JPS62162986A - 半導体放射線検出器 - Google Patents
半導体放射線検出器Info
- Publication number
- JPS62162986A JPS62162986A JP61003151A JP315186A JPS62162986A JP S62162986 A JPS62162986 A JP S62162986A JP 61003151 A JP61003151 A JP 61003151A JP 315186 A JP315186 A JP 315186A JP S62162986 A JPS62162986 A JP S62162986A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- electrodes
- radiation detector
- electrode
- radiation
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- Pending
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- Measurement Of Radiation (AREA)
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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。
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］
本発明は放射線検出器、特に放射線検出部に半導体を用
いた半導体放射線検出器に関するものである。
いた半導体放射線検出器に関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
半導体放射線検出器は半導体（Ｓｉ、Ｇｅ、ＣｄＴｅ等
）の両側に電極を対向配置することにより構成される。
）の両側に電極を対向配置することにより構成される。
そして、前記半導体に例えばγ線のような放射線が入射
したときに生じる電子−ホール対を電極に収集すること
により、入射γ線に対応する電気信号を得るようにして
いる。
したときに生じる電子−ホール対を電極に収集すること
により、入射γ線に対応する電気信号を得るようにして
いる。
ところで、γ線の入射に基づく電子−ホール対の個数は
そのγ線のもつエネルギーに比例することが知られてい
る。また、半導体検出器の種類としては障壁型（空乏層
の厚さが印加電圧により変化するもの）と均一型（半導
体中の電界が均一なもの）とがある。さらに、前記障壁
型検出器はｐ−ｎ接合型検出器と表面障壁型検出器に分
類される。
そのγ線のもつエネルギーに比例することが知られてい
る。また、半導体検出器の種類としては障壁型（空乏層
の厚さが印加電圧により変化するもの）と均一型（半導
体中の電界が均一なもの）とがある。さらに、前記障壁
型検出器はｐ−ｎ接合型検出器と表面障壁型検出器に分
類される。
上述したような半導体放射線検出器において、半導体内
で生じた電子−ホール対は電極へ収集される過程でキャ
リアの再結合を生じ、このため実際に電極に収集される
電子及びホールは生成当初の数よりも少ない数となる。
で生じた電子−ホール対は電極へ収集される過程でキャ
リアの再結合を生じ、このため実際に電極に収集される
電子及びホールは生成当初の数よりも少ない数となる。
半導体放射線検出器のエネルギ分解能を向上させるため
には、放射線入射当初に生成した電子−ホール対の数を
正確に把握することが必要であるが、従来の半導体放射
線検出器の場合にはキャリアの再結合による電子−ホー
ル対の減少個数が考慮されておらず、このため、充分な
エネルギ分解能を得ることができないという問題がある
。
には、放射線入射当初に生成した電子−ホール対の数を
正確に把握することが必要であるが、従来の半導体放射
線検出器の場合にはキャリアの再結合による電子−ホー
ル対の減少個数が考慮されておらず、このため、充分な
エネルギ分解能を得ることができないという問題がある
。
［発明の目的］
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、特に均
一型のものにおいて、充分なエネルギ分解能を有する半
導体放射線検出器を提供することを目的とするものであ
る。
一型のものにおいて、充分なエネルギ分解能を有する半
導体放射線検出器を提供することを目的とするものであ
る。
［発明の概要］
本発明の概要は、半導体と、この半導体の一方の側面に
配置された共通電極と、半導体の他方の側面に分割配置
されこの半導体に対し異なる電場領域を形成し得る分割
電極とにより半導体放射線検出器を構成したことにある
。
配置された共通電極と、半導体の他方の側面に分割配置
されこの半導体に対し異なる電場領域を形成し得る分割
電極とにより半導体放射線検出器を構成したことにある
。
［発明の実施例］
以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図に示す半導体放射線検出器１はＣｄＴｅ製で厚ざ
ｄを有する直方体状に形成した半導体２の一方の側面に
一個の電極３ａを、他方の側面には２個の分割電極４ａ
、４ｂをそれぞれ無電界メッキ法又は蒸着法によりオー
ミック接触の状態で形成することにより構成されている
。前記各電甑３ａ、４ａ、４ｂはいずれもＰｔのような
導電性材料からなり、また、分割電極４ａと分割電極４
ｂとは等面積となっている。
ｄを有する直方体状に形成した半導体２の一方の側面に
一個の電極３ａを、他方の側面には２個の分割電極４ａ
、４ｂをそれぞれ無電界メッキ法又は蒸着法によりオー
ミック接触の状態で形成することにより構成されている
。前記各電甑３ａ、４ａ、４ｂはいずれもＰｔのような
導電性材料からなり、また、分割電極４ａと分割電極４
ｂとは等面積となっている。
そして、前記電極３ａは接地され、また、分割電極４ａ
、４ｂには第１．第２の電源５ａ、５ｂが接続されてこ
れにより分割電極４ａと電極３ａと間（この領域を第１
の領域とする。）にはバイアス電圧■１が、分割電極４
ｂと電極３ａとの間（この領域を第２の領域とする。）
にはバイアス電圧ｖ２がそれぞれ印加されるようになっ
ている。
、４ｂには第１．第２の電源５ａ、５ｂが接続されてこ
れにより分割電極４ａと電極３ａと間（この領域を第１
の領域とする。）にはバイアス電圧■１が、分割電極４
ｂと電極３ａとの間（この領域を第２の領域とする。）
にはバイアス電圧ｖ２がそれぞれ印加されるようになっ
ている。
但し、Ｖｌ＞Ｖ２とする。また、第１の領域の電場はＶ
ｌ／ｄ、第２の領域の電場はＶ２／ｄとなる。
ｌ／ｄ、第２の領域の電場はＶ２／ｄとなる。
前記半導体放射線検出器１にはコリメータ６ａ。
６ｂが付加され電極３，４ａ、４ｂと平行な速度ベクト
ルをもつ放射線（例えばγ線）が半導体２に入射するよ
うになっている。
ルをもつ放射線（例えばγ線）が半導体２に入射するよ
うになっている。
また、前記電極４ａは直流分阻止用の第１の第１のコン
デンサ７ａを介して第１のプリアンプ８ａが、電極４ｂ
には直流分阻止用の第２のコンデンサ７ｂを介して第２
のプリアンプ８ｂがそれぞれ接続されている。第１．第
２のプリアンプ８ａ。
デンサ７ａを介して第１のプリアンプ８ａが、電極４ｂ
には直流分阻止用の第２のコンデンサ７ｂを介して第２
のプリアンプ８ｂがそれぞれ接続されている。第１．第
２のプリアンプ８ａ。
８ｂにはそれぞれ帰還用の抵抗Ｒ１、Ｒ２及びコンデン
サＣＩ 、Ｃ２が接続されている。そして、両プリアン
プ８ａ、 ８ｂの出力信号は信号処理系９に送られ、こ
こで、第１の領域における生成電子−ホール対のうち電
子が電極４ａに到達した時間ｔ１及びその個数ｎ１と、
第２の領域における生成電子−ホール対のうち電子が電
極４ｂに到達した時間ｔ２及びその（＠Ｉ数ｎ２とを求
めるとともにΔｔ＝ｔ２−ｔ１を算出し、再結合で失な
われる前の実際のキャリアの個数ｎ０１． ｎ０２を下
記（１）式により求める演算を行ない、ざらに、このｎ
０１＋ｎ０２の値を基に入射γ線の入射エネルギーを求
めるようになっている。
サＣＩ 、Ｃ２が接続されている。そして、両プリアン
プ８ａ、 ８ｂの出力信号は信号処理系９に送られ、こ
こで、第１の領域における生成電子−ホール対のうち電
子が電極４ａに到達した時間ｔ１及びその個数ｎ１と、
第２の領域における生成電子−ホール対のうち電子が電
極４ｂに到達した時間ｔ２及びその（＠Ｉ数ｎ２とを求
めるとともにΔｔ＝ｔ２−ｔ１を算出し、再結合で失な
われる前の実際のキャリアの個数ｎ０１． ｎ０２を下
記（１）式により求める演算を行ない、ざらに、このｎ
０１＋ｎ０２の値を基に入射γ線の入射エネルギーを求
めるようになっている。
・・・・・・（１）
ここで、ｋは半導体１固有の再結合定数である。
次に上記構成の半導体放射線検出器１を含む検出系の作
用について説明する。
用について説明する。
第１図に示すようにγ線が半導体１の一方の側面から電
極３及び電極４ａ、４ｂに対して平行に入射し、電＠４
ａ、４ｂから距離Ｘの位置において、第１の領域にはｎ
０１個、第２の領域にはｎ０２個の電子−ホール対をそ
れぞれ生成したものとする。尚、以下の説明では電子−
ホール対のうち電子にのみ着目して説明を行なう。
極３及び電極４ａ、４ｂに対して平行に入射し、電＠４
ａ、４ｂから距離Ｘの位置において、第１の領域にはｎ
０１個、第２の領域にはｎ０２個の電子−ホール対をそ
れぞれ生成したものとする。尚、以下の説明では電子−
ホール対のうち電子にのみ着目して説明を行なう。
第１．第２の領域でそれぞれ生成された電子は各領域の
電場により加速され、電極４ａ、４ｂで収集される。そ
して、電極４ａで収集されたｎ１個の電子及び到達時間
ｔ１を含む情報は電気信号として第１のコンデンサ７ａ
を経て第１のプリアンプ８ａに至りここで増幅された復
信＠処理系９に入力する。
電場により加速され、電極４ａ、４ｂで収集される。そ
して、電極４ａで収集されたｎ１個の電子及び到達時間
ｔ１を含む情報は電気信号として第１のコンデンサ７ａ
を経て第１のプリアンプ８ａに至りここで増幅された復
信＠処理系９に入力する。
同様に、電極４ｂで収集されたｎ２個の電子及び到達時
間ｔ２を含む情報は電気信号として第２のコンデンサ７
ｂを経て第２のプリアンプ８ｂに至りここで増幅された
後信号処理系９に入力する。
間ｔ２を含む情報は電気信号として第２のコンデンサ７
ｂを経て第２のプリアンプ８ｂに至りここで増幅された
後信号処理系９に入力する。
信号処理系９は、両人力信号を基に実際に電極４ａ、４
ｂで収集された電子の個数ｎ１．ｎ２と、それらの到達
時間の差Δｔを求めるとともにこれらの値を基に前記（
１）式の演算を行ない、ざらにその演算結果からγ線の
入射エネルギを算出してその値を外部装置に送出する。
ｂで収集された電子の個数ｎ１．ｎ２と、それらの到達
時間の差Δｔを求めるとともにこれらの値を基に前記（
１）式の演算を行ない、ざらにその演算結果からγ線の
入射エネルギを算出してその値を外部装置に送出する。
すなわち、信号処理系９から出ツクされるデータは前記
第（１）式から明らかなように電極４ａ。
第（１）式から明らかなように電極４ａ。
４ｂによる収集情報を補正した実際の生成電子数に基づ
くものであり、したがって、入射γ線の正確なエネルギ
を知ることができる。
くものであり、したがって、入射γ線の正確なエネルギ
を知ることができる。
第３図は半導体放射線検出器の他例を示すものでおり、
同図に示す半導体放射線検出器１０は前記電極４ａ、４
ｂの代りにγ線の入射方向と平行となるような配置に等
面積の電極４ｃ、４ｄを設けた点が前記半導体放射線検
出器１と異なっている。
同図に示す半導体放射線検出器１０は前記電極４ａ、４
ｂの代りにγ線の入射方向と平行となるような配置に等
面積の電極４ｃ、４ｄを設けた点が前記半導体放射線検
出器１と異なっている。
このような半導体放射線検出器１０を用い、かつ、第１
図に示すような検出回路系を用いることによっても上述
した場合と同様入射γ線の正確なエネルギを知ることが
できる。
図に示すような検出回路系を用いることによっても上述
した場合と同様入射γ線の正確なエネルギを知ることが
できる。
第４図は、半導体放射線検出器の他例を示すものであり
、同図に示す半導体放射線検出器２０は前記電極４ａ、
４ｂの代りにγ線の入射方向に対し分割部分が斜方向と
なるような配置に等面積の電極４ｅ、４ｆを設けた点が
前記半導体放射線検出器１と異なっている。
、同図に示す半導体放射線検出器２０は前記電極４ａ、
４ｂの代りにγ線の入射方向に対し分割部分が斜方向と
なるような配置に等面積の電極４ｅ、４ｆを設けた点が
前記半導体放射線検出器１と異なっている。
このような半導体放射線検出器２０を用い、がっ、第１
図に示すような検出系を用いることによっても上述した
場合と同様入射γ線の正確なエネルギを知ることができ
る。
図に示すような検出系を用いることによっても上述した
場合と同様入射γ線の正確なエネルギを知ることができ
る。
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、半
導体１としてはＣｄＴｅに限定されるものではなく、３
ｉ、（３ｃ等他の材料を用いることもできる。また、電
極の構成材料もＰｔに限られるものではなく、Ｃｒ、Ａ
Ｉ、Ｍｏ、Ｔｉ。
の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、半
導体１としてはＣｄＴｅに限定されるものではなく、３
ｉ、（３ｃ等他の材料を用いることもできる。また、電
極の構成材料もＰｔに限られるものではなく、Ｃｒ、Ａ
Ｉ、Ｍｏ、Ｔｉ。
Ａｇ、Ａｕ等の金属やこれらの合金を用いてもよい。ざ
らに、異種金属の積層構造であってもよい。
らに、異種金属の積層構造であってもよい。
また、信号検出系も第１図に示すものに限定されるもの
ではない。
ではない。
［発明の効果］
以上詳）ホした本発明によれば、放射線検出素子として
半導体を用い、かつ、そのこの半導体に対して異なる電
場領域を形成し得るようにしたことによって、入射放射
線のエネルギ分解能の向上に奇与し得る半導体放射線検
出器を提供することができる。
半導体を用い、かつ、そのこの半導体に対して異なる電
場領域を形成し得るようにしたことによって、入射放射
線のエネルギ分解能の向上に奇与し得る半導体放射線検
出器を提供することができる。
第１図は本発明の実施例を示す説明図、第２図は同実施
例における半導体放射線検出器の斜視図、第３図は半導
体放射線検出器の他例を示す斜視図、第４図は半導体放
射線検出器のざらに別の例を示す斜視図である。 １．１０．２０・・・・・・半導体放射線検出器、３．
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ・・・・・・電極
、 ５ａ、５ｂ・・・・・・第１．第２の電源、８ａ、８ｂ
・・・・・・プリアンプ、 ９・・・・・・信号処理系。 ？ス 図
例における半導体放射線検出器の斜視図、第３図は半導
体放射線検出器の他例を示す斜視図、第４図は半導体放
射線検出器のざらに別の例を示す斜視図である。 １．１０．２０・・・・・・半導体放射線検出器、３．
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ・・・・・・電極
、 ５ａ、５ｂ・・・・・・第１．第２の電源、８ａ、８ｂ
・・・・・・プリアンプ、 ９・・・・・・信号処理系。 ？ス 図
Claims (4)
- （１）半導体と、この半導体の一方の側面に配置された
共通電極と、半導体の他方の側面に分割配置されこの半
導体に対し異なる電場領域を形成し得る分割電極とを有
することを特徴とする半導体放射線検出器。 - （２）前記半導体はＣｄＴｅ製である特許請求の範囲第
１項記載の半導体放射線検出器。 - （３）前記各電極と半導体とはオーミック接触である特
許請求の範囲第１項若しくは第２項記載の半導体放射線
検出器。 - （４）前記分割電極は等面積を有し、かつ、その分割ラ
インは放射線の入射方向に対して平行若しくは任意の角
度を有する特許請求の範囲第１項若しくは第３項のいず
れか１項に記載の半導体放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61003151A JPS62162986A (ja) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | 半導体放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61003151A JPS62162986A (ja) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | 半導体放射線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62162986A true JPS62162986A (ja) | 1987-07-18 |
Family
ID=11549348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61003151A Pending JPS62162986A (ja) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | 半導体放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62162986A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2793954A1 (fr) * | 1999-05-19 | 2000-11-24 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de detection de rayonnement a forte dynamique |
| JP5874644B2 (ja) * | 2010-12-16 | 2016-03-02 | 味の素株式会社 | 低たんぱくエビ、カニ蒲鉾様食品の製造法 |
-
1986
- 1986-01-10 JP JP61003151A patent/JPS62162986A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2793954A1 (fr) * | 1999-05-19 | 2000-11-24 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de detection de rayonnement a forte dynamique |
| WO2000072386A1 (fr) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Commissariat A L'energie Atomique | Dispositif de detection de rayonnement a forte dynamique |
| US6734431B1 (en) | 1999-05-19 | 2004-05-11 | Commissariat A L'energie Atomique | High dynamic radiation detection device |
| JP5874644B2 (ja) * | 2010-12-16 | 2016-03-02 | 味の素株式会社 | 低たんぱくエビ、カニ蒲鉾様食品の製造法 |
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