JPS63200088A - 半導体放射線位置検出装置 - Google Patents
半導体放射線位置検出装置Info
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- JPS63200088A JPS63200088A JP62034288A JP3428887A JPS63200088A JP S63200088 A JPS63200088 A JP S63200088A JP 62034288 A JP62034288 A JP 62034288A JP 3428887 A JP3428887 A JP 3428887A JP S63200088 A JPS63200088 A JP S63200088A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 14
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical group [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- YFDLHELOZYVNJE-UHFFFAOYSA-L mercury diiodide Chemical compound I[Hg]I YFDLHELOZYVNJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は半導体を検出素子として用いた放射線位置検出
装置に関し、例えば核医学診断および理工学測定に利用
することができる。
装置に関し、例えば核医学診断および理工学測定に利用
することができる。
〈従来の技術〉
CdTeやHg1z等の化合物半導体を用いた常温用放
射線検出素子を複数個配列した放射線二次元位置検出装
置とししては、従来、第3図および第4図に示すような
ものが知られている。
射線検出素子を複数個配列した放射線二次元位置検出装
置とししては、従来、第3図および第4図に示すような
ものが知られている。
第3図に示す従来装置は、半導体基板31の片面にたん
ざく状の複数の抵抗層32a、32b−・−を互いに平
行に形成し、その裏面にはこれと直交して同じく複数の
抵抗層33a、33b−を形成し、核抵抗層32a、3
2b−133a、33b−の一端から取り出される電荷
を抵抗回路網34゜35で分割して、X方向、Y方向そ
れぞれ2個のアンプに導いている。そしてX方向の2個
のアンプの出力の差がX方向位置情報を、Y方向の2個
のアンプの出力の差がY方向の位置情報を与えるよう構
成されている。
ざく状の複数の抵抗層32a、32b−・−を互いに平
行に形成し、その裏面にはこれと直交して同じく複数の
抵抗層33a、33b−を形成し、核抵抗層32a、3
2b−133a、33b−の一端から取り出される電荷
を抵抗回路網34゜35で分割して、X方向、Y方向そ
れぞれ2個のアンプに導いている。そしてX方向の2個
のアンプの出力の差がX方向位置情報を、Y方向の2個
のアンプの出力の差がY方向の位置情報を与えるよう構
成されている。
第4図に示す従来装置は、特開昭61−14591号に
おいてNZされている装置であって、行列状に半導体検
出素子Dijを互いに独立的に配置し、各行および各列
ごとに1個づつアンプを設けて、各検出素子の出力をそ
れぞれ該当する行と列のアンプに導いている。そして、
例えば各アンプの出力をディスクリミネータをを介して
パルス化し、X−Y方向のデジタル位置情報を得るよう
構成されている。
おいてNZされている装置であって、行列状に半導体検
出素子Dijを互いに独立的に配置し、各行および各列
ごとに1個づつアンプを設けて、各検出素子の出力をそ
れぞれ該当する行と列のアンプに導いている。そして、
例えば各アンプの出力をディスクリミネータをを介して
パルス化し、X−Y方向のデジタル位置情報を得るよう
構成されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
一般に、この種の検出装置においては、入力段にFET
を用いた電荷感応型アンプが使用されるが、この電荷感
応型アンプでは、アンプの入力容量を01とすると、C
21に比例してノイズが増大する。一般的にはCI≧1
0. Fでこのノイズが支配的になるとみてよい。
を用いた電荷感応型アンプが使用されるが、この電荷感
応型アンプでは、アンプの入力容量を01とすると、C
21に比例してノイズが増大する。一般的にはCI≧1
0. Fでこのノイズが支配的になるとみてよい。
上述した第3図および第4図に示す従来装置においては
、各アンプの入力容量C1は、検出素子1個分の容量を
Cとし、1個のアンプにn個の素子を接続した場合には
n−cとなる。従ってそのノイズパワーは(n −c)
”に比例して大となり、nを大きくするとノイズは極め
て大となってしまう。また、高インピーダンスのアンプ
入力部を引き回すことは、誘導雑音に対しても弱く、好
ましくない。
、各アンプの入力容量C1は、検出素子1個分の容量を
Cとし、1個のアンプにn個の素子を接続した場合には
n−cとなる。従ってそのノイズパワーは(n −c)
”に比例して大となり、nを大きくするとノイズは極め
て大となってしまう。また、高インピーダンスのアンプ
入力部を引き回すことは、誘導雑音に対しても弱く、好
ましくない。
本発明の目的は、アンプの入力容量を低くし、もって低
雑音の半導体放射線検出装置を提供することにある。
雑音の半導体放射線検出装置を提供することにある。
〈問題点を解決するための手段〉
上記の目的を達成するための構成を、実施例に対応する
第1図、第2図を参照しつつ説明すると、本発明は、化
合物半導体基板1の一面に共通のバイアス電極2を設け
、その反対側の面には、各画素に対応させるべく行列状
に複数個の信号取り出し電極38.3□、・・・3ムj
+ ”−・を設けて放射線二次元検出器アレイDを形成
する。信号取り出し電極3iJの各行ごと、および各列
ごとに対応してそれぞれ1個づつアンプA XI 、A
X!+ ’−’−’) A YI+ A VZ+ ”
’を配設する。また、各信号取り出し電極38、には、
それぞれ2個のトランジスタ(例えばFET)41゜4
2のベース(ゲート)および2個の抵抗51゜52の一
端を接続する。このうち、一方のトランジスタ41のコ
レクタ(ドレイン)および一方の抵抗51の他端は該当
する行のアンプAX!に、他方のトランジスタ42のコ
レクタ(ドレイン)お−よび他方の抵抗の他端は該当す
る列のアンプAy7に、それぞれ接続する。そして、各
行各列のアンプA Xi+ Ayjの出力から、放射線
の二次元入射位置情報を得るよう構成する。
第1図、第2図を参照しつつ説明すると、本発明は、化
合物半導体基板1の一面に共通のバイアス電極2を設け
、その反対側の面には、各画素に対応させるべく行列状
に複数個の信号取り出し電極38.3□、・・・3ムj
+ ”−・を設けて放射線二次元検出器アレイDを形成
する。信号取り出し電極3iJの各行ごと、および各列
ごとに対応してそれぞれ1個づつアンプA XI 、A
X!+ ’−’−’) A YI+ A VZ+ ”
’を配設する。また、各信号取り出し電極38、には、
それぞれ2個のトランジスタ(例えばFET)41゜4
2のベース(ゲート)および2個の抵抗51゜52の一
端を接続する。このうち、一方のトランジスタ41のコ
レクタ(ドレイン)および一方の抵抗51の他端は該当
する行のアンプAX!に、他方のトランジスタ42のコ
レクタ(ドレイン)お−よび他方の抵抗の他端は該当す
る列のアンプAy7に、それぞれ接続する。そして、各
行各列のアンプA Xi+ Ayjの出力から、放射線
の二次元入射位置情報を得るよう構成する。
〈作用〉
化合物半導体基板1の、各信号取り出し電極31J配設
領域はそれぞれ検出素子S ijを形成し、その複数個
が1個のアンプに接続されることになるが、各アンプか
らみたとき、検出素子1個について1個づつトランジス
タ41 (42)が介在するから、例えばアンプ1個
にn個の検出素子を接続するとき、検出素子1個の容量
をCとすると、そのノイズパワーはn −c”に比例す
ることになり、従来の1/nに低減される。
領域はそれぞれ検出素子S ijを形成し、その複数個
が1個のアンプに接続されることになるが、各アンプか
らみたとき、検出素子1個について1個づつトランジス
タ41 (42)が介在するから、例えばアンプ1個
にn個の検出素子を接続するとき、検出素子1個の容量
をCとすると、そのノイズパワーはn −c”に比例す
ることになり、従来の1/nに低減される。
〈実施例〉
本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。
第1図は本発明実施例の構造を示す分解斜視図である。
例えばCdTeやHg1.等の結晶からなる化合物半導
体基板1の一面側には、金等を一様に蒸着してなる共通
のバイアス電極2が形成されており、この電極2には高
抵抗6を介して高圧電源が接続される。
体基板1の一面側には、金等を一様に蒸着してなる共通
のバイアス電極2が形成されており、この電極2には高
抵抗6を介して高圧電源が接続される。
基板1の反対側の面には、各画素に対応させるべく、行
列状に複数個の信号取り出し電極3゜。
列状に複数個の信号取り出し電極3゜。
3.2.−・・3ij、・・・が形成されており、バイ
アス電極2側を放射線入射側とする放射線二次元検出器
アレイDを形成している。
アス電極2側を放射線入射側とする放射線二次元検出器
アレイDを形成している。
この検出器アレイDの信号取り出し電極3五、側の面に
は、後述するように1個の信号取り出し電極3ijにつ
いてそれぞれ2個のFETと2個の高抵抗を内蔵した基
板7が配置され、更にこの基板7を介して、信号取り出
し電極の各行および各列はそれぞれの行および列に対応
して1個づつ設けられたアンプAx+、Ax□、 −−
−、A y 1 、 A y□、−に接続される。
は、後述するように1個の信号取り出し電極3ijにつ
いてそれぞれ2個のFETと2個の高抵抗を内蔵した基
板7が配置され、更にこの基板7を介して、信号取り出
し電極の各行および各列はそれぞれの行および列に対応
して1個づつ設けられたアンプAx+、Ax□、 −−
−、A y 1 、 A y□、−に接続される。
第2図はその具体的な回路構成を示す結線図である。
化合物半導体基板1の、各信号取り出し電極38、配設
領域は、それぞれ1画素に対応する検出素子S ijを
形成するが、この各検出素子S ijの信号取り出し電
極3.jには、それぞれ、2個のFET41゜42のゲ
ートと、2個の高抵抗51.52の一端が、互いに並列
に接続される。そして、一方のFET41のドレインは
、その検出素子Stjが属する行のアンプA>Hの入力
端子に接続され、一方の高抵抗51の他端は、同じくア
ンプAx+のフィードバック出力端子に接続される。ま
た、他方のFET42のドレインは、その検出素子S
ijが属する列のアンプAYjの入力端子に接続され、
他方の高抵抗52の他端は、同じアンプAYJのフィー
ドバック出力端子に接続される。更に、FET41゜4
2のソースは接地される。
領域は、それぞれ1画素に対応する検出素子S ijを
形成するが、この各検出素子S ijの信号取り出し電
極3.jには、それぞれ、2個のFET41゜42のゲ
ートと、2個の高抵抗51.52の一端が、互いに並列
に接続される。そして、一方のFET41のドレインは
、その検出素子Stjが属する行のアンプA>Hの入力
端子に接続され、一方の高抵抗51の他端は、同じくア
ンプAx+のフィードバック出力端子に接続される。ま
た、他方のFET42のドレインは、その検出素子S
ijが属する列のアンプAYjの入力端子に接続され、
他方の高抵抗52の他端は、同じアンプAYJのフィー
ドバック出力端子に接続される。更に、FET41゜4
2のソースは接地される。
以上の本発明実施例において、放射線が検出素子S i
jに入射すると、その表面に電荷が発生し、その信号は
信号取り出し電極31、を介して2個のFET41,4
2のゲートに供給される。これにより、そのFET41
,42のドレインには電圧が発生し、その電圧信号はそ
れぞれ該当する行および列のアンプAHおよびA□に入
力され、そのアンプA X iとAoの出力端子には、
1個の検出素子に1個のアンプを接続した場合に比して
半分の波高値のパルス状の信号が現れる。これによって
、どの検出素子に放射線が入射したか、つまり、放射線
の入射位置のX−Y位置情報が得られ、このような出力
を例えばディスクリミネータを介して2値化し、メモリ
に書き込めば、放射線の二次元入射位置のデジタル位置
情報を集めることができる。
jに入射すると、その表面に電荷が発生し、その信号は
信号取り出し電極31、を介して2個のFET41,4
2のゲートに供給される。これにより、そのFET41
,42のドレインには電圧が発生し、その電圧信号はそ
れぞれ該当する行および列のアンプAHおよびA□に入
力され、そのアンプA X iとAoの出力端子には、
1個の検出素子に1個のアンプを接続した場合に比して
半分の波高値のパルス状の信号が現れる。これによって
、どの検出素子に放射線が入射したか、つまり、放射線
の入射位置のX−Y位置情報が得られ、このような出力
を例えばディスクリミネータを介して2値化し、メモリ
に書き込めば、放射線の二次元入射位置のデジタル位置
情報を集めることができる。
ここで、各アンプ人。il A□には、例えば検出素子
をnXn個配列した場合には第4図に示す従来′装置と
同様、それぞれn個づつの検出素子が接続されることに
なるが、アンプA 1B、 Ayjにはその入力前段に
検出素子1個について1個づつFETが介在するから、
アンプの入力容量に起因するノイズパワーは、検出素子
1個の容量をCとするとn−c”に比例することになり
、第4図の装置に比して1/Hに低減する。ここにおい
て、1個のアンプにはn個のFETが接続されるが、周
知 ゛の通り、FETの容量は検出素子に比して充分に
小さくすることが可能であって、FETの接続個数の増
大に起因するノイズの増大は無視し得る。
をnXn個配列した場合には第4図に示す従来′装置と
同様、それぞれn個づつの検出素子が接続されることに
なるが、アンプA 1B、 Ayjにはその入力前段に
検出素子1個について1個づつFETが介在するから、
アンプの入力容量に起因するノイズパワーは、検出素子
1個の容量をCとするとn−c”に比例することになり
、第4図の装置に比して1/Hに低減する。ここにおい
て、1個のアンプにはn個のFETが接続されるが、周
知 ゛の通り、FETの容量は検出素子に比して充分に
小さくすることが可能であって、FETの接続個数の増
大に起因するノイズの増大は無視し得る。
なお、以上の実施例では、各検出素子にそれぞれ2個の
FETを接続した場合について説明したが、FET以外
のトランジスタを用い得ることは勿論で、この場合、ゲ
ートはベースに、ドレインはコレクタに、ソースはエミ
ッタに、それぞれ置換される。ただし、使用するトラン
ジスタは入力インピーダンスが高いものほど望ましいこ
とは云うまでもない。
FETを接続した場合について説明したが、FET以外
のトランジスタを用い得ることは勿論で、この場合、ゲ
ートはベースに、ドレインはコレクタに、ソースはエミ
ッタに、それぞれ置換される。ただし、使用するトラン
ジスタは入力インピーダンスが高いものほど望ましいこ
とは云うまでもない。
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明によれば、行列状に配置され
た放射線検出素子の各行および各列について1個づつア
ンプを設け、各検出素子には□それぞれ2個のトランジ
スタのベースと2個の抵抗の一端を接続し、そのうち一
方のトランジスタのコレクタおよび抵抗の他端を該当す
る行のアンプに接続し、他方のトランジスタのコレクタ
および抵抗の他端を該当する列のアンプに接続したから
、1個のアンプの入力段に1個のトランジスタを設けて
そのトランジスタにn個の検出素子を接続する従来の装
置に比して、アンプ入力容量に起因するノイズパワーが
1/nに低減する。
た放射線検出素子の各行および各列について1個づつア
ンプを設け、各検出素子には□それぞれ2個のトランジ
スタのベースと2個の抵抗の一端を接続し、そのうち一
方のトランジスタのコレクタおよび抵抗の他端を該当す
る行のアンプに接続し、他方のトランジスタのコレクタ
および抵抗の他端を該当する列のアンプに接続したから
、1個のアンプの入力段に1個のトランジスタを設けて
そのトランジスタにn個の検出素子を接続する従来の装
置に比して、アンプ入力容量に起因するノイズパワーが
1/nに低減する。
また、各検出素子に対応させて2個のトランジスタを設
けて、検出素子の出力をトランジスタを通過させた後で
アンプに導くよう構成したから、トランジスタと検出素
子との間の結線を従来に比して著しく短縮化することが
可能となり、誘導雑音にも強い放射線位置検出装置が得
られる。
けて、検出素子の出力をトランジスタを通過させた後で
アンプに導くよう構成したから、トランジスタと検出素
子との間の結線を従来に比して著しく短縮化することが
可能となり、誘導雑音にも強い放射線位置検出装置が得
られる。
第1図は本発明実施例の構造を示す分解斜視図、第2図
はその回路構成を示す結線図、 第3図および第4図はそれぞれ従来の放射線位置検出装
置の説明図である。 1・・・化合物半導体基板 2・・・バイアス電極 3、、.3.2.−3□1,3□z、−344・・・信
号取り出し電極 41.42・・・FET 51.52・・・高抵抗 Sz、S1□、−・S21+ s、□、 ’−’S4
4・・・検出素子 AXI+AX2+’−−”+Ayl、Ay2.”’−・
・・アンプ 特許出願人 株式会社島津製作所 代 理 人 弁理士 西1)新 第1図
はその回路構成を示す結線図、 第3図および第4図はそれぞれ従来の放射線位置検出装
置の説明図である。 1・・・化合物半導体基板 2・・・バイアス電極 3、、.3.2.−3□1,3□z、−344・・・信
号取り出し電極 41.42・・・FET 51.52・・・高抵抗 Sz、S1□、−・S21+ s、□、 ’−’S4
4・・・検出素子 AXI+AX2+’−−”+Ayl、Ay2.”’−・
・・アンプ 特許出願人 株式会社島津製作所 代 理 人 弁理士 西1)新 第1図
Claims (1)
- 化合物半導体基板の一面に共通のバイアス電極、を設け
るとともに、その反対側の面には、各画素に対応させる
べく行列状に複数個の信号取り出し電極を設けて放射線
二次元検出器アレイを形成し、上記信号取り出し電極の
各行ごと、および各列ごとに対応してそれぞれ1個づつ
アンプを配設し、上記各信号取り出し電極には、それぞ
れ2個のトランジスタのベースおよび2個の抵抗の一端
を接続し、かつ、その一方のトランジスタのコレクタお
よび一方の抵抗の他端は該当する行のアンプに、他方の
トランジスタのコレクタおよび他方の抵抗の他端は該当
する例のアンプに、それぞれ接続し、上記各行各列のア
ンプ出力から放射線の二次元入射位置情報を得るよう構
成してなる、半導体放射線位置検出装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62034288A JP2621159B2 (ja) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | 半導体放射線位置検出装置 |
US07/155,363 US4804854A (en) | 1987-02-16 | 1988-02-12 | Low-noise arrayed sensor radiation image detecting system wherein each sensor connects to a buffer circuit |
KR1019880001396A KR920001114B1 (ko) | 1987-02-16 | 1988-02-13 | 반도체 방사선 위치 검출장치 |
CN88100848A CN1023836C (zh) | 1987-02-16 | 1988-02-15 | 低噪声射线图象探测系统 |
DE8888301268T DE3862603D1 (de) | 1987-02-16 | 1988-02-16 | Strahlungsdarstellungsvorrichtung mit diskreter detektorenanordnung. |
EP88301268A EP0287197B1 (en) | 1987-02-16 | 1988-02-16 | System for arrayed radiation detectors for imaging |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62034288A JP2621159B2 (ja) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | 半導体放射線位置検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63200088A true JPS63200088A (ja) | 1988-08-18 |
JP2621159B2 JP2621159B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=12409966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62034288A Expired - Lifetime JP2621159B2 (ja) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | 半導体放射線位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2621159B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0997952A2 (en) * | 1998-10-30 | 2000-05-03 | Riken | Semiconductor image position sensitive device |
JP2004534395A (ja) * | 2001-06-15 | 2004-11-11 | フォルシュングスツェントルム ユーリッヒ ゲーエムベーハー | 微細構造を有する両面型位置検知型検出器 |
JP2009243960A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Fujifilm Corp | 放射線画像撮影装置 |
CN105182401A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-23 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 一种核探测器晶体位置识别装置 |
-
1987
- 1987-02-16 JP JP62034288A patent/JP2621159B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0997952A2 (en) * | 1998-10-30 | 2000-05-03 | Riken | Semiconductor image position sensitive device |
EP0997952A3 (en) * | 1998-10-30 | 2003-11-19 | Riken | Semiconductor image position sensitive device |
US6847025B1 (en) | 1998-10-30 | 2005-01-25 | Riken | Semiconductor image position sensitive device |
JP2004534395A (ja) * | 2001-06-15 | 2004-11-11 | フォルシュングスツェントルム ユーリッヒ ゲーエムベーハー | 微細構造を有する両面型位置検知型検出器 |
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CN105182401A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-23 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 一种核探测器晶体位置识别装置 |
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