JPS63238584A - 放射線検出装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、放射線ＣＴスキャナ、放射線テレビジョン等
の放射５１検出器として使用される放射線検出装置に関
する。

（従来の技術） 第４図は従来のこの種の放射線検出装置の一構成例を示
す斜視図であって、図中１は放射線例えばＸ線２が当た
ると発光するシンチレータ板、３は複数の光ファイバを
束ねてなるファイバプレート、４は複数チャンネルの光
電変換素子群としてのホトダイオードアレイと電荷転送
素子としてのＣＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　−Ｃｏｕｐｌｅ
ｄ　−Ｄｅｖｉｃｅ　）とを組合わせてなる光用リニア
アレイセンサであり、このリニアアレイセンサ４の各チ
ャンネルにファイバプレート３を介してシンチレータ板
１で発光したＸ線像を写し込む。つまり、シンチレータ
板１にて発生した光を多数の光ファイバでそれぞれ平行
光束に変換しながら取込み、リニアアレイセンサ４にお
ける該当チャンネルの光電変換素子に導くようになって
いる。

しかるに、このような従来装置には次のような欠点があ
った。すなわち、シンチレータ板１にて発生した光はフ
ァイバプレート３との接合面を通過し、さらにファイバ
プレート３とリニアアレイセンサ４との接合面とを通過
してリニアアレイセンサ４に取込まれる。このため１口
れら接合面での反射等によりシンチレータ板１にて発生
じた光を効率よくリニアアレイセンサ４における該当チ
ャンネルの光電変換素子に導くことができなった上、他
チャンネルとのクロストークが発生し、検出誤差を生じ
易かった。

（発明が解決しようとする問題点） 上’ｒＬしたように、従来装置においては、接合面での
光の反射に起因して高精度な放射線検出が因！「であっ
ｔ二。

そこで本発明は、ファイバプレートのコア部をシンチレ
ータ板と同様の材質で形成することによりシンチレータ
板を不要にしくｑ、コアにて発生した光を他のチャンネ
ルとのクロストークを生じることなく効率よくリニアア
レイセンサまで導くことが可能で、誤差の少ない高精度
な放射線検出を行ない（りる放射線検出装置を提供する
ことを目的とする。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明の放射線検出装置は、けい光物質でコア部を形成
した光ファイバを複数本束ねて形成されるファイバプレ
ートと、このファイバプレートの光ファイバ切出し面に
接合される光電変換素子群と、前記ファイバプレー１・
の光電変換素子群接合面以外を被覆する光反射膜と、前
記光電変換素子群にてそれぞれ光電変換された光情報を
読出す手段とを備えたものである。

（作用） このような手段を講じた放射線検出装置であれば、ファ
イバプレートに放射線が投射されると、このファイバプ
レートのコア部を形成するけい光物質で放射線が光に変
換され、この光はファイバ内をクロストークを生じるこ
となく、かつ光反射膜により外部へ漏れることなく光電
変換素子群の該当チャンネルに導かれ、ここで電気信号
に変換されて読出される。

（実胎例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の一実籠例の外１！構成を示す斜視図で
ある。同図において１１はけい光物質をコア材とする多
数の光ファイバを束ねて形成されるシンチレータファイ
バプレートである。１２は１０２４チヤンネルまたは２
０４８チヤンネルのリニアアレイを形成する光電変換素
子群としてのホトダイオードアレイと、このホトダイオ
ードアレイにて光電￥換された光情報を読出す手段とを
組合わせてなる光用リニアアレイセンサであって、前記
シンチレータファイバプレート１１の光ファイバ切出し
面が上記ホトダイオードアレイの入力側に直結している
。１３は例えばアルミニウムからなる光反射膜であって
、前記シンチレータファイバプレート１１のホトダイオ
ードアレイ接合面を除く外周面を被覆する。そして、全
体の形状は例えばＤＩＰタイプのＩＣ状の形をなしてい
る。

なお、Ｉｌｉ射線２の入射方向は同図ではシンチレータ
ファイバプレート１１に対し水平方向となっているが、
垂直方向、斜め方向など、どの方向からでもよい。

第２図は前記シンチレータファイバプレート１１を形成
する１本のシンチレータファイバ１１−１の断面構造図
であって、円筒状のシンチレータコア２１の周囲には光
を屈折させるクラッド２２が？！！！覆されている。し
かして、同図に示すように、シンチレータコア２１に入
射した放射線２は光に変換され、シンチレータコア２１
とクラッド２２との接合面にて反射を繰返しながら出力
側へ導かれる。

第３図はりニアアレイセンサ１２の具体的な回路構成図
である。ホトダイオードアレイ３０は、ホトダイオード
３１とホトダイオード３１からの電荷を蓄積する電荷蓄
積用コンデンサ３２どで１チヤンネルを構成し、各チャ
ンネル毎の出力端はそれぞれ対応するスイッチングトラ
ンジスタ３３のエミッタ端子に接続している。各スイッ
チングトランジスタ３３はシフトレジスタ３４の出力に
応じて駆動するようになっており、各スイッチングトラ
ンジスタ３３のコレクタ端子は共通してビデオ出力端子
３５に接続している。シフトレジスタ３４は駆動回路３
６からの３相駆動パルスによつて１ｉｌｌ　Ｍされ、前
記スイッチングトランジスタ３３を順次走査して各チャ
ンネル毎に電気信号に変換された光情報をビデオ出力端
子から読出すようになっている。

次に、本実茄例装置の動作について説明する。

今、第１図に示す如く、シンチレータファイバプレー１
・１１に対して水平方向からＸ線等の放射線２が投射さ
れると、放射線２は各シンチレータファイバ１１−１の
シンチレータコア２１にて光に変換され、シンチレータ
コア２１とクラッド２２との接合面で反射を繰返しなが
ら出力側に直結された該当チャンネルのホトダイオード
３１に導かれる。なお、シンチレータファイバ１１−１
の出力側と相反する側には光反射膜１３が被覆されてい
るため、ここでも光が反射して外部へ漏れるおそれがな
いので、放射線量に相当する光は効率良く出力側へ導か
れる。また、上記光反射膜１３は外部からの外乱光の侵
入を防止する役目も兼ねている。

しかして、各チャンネルのフォトダイオード３１では光
電変換が行なわれ、光ωに相当する電荷が対応する電荷
蓄積用コンデンサ３２に蓄積される。一方、シフトレジ
スタ３４は駆動回路３６からの３相駆動パルスによって
駆動され、スイッチングトランジスタ３３を順次オン動
作させる。

そうすると、オン動作したトランジスタ３３からは対応
する電荷蓄積コンデンサ３２にて蓄積された電荷がビデ
オ出力端子３５から出力される。すなわち、シフトレジ
スタ３４によってスイッチングトランジスタ３３を順次
走査することにより光電変換された光情報、つまりはシ
ンチレータファイバプレート１１に投射された放射線情
報が各チャンネル毎に、ビデオ出力端子３５から出力さ
れる。

このように、本実施例によれば、ファイバプレート１１
のコア部にシンチレータを用い、ファイバプレート１１
に投射された放Ｇ’ｌ　Ｉ！を直接光に変換して伝送す
ることができるので、第４図に示す従来例のシンチレー
タ板１が不要となる。したがって、シンチレータ板１と
ファイバプレート３との接合面での光反射によるクロス
トークを除去できる。また、シンチレータファイバプレ
ート１１内のシンチレータコア２１にて発生した光はシ
ンチレータコア２１とクラッド２２との接合面で反ｑ１
シ、かつ光反射膜１３でも反射して効率良く出力側に導
かれる上、光反射膜１３によって外部からの外乱光の浸
入を防止できる。したがって、放射線ａに相当する光が
効率良く該当検出チャンネルの光電変換素子に導かれる
上、他の検出チャンネルとのクロストークも減少しつる
ので、検出誤差を著しく低減することができ、精度の高
い放射線検出を行なうことができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。

例えば、前記実施例では直線状のシンチレータファイバ
プレート１１の一端にリニアアレイセンサ１２を結合し
た場合を示したが、この場合、垂直方向から放射線２を
照射すると放射線２が直接リニアアレイセンサ１２に投
射されることがあり、センサの故障等を招くおそれがあ
る。そこで、シンチレータファイバを曲折させてその先
端にリニアアレイセンサ１２を接合させ、放射線２の投
射方向からりニアアレイセンサ１２をずらすように構成
してもよい。また、シンチレータファイバ１１−１を逆
円雄状とし、小径面に光電変換素子を直結させるように
することにより、隣接する検出チャンネル間のクロスト
ークを防止できる。

また、前記実施例ではりニアアレイセンサ１２を第３回
に示す構成としたが、これに限るものではない。例えば
、光電変模索子としてホトダイオード３１を用い、電荷
Ｎｍ用コンデンサ３２で電荷を蓄積する場合を示したが
、ＣＯＤを用いて光電変換および電荷の蓄積を行なうよ
うにしてもよい。また、電荷の蓄積はＭＯＳキャパシタ
を代行させることも可能である。ざらに、リニアアレイ
ではな（エリアセンサとすることも可能なのは言うまで
もない。

このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実
施可能であるのは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、ファイバプレー
トのコア部をシンチレータ板と同様の材質で形成するこ
とによりシンチレータ板を不要にし１り、コアにて発生
した光を他のチャンネルとのクロストークを生じること
なく効率よくリニアアレイセンサまで導くことが可能で
、誤差の少ない高情度な放射線検出を行ない１ｑる放射
線検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

？Ｊ１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す図であ
って、第１図は全体構成を示す斜視図、第２図はシンチ
レータファイバの断面構造図、第３図はりニアアレイセ
ンサの回路構成図、第４図は従来の放射線検出装置の斜
視図である。 １１・・・シンチレータファイバプレート、１２・・・
光用リニアアレイセンサ、１３・・・光反射膜、２１・
・・シンチレータコア、２２・・・クラッド、３０・・
・ホトダイオードアレイ、３３・・・スイッチングトラ
ンジスタ、３４・・・シフトレジスタ、３６・・・駆動
回路。 第　１７ ↓ 第　２因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. けい光物質を含む光ファイバを複数本束ねて形成される
   ファイバプレートと、このファイバプレートの光ファイ
   バ切出し面に接合される光電変換素子群と、前記ファイ
   バプレートの光電変換素子群接合面以外を被覆する光反
   射膜と、前記光電変換素子群にてそれぞれ光電変換され
   た光情報を読出す手段とを具備したことを特徴とする放
   射線検出装置。