TW201616153A

TW201616153A - 放射線檢測器

Info

Publication number: TW201616153A
Application number: TW104133607A
Authority: TW
Inventors: Tetsuo Furumiya
Original assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2016-05-01
Also published as: WO2016067431A1; US10746885B2; JP6319458B2; EP3214465A4; US20170315243A1; JPWO2016067431A1; TWI595256B; EP3214465A1

Abstract

本發明提供一種放射線檢測器，是以藉由反射材來將閃爍體陣列劃分成每個區域的方式構成。在由反射材劃分而成的每個區域內具備第1加算器41，該第1加算器41在由該反射材劃分而成的區域內，將經放大器30分別放大的多個訊號相加。進而，在由反射材劃分而成的每個區域內具備第1觸發訊號生成電路42，該第1觸發訊號生成電路42生成經第1加算器41相加的訊號的觸發訊號。藉此，可與由反射材劃分而成的區域量相應地減少將訊號相加時的各放大器30的固有雜訊的重疊，從而可提高SN比而降低雜訊自身。

Description

放射線檢測器

本發明是有關於一種放射線檢測器，其是由受光元件光學結合於2個以上的閃爍體（scintillator）而構成。

習知，在放射線檢測器中，使用光電倍增管來作為具有多個通道（channel）（輸出端子）的受光元件（例如參照專利文獻1），但近年來，為了實現小型化，正使用半導體受光元件來作為具有1個通道（輸出端子）的受光元件。而且，如專利文獻1：日本專利特開2005-037363號公報般，為了提高γ射線的入射位置辨別能力或檢測能力，在構成閃爍體陣列（array）的彼此鄰接的閃爍體間介隔有反射材。

對於習知的放射線檢測器，參照圖9及圖10來進行說明。圖9是表示習知的放射線檢測器的結構的側面圖，圖10是表示習知的放射線檢測器中的放大器及時序（timing）生成電路的結構的電路圖。如圖9所示，放射線檢測器100包括：閃爍體陣列110，由多個（圖9中為400=縱橫20×20個）閃爍體111所構成；以及少於閃爍體111的數量的多個（圖9中為64=縱橫8×8個）半導體受光元件120。半導體受光元件120以光學結合於2個以上（圖9中為3個）閃爍體111的方式構成。

如圖10所示，與半導體受光元件120一對一地具備相同數量（圖10中為64）的放大器130，該放大器130放大由各半導體受光元件120（參照圖9）所獲得的訊號，且連接於時序生成電路140。時序生成電路140由以下所構成：加算器141，將經放大器130分別放大的所有訊號相加；以及觸發訊號（trigger）生成電路142，生成經加算器141相加的訊號的觸發訊號。基於由觸發訊號生成電路142所生成的觸發訊號來進行時序訊號的生成。藉此，如圖10所示，針對半導體受光元件的每1個通道來配置獨立的放大器130，加算器141將所有放大器130的輸出（經放大的訊號）相加，從而進行時序訊號的生成。現有技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2005-037363號公報

[發明所欲解決之課題]

然而，在圖9及圖10般的習知的放射線檢測器的結構中，伴隨多個半導體受光元件的增加，放大器的通道數增加，在加算器將訊號相加時，各放大器的固有雜訊（noise）亦會重疊，因此存在訊號雜訊比（SN（Signal Noise）比）下降，時序訊號精度劣化的課題。在高計數率環境下，在前一放射線事件（event）（入射現象）收結之前，下個放射線事件便會開始，因此堆積（pile up）（多重碰撞）的發生概率變高。

本發明是有鑒於此種情況而完成，其目的在於提供一種放射線檢測器，可確保高SN比，從而可獲得準確的時序訊號。 [解決課題之手段]

為了達成此種目的，本發明採用下述結構。即，本發明的放射線檢測器包括：閃爍體陣列，由多個閃爍體所構成；以及多個半導體受光元件，少於所述閃爍體的數量，且所述半導體受光元件以光學結合於2個以上的所述閃爍體的方式構成，所述放射線檢測器的特徵在於，以藉由反射材將所述閃爍體陣列劃分為每個區域的方式構成，與半導體受光元件的輸出端子一對一地具備相同數量的放大器，所述放大器放大由各半導體受光元件所獲得的訊號，在由反射材劃分而成的每個區域內具備第1加算器，所述第1加算器在由所述反射材劃分而成的區域內，將經所述放大器分別放大的多個訊號相加，並且在由反射材劃分而成的每個區域內具備第1觸發訊號生成電路，所述第1觸發訊號生成電路生成經所述第1加算器相加的訊號的觸發訊號，且所述放射線檢測器包括編碼器（encoder），所述編碼器將如下所述的訊號匯集成一個，所述信號是基於在由反射材劃分而成的每個區域內由所述第1觸發訊號生成電路分別生成的所述觸發訊號。

根據本發明的放射線檢測器，包括：閃爍體陣列，由多個閃爍體所構成；以及多個半導體受光元件，少於閃爍體的數量。半導體受光元件是以光學結合於2個以上的閃爍體的方式構成，因此，半導體受光元件共享來自2個以上的閃爍體的光資訊。藉由以利用反射材將閃爍體陣列劃分為每個區域的構成，將閃爍體陣列光學分割成多個區域（區塊（block））。與習知同樣地，與半導體受光元件的輸出端子一對一地具備相同數量的放大器，該放大器放大由各半導體受光元件所獲得的訊號。與此相對，與習知不同的是，在由反射材劃分而成的每個區域內具備第1加算器，該第1加算器在由反射材劃分而成的區域內，將經放大器分別放大的多個訊號相加，並且在由反射材劃分而成的每個區域內具備第1觸發訊號生成電路，該第1觸發訊號生成電路生成經第1加算器相加的訊號的觸發訊號。藉此，可與由反射材劃分而成的區域量相應地減少將訊號相加時的各放大器的固有雜訊的重疊，從而可提高SN比而降低雜訊自身。而且，即使在前一放射線事件收結之前，下個放射線事件便已開始，但由於在互不相同的區域內分別獨立地生成基於各觸發訊號的訊號（時序訊號），並由編碼器匯集成一個，因此仍可減少堆積（多重碰撞）的發生概率，從而可獲得準確的時序訊號。其結果，可確保高SN比，從而可獲得準確的時序訊號。

在本發明的放射線檢測器中，亦可包括：第2加算器，將經放大器分別放大的所有訊號相加；以及第2觸發訊號生成電路，生成經該第2加算器相加的訊號的觸發訊號。例如，因閃爍體內的康普頓（Compton）散射，放射線有時會透過反射材而導致訊號發生劣化。而且，根據形成反射材的材質，反射材並不一定會全部反射由閃爍體所產生的光，因此由反射材附近的閃爍體所產生的光的一部分有時會透過反射材而導致訊號發生劣化。對此，即使因放射線或光透過反射材而導致訊號發生劣化，藉由具備所述的第2加算器及第2觸發訊號生成電路，生成將所有訊號相加所得的訊號的觸發訊號，藉此可獲得準確的時序訊號。

在具備所述第2加算器及第2觸發訊號生成電路的情況下，既可相對於放大器而將第1加算器及第2加算器並聯連接，亦可相對於放大器而依照第1加算器、第2加算器的順序串聯連接。在如後者般相對於放大器而依照第1加算器、第2加算器的順序串聯連接的情況下，第2加算器可利用經第1加算器相加的訊號來做加算。（發明的效果）

根據本發明的放射線檢測器，在由反射材劃分而成的每個區域內具備第1加算器，該第1加算器在由反射材劃分而成的區域內，將經放大器分別放大的多個訊號相加，並且在由反射材劃分而成的每個區域內具備第1觸發訊號生成電路，該第1觸發訊號生成電路生成經第1加算器相加的訊號的觸發訊號。其結果，可確保高SN比，從而可獲得準確的時序訊號。

實施例1

以下，參照圖式來說明本發明的實施例1。圖1（a）是表示實施例1、實施例2的放射線檢測器的結構的平面圖，圖1（b）是圖1（a）的側面圖，圖2是表示實施例1的放射線檢測器中的放大器及時序生成電路的結構的電路圖。

如圖1所示，放射線檢測器1包括：閃爍體陣列10，由多個（與圖9同樣，在圖1中為400=縱橫20×20個）閃爍體11所構成；以及較閃爍體11的數量少的多個（與圖9同樣，在圖1中為64=縱橫8×8個）半導體受光元件20。半導體受光元件20以光學結合於2個以上（與圖9同樣，在圖1中為3個）的閃爍體11的方式構成。如圖1般，在縱橫20×20個的閃爍體11中，針對每5個閃爍體11而配置2個半導體受光元件20的情況下，半導體受光元件20的數量為縱橫8×8個。

閃爍體11的數量並不限定於圖1般的400（=縱橫20×20）個。而且，呈縱橫配置的閃爍體11的數量亦未必需要彼此為相同數量。半導體受光元件20的數量亦並不限定於圖1般的64（=縱橫8×8）個。而且，呈縱橫配置的半導體受光元件20的數量亦未必需要彼此為相同數量。

半導體受光元件20只要是具有1個通道（輸出端子）的受光元件，則不受特別限定，例如只要由突崩光二極體（Avalanche Photo Diode，APD）所構成即可。而且，作為使突崩光二極體（APD）以蓋革模式（Geiger mode）驅動的蓋革模式突崩光二極體（GAPD），例如亦可由矽光電放大器（Silicon Photo Multiplier，Si-PM）所構成。而且，半導體受光元件20不需要具有單個通道（輸出端子），亦可為在1個晶片（chip）中具有多個通道（輸出端子）的陣列結構的半導體受光元件。

與習知的圖9不同的是，在圖1中，以藉由反射材12來將閃爍體陣列10劃分為每個區域的方式構成。圖1中，藉由使縱橫合計2個反射材12介隔在閃爍體陣列10的中央，從而將閃爍體陣列10光學分割成4個區域（區塊）。圖1中，將各區域設為10A、10B、10C、10D。當如圖1（b）般針對每5個閃爍體11而配置2個半導體受光元件20時，以反射材12介隔在閃爍體陣列10中央的方式，在10個閃爍體11、4個半導體受光元件20的位置設置反射材12。

反射材12的數量或由反射材12所劃分的區域的數量並不限定於圖1所示的數量（2個反射材、4個區域）。例如，如圖1般，在縱橫20×20個的閃爍體11中，針對每5個閃爍體11而配置2個半導體受光元件20的情況下，亦可針對每5個閃爍體11、每2個半導體受光元件20而介隔反射材12，以藉由反射材12來將閃爍體陣列10光學分割成16個區域（區塊）。而且，呈縱橫配置的反射材12的數量、或由反射材12縱橫劃分的區域的數量亦未必需要彼此為相同數量。

除此以外，放射線檢測器1如圖2所示，與半導體受光元件20一對一地具備相同數量（與圖10同樣，在圖2中為64）的放大器30，該放大器30放大由各半導體受光元件20（參照圖1）所獲得的訊號。

與習知的圖10不同的是，在圖2中，針對由反射材12（參照圖1）劃分而成的每個區域10A、10B、10C、10D（參照圖1）而配置第1時序生成電路40，在每個區域10A、10B、10C、10D中基於由第1觸發訊號生成電路42所生成的觸發訊號來進行時序訊號的生成。另外，第1時序生成電路40由以下所構成：第1加算器41，在由反射材12劃分而成的區域10A、10B、10C、10D內，將經放大器30分別放大的多個（參照圖2的「×16」）訊號相加；以及第1觸發訊號生成電路42，生成經第1加算器41相加的訊號的觸發訊號。

如此，放射線檢測器1針對由反射材12劃分而成的每個區域10A、10B、10C、10D而具備第1加算器41，該第1加算器41在由反射材12劃分而成的區域10A、10B、10C、10D內，將經放大器13分別放大的多個（參照圖2的「×16」）訊號相加。進而，放射線檢測器1針對由反射材12劃分而成的每個區域10A、10B、10C、10D而具備第1觸發訊號生成電路42，該第1觸發訊號生成電路42生成經第1加算器41相加的訊號的觸發訊號。並且，放射線檢測器1具備編碼器50，該編碼器50將如下所述的訊號（時序訊號）匯集成一個，該訊號（時序訊號）是基於在由反射材12劃分而成的每個區域10A、10B、10C、10D內由第1觸發訊號生成電路42分別生成的觸發訊號。

第1觸發訊號生成電路42只要是生成訊號的觸發訊號的電路元件，則不受特別限定，例如只要包含比較器或者恆比鑑別器（Constant Fraction Discriminator，CFD）即可。當由比較器構成第1觸發訊號生成電路42時，對於如後述的圖5所示般在時序生成閥值位準（level）Th以上時生成時序訊號（時序生成用訊號）的情況下有效。但是，由於訊號的雜訊或訊號上升的不均或訊號下降的不均，有可能無法獲得準確的時序訊號，因此，在此情況下，較佳為由恆比鑑別器（CFD）構成第1觸發訊號生成電路42。

編碼器50只要是將訊號匯集成一個的電路元件，則不受特別限定，例如只要包含或邏輯（OR logic）即可。在如後述的圖5所示般，生成有最初的事件的時序訊號T₁₁ 、下個事件的時序訊號T₁₂ 中的任一者時，藉由以或邏輯構成編碼器50，從而可準確地生成或邏輯輸出即最終的時序訊號T₁₃ 。

在習知結構（參照圖9及圖10）中，當設單個放大器的雜訊位準（noise level）為Namp、所有通道數為Nch時，向時序生成電路輸入的放大器的雜訊為Namp×（=Namp×(Nch)^1/2 ）。與此相對，在本發明的結構（例如參照本實施例1的圖1及圖2）中，當設分割而成的區塊（即由反射材12劃分而成的區域10A、10B、10C、10D）數量為Nblk時，所述雜訊為Namp×（=Namp× (Nch/Nblk)^1/2 ）。若設訊號位準為S，則訊號位準S在任一結構中皆不會發生變化，因此藉由本發明的結構的方法，可使SN比提高（=(Nblk)^1/2 ）倍。在圖1及圖2所示的本實施例1的結構中，由於Nch=64、Nblk=4，因此SN比將提高至2（=）倍。而且，半導體受光元件自身的雜訊亦同樣地成為1/（=1/(Nblk)^1/2 ），尤其在雜訊大的矽光電放大器（Si-PM）檢測器中，可確保高SN比。

接下來，對於γ射線連續入射至不同區域（區塊）的情況，參照圖3～圖5來進行說明。圖3是示出了γ射線的連續入射概要的實施例1、實施例2的放射線檢測器的平面圖，圖4是表示用於與圖5進行比較的習知結構中的時序訊號的生成概要的時序圖，圖5是表示實施例1的結構中的時序訊號的生成概要的時序圖。

如圖3所示，在γ射線連續入射至不同區域的情況下，設最初的放射線事件（入射現象）為E₁ 、下個放射線事件（入射現象）為E₂ 。圖4及圖5中，設時序生成閥值位準為Th。而且，在習知結構中，在圖4中，設最初的放射線事件訊號為S₁₁₁ 、下個放射線事件訊號為S₁₁₂ 、理想的時序訊號為T₁₁₀ 、時序生成用訊號為S₁₂₀ 、（基於時序生成用訊號S₁₂₀ 而生成的）時序訊號為T₁₂₀ 。而且，在實施例1的結構中，在圖5中，設最初的放射線事件訊號為S₁₁ 、下個放射線事件訊號為S₁₂ 、最初的事件的時序訊號為T₁₁ 、下個事件的時序訊號為T₁₂ 、或邏輯輸出即最終的時序訊號為T₁₃ 。

如圖3的E₁ 、E₂ 所示，對γ射線連續入射至不同區域（區塊）的情況進行說明。

在習知結構中，如圖4所示，當在最初的放射線事件訊號S₁₁₁ 收結之前便已生成下個放射線事件訊號S₁₁₂ 時，理想的情況是，對於各事件的時序訊號，生成為理想的時序訊號T₁₁₀ 。然而，在習知結構中，2個訊號（最初的放射線事件訊號S₁₁₁ 及下個放射線事件訊號S₁₁₂ ）會重疊地生成為時序生成用訊號S₁₂₀ 。如此，不會生成下個事件的時序訊號，或者生成有所偏差的時序訊號。

尤其，如圖4所示，若在最初的放射線事件訊號S₁₁₁ 為時序生成閥值位準Th以上時生成下個放射線事件訊號S₁₁₂ ，則會如下所述般因重疊而生成時序生成用訊號S₁₂₀ 。即，因重疊而獲得的時序生成用訊號S₁₂₀ 即便遍及無放射線事件的期間（最初的放射線事件訊號S₁₁₁ 下降時變得小於時序生成閥值位準Th，直至下個放射線事件訊號S₁₁₂ 上升時變為時序生成閥值位準Th以上為止的期間）仍為時序生成閥值位準Th以上。其結果，在因重疊而獲得的時序生成用訊號S₁₂₀ 變為時序生成閥值位準Th以上的期間，生成時序訊號T₁₂₀ 。

與此相對，在實施例1的結構中，如圖5所示，即便在最初的放射線事件訊號S₁₁ 收結之前生成下個放射線事件訊號S₁₂ ，由於在不同的每個區域（區塊）中實施時序訊號T₁₁ 、時序訊號T₁₂ 的生成，因此仍可準確地獲得或邏輯輸出即最終的時序訊號T₁₃ 。

根據本實施例1的放射線檢測器1，包括：閃爍體陣列10，由多個（各實施例中為400個）閃爍體11所構成；以及較閃爍體11的數量少的多個（各實施例中為64個）半導體受光元件20。半導體受光元件20是以光學結合於2個以上（各實施例中為3個）閃爍體11的方式構成，因此半導體受光元件20共享來自2個以上（3個）閃爍體11的光資訊。藉由反射材12按照各區域對閃爍體陣列10進行劃分而構成，藉此，將閃爍體陣列10光學分割成多個（各實施例中為4個）區域（區塊）。與習知同樣地，與半導體受光元件20一對一地具備相同數量的（各實施例中為64個）放大器30，該放大器30放大由各半導體受光元件20所獲得的訊號。與此相對，與習知不同的是，在由反射材12劃分而成的每個區域內具備第1加算器41，該第1加算器41在由反射材12劃分而成的區域內，將經放大器30分別放大的多個（各實施例中為16個）訊號相加，並且，在由反射材12劃分而成的每個區域內具備第1觸發訊號生成電路42，該第1觸發訊號生成電路42生成經第1加算器41相加的訊號的觸發訊號。藉此，可與由反射材12劃分而成的區域量相應地減少將訊號相加時的各放大器30的固有雜訊的重疊，從而可使SN比提高（（=(Nblk)^1/2 ）倍），可使雜訊自身降低（至1/（=1/(Nblk)^1/2 ））。而且，即使在前個放射線事件收結之前，下個放射線事件便已開始，但由於在互不相同的區域內分別獨立地生成基於各觸發訊號的訊號（時序訊號），並由編碼器50匯集成一個，因此仍可減少堆積（多重碰撞）的發生概率，從而可獲得準確的時序訊號。其結果，可確保高SN比，從而可獲得準確的時序訊號。實施例2

接下來，參照圖式來說明本發明的實施例2。圖6是實施例2的放射線檢測器中的放大器及時序生成電路的結構，是相對於放大器而將第1加算器及第2加算器並聯連接的電路圖，圖7是實施例2的放射線檢測器中的放大器及時序生成電路的結構，是相對於放大器而依照第1加算器、第2加算器的順序串聯連接的電路圖，圖8是表示實施例2的結構中的相加前/相加後的時序訊號的生成概要的時序圖。對於與所述的實施例1共用的結構，標註相同的符號並省略其說明，並且省略圖示。另外，本實施例2中，關於包含反射材在內的閃爍體陣列及半導體受光元件的結構，與如圖1所示般於前文所述的實施例1相同。

本實施例2中，如圖6或圖7所示，包括：第2加算器46，將經放大器30分別放大的所有（圖6或圖7中為64個）訊號相加；以及第2觸發訊號生成電路47，生成經該第2加算器46相加的訊號的觸發訊號。圖6或圖7中，在放大器30的下游分支，並在該分支處配置有第2時序生成電路45。第2時序生成電路45由所述的第2加算器46以及第2觸發訊號生成電路47所構成。

例如，因閃爍體內的康普頓散射，放射線有時會透過反射材而導致訊號發生劣化。而且，根據形成反射材的材質，反射材並不一定會全部反射由閃爍體所產生的光，因此由反射材附近的閃爍體所產生的光的一部分有時會透過反射材而導致訊號發生劣化。

若更具體地進行說明，則在圖8中，與所述圖4或圖5同樣地設時序生成閥值位準為Th。而且，假設因放射線或光透過反射材而導致訊號被分散在2個區域中。設分散在2個區域中的其中一個時序生成用訊號為S_A ，另一個時序生成用訊號為S_B （其中設S_A ＞S_B ），基於時序生成用訊號S_A 而生成的時序訊號為T_A ，基於時序生成用訊號S_B 而生成的時序訊號為T_B 。進而，設將所有訊號相加所得的訊號（此處為時序生成用訊號S_A 及時序生成用訊號S_B 的相加值）為S_T ，基於將所有訊號相加所得的時序生成用訊號S_T 而生成的時序訊號為T_T 。

在所述實施例1的結構中，因放射線或光透過反射材12（參照圖1），而導致經第1加算器41（參照圖2）相加的時序生成用訊號S_A 與經第1加算器41相加的時序生成用訊號S_B 被分散在2個區域中。其結果，第1觸發訊號生成電路42（參照圖2）生成時序訊號T_A ，該時序訊號T_A 基於時序生成用訊號S_A 的觸發訊號，並且第1觸發訊號生成電路42生成時序訊號T_B ，該時序訊號T_B 基於時序生成用訊號S_B 的觸發訊號。

此處，由於S_A ＞S_B ，因此時序訊號T_A 的生成時間亦長於時序訊號T_B 的生成時間，在時序訊號T_A 的生成時間內包含時序訊號T_B 的生成時間。因此，即使包含或邏輯的編碼器50（參照圖2）將該些時序訊號T_A 、時序訊號T_B 匯集成一個，亦是輸出生成時間長的時序訊號T_A 。

如上所述，該些時序生成用訊號S_A 、時序生成用訊號S_B 因分散而發生了劣化，原本應生成將所有訊號相加所得的時序生成用訊號S_T 。因而，成為S_T ＞S_A ，原本基於時序生成用訊號S_T 而生成的時序訊號T_T 將成為準確的時序訊號。然而，由編碼器50匯集成一個的訊號為時序訊號T_A ，實際獲得的時序訊號T_A 的生成時間變得短於原本應獲得的時序生成用訊號S_T 的生成時間。

因此，本實施例2中，即便因放射線或光透過反射材12而導致訊號發生了劣化，但藉由具備所述第2加算器46（參照圖6或圖7）及第2觸發訊號生成電路47（參照圖6或圖7），以生成將所有訊號相加所得的訊號的觸發訊號，從而仍可獲得準確的時序訊號（圖8中為時序訊號T_T ）。

在如本實施例2般具備第2加算器46及第2觸發訊號生成電路47的情況下，既可如圖6所示般相對於放大器30而將第1加算器41及第2加算器46並聯連接，亦可如圖7所示般相對於放大器30而依照第1加算器41、第2加算器46的順序串聯連接。在如後者（圖7）般相對於放大器30而依照第1加算器41、第2加算器46的順序串聯連接的情況下，第2加算器46可利用經第1加算器41相加的訊號來做加算。

另外，圖6或圖7中，對於經第2觸發訊號生成電路47相加的訊號（時序訊號）的輸出，並未特別圖示，但亦可連接於圖6或圖7的編碼器50。而且，亦可構成為：具有根據模式來進行切換的切換開關（switch）（圖示省略），利用切換開關而切換成由圖6或圖7的編碼器50所獲得的訊號、或者經第2觸發訊號生成電路47相加的訊號（時序訊號）中的任一者。例如，根據二維位置圖（two-dimensional position map）的輸出分佈，在因放射線或光透過反射材而導致訊號分散在2個區域中的情況下，切換成輸出經第2觸發訊號生成電路47相加的訊號（時序訊號）的模式，而在除此以外時，切換成輸出由編碼器50所獲得的訊號的模式。

本發明並不限於所述實施形態，可如下所述般進行變形實施。

（1）所述的各實施例中，採用了圖1所示的結構，但亦可適用於將各閃爍體沿著γ射線的深度方向積層而構成的作用深度（Depth of Interaction，DOI）檢測器。即，DOI檢測器是將各閃爍體沿著γ射線的深度方向積層而構成者，藉由重心運算來求出引起相互作用的深度方向與橫方向（與入射面平行的方向）的座標資訊。藉此，可辨別引起相互作用的深度方向的光源位置（DOI）。除了劃分區域的反射材以外，為了提高空間解析能力，亦可在DOI檢測器中適當地介隔反射材。

（2）所述各實施例中，採用了無導光器（light guide）的結構，但亦可適用於具有導光器的檢測器。在閃爍體陣列與半導體受光元件之間，使進行導光的導光器以與閃爍體陣列及半導體受光元件光學結合的方式構成。另外，與閃爍體陣列同樣，導光器亦以藉由反射材而劃分為每個區域的方式構成。

（3）所述各實施例中，半導體受光元件的輸出端子為單個，因此與半導體受光元件一對一地具備相同數量的放大器，但亦可適用於在1個晶片中具有多個輸出端子的陣列結構的半導體受光元件。在1個晶片中具有多個輸出端子的陣列結構的半導體受光元件的情況下，只要與半導體受光元件的輸出端子一對一地具備相同數量的放大器即可。

1、100‧‧‧放射線檢測器
10、110‧‧‧閃爍體陣列
10A、10B、10C、10D‧‧‧區域
11、111‧‧‧閃爍體
12‧‧‧反射材
20、120‧‧‧半導體受光元件
30、130‧‧‧放大器
40‧‧‧第1時序生成電路
41‧‧‧第1加算器
42‧‧‧第1觸發訊號生成電路
45‧‧‧第2時序生成電路
46‧‧‧第2加算器
47‧‧‧第2觸發訊號生成電路
50‧‧‧編碼器
140‧‧‧時序生成電路
141‧‧‧加算器
142‧‧‧觸發訊號生成電路
E₁‧‧‧最初的放射線事件（入射現象）
E₂‧‧‧下個放射線事件（入射現象）
S₁₁₁、S₁₁‧‧‧最初的放射線事件訊號
S₁₁₂、S₁₂‧‧‧下個放射線事件訊號
S₁₂₀‧‧‧時序生成用訊號
S_A‧‧‧其中一個時序生成用訊號
S_B‧‧‧另一個時序生成用訊號
S_T‧‧‧將所有訊號相加所得的訊號
T₁₁‧‧‧最初的事件的時序訊號
T₁₂‧‧‧下個事件的時序訊號
T₁₃‧‧‧或邏輯輸出即最終的時序訊號
T₁₁₀‧‧‧理想的時序訊號
T₁₂₀‧‧‧時序訊號
T_A‧‧‧基於時序生成用訊號S_A而生成的時序訊號
T_B‧‧‧基於時序生成用訊號S_B而生成的時序訊號
Th‧‧‧時序生成閥值位準
T_T‧‧‧基於將所有訊號相加所得的時序生成用訊號S_T而生成的時序訊號

圖1（a）是表示實施例1、實施例2的放射線檢測器的結構的平面圖，圖1（b）是圖1（a）的側面圖。圖2是表示實施例1的放射線檢測器中的放大器及時序生成電路的結構的電路圖。圖3是示出了γ射線的連續入射的概要的實施例1、實施例2的放射線檢測器的平面圖。圖4是表示用於與圖5進行比較的習知結構中的時序訊號的生成概要的時序圖（timing chart）。圖5是表示實施例1的結構中的時序訊號的生成概要的時序圖。圖6是實施例2的放射線檢測器中的放大器及時序生成電路的結構，是相對於放大器而將第1加算器及第2加算器並聯連接的電路圖。圖7是實施例2的放射線檢測器中的放大器及時序生成電路的結構，是相對於放大器而依第1加算器、第2加算器的順序串聯連接的電路圖。圖8是表示實施例2的結構中的相加前/相加後的時序訊號的生成概要的時序圖。圖9是表示習知的放射線檢測器的結構的側面圖。圖10是表示習知的放射線檢測器中的放大器及時序生成電路的結構的電路圖。

1‧‧‧放射線檢測器

30‧‧‧放大器

40‧‧‧第1時序生成電路

41‧‧‧第1加算器

42‧‧‧第1觸發訊號生成電路

50‧‧‧編碼器

Claims

一種放射線檢測器，包括：閃爍體陣列，由多個閃爍體所構成；以及多個半導體受光元件，少於所述閃爍體的數量，且所述半導體受光元件以光學結合於2個以上的所述閃爍體的方式構成，所述放射線檢測器的特徵在於，以藉由反射材將所述閃爍體陣列劃分為每個區域的方式構成，與半導體受光元件的輸出端子一對一地具備相同數量的放大器，所述放大器放大由各半導體受光元件所獲得的訊號，在由反射材劃分而成的每個區域內具備第1加算器，所述第1加算器在由所述反射材劃分而成的區域內，將經所述放大器分別放大的多個訊號相加，並且在由反射材劃分而成的每個區域內具備第1觸發訊號生成電路，所述第1觸發訊號生成電路生成經所述第1加算器相加的訊號的觸發訊號，且所述放射線檢測器包括編碼器，所述編碼器將如下所述的訊號匯集成一個，所述訊號是基於在由反射材劃分而成的每個區域內由所述第1觸發訊號生成電路分別生成的所述觸發訊號。
如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器，更包括：第2加算器，將經所述放大器分別放大的所有訊號相加；以及第2觸發訊號生成電路，生成經所述第2加算器相加的訊號的觸發訊號。
如申請專利範圍第2項所述的放射線檢測器，其中相對於所述放大器而將所述第1加算器及所述第2加算器並聯連接。
如申請專利範圍第2項所述的放射線檢測器，其中相對於所述放大器而依照所述第1加算器、所述第2加算器的順序串聯連接。