電極層は検出素子表面か
ら一部マウント台上に延在するように配設されて、マウ
ント台上の部分でハウジングのコネクタと接触するよう
にした特許請求の範囲第１項記載のマルチチャネル型半
導体放射線検出器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52016375A JPS5823911B2 (ja) | 1977-02-17 | 1977-02-17 | マルチチャネル型半導体放射線検出器 |
| GB5710/78A GB1559664A (en) | 1977-02-17 | 1978-02-13 | Semiconductor radiation detector |
| US05/877,942 US4210805A (en) | 1977-02-17 | 1978-02-15 | Semiconductor radiation detector |
| DE19782806858 DE2806858A1 (de) | 1977-02-17 | 1978-02-17 | Halbleiter-strahlungsdetektor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52016375A JPS5823911B2 (ja) | 1977-02-17 | 1977-02-17 | マルチチャネル型半導体放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53101989A JPS53101989A (en) | 1978-09-05 |
| JPS5823911B2 true JPS5823911B2 (ja) | 1983-05-18 |
Family
ID=11914537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52016375A Expired JPS5823911B2 (ja) | 1977-02-17 | 1977-02-17 | マルチチャネル型半導体放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5823911B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56119874A (en) * | 1980-02-27 | 1981-09-19 | Toshiba Corp | Semiconductor radiation detector and its manufacture |
| US4417144A (en) * | 1981-02-23 | 1983-11-22 | General Electric Company | Modular solid-state detector cell |
| JPS5920882A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-02 | Hitachi Ltd | 放射線検出装置 |
| JPS5994046A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 放射線受像装置 |
| JPH0640077B2 (ja) * | 1983-10-12 | 1994-05-25 | 松下電器産業株式会社 | 放射線受像方法 |
| JP4582022B2 (ja) * | 2002-10-07 | 2010-11-17 | 株式会社日立製作所 | 放射線検出器，放射線検出素子及び放射線撮像装置 |
| JP2012083277A (ja) * | 2010-10-14 | 2012-04-26 | Hitachi Ltd | Ｘ線検出器及びそれを用いたｘ線ｃｔ装置並びにｘ線ｃｔ撮像方法 |
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-
1977
- 1977-02-17 JP JP52016375A patent/JPS5823911B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53101989A (en) | 1978-09-05 |
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