JPS6316675A - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
- Publication number
- JPS6316675A JPS6316675A JP61161307A JP16130786A JPS6316675A JP S6316675 A JPS6316675 A JP S6316675A JP 61161307 A JP61161307 A JP 61161307A JP 16130786 A JP16130786 A JP 16130786A JP S6316675 A JPS6316675 A JP S6316675A
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- Japan
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- radiation
- semiconductor
- rays
- detector
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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】
産業上の利用分野
本発明は、β線、β線、γ線、中性子線等の放射線の検
出器に係るものである。
出器に係るものである。
従来の技術
半導体放射線検出器として、従来、シリコン。
ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、テルル化カドミウム、沃
化第２水銀などの半導体材料が使用されてきた。これら
の半導体材料を用いて、放射線の線量測定を行なうため
パルス波高弁別やフィルター構成などにより、エネルギ
ーの均一化をはかっていた。
化第２水銀などの半導体材料が使用されてきた。これら
の半導体材料を用いて、放射線の線量測定を行なうため
パルス波高弁別やフィルター構成などにより、エネルギ
ーの均一化をはかっていた。
ダイヤモンドは、比較的生体に近い半導体であるが高価
であるため実用化はなされていない。
であるため実用化はなされていない。
発明が解決しようとする問題点
従来の半導体放射線検出器では、放射線の測定、特に、
照射線量や線量当量の測定を行なう場合、半導体材料と
生体との元素組成が異なるため、前記したような特殊な
補正手段を用いなければならない。このため高精度の測
定を行なうためＫは、複雑な処理が必要であるため、高
価であった。
照射線量や線量当量の測定を行なう場合、半導体材料と
生体との元素組成が異なるため、前記したような特殊な
補正手段を用いなければならない。このため高精度の測
定を行なうためＫは、複雑な処理が必要であるため、高
価であった。
本発明は、放射課の測定を安価に、かつ高精度に行なう
手段を提供するものである。
手段を提供するものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、放射線検出部を、非晶質カーボン（ａ−ｃと
略す）半導体で構成する。
略す）半導体で構成する。
作 用
放射線がａ −ｃ半導体部に入ると放射線の一部又は全
部が吸収され、吸収されたエネルギー量に比例した電荷
を発生する。ここで発生する電荷は、放射線の線種（Ｘ
線、ｒ線、β線、ｄ線、中性子線など）とエネルギーと
吸収された材料の密度と実効原子番号で決まるため、人
体と近似な組成を有するａ −ａ半導体には、人体で発
生するのと同等の電荷を発生する。中性子線は生体内で
は主として、水素と反応し、電荷を発生させる。ａ −
ａ半導体ておいては、含有した水素が、中性子と反応し
、人体と近似した電荷を発生する。このように、ａ −
ａ半導体にζおいては、あらゆる種類の放射線線種に対
して、生体と同等の電荷を発生するため、この電荷を測
定することにより、高精度な線量測定が出来る。
部が吸収され、吸収されたエネルギー量に比例した電荷
を発生する。ここで発生する電荷は、放射線の線種（Ｘ
線、ｒ線、β線、ｄ線、中性子線など）とエネルギーと
吸収された材料の密度と実効原子番号で決まるため、人
体と近似な組成を有するａ −ａ半導体には、人体で発
生するのと同等の電荷を発生する。中性子線は生体内で
は主として、水素と反応し、電荷を発生させる。ａ −
ａ半導体ておいては、含有した水素が、中性子と反応し
、人体と近似した電荷を発生する。このように、ａ −
ａ半導体にζおいては、あらゆる種類の放射線線種に対
して、生体と同等の電荷を発生するため、この電荷を測
定することにより、高精度な線量測定が出来る。
実施例
第１図は本発明のａ −Ｃ半導体放射線検出器の一実施
例を示す。第１図において、１はａ −Ｃ半導体を形成
するための基板を示す。基板は導電性材料、例えばアル
ミニウムなどの金属材料やシリコンなどの半導体材料な
どの他Ｋ、導電電極を形成した絶縁性材料などが使用さ
れる。精度の高い線量測定においては、放射線検出部の
みでなく、検出部の周囲の材料による効果が犬きく表わ
れる。
例を示す。第１図において、１はａ −Ｃ半導体を形成
するための基板を示す。基板は導電性材料、例えばアル
ミニウムなどの金属材料やシリコンなどの半導体材料な
どの他Ｋ、導電電極を形成した絶縁性材料などが使用さ
れる。精度の高い線量測定においては、放射線検出部の
みでなく、検出部の周囲の材料による効果が犬きく表わ
れる。
このため、基板１は、生体等価な材料が望ましい。
この−例として、チッ化ホウ素や酸化ベリリウムセラミ
ック基板や、アクリル系樹脂やポリイミド系樹脂やエポ
キシ系樹脂などのプラスチック基板や、黒鉛基板などが
ある。また、骨材と同一な、リン酸カルシウム系セラミ
ック基板なども使用される。２はａ −ａ半導体で、少
なくとも、水素またはハロゲン原子Ｘを含有する非晶質
カーボン（以下、ａ −ｃ （： Ｈ： Ｘ ）と略記
する。但し、Ｘ＝Ｆ 、Ｃ２，Ｂｒ又はＩ）からなる。
ック基板や、アクリル系樹脂やポリイミド系樹脂やエポ
キシ系樹脂などのプラスチック基板や、黒鉛基板などが
ある。また、骨材と同一な、リン酸カルシウム系セラミ
ック基板なども使用される。２はａ −ａ半導体で、少
なくとも、水素またはハロゲン原子Ｘを含有する非晶質
カーボン（以下、ａ −ｃ （： Ｈ： Ｘ ）と略記
する。但し、Ｘ＝Ｆ 、Ｃ２，Ｂｒ又はＩ）からなる。
さらに、ａ −ａ半導体内に少くとも窒素、燐または硫
黄のいずれかを含有させることにより、ａ−ａ（：Ｈ：
Ｘ）をさらに生体等価なものとすることができる。
黄のいずれかを含有させることにより、ａ−ａ（：Ｈ：
Ｘ）をさらに生体等価なものとすることができる。
以下、製法の一例について記述する。
ａ −ｃ半導体の作成には、Ｃ）Ｉ４．Ｃ２Ｈ６，Ｃ３
Ｈ８゜Ｃ４Ｈ１゜、Ｃ２Ｈ４，Ｃ３Ｈ６，Ｃ４Ｈ８，Ｃ
２Ｈ２，Ｃ３Ｈ４゜ｃ４ａ６．Ｃ６Ｈ６などの炭化水ｉ
、ＣＨ３Ｆ、ｃＨ３Ｃ１゜ＣＨ３Ｂｒ、０Ｍ３Ｉ、Ｃ２
Ｈ６Ｃｚ、Ｃ２Ｈ６Ｂｒ、Ｃ２Ｈ６Ｉ。
Ｈ８゜Ｃ４Ｈ１゜、Ｃ２Ｈ４，Ｃ３Ｈ６，Ｃ４Ｈ８，Ｃ
２Ｈ２，Ｃ３Ｈ４゜ｃ４ａ６．Ｃ６Ｈ６などの炭化水ｉ
、ＣＨ３Ｆ、ｃＨ３Ｃ１゜ＣＨ３Ｂｒ、０Ｍ３Ｉ、Ｃ２
Ｈ６Ｃｚ、Ｃ２Ｈ６Ｂｒ、Ｃ２Ｈ６Ｉ。
などのハロゲン化アルキル、Ｃ３Ｈ６Ｆ、Ｃ３Ｈ６Ｃｔ
。
。
Ｃ３Ｈ６Ｂｒ などのハロゲン化アリル、ＣＣ２Ｆ３゜
ＣＦ４．ＣＨＦ３，０２Ｆ、、Ｃ３Ｆ８などのフロンガ
ス、Ｃ８Ｈ６，、−ｆｎＦ−（ｍ＝ １〜６）の弗化ベ
ンゼンなどのＣ原子の原料ガスを用いたプラズマＣＶＤ
法、またはグラファイトをターゲットとし、Ａ ｒ 、
Ｆ２ 。
ＣＦ４．ＣＨＦ３，０２Ｆ、、Ｃ３Ｆ８などのフロンガ
ス、Ｃ８Ｈ６，、−ｆｎＦ−（ｍ＝ １〜６）の弗化ベ
ンゼンなどのＣ原子の原料ガスを用いたプラズマＣＶＤ
法、またはグラファイトをターゲットとし、Ａ ｒ 、
Ｆ２ 。
Ｆ２．Ｃ２２，ＣＨ４，Ｃ２Ｈ４，Ｃ２Ｈ２中での反応
性スパッタ法が使用される。また、ａ −ａ半導体内に
、窒素、酸素、燐または硫黄を添加する方法として、Ｐ
Ｈ３，Ｐ２Ｈ４，ＰＦ３．ＰＦ６．ＰＣｌ３．ＰＣｌ３
．ＰＢｒ３゜ＰＢｒ６．ＰＩ３，０２．Ｎｏ、Ｎｏ。、
Ｎ２Ｏ３，Ｎ２Ｏ４゜Ｎ２０６．Ｎｏ３．Ｎ２．ＮＨ３
，Ｎ２ＮＮＨ２，ＨＮ３．ＮＨ４Ｎ３゜Ｆ３Ｎ、Ｐ４Ｈ
２，Ｈ２Ｓ、Ｓｏ□、Ｃ８２，ＳＦ６．ＣＨ３５）（。
性スパッタ法が使用される。また、ａ −ａ半導体内に
、窒素、酸素、燐または硫黄を添加する方法として、Ｐ
Ｈ３，Ｐ２Ｈ４，ＰＦ３．ＰＦ６．ＰＣｌ３．ＰＣｌ３
．ＰＢｒ３゜ＰＢｒ６．ＰＩ３，０２．Ｎｏ、Ｎｏ。、
Ｎ２Ｏ３，Ｎ２Ｏ４゜Ｎ２０６．Ｎｏ３．Ｎ２．ＮＨ３
，Ｎ２ＮＮＨ２，ＨＮ３．ＮＨ４Ｎ３゜Ｆ３Ｎ、Ｐ４Ｈ
２，Ｈ２Ｓ、Ｓｏ□、Ｃ８２，ＳＦ６．ＣＨ３５）（。
０２Ｈ５８Ｈ，０４Ｈ４Ｓ 、 （ＣＨ３）２５ 、
（Ｃ２ｉ（６）２３などのガスを、プラズマＣＶＤ法で
は膜形成時に上記のＣ原子の原料ガスに混合すれば良く
、反応性スパッタ法ではＡｒ、Ｆ２．Ｆ２．Ｃ１２など
のガスに混合すれば良い。
（Ｃ２ｉ（６）２３などのガスを、プラズマＣＶＤ法で
は膜形成時に上記のＣ原子の原料ガスに混合すれば良く
、反応性スパッタ法ではＡｒ、Ｆ２．Ｆ２．Ｃ１２など
のガスに混合すれば良い。
ａ−ａ半導体は、水素の含有量により、密度を自由に制
御出来る。水素含有量はＱ〜５０（ａｔｏｍｉｃ％］程
度まで制御出来、密度も１〜２ 、５ ［ｇ％瞥］まで
制御出来る。このため、生体組織に応じた組成を実現出
来るため、測定の高精度化がはかれる。
御出来る。水素含有量はＱ〜５０（ａｔｏｍｉｃ％］程
度まで制御出来、密度も１〜２ 、５ ［ｇ％瞥］まで
制御出来る。このため、生体組織に応じた組成を実現出
来るため、測定の高精度化がはかれる。
また、厚さは１６０μｍ程度までに形成することが可能
である。
である。
３は取出し電極を示す。ａ−ｃ半導体内に発生した電荷
を外部信号として取出すための電極である。
を外部信号として取出すための電極である。
第１図では、対向電極を形成した構造であるが、第２図
におけるように、同一面上に電極を形成する構造も可能
である。第２図においては、電極の一例として、平行対
の形としたが、くし形など、電荷集収特性を向上させた
構造も可能である。
におけるように、同一面上に電極を形成する構造も可能
である。第２図においては、電極の一例として、平行対
の形としたが、くし形など、電荷集収特性を向上させた
構造も可能である。
信号取出し法については、従来の半導体検出器で用いら
れる方式がすべて可能である。電極の一方に高電圧を印
加し、発生した電荷を外部ｆζ取出す方式が一般的であ
るが、無バイアスで動作させる方式も用いられる。
れる方式がすべて可能である。電極の一方に高電圧を印
加し、発生した電荷を外部ｆζ取出す方式が一般的であ
るが、無バイアスで動作させる方式も用いられる。
Ｘ線やγ線など高エネルギー光子線の測定は、検出体あ
るいはその周囲の材料で発生した２次電子の測定により
なされる。このため、生体内でのＸ線やγ線の影響の測
定を行なうためには、前述したように、検出体の周囲は
生体等価な材料で構成される。−例としては、アクリル
系樹脂やエポキシ系樹脂などが用いられる。線量測定に
おいては、表面線量（Ｓｒｉｎ Ｄｏｓｅ）や全身線量
（Ｗｈｏ １ ｅＢｏｄｙ Ｄｏｓｅ）などが法律上で
規定されている。全身線量は従来から比較的容易に測定
がなされてきたが、表面線量は、国際放射防護委員会（
ＩＣＲＰ）のＩ ＣＲＰ ＆ ２６ 勧告では、生体表
面よＩ）ｔｓｏ〜１０ｏ ｍｙ ／ｃｒｔｌ （＝ １
１１ 眉の密度で５０−１００ （湖））の深さの線量
と決められており、従来、このような微小な部分での線
量測定は、熱ルミネツセンス線量計（ＴＬＤ）の一部の
ものでのみ、近似的に可能であった。しかし、本発明の
ａ −Ｃ半導体検出器では、生体等価材料の薄膜体であ
るため高精度で、高感度な測定が可能となる。
るいはその周囲の材料で発生した２次電子の測定により
なされる。このため、生体内でのＸ線やγ線の影響の測
定を行なうためには、前述したように、検出体の周囲は
生体等価な材料で構成される。−例としては、アクリル
系樹脂やエポキシ系樹脂などが用いられる。線量測定に
おいては、表面線量（Ｓｒｉｎ Ｄｏｓｅ）や全身線量
（Ｗｈｏ １ ｅＢｏｄｙ Ｄｏｓｅ）などが法律上で
規定されている。全身線量は従来から比較的容易に測定
がなされてきたが、表面線量は、国際放射防護委員会（
ＩＣＲＰ）のＩ ＣＲＰ ＆ ２６ 勧告では、生体表
面よＩ）ｔｓｏ〜１０ｏ ｍｙ ／ｃｒｔｌ （＝ １
１１ 眉の密度で５０−１００ （湖））の深さの線量
と決められており、従来、このような微小な部分での線
量測定は、熱ルミネツセンス線量計（ＴＬＤ）の一部の
ものでのみ、近似的に可能であった。しかし、本発明の
ａ −Ｃ半導体検出器では、生体等価材料の薄膜体であ
るため高精度で、高感度な測定が可能となる。
β線やβ線など荷電粒子放射線についても、前記と同様
に高精度な測定が可能となる。
に高精度な測定が可能となる。
中性子線の測定においては、ａ −Ｃ半導体は従来の半
導体検出器には不可能な測定が行なえる。
導体検出器には不可能な測定が行なえる。
つまシ、含有された水素と中性子との反応による反跳陽
子の測定が行なえるからである。また、生体内での反跳
陽子の作用と同一の条件での測定が、生体等価な検出器
であるａ−Ｃ半導体検出器でなされるため、非常に高精
度な測定が可能となる。
子の測定が行なえるからである。また、生体内での反跳
陽子の作用と同一の条件での測定が、生体等価な検出器
であるａ−Ｃ半導体検出器でなされるため、非常に高精
度な測定が可能となる。
微量な不純物として、生体内に微量に存在する元素（例
えば窒素、酸素、燐、硫黄）を添加することにより、放
射化による生体の影響までも測定することが出来る。
えば窒素、酸素、燐、硫黄）を添加することにより、放
射化による生体の影響までも測定することが出来る。
その他、中性徴子や重粒子など、従来、生体への影響を
正確に測定出来なかった放射線についても、高精度に測
定出来る。
正確に測定出来なかった放射線についても、高精度に測
定出来る。
以上は、単一の検出器の実施例について記述したが、本
発明のａ−Ｃ半導体は、非常に広い面積の検出器も容易
に形成出来るため、取出し電極をプレイ状やマトリック
ス状に配置し、ライン状検出器や、マトリックス状検出
器を構成することも可能である。また、円筒状や球状の
基板の内面や、外面に検出層を形成し、種々の用途に適
用出来る。
発明のａ−Ｃ半導体は、非常に広い面積の検出器も容易
に形成出来るため、取出し電極をプレイ状やマトリック
ス状に配置し、ライン状検出器や、マトリックス状検出
器を構成することも可能である。また、円筒状や球状の
基板の内面や、外面に検出層を形成し、種々の用途に適
用出来る。
発明の効果
本発明によシ、従来成し得なかった程高精度にかつ、安
価に、Ｘ線、γ線９．β線、β線や中性子線などあらゆ
る放射線の線量測定が可能となシ、放射線作業の安全性
の向上や、医学における治療線量測定精度の向上による
治療効果の向上などが実現出来る。
価に、Ｘ線、γ線９．β線、β線や中性子線などあらゆ
る放射線の線量測定が可能となシ、放射線作業の安全性
の向上や、医学における治療線量測定精度の向上による
治療効果の向上などが実現出来る。
第１図は本発明の一実施例における放射線検出器を示す
斜視図、第２図は本発明の他の実施例を示す斜視図であ
る。 １・・・・・・基板、２・・・・・・非晶質カーボン、
３・・・・・・取出し電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名菓
１ 図
斜視図、第２図は本発明の他の実施例を示す斜視図であ
る。 １・・・・・・基板、２・・・・・・非晶質カーボン、
３・・・・・・取出し電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名菓
１ 図
Claims (3)
- （１）放射線検出部が非晶質カーボンで構成されている
ことを特徴とする放射線検出器。 - （２）非晶質カーボンが、少なくとも水素またはハロゲ
ン原子を含有する非晶質カーボンからなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の放射線検出器。 - （３）非晶質カーボンが、少くとも窒素、酸素、燐およ
び硫黄原子のうち、いずれかを含有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項のいずれかに記載
の放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61161307A JPH0734481B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61161307A JPH0734481B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6316675A true JPS6316675A (ja) | 1988-01-23 |
| JPH0734481B2 JPH0734481B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=15732615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61161307A Expired - Fee Related JPH0734481B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734481B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63152178A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-24 | Mita Ind Co Ltd | 電子写真用感光体及びその製造方法 |
| JPH02260466A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体放射線検出器 |
| JPH0517497U (ja) * | 1991-08-01 | 1993-03-05 | 稲垣鋳物材料株式会社 | 誘導溶解炉の坩堝 |
| EP0625804A3 (en) * | 1993-05-17 | 1995-02-08 | Fuji Electric Co Ltd | Optical semiconductor detector and manufacturing process. |
| JP2001264442A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像記録媒体 |
| JP2007218657A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 中性子検出器および中性子線量計 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100376034C (zh) * | 2004-06-25 | 2008-03-19 | 清华大学 | 非晶碳膜/n型硅双向电压诱导开关 |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP61161307A patent/JPH0734481B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63152178A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-24 | Mita Ind Co Ltd | 電子写真用感光体及びその製造方法 |
| JPH02260466A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体放射線検出器 |
| JPH0517497U (ja) * | 1991-08-01 | 1993-03-05 | 稲垣鋳物材料株式会社 | 誘導溶解炉の坩堝 |
| EP0625804A3 (en) * | 1993-05-17 | 1995-02-08 | Fuji Electric Co Ltd | Optical semiconductor detector and manufacturing process. |
| JP2001264442A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像記録媒体 |
| JP2007218657A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 中性子検出器および中性子線量計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0734481B2 (ja) | 1995-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |