JPH0732968U - 放射線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で特性Ｘ線の隣接する検出領域へ
のエスケープを防止し、より精度の高い入射放射線の濃
度分布の測定が可能な放射線検出器を提供する。 【構成】 放射線５が化合物半導体基板４に入射する
と、検出領域４n で誘導電荷ｑが発生すると共に特性Ｘ
線６を発生させ、発生した特性Ｘ線６は隣接する検出領
域４n-1 へ向かう。このとき、ダミー電極・・３n-1,３
n ・・が特性Ｘ線の平均自由行程程度の幅を持って形成
されているため、特性Ｘ線６は隣接する検出領域４n-1
へ到達することなく干渉領域４’n-1 で誘導電荷ｑ’を
発生させる。発生した誘導電荷はダミー電極３n-1 に引
き寄せられるため、隣接する検出領域４n 等で発生した
特性Ｘ線６による検出誤差がほとんどなくなり入射放射
線の濃度分布の正確な測定が可能となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、医療用放射線受像装置、被破壊検査用放射線検査装置等に用いられ る放射線検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、放射線検出器は、図５に示されるように、例えばＣｄＴｅ結晶、Ｇａ Ａｓ結晶等の化合物半導体基板５１の両面側に電極５２、５３を備えており、そ の電極５２、５３間に所定レベルの電圧を印加するよう構成されている。そして 、放射線γの入射により発生した誘導電荷ｑによって生じる電流やパルスを検出 することで放射線の入射量を検知することができる。そして、従来においては被 検体の一次元または二次元撮影等を行うべく、図６に示すように化合物半導体基 板６４の一方の面に多数の信号取出電極・・６２n-1,６２n,６２n+1 ・・を形成 することで多数の検出チャンネルをアレイ化した構成が採用されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このように多数の検出チャンネルをアレイ化した構成では、例 えば、入射放射線６５により検出領域６４n で発生した特性Ｘ線６６が隣接する 検出領域６４n-1 へエスケープすることで、この隣接する検出領域６４n-1 に誘 導電荷ｑを発生させるため、隣接する検出領域からエスケープした特性Ｘ線によ る入射放射線の検出誤差が発生して空間分解能を低下させるという問題があった 。

【０００４】 そこで、本考案はこれらの問題点を解決するため、簡単な構成で特性Ｘ線の隣 接する検出領域へのエスケープを防止し、より精度の高い入射放射線の濃度分布 の測定が可能な放射線検出器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 化合物半導体基板の両面に電極を形成し、両電極間に所定電圧を印加すること により入射放射線を検出する放射線検出器において、 前記化合物半導体基板の一方の面に信号取出電極と特性Ｘ線の平均自由行程程 度の幅を持ったダミー電極とを交互に複数個形成したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】

本考案の作用を図２に基づいて説明する。 放射線５が化合物半導体基板４に入射すると、検出領域４n で誘導電荷ｑが発 生すると共に特性Ｘ線６を発生させ、発生した特性Ｘ線６は隣接する検出領域４ n-1 へ向かう。このとき、ダミー電極・・３n-1,３n ・・が特性Ｘ線の平均自由 行程程度の幅を持って形成されているため、特性Ｘ線６は隣接する検出領域４n- 1 へ到達することなく干渉領域４’n-1 で誘導電荷ｑ’を発生させる。発生した 誘導電荷はダミー電極３n-1 に引き寄せられるため、隣接する検出領域４n 等で 発生した特性Ｘ線６による検出誤差がほとんどなくなり入射放射線の濃度分布の 正確な測定が可能となる。

【０００７】

【実施例】

本考案の実施例を、図１〜図４に基づいて説明する。

【０００８】 図１は、本考案を１次元アレイ状の放射線検出器に応用した場合を示す一例で あり、図１ａはその正面図、また図１ｂは信号取出電極側から見た平面図である 。同図において、１はバイアス電極で化合物半導体基板４の放射線の入射面側に その面全体を覆うように形成されている。２は信号取出電極で、前記バイアス電 極１と対向する面に多数形成されており、それぞれの電極で入射放射線５により 発生した誘導電荷を検出する。３は前記多数形成された信号取出電極２と交互に 配置して形成されたダミー電極で、それぞれ特性Ｘ線の平均自由行程程度の幅を 持って形成されており、化合物半導体基板４で発生した特性Ｘ線により生じる誘 導電荷を吸収する。なお、上述したバイアス電極１と信号取出電極２との間には バイアス電極１が陰極となるよう所定の電圧が印加されており、またダミー電極 ３は共通のダミー電位供給用電極６に接続され、発生した誘導電荷を有効に吸収 できるよう所定の電位に保持されている。

【０００９】 図２は１次元アレイ状の放射線検出器の正面図を示す図１ａの詳細図である。 同図において、化合物半導体基板４はそれぞれ信号取出電極・・２n-1,２n,２n+ 1 ・・の位置に応じた放射線の検出領域・・４n-1,４n,４n+1 ・・、及びダミー 電極・・３n-1,３n,３n+1 ・・の位置に応じた干渉領域・・４’n-1,４’n,４’ n+1 ・・の領域に区分される。そして、化合物半導体基板４に入射した放射線５ は、例えば検出領域４n で誘導電荷ｑを発生させると共に特性Ｘ線６を発生させ 、発生した特性Ｘ線６は隣接する検出領域４n-1 へ向かう。このとき、ダミー電 極・・３n-1,３n,３n+1 ・・は特性Ｘ線の平均自由行程程度の幅を持って形成さ れているため、検出領域４n で発生した特性Ｘ線６は隣接する検出領域４n-1 に 到達することなく干渉領域４’n-1 で誘導電荷ｑ’を発生させる。発生した誘導 電荷はダミー電極３n-1 に引き寄せられ吸収されるため、隣接する検出領域４n 等で発生した特性Ｘ線による誘導電荷の発生を防止でき検出誤差のほとんどない 正確な入射放射線の濃度分布の測定が可能となる。

【００１０】 ここで、化合物半導体基板４にＣｄＴｅ結晶を用いた場合では約３０ｋｅＶ、 ＧａＡｓ結晶を用いた場合では約１０ｋｅＶ以上のＸ線が入射した時にそれぞれ 約３０ｋｅＶ、約１０ｋｅＶの特性Ｘ線が発生し、その平均自由行程はＣｄＴｅ で約８０μｍ、ＧａＡｓで約５０μｍである。従って、ダミー電極３の電極幅は 化合物半導体基板４に用いる材料等に応じて定まる特性Ｘ線の平均自由行程に基 づき適宜定めればよい。

【００１１】 なお、上述したように、入射放射線５の入射側にバイアス電極１を、その対向 側に信号取出電極２及びダミー電極３を設けることで、信号取出電極２からバイ アス電極１に向かう電界は矢印７のようになる。このとき、誘導電荷のほとんど が入射放射線５の入射側であるバイアス電極１の近傍付近で発生するため、入射 放射線５の入射側に信号取出電極２及びダミー電極３を設ける場合に比べて検出 領域４ｎと干渉領域３n-1 入射放射線５の入射側であるバイアス電極１の近傍で 発生した誘導電荷をより確実に検知することが可能となる。

【００１２】 図３は、図１、図２で示した１次元アレイ状の放射線検出器を実際に使用する 場合の模式図を示している。放射線検出器は配線基板７にバンプや接着剤等を用 いて接続され、複数の信号取出電極２から得られる検出信号は、アンプアレイ７ ａで増幅されると共に、コンパレータアレイ７ｂでパルス化されカウンターアレ イ７ｃにて計数される。この時、それぞれのダミー電極３はダミー電位供給用電 極６を介して、０電位、または、アンプアレイ７ａの入力ゲートと等電位、また は、その他の適当な電位に固定される。

【００１３】 図４は本考案を２次元のアレイ状放射線検出器に応用した場合の一例を示す変 形実施例で、信号取出電極４２の方向から見た平面図である。同図に示されるよ うに平面状の化合物半導体基板４４に略正方形の信号取出電極４２が所定間隔で ２次元状に形成されており、ダミー電極４３はダミー電位供給用電極４６を共通 電極として信号取出電極４２を囲むように格子状に形成されている。これにより 、信号取出電極４２のそれぞれに対応する化合物半導体基板４の検出領域で発生 した特性Ｘ線は、上述した一次元アレイ状に形成された放射線検出器の場合と同 様に、それぞれのダミー電極３に対応する干渉領域で誘導電荷を発生させ、発生 した誘導電荷はそれぞれのダミー電極３に吸収される。

【００１４】

【考案の効果】

本考案によれば、化合物半導体基板の一方の面に多数形成した信号取出電極間 に特性Ｘ線の平均自由行程程度の幅を持ったダミー電極を交互に形成する構成を 採用したため、隣接した電極部分で生じた特性Ｘ線のエスケープを防止できると 共に、エスケープした特性Ｘ線によって生じた誘導電荷をこのダミー電極によっ て吸収できる。このため、特性Ｘ線に入射放射線の検出誤差を大幅に削減でき、 より簡単な構成で高精度な入射放射線の濃度分布の測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を一次元アレイ状の放射線検出器に適用
した場合を示す図である。

【図２】本考案の作用を示す図である。

【図３】本考案を実際に使用する場合の模式図を示す図
である。

【図４】本考案の変形実施例を示す図である。

【図５】従来の放射線検出器を示す図である。

【図６】従来の放射線検出器を示す図である。

【符号の説明】

１・・・バイアス電極 ２・・・信号取出電極 ３・・・ダミー電極 ４・・・化合物半導体基板 ５・・・入射放射線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 化合物半導体基板の両面に電極を形成
   し、両電極間に所定電圧を印加することにより入射放射
   線を検出する放射線検出器において、 前記化合物半導体基板の一方の面に信号取出電極と特性
   Ｘ線の平均自由行程程度の幅を持ったダミー電極とを交
   互に複数個形成したことを特徴とする放射線検出器。