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

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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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Masayuki Kamegawa
亀川 正之
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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。

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。
〈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。
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。
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。
〈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。
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。
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。
〈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。
〈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。
〈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。
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゜。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〈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。
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP62034288A 1987-02-16 1987-02-16 半導体放射線位置検出装置 Expired - Lifetime JP2621159B2 (ja)

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KR1019880001396A KR920001114B1 (ko) 1987-02-16 1988-02-13 반도체 방사선 위치 검출장치
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DE8888301268T DE3862603D1 (de) 1987-02-16 1988-02-16 Strahlungsdarstellungsvorrichtung mit diskreter detektorenanordnung.
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