WO2012043788A1 - 放射線検出装置 - Google Patents

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WO2012043788A1
WO2012043788A1 PCT/JP2011/072528 JP2011072528W WO2012043788A1 WO 2012043788 A1 WO2012043788 A1 WO 2012043788A1 JP 2011072528 W JP2011072528 W JP 2011072528W WO 2012043788 A1 WO2012043788 A1 WO 2012043788A1
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WO
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radiation detection
radiation
correction
detection signal
signal
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PCT/JP2011/072528
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English (en)
French (fr)
Inventor
勲 ▲高▼橋
須永　義則
井上　愼一
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Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
    • G01T1/247—Detector read-out circuitry

Definitions

  • the present invention relates to a radiation detection apparatus.
  • a waveform shaping amplification unit including a quasi-Gaussian filter composed of a combination of a differentiation unit and an integration unit, a signal wave height related to the output of the differentiation unit, and Means for obtaining charge collection time information for each event by comparing the output signal wave heights of the waveform shaping amplification means; and correcting the output signal wave height of the waveform shaping amplification means for each event according to the charge collection time information.
  • a semiconductor radiation detection apparatus having correction means for improving deterioration of energy resolution caused by imperfect charge collection.
  • Patent Document 1 it is possible to improve the deterioration of energy resolution caused by the imperfection of charge collection and the rising of the input signal of the waveform shaping amplification means without reducing the detection efficiency. It is supposed to be possible.
  • the parameters used for correcting the output signal wave height are fixed values, and stable due to deterioration in energy resolution caused by the temperature and polarization (polarization) of the detection element. It is difficult to detect the energy of radiation.
  • An object of the present invention is to improve the detection accuracy of radiation energy in a radiation detection apparatus.
  • the correction parameter generation unit generates a correction parameter used for correction processing for correcting the wave height of the radiation detection signal, which has decreased due to recombination of carriers generated in the semiconductor element due to the incidence of radiation.
  • the correction processing unit performs correction processing based on the correction parameter generated by the correction parameter generation unit.
  • the detection accuracy of the radiation detection apparatus can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a radiation detection apparatus according to a first embodiment. It is a perspective view which shows the radiation detector which concerns on 1st Embodiment. It is a block diagram which shows the radiation detection circuit which concerns on 1st Embodiment. It is a schematic diagram which shows the electron-hole pair production
  • a radiation detection apparatus includes a semiconductor element that has a positive electrode and a negative electrode and outputs a radiation detection signal with respect to incidence of radiation, a correction parameter generation unit, and a correction processing unit, and generates correction parameters.
  • the unit generates a correction parameter to be used for correction processing for correcting the wave height of the radiation detection signal, which is reduced by recombination of carriers generated in the semiconductor element due to the incidence of radiation, and the correction processing unit is generated by the correction parameter generation unit. Correction processing is performed based on the corrected parameters.
  • the radiation detection apparatus further includes a temperature measurement unit that measures the temperature of the semiconductor element to generate temperature information, an elapsed time information generation unit that generates refresh elapsed time information indicating an elapsed time from the refresh process of the semiconductor element, and At least one count information generating unit that generates count information indicating a count rate of radiation incident on the semiconductor element, and the correction parameter generating unit is based on at least one of temperature information, refresh elapsed time information, and count information. It is desirable to generate correction parameters.
  • the radiation detection signal includes a first radiation detection signal output from the positive electrode and a second radiation detection signal output from the negative electrode
  • the correction processing unit includes the first radiation detection signal, Second radiation that is a signal processed with a time constant shorter than the radiation detection signal of 1 (short time constant signal) or a signal processed with a time constant longer than the first radiation detection signal (long time constant signal) It is desirable to perform correction processing based on the detection signal.
  • the radiation detection apparatus further includes a circuit that divides the radiation detection signal output from the positive electrode or the negative electrode into two, and the correction processing unit includes a short time constant signal that is one of the two signals, It is desirable to perform correction processing based on the long time constant signal rather than this signal (short time constant signal).
  • the correction processing unit calculates a time difference between a time when the radiation detection signal reaches the first threshold value and a time when the radiation detection signal reaches a second threshold value greater than the first threshold value, and a radiation detection signal. It is desirable to perform a correction process based on this.
  • FIG. 1 is a perspective view of the radiation detection apparatus according to the first embodiment.
  • the radiation detection apparatus 1 has a configuration in which a plurality of radiation detectors 2 are arranged in a plane (two-dimensionally).
  • the radiation detector 2 is held by a radiation detector stand 1a.
  • the radiation detector stand 1 a includes a base 10, a plurality of supports 11 installed on the base 10, and a plurality of connectors 12.
  • the connector 12 is disposed between the base 10 and the support 11.
  • a plurality of grooves 111 are formed in the support 11 at predetermined intervals. A plurality of radiation detectors 2 are inserted and fixed in these grooves 111.
  • the support 11 is provided on the base 10 with an interval corresponding to the width of the radiation detector 2.
  • Each of the plurality of supports 11 has a plurality of wall portions 110, and a groove 111 is formed between the adjacent wall portions 110.
  • the wall portion 110 is provided with a recessed portion 112 on one surface, and the other surface is a flat surface 113.
  • (Configuration of radiation detector) 2 is an enlarged perspective view of the radiation detector 2 of FIG.
  • the radiation detector 2 has a CdTe element 20 which is a semiconductor element, a substrate 21 to which the CdTe element 20 is connected, a flexible substrate 22, and a card edge portion 224.
  • the card edge portion 224 of the radiation detector 2 is connected by the connector 12 of the radiation detector stand 1a shown in FIG.
  • an elastic member 251 formed using sheet metal is incorporated in the elastic member mounting portion 250 of the radiation detector 2.
  • the radiation detector 2 is inserted into the groove 111 of the support 11 shown in FIG. 2, the radiation detector 2 is pressed against the flat surface 113 of the wall 110 by the elastic member 251, and the radiation detector 2 is pressed against the support 11. Is fixed.
  • the plurality of supports 11 are each formed from a metal material by cutting or the like.
  • the radiation detector 2 is a radiation detector that detects radiation 4 such as gamma rays and X-rays.
  • the radiation 4 propagates along the direction from the CdTe element 20 as the semiconductor element of the radiation detector 2 toward the card holder 23 (the direction of the arrow in the figure) and enters the radiation detector 2.
  • the radiation 4 is incident on the incident surface of the CdTe element 20 (in FIG. 2, the plane (side surface) where all the CdTe elements 20 are in contact).
  • a radiation detector having the side surface of the semiconductor element as the incident surface of the radiation 4 in this way is referred to as an edge-on type radiation detector.
  • the radiation detector 2 detects the radiation 4 via a collimator having a plurality of openings through which the radiation 4 incident along a specific direction (for example, a direction from the subject toward the radiation detector 2) passes.
  • the collimator is a porous parallel collimator, but is not limited to this, and a pinhole collimator or the like may be used.
  • the present embodiment can also be applied to a radiation detector that is not an edge-on type.
  • the radiation detector 2 according to the present embodiment has a card shape.
  • the substrate 21 of the radiation detector 2 is sandwiched and supported by a card holder 23 and a card holder 24.
  • Each of the card holder 23 and the card holder 24 has the same shape.
  • the card holder 23 is provided with a grooved hole 230, and the protrusion 240 of the card holder 24 is fitted.
  • the card holder 24 is also provided with a grooved hole (not shown), and the protrusion 231 of the card holder 23 is fitted. Thereby, the substrate 21 is fixed to the card holders 23 and 24.
  • the elastic member mounting portion 250 is provided with an elastic member 251 that presses and fixes the radiation detector 2 to the radiation detector stand 1a shown in FIG. 2 when the radiation detector 2 is inserted into the radiation detector stand 1a.
  • the radiation detector stand 1 a has the connector 12 into which the card edge portion 224 is inserted. When the card edge portion 224 is inserted into the connector 12, the radiation detector 2 is formed at the card edge portion 224.
  • the formed pattern 225 and the connector 12 are electrically connected. Thereby, the radiation detector 2 is electrically connected to an external control circuit, an external power supply line, a ground line, and the like.
  • the radiation detector 2 has four CdTe elements 20 arranged at regular intervals on both sides of the substrate 21.
  • the flexible substrate 22 is a substrate formed using a film-like resin (for example, polyimide).
  • a film-like resin for example, polyimide
  • connection portion 220 has substantially semicircular connection portions 220, 221, 222, and 223.
  • the connection portions 220, 221, 222, and 223 are patterns formed using a conductive material, and are formed using, for example, Cu or the like.
  • the connection part 220 is configured to be electrically connected to the board terminal 210.
  • the connection portion 221 is electrically connected to the substrate terminal 211
  • the connection portion 222 is electrically connected to the substrate terminal 212
  • the connection portion 223 is electrically connected to the substrate terminal 213.
  • the CdTe element 20 is arranged symmetrically with respect to the substrate 21, and in the drawing, a flexible substrate disposed on the back side of the flexible substrate 22 and a substrate terminal electrically connected thereto are also shown. Although it is installed, the illustration is omitted.
  • the CdTe element 20 has a plurality of grooves provided on the surface at substantially equal intervals. In the present embodiment, the CdTe element 20 has seven grooves.
  • Each portion of the CdTe element 20 divided by these grooves corresponds to one pixel (pixel) that detects the radiation 4.
  • one CdTe element 20 has a plurality of pixels. Therefore, when one radiation detector 2 includes eight CdTe elements 20 and one CdTe element 20 has eight pixels, one radiation detector 2 has a resolution of 64 pixels. become. By increasing or decreasing the number of grooves, the number of pixels of one CdTe element 20 can be increased or decreased.
  • the substrate 21 has a width on the first end side where each of the plurality of CdTe elements 20 is installed, the second end side opposite to the first end side where the plurality of CdTe elements 20 are installed. It is formed more widely.
  • the substrate 21 is supported by the card holder 23 and the card holder 24 on the second end side.
  • a card edge portion 224 provided with a plurality of patterns 225 capable of electrically connecting the radiation detector 2 and an external control circuit is provided on the second end portion side. Further, between the element connection part (not shown) formed on the substrate 21 electrically connected to the CdTe element 20 and the card edge part 224, each of the plurality of CdTe elements 20 is connected via the element connection part.
  • a plurality of electronic component installation portions 3 for installing electronic components such as resistors and capacitors that are electrically connected are provided.
  • an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), a Field Programmable Gate Array (FPGA), and the like, which will be described later, are installed.
  • substrate 21 is made into the length of about 40 mm in the wide direction, ie, a longitudinal direction, as an example.
  • the substrate 21 extends from the end of the wide portion to the end of the portion where the width is narrow, that is, from the end of the portion where the element connection portion is provided to the end of the card edge portion 224. Is about 20 mm long.
  • CdTe is used as an example of a compound semiconductor constituting the semiconductor element.
  • the present invention is not limited to this, but a CdZnTe (CZT) element or an HgI 2 element that detects radiation such as ⁇ -rays.
  • CZT CdZnTe
  • HgI 2 element that detects radiation such as ⁇ -rays.
  • a compound semiconductor element such as can also be used.
  • FIG. 3 is a block diagram of the radiation detection circuit according to the first embodiment.
  • the radiation detection circuit 30 according to the present embodiment is installed in the electronic component installation unit 3 shown in FIG. A part of the radiation detection circuit 30 may be installed in the radiation detector stand 1a shown in FIG.
  • the radiation detection circuit 30 is, for example, a circuit that corrects the wave height of the radiation detection signal that has been lowered due to recombination of carriers generated in the CdTe element 20 that is a semiconductor element due to the incidence of the radiation 4. In other words, the radiation detection circuit 30 performs a correction process in order to accurately obtain the energy of the incident radiation, for example.
  • the carriers are holes and electrons.
  • the radiation detection circuit 30 includes a CdTe element 20, capacitors 300a and 300b, preamplifiers 301a and 301b, shaping amplifiers 302a and 302b, peak holds 303a and 303b, and an A / D converter 304a. , 304b, a refresh circuit 305, a refresh control circuit 306, a comparator 307, a correction parameter generation unit 311, and a correction processing unit 312.
  • the radiation detection circuit 30 includes at least one of a counter 308, a timer 309, and a temperature measurement unit 31. That is, the radiation detection circuit 30 is configured to include at least one of the counter 308, the timer 309, and the temperature measurement unit 310 based on the dependency of the correction parameter used in the correction formula described later.
  • the refresh circuit 305, the refresh control circuit 306, the counter 308, the timer 309, and the temperature measurement unit 310 may be installed in a device other than the radiation detector 2 illustrated in FIG. When these are installed in a device other than the radiation detector 2, parameters such as counter information, refresh elapsed time information, and temperature information described later are input from the outside to the correction parameter generation unit 311 of the radiation detection circuit 30. Become.
  • the CdTe element 20 shown in FIG. 3 indicates one pixel among the eight pixels included in one CdTe element 20.
  • the CdTe element 20 is sandwiched between the positive electrode 20a and the negative electrode 20b.
  • the radiation detector 2 illustrated in FIG. 2 includes, for example, a part or all of the configurations of the radiation detection circuits 30 as many as the number of pixels.
  • the capacitor 300a is connected to the positive electrode 20a side, and the capacitor 300b is connected to the negative electrode 20b side.
  • the capacitor 300a and the capacitor 300b are coupling capacitors, cut off the DC voltage component, and only the change in the charge generated in the CdTe element 20 is transmitted to the preamplifier 301a and the preamplifier 301b via the capacitor 300a and the capacitor 300b, respectively. To do.
  • the preamplifier 301a is connected to a terminal opposite to the terminal on the positive electrode 20a side of the capacitor 300a.
  • the preamplifier 301a amplifies the first radiation detection signal output from the positive electrode 20a via the capacitor 300a.
  • the preamplifier 301b is connected to a terminal opposite to the terminal on the negative electrode 20b side of the capacitor 300b.
  • the preamplifier 301b amplifies the second radiation detection signal output from the negative electrode 20b via the capacitor 300b.
  • the outputs from the preamplifier 301a and the preamplifier 301b correspond to the charge collection efficiency described later.
  • the shaping amplifier 302a performs waveform shaping and amplification of the amplified signal output from the preamplifier 301a.
  • the shaping amplifier 302b performs waveform shaping and amplification of the amplified signal output from the preamplifier 301b.
  • the peak hold 303a is configured to output a signal that keeps the maximum value of the wave height of the waveform-shaped signal output from the shaping amplifier 302a constant.
  • the peak hold 303b is configured to output a signal that keeps the maximum value of the wave height of the waveform-shaped signal output from the shaping amplifier 302b constant.
  • the signal output from the peak hold 303b on the negative electrode 20b side is input to the A / D converter 304b and the comparator 307.
  • the signal output from the peak hold 303b is input to the + terminal (positive input terminal), and the threshold value is input to the ⁇ terminal (negative input terminal).
  • the comparator 307 When the signal output from the peak hold 303b is larger than the threshold value, the comparator 307 generates a pulse-shaped trigger signal and outputs it to the A / D conversion unit 304a, the A / D conversion unit 304b, and the counter 308. .
  • the A / D conversion unit 304a is configured to convert the signal output from the peak hold 303a into a digital signal and output the digital signal. This digital signal is input to the correction processing unit 312.
  • the A / D converter 304b is configured to convert the signal output from the peak hold 303b into a digital signal and output it when the trigger signal output from the comparator 307 is input. This digital signal is input to the correction processing unit 312.
  • a refresh circuit 305 is provided between the negative electrode of the power source 313 and the negative electrode 20 b of the CdTe element 20.
  • the refresh circuit 305 is controlled by a refresh control circuit 306 connected between the refresh circuit 305 and the timer 309.
  • the refresh circuit 305 is a circuit for eliminating the polarization of the CdTe element 20, for example.
  • Polarization is a phenomenon in which the charge collection efficiency decreases with time.
  • semiconductor elements lattice defects, residual impurities, etc. are inherent in the crystal. Due to these defects, deep levels are formed in the semiconductor element, and carriers in the crystal are trapped or emitted. That is, when radiation is incident on the semiconductor element, the generated carriers are trapped or emitted by the trap in the crystal. Accordingly, in the semiconductor element, for example, electrons as carriers stay in the crystal and become a scattering center in the crystal or generate a space charge, thereby preventing the movement of carriers, so that the charge collection efficiency is long. The energy resolution decreases with the decrease. Further, the polarization proceeds faster as the temperature of the semiconductor element increases. Polarization also depends on the applied bias voltage, and progresses faster as the bias voltage is lower. However, the polarization can be eliminated by temporarily stopping the bias voltage applied to the semiconductor element.
  • the refresh control circuit 306 measures the elapsed time from the last refresh process, and generates refresh information and outputs it to the refresh circuit 305 when a predetermined time elapses. That is, the refresh control circuit 306 has a clock and is configured to output refresh information at predetermined time intervals.
  • the refresh circuit 305 performs a refresh process based on the input refresh information.
  • the refresh process is a process for temporarily stopping the bias voltage applied to the semiconductor element.
  • the refresh control circuit 306 outputs refresh information to the refresh circuit 305 and also to the timer 309.
  • the timer 309 measures the elapsed time from the last refresh process performed based on the input refresh information, generates refresh elapsed time information, and outputs the generated refresh elapsed time information to the correction parameter generation unit 311.
  • the counter 308 calculates the radiation count rate (number of times of incidence of radiation per minute) based on the trigger signal output from the comparator 307, and outputs the calculated result to the correction parameter generation unit 311 as counter information. . Polarization proceeds faster as the counting rate increases.
  • the temperature measurement unit 310 measures the temperature of the CdTe element 20 and outputs the measurement result to the correction parameter generation unit 311 as temperature information.
  • the temperature of the semiconductor element increases, the mobility of electrons and holes decreases. As a result, in particular, the recombination of holes increases and the wave height decreases. Moreover, the progress of polarization is accelerated by the increase in the temperature of the semiconductor element.
  • the correction parameter generation unit 311 generates a correction parameter using at least one parameter of counter information, refresh progress information, and temperature information, and outputs the correction parameter to the correction processing unit 312.
  • the correction processing unit 312 corrects the wave heights of the signals output from the A / D conversion unit 304a and the A / D conversion unit 304b based on the correction parameter output from the correction parameter generation unit 311.
  • an example of correction processing by the correction processing unit 312 will be described.
  • FIG. 4A is a schematic diagram for explaining electron and hole pair generation due to the incidence of radiation in the semiconductor element according to the first embodiment
  • FIG. 4B shows the incident position of the radiation incident on the semiconductor element
  • FIG. 4C is a diagram illustrating a relationship between the charge collection efficiency read from the semiconductor element and time.
  • a symbol circled with + represents a hole
  • a symbol circled with ⁇ represents an electron
  • d1 to d5 shown in FIG. 4B indicate positions where the radiation is incident.
  • the vertical axis represents charge collection efficiency and the horizontal axis represents time ( ⁇ sec).
  • e represents an electron and h represents a hole.
  • BP (biparametric) correction which is an example of correction processing, will be described.
  • the radiation detection signal is a signal to which holes h contribute almost 100%.
  • the rise time of the radiation detection signal until the wave height becomes maximum is long, and some of the holes disappear due to recombination during movement. Therefore, as shown by a two-dot chain line in FIG. 4C, the rise time of the signal is the longest and the wave height is the minimum among the radiation detection signals shown in FIG. 4A.
  • the radiation detection signal is a signal to which the electrons e contribute almost 100%. Since electrons have a higher mobility than holes, the rise time of the radiation detection signal is fast, and recombination during movement hardly occurs. Therefore, as shown by a solid line in FIG. 4C, the rising of the signal is fast and the wave height is maximum in the radiation detection signal shown in FIG. 4A.
  • time constant is used as a numerical value representing the speed of rising of the signal.
  • This “time constant” means the time from the beginning of the signal rise (0 on the horizontal axis in FIG. 4C) to a predetermined time, and when divided in this way, the charge that is the value of the signal at the predetermined time It is a numerical value for comparing the collection efficiency (vertical axis in FIG. 4C).
  • the early time is indicated by fast
  • the late time is indicated by slow.
  • time constant fast or time constant slow means the time from the start of the rise of the above signal to the predetermined time, and also means the time shown in FIG. 4C for convenience. To do.
  • the distance to the electrode is the same.
  • the signal contributes 50% and hole h almost 50%. Therefore, as shown by dotted lines with long intervals in FIG. 4C, the rise time of the radiation detection signal is approximately in the middle between the incident position d1 and the incident position d5. Therefore, the wave height at the incident position d3 is slightly lower than the wave height at the incident position d5. This is because some of the holes disappear due to recombination.
  • the incident position is close to the positive electrode 20a. Is approximately 25% and hole h is approximately 75%. Therefore, as indicated by a one-dot chain line in FIG. 4C, the rising of the signal is approximately in the middle between the incident position d1 and the incident position d3. Accordingly, the wave height at the incident position d2 is lower than the wave height at the incident position d3. This is because the contribution ratio of holes is high and some of the holes disappear due to recombination.
  • the incident position is close to the negative electrode 20b. Is approximately 75% and hole h is approximately 25%. Therefore, as shown by a dotted line with a short interval in FIG. 4C, the rising of the signal is approximately in the middle between the incident position d3 and the incident position d5. Therefore, the wave height at the incident position d4 is slightly lower than the wave height at the incident position d5. This is because the contribution ratio of holes is high.
  • the wave height at the time constant fast and the wave height at the time constant slow are substantially equal.
  • the wave height at the time constant fast is significantly smaller than the wave height at the time constant slow.
  • the incident position of the radiation can be estimated by comparing the wave height at the time constant fast with the wave height at the time constant slow. In other words, this comparison makes it possible to estimate the amount of hole recombination, so it is possible to estimate the energy lost due to recombination. Can be obtained with high accuracy.
  • the shaping amplifier 302a connected to the positive electrode 20a side has a time constant set so as to output a signal having a wave height at the time constant slow.
  • this time constant is referred to as a time constant slow.
  • the shaping amplifier 302b connected to the negative electrode 20b side has a time constant set so as to output a wave height signal at the time constant fast. That is, the signal output from the shaping amplifier 302a is a signal processed with a longer time constant than the signal output from the shaping amplifier 302b. In other words, the signal output from the shaping amplifier 302b is a signal processed with a shorter time constant than the signal output from the shaping amplifier 302a.
  • this time constant is referred to as a time constant fast.
  • the time constant described above may be such that the shaping amplifier 302a on the positive electrode 20a side is fast and the shaping amplifier 302b on the negative electrode 20b side is slow.
  • the following formula (1) shows an example of the correction formula used for the above BP correction.
  • E A ⁇ H slow (1 + B (H slow ⁇ H fast ) / H slow ) (1)
  • E is the wave height after BP correction
  • a and B are correction parameters.
  • This equation (1) shows that the wave height at the time constant fast (H fast ) is significantly lower than the wave height at the time constant slow (H slow ), that is, when the contribution ratio of holes is high, the wave height at the time constant slow ( It is a correction formula for raising the wave height in proportion to the difference between the wave height (H slow ) and the wave height (H fast ) at the time constant fast.
  • FIG. 5A is a graph regarding the temperature dependency of the correction parameter according to the first embodiment
  • FIG. 5B is a graph regarding the elapsed time dependency after the correction parameter is refreshed.
  • the horizontal axis represents the temperature (° C.) of the CdTe element
  • the left vertical axis represents the parameter value of the correction parameter A
  • the right vertical axis represents the parameter value of the correction parameter B.
  • the horizontal axis represents the elapsed time (seconds) after the refresh
  • the left vertical axis is the parameter value of the correction parameter A
  • the right vertical axis is the parameter value of the correction parameter B. Note that the temperature dependence of the correction parameter shown in FIG.
  • the radiation having the same energy is emitted toward the CdTe element at each temperature, and the wave height after the BP correction processing is estimated from the energy of the radiation.
  • the correction parameters are calculated so as to be equal to and illustrated.
  • the elapsed time dependency after the refresh process of the correction parameter shown in FIG. 5B is that radiation having the same energy is emitted toward the CdTe element while changing the elapsed time from the end of the refresh process, and after the BP correction process.
  • the correction parameter is calculated so that the wave height is equal to the wave height estimated from the energy of the radiation, and is illustrated.
  • the correction parameter B is particularly highly temperature-dependent and time-dependent. Therefore, the wave height can be corrected more accurately by changing the correction parameter used for the correction process according to the temperature of the CdTe element and the elapsed time after the end of the refresh process.
  • the following formula (2) shows another example of the correction formula used for the BP correction.
  • FIG. 6 is a graph showing the temperature dependence of the correction parameter according to the first embodiment.
  • the horizontal axis represents the temperature (° C.) of the CdTe element
  • the vertical axis represents the parameter value.
  • the temperature dependency of the correction parameter shown in FIG. 6 is that radiation having the same energy is emitted toward the CdTe element at each temperature, and the wave height after the BP correction processing is the wave height estimated from the energy of the radiation.
  • the correction parameters are calculated so as to be equal and illustrated.
  • each parameter value varies with temperature even when the correction formula is the above formula (2) different from the above formula (1). Therefore, the wave height can be corrected more accurately by changing the correction parameters A, B, and C used for the correction process according to the temperature of the CdTe element.
  • Various correction formulas other than the correction formulas exemplified above can be considered as the correction formula used for the correction processing. Therefore, whether the counter 308, the timer 309, and the temperature measurement unit 310 are incorporated into the radiation detection circuit 30 is selected based on, for example, the dependency of the correction parameter of the correction formula employed in the correction process.
  • the first radiation detection signal output from the positive electrode 20a side is input to the A / D conversion unit 304a via the capacitor 300a, the preamplifier 301a, the shaping amplifier 302a, and the peak hold 303a, and the A / D conversion unit 304a
  • the wave height output with the time constant slow is converted into a digital signal and output to the correction processing unit 312.
  • the second radiation detection signal output from the negative electrode 20b side is input to the A / D conversion unit 304b via the capacitor 300b, the preamplifier 301b, the shaping amplifier 302b, and the peak hold 303b, and the A / D conversion unit 304b. Converts the wave height output with the time constant fast into a digital signal and outputs the digital signal to the correction processing unit 312.
  • the peak hold 303b outputs a signal with a constant wave height to the A / D converter 304b and outputs the signal to the + terminal of the comparator 307.
  • the comparator 307 compares the threshold value input to the ⁇ terminal and the signal input to the + terminal, and generates a trigger signal when the wave height of the signal is larger than the threshold value, and the A / D converters 304a, A The data is output to the / D conversion unit 304b and the counter 308.
  • the A / D converter 304a and the A / D converter 304b convert the wave height into a digital signal based on the trigger signal.
  • the counter 308 counts the trigger signal, generates counter information, and outputs the counter information to the correction parameter generation unit 311.
  • the correction parameter generation unit 311 generates a correction parameter based on the counter information, the refresh elapsed time information acquired from the timer 309, and the temperature information of the CdTe element 20 acquired from the temperature measurement unit 310.
  • the correction parameter generation unit 311 outputs the generated correction parameter to the correction processing unit 312.
  • the correction processing unit 312 performs correction processing so that a wave height corresponding to the energy of the radiation 4 is obtained based on the wave height of the time constant fast, the wave height of the time constant slow, and the correction parameter.
  • the correction processing unit 312 outputs the corrected wave height obtained by the correction processing as corrected wave height information.
  • the corrected wave height information is output, for example, for each pixel on which the radiation 4 is incident, converted into image information by an external device, and visualized.
  • the correction parameter is generated using at least one of the counter information, the refresh progress information, and the temperature information.
  • the wave height can be accurately corrected so as to approach the wave height estimated from the energy of the incident radiation. Therefore, since the radiation detector according to the present embodiment can correct the wave height accurately, it can detect the energy of the radiation with high accuracy.
  • the radiation detection circuit 30 is the same as those of the first exemplary embodiment, and operations after the shaping amplifier 302a and the shaping amplifier 302b are the same as those of the first exemplary embodiment.
  • the radiation detection signal output from the positive electrode 20a is used.
  • the present invention is not limited to this, and the radiation detection signal output from the negative electrode 20b may be used.
  • the radiation detector 2 according to the second embodiment performs correction processing based on the radiation detection signal output from the positive electrode 20a or the negative electrode 20b, the radiation detection output from the positive electrode 20a and the negative electrode 20b. Compared with the case where a signal is used, the number of parts is reduced, and the manufacturing cost of the radiation detector 2 can be reduced.
  • the third embodiment is different from the above-described embodiments in that BP correction is performed using the rising speed (rise time) of the radiation detection signal.
  • the comparator 307b compares the signal output from the shaping amplifier 302b input to the + terminal with the first threshold value (low) input to the ⁇ terminal, and the wave height of the signal output from the shaping amplifier 302b is the first.
  • the threshold value is larger than 1, a start signal is generated, and the start signal is output to the time measuring unit 314.
  • the time measuring unit 314 calculates the rise time shown in FIG. 9 based on the start signal output from the comparator 307b and the stop signal output from the comparator 307c, and generates rise time information.
  • the rise time is a time interval (time difference) from when the start signal is input to when the stop signal is input.
  • the time measuring unit 314 outputs the generated rise time information to the correction processing unit 312. It can be seen that when the rise time is the shortest, the radiation detection signal contributes almost 100% of the electrons, and when the rise time is the longest, the radiation detection signal contributes almost 100% of the holes.
  • the correction processing unit 312 calculates the wave height after BP correction from the rise time, the wave height at the time constant fast or the time constant slow, and the correction parameter.
  • the counter 308 of this embodiment counts the incidence of radiation based on the trigger signal output from the comparator 307a.
  • the radiation detection signal output from the positive electrode 20a is input to the preamplifier 301a via the capacitor 300a, and the signal amplified by the preamplifier 301a is input to the shaping amplifier 302a and the shaping amplifier 302b.
  • the signal input to the shaping amplifier 302a is waveform-shaped, and then output to the A / D converter 304a and the + terminal of the comparator 307a as a signal fixed to the maximum value of the peak height by the peak hold 303a.
  • the comparator 307a compares the signal input to the + terminal with the threshold value input to the-terminal, and generates a trigger signal when the input signal is greater than the threshold value, and generates an A / D converter 304a and Output to the counter 308.
  • the A / D conversion unit 304a converts the signal output from the peak hold 303a into a digital signal based on the trigger signal and outputs the digital signal to the correction processing unit 312.
  • the counter 308 calculates the radiation count rate based on the trigger signal, and outputs the calculated result to the correction parameter generation unit 311 as counter information.
  • the signal input to the shaping amplifier 302b is waveform-shaped and input to the + terminal of the comparator 307b and the + terminal of the comparator 307c.
  • the comparator 307b compares the signal input to the + terminal with the first threshold value input to the ⁇ terminal, and generates a start signal when the input signal is greater than the first threshold value, Output to the measurement unit 314.
  • the comparator 307c compares the signal input to the + terminal with the second threshold value input to the ⁇ terminal, and generates a stop signal when the input signal is greater than the second threshold value. To the time measuring unit 314.
  • the time measuring unit 314 measures the time interval between the time when the start signal is input and the time when the stop signal is input, generates rise time information, and outputs the rise time information to the correction processing unit 312.
  • the correction parameter generation unit 311 generates a correction parameter based on the counter information, the refresh elapsed time information acquired from the timer 309, and the temperature information of the CdTe element 20 acquired from the temperature measurement unit 310.
  • the correction parameter generation unit 311 outputs the generated correction parameter to the correction processing unit 312.

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Abstract

　本発明は、陽電極２０ａ及び陰電極２０ｂを有し放射線４の入射に対して放射線検出信号を出力するＣｄＴｅ素子２０（半導体素子）と、補正パラメータ生成部３１１と、補正処理部３１２とを備えた放射線検出装置において、補正パラメータ生成部３１１は、放射線４の入射によりＣｄＴｅ素子２０に生じたキャリアが再結合することによって低下した放射線検出信号の波高を補正する補正処理に用いる補正パラメータを生成し、補正処理部３１２は、補正パラメータ生成部３１１で生成された補正パラメータに基づいて補正処理を行うことを特徴とする。本発明によれば、放射線検出信号の波高を補正することができるため、放射線検出装置の検出精度を向上することができる。

Description

放射線検出装置
　本発明は、放射線検出装置に関する。
　従来の技術としては、例えば、特許文献１に記載されているように、微分手段と積分手段との組み合わせからなる準ガウス形フィルタを含む波形整形増幅手段と、上記微分手段の出力に関する信号波高と上記波形整形増幅手段の出力信号波高を比較することにより事象ごとの電荷収集時間情報を得る手段と、上記電荷収集時間情報に応じて事象ごとに上記波形整形増幅手段の出力信号波高を補正することにより電荷収集の不完全性に起因するエネルギー分解能の劣化を改善する補正手段とを有する半導体放射線検出装置が知られている。
　特許文献１に記載の半導体放射線検出装置によれば、電荷収集の不完全性及び波形整形増幅手段の入力信号の立ち上がりに起因するエネルギー分解能の劣化を、検出効率を低下させずに改善することができるとされている。
特開昭６１－１４５９０号公報
　特許文献１に記載の半導体放射線検出装置は、出力信号波高の補正に用いるパラメータが固定値であり、検出素子の温度及び分極（ポラリゼーション）等に起因するエネルギー分解能の劣化により、安定して放射線のエネルギーを検出することが困難である。
　本発明の目的は、放射線検出装置において、放射線のエネルギーの検出精度を向上することにある。
　本発明の放射線検出装置においては、補正パラメータ生成部は、放射線の入射により半導体素子に生じたキャリアが再結合することによって低下した放射線検出信号の波高を補正する補正処理に用いる補正パラメータを生成し、補正処理部は、補正パラメータ生成部で生成された補正パラメータに基づいて補正処理を行うことを特徴とする。
　本発明によれば、放射線検出信号の波高を補正することができるため、放射線検出装置の検出精度を向上することができる。
第１の実施の形態に係る放射線検出装置を示す斜視図である。 第１の実施の形態に係る放射線検出器を示す斜視図である。 第１の実施の形態に係る放射線検出回路を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る半導体素子における放射線の入射による電子及び正孔の対生成を示す模式図である。 半導体素子に入射した放射線の入射位置を示す模式図である。 半導体素子から読み出される電荷収集効率と時間との関係を示すグラフである。 第１の実施の形態に係る補正パラメータの温度依存性を示すグラフである。 補正パラメータのリフレッシュ後の経過時間依存性を示すグラフである。 第１の実施の形態に係る補正パラメータの温度依存性を示すグラフである。 第２の実施の形態に係る放射線検出回路を示すブロック図である。 第３の実施の形態に係る放射線検出回路を示すブロック図である。 第３の実施の形態に係る補正処理に用いるライズタイムとしきい値との関係を示すグラフである。
　実施の形態に係る放射線検出装置は、陽電極及び陰電極を有し放射線の入射に対して放射線検出信号を出力する半導体素子と、補正パラメータ生成部と、補正処理部とを備え、補正パラメータ生成部は、放射線の入射により半導体素子に生じたキャリアが再結合することによって低下した放射線検出信号の波高を補正する補正処理に用いる補正パラメータを生成し、補正処理部は、補正パラメータ生成部で生成された補正パラメータに基づいて補正処理を行うことを特徴とする。
　前記放射線検出装置は、さらに、半導体素子の温度を測定して温度情報を生成する温度測定部、半導体素子のリフレッシュ処理からの経過時間を示すリフレッシュ経過時間情報を生成する経過時間情報生成部、及び半導体素子に入射した放射線の計数率を示すカウント情報を生成するカウント情報生成部の少なくとも１つを備え、補正パラメータ生成部は、温度情報、リフレッシュ経過時間情報及びカウント情報の少なくとも１つに基づいて補正パラメータを生成することが望ましい。
　前記放射線検出信号は、陽電極から出力される第１の放射線検出信号、及び陰電極から出力される第２の放射線検出信号とからなり、補正処理部は、第１の放射線検出信号と、第１の放射線検出信号よりも短い時定数で処理された信号（短時定数信号）又は第１の放射線検出信号よりも長い時定数で処理された信号（長時定数信号）である第２の放射線検出信号とに基づいて補正処理を行うことが望ましい。
　前記放射線検出装置は、さらに、陽電極又は陰電極から出力された放射線検出信号を２つに分ける回路を設け、補正処理部は、２つに分けた一方の信号である短時定数信号と、この信号（短時定数信号）よりも長時定数信号とに基づいて補正処理を行うことが望ましい。
　前記補正処理部は、放射線検出信号が第１のしきい値に達した時間と、第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値に達した時間との時間差、及び放射線検出信号に基づいて補正処理を行うことが望ましい。
　以下、図面を用いて具体的に説明する。
　［第１の実施の形態］
　（放射線検出装置の構成の概要）
　図１は、第１の実施の形態に係る放射線検出装置の斜視図である。
　本図において、放射線検出装置１は、複数の放射線検出器２を平面的に（二次元的に）並べた構成である。放射線検出器２は、放射線検出器立て１ａによって保持されている。放射線検出器立て１ａは、基部１０と、この基部１０の上に設置された複数の支持体１１と、複数のコネクタ１２とで構成されている。コネクタ１２は、基部１０と支持体１１との間に配置されている。支持体１１には、定められた間隔で複数の溝１１１が形成されている。これらの溝１１１には、複数の放射線検出器２が挿入され、固定されている。
　支持体１１は、基部１０の上に放射線検出器２の幅に対応する間隔を有して設けられている。そして、複数の支持体１１はそれぞれ、複数の壁部１１０を有しており、隣り合う壁部１１０の間に溝１１１が形成されている。壁部１１０は、一方の表面にくぼみ部１１２が設けられ、他方の表面は平坦面１１３である。
　（放射線検出器の構成）
　図２は、図１の放射線検出器２を拡大して示した斜視図である。
　本図において、放射線検出器２は、半導体素子であるＣｄＴｅ素子２０、ＣｄＴｅ素子２０を接続した基板２１、フレキシブル基板２２、及びカードエッジ部２２４を有している。放射線検出器２のカードエッジ部２２４は、図１に示す放射線検出器立て１ａのコネクタ１２によって接続されるようになっている。
　放射線検出器２の弾性部材実装部２５０には、例えば、板金を用いて形成される弾性部材２５１が組み込まれている。図２に示す支持体１１の溝１１１に放射線検出器２が挿入されると、放射線検出器２は、弾性部材２５１によって壁部１１０の平坦面１１３に押し付けられ、支持体１１に放射線検出器２が固定される。なお、複数の支持体１１はそれぞれ金属材料から切削等により形成したものである。
　放射線検出器２は、γ線、Ｘ線等の放射線４を検出する放射線検出器である。図２において放射線４は、放射線検出器２の半導体素子としてのＣｄＴｅ素子２０からカードホルダ２３に向かう方向（図中の矢印の方向）に沿って伝搬して放射線検出器２に入射する。
　放射線４は、ＣｄＴｅ素子２０の入射面（図２においては、すべてのＣｄＴｅ素子２０が接する平面（側面））に入射する。このように半導体素子の側面を放射線４の入射面とする放射線検出器を、エッジオン型の放射線検出器と称する。
　なお、放射線検出器２は、特定の方向（例えば、被検体から放射線検出器２に向かう方向）に沿って入射してくる放射線４が通過する複数の開口を有するコリメータを介して放射線４を検出する。なお、コリメータは、多孔平行コリメータであるが、これに限定されず、ピンホールコリメータ等を用いても良い。また、本実施の形態は、エッジオン型でない放射線検出器にも適用することができる。また、本実施の形態に係る放射線検出器２は、カード型の形状を呈する。
　また、放射線検出器２の基板２１は、カードホルダ２３とカードホルダ２４とに挟み込まれて支持されている。カードホルダ２３とカードホルダ２４とはそれぞれ、同一形状を有する。カードホルダ２３には溝付穴２３０が設けてあり、カードホルダ２４の突起部２４０が嵌め合わされている。カードホルダ２４にも溝付穴（図示しない）が設けてあり、カードホルダ２３の突起部２３１が嵌め合わされている。これにより、基板２１はカードホルダ２３、２４に固定されている。
　また、弾性部材実装部２５０は、放射線検出器立て１ａに放射線検出器２が挿入される際、放射線検出器２を図２に示す放射線検出器立て１ａに押し付けて固定する弾性部材２５１が設けられる部分である。なお、放射線検出器立て１ａは、カードエッジ部２２４が挿入されるコネクタ１２を有しており、カードエッジ部２２４がコネクタ１２に挿入されると、放射線検出器２は、カードエッジ部２２４に形成されたパターン２２５とコネクタ１２とが電気的に接続される。これにより、放射線検出器２は、外部の制御回路、外部からの電源線、グランド線等に電気的に接続される。
　図２においては、例として、放射線検出器２は、基板２１の両側にそれぞれ４個のＣｄＴｅ素子２０が一定の間隔で配置されている。
　フレキシブル基板２２は、フィルム状の樹脂（例えば、ポリイミド）を用いて形成された基板である。
　図２に示すフレキシブル基板２２は、略半円形状の接続部２２０、２２１、２２２、２２３を有する。接続部２２０、２２１、２２２、２２３は、導電性材料を用いて形成されたパターンであり、例えば、Ｃｕ等を用いて形成される。接続部２２０は、基板端子２１０と電気的に接続するように構成されている。同様に、接続部２２１は基板端子２１１と、接続部２２２は基板端子２１２と、接続部２２３は基板端子２１３と、それぞれ、電気的に接続されている。なお、図２においては、ＣｄＴｅ素子２０は基板２１に対して対称に配置されており、図中、フレキシブル基板２２の裏側に配置されたフレキシブル基板、及びこれと電気的に接続された基板端子も設置されているが、図示は省略している。
　また、図示していないが、ＣｄＴｅ素子２０は、表面に略等間隔で設けられた複数の溝部を有する。本実施の形態においては、ＣｄＴｅ素子２０は、７本の溝部を有する。
　これらの溝部で分けられるＣｄＴｅ素子２０の部分のそれぞれは、放射線４を検出する１個の画素（ピクセル）に対応する。これにより、１個のＣｄＴｅ素子２０は、複数の画素を有することになる。よって、１個の放射線検出器２が８個のＣｄＴｅ素子２０を備え、１個のＣｄＴｅ素子２０が８個のピクセルを有する場合、１個の放射線検出器２は、６４ピクセルの解像度を有することになる。溝部の数を増減させることにより、１個のＣｄＴｅ素子２０のピクセル数を増減させることができる。
　基板２１は、複数のＣｄＴｅ素子２０のそれぞれが設置される第１の端部側の幅が、複数のＣｄＴｅ素子２０が設置される第１の端部側の反対側の第２の端部側よりも広く形成される。なお、第２の端部側において基板２１は、カードホルダ２３及びカードホルダ２４によって支持される。また、第２の端部側には、放射線検出器２と外部の制御回路とを電気的に接続可能とする複数のパターン２２５が設けられたカードエッジ部２２４が設けられる。また、ＣｄＴｅ素子２０と電気的に接続する基板２１に形成された素子接続部（図示せず）とカードエッジ部２２４との間には、素子接続部を介して複数のＣｄＴｅ素子２０のそれぞれと電気的に接続される抵抗、コンデンサ等の電子部品を設置する複数の電子部品設置部３が設けられる。なお、電子部品設置部３には、後述するＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）、Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）等が設置される。
　なお、基板２１は、一例として、幅広の方向、すなわち長手方向は４０ｍｍ程度の長さとしてある。そして、基板２１は、幅広の部分の端部から幅が狭くなっている部分の端部まで、すなわち、素子接続部が設けられている部分の端からカードエッジ部２２４の端までの短手方向は、２０ｍｍ程度の長さとしてある。
　本実施の形態において、半導体素子を構成する化合物半導体としては、例としてＣｄＴｅを用いたが、これに限定されるものではなく、γ線等の放射線を検出するＣｄＺｎＴｅ（ＣＺＴ）素子、ＨｇＩ２素子等の化合物半導体素子を用いることもできる。
　（放射線検出回路の構成）
　図３は、第１の実施の形態に係る放射線検出回路のブロック図である。
　本実施の形態に係る放射線検出回路３０は、図２に示す電子部品設置部３に設置される。放射線検出回路３０の一部は、図１に示す放射線検出器立て１ａに設置されるようにしてもよい。
　放射線検出回路３０は、例えば、放射線４の入射によって半導体素子であるＣｄＴｅ素子２０に生じたキャリアが再結合することにより低下した放射線検出信号の波高を補正する回路である。つまり、放射線検出回路３０は、例えば、入射した放射線のエネルギーを正確に求めるために補正処理を行う。ここで、キャリアは、正孔及び電子である。
　放射線検出回路３０は、図３に示すように、ＣｄＴｅ素子２０と、コンデンサ３００ａ、３００ｂと、プリアンプ３０１ａ、３０１ｂと、シェーピングアンプ３０２ａ、３０２ｂと、ピークホールド３０３ａ、３０３ｂと、Ａ／Ｄ変換部３０４ａ、３０４ｂと、リフレッシュ回路３０５と、リフレッシュ制御回路３０６と、コンパレータ３０７と、補正パラメータ生成部３１１と、補正処理部３１２と、を備えて概略構成されている。
　また、放射線検出回路３０は、カウンタ３０８、タイマー３０９及び温度測定部３１の少なくとも１つを備えている。つまり、放射線検出回路３０は、後述する補正式に用いる補正パラメータの依存性に基づいてカウンタ３０８、タイマー３０９及び温度測定部３１０の少なくとも１つを備えるように構成される。また、リフレッシュ回路３０５、リフレッシュ制御回路３０６、カウンタ３０８、タイマー３０９及び温度測定部３１０は、図２に示す放射線検出器２以外の機器に設置されていても良い。これらが放射線検出器２以外の機器に設置される場合、後述するカウンタ情報、リフレッシュ経過時間情報、温度情報等のパラメータは、外部から放射線検出回路３０の補正パラメータ生成部３１１に入力される構成となる。
　図３に示すＣｄＴｅ素子２０は、１つのＣｄＴｅ素子２０が有する８つのピクセルのうちの１つのピクセルを示している。ＣｄＴｅ素子２０は、陽電極２０ａと陰電極２０ｂとに挟まれている。なお、図２に示す放射線検出器２は、例えば、ピクセルの数と同じ数の放射線検出回路３０の一部の構成又は全ての構成を備える。
　コンデンサ３００ａは、陽電極２０ａ側に接続され、コンデンサ３００ｂは、陰電極２０ｂ側に接続されている。このコンデンサ３００ａ及びコンデンサ３００ｂは、カップリングコンデンサであり、直流電圧成分を遮断し、ＣｄＴｅ素子２０に生じた電荷の変化分のみがこのコンデンサ３００ａ及びコンデンサ３００ｂを介してプリアンプ３０１ａ及びプリアンプ３０１ｂにそれぞれ伝達する。
　プリアンプ３０１ａは、コンデンサ３００ａの陽電極２０ａ側の端子と反対の端子に接続されている。このプリアンプ３０１ａは、コンデンサ３００ａを介して陽電極２０ａから出力された第１の放射線検出信号を増幅する。
　プリアンプ３０１ｂは、コンデンサ３００ｂの陰電極２０ｂ側の端子と反対の端子に接続されている。このプリアンプ３０１ｂは、コンデンサ３００ｂを介して陰電極２０ｂから出力された第２の放射線検出信号を増幅する。なお、プリアンプ３０１ａ及びプリアンプ３０１ｂからの出力は、後述の電荷収集効率に対応するものである。
　シェーピングアンプ３０２ａは、プリアンプ３０１ａから出力された増幅信号の波形整形及び増幅を行う。
　シェーピングアンプ３０２ｂは、プリアンプ３０１ｂから出力された増幅信号の波形整形及び増幅を行う。
　ピークホールド３０３ａは、シェーピングアンプ３０２ａから出力された波形整形後の信号の波高の最大値を一定に保持する信号を出力するように構成されている。
　ピークホールド３０３ｂは、シェーピングアンプ３０２ｂから出力された波形整形後の信号の波高の最大値を一定に保持する信号を出力するように構成されている。この陰電極２０ｂ側のピークホールド３０３ｂから出力された信号は、Ａ／Ｄ変換部３０４ｂとコンパレータ３０７に入力する。
　ここで、コンパレータ３０７は、＋端子（正入力端子）にピークホールド３０３ｂから出力された信号が入力し、－端子（負入力端子）にしきい値が入力する。コンパレータ３０７は、ピークホールド３０３ｂから出力された信号が、しきい値よりも大きいとき、パルス形状のトリガ信号を生成し、Ａ／Ｄ変換部３０４ａ、Ａ／Ｄ変換部３０４ｂ及びカウンタ３０８に出力する。
　Ａ／Ｄ変換部３０４ａは、コンパレータ３０７から出力されたトリガ信号が入力すると、ピークホールド３０３ａから出力された信号をデジタル信号に変換して出力するように構成されている。このデジタル信号は、補正処理部３１２に入力する。
　Ａ／Ｄ変換部３０４ｂは、コンパレータ３０７から出力されたトリガ信号が入力すると、ピークホールド３０３ｂから出力された信号をデジタル信号に変換して出力するように構成されている。このデジタル信号は、補正処理部３１２に入力する。
　ここで、電源３１３の負電極とＣｄＴｅ素子２０の陰電極２０ｂとの間には、リフレッシュ回路３０５が設けられている。このリフレッシュ回路３０５は、リフレッシュ回路３０５とタイマー３０９との間に接続されたリフレッシュ制御回路３０６により制御される。このリフレッシュ回路３０５は、例えば、ＣｄＴｅ素子２０のポラリゼーション解消のための回路である。
　ポラリゼーションとは、電荷収集効率が時間と共に減少する現象である。半導体素子には、その結晶中に格子欠陥や残留不純物等が内在する。これらの欠陥により、半導体素子には、深い準位が形成され、結晶中のキャリアが捕捉されたり、放出されたりする。つまり、半導体素子に放射線が入射すると、発生したキャリアが結晶内のトラップに捕捉されたり、放出されたりする。従って、半導体素子は、例えば、キャリアとしての電子が結晶内に留まり、結晶内での散乱中心となったり、空間電荷を発生させたりすることで、キャリアの移動を妨げるので、電荷収集効率が時間と共に減少し、エネルギー分解能が劣化する。また、ポラリゼーションは、半導体素子の温度が高くなるほど、進行が速くなる。また、ポラリゼーションは、印加されるバイアス電圧にも依存し、バイアス電圧が低いほど進行が速くなる。しかし、ポラリゼーションは、半導体素子に印加するバイアス電圧を一時的に停止することにより、解消できる。
　そこで、リフレッシュ制御回路３０６は、最後にリフレッシュ処理を行った時間からの経過時間を計測し、予め定められた時間が経過すると、リフレッシュ情報を生成し、リフレッシュ回路３０５に出力する。つまり、リフレッシュ制御回路３０６は、クロックを有し、予め定められた時間間隔でリフレッシュ情報を出力するように構成されている。リフレッシュ回路３０５は、入力したリフレッシュ情報に基づいてリフレッシュ処理を行う。このリフレッシュ処理とは、半導体素子に印加するバイアス電圧を一時的に停止する処理である。
　また、リフレッシュ制御回路３０６は、リフレッシュ情報をリフレッシュ回路３０５に出力すると共に、タイマー３０９にも出力する。タイマー３０９は、入力したリフレッシュ情報に基づいて最後の行われたリフレッシュ処理からの経過時間を計測してリフレッシュ経過時間情報を生成し、生成したリフレッシュ経過時間情報を補正パラメータ生成部３１１に出力する。
　カウンタ３０８は、例えば、コンパレータ３０７から出力されるトリガ信号に基づいて放射線の計数率（１分間当たりの放射線の入射回数）を算出し、算出した結果をカウンタ情報として補正パラメータ生成部３１１に出力する。ポラリゼーションは、計数率の増加に応じて進行が速くなる。
　温度測定部３１０は、ＣｄＴｅ素子２０の温度を測定し、測定した結果を温度情報として補正パラメータ生成部３１１に出力する。半導体素子の温度が高くなると、電子及び正孔の移動度が低下する。その結果、特に、正孔の再結合が増加し、波高が低下する。また、半導体素子の温度が高くなることで、ポラリゼーションの進行が速くなる。
　補正パラメータ生成部３１１は、カウンタ情報、リフレッシュ経過情報及び温度情報の少なくとも１つのパラメータを用いて補正パラメータを生成し、補正処理部３１２に出力する。
　補正処理部３１２は、補正パラメータ生成部３１１から出力された補正パラメータに基づいてＡ／Ｄ変換部３０４ａ及びＡ／Ｄ変換部３０４ｂから出力された信号の波高を補正する。以下に、補正処理部３１２による補正処理の一例について説明する。
　（補正処理について）
　図４Ａは、第１の実施の形態に係る半導体素子における放射線の入射による電子及び正孔の対生成を説明するための概略図であり、図４Ｂは、半導体素子に入射した放射線の入射位置を示す概略図であり、図４Ｃは、半導体素子から読み出される電荷収集効率と時間との関係を示す図である。
　図４Ａにおいて＋を丸で囲った記号は正孔を表し、－を丸で囲った記号は電子を表す。また、図４Ｂに示すｄ１～ｄ５は、放射線が入射した位置を示すものである。
　図４Ｃにおいて縦軸は電荷収集効率（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）であり、横軸は時間（μｓｅｃ）である。また、図４Ｃにおいてｅは電子を表し、ｈは正孔を表す。図４Ｃにおいて「ｅ：ｈ」は電子及び正孔の寄与率を表す。例えば、「ｅ：ｈ＝１００：０」は、放射線検出により出力される放射線検出信号の生成に、電子が１００％、正孔が０％寄与していることを示している。
　以下では、補正処理の一例であるＢＰ（バイパラメトリック）補正について説明する。
　図４Ａに示すように、放射線４がＣｄＴｅ素子２０に入射して相互作用（光電効果、コンプトン散乱又は電子対生成）を生じることにより、ＣｄＴｅ素子２０内の原子が電離し、電子及び正孔のペアが発生する。このペアの数は、入射する放射線４のエネルギーに比例するため、これを正確に読み出すことが優れたエネルギー決定精度（エネルギー分解能）に繋がる。
　ＣｄＴｅ素子２０に発生した電子及び正孔は、ただＣｄＴｅ素子２０に入射しただけの場合、再結合して消滅する。そこで、ＣｄＴｅ素子２０の陽電極２０ａ及び陰電極２０ｂ間に高電圧（例えば、６００Ｖ）のバイアス電圧を印加して電極間に電場を発生させることで、図４Ａに示すように、電子は陽電極２０ａに向けて移動し、正孔は陰電極２０ｂに向けて移動する。放射線検出器２は、この移動を信号として読み出すものである。
　放射線４が、図４Ｂに示すように、陽電極２０ａに最も近い入射位置ｄ１に入射したとき、入射位置ｄ１で電子及び正孔が対生成し、電子は陽電極２０ａに向けて移動し、正孔は陰電極２０ｂに向けて移動する。電子は、すぐに陽電極２０ａに到達するため、誘起電荷は、主に、正孔の移動により生じる。つまり、放射線検出信号は、正孔ｈがほぼ１００％寄与する信号となる。しかし、正孔は、電子に比べて移動度が低いため、波高が最大となるまでの放射線検出信号の立ち上がり時間は長くなり、また、移動中の再結合により正孔の一部が消滅する。従って、図４Ｃに二点鎖線で示すように、図４Ａに示す放射線検出信号の中で、信号の立ち上がり時間が最も長く、波高が最小となる。
　放射線４が、図４Ｂに示すように、陰電極２０ｂに最も近い入射位置ｄ５に入射したとき、入射位置ｄ５で電子及び正孔が対生成する。正孔は、すぐに陰電極２０ｂに到達するため、誘起電荷は、主に、電子の移動により生じる。つまり、放射線検出信号は、電子ｅがほぼ１００％寄与する信号となる。電子は、正孔に比べて移動度が高いため、放射線検出信号の立ち上がり時間は早くなり、また、移動中の再結合はほとんど生じない。従って、図４Ｃに実線で示すように、図４Ａに示す放射線検出信号の中で、信号の立ち上がりが早く、波高が最大となる。なお、以下では、信号の立ち上がりの早さを表す数値として「時定数」を用いることにする。この「時定数」は、信号の立ち上がりの始まり（図４Ｃにおける横軸の０）から所定の時刻までの時間を意味し、このように区切った場合に当該所定の時刻における信号の値である電荷収集効率（図４Ｃにおける縦軸）を比較するための数値である。図４Ｃにおいては、早い時刻をｆａｓｔで示し、遅い時刻をｓｌｏｗで示してある。以下の記載において、「時定数ｆａｓｔ」又は「時定数ｓｌｏｗ」という場合は、上記の信号の立ち上がりの始まりから当該所定の時刻までの時間を意味するとともに、便宜上、図４Ｃに示す時刻をも意味する。
　放射線４が、図４Ｂに示すように、陽電極２０ａと陰電極２０ｂとの中間の入射位置ｄ３に入射したとき、電極までの距離が同じであることから、放射線検出信号は、電子ｅがほぼ５０％、正孔ｈがほぼ５０％寄与する信号となる。よって、図４Ｃに間隔の長い点線で示すように、放射線検出信号の立ち上がり時間は、入射位置ｄ１と入射位置ｄ５とのおよそ中間となる。従って、入射位置ｄ３の波高は、入射位置ｄ５の波高よりも少し低くなる。これは、正孔の一部が再結合により消滅するからである。
　また、放射線４が、図４Ｂに示すように、入射位置ｄ１と入射位置ｄ３との中間の入射位置ｄ２に入射したとき、入射位置が陽電極２０ａに近いことから、放射線検出信号は、電子ｅがほぼ２５％、正孔ｈがほぼ７５％寄与する信号となる。よって、図４Ｃに一点鎖線で示すように、信号の立ち上がりが、入射位置ｄ１と入射位置ｄ３とのおよそ中間となる。従って、入射位置ｄ２の波高は、入射位置ｄ３の波高よりも低くなる。これは、正孔の寄与率が高く、正孔の一部が再結合により消滅するからである。
　さらに、放射線４が、図４Ｂに示すように、入射位置ｄ３と入射位置ｄ５との中間の入射位置ｄ４に入射したとき、入射位置が陰電極２０ｂに近いことから、放射線検出信号は、電子ｅがほぼ７５％、正孔ｈがほぼ２５％寄与する信号となる。よって、図４Ｃに間隔の短い点線で示すように、信号の立ち上がりが、入射位置ｄ３と入射位置ｄ５とのおよそ中間となる。従って、入射位置ｄ４の波高は、入射位置ｄ５の波高よりも少し低くなる。これは、正孔の寄与率が高いからである。
　ここで、図４Ｃに示すように、電子ｅがほぼ１００％寄与する放射線検出信号においては、時定数ｆａｓｔにおける波高と時定数ｓｌｏｗにおける波高とは、ほぼ等しくなる。一方、正孔ｈがほぼ１００％寄与する放射線検出信号においては、時定数ｆａｓｔにおける波高は、時定数ｓｌｏｗにおける波高よりも著しく小さい。
　従って、時定数ｓｌｏｗと時定数ｆａｓｔとの波高に強い相関があるので、放射線の入射位置は、時定数ｆａｓｔにおける波高と時定数ｓｌｏｗにおける波高とを比較することによって推定することができる。つまり、この比較により、正孔の再結合の量を推定することができるので、再結合により失ったエネルギーを見積もることが可能となり、この失ったエネルギーを補正処理によって加算し、入射した放射線のエネルギーを精度良く求めることができる。
　なお、陽電極２０ａ側に接続されたシェーピングアンプ３０２ａは、時定数ｓｌｏｗにおける波高の信号を出力するように時定数が設定されている。以下では、この時定数を時定数ｓｌｏｗと記すものとする。また、陰電極２０ｂ側に接続されたシェーピングアンプ３０２ｂは、時定数ｆａｓｔにおける波高の信号を出力するように時定数が設定されている。つまり、シェーピングアンプ３０２ａから出力される信号は、シェーピングアンプ３０２ｂから出力された信号よりも長い時定数で処理された信号である。また、言い換えるならば、シェーピングアンプ３０２ｂから出力される信号は、シェーピングアンプ３０２ａから出力された信号よりも短い時定数で処理された信号である。以下では、この時定数を時定数ｆａｓｔと記すものとする。なお、上記の時定数は、陽電極２０ａ側のシェーピングアンプ３０２ａがｆａｓｔ、陰電極２０ｂ側のシェーピングアンプ３０２ｂがｓｌｏｗであっても良い。
　上記のＢＰ補正に用いる補正式の一例を示したものが下記式（１）である。
　Ｅ＝Ａ・Ｈｓｌｏｗ（１＋Ｂ（Ｈｓｌｏｗ－Ｈｆａｓｔ）／Ｈｓｌｏｗ）　…（１）
　ここで、Ｅは、ＢＰ補正後の波高であり、Ａ及びＢは、補正パラメータである。この式（１）は、時定数ｆａｓｔにおける波高（Ｈｆａｓｔ）が、時定数ｓｌｏｗにおける波高（Ｈｓｌｏｗ）よりも著しく低い、つまり、正孔の寄与率が高い場合に、時定数ｓｌｏｗにおける波高（Ｈｓｌｏｗ）と時定数ｆａｓｔにおける波高（Ｈｆａｓｔ）との差に比例して波高を嵩上げする補正式である。
　図５Ａは、第１の実施の形態に係る補正パラメータの温度依存性に関するグラフであり、図５Ｂは、補正パラメータのリフレッシュ後の経過時間依存性に関するグラフである。図５Ａは、横軸がＣｄＴｅ素子の温度（℃）であり、左側の縦軸が補正パラメータＡのパラメータ値であり、右側の縦軸が補正パラメータＢのパラメータ値である。また、図５Ｂは、横軸がリフレッシュ後の経過時間（秒）であり、左側の縦軸が補正パラメータＡのパラメータ値であり、右側の縦軸が補正パラメータＢのパラメータ値である。なお、図５Ａに示す補正パラメータの温度依存性は、同一のエネルギーを有する放射線を、それぞれの温度においてＣｄＴｅ素子に向けて射出し、ＢＰ補正処理後の波高が、放射線のエネルギーから推定される波高と等しくなるように補正パラメータを算出し、図示したものである。また、図５Ｂに示す補正パラメータのリフレッシュ処理後の経過時間依存性は、同一のエネルギーを有する放射線を、リフレッシュ処理終了からの経過時間を変えてＣｄＴｅ素子に向けて射出し、ＢＰ補正処理後の波高が、放射線のエネルギーから推定される波高と等しくなるように補正パラメータを算出し、図示したものである。
　図５Ａ及び５Ｂに示すように、特に、補正パラメータＢが温度依存性及び経過時間依存性が高いことが分かる。従って、ＣｄＴｅ素子の温度、及びリフレッシュ処理終了後からの経過時間によって、補正処理に用いる補正パラメータを変更することにより、より正確に波高を補正することができる。
　ＢＰ補正に用いる補正式の他の一例を示したものが下記式（２）である。
　Ｅ＝Ａ（Ｂ・Ｈｓｌｏｗ－Ｈｆａｓｔ＋Ｃ・Ｈｆａｓｔ ２）／Ｈｓｌｏｗ）　…（２）
　図６は、第１の実施の形態に係る補正パラメータの温度依存性を示すグラフである。図６は、横軸がＣｄＴｅ素子の温度（℃）であり、縦軸がパラメータ値である。この図６に示す補正パラメータの温度依存性は、同一のエネルギーを有する放射線を、それぞれの温度においてＣｄＴｅ素子に向けて射出し、ＢＰ補正処理後の波高が、放射線のエネルギーから推定される波高と等しくなるように補正パラメータを算出し、図示したものである。
　図６に示すように、補正式が、上記式（１）と異なる上記式（２）であっても、各パラメータ値が温度によって変化することが分かる。従って、ＣｄＴｅ素子の温度によって、補正処理に用いる補正パラメータＡ、Ｂ及びＣを変更することにより、より正確に波高を補正することができる。なお、補正処理に用いる補正式は、上記に例示した補正式以外にも様々な式が考えられる。従って、カウンタ３０８、タイマー３０９及び温度測定部３１０は、例えば、補正処理に採用する補正式の補正パラメータの依存性に基づいて放射線検出回路３０に組み込まれるか否かが選択される。
　以下に、本実施の形態に係る放射線検出器の動作について説明する。
　（第１の実施の形態の動作）
　図３において、放射線４が放射線検出器２のＣｄＴｅ素子２０に入射すると、入射位置に応じた放射線検出信号が出力される。
　陽電極２０ａ側から出力された第１の放射線検出信号は、コンデンサ３００ａ、プリアンプ３０１ａ、シェーピングアンプ３０２ａ及びピークホールド３０３ａを介してＡ／Ｄ変換部３０４ａに入力され、Ａ／Ｄ変換部３０４ａは、時定数ｓｌｏｗで出力された波高をデジタル信号に変換して補正処理部３１２に出力する。
　一方、陰電極２０ｂ側から出力された第２の放射線検出信号は、コンデンサ３００ｂ、プリアンプ３０１ｂ、シェーピングアンプ３０２ｂ及びピークホールド３０３ｂを介してＡ／Ｄ変換部３０４ｂに入力され、Ａ／Ｄ変換部３０４ｂは、時定数ｆａｓｔで出力された波高をデジタル信号に変換して補正処理部３１２に出力する。また、ピークホールド３０３ｂは、Ａ／Ｄ変換部３０４ｂに波高が一定となる信号を出力すると共に、コンパレータ３０７の＋端子に当該信号を出力する。コンパレータ３０７は、－端子に入力するしきい値と＋端子に入力する信号とを比較し、しきい値よりも信号の波高が大きいとき、トリガ信号を生成し、Ａ／Ｄ変換部３０４ａ、Ａ／Ｄ変換部３０４ｂ及びカウンタ３０８に出力する。Ａ／Ｄ変換部３０４ａ及びＡ／Ｄ変換部３０４ｂは、このトリガ信号に基づいて波高をデジタル信号に変換する。
　カウンタ３０８は、トリガ信号をカウントし、カウンタ情報を生成し、補正パラメータ生成部３１１に出力する。
　補正パラメータ生成部３１１は、カウンタ情報、タイマー３０９から取得したリフレッシュ経過時間情報、及び温度測定部３１０から取得したＣｄＴｅ素子２０の温度情報に基づいて補正パラメータを生成する。補正パラメータ生成部３１１は、生成した補正パラメータを補正処理部３１２に出力する。
　補正処理部３１２は、時定数ｆａｓｔの波高、時定数ｓｌｏｗの波高、及び補正パラメータに基づいて、放射線４のエネルギーに応じた波高が得られるように、補正処理を行う。補正処理部３１２は、補正処理によって得られた補正後の波高を、補正波高情報として出力する。この補正波高情報は、例えば、放射線４が入射するピクセルごとに出力され、外部装置により画像情報に変換され視覚化される。
　（第１の実施の形態の効果）
　第１の実施の形態に係る放射線検出器によれば、カウンタ情報、リフレッシュ経過情報及び温度情報のうち、少なくとも１つを用いて補正パラメータを生成するので、補正パラメータが固定値である場合と比べて、入射した放射線のエネルギーから推定される波高に近づくように、正確に波高を補正することができる。よって、本実施の形態に係る放射線検出器は、正確に波高を補正することができるので、放射線のエネルギーを精度良く検出することができる。
　［第２の実施の形態］
　第２の実施の形態は、陽電極側から出力される放射線検出信号から時定数ｆａｓｔ及び時定数ｓｌｏｗにおける波高を生成する点で第１の実施の形態と異なっている。なお、以下に示す各実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分については、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は、省略するものとする。
　（放射線検出回路の構成）
　図７は、第２の実施の形態に係る放射線検出回路のブロック図である。以下では、第１の実施の形態と異なっている部分を主に説明する。
　本実施の形態に係る放射線検出回路３０は、図７に示すように、コンデンサ３００ａ及びプリアンプ３０１ａを介して陽電極２０ａから出力された放射線検出信号を２つに分け、一方は短時定数信号としてシェーピングアンプ３０２ａに出力し、他方は短時定数信号よりも長い時定数で処理された長時定数信号としてシェーピングアンプ３０２ｂに出力するように構成されている。
　本実施の形態に係る放射線検出回路３０の他の構成は、第１の実施の形態と同じであり、シェーピングアンプ３０２ａ及びシェーピングアンプ３０２ｂ以降の動作は、第１の実施の形態と同一である。なお、本実施の形態では、陽電極２０ａから出力される放射線検出信号を用いたが、これに限定されず、陰電極２０ｂから出力される放射線検出信号を用いても良い。
　（第２の実施の形態の効果）
　第２の実施の形態に係る放射線検出器２は、陽電極２０ａ又は陰電極２０ｂから出力される放射線検出信号に基づいて補正処理を行うので、陽電極２０ａ及び陰電極２０ｂから出力される放射線検出信号を用いる場合と比べて、部品点数が削減され、放射線検出器２の製造コストを削減することができる。
　［第３の実施の形態］
　第３の実施の形態は、放射線検出信号の立ち上がりの早さ（ライズタイム）を用いてＢＰ補正を行う点で上記の各実施の形態と異なっている。
　（放射線検出回路の構成）
　図８は、第３の実施の形態に係る放射線検出回路のブロック図である。図９は、第３の実施の形態に係る補正処理に用いるライズタイムとしきい値との関係を示すグラフである。図９は、縦軸がしきい値であり、横軸が時間（μｓｅｃ）である。
　図８に示すように、本実施の形態に係る放射線検出回路３０は、主に、コンデンサ３００ａ及びプリアンプ３０１ａを介して陽電極２０ａから出力された放射線検出信号を２つに分け、一方は短時定数信号としてシェーピングアンプ３０２ａに出力し、他方は短時定数信号よりも長い時定数で処理された長時定数信号としてシェーピングアンプ３０２ｂに出力するように構成されている。この点は、第２の実施の形態と同様である。また、シェーピングアンプ３０２ｂから出力された信号は、コンパレータ３０７ａの＋端子及びコンパレータ３０７ｂの＋端子に出力するように構成されている。なお、本実施の形態では、陽電極２０ａから出力される放射線検出信号を用いたが、これに限定されず、陰電極２０ｂから出力される放射線検出信号を用いても良い。
　シェーピングアンプ３０２ａは、例えば、時定数がｆａｓｔ又はｓｌｏｗでも良く、本実施の形態における時定数は、ｆａｓｔであるものとする。
　コンパレータ３０７ａは、＋端子に入力するピークホールド３０３ａから出力された信号と、－端子に入力するしきい値とを比較し、ピークホールド３０３ａから出力された信号の波高がしきい値よりも大きいときトリガ信号を生成し、Ａ／Ｄ変換部３０４ａ及びカウンタ３０８に出力する。
　コンパレータ３０７ｂは、＋端子に入力するシェーピングアンプ３０２ｂから出力された信号と、－端子に入力する第１のしきい値（低）とを比較し、シェーピングアンプ３０２ｂから出力された信号の波高が第１のしきい値よりも大きいときスタート信号を生成し、時間測定部３１４にスタート信号を出力する。
　コンパレータ３０７ｃは、＋端子に入力するシェーピングアンプ３０２ｂから出力された信号と、－端子に入力する第２のしきい値（高）とを比較し、シェーピングアンプ３０２ｂから出力された信号の波高が第２のしきい値よりも大きいときストップ信号を生成し、時間測定部３１４にストップ信号を出力する。なお、第１のしきい値（低）は、第２のしきい値（高）よりも小さい。
　時間測定部３１４は、コンパレータ３０７ｂから出力されたスタート信号と、コンパレータ３０７ｃから出力されたストップ信号とに基づいて図９に示すライズタイムを算出し、ライズタイム情報を生成する。このライズタイムは、スタート信号が入力してからストップ信号が入力するまでの時間間隔（時間差）である。
　時間測定部３１４は、生成したライズタイム情報を補正処理部３１２に出力する。このライズタイムが最も短いとき、電子がほぼ１００％寄与した放射線検出信号であることが分かり、最も長いとき、正孔がほぼ１００％寄与した放射線検出信号であることが分かる。補正処理部３１２は、このライズタイムと、時定数ｆａｓｔ又は時定数ｓｌｏｗにおける波高、及び補正パラメータとからＢＰ補正後の波高を算出する。
　本実施のカウンタ３０８は、コンパレータ３０７ａから出力されたトリガ信号に基づいて放射線の入射をカウントする。
　（第３の実施の形態の動作）
　放射線４が、放射線検出器２のＣｄＴｅ素子２０に入射すると、入射位置に応じた放射線検出信号が陽電極２０ａ側から出力される。
　陽電極２０ａから出力された放射線検出信号は、コンデンサ３００ａを介してプリアンプ３０１ａに入力し、プリアンプ３０１ａによって増幅された信号がシェーピングアンプ３０２ａ及びシェーピングアンプ３０２ｂに入力する。
　シェーピングアンプ３０２ａに入力した信号は、波形整形された後、ピークホールド３０３ａによって波高の最大値に固定された信号としてＡ／Ｄ変換部３０４ａ、及びコンパレータ３０７ａの＋端子に出力される。
　コンパレータ３０７ａは、＋端子に入力した信号と、－端子に入力したしきい値とを比較し、入力した信号がしきい値よりも大きいとき、トリガ信号を生成してＡ／Ｄ変換部３０４ａ及びカウンタ３０８に出力する。Ａ／Ｄ変換部３０４ａは、トリガ信号に基づいてピークホールド３０３ａから出力された信号をデジタル信号に変換して補正処理部３１２に出力する。カウンタ３０８は、トリガ信号に基づいて放射線の計数率を算出し、算出した結果をカウンタ情報として補正パラメータ生成部３１１に出力する。
　一方、シェーピングアンプ３０２ｂに入力した信号は、波形整形され、コンパレータ３０７ｂの＋端子、及びコンパレータ３０７ｃの＋端子に入力する。
　コンパレータ３０７ｂは、＋端子に入力した信号と、－端子に入力した第１のしきい値とを比較し、入力した信号が第１のしきい値よりも大きいとき、スタート信号を生成して時間測定部３１４に出力する。
　また、コンパレータ３０７ｃは、＋端子に入力した信号と、－端子に入力した第２のしきい値とを比較し、入力した信号が第２のしきい値よりも大きいとき、ストップ信号を生成して時間測定部３１４に出力する。
　時間測定部３１４は、スタート信号が入力した時刻と、ストップ信号が入力した時刻との時間間隔を測定し、ライズタイム情報を生成して補正処理部３１２に出力する。
　補正パラメータ生成部３１１は、カウンタ情報、タイマー３０９から取得したリフレッシュ経過時間情報、及び温度測定部３１０から取得したＣｄＴｅ素子２０の温度情報に基づいて補正パラメータを生成する。補正パラメータ生成部３１１は、生成した補正パラメータを補正処理部３１２に出力する。
　補正処理部３１２は、時定数ｆａｓｔの波高又は時定数ｓｌｏｗの波高、ライズタイム情報及び補正パラメータに基づいて、放射線４のエネルギーに応じた波高が得られるように、補正処理を行う。補正処理部３１２は、補正処理によって得られた補正後の波高を、補正波高情報として出力する。この補正波高情報は、例えば、放射線４が入射するピクセルごとに出力され、外部装置により画像情報に変換され視覚化される。
　（第３の実施の形態の効果）
　第３の実施の形態に係る放射線検出器２によれば、放射線検出信号の立ち上がりの早さを示すライズタイム情報を時定数ｆａｓｔ又は時定数ｓｌｏｗの代わりに用いるので、時定数ｆａｓｔ及び時定数ｓｌｏｗの両方の信号を用いる場合と比べて、簡単な構成となり、部品コストを抑制することができる。
　以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態及び変形例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
　１：放射線検出装置、１ａ：放射線検出器立て、２：放射線検出器、３：電子部品設置部、４：放射線、１０：支持板、１１：支持体、１２：コネクタ、２０：ＣｄＴｅ素子、２０ａ：陽電極、２０ｂ：陰電極、２１：基板、２２：フレキシブル基板、２３：カードホルダ、２４：カードホルダ、３０：放射線検出回路、３１：温度測定部、１１０：壁部、１１１：溝、１１２：くぼみ部、１１３：平坦面、２１０～２１３：基板端子、２２０～２２３：接続部、２２４：カードエッジ部、２２５：パターン、２３０：溝付穴、２３１：突起部、２４０：突起部、２５０：弾性部材実装部、２５１：弾性部材、３００ａ：コンデンサ、３００ｂ：コンデンサ、３０１ａ：プリアンプ、３０１ｂ：プリアンプ、３０２ａ：シェーピングアンプ、３０２ｂ：シェーピングアンプ、３０３ａ：ピークホールド、３０３ｂ：ピークホールド、３０４ａ：Ａ／Ｄ変換部、３０４ｂ：Ａ／Ｄ変換部、３０５：リフレッシュ回路、３０６：リフレッシュ制御回路、３０７：コンパレータ、３０７ａ：コンパレータ、３０７ｂ：コンパレータ、３０７ｃ：コンパレータ、３０８：カウンタ、３０９：タイマー、３１０：温度測定部、３１１：補正パラメータ生成部、３１２：補正処理部、３１３：電源、３１４：時間測定部。

Claims (5)

  1. 　陽電極及び陰電極を有し放射線の入射に対して放射線検出信号を出力する半導体素子と、補正パラメータ生成部と、補正処理部とを備え、前記補正パラメータ生成部は、前記放射線の入射により前記半導体素子に生じたキャリアが再結合することによって低下した前記放射線検出信号の波高を補正する補正処理に用いる補正パラメータを生成し、前記補正処理部は、前記補正パラメータ生成部で生成された前記補正パラメータに基づいて前記補正処理を行うことを特徴とする放射線検出装置。
  2. 　さらに、前記半導体素子の温度を測定して温度情報を生成する温度測定部、前記半導体素子のリフレッシュ処理からの経過時間を示すリフレッシュ経過時間情報を生成する経過時間情報生成部、及び前記半導体素子に入射した前記放射線の計数率を示すカウント情報を生成するカウント情報生成部の少なくとも１つを備え、前記補正パラメータ生成部は、前記温度情報、前記リフレッシュ経過時間情報及び前記カウント情報の少なくとも１つに基づいて前記補正パラメータを生成することを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
  3. 　前記放射線検出信号は、前記陽電極から出力される第１の放射線検出信号、及び前記陰電極から出力される第２の放射線検出信号とからなり、前記補正処理部は、前記第１の放射線検出信号と、前記第１の放射線検出信号よりも短い時定数で処理された信号又は前記第１の放射線検出信号よりも長い時定数で処理された信号である前記第２の放射線検出信号とに基づいて前記補正処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の放射線検出装置。
  4. 　さらに、前記陽電極又は前記陰電極から出力された前記放射線検出信号を２つに分ける回路を設け、前記補正処理部は、２つに分けた一方の信号である短い時定数で処理された信号と、この信号よりも長い時定数で処理された信号とに基づいて前記補正処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の放射線検出装置。
  5. 　前記補正処理部は、前記放射線検出信号が第１のしきい値に達した時間と、前記第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値に達した時間との時間差、及び前記放射線検出信号に基づいて前記補正処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の放射線検出装置
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