JPS5896775A - 光電検出構体 - Google Patents

光電検出構体

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JPS5896775A
JPS5896775A JP57197878A JP19787882A JPS5896775A JP S5896775 A JPS5896775 A JP S5896775A JP 57197878 A JP57197878 A JP 57197878A JP 19787882 A JP19787882 A JP 19787882A JP S5896775 A JPS5896775 A JP S5896775A
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JP
Japan
Prior art keywords
substrate
photoelectric detection
photosensitive layer
radiation
incident
Prior art date
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Pending
Application number
JP57197878A
Other languages
English (en)
Inventor
ピエ−ル・ドリチ
フランソワ・グロリエル
フランソワ・マニゲ
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of JPS5896775A publication Critical patent/JPS5896775A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/20Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2002Optical details, e.g. reflecting or diffusing layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/10Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
    • H01J29/36Photoelectric screens; Charge-storage screens
    • H01J29/38Photoelectric screens; Charge-storage screens not using charge storage, e.g. photo-emissive screen, extended cathode

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

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】
〔発明の技術分野〕 本発明は基板上に感光層を設け、該基板を可視光領域及
び近赤外領域の入射放射を透過しかつ入射放射の入射角
が15°〜20°を越えないように制限されている曲率
を持った平行平面板、凸面板又は凹面板形状の基板とし
て成る光電検出構体に関する。 本発明はガンマグラフィに有用な検出構体に特に適用さ
れるものである。また、本発明は例えば、光電池、像増
倍管、テレビジョン・カメラ及びツ6電子増倍管のよう
な光電子検出構体を入力部に具えるデバイスに使用され
るものである。斯様なデバイスに使用される九m@出構
体は基板に直接堆積させた感光層を有しているが、一般
にはこの11←元層は基板に光学的に良好に適合してい
ないため、この基板に対する入射光のほとんどの部分が
光子対甫子夢換に使用されず、その結果この検出構体の
光重検出効率が悪い。 〔従来技術〕 米国特許第2125425δ号明細書から基板−感光層
境界で生ずる反射現象を低減することによってこの検出
効率を改善することは既知である。 この従来方法は入射光を透過しかつ屈折率が基板の材料
の屈折率(1,5)及び感光層の材料の屈折率(8)の
間の値を有する少なくとも1つの中間層をこの基板と感
光層との間に設けて検出効率の改善を図ろうとしたもの
である。この場合には、この中間層の厚さを調整して、
基板材料及び感光層材料の光学定数を考慮して基板−中
間層境界及び中1■1層−感光層境界で夫々反射される
光の振幅がほぼ同一となるようになしかつ両度射光の位
相が反対となって互いに干渉によって光量を補償し合う
ようにする必要がある。この中間層に正確に厚さを与え
ようとすると、この構体を構成することが困健となる。 基板と光電層すなわち感光層との間の境界での反射損を
最小限に押えるため、普通のガラスの屈折率よりも大き
な屈折率を有する基板を選定してもよい。この点につい
ては文献「Actualites RT、OoJ 、A
 4 、April 1978pp・22−28に部分
的に記載されており、その記載によれば光伝導ファイバ
の表面に光電層を設け、このファイバのコア・ガラスを
屈折率が1.9であるランタン・ガラスとしている。し
かしながら、このデバイスの欠点は2つあり、第一の欠
点はm体が、特に、元ファイバが設けられていてこの光
ファイバで像伝送の検出に適合するように構成されてお
り、この光ファイバを用いているため、この構体は像を
形成せずに定量的に検出するためには好適ではないとい
う点である。第二の欠点はコア・ガラスの屈折率が空気
に対し大きいので、構体の入力側での光学的適合性が悪
いという点にある。 〔発明の概要〕 本発明の目的は光電検出の効率を低減することなく基板
と感光層との間に中間層を設けないようにして容易に構
成出来るようになした光電検出構体を提供するにある。 本発明の他の目的は光電現像の定量的検出に使用して好
適な前述の構体を提供するにある。 この目的の達成を図るため、本発明によれば、感光層に
対する基板として屈折率が2程度の透明材料から成る固
体の板を使用することを提案する。 さらに構体の入力面側に光学的に患い状綿で適合してし
まうのを回避するために、この入力部での光の反射を低
減するための手段を設ける。これら手段を特に既知の材
料から成る反射防止層とする。 本発明の変更した好適実施例によれば、基板を屈折率が
約1.9のランタン・ガラスを以って構成する。 本発明の変更した他の好適実施例によれば、感光層に対
する基板の入力面への光学的適合手段をffl[11率
が1.8程度の材料であるガンマグラフィ用シンチレー
タ結晶ブロック例えば!晶(Os、I。 Na )又は(Os 、 I 、 Tz )ノーyロッ
クtt直接基板に結合して構成しており、このブロック
の材料の屈折率が基板の屈折率に近いことにより所望の
光学的適合性を得ることが可能となる。この場合、本発
明は例えばガンマグラフィ又はX線光子の分光測定に使
用し得る検出構体から成るものである。 〔実施例の請明〕 以下、図面により本発明の実施例を請明する。 第1図は本発明による光重検出構体を示し、この構体は
可視光及び近赤外の光(すなわちいわゆる放射を意味す
る)を透過する析11から成る基板を具えその一方の側
面にjvさeの感光層12を設け、この基板の感光層と
は反対側の側面に反射防+hJ齢18を設ける。第1図
において、板11の両側面は平行平面とみなす。しかし
ながら、本発明はこれら側面が凹面又は凸面であって、
この面に入射する平行光線の入射角が15°〜20°を
越えないような曲率を有する面であっても適用可能であ
る。この構体は、図中矢印14で示す方向に、構体の左
側に検出しようとする元が入射し、この構体の右側に真
空部分を有している光電管の入力部を構成、する。この
基板を可視光及び近赤外光を透過しほぼ2程度の大きさ
の屈折率を有する材料、例えば、ランタン・ガラス(こ
れに対し感光材料は3程度の大きさの屈折率を有してい
る)を以って構成する。この反射防止層]3の作用によ
って、例えば空気中従って屈折率が1程度の大きさの媒
質中
【こ置かれた光電管の環境にこの基板を光学的に適
合させるので、基板と光電管の外界との境界での光の反
射を著しく低減させることが出来る。 この構体の第一実施例によれば、感光基12を層S20
又は825を形成する化学式5bNa、K t Os 
1の3−アルカリ(tri −a、1kaline )
材料(8個のアルカリ合端を含む材1!+)から成る。 基板を高屈折率のガラス(例えば屈折率1.9を有する
ランタン・ガラス)とし、反射防止層を既知の性質のも
の(例えば、MgF、 、 Na8AIFB、 OaF
、 、 SrF、 。 BaF2. AlF3. MgF2. CeF3. T
hF、 (1) ヨうな材料の層)とする。 第2図は横軸に感光層の厚ざeをブロットン、縦軸に光
市検出幼来ρ2の相対値をプロットし、しかも赤、青及
び緑のスペクトル部分に夫々含まれる3つの波長””4
dOnm、  λ= 52 (l nm及びλ= 80
 Or1mに対して測定した光重検出構体の、感光層の
厚ざの関数としての波長λにおける光電層11u効率を
示す曲線図である。各波長での効率を表わす曲線を実線
24・25・26で夫々示す。これら曲線との比較のた
め、屈折率が約1.5のガラス上に同一の感光層を堆積
して成る光電検出構体の光電検出効率を光電層すなわち
感光j曽の厚さの関数として同一波長に対して測定した
曲線を破@21.22.28で夫々示す。これら効率を
表工に比軟して示す。 表  1 厚さe−200人に対するいわゆる820層の場合には
、青色での増摩(1ntensification )
は20%程度である。厚ざe=1200人に対応する8
25層の場合には、緑及び赤色でのそれぞれの増摩は1
5%及び10%である。 第3図は第一実施例の構体のスペクトル感度を820層
及び825層に対して示すと共に、比較のため普通のガ
ラス上に同一の820層及び同一の325層を夫々堆積
した既知構体のスペクトル感度を示す曲線図である。本
発明による構体で得られた曲線を820層及び825層
に対して実線81及び32で夫々示す。これに対し従来
既知の。 構体で得られた曲線を破線88及び84で夫々示す。 本発明の第二実施例によれは、2−アルカリ光電子放出
層すなわち感光N#】2のタイプをSbK、Osとし、
基板を屈折率の大きいガラス(例えば1.91の屈折率
を有するランタン・ガラス)とするが、反射防止rV1
13を従来既知の反射防止層とする。 第4図は第2図と同様な光電検出効率を示す曲線であっ
て、この場合には本発明による構体及び   ′屈折率
が1.5のガラス上に同一の感光層を堆積させて成、る
構体の、波長λ= 480 nm及びλ−520゜nm
に対するそれぞれの光電検出効率をそれぞれ示す。同図
において、本発明による構体に対する、層厚の関数とし
ての光電検出効率もへ〜(λを実線的i41.42で示
し既知構体に対する光電検出効率を破線的M48.44
でそれぞれ示す。この場合の比軟結果も又大工に示し、
この大工かられかるように、感光IfFの厚ざ8=17
5八とした場合に青色の場合には8%の増摩及び緑色の
場合には6%の増摩をそれぞれ得た。 第5図は本発明による第三実施例を示す線図である。こ
の実施例による構体は基板の入力面側に光シンチレータ
結晶61を具えていて、これに例えばX#ilとからγ
線が入射する。この結晶61は平行平面板の形状をして
いるが、この結晶及び光・電陰fiJi(構体)の基板
の入力側の而を別の形状としてもよい。例えば、平面、
球面、凸面、四面その他寺々とし得る。その材料を1.
8程度の高屈折率を有する、例えば、化学式(08I・
Na 1(OsI 、 Tl )の材料とする。従って
、この構体によれば、前述した本発明の他の実施例の場
合のように、反射防止層を必要とせずに光電陰極の基板
とシンチレータ結晶との間の境界で良好なyC学的適合
を得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による光電検出構体を示す図式第2図は
感光層を化学式(5bNa2K 、 (3s )を有す
る8−アルカリとした場合の、本発明による第一実施例
による光電検出構体の感光層の厚さの関数としての光電
検出効率と、比軟のために普通のガラス上に堆積された
同一の感yC層の光電検出効率とを示す曲線図、 第8図は層820又は825を有する第一実施例による
光電検出構体、及び普通のガラス上に堆積された同一の
層の夫々のスペクトル感度を示す曲線図、 第4図は感光層を化学式5bK2O6を有する2−アル
カリ(bi −alkaline ) トL/ タ場合
ノ、本発明による第二実施例による光電検出構体の感光
層の厚さの関数としての光電検出効率と、比軟のために
普通のガラス上に堆積された同一の感光層の光電検出効
率とを示す曲線図、 第5図は、出力部にシンチレータ結晶を具える本発明の
第三実施例を示す図式的断面図である。 11・・・板       12・・・感光層18・・
・反射防止N   14・・・矢印15・・・真空部 
    6】・・・シンチレータ結晶時fF[11人 
   エヌ・べ−・フィリップス・フルーイランペンフ
ァブリクン 手続補正書 昭和58年 1 月11日 1、事件の表示 昭和57年 特 許 願第197878号2゜発明の名
称 光電検出構体 3、補正をする者 事件との関係 名称   エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランベ
ンファブリケン 外 1名 5゜ 7、補正の内容 (別紙の通り) (1)明細書第1頁第3行〜第3頁第4行の特許請求の
範囲を次のとおりに訂正する。 [2特許請求の範囲 1、 基板上に感光層を設け、該基板を可視光領域及び
近赤外領域の入射放射を透過しかつ入射放射の入射角が
15°〜20°を越えないように制限されている曲率を
持った平行平面板、凸面板又は凹面板形状の基板として
成る光電検出構体において、該基板の材料の前記放射に
対する屈折率を2又はほぼ2とし、及び前記基板の前記
放射の入射面に該入射面に対する入射放射の反射を低減
する反射低減手段を具えることを特徴とする光電検出構
体。 λ 前記基板に入射する放射の反射を低減する反射低減
手段を基板Gこ備えられかつ前記放射に対する屈折率が
1.8近くのシンチレータ結晶の板を以って構成するこ
とを特徴とする特許請求の範囲l記載の光電検出構体O 8、前記基板に入射する放射の反射を低減する反射低減
手段を反射防止層を以って構成することを特徴とする特
許請求の範囲l記載の光電検出構体。 表 前記基板の材料を屈折率が1゜9程度のガラスとす
ることを特徴とする特許請求の範囲1〜3のいずれか一
つに記載の光電検出構体。 5 前記感光層の材料を化学式(5bNa、K 、 O
s )を有する3−アルカリ材料とすることを特徴とす
る特許請求の範囲1〜4のいずれか一つに記載の光電検
出構体。 6 前記感光層の材料を化学式(5bK20S ) 。 (5bRb2O8)又は(SbOs8)を有する2−ア
ルカリ材料とすることを特徴とする特許請求の範囲1〜
4のいずれか一つに記載の光電検出構体。 7、 前記感光層の厚さをタイプ820又はS25の層
に対応させたことを特徴とする特許請求の範囲5記載の
光電検出構体。 8 前記感光層の厚さを175A程度としたことを特徴
とする特許請求の範囲6記載の光電検出構体。」

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基板上に感光層を設け、該基板を川柳光領域及び近
    赤外領域の入射放射を透過しかつ入射放射の入射角が1
    5°−20°を越えないように制限されている曲率を持
    った平行平面板、凸面板又は凹面板形状の基板として成
    、る光電検出構体において、該基板の材料の前記放射に
    対する屈折率を2又はF!!は2とし、及び前記基板の
    前記放射の入射面に該入射面に対する入射放射の反射を
    低減する反射低減手段を具えることを特徴とする光電検
    出構体。 λ 前記基板に入射する放射の反射を低減する反射低減
    手段を基板に備えられかつ前記放射に対する屈折率が1
    .8近くの、例えば、化学式(OsI + Na ) 
    + (OsI 、 Tl)を有するシンチレータ結晶の
    板を以って構成することを特徴とする特Wf請求の範囲
    1記載の光電検出構体。 8 前記基板に入射する放射の反射を低減する反射低減
    手段を反射防止層を以ってfM成することを特徴とする
    特許請求の範囲1記載の光電検出病体。 瓜 前記基板の材料を屈折率が1.9程度のランタン・
    ガラス、バリウム・ガラス又はチタン・ガラスとするこ
    とを特徴とする特許請求の範囲1〜4のいずれか一つに
    記載の光電検出構体。 翫 前記感光層の材料を化学式(SbNagK 、O8
    )・を有する8−アルカリ材料とすることを特徴とする
    特許請求の範囲1〜4のいずれか一つに記載の光電検出
    構体。 6 前記感光層の材料を化学式(SbK、Os ) 。 (5bRb20s )又は(5bcs8)を有する2−
    アルカリ材料とすることを特徴とする特許請求の範囲1
    〜4のいずれか一つに記載の光電検出構体。 ?、 前記感光層のWlざをタイプS20又はS25の
    層に対応させたことを特徴とする特許請求の範囲5記載
    の光電検出構体。 8. 前記感光層の厚さを175λ程度としたことを特
    徴とする特肝請求の範囲6記載の光電検出構体。
JP57197878A 1981-11-13 1982-11-12 光電検出構体 Pending JPS5896775A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8121249A FR2516705A1 (fr) 1981-11-13 1981-11-13 Structure de detection photoelectrique
FR8121249 1981-11-13

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JP57197878A Pending JPS5896775A (ja) 1981-11-13 1982-11-12 光電検出構体

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US (1) US4611114A (ja)
EP (1) EP0079651B1 (ja)
JP (1) JPS5896775A (ja)
DE (1) DE3279819D1 (ja)
FR (1) FR2516705A1 (ja)

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DE3279819D1 (en) 1989-08-17
FR2516705B1 (ja) 1984-05-11
FR2516705A1 (fr) 1983-05-20
EP0079651B1 (fr) 1989-07-12
EP0079651A1 (fr) 1983-05-25
US4611114A (en) 1986-09-09

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