JPS6114473B2 - - Google Patents
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- JPS6114473B2 JPS6114473B2 JP56057897A JP5789781A JPS6114473B2 JP S6114473 B2 JPS6114473 B2 JP S6114473B2 JP 56057897 A JP56057897 A JP 56057897A JP 5789781 A JP5789781 A JP 5789781A JP S6114473 B2 JPS6114473 B2 JP S6114473B2
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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
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はシンチレータと光検知素子の組合せ
を用いたマルチチヤネル型放射線検出器に関す
る。
を用いたマルチチヤネル型放射線検出器に関す
る。
従来のこの種のマルチチヤネル型放射線検出器
を第１図に示す。このマルチチヤネル型放射線検
出器はＸ線CT（コンピユータトモグラフイ）装
置用として有用なものである。図中、１，１１，
１２，…………は放射線に対する阻止能が大きい
Ｗ、Pb、Mo等の金属板からなるコリメータ、
２，２１，２２…………は、NaI（Tl）、
Bi4Ge3O12、CaWO4、CsI（Tl）などのシンチレ
ータ、３，３１，３２…………はフオトダイオー
ド、４，４１，４２…………はマツチングオイル
等の光結合材である。動作原理は放射線Ｒによつ
てシンチレータ２から発する光をフオトダイオー
ド３で受光して電気信号に変換するものである。
を第１図に示す。このマルチチヤネル型放射線検
出器はＸ線CT（コンピユータトモグラフイ）装
置用として有用なものである。図中、１，１１，
１２，…………は放射線に対する阻止能が大きい
Ｗ、Pb、Mo等の金属板からなるコリメータ、
２，２１，２２…………は、NaI（Tl）、
Bi4Ge3O12、CaWO4、CsI（Tl）などのシンチレ
ータ、３，３１，３２…………はフオトダイオー
ド、４，４１，４２…………はマツチングオイル
等の光結合材である。動作原理は放射線Ｒによつ
てシンチレータ２から発する光をフオトダイオー
ド３で受光して電気信号に変換するものである。
この形式の放射線検出器は次のような欠点を有
する。
する。
(1) フオトダイオード３がシンチレータ２の後面
に位置するため、シンチレータ２の側面から発
する光を有効に検出できず、従つて高い放射線
検出感度が得られない。
に位置するため、シンチレータ２の側面から発
する光を有効に検出できず、従つて高い放射線
検出感度が得られない。
(2) コリメータ間隔が例えば１mm以下といつたき
わめて狭い高密度実装を要求される検出器を構
成する場合、フオトダイオードの挿入や信号線
取り出しが難しくなり、製造コストが上昇す
る。
わめて狭い高密度実装を要求される検出器を構
成する場合、フオトダイオードの挿入や信号線
取り出しが難しくなり、製造コストが上昇す
る。
(3) フオトダイオードの形状で最大実装密度が制
限されてしまう。
限されてしまう。
この発明の目的は、高密度実装が可能でしか
も、シンチレータからの光を有効に利用できる高
感度のマルチチヤネル型放射線検出器を提供する
にある。
も、シンチレータからの光を有効に利用できる高
感度のマルチチヤネル型放射線検出器を提供する
にある。
この発明においては、コリメータの少くとも一
方の表面にアモルフアス半導体層を堆積してコリ
メータと一体化した光検知素子を構成し、この光
検知素子を作りつけた複数のコリメータの間隙に
シンチレータを介在させてマルチチヤネル型放射
線検出器を構成する。従つてこの発明によれば、
光検知素子を薄くコリメータ表面に一体形成する
から高密度実装が可能となり、またコリメータと
シンチレータの対向する面一ぱいに光検知素子を
形成しておくことにより、シンチレータからの光
を効率よく検出することができる。
方の表面にアモルフアス半導体層を堆積してコリ
メータと一体化した光検知素子を構成し、この光
検知素子を作りつけた複数のコリメータの間隙に
シンチレータを介在させてマルチチヤネル型放射
線検出器を構成する。従つてこの発明によれば、
光検知素子を薄くコリメータ表面に一体形成する
から高密度実装が可能となり、またコリメータと
シンチレータの対向する面一ぱいに光検知素子を
形成しておくことにより、シンチレータからの光
を効率よく検出することができる。
以下この発明の実施例を説明する。第２図は一
実施例における、コリメータに光検知素子を一体
形成してなるユニツトを示している。図におい
て、１１は放射線に対する阻止能が大なる例えば
Ｗ、Pb、Mo等の金属板からなるコリメータであ
り、その両面の所定領域に、対称的にアモルフア
スSi層を用いた光検知素子１２ａ，１２ｂが一体
形成されている。その具体的構造は例えば第３図
のようになつている。即ち、光検知素子１２ａ
は、コリメータ１１を負電極とし、この上にオー
ミツクコンタクトをとるためのｎ型アモルフアス
Si層１２１を堆積し、次いでその上に光活性領域
となるアンドープ（ｉ型）アモルフアスSi層１２
２を堆積し、その表面にトンネル効果を生じる程
度の極薄絶縁膜１２３を介して正電極１２４を被
着形成してなる、いゆるMIS型検知素子である。
アモルフアスSi層１２１，１２２はスパツタリン
グ法やグロー放電法により形成される。また絶縁
膜１２３には通常熱酸化膜が用いられ、正電極１
２４にはPtやAu等が用いられる。もう一方の光
検知素子１２ｂについても同様にして作られる。
実施例における、コリメータに光検知素子を一体
形成してなるユニツトを示している。図におい
て、１１は放射線に対する阻止能が大なる例えば
Ｗ、Pb、Mo等の金属板からなるコリメータであ
り、その両面の所定領域に、対称的にアモルフア
スSi層を用いた光検知素子１２ａ，１２ｂが一体
形成されている。その具体的構造は例えば第３図
のようになつている。即ち、光検知素子１２ａ
は、コリメータ１１を負電極とし、この上にオー
ミツクコンタクトをとるためのｎ型アモルフアス
Si層１２１を堆積し、次いでその上に光活性領域
となるアンドープ（ｉ型）アモルフアスSi層１２
２を堆積し、その表面にトンネル効果を生じる程
度の極薄絶縁膜１２３を介して正電極１２４を被
着形成してなる、いゆるMIS型検知素子である。
アモルフアスSi層１２１，１２２はスパツタリン
グ法やグロー放電法により形成される。また絶縁
膜１２３には通常熱酸化膜が用いられ、正電極１
２４にはPtやAu等が用いられる。もう一方の光
検知素子１２ｂについても同様にして作られる。
第４図は、こうして光検知素子が一体形成され
たコリメータを複数枚配列し、その間隙にシンチ
レータを介在させて構成したマルチチヤネル型放
射線検出器を示している。シンチレータ１３，１
３１，１３２，…………はNaI（Tl）、
Bi4Ge3O12、CaWO4、CsI（Tl）などであり、こ
れが複数枚配列されたコリメータ１１，１１１，
１１２，…………の光検知素子１２ａ，１２a1，
１２a2，…………、１２ｂ，１２b1，１２b2，…
………が設けられた位置に挿入されている。シン
チレータ１３と光検知素子１２ａ，１２ｂの間に
は、図示しないが光結合材を兼ねた接着層、例え
ばポリウレタンやポリスチレン等の樹脂層あるい
はマツチングオイル等を介在させる。またシンチ
レータ１３の光検知素子１２ａ，１２ｂとの対向
面積を光検知素子１２ａ，１２ｂの面積よりわず
かに小さく選び、図示のように、１つのシンチレ
ータ１３を挾む両側の光検知素子の対（１２b1，
１２a2）、（１２b2，１２a3）…………からそれぞ
れ正電極を共通接続して正電極信号線を外部に取
出している。また光検知素子１２ａ，１２ｂの負
電極はコリメータ１１が兼ねるからこれを接地し
ている。
たコリメータを複数枚配列し、その間隙にシンチ
レータを介在させて構成したマルチチヤネル型放
射線検出器を示している。シンチレータ１３，１
３１，１３２，…………はNaI（Tl）、
Bi4Ge3O12、CaWO4、CsI（Tl）などであり、こ
れが複数枚配列されたコリメータ１１，１１１，
１１２，…………の光検知素子１２ａ，１２a1，
１２a2，…………、１２ｂ，１２b1，１２b2，…
………が設けられた位置に挿入されている。シン
チレータ１３と光検知素子１２ａ，１２ｂの間に
は、図示しないが光結合材を兼ねた接着層、例え
ばポリウレタンやポリスチレン等の樹脂層あるい
はマツチングオイル等を介在させる。またシンチ
レータ１３の光検知素子１２ａ，１２ｂとの対向
面積を光検知素子１２ａ，１２ｂの面積よりわず
かに小さく選び、図示のように、１つのシンチレ
ータ１３を挾む両側の光検知素子の対（１２b1，
１２a2）、（１２b2，１２a3）…………からそれぞ
れ正電極を共通接続して正電極信号線を外部に取
出している。また光検知素子１２ａ，１２ｂの負
電極はコリメータ１１が兼ねるからこれを接地し
ている。
こうして、図示のような放射線Ｒの入射に対し
て、各チヤネルのシンチレータ１３から発する光
はその両側面に存在する光検知素子１２ａ，１２
ｂにより検出されて外部に取出される。
て、各チヤネルのシンチレータ１３から発する光
はその両側面に存在する光検知素子１２ａ，１２
ｂにより検出されて外部に取出される。
この実施例の効果は次のとおりである。
(1) シンチレータの両端面から発する光を有効に
光検知素子で検出するので、光検知素子の有感
度面積を大きくできることと相まつて、高い放
射線検出感度が得られる。
光検知素子で検出するので、光検知素子の有感
度面積を大きくできることと相まつて、高い放
射線検出感度が得られる。
(2) 光検知素子はアモルフアスSiを用いてコリメ
ータ上に例えば１μｍ程度に薄く一体形成され
るので、コリメータ間隔を極めて小さくした超
高密度実装のマルチチヤネル型放射線検出器を
実現できる。
ータ上に例えば１μｍ程度に薄く一体形成され
るので、コリメータ間隔を極めて小さくした超
高密度実装のマルチチヤネル型放射線検出器を
実現できる。
(3) コリメータ自体を光検知素子の負電極として
利用するので、信号線の取出しが容易であり、
従つて組立て製造が容易でコスト低下が図られ
る。
利用するので、信号線の取出しが容易であり、
従つて組立て製造が容易でコスト低下が図られ
る。
この発明は上記実施例に限られるものではな
く、以下に述べるように種々変形実施することが
できる。
く、以下に述べるように種々変形実施することが
できる。
光検知素子をコリメータの一方の面にのみ形
成してもよい。これでも、従来のようにシンチ
レータの背面に光検知素子を配置する構造に比
べて、シンチレータと光検知素子間の結合効率
を十分大きくすることができる。またこの場
合、シンチレータが直接コリメータに対向する
側のコリメータ面を光反射面とすることが望ま
しい。
成してもよい。これでも、従来のようにシンチ
レータの背面に光検知素子を配置する構造に比
べて、シンチレータと光検知素子間の結合効率
を十分大きくすることができる。またこの場
合、シンチレータが直接コリメータに対向する
側のコリメータ面を光反射面とすることが望ま
しい。
実施例ではアモルフアスSiを用いた光検知素
子をMIS構造とした。これは広義の表面障壁型
光検知素子といえるが、他の表面障壁型、即ち
シヨツトキー障壁を用いた光検知素子を用いて
もよいし、あるいはPN接合型やPIN接合型の
光検知素子を用いてもよい。
子をMIS構造とした。これは広義の表面障壁型
光検知素子といえるが、他の表面障壁型、即ち
シヨツトキー障壁を用いた光検知素子を用いて
もよいし、あるいはPN接合型やPIN接合型の
光検知素子を用いてもよい。
アモルフアス半導体として、Siの他にセレン
や三硫化アンチモンを用い得る。
や三硫化アンチモンを用い得る。
マルチチヤネル化は、複数のコリメータを配
列した後にそれぞれの間隙にシンチレータを挿
入してもよいし、また各コリメータの光検出素
子を形成した位置にシンチレータを接着したも
のを用意してこれを重ねて組立てることにより
実現してもよい。
列した後にそれぞれの間隙にシンチレータを挿
入してもよいし、また各コリメータの光検出素
子を形成した位置にシンチレータを接着したも
のを用意してこれを重ねて組立てることにより
実現してもよい。
以上説明したようにこの発明によれば、コリメ
ータにアモルフアス半導体層を堆積して光検知素
子を一体形成したものをユニツトとしてこれとシ
ンチレータとを組合せることにより、マルチチヤ
ネル型放射線検出器の高密度実装が可能なり、ま
た高い放射線検出感度を実現することができる。
ータにアモルフアス半導体層を堆積して光検知素
子を一体形成したものをユニツトとしてこれとシ
ンチレータとを組合せることにより、マルチチヤ
ネル型放射線検出器の高密度実装が可能なり、ま
た高い放射線検出感度を実現することができる。
第１図は従来のマルチチヤネル型放射線検出器
の構成例を示す図、第２図はこの発明の一実施例
における光検知素子を一体化しコリメータを示す
図、第３図はその光検知素子部の具体的構造を示
す図、第４図は同実施例のマルチチヤネル型放射
線検出器の構成を示す図である。 １１，１１１，１１２，………… ……コリメ
ータ、１２ａ，１２a1，１２a2，…………，１２
ｂ，１２b1，１２b2，………… ……光検知素
子、１３，１３１，１３２，………… ……シン
チレータ、１２１……ｎ型アモルフアスSi層、１
２２……ｉ型アモルフアスSi層、１２３……絶縁
膜、１２４……正電極。
の構成例を示す図、第２図はこの発明の一実施例
における光検知素子を一体化しコリメータを示す
図、第３図はその光検知素子部の具体的構造を示
す図、第４図は同実施例のマルチチヤネル型放射
線検出器の構成を示す図である。 １１，１１１，１１２，………… ……コリメ
ータ、１２ａ，１２a1，１２a2，…………，１２
ｂ，１２b1，１２b2，………… ……光検知素
子、１３，１３１，１３２，………… ……シン
チレータ、１２１……ｎ型アモルフアスSi層、１
２２……ｉ型アモルフアスSi層、１２３……絶縁
膜、１２４……正電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 放射線に対する阻止能が大きい金属板からな
る複数のコリメータと、これら各コリメータの少
くとも一方の表面の所定領域にアモルフアス半導
体層を堆積して構成した光検知素子と、この光検
知素子が設けられた位置で前記各コリメータの間
隙に介在させたシンチレータとを備えたことを特
徴とするマルチチヤネル型放射線検出器。 ２ 光検知素子は、コリメータを一方の電極と
し、この上に堆積されたアモルフアス半導体層の
表面に他方の電極を被着形成してなる表面障壁型
またはPN接合型光検知素子である特許請求の範
囲第１項記載のマルチチヤネル型放射線検出器。 ３ 光検知素子はコリメータの両面に対称的に設
けられている特許請求の範囲第１項記載のマルチ
チヤネル型放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56057897A JPS57172272A (en) | 1981-04-17 | 1981-04-17 | Multichannel type radiation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56057897A JPS57172272A (en) | 1981-04-17 | 1981-04-17 | Multichannel type radiation detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57172272A JPS57172272A (en) | 1982-10-23 |
| JPS6114473B2 true JPS6114473B2 (ja) | 1986-04-18 |
Family
ID=13068770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56057897A Granted JPS57172272A (en) | 1981-04-17 | 1981-04-17 | Multichannel type radiation detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57172272A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09135012A (ja) * | 1995-09-04 | 1997-05-20 | Canon Inc | 電磁波検出装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58133237A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-08-08 | 株式会社東芝 | 診断用ｘ線ｃｔ装置 |
| JPS58182573A (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-25 | Shimadzu Corp | 放射線検出装置 |
| JPH07107941B2 (ja) * | 1986-03-03 | 1995-11-15 | 株式会社東芝 | 放射線検出装置 |
| EP0360886A1 (de) * | 1988-09-26 | 1990-04-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Röntgendetektor |
| DE4334594C1 (de) * | 1993-10-11 | 1994-09-29 | Siemens Ag | Detektor für energiereiche Strahlung |
| EP2689269B1 (en) * | 2011-03-24 | 2015-05-13 | Koninklijke Philips N.V. | Production of a spectral imaging detector |
-
1981
- 1981-04-17 JP JP56057897A patent/JPS57172272A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09135012A (ja) * | 1995-09-04 | 1997-05-20 | Canon Inc | 電磁波検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57172272A (en) | 1982-10-23 |
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