JPS63195584A - エネルギ分散型ｘ線検出装置 - Google Patents
エネルギ分散型ｘ線検出装置Info
- Publication number
- JPS63195584A JPS63195584A JP62027624A JP2762487A JPS63195584A JP S63195584 A JPS63195584 A JP S63195584A JP 62027624 A JP62027624 A JP 62027624A JP 2762487 A JP2762487 A JP 2762487A JP S63195584 A JPS63195584 A JP S63195584A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detector
- temperature
- purity silicon
- detection device
- heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Measurement Of Radiation (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。
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、低エネルギＸ線を高分解能で検出する、エネ
ルギ分散型Ｘ線検出装置に関する。
ルギ分散型Ｘ線検出装置に関する。
〈従来の技術〉
低エネルギＸ線（軟Ｘ線）を検出するためのエネルギ分
散型Ｘ線検出装置においては、従来、検出器としてＳｉ
（Ｌｉ ”）検出器を用いている。
散型Ｘ線検出装置においては、従来、検出器としてＳｉ
（Ｌｉ ”）検出器を用いている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
Ｓｉ （Ｌｉ ）検出器は、一般に、常温に放置してお
くとＬｉが再拡散してドリフト層が減少する。
くとＬｉが再拡散してドリフト層が減少する。
そのため、Ｓｉ （Ｌｉ ）検出器を用いた従来の検出
装置においては、高エネルギ分解能を維持するためには
、使用時不使用時を問わず常時液体チッ素を補給して検
出器を冷却しておく必要があって、その保守は著しく煩
雑であるという問題があった。
装置においては、高エネルギ分解能を維持するためには
、使用時不使用時を問わず常時液体チッ素を補給して検
出器を冷却しておく必要があって、その保守は著しく煩
雑であるという問題があった。
そこで、従来のＳｉ （Ｌｉ ）検出器に代えて、高純
度シリコン検出器を用いた検出装置が検討されている。
度シリコン検出器を用いた検出装置が検討されている。
高純度シリコン検出器はＬｉによる補償を行わないので
、常温−液体チッ素温度のサイクルに対しても安定であ
り、不使用時に冷却を必要としないという利点がある。
、常温−液体チッ素温度のサイクルに対しても安定であ
り、不使用時に冷却を必要としないという利点がある。
ところが、このような高純度シリコン検出器を用いた装
置は未だに実用化には至っていない。その原因は、検出
装置として最も重要視されるエネルギ分解能が、Ｓｉ
（Ｌｉ ）検出器を用いた場合に比べて劣っていること
にある。すなわち、例えばＩ Ｅ Ｅ Ｅ Ｔｒａｎ
ｓａｃｔｉｏｎ ｏｎＮｕｃｌｅａｒ ５ｃｉｅｎｃ
ｅ、Ｖｏｌ、Ｎ Ｓ −２９、ＮＯ，１，Ｐ−Ｐ２
Ｓ５−７５８にも記載されているように、Ｍ、にα（５
，９Ｋ、 Ｖ）線に対するエネルギ分解能は、Ｓｉ （
Ｌｉ ）検出器を液体チッ素温度近傍に冷却して使用す
る従来装置においてＦＷＨＭ１５０ｅＶに対し、高純度
シリコン検出器を同装置に適用した場合にはＦＷＨＭ２
５０ｅＶ程度にとどまる。これは本発明者による追試に
よって確認された。
置は未だに実用化には至っていない。その原因は、検出
装置として最も重要視されるエネルギ分解能が、Ｓｉ
（Ｌｉ ）検出器を用いた場合に比べて劣っていること
にある。すなわち、例えばＩ Ｅ Ｅ Ｅ Ｔｒａｎ
ｓａｃｔｉｏｎ ｏｎＮｕｃｌｅａｒ ５ｃｉｅｎｃ
ｅ、Ｖｏｌ、Ｎ Ｓ −２９、ＮＯ，１，Ｐ−Ｐ２
Ｓ５−７５８にも記載されているように、Ｍ、にα（５
，９Ｋ、 Ｖ）線に対するエネルギ分解能は、Ｓｉ （
Ｌｉ ）検出器を液体チッ素温度近傍に冷却して使用す
る従来装置においてＦＷＨＭ１５０ｅＶに対し、高純度
シリコン検出器を同装置に適用した場合にはＦＷＨＭ２
５０ｅＶ程度にとどまる。これは本発明者による追試に
よって確認された。
本発明は、高純度シリコン検出器における前述した保守
上の有利さに注目し、この高純度シリコン検出器を用い
た場合におけるエネルギ分解能を向上させることにより
、実用化への道を拓くことを目的としている。
上の有利さに注目し、この高純度シリコン検出器を用い
た場合におけるエネルギ分解能を向上させることにより
、実用化への道を拓くことを目的としている。
〈問題点を解決するための手段〉
上記の目的を達成するための構成を実施例図面を参照し
つつ説明すると、本発明は、Ｘ線検出器として高純度シ
リコン検出器１を用いるとともに、その検出器１の支持
部材（コールドフィンガ）２を冷媒（例えば液体チッ素
）に接続して所定の温度に冷却するよう構成し、かつ、
検出器１の近傍には、冷媒による冷却温度よりも高いあ
らかじめ設定された温度範囲内に検出器１の温度を保持
するだめの温度制御手段（例えばヒータとその駆動回路
）を備えたことによって特徴づけられる。
つつ説明すると、本発明は、Ｘ線検出器として高純度シ
リコン検出器１を用いるとともに、その検出器１の支持
部材（コールドフィンガ）２を冷媒（例えば液体チッ素
）に接続して所定の温度に冷却するよう構成し、かつ、
検出器１の近傍には、冷媒による冷却温度よりも高いあ
らかじめ設定された温度範囲内に検出器１の温度を保持
するだめの温度制御手段（例えばヒータとその駆動回路
）を備えたことによって特徴づけられる。
く作用〉
従来の検出装置においてＳｔ （Ｌｉ ）検出器に代え
て高純度シリコン検出器を用いた場合に、エネルギ分解
能が劣る理由は以下の通りである。
て高純度シリコン検出器を用いた場合に、エネルギ分解
能が劣る理由は以下の通りである。
Ｓｉ （Ｌｉ ）検出器は、全作成工程が４００℃以下
の過程から成っている。このため、初期のＳｉ単結晶と
して格子欠陥等のトラップ準位の原因となる構造を除い
たものを使用すれば、新たにトラップ準位が導入される
可能性は極めて少い。
の過程から成っている。このため、初期のＳｉ単結晶と
して格子欠陥等のトラップ準位の原因となる構造を除い
たものを使用すれば、新たにトラップ準位が導入される
可能性は極めて少い。
これに対し高純度シリコン検出器は、ボロン、イオウ等
をイオン注入、あるいは熱拡散により導入してｐｎ接合
を作る必要があり、更に１０００℃以上での工程を経て
完成される。このため、様々なトラップ準位が導入され
るのは、半導体分野において周知の通りである。このト
ラップ準位がいかなるふるまいを示すかについては必ず
しも現時点において明らかではないが、少くとも温度依
存性を持っていることは確実である。
をイオン注入、あるいは熱拡散により導入してｐｎ接合
を作る必要があり、更に１０００℃以上での工程を経て
完成される。このため、様々なトラップ準位が導入され
るのは、半導体分野において周知の通りである。このト
ラップ準位がいかなるふるまいを示すかについては必ず
しも現時点において明らかではないが、少くとも温度依
存性を持っていることは確実である。
その証左となるものが、当該検出装置の前置増幅器に用
いている初段ＦＥＴの特性の温度依存性である。すなわ
ち・例えばｌ Ｅ Ｅ Ｅ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ
ｏｎ Ｎｕｃｌｅａｒ ５ｃｉｅｎｃｅ＋νｏ１．
Ｎ５−２４． ＮＯ，１゜Ｐ−Ｐ３１７−３１８にも記
載されている通り、この初段ＦＥＴは極めて温度に敏感
なノイズ特性を有し、１２０＠に〜１５０’に程度の温
度範囲において最もノイズが少い。その原因はトラップ
準位の存在による。このＦＥＴの作成方法は高純度シリ
コン検出器のそれとほぼ同様である。従って、検出器の
ノイズ特性もほぼ同様で、高純度シリコン検出器につい
てはＳｉ （Ｌｉ ）検出器と異なり、液体チッ素温度
よりも高い温度の最適な温度範囲が存在するという結論
を得る。
いている初段ＦＥＴの特性の温度依存性である。すなわ
ち・例えばｌ Ｅ Ｅ Ｅ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ
ｏｎ Ｎｕｃｌｅａｒ ５ｃｉｅｎｃｅ＋νｏ１．
Ｎ５−２４． ＮＯ，１゜Ｐ−Ｐ３１７−３１８にも記
載されている通り、この初段ＦＥＴは極めて温度に敏感
なノイズ特性を有し、１２０＠に〜１５０’に程度の温
度範囲において最もノイズが少い。その原因はトラップ
準位の存在による。このＦＥＴの作成方法は高純度シリ
コン検出器のそれとほぼ同様である。従って、検出器の
ノイズ特性もほぼ同様で、高純度シリコン検出器につい
てはＳｉ （Ｌｉ ）検出器と異なり、液体チッ素温度
よりも高い温度の最適な温度範囲が存在するという結論
を得る。
そこで、高純度シリコン検出器１の近傍に温度制御手段
を設けることにより、検出器１の温度を上述の最適な温
度範囲に保持して動作させれば、エネルギ分解能は向上
する。
を設けることにより、検出器１の温度を上述の最適な温
度範囲に保持して動作させれば、エネルギ分解能は向上
する。
〈実施例〉
本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。
図面は本発明の実施例の検出器近傍の構成を示す部分断
面図である。
面図である。
高純度シリコン検出器１は、チッ化ホウ素製のコールド
フィンガ２の先端部に支持されている。
フィンガ２の先端部に支持されている。
コールドフィンガ２の後端部は、銅棒３を介して液体チ
ッ素デユワ−（図示せず）に接続されている。
ッ素デユワ−（図示せず）に接続されている。
高純度シリコン検出器１の出力信号は、信号線４を介し
て同じくコールドフィンガ２上に支持されたＦＥＴ５に
導かれる。このＦＥＴ５は前置増幅器の入力段を形成し
ており、そのノイズ特性を良好なものとするために、ヒ
ータ６を設けてその温度を制御している。
て同じくコールドフィンガ２上に支持されたＦＥＴ５に
導かれる。このＦＥＴ５は前置増幅器の入力段を形成し
ており、そのノイズ特性を良好なものとするために、ヒ
ータ６を設けてその温度を制御している。
コールドフィンガ２には、その高純度シリコン検出器１
の支持部に近接して、例えばチップ抵抗を用いてなるヒ
ータ７が貼着もしくは埋め込まれており、このヒータ７
はヒータ駆動回路８に接続されている。
の支持部に近接して、例えばチップ抵抗を用いてなるヒ
ータ７が貼着もしくは埋め込まれており、このヒータ７
はヒータ駆動回路８に接続されている。
以上の本発明実施例において、コールドフィンガ２は液
体チッ素温度近傍にまで冷却されるが、ＦＥＴ５はヒー
タ６により、また、高純度シリコン検出器１はヒータ７
により、それぞれ加熱され、ノイズ特性が最適な温度範
囲、例えば１２０°に〜１５０’に内に収まるよう制御
される。なお、ヒータ７による高純度シリコン検出器１
の温度制御は、ヒータ駆動回路８内にトリマ抵抗等を挿
入しておき、ヒータ７に流れる電流を、検出器１の温度
が最適温度範囲内に収まる程度の加熱が行われるよう、
あらかじめ調整しておくことによって実施することがで
きる。
体チッ素温度近傍にまで冷却されるが、ＦＥＴ５はヒー
タ６により、また、高純度シリコン検出器１はヒータ７
により、それぞれ加熱され、ノイズ特性が最適な温度範
囲、例えば１２０°に〜１５０’に内に収まるよう制御
される。なお、ヒータ７による高純度シリコン検出器１
の温度制御は、ヒータ駆動回路８内にトリマ抵抗等を挿
入しておき、ヒータ７に流れる電流を、検出器１の温度
が最適温度範囲内に収まる程度の加熱が行われるよう、
あらかじめ調整しておくことによって実施することがで
きる。
以上の実施例では、ヒータ７の加熱により高純度シリコ
ン検出器１の保持温度を調整したが、液体チン素デユワ
−と検出器１の支持部との間に、熱伝導度の低い物質を
介在させることにより、検出器１を最適温度範囲内に保
持するよう構成することもできる。
ン検出器１の保持温度を調整したが、液体チン素デユワ
−と検出器１の支持部との間に、熱伝導度の低い物質を
介在させることにより、検出器１を最適温度範囲内に保
持するよう構成することもできる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、Ｘ線検出器とし
て高純度シリコン検出器を用い、その検出器の支持部材
を冷媒に接続して所定の温度にまで冷却し、かつ、検出
器の近傍には、検出器温度を冷媒温度よりも高いあらか
じめ設定された所定の温度範囲に保持するための温度制
御手段を設けたから、高純度シリコン検出器をそのノイ
ズが最小となる温度において使用することができ、その
エネルギ分解能を従来のＳｉ （Ｌｉ ）検出器と同等
にまで向上させることができ、常温−低温（液体チッ素
温度）のサイクルに対して安定で、しかも高分解能を有
するエネルギ分散型Ｘ線検出装置が得られる。また、高
純度シリコン検出器を使用時にその最適温度範囲に保持
するに際して、安価な液体チッ素等の冷媒と、ヒータ等
の簡易な温度制御手段を用いるだけでよく、装置の保守
は極めて簡単である。
て高純度シリコン検出器を用い、その検出器の支持部材
を冷媒に接続して所定の温度にまで冷却し、かつ、検出
器の近傍には、検出器温度を冷媒温度よりも高いあらか
じめ設定された所定の温度範囲に保持するための温度制
御手段を設けたから、高純度シリコン検出器をそのノイ
ズが最小となる温度において使用することができ、その
エネルギ分解能を従来のＳｉ （Ｌｉ ）検出器と同等
にまで向上させることができ、常温−低温（液体チッ素
温度）のサイクルに対して安定で、しかも高分解能を有
するエネルギ分散型Ｘ線検出装置が得られる。また、高
純度シリコン検出器を使用時にその最適温度範囲に保持
するに際して、安価な液体チッ素等の冷媒と、ヒータ等
の簡易な温度制御手段を用いるだけでよく、装置の保守
は極めて簡単である。
図面は本発明実施例の検出部近傍の構成を示す部分断面
図である。 １・・・高純度シリコン検出器 ２・・・コールドフィンガ ３・・・銅棒 ５・・・ＦＥＴ ７・・・ヒータ ８・・・ヒータ駆動回路
図である。 １・・・高純度シリコン検出器 ２・・・コールドフィンガ ３・・・銅棒 ５・・・ＦＥＴ ７・・・ヒータ ８・・・ヒータ駆動回路
Claims (1)
- Ｘ線検出器として高純度シリコン検出器を用いるととも
に、その検出器の支持部材を冷媒に接続して所定の温度
に冷却するよう構成し、かつ、上記検出器の近傍には、
上記温度よりも高いあらかじめ設定された温度範囲内に
上記検出器温度を保持するための温度制御手段を備えた
エネルギ分散型Ｘ線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62027624A JP2568536B2 (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | エネルギ分散型ｘ線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62027624A JP2568536B2 (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | エネルギ分散型ｘ線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63195584A true JPS63195584A (ja) | 1988-08-12 |
| JP2568536B2 JP2568536B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=12226105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62027624A Expired - Fee Related JP2568536B2 (ja) | 1987-02-09 | 1987-02-09 | エネルギ分散型ｘ線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2568536B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6454387A (en) * | 1987-08-05 | 1989-03-01 | Rinku Anariteikaru Ltd | X rays detector |
| GB2322969A (en) * | 1997-03-07 | 1998-09-09 | Horiba Ltd | Energy dispersive type semiconductor x-ray detector |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59227168A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-20 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 半導体放射線検出器 |
-
1987
- 1987-02-09 JP JP62027624A patent/JP2568536B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59227168A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-20 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 半導体放射線検出器 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6454387A (en) * | 1987-08-05 | 1989-03-01 | Rinku Anariteikaru Ltd | X rays detector |
| GB2322969A (en) * | 1997-03-07 | 1998-09-09 | Horiba Ltd | Energy dispersive type semiconductor x-ray detector |
| GB2322969B (en) * | 1997-03-07 | 1999-07-21 | Horiba Ltd | Energy dispersive type semiconductor x-ray detector |
| US6153883A (en) * | 1997-03-07 | 2000-11-28 | Horiba, Ltd. | Energy dispersive semiconductor X-ray detector with improved silicon detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2568536B2 (ja) | 1997-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4825812B2 (ja) | 温度を調整可能なチャック装置を用いた半導体ウエハ検査方法および装置 | |
| US6726356B2 (en) | Calorimeter | |
| US4931650A (en) | X-ray detectors | |
| US4787551A (en) | Method of welding thermocouples to silicon wafers for temperature monitoring in rapid thermal processing | |
| Holloway | Grain boundary diffusion of phosphorus in polycrystalline silicon | |
| JP2004063863A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2568536B2 (ja) | エネルギ分散型ｘ線検出装置 | |
| Gelbart et al. | Brillouin-Scattering Studies of Acoustoelectric Gain and Lattice Attenuation in Semiconducting CdS | |
| Shabani et al. | A quantitative method of metal impurities depth profiling for gettering evaluation in silicon wafers | |
| Jego et al. | High impedance TES with classical readout electronics: a new scheme toward large x-ray matrices | |
| Alessandrello et al. | A low dc drift read-out system for a large mass bolometric detector | |
| Coffa et al. | Diffusion and lifetime engineering in silicon | |
| Moseley et al. | Thermal detectors as single photon X-ray spectrometers | |
| JPH033962B2 (ja) | ||
| JP2945924B2 (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族半導体を母体としたグラニュラー型磁気抵抗材料 | |
| Arnaboldi et al. | 1.3 kg bolometers to search for rare events | |
| Knox et al. | Variable Temperature Dewar for Cathodoluminescence Studies | |
| GB1225579A (ja) | ||
| JP3247714B2 (ja) | 素子加熱冷却試験装置 | |
| JPH11163070A (ja) | 半導体装置製造の熱処理工程における温度制御方法 | |
| JPH0778831A (ja) | 熱処理方法 | |
| Pichaud et al. | Interaction of gold with dislocations in silicon | |
| Discher et al. | Extending the measurement temperature range in a fully automated luminescence reader to− 50° C | |
| Seidel | The specific heat of some solids at low temperatures | |
| JPH05190559A (ja) | アニール装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |