JPS6375589A - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
- Publication number
- JPS6375589A JPS6375589A JP61220339A JP22033986A JPS6375589A JP S6375589 A JPS6375589 A JP S6375589A JP 61220339 A JP61220339 A JP 61220339A JP 22033986 A JP22033986 A JP 22033986A JP S6375589 A JPS6375589 A JP S6375589A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- radiation detector
- detector
- voltage
- amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000005250 beta ray Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005260 alpha ray Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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、厚さ測定装置等に用いられる放射線検出器に
関し、更に詳しくは半導体結晶を用いた放射線検出器の
湿度変化に伴う出力の変動を除去した放射線検出器に関
する。
関し、更に詳しくは半導体結晶を用いた放射線検出器の
湿度変化に伴う出力の変動を除去した放射線検出器に関
する。
〈従来の技術〉
従来、放射線検出器としては電離箱が用いられている。
この電離箱は２つの電極を気体または液体の中で向かい
合せ、その間に直流高電圧を印加して電場を作り、生成
電子またはイオンを各電極に集め生成イオン対に比例し
た情報を電極における電気的変化として得ることにより
、放射線が失ったエネルギーと生成イオン対数との比例
関係から放射線の強度、線量、エネルギーなどを測定す
るものである。
合せ、その間に直流高電圧を印加して電場を作り、生成
電子またはイオンを各電極に集め生成イオン対に比例し
た情報を電極における電気的変化として得ることにより
、放射線が失ったエネルギーと生成イオン対数との比例
関係から放射線の強度、線量、エネルギーなどを測定す
るものである。
この様な電離箱では密封圧力容器を必要とし。
気体のβ線のエネルギー吸収係数が小さいため容器を大
きくする必要があり、入射口径も小さくすることが出来
なかった。したがって、空間分解能を高クシ、小形化す
ると感度が小さくなり統計的揺ぎによるノイズが大きく
なるという問題があった。また、電離した気体が電極ま
で走１う覆る時間が長いため応答速度が遅いという問題
があった。
きくする必要があり、入射口径も小さくすることが出来
なかった。したがって、空間分解能を高クシ、小形化す
ると感度が小さくなり統計的揺ぎによるノイズが大きく
なるという問題があった。また、電離した気体が電極ま
で走１う覆る時間が長いため応答速度が遅いという問題
があった。
近年、上記従来の電離箱に比較して小型、高感度で応答
速度も早く、シかも統計的揺ぎに基づくノイズの小さい
半導体結晶を用いた放射線検出器が提案されている。
速度も早く、シかも統計的揺ぎに基づくノイズの小さい
半導体結晶を用いた放射線検出器が提案されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、半導体結晶を用いた放射線検出器は出力
の温度係数や暗電流の温度変化が大きく。
の温度係数や暗電流の温度変化が大きく。
電離箱と同等の温度変化に伴う出力変動を期待するには
±０．１℃稈度で温度を制御する必要がある。しかし、
放射線検出器の温億を±０．１℃程度に維持することは
非常に困難なため実用化には至っていない。
±０．１℃稈度で温度を制御する必要がある。しかし、
放射線検出器の温億を±０．１℃程度に維持することは
非常に困難なため実用化には至っていない。
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みて成されたもので
、半導体結晶を用いた放射線検出器の温度変化に基づく
出力の変動を除去することにより。
、半導体結晶を用いた放射線検出器の温度変化に基づく
出力の変動を除去することにより。
小形、高感麿、低ノイズの放射線検出器を実現すること
を目的とする。
を目的とする。
く問題点を解決するための手段〉
上記問題点を解決するための本発明の構成は。
出力電流を電流−電圧変換アンプにより増幅して出力す
る半導体結晶を用いた放射線検出器において、前記放射
線検出器に印加するバイアス電圧を零にする手段を設け
たことを特徴とするものである。
る半導体結晶を用いた放射線検出器において、前記放射
線検出器に印加するバイアス電圧を零にする手段を設け
たことを特徴とするものである。
〈実施例〉
第１図は本発明に係かる放射線検出器の一実施例を示す
構成説明図で、３は半導体結晶（例えばＰ型Ｃｄ Ｔｅ
）からなるウェハである。このつ■ハ３の一方の而に
は真空蒸着等により０．５μｍ程度の厚さに△！電極１
が形成され、熱処理（４００〜４５０℃で１００分間程
度保持）により合金化してＡ！電極下にｐｎ接合２が形
成されている。他方の面にはＡ ＬＪめっき（塩化金水
溶液塗布等の方法による）によりオーミック電極４が形
成され、Ａｌ−Ｃｄ丁ｅ −ＡｕニヨＶ）タイｔ−１’
カ形成されている。電極１．４にはリード線８，８ａが
接続されており、Ａｆｆｉ電極１側は接地され。
構成説明図で、３は半導体結晶（例えばＰ型Ｃｄ Ｔｅ
）からなるウェハである。このつ■ハ３の一方の而に
は真空蒸着等により０．５μｍ程度の厚さに△！電極１
が形成され、熱処理（４００〜４５０℃で１００分間程
度保持）により合金化してＡ！電極下にｐｎ接合２が形
成されている。他方の面にはＡ ＬＪめっき（塩化金水
溶液塗布等の方法による）によりオーミック電極４が形
成され、Ａｌ−Ｃｄ丁ｅ −ＡｕニヨＶ）タイｔ−１’
カ形成されている。電極１．４にはリード線８，８ａが
接続されており、Ａｆｆｉ電極１側は接地され。
ＡＵ電極４側は出力信号を電流／電圧変換増幅器（以下
１／Ｖアンプという）５の反転端子側に接続されており
、Ｉ／Ｖアンプの反転−非反転端子間にはコンパレータ
６が接続されている。
１／Ｖアンプという）５の反転端子側に接続されており
、Ｉ／Ｖアンプの反転−非反転端子間にはコンパレータ
６が接続されている。
上記第１図の構成において、△！電極１側から例えばβ
線を照射するとへｌ電極下に形成されたｐｎ接合の拡散
電位の電界でβ線によって生成された電子、正孔を電極
まで加速し補集りる。この結果、Ａｌ２−Ｃｄ７ｅ−八
〇で構成されるダイオードに電流が流れ、起電力動作方
式のβ線の検出器を構成することができる。
線を照射するとへｌ電極下に形成されたｐｎ接合の拡散
電位の電界でβ線によって生成された電子、正孔を電極
まで加速し補集りる。この結果、Ａｌ２−Ｃｄ７ｅ−八
〇で構成されるダイオードに電流が流れ、起電力動作方
式のβ線の検出器を構成することができる。
検出器の出力電流はＩ／Ｖアンプ５で増幅され電圧に変
換される。この場合、一般にＩ／Ｖアンプ５は高入力イ
ンピーダンス（１０盲３Ω以上）。
換される。この場合、一般にＩ／Ｖアンプ５は高入力イ
ンピーダンス（１０盲３Ω以上）。
低オフセツト電流（１ｐＡ以下）が要求される場合が多
いが、入力オフセット電圧が低いアンプがほとんど無い
ため、検出器にオフセット電圧（数ｍＡ＞が印加される
場合がある。
いが、入力オフセット電圧が低いアンプがほとんど無い
ため、検出器にオフセット電圧（数ｍＡ＞が印加される
場合がある。
この発明はＩ／Ｖアンプ５の非反転入力端子側にフンパ
レータ６の出力端子を接続し、このコンパレータの一方
の入力側に検出器の出力を接続し。
レータ６の出力端子を接続し、このコンパレータの一方
の入力側に検出器の出力を接続し。
他方の入力側を接地することにより検出器の反転。
非反転端子間の電圧が常に零ボルトになるように構成し
たものである。
たものである。
第２図は本発明の有為性を立証するために製作した放射
線検出器の構成図で、第１図と同一要素には同−符ｇを
付しである。この例では放射線検出器の出力側とｒ／Ｖ
アンプ５の間に可変バイアス電圧源１０を設（プている
。
線検出器の構成図で、第１図と同一要素には同−符ｇを
付しである。この例では放射線検出器の出力側とｒ／Ｖ
アンプ５の間に可変バイアス電圧源１０を設（プている
。
第３図は第２図に示す構成の放射線検出器を動＝５−
作させ、β線を照射しない場合における暗電流のバイア
ス電圧および検出器温度の変化に対する出力電圧の変化
を示したものである。図によればバイアス電圧が零の場
合は出力電圧はほとんど変化しないがバイアス電圧を大
きくした場合は暗電流の温度変動により出力電圧が大き
く変化していることが分る。
ス電圧および検出器温度の変化に対する出力電圧の変化
を示したものである。図によればバイアス電圧が零の場
合は出力電圧はほとんど変化しないがバイアス電圧を大
きくした場合は暗電流の温度変動により出力電圧が大き
く変化していることが分る。
第４図はβ線（実験ではＢ ５１（ｒを用いた）を照射
した場合の出力の変化を示す図で、この場合の出力はβ
線出力と暗電流による出力の和となり出力の温度係数は
複雑なものとなっている。
した場合の出力の変化を示す図で、この場合の出力はβ
線出力と暗電流による出力の和となり出力の温度係数は
複雑なものとなっている。
第５図は第３図の検出器の温度変化によって変化する暗
電流による出力変動を第４図の出力より差引いてβ線出
力を示したもので、はぼ一定の出力の温度係数を得るこ
とが出来る。
電流による出力変動を第４図の出力より差引いてβ線出
力を示したもので、はぼ一定の出力の温度係数を得るこ
とが出来る。
以上のことから、検出器に印加されるバイアス電圧を零
ボルトにすれば、Ｉ／Ｖアンプの入力オフセット電圧の
バラツキによる誤差、暗電流の出力の温度変動を本質的
に除去し、β線のみの出力を容易に取出す事が出来、モ
の出力の温度係数も一定となるので補正計算等が非常に
簡単になる。
ボルトにすれば、Ｉ／Ｖアンプの入力オフセット電圧の
バラツキによる誤差、暗電流の出力の温度変動を本質的
に除去し、β線のみの出力を容易に取出す事が出来、モ
の出力の温度係数も一定となるので補正計算等が非常に
簡単になる。
なお２本実施例においてはβ線検出器として説明したが
１本実施例に限ることなくα線２粒子線。
１本実施例に限ることなくα線２粒子線。
χ線等の放射線を測定する場合にも適用することができ
る。
る。
〈発明の効果〉
以上、実施例とともに具体的に説明したように本発明に
よれば、小形、高感度、統計的揺ぎに基づくノイズの少
ない（低ノイズ）放射線検出器を簡単な構成で実現する
ことができる。
よれば、小形、高感度、統計的揺ぎに基づくノイズの少
ない（低ノイズ）放射線検出器を簡単な構成で実現する
ことができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図。
第２図は本発明の有為性を立証するために製作した放射
線検出器の構成図、第３図は第２図に示す構成の放射線
検出器を動作させ、β線を照射しない場合における暗電
流のバイアス電圧および検出器温度に対する出ノ］電圧
の変化を示した図、第４図は第２図に示す構成の放射線
検出器を動作させ。 β線を照射した場合の出力の変化を示す図、第５図は第
３図に示づ出力変動を第４図の出力より差引いて示す図
である。 １・・・Ａｌ電極、３・・・半導体結晶、４・・・Ａｕ
電極。 ５・・・電流−電圧変換器（Ｉ／Ｖアンプ）６・・・コ
ンパレータ。 ← 智 Σ ゴ） −体 ヨや智東（５）
線検出器の構成図、第３図は第２図に示す構成の放射線
検出器を動作させ、β線を照射しない場合における暗電
流のバイアス電圧および検出器温度に対する出ノ］電圧
の変化を示した図、第４図は第２図に示す構成の放射線
検出器を動作させ。 β線を照射した場合の出力の変化を示す図、第５図は第
３図に示づ出力変動を第４図の出力より差引いて示す図
である。 １・・・Ａｌ電極、３・・・半導体結晶、４・・・Ａｕ
電極。 ５・・・電流−電圧変換器（Ｉ／Ｖアンプ）６・・・コ
ンパレータ。 ← 智 Σ ゴ） −体 ヨや智東（５）
Claims (1)
- 出力電流を電流−電圧変換アンプにより増幅して出力す
る半導体結晶を用いた放射線検出器において、前記放射
線検出器に印加するバイアス電圧を零にする手段を設け
たことを特徴とする放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61220339A JPH065292B2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61220339A JPH065292B2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6375589A true JPS6375589A (ja) | 1988-04-05 |
| JPH065292B2 JPH065292B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=16749597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61220339A Expired - Lifetime JPH065292B2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065292B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143073A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-07 | Toshiba Corp | Appreciation unit for semiconductor detector |
-
1986
- 1986-09-18 JP JP61220339A patent/JPH065292B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143073A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-07 | Toshiba Corp | Appreciation unit for semiconductor detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065292B2 (ja) | 1994-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Spicer et al. | Measurement of photoemitted electron energy distributions by an ac method | |
| US4445036A (en) | Solid state fast-neutron spectrometer/dosimeter and detector therefor | |
| US7271395B2 (en) | Device and method for the measurement of depth of interaction using co-planar electrodes | |
| JPH03274772A (ja) | 放射線検出素子および放射線検出器 | |
| JPH0676966B2 (ja) | 赤外線流体分析器 | |
| EP0397229B1 (en) | X-ray measurement apparatus | |
| Chechik et al. | On the properties of low-pressure TMAE-filled multistep UV-photon detectors | |
| Harvey | Shielded thermionic diode detector for precision spectroscopy | |
| JPS6375589A (ja) | 放射線検出器 | |
| Stern et al. | Ion chambers for fluorescence and laboratory EXAFS detection | |
| US3965354A (en) | Resistive anode image converter | |
| US4792836A (en) | Ion-sensitive photodetector | |
| US4394676A (en) | Photovoltaic radiation detector element | |
| US3230372A (en) | Nuclear radiation detector with control grid | |
| US3621238A (en) | Gamma insensitive air monitor for radioactive gases | |
| US3713031A (en) | Bootstrapped charge-sensitive low noise amplifier | |
| JP2000329855A (ja) | 放射線分布検出装置 | |
| JPH0515237B2 (ja) | ||
| Giakos et al. | Feasibility study of a gas microstrip detector for medical applications | |
| JPS62226082A (ja) | β線検出装置 | |
| Wang et al. | The use of HgI2 photodetectors combined with scintillators for gamma-ray spectroscopy | |
| RU2231808C1 (ru) | Дозиметр ионизирующих излучений на основе алмазного детектора | |
| Brewe et al. | Silicon photodiode detector for a glancing‐emergence‐angle EXAFS technique | |
| JPS62245177A (ja) | 半導体放射線検出器 | |
| Radeka | Semiconductor detectors and readout electronics: present directions and outstanding problems |