JPH02132396A - 放射線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ｘ線、γ線などの放射線により発光するシン
チレー夕を用いたシンチレーシミン放射線検出器、特に
Ｘ線断層装置（Ｘ線ＣＴ）に用いて好適な放射線検出器
に関する。

〔従来の技術〕

Ｘ線ＣＴ装置は、そのスキャン方式の違いにより種々の
タイプがある。その一例を第１図に示す。

扇状に広がったＸ線ビーム２とＸ線ｇ１を中心とする円
弧上に配置された複数個（３０〜２０００）の小型放射
線検出器３よりなる多素子放射線検出器４で構成されて
いる。この放射線検出器には気体の電離作用を利用する
電離箱形検出器や、シンチレータと光検出器とを組合わ
せたシンチレーション検出器などが一般に用いられてい
る。

シンチレーシ萱ン検出器においては，光検出器として光
電子増倍管を用いたもの、マイクロチャンネルプレート
を用いたもの、半導体受光素子（Ｓｉフォトダイオード
など）を用いたものなどが一般的である。高密度多素子
のＸ線ＣＴ用検出器を実現するためには、光検出器とし
ては高密度配列が可能な小形の半導体受光素子を用いる
ことが有効である。

このような、シンチレータ及び半導体受光素子を、用い
たＸ線ＣＴ用の放射線検出器の例は特開昭５４−５８４
８４号公報などに示される。

〔発明が解決しようとする課題〕

Ｘ″ｍＣＴ用の検，出器では、配列する検出素子間のわ
ずかな感度差が最終的なＣＴ画像上のリング状ア゛丹テ
ィ，ファ“クトの原因となることが知′ら′れてシンチ
レータの光出力、及び各々のフォトダイオードの光検出
感度の均一化が必要になる。さらに、接する２つの検出
素子間で光、もしくはＸ線の漏れがあれば、その２つの
検出素子の見かけ上の感力１Ｉ１ 度ψ他の検出素子より高くなり、やはりリング状アーテ
ィファクトが発生する。

る放射線検出器を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

．，本、発明の特徴は，．微小間隙をおいて基板上に配
列された複数のフォトダイオードと、該フォトダイオー
ドの各々の上に配置されたシンチレータとにより配列す
る複数の、検出素子が形成さ゛れ、上記−，基板には上
記検出素子同志の間隙の位置に合わせて複数の溝が形成
され、検出素子間を放射線的、及′び光学的に隔離する
仕切板が上記間隙と溝とにわたって挿入された放射的検
出器にある。

〔作用〕

フォ１〜ダイオードの配列面が真に平担であ４り、また
仕切板の先端も真に直線状であれば、両者を密着させる
ことが可能であり、隣接する素子に光やＸ線かも九込む
ことはない。ところが実際には、基板に微少な凹凸やそ
りがある場合があり、また周囲温度の変化により基板に
そりが生じることもある。，このような場合でも上記の
構成によれば、仕切板の先端は基板の溝の中に挿入され
ているため仕切板の先端部のすき間から隣接する素子に
もれ込む光や散乱Ｘ線の量を極めて小さくすることがで
き、クロストークの少ない、したがって素子間感度差の
少ない多素子放射線検出器が得られる。

〔実施例〕

本発明の実施例の高密度多素子のシンチレーション放射
線検出器における隣接する各検出素子（小型放射線検出
器）間の仕切り方法とは、第２図に示すような構造とな
っている。

シンチレータ結晶６を光学的にカップリングされたＳｉ
フォトダイオード７を所定の間隔で配列して設置したプ
リント基板８と、遮光板５とには細い溝が形成され、こ
の溝に各検出素子間の間仕切り、すなわち、光学的及び
放射線的な素子間の隔離を行なうための仕切板９が挿入
されている。

遮光板５は放射線の入射口ともなるため放射線吸収の少
ない物質で、その板厚は極力薄いものが望ましい。しか
し、」二述のように仕切板９を挿入し、隣接する検出素
子間の光漏れを防ぐため溝を形成させる場合には最小１
ｍｍは必要となる。この場合放射線の減弱は０．５〜数
％となり、放射線検出の線量利用効率を低下させている
。

整噌１ そこで、次に第３図に示す」二記の利用効率の低下をも
解消した別の実施例について更に詳しく説明する。

第３図の多素子検出器においても隣接する検出器素子間
の隔壁となる仕切板９で仕切られ各々の検出器は独立し
ている。仕切板９は放射線の吸収の大きな物質、例えば
Ｗ．Ｍｏ．Ｔ’ａなどの０　．　’Ｏ　”５〜０．２ｍ
ｍ厚の金属板が用いられている。

仕切抜９は一定の間隔（１ｍｍ〜６ｍｍ）で溝が設けら
れた溝付配線基板８の溝部分に挿入して固定される。溝
付配線基板８は片面に」二連の溝と有し、反対側の面に
電気信号配線パターン番有する特種なプリント配線基板
である。溝付配線基板８には溝と溝の中間に半導体光検
出器７が挿入され信号線ば真面の電気信号配線パターン
に半田で結線され、電気的かつ機械的に固定される。こ
の半導体光検出器７の光電面には屈折率の比較的高い物
質、例えばＳｊグリース、あるいはエポキシ樹脂などを
用い、単結晶のシンチレータ６例えばＣｓ　Ｉ，ＣｄＷ
Ｏ４，ＺｎＷＯ４を光学的に結合させる。シンチレータ
６の放射線入射方向側にはシンチレータ６から発する光
を反射させて有効に半導体光検出器７の光電面に導くた
めの光反射板１］が設けらている。この光反射板１１は
２０〜５０μｍ厚のＡＱ薄板で表面が鏡面としたもの、
あるいは高分子樹脂シート（１．０〜５０μｍ厚）にＡ
μ蒸着を施し鏡面とした反射率の高い薄板を用いる。光
反射板１１はシンチレータ６゛の反対側から空気を多量
に含んだ高分子発泡スチーロールあるいはスポンジなど
のクッション材１ｏを介し、遮光板兼おさえ板（０．２
〜０．５ｍｍ厚のＡＩ２板）１２によって仕切板９とシ
ンチレータ６に押し付られる構造となっている。この場
合、仕切板９はシンチレータ６の面より０．５〜１ｍｍ
程度とび出した構造とする。

検出器に入射した放射線は先ず放射線を容易に透過させ
吸収されることの少ないＡｆｌ材を使用した遮光板兼お
さえ板１２に入射し、透過した後大部分が空気で放射線
を吸収することの少ないクッション材１０に達し、これ
を透過後さらに光反射板１１を透過してシンチレータに
到達する。ここまでの放射線の吸収による損失は従来の
ものに比べ少なく、１〜３％以下である。ここで光反射
板１１は簿板であるため、シンチレータ６および仕切板
９の凹凸に合わせて形が変形され、さらにクッション材
１０．遮光板兼おさえ板１２によって押しつけられるこ
とによりシンチレータ６および仕切板に密着される。こ
れにより光を反射させるとともに隣接する検出器を光学
的に隔離することができる。したがって第２図の実施例
の遮光板５のように隔離のための仕切板が挿入される溝
が不必要となり、溝切り加工が省略できる。シンチレー
夕に到達した放射線はシンチレータ内で光に変換され、
その光を半導体光検出器７で検出し電気信号として取り
出される。したがって取り出される電気信号は入射した
放射線の景に比例した量となる。

これらの実施例の共通した構造は、仕切板が単に基板の
表面に押しあてられているのでなく、その先端が基板に
設けられた溝に挿入されているこ＝７ とてあり、これにより基板のそりなどにより生じる仕切
板先端部のすき間から光、もしくは散乱Ｘ線が隣接する
検出素子に漏れ込んで、このもれ込みが生じた検出素子
の実質感度が上昇し、配列素子間の感度差が生まれる現
象を効果的に防止することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、検出素子間の仕切板の先
端部での光もしくは放射線のもれによる素子間感度差の
発生を極めて少なくすることができ、とくにＸ線ＣＴ用
の優れた放射線検出器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＸｉＣＴ装置の一例の概略を示す図、第２図及
び第３図はそれぞれ本発明の実施例のシンチレーション
放射線検出器の構造を示す斜視図である。 ２・・Ｘ線ビーム、６　・シンチレータ、７・・・半導
体光検出器、８　・溝付配線基板、９・仕切板、１０・
・・クッション材、１１・・光反射板、］２・遮光板第
３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、微小間隙をおいて基板に配列された複数のフォトダ
   イオードと、該フォトダイオードの各々の上に配置され
   たシンチレータとにより配列する複数の検出素子が形成
   され、上記基板には上記検出素子同志の間隙の位置に合
   わせて複数の溝が形成され、検出素子間を光学的、及び
   放射線的に隔離する仕切板が上記間隙と溝とにわたって
   挿入されて成る放射線検出器。