TW201839425A - 放射線檢出器 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種放射線檢出器，本實施形態係有關具有可進行在溴化鈦結晶體之分極化的抑制，和在大氣中之電極的腐蝕之抑制的構造之放射線檢出器。＜0}{0＞当該放射線検出器は、第１電極と、第２電極と、第１及び第２電極の間に設けられた臭化タリウム結晶体と、を備える。＜}0{＞該放射線檢出器係具備：第1電極，和第2電極，和加以設置於第1及第2電極之間的溴化鉈結晶體。＜0}{0＞第１電極および第２電極の少なくとも一方は、合金層１２を有する。＜}0{＞第1電極及第2電極之至少一方係具有合金層（12）。＜0}{0＞合金層は、金屬タリウムと該金屬タリウムとは異なる別の金屬との合金からなる。＜}0{＞合金層係由金屬鉈，與和該金屬鉈不同之其他金屬的合金所成。

Description

放射線檢出器
[0001] 本發明係有關放射線檢出器者。
[0002] 放射線檢出器係為檢出X射線或伽瑪射線等之放射線的裝置，可適用於PET（Positron Emission Tomography）裝置、SPECT（Single Photon Emission Computed Tomography）裝置、伽瑪相機，康普頓相機及成像分光計等。 　　[0003] 作為放射線檢出器係知道有使用鉈鹵化物結晶（例如，溴化鉈，碘化鉈，氯化鉈，及此等之混晶）的例。作為一例，知道有具有於第1電極與第2電極之間設置溴化鉈（TlBr）結晶體的平行平板狀的構成之檢出器（參照專利文獻1，2）。第1電極及第2電極之中一方係作為陽極電極而使用，而另一方係作為陰極電極而使用。使用TlBr結晶體之放射線檢出器係可廉價且容易地製造，具有感度高之優點。然而，對於第1電極與第2電極之間，為了控制電場或為了靜電遮蔽電場而更有加以設置一個以上的電極情況。 　　[0004] 對於專利文獻1，2所記載之放射線檢出器之第1電極及第2電極，係作為構成金屬而加以適用僅由鉈（Tl）所成之鉈電極。從由使用鉈電極者，而抑制TlBr結晶體的分極化之情況，認為可進行放射線檢出器之長期安定動作。 [先前技術文獻] [專利文獻] 　　[0005] 　　[專利文獻1] 日本專利第5083964號公報 　　[專利文獻2] 日本特開2006-80206號公報
[發明欲解決之課題] 　　[0006] 發明者們係對於以往的放射線檢出器進行檢討的結果，發現如以下的課題。即，在適用TlBr結晶體之放射線檢出器中，作為第1電極及第2電極而使用鉈電極時，該鉈電極則由在大氣中急速產生腐蝕者，而該放射線檢出器之特性則產生劣化。此係對於在鉈電極上，例如蒸鍍形成金的金屬層之情況亦會產生。對於抑制此劣化（電極的腐蝕），係有必要在製作放射線檢出器之後，經由以樹脂等而封閉鉈電極而使耐濕性提升之同時，防止氧化或大氣氧化的反應。 　　[0007] 但，例如，對於將放射線檢出器作為2次元檢出器而安裝於讀出電路基板上之情況，經由根據樹脂的封閉，成為無法得到放射線檢出器之電極與讀出電路基板之墊片之間的電性導通。此情況則將成為妨礙適用TlBr結晶體之放射線檢出器的實用化。 　　[0008] 本發明係為了解決如上述之課題而作為之構成，其目的為提供：具備有效果地抑制經由TlBr結晶體之分極化的檢出器之劣化同時，為了有效果地抑制在大氣中之電極的腐蝕之構造的放射線檢出器者。 為了解決課題之手段 　　[0009] 有關本實施形態之放射線檢出器係作為其一形態，具備：相互加以對向配置之第1及第2電極，和加以配置於該第1及第2電極之間的溴化鉈（TlBr）結晶體。溴化鉈結晶體係具有設置第1電極於其上方之第1電極設置面，和設置第2電極於其上方之第2電極設置面，而第1及第2電極設置面係相互加以對向配置。在如此之構成中，第1及第2電極之中至少第1電極係包含：具有相互加以對向配置之第1及第2層面之合金層，而第2層面與第1電極設置面則呈夾持第1層面地加以配置。另外，合金層係由將金屬鉈作為金屬元素而加以構成之合金所成，而該合金係經由該金屬鉈，和與該金屬鉈不同之1種類以上之另外的金屬而加以構成。 　　[0010] 然而，第2電極係具有與第1電極同一層構造亦可。此情況，自第2電極側而視第2電極設置面時之該第2電極的構造（例如層構造）係一致於自第1電極側而視第1電極設置面時之該第1電極的構造（例如層構造）。但在本實施形態中，關於層的種類，層的數量等，在第1電極的層構造與第2電極的層構造為不同之形態中亦可適用。 發明效果 　　[0011] 有關本實施形態之放射線檢出器係作為抑制經由TlBr結晶之分極化的檢出器特性的劣化同時，可抑制在大氣中的電極之腐蝕。
[0013] [本申請發明之實施形態的說明] 　　最初，各自個別本申請發明之實施形態的內容而加以說明。 　　[0014] （1）作為本實施形態之一形態，該放射線檢出器係具備：相互加以對向配置之第1及第2電極，和加以配置於該第1及第2電極之間的溴化鉈（TlBr）結晶體。溴化鉈結晶體係具有設置第1電極於其上方之第1電極設置面，和設置第2電極於其上方之第2電極設置面，而第1及第2電極設置面係相互加以對向配置。在如此之構成中，第1及第2電極之中至少第1電極係包含：具有相互加以對向配置之第1及第2層面之合金層，而第2層面與第1電極設置面則呈夾持第1層面地加以配置。另外，合金層係由金屬鉈，和與該金屬鉈不同之1種類以上之另外的金屬（各自則與金屬鉈同時構成合金的金屬元素）之合金所成。 　　[0015] 然而，作為與金屬鉈同時構成合金的其他金屬元素，各其他金屬係含有選自鉛，銀，鉍及銦的群之任一金屬者為佳。隨之，合金層係亦可由包含金屬鉈之2種類的金屬之合金而加以構成，另外，亦可由包含金屬鉈之3種類以上的金屬之合金而加以構成。 　　[0016] 第2電極係具有與第1電極同一層構造亦可。此情況，自第2電極側而視第2電極設置面時之該第2電極的構造（例如，自1或使以上之金屬層所構成之層積構造）係一致於自第1電極而視第1電極設置面時之該第1電極的構造。即，第2電極則具有與第1電極同一層構造的情況，該第2電極亦包含具有相互加以對向配置之第1及第2層面的合金層，而第2層面與第2電極設置面則呈夾持第1層面地加以配置。雖為當然，該第2電極之合金層亦由金屬鉈，和與該金屬鉈不同之1種類以上的其他之金屬的合金所成。但在本實施形態中，關於層的種類，層的數量等，在第1電極的層構造與第2電極的層構為不同之形態中亦可適用。 　　[0017] （2）作為本實施形態之一形態，第1電極係具有設置於合金層之第2層面上的低阻抗金屬層亦可，而該低阻抗金屬層係由具有較合金層之低阻抗值為低之低阻抗值的金屬所成。另外，作為本實施形態之一形態，低阻抗金屬層係由金所成者為佳。然而，第2電極則具有與第1電極同一的層構造之情況，該第2電極係加以設置於合金層之第2層面上，成為具有例如由金所成之低阻抗金屬層者。即，第2電極係具有配置該第2電極之合金層於溴化鉈結晶體的第2電極設置面與低阻抗金屬層之間的構造。 　　[0018] （3）作為本實施形態之一形態，第1電極係具有設置於合金層之第2層面與低阻抗金屬層之間的導電性之中間層亦可，而該導電性之中間層係呈提高合金層與低阻抗金屬層之附著力地發揮機能。另外，作為本實施形態的一形態，中間層係由選自鉻，鎳及鈦的群之任一的金屬所成者為佳。然而，第2電極則具有與第1電極同一的層構造之情況，該第2電極係成為具有：加以設置於合金層之第2層面與低阻抗金屬層之間，呈提高該合金層與該低阻抗金屬層之附著力地發揮機能之導電性的中間層者。即，第2電極係具有配置導電性之中間層於該第2電極之合金層與低阻抗金屬層之間的構造。 　　[0019] （4）作為本實施形態之一形態，第1電極係具有設置於溴化鉈結晶體之第1電極設置面與合金層之第1層面之間的導電性之基底層亦可，而該導電性之基底層係呈提高溴化鉈結晶體與合金層之附著力地發揮機能。另外，作為本實施形態的一形態，基底層係由選自鉻，鎳及鈦的群之任一的金屬所成者為佳。然而，第2電極則具有與第1電極同一的層構造之情況，該第2電極係成為具有：加以設置於溴化鉈結晶體之第2電極設置面與合金層之第1層面之間，呈提高溴化鉈結晶體與合金層之附著力地發揮機能之導電性的基底層者。即，第2電極係具有配置導電性之基底層於溴化鉈結晶體與該第2電極的合金層之間的構造。 　　[0020] 以上，列舉於此「本申請發明的實施形態之說明」的欄之各形態係對於殘餘之所有的形態各自，或對於於此等殘餘之形態的所有組合而言可適用。 　　[0021] [本申請發明之實施形態的詳細] 　　以下，參照附加圖面同時，詳細地說明有關本實施形態之放射線檢出器之具體的構造。然而，本發明係並非加以限定於此等之例示者，而經由申請專利範圍所示，特意包含有與申請專利範圍均等意味及在範圍內之所有的變更者。另外，在圖面的說明中對於同一要素，係附上同一符號而省略重複之說明。 　　[0022] 圖1~圖6係顯示有關第1~第6實施形態之各放射線檢出器1A~1F之剖面構造，而對於圖1~圖6係加以顯示第1電極10A~10F與第2電極20A~20F則具有同一構造的例。但第1電極的構造與第2電極的構造係有關層的種類，層的數量等，未必必須為一致。即，對於第1電極係與第2電極之構造無關係，而可採用圖1~圖6之任一所示之實施形態的構造。另一方面，第2電極亦與第1電極之構造無關係，而可採用圖1~圖6之任一所示之實施形態的構造。更且，對於第2電極之構造係亦可採用圖1~圖6之任一所示之形態的構造以外。 　　[0023] （第1實施形態） 　　圖1係顯示有關第1實施形態之放射線檢出器1A之剖面構造的圖。放射線檢出器1A係具備：第1電極10A，和第2電極20A，和加以設置於第1電極10A與第2電極20A之間的溴化鉈（TlBr）結晶體30的平板形狀的檢出器。TlBr結晶體30之相互平行的2個面之中，於第1電極設置面30a上，例如經由蒸鍍而加以形成第1電極10A，而於對向在該第1電極設置面30a之第2電極設置面30b上，例如經由蒸鍍而加以形成第2電極20A。然而，在圖1的例中，第1電極10A與第2電極20A係具有同一之層構造（在圖1的例中，將TlBr結晶體30做成基準而成為左右對稱的層構造）。 　　[0024] 第1電極10A係包含：具有對面於第1電極設置面30a之第1層面12a，和對於該第1層面12a而言位置於與第1電極設置面30a相反側的第2層面12b合金層12。另一方面，第2電極20A係包含：具有對面於第2電極設置面30b之第1層面22a，和對於該第1層面22a而言位置於與第2電極設置面30b相反側的第2層面22b合金層22。合金層12，22的厚度（沿著各第1及第2電極設置面30a，30b之法線方向的層範圍之長度）係例如為數十nm~數百nm。各合金層12，22係由金屬鉈（以下，單記述為「Tl」）和與Tl不同之1種類以上之其他金屬（與Tl同時構成合金之金屬元素）之合金所成。與Tl同時構成合金之其他的各金屬元素係為任意即可，但對於最佳係為選自鉛（Pb）、銀（Ag）、鉍（Bi）及銦（In）的群之任一的金屬。 　　[0025] 各合金層12，22係例如，由Tl-Pb、Tl-Ag、Tl-Bi、Tl-In、Tl-Pb-Bi、Tl-Pb-In等之合金所成。即，合金層12，22係將元素Tl作為金屬而含有的層，而並非將元素Tl僅作為化合物（例如、氧化Tl、氟化Tl、硝酸Tl等）而含有的層。在各合金層12，22之Tl的含有比係經由利用螢光X射線分析（XRF）法之分析而加以檢出Tl之位準。然而，各合金層12，22的表面（相當於合金層12之第2層面12b及合金層22之第2層面22b）係有接觸於空氣而產生氧化的情況，但各合金層12，22之內部係位產生氧化。 　　[0026] 第1電極10A及第2電極20A之中一方係作為陽極電極而使用，而另一方係作為陰極電極而使用。鹵化鉈結晶係因顯示離子傳導性之故，當施加電壓於TlBr結晶體30時，Tl+ 離子則積存於陰極電極下方，而Br- 離子則積存於陽極電極下方。該放射線檢出器1A係可經由根據入射放射線所生成之電子電洞對則經由施加電壓而移動之時，即，經由流動於兩電極之間的電流而檢出放射線入射。 　　[0027] 積存於陽極電極下之Br- 離子係與含於該陽極電極之Tl結合（TlBr之生成）。在此結合時加以釋放電子。積存於陰極電極下之Tl+ 離子係與上述之釋放電子結合（Tl之生成）。經由上述之反應而加以生成之Tl及Br係並非離子，而位具有電荷。隨之，可抑制TlBr結晶體30之分極化。 　　[0028] 各第1電極10A及第2電極20A係因並非僅由Tl所成之電極，而由Tl與和該Tl不同之1種類以上之其他的金屬之合金所成之電極之故，加以抑制在大氣中的腐蝕。結果，該放射線檢出器1A係無須由樹脂等而加以封閉。換言之，成為可安裝該放射線檢出器1A於讀出電路基板上。 　　[0029] 由Tl與1種類以上之其他金屬之合金所成之各第1電極10A及第2電極20A係與僅由Tl所成之電極比較，與TlBr結晶體30的附著力為強，加以抑制在高溫時，自TlBr結晶體30電極產生剝落之可能性。例如，在安裝放射線檢出器1A於讀出電路基板上時，該放射線檢出器1A則即使變為高溫，亦可確保放射線檢出器1A之信賴性。 　　[0030] 另外，具有僅由Tl所成之電極之放射線檢出器係特性作為安定化之另一方面，有必要進行安定性（變換電壓之極性而交互地施加於電極間的操作）。對此，具有由Tl與和該Tl不同之1種類以上之其他的金屬之合金所成之電極之有關本實施形態的放射線檢出器係無須進行如此之安定化，而自最初具有良好的能量解析。 　　[0031] （第2實施形態） 　　圖2係顯示有關第2實施形態之放射線檢出器1B之剖面構造的圖。放射線檢出器1B係具備：第1電極10B，和第2電極20B，和加以設置於第1電極10B與第2電極20B之間的溴化鉈（TlBr）結晶體30。當與圖1所示之第1實施形態的構成做比較時，圖2所示之第2實施形態的構成係除了電極構造以外而為相同。即，第1電極10B亦包含具有相互對向之第1層面12a與第2層面12b之合金層12，但在於合金層12之第2層面12b上，例如經由蒸鍍而加以形成低阻抗金屬層14的點，與圖1之第1電極10A不同。另外，第2電極20B亦包含具有相互對向之第1層面22a與第2層面12b之合金層22，但在於合金層22之第2層面22b上，例如經由蒸鍍而加以形成低阻抗金屬層24的點，與圖1之第2電極22A不同。然而，在圖2的例中，第1電極10B與第2電極20B係具有同一之層構造（在圖2的例中，將TlBr結晶體30做成基準而成為左右對稱的層構造）。 　　[0032] 低阻抗金屬層14係由具有較合金層12之阻抗值為低之阻抗值之金屬所成。同樣地，低阻抗金屬層24係由具有較合金層22之阻抗值為低之阻抗值之金屬所成。各低阻抗金屬層14，24係亦可為單一層，而為複數層亦可。各低阻抗金屬層14，24之厚度係例如為數十nm~數百nm。構成各低阻抗金屬層14，24之材料係任意即可，對於最佳係使用金（Au）。由設置由低阻抗之金屬所成之低阻抗金屬層於合金層的表面者，加以抑制合金層之表面的氧化同時，可降低例如讀出電路基板上之墊片與電極之間的阻抗者。 　　[0033] （第3實施形態） 　　圖3係顯示有關第3實施形態之放射線檢出器1C之剖面構造的圖。放射線檢出器1C係具備：第1電極10C，和第2電極20C，和加以設置於第1電極10C與第2電極20C之間的溴化鉈（TlBr）結晶體30。當與圖2所示之第2實施形態的構成做比較時，圖3所示之第3實施形態的構成係除了電極構造以外而為相同。即，第1電極10C亦包含具有相互對向之第1層面12a與第2層面12b之合金層12，和低阻抗金屬層14，但在於合金層12之第2層面12b與低阻抗金屬層14之間，例如經由蒸鍍而加以形成中間層13的點，與圖2之第1電極10B不同。另外，第2電極20C亦包含具有相互對向之第1層面22a與第2層面12b之合金層22，和低阻抗金屬層24，但在於合金層22之第2層面22b與低阻抗金屬層24之間，例如經由蒸鍍而加以形成中間層23的點，與圖2之第2電極20B不同。然而，在圖3的例中，第1電極10B與第2電極20B係具有同一之層構造（在圖3的例中，將TlBr結晶體30做成基準而成為左右對稱的層構造）。 　　[0034] 中間層13係為了提高合金層12與低阻抗金屬層14之附著力而加以插入。中間層23係為了提高合金層22與低阻抗金屬層24之附著力而加以插入。各中間層13，23係具有導電性。各中間層13，23之厚度係例如為數nm~數百nm。構成各中間層13，23之材料係任意即可，但對於最佳係使用選自鉻（Cr）、鎳（Ni）及鈦（Ti）的群之任一的金屬。 　　[0035] （第4實施形態） 　　圖4係顯示有關第4實施形態之放射線檢出器1D之剖面構造的圖。放射線檢出器1D係具備：第1電極10D，和第2電極20D，和加以設置於第1電極10D與第2電極20D之間的溴化鉈（TlBr）結晶體30。當與圖1所示之第1實施形態的構成做比較時，圖4所示之第4實施形態的構成係除了電極構造以外而為相同。即，第1電極10D亦包含具有相互對向之第1層面12a與第2層面12b之合金層12，但在於TlBr結晶體30之第1電極設置面30a與合金層12之第1層面12a之間，例如經由蒸鍍（阻抗加熱法）而加以形成島狀構造之薄膜的基底層11的點，與圖1之第1電極10A不同。然而，經由此構成，第1電極10D係成為加以形成於島狀構造之間隙者。即，第2電極20D亦包含具有相互對向之第1層面22a與第2層面22b之合金層22，但在於TlBr結晶體30之第2電極設置面30b與合金層22之第1層面22a之間，例如經由蒸鍍（阻抗加熱法）而加以形成島狀構造之薄膜的基底層21的點，與圖1之第2電極20A不同。然而，第2電極20D係成為加以形成於島狀構造之間隙者。然而，在圖4的例中，第1電極10D與第2電極20D係具有同一之層構造（在圖4的例中，將TlBr結晶體30做成基準而成為左右對稱的層構造）。 　　[0036] （第5實施形態） 　　圖5係顯示有關第5實施形態之放射線檢出器1E之剖面構造的圖。放射線檢出器1E係具備：第1電極10E，和第2電極20E，和加以設置於第1電極10E與第2電極20E之間的溴化鉈（TlBr）結晶體30。當與圖2所示之第2實施形態的構成做比較時，圖5所示之第5實施形態的構成係除了電極構造以外而為相同。即，第1電極10E亦包含具有相互對向之第1層面12a與第2層面12b之合金層12，和低阻抗金屬層14，但在於TlBr結晶體30之第1電極設置面30a與合金層12之第1層面12a之間，例如經由蒸鍍（阻抗加熱法）而加以形成島狀構造之薄膜的基底層11的點，與圖2之第1電極10B不同。然而，第1電極10D係成為加以形成於島狀構造之間隙者。即，第2電極20E亦包含具有相互對向之第1層面22a與第2層面22b之合金層22，但在於TlBr結晶體30之第2電極設置面30b與合金層22之第1層面22a之間，例如經由蒸鍍（阻抗加熱法）而加以形成島狀構造之薄膜的基底層21的點，與圖2之第2電極20B不同。然而，第2電極20E係成為加以形成於島狀構造之間隙者。然而，在圖5的例中，第1電極10E與第2電極20E係具有同一之層構造（在圖2的例中，將TlBr結晶體30做成基準而成為左右對稱的層構造）。 　　[0037] （第6實施形態） 　　圖6係顯示有關第6實施形態之放射線檢出器1F之剖面構造的圖。放射線檢出器1F係具備：第1電極10F，和第2電極20F，和加以設置於第1電極10F與第2電極20F之間的溴化鉈（TlBr）結晶體30。當與圖3所示之第3實施形態的構成做比較時，圖6所示之第6實施形態的構成係除了電極構造以外而為相同。即，第1電極10F亦包含具有相互對向之第1層面12a與第2層面12b之合金層12，和加以設置於第2層面12b上之低阻抗金屬層14，和加以設置於合金層12之第2層面12b與低阻抗金屬層14之間的中間層13，但在於TlBr結晶體30之第1電極設置面30a與合金層12之第1層面12a之間，例如經由蒸鍍而加以形成中間層13的點，與圖3之第1電極10C不同。然而，第1電極10F係成為加以形成於島狀構造之間隙者。即，第2電極20F亦包含具有相互對向之第1層面22a與第2層面22b之合金層22，和加以設置於第2層面22b上之低阻抗金屬層24，和加以設置於合金層22之第2層面22b與低阻抗金屬層24之間的中間層23，但在於TlBr結晶體30之第2電極設置面30n與合金層22之第1層面22a之間，例如經由蒸鍍（阻抗加熱法）而加以形成島狀構造之薄膜的基底層21的點，與圖3之第1電極10C不同。然而，第2電極20F係成為加以形成於島狀構造之間隙者。另外，在圖6的例中，第1電極10f與第2電極20f係具有同一之層構造（在圖6的例中，將TlBr結晶體30做成基準而成為左右對稱的層構造）。 　　[0038] 在第4~第6實施形態中，基底層11係為了提高TlBr結晶體30與合金層12之附著力而加以插入。基底層21係為了提高TlBr結晶體30與合金層22之附著力而加以插入。各基底層11，21係具有導電性。各基底層11，21之厚度係例如為數nm~數十nm。構成各基底層11，21之材料係任意即可，但對於最佳係使用選自鉻（Cr）、鎳（Ni）及鈦（Ti）的群之任一的金屬。 　　[0039] 接著，作為一例，對於製造有關第6實施形態之放射線檢出器1F的方法加以說明。然而，以下的說明係有關作為其他的金屬而使用鉛（Pb），Tl與Pb之合金則加以適用於合金層12，22的例。 　　[0040] 首先，由將TlBr結晶的晶圓，切斷成適當的尺寸（例如，一邊的長度為10~20mm程度之長方形）者而得到TlBr結晶體30時，加以研磨該所得到之TlBr結晶體30表面（成為第1電極設置面30a與第2電極設置面30b的面）。然而，為了得到TlBr結晶體30，而在晶圓之研磨後加以切斷該晶圓亦可。作為原料，將Tl及Pb以適當的重量比而加以放入置鎢製器皿時，該鎢製器皿係在加以減壓至10-3 Pa以下之真空槽內加以加熱。經由此，加以得到Tl及Pb的合金。 　　[0041] 作為蒸發源而使用選自Cr，Ni及Ti的群之任一的金屬，於研磨TlBr結晶30之表面（第1電極設置面30a）上，經由蒸鍍而薄化形成基底層11。之後，將在器皿內加以合金化的金屬，作為蒸發源而使用，再於基底層11上，經由蒸鍍而加以形成合金層12。由設置基底層11者，可提高TlBr結晶體30與合金層12之附著力。 　　[0042] 於第1電極設置面30a上至合金層12為止加以形成之TlBr結晶體30則被冷卻之後，將選自Cr，Ni及Ti的群之任一的金屬作為蒸發源而使用，再於合金層12之第2層面12b上，經由蒸鍍而薄化形成中間層13。之後，將金（Au），作為蒸發源而使用，再於中間層13上，經由蒸鍍而加以形成低阻抗金屬層14。由設置中間層13者，可提高合金層12與低阻抗金屬層14之附著力。在以上，於TlBr結晶體30之一方的面（第1電極設置面30a）上，加以形成第1電極10F。 　　[0043] 充分地冷卻形成第1電極10F於第1電極設置面30a上之TlBr結晶體30之後，於對向於形成第1電極10F的面之TlBr結晶體30之其他所研磨之表面（第2電極設置面30b）上，與第1電極10F之製造順序同樣地，經由依序經由蒸鍍而形成基底層21，合金層22，中間層23及低阻抗金屬層24之時，形成第2電極20F。歷經以上之製造工程而得到放射線檢出器1F。 　　[0044] 然而，在蒸鍍合金層12前後或蒸鍍中之階段，由加熱TlBr結晶體30者，可使合金層12之附著力或電性安定性提升。另外，作為合金層12，22之製造方法係例如可適用：先經由蒸鍍而使Pb附著於TlBr結晶體30上之後，經由蒸鍍而使Tl附著之方法，或先經由蒸鍍而使Tl附著於TlBr結晶體30上之後，經由蒸鍍而使Pb附著之方法。 　　[0045] 本發明係並不限定於上述實施形態者，而可做種種的變形。例如，將第1電極，作為具有金屬鉈，與和該金屬鉈不同之其他金屬之合金所成之金屬層的電極，而將第2電極作為僅由金屬鉈所成之電極（鉈電極）亦可。此情況，例如，如使第1電極保持露出而連接於讀出電路基板的墊片，直接連接第2電極於讀出電路基板的墊片，以樹脂等而封閉第2電極即可。作為封閉樹脂，例如加以使用環氧樹脂亦可。於此情況，經由設置基底層於第2電極與TlBr結晶體之間之時，與合金層之情況同樣地，可使TlBr結晶體與鉈電極的附著力提升者。將第1電極，作為具有金屬鉈，與和該金屬鉈不同之其他金屬之合金所成之合金層的電極，而將第2電極作為由金所成之電極亦可。 　　[0046] 圖7係對於作為合金化前之金屬原材料的Pb及Tl之重量比為不同之複數的合金層樣本(a)~(d)各自，顯示在合金化後之Pb及Tl的含有重量比的圖表。合金化前之Pb及Tl之重量比(Pb：Al)係樣本(a)為80：20，樣本(b)為60：40、樣本(c)為40：60、樣本(d)為20：80。 　　[0047] 圖8係對於作為合金化前之金屬原材料的Bi及Tl之重量比為不同之複數的合金層樣本（a）~（d）各自，顯示在合金化後之Bi及Tl的含有重量比的圖表。合金化前之Bi及Tl之重量比（Bi：Tl）係樣本（a）為80：20，樣本（b）為60：40、樣本（c）為40：60、樣本（d）為20：80。 　　[0048] 在圖7及圖8所示之合金層樣本的各金屬之含有重量比係使用日本股份有限公司Rigaku製之螢光X射線分析裝置(ZSX Primus)而加以測定。如圖7及圖8所示，在合金層之各金屬的含有重量比係未必與作為合金化前之原材料之各金屬的重量比一致。隨之，對於將在合金層之各金屬的含有重量比作為期望值，係以因應其期望值之各金屬的重量比而混合合金化前之原材料，作為合金化者為佳。 　　[0049] 圖9（a）及圖9（b）係使用有關本實施形態之放射線檢出器所得到之137Cs伽瑪射線的光譜。然而，圖9（a）係顯示自動作開始經過5分鐘時之光譜，而圖9（b）係顯示自動作開始經過6小時時之光譜。然而，對於各圖9（a）及圖9（b），橫軸係顯示照射137Cs時的頻道(channels)，而縱軸係顯示將最大計數值作為100而加以正規化(normalization)之正規化計數值(normalization counts)。成為測定對象之放射線檢出器係具有第1實施形態的構成，而合金層係以重量比60：40而含有Tl與Pb之同時，具有100nm之厚度。使用於光譜測定之裝置係前置放大器（CLEAR-PULSE 580HP）、塑造放大器（ORTEC673）及多頻道分析儀（Laboratory equipment 2100C/multichannel analyzer, MCA）。如圖9（a）及圖9（b）所示，有關本實施形態之放射線檢出器係確認到即使未由樹脂而封閉電極，亦可連續動作6小時。然而，具有僅由Tl所成之電極之有關比較例的放射線檢出器係自動作開始均未經過1小時之內，電極產生腐蝕（黑色化），而特性產生劣化。如此，有關本實施形態之放射線檢出器係可有效果地抑制在大氣中之電極的腐蝕。 　　[0050] 接著，對於調查對於在放射線檢出器之TlBr結晶體的電極之附著力之結果加以說明。成為調查對象之電極係具有第2實施形態之構成，具有合金層與低阻抗金屬層之層積構造。合金層係以重量比60：40而含有Tl與Pb之同時，具有100nm之厚度。加以設置於合金層上的低阻抗金屬層係由金所成之同時，具有100nm之厚度。另一方面，有關比較例之電極係具有：與本實施形態不同之金屬層，和加以設置於該金屬層上之低阻抗金屬層的世紀層構造。金屬層係僅由Tl所成之同時，具有100nm之厚度。加以設置於金屬層上的低阻抗金屬層係由金所成之同時，具有100nm之厚度。放置1分鐘於各150℃、175℃及200℃之溫度環境，而設置放射線檢出器，加以調查對於TlBr結晶體之電極剝落之有無。在比較例中，對於在溫度150℃剝落有電極之情況而言，在本實施形態中，即使在溫度200℃亦未有電極剝落情況。如此，有關本實施形態之放射線檢出器係加以抑制在高溫時自TlBr結晶體剝落有電極之情況，而可確保信賴性。
[0051]
1A~1F‧‧‧放射線檢出器
10A~10F‧‧‧第1電極
11，21‧‧‧基底層
12，22‧‧‧合金層
13，23‧‧‧中間層
14，24‧‧‧低阻抗金屬層
20A~20F‧‧‧第2電極
30‧‧‧溴化鉈結晶體{0＞本実施形態は、臭化タリウム結晶体における分極化の抑制と大気中における電極の腐食の抑制を可能にする構造を有する放射線検出器に関する。＜}0{＞＜0}
[0012] 　　圖1係顯示有關第1實施形態之放射線檢出器1A之剖面構造的圖。 　　圖2係顯示有關第2實施形態之放射線檢出器1B之剖面構造的圖。 　　圖3係顯示有關第3實施形態之放射線檢出器1C之剖面構造的圖。 　　圖4係顯示有關第4實施形態之放射線檢出器1D之剖面構造的圖。 　　圖5係顯示有關第5實施形態之放射線檢出器1E之剖面構造的圖。 　　圖6係顯示有關第6實施形態之放射線檢出器1F之剖面構造的圖。 　　圖7係對於作為合金化前之金屬原材料的Pb及Tl之重量比為不同之複數的合金層樣本（a）~（d）各自，顯示在合金化後之Pb及Tl的含有重量比的圖表。 　　圖8係對於作為合金化前之金屬原材料的Bi及Tl之重量比為不同之複數的合金層樣本（a）~（d）各自，顯示在合金化後之Bi及Tl的含有重量比的圖表。 　　圖9係使用有關本實施形態之放射線檢出器所得到之137Cs伽瑪射線的光譜。

Claims (17)

  1. 一種放射線檢出器，其特徵係具備： 　　具有第1電極設置面與對向於前述第1電極設置面之第2電極設置面的溴化鉈結晶體、 　　和設於前述溴化鉈結晶體之前述第1電極設置面上的第1電極、和設於前述溴化鉈結晶體之前述第2電極設置面上的第2電極； 　　前述第1及第2電極中至少前述第1電極係具有對面於前述第1電極設置的第1層面與相對於前述第1層面，位於前述第1電極設置面之相反側的第2層面的同時，包含金屬鉈和與前述金屬鉈不同一種類以上之其他金屬的合金所成第1合金層； 　　前述第1電極係電性連接於讀取電路基板之墊片之狀態下，安裝於前述讀取電路基板上。
  2. 如申請專利範圍第1項之放射線檢出器，其中，前述第1電極之前述其他之金屬係做為伴隨前述金屬鉈構成合金之金屬，包含選自鉛、銀、鉍及銦之群的任一金屬。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之放射線檢出器，其中，前述第1電極係設於前述第1合金層之表面的第1低阻抗金屬層，更包含具有較前述第1合金層為低之阻抗之金屬所成第1低阻抗金屬層； 　　電性連接前述第1低阻抗金屬層與前述讀取電路基板之墊片。
  4. 如申請專利範圍第3項之放射線檢出器，其中，前述第1低阻抗金屬層係設於前述第1合金屬之前述第2層面之整體。
  5. 如申請專利範圍第3項或第4項之放射線檢出器，其中，前述第1低阻抗金屬層係由金所成。
  6. 如申請專利範圍第3項至第5項之任一項之放射線檢出器，其中，前述第1電極係具有設於前述第1合金屬之前述第2層面與前述第1低阻抗金屬層間之導電性的第1中間層中，包含提高前述第1合金層與前述第1低阻抗金屬層之附著力的第1中間層。
  7. 如申請專利範圍第6項之放射線檢出器，其中，前述第1中間層係由選自鉻、鎳、及鈦之群的任一金屬所成。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項之任一項之放射線檢出器，其中，前述第1電極係具有設於前述溴化鉈結晶體之前述第1電極設置面與前述第1合金屬之前述第1層面間之導電性的第1基材層中，包含提高前述溴化鉈結晶體與前述第1合金層之附著力的第1基材層。
  9. 如申請專利範圍第8項之放射線檢出器，其中，前述第1基材層係由選自鉻、鎳、及鈦之群的任一金屬所成。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項之任一項之放射線檢出器，其中，前述第2電極係金屬鉈和與前述金屬鉈不同一種類以上之其他金屬的合金所成第2合金層中，包含：具有對面於前述第2電極設置的第1層面與相對於前述第2合金屬之第1層面，位於前述第2電極設置面之相反側的第2層面的第2合金層。
  11. 如申請專利範圍第10項之放射線檢出器，其中，前述第2電極之前述其他之金屬係做為伴隨前述金屬鉈構成合金之金屬，包含選自鉛、銀、鉍及銦之群的任一金屬。
  12. 如申請專利範圍第10項或第11項之放射線檢出器，其中，前述第2電極係設於前述第2合金層之前述第2層面上的第2低阻抗金屬層，包含具有較前述第2合金層之阻抗值為低之阻抗值之第2低阻抗金屬層。
  13. 如申請專利範圍第12項之放射線檢出器，其中，前述第2低阻抗金屬層係由金所成。
  14. 如申請專利範圍第12項或第13項之放射線檢出器，其中，前述第2電極係具有設於前述第2合金屬之前述第2層面與前述第2低阻抗金屬層間之導電性的第2中間層中，包含提高前述第2合金層與前述第2低阻抗金屬層之附著力的第2中間層。
  15. 如申請專利範圍第14項之放射線檢出器，其中，前述第2中間層係由選自鉻、鎳、及鈦之群的任一金屬所成。
  16. 如申請專利範圍第10項至第15項之任一項之放射線檢出器，其中，前述第2電極係具有設於前述溴化鉈結晶體之前述第2電極設置面與前述第2合金屬之前述第1層面間之導電性的第2基材層中，包含提高前述溴化鉈結晶體與前述第2合金層之附著力的第2基材層。
  17. 如申請專利範圍第16項之放射線檢出器，其中，前述第2基材層係由選自鉻、鎳、及鈦之群的任一金屬所成。
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