JP4099125B2

JP4099125B2 - Radiation detector and radiation imaging apparatus

Info

Publication number: JP4099125B2
Application number: JP2003306399A
Authority: JP
Inventors: 一磨横井; 博司北口; 一俊土屋; 健介雨宮; 雄一郎上野; 憲史柳田; 進一小嶋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-08-29
Also published as: JP2005077189A

Description

本発明は、半導体放射線検出器及び放射線撮像装置に関し、特に二次元、三次元の撮像装置に用いて好適な放射線検出器及び放射線撮像装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor radiation detector and a radiation imaging apparatus, and more particularly to a radiation detector and a radiation imaging apparatus suitable for use in two-dimensional and three-dimensional imaging apparatuses.

放射線検出器は、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ等からなる半導体素子と、この半導体素子の両面に形成された電極とを備えており、これら各電極間にバイアス電圧を印可することにより、Ｘ線、γ線等の放射線が半導体素子内に入射したときに生成される電荷を、前記電極から信号として取り出すようにしている。 The radiation detector includes a semiconductor element made of CdTe, CdZnTe, and the like, and electrodes formed on both sides of the semiconductor element. By applying a bias voltage between these electrodes, X-rays, γ-rays, etc. The charge generated when the radiation enters the semiconductor element is taken out as a signal from the electrode.

ところで、放射線のエネルギが高いと、半導体素子と相互作用を起こす前に半導体素子を突き抜けて透過してしまう確率が高くなる。そこで、半導体素子の厚さを大きくすれば、半導体素子を突き抜ける放射線を減らすことが可能となり、放射線の検出効率が高められる。しかし、半導体素子の厚さを大きくすると、これに伴って電極間距離、換言すると電荷収集距離が大きくなり、放射線に対するエネルギ分解能の低下の原因となる。 By the way, if the energy of the radiation is high, the probability of penetrating through the semiconductor element before interacting with the semiconductor element increases. Therefore, if the thickness of the semiconductor element is increased, the radiation penetrating the semiconductor element can be reduced, and the radiation detection efficiency is increased. However, when the thickness of the semiconductor element is increased, the distance between the electrodes, in other words, the charge collection distance is increased, which causes a decrease in energy resolution with respect to radiation.

そこで、従来、半導体素子を、電極を間に挟んで複数枚積層することにより、容積を実質的に積層枚数分増加させる構成とした放射線検出器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この放射線検出器によれば、入射した放射線が、積層されたうちのいずれかの半導体素子と相互作用を起こすので、そのまま透過してゆく放射線を少なくでき、半導体素子の厚さの増加に伴うエネルギ分解能の低下を回避することが可能となる。 Thus, conventionally, a radiation detector has been proposed in which a plurality of semiconductor elements are stacked with electrodes sandwiched therebetween to increase the volume substantially by the number of stacked layers (see, for example, Patent Document 1). . According to this radiation detector, the incident radiation interacts with one of the stacked semiconductor elements, so that the radiation that is transmitted as it is can be reduced, and the energy associated with the increase in the thickness of the semiconductor element. It is possible to avoid a decrease in resolution.

また、他の従来技術として、半導体素子を、アルミナ基板を間に挟んで複数枚積層して構成される放射線検出器がある（例えば、特許文献２参照）。この放射線検出器は、半導体素子の両面に形成した電極と、アルミナ基板に形成した配線パターンとを面接触させ、放射線に起因して半導体素子内で生じる電荷を、電極からアルミナ基板上の配線パターンを介して信号として取り出すようにしている。
特開２０００−２４１５５５号公報（段落番号［００１９］、図１）特開平７−５０４２８号公報（第２頁、図３） As another conventional technique, there is a radiation detector configured by stacking a plurality of semiconductor elements with an alumina substrate interposed therebetween (see, for example, Patent Document 2). In this radiation detector, the electrodes formed on both sides of the semiconductor element and the wiring pattern formed on the alumina substrate are brought into surface contact, and the charge generated in the semiconductor element due to radiation is transferred from the electrode to the wiring pattern on the alumina substrate. It is made to take out as a signal via.
JP 2000-241555 A (paragraph number [0019], FIG. 1) Japanese Patent Laid-Open No. 7-50428 (second page, FIG. 3)

ところで、特許文献１に記載された放射線検出器は、半導体素子による放射線に対するエネルギ分解能を高めるために、各半導体素子間で挟まれた電極の板厚を例えば１００ｎｍ程度に小さく抑えて形成せざるを得ず、このような極薄の電極に対して配線を高精度に安定してコンタクトするのが難しいという問題がある。 By the way, the radiation detector described in Patent Document 1 must be formed by suppressing the plate thickness of the electrodes sandwiched between the semiconductor elements to about 100 nm, for example, in order to increase the energy resolution with respect to the radiation by the semiconductor elements. There is a problem that it is difficult to stably contact the wiring with such an extremely thin electrode with high accuracy.

一方、特許文献２に記載された放射線検出器は、アルミナ基板を、これに隣接する半導体素子間から突出させる構成としているため、アルミナ基板に対する配線のコンタクト面積を広く確保することができ、配線のコンタクトを比較的容易に行うことが可能である。 On the other hand, since the radiation detector described in Patent Document 2 has a configuration in which the alumina substrate protrudes from between adjacent semiconductor elements, a wide contact area of the wiring with respect to the alumina substrate can be ensured. Contact can be made relatively easily.

しかし、特許文献２に記載された放射線検出器では、絶縁板からなるアルミナ基板を半導体素子間に挟んで配置する構成としているため、アルミナ基板の領域が放射線に対する不感体領域となり、放射線に対する放射線検出器の検出効率が低下するという問題がある。 However, since the radiation detector described in Patent Document 2 has a configuration in which an alumina substrate made of an insulating plate is sandwiched between semiconductor elements, the region of the alumina substrate becomes an insensitive region for radiation, and radiation detection for radiation. There is a problem that the detection efficiency of the detector is lowered.

また、この特許文献２に記載された放射線検出器にあっては、半導体素子を接続用基板に直接固定して取り付ける構成としているため、各半導体素子のうちのいずれか１つが不良素子となった場合でも、各半導体素子全てを接続用基板毎に交換する必要があり、交換時のコストが高くつくという問題がある。 Moreover, in the radiation detector described in this patent document 2, since it was set as the structure which fixed and attached a semiconductor element to the board | substrate for a connection, any one of each semiconductor element became a defective element. Even in this case, it is necessary to replace all the semiconductor elements for each connection substrate, and there is a problem that the cost for replacement is high.

本発明は、電極に対する配線のコンタクトを容易に行えると共に、放射線に対する検出効率を高められる放射線検出器、放射線検出装置及び放射線撮像装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a radiation detector, a radiation detection apparatus, and a radiation imaging apparatus that can easily contact a wiring with an electrode and can increase detection efficiency for radiation.

上記した目的を達成する第１発明の放射線検出器は、エネルギ分解能を低下させずに半導体素子の実効的厚さ（実効素子厚）を大きくして検出効率を高めるために、それぞれに電極が設けられた複数の半導体素子を並べて配置する構造を採用する。そして、互いに隣り合う半導体素子の一方の長さが他方の長さよりも長くて一方の端面が他方の端面よりも突出しており、隣接する半導体素子間に配置される一対の電極のうち、長さの長い半導体素子に設けられた電極を少なくとも部分的に他方の半導体素子よりも外側に突出させることにより、電極の電極接触部材へのコンタクトを容易に行えるようにできる。 The radiation detector of the first invention that achieves the above-described object is provided with electrodes in order to increase the effective thickness (effective element thickness) of the semiconductor element and increase the detection efficiency without reducing the energy resolution. A structure is employed in which a plurality of semiconductor elements are arranged side by side. One of the semiconductor elements adjacent to each other is longer than the other, and one end face protrudes from the other end face, and the length of the pair of electrodes disposed between the adjacent semiconductor elements is By making the electrode provided on the long semiconductor element protrude at least partially outside the other semiconductor element, the electrode can be easily contacted with the electrode contact member.

また、第２発明の放射線検出装置は、上記した放射線検出器を検出器保持部材に着脱可能に取り付けたことにある。このような放射線検出装置は、異常になった放射線検出器を容易に交換することができる。 Moreover, the radiation detection apparatus of 2nd invention exists in attaching the above-mentioned radiation detector to the detector holding member so that attachment or detachment was possible. Such a radiation detection apparatus can easily replace an abnormal radiation detector.

本発明により、放射線検出器の放射線の検出効率を向上させることができ、かつ放射線検出器に設けられた電極への電極接触部材の接触を容易に行うことができる。 According to the present invention, the radiation detection efficiency of the radiation detector can be improved, and the electrode contact member can be easily brought into contact with the electrode provided in the radiation detector.

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１ないし図４の添付図面を参照して説明する。 (First embodiment)
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings of FIGS.

図１に示すように、放射線撮像装置であるガンマカメラ装置１は、長手方向に移動可能なベッド２、ベッド２を挟み所定の間隔に離されて設置された一対のガンマカメラ保持部３、放射線検出装置３０、放射線検出装置３０の下方でベッド２の情報に位置するコリメータ４、データ収集解析装置２３、入力装置２４及び表示装置２５を備える。放射線検出装置３０は、コリメータ４の上方に位置して各ガンマカメラ保持部３に取り付けられた薄肉なアルミ板で構成された金属板５と、金属板５の上方に配置された複数の放射線検出ユニット１１とを備える。更に、放射線検出装置３０は、ソケットボード（検出器保持部材）６と、ソケットボード６に取り付けられて計測回路（信号処理装置）８Ａが内蔵された計測回路ユニット（信号処理装置ユニット）８とを備える。ソケットボード６及び計測回路ユニット８は、ガンマカメラ保持部（放射線検出装置支持部材）３間に配置され、ボルト等の固定具（図示せず）を用いてガンマカメラ保持部３に着脱可能に取り付けられる。放射線検出ユニット１１はソケットボード６に着脱可能に取り付けられる。ソケットボード６は後述する放射線検出器１４の保持部材としても機能する。遮光・電磁シールド７が、金属板５及びソケットボード６の周囲を取り囲み、それらに取り付けられている。ソケットボード６に取り付けられた全ての放射線検出ユニット１１が遮光・電磁シールド７で囲まれた空間内に位置する。放射線検出装置３０はガンマカメラ保持部３に着脱自在に取り付けられている。 As shown in FIG. 1, a gamma camera device 1 that is a radiation imaging device includes a bed 2 movable in the longitudinal direction, a pair of gamma camera holding units 3 placed at a predetermined interval across the bed 2, and radiation. The collimator 4 located in the information of the bed 2 below the detection device 30 and the radiation detection device 30, the data collection analysis device 23, the input device 24, and the display device 25 are provided. The radiation detection device 30 includes a metal plate 5 made of a thin aluminum plate that is positioned above the collimator 4 and attached to each gamma camera holding unit 3, and a plurality of radiation detection units disposed above the metal plate 5. Unit 11 is provided. Furthermore, the radiation detection apparatus 30 includes a socket board (detector holding member) 6 and a measurement circuit unit (signal processing apparatus unit) 8 attached to the socket board 6 and including a measurement circuit (signal processing apparatus) 8A. Prepare. The socket board 6 and the measurement circuit unit 8 are disposed between the gamma camera holding unit (radiation detection device support member) 3 and are detachably attached to the gamma camera holding unit 3 using a fixing tool (not shown) such as a bolt. It is done. The radiation detection unit 11 is detachably attached to the socket board 6. The socket board 6 also functions as a holding member for the radiation detector 14 described later. A light shielding / electromagnetic shield 7 surrounds and is attached to the metal plate 5 and the socket board 6. All the radiation detection units 11 attached to the socket board 6 are located in a space surrounded by the light shielding / electromagnetic shield 7. The radiation detection device 30 is detachably attached to the gamma camera holding unit 3.

なお、遮光・電磁シールド７は、全ての放射線検出ユニット１１の集合全体を取り囲み、ガンマ線１０以外の放射線の放射線検出ユニット１１への入射を防いでいる。また、操作パネル２６が、ガンマカメラ保持部３に設置されている。操作パネル２６は、ガンマカメラ装置１の近傍で操作を行うためのものであり、データ収集解析装置２３、入力装置２４及び表示装置２５と同様の機能を有する。 The light shielding / electromagnetic shield 7 surrounds the entire assembly of all the radiation detection units 11 and prevents the radiation other than the gamma rays 10 from entering the radiation detection unit 11. An operation panel 26 is installed in the gamma camera holding unit 3. The operation panel 26 is for performing operations in the vicinity of the gamma camera device 1 and has the same functions as the data collection analysis device 23, the input device 24, and the display device 25.

次に、放射線検出ユニット１１の構成について説明する。図２ないし図４に示すように、放射線検出ユニット１１は、検出器エレメント１２及び１３をそれぞれ有する複数の放射線検出器１４、及びこれらの放射線検出器１４をそれぞれ個別に収容する複数の保護コネクタケース１５を有し、各放射線検出器１４は後記するガンマカメラ装置１の撮像時においてピクセルとして作用する。 Next, the configuration of the radiation detection unit 11 will be described. As shown in FIGS. 2 to 4, the radiation detection unit 11 includes a plurality of radiation detectors 14 each having detector elements 12 and 13, and a plurality of protective connector cases for individually accommodating these radiation detectors 14. 15, each radiation detector 14 functions as a pixel at the time of imaging of the gamma camera device 1 to be described later.

放射線検出器１４を構成する検出器エレメント１２は、ガンマ線１０が入射されることにより電荷を生成する長方形状の板体からなる半導体素子１２Ａと、半導体素子１２Ａの一面に取り付けられた電圧印可電極（カソード）１２Ｂと、半導体素子１２Ａのそれと反対側の他の一面に取り付けられた信号読出電極（アノード）１２Ｃとを有している。また、検出器エレメント１３についても、半導体素子１３Ａと、半導体素子１３Ａの一面に取り付けられた電圧印可電極１３Ｂと、半導体素子１３Ａのそれと反対側の他の一面に取り付けられた信号読出電極１３Ｃとを有している。電圧印可電極１２Ｂ及び信号読出電極１２Ｃの半導体素子１２Ａの該当する面の全面に対する取り付け、及び電圧印可電極１３Ｂ及び信号読出電極１３Ｃの半導体素子１３Ａの該当する面の全面に対する取り付けは、それぞれ蒸着により行われる。このため、各電圧印可電極及び各信号読出電極の厚みは約２０ミクロンと非常に薄くできる。半導体素子１２Ａ，１３Ａは、例えばＣｄＴｅを用いて構成される。なお、半導体素子１２Ａ，１３Ａは、ＣｄＴｅ以外で、ＣｄＺｎＴｅ、ＧａＡｓ、ＨｇＩ２、Ｓｉ、Ｇｅのいずれかで構成してもよい。 The detector element 12 constituting the radiation detector 14 includes a semiconductor element 12A made of a rectangular plate that generates charges when gamma rays 10 are incident, and a voltage applying electrode (mounted on one surface of the semiconductor element 12A). Cathode) 12B and a signal readout electrode (anode) 12C attached to the other surface opposite to that of semiconductor element 12A. Also for the detector element 13, a semiconductor element 13A, a voltage applying electrode 13B attached to one surface of the semiconductor element 13A, and a signal readout electrode 13C attached to the other surface opposite to that of the semiconductor element 13A are provided. Have. The voltage application electrode 12B and the signal readout electrode 12C are attached to the entire corresponding surface of the semiconductor element 12A, and the voltage application electrode 13B and the signal readout electrode 13C are attached to the entire corresponding surface of the semiconductor element 13A by vapor deposition. Is called. For this reason, the thickness of each voltage application electrode and each signal readout electrode can be very thin, about 20 microns. The semiconductor elements 12A and 13A are configured using, for example, CdTe. The semiconductor elements 12A and 13A may be made of any of CdZnTe, GaAs, HgI2, Si, and Ge other than CdTe.

検出器エレメント１２の信号読出電極１２Ｃと検出器エレメント１３の信号読出電極１３Ｃは、隣接しており、電導ペースト、導電性接着剤等により一体に固着されている。このため、検出器エレメント１２と検出器エレメント１３は一体化され、放射線検出器１４は、半導体素子１２Ａと半導体素子１３Ａとが信号読出電極１２Ｃ，１３Ｃを挟んで並んで配置された構造となっている。図２に示すように検出器エレメント１２が検出器エレメント１３に比較して寸法Ｌだけ長尺に形成されている。具体的には、半導体素子１２Ａの一つの端面が半導体素子１２Ａの長手方向において半導体素子１３Ａの一つの端面よりも突出している。このため、放射線検出器１４では、互いに隣り合う半導体素子１２Ａ，１３Ａの間に配置される信号読出電極１２Ｃ，１３Ｃのうち、長さの長い半導体素子１２Ａに設けられた信号読出電極１２Ｃが、部分的に、長さの短い半導体素子１３の一端よりも外側に突出している構成となっている。すなわち、信号読出電極１２Ｃが部分的に露出している。 The signal readout electrode 12C of the detector element 12 and the signal readout electrode 13C of the detector element 13 are adjacent to each other, and are integrally fixed by a conductive paste, a conductive adhesive or the like. Therefore, the detector element 12 and the detector element 13 are integrated, and the radiation detector 14 has a structure in which the semiconductor element 12A and the semiconductor element 13A are arranged side by side with the signal readout electrodes 12C and 13C interposed therebetween. Yes. As shown in FIG. 2, the detector element 12 is formed to be longer than the detector element 13 by a dimension L. Specifically, one end face of the semiconductor element 12A protrudes from one end face of the semiconductor element 13A in the longitudinal direction of the semiconductor element 12A. For this reason, in the radiation detector 14, of the signal readout electrodes 12C and 13C arranged between the adjacent semiconductor elements 12A and 13A, the signal readout electrode 12C provided in the semiconductor element 12A having a long length is partially Therefore, the semiconductor element 13 having a short length protrudes outward from one end. That is, the signal readout electrode 12C is partially exposed.

保護コネクタケース１５（コネクタケーシング）は、図２に示すように、電気絶縁材である樹脂材料等を用いて、一端に形成された開口３６につながる空間３５を内部に有する箱状体に構成される。空間３５の上端は封鎖されている。保護コネクターケース１５は、略凹状の分割面１５Ａを有する２個のケースエレメント1５Ｂ，１５Ｃを互いに固着することによって形成される。ここで、保護コネクタケース１５に用いる樹脂材料の密度は、４ｇ／ｃｍ³以下に設定すると共に、保護コネクタケース１５の構成元素の原子番号は１０以下程度に設定するのが好ましい。これはガンマ線１０と保護コネクタケース１５との光電効果による反応確率を小さく抑え、保護コネクタケース１５が障害物となって放射線検出器１４によるエネルギ分解能が低下するのを防止するためである。因みに、前記光電効果による反応確率は保護コネクタケース１５の密度の１乗に比例し、原子番号の４〜５乗に比例する。 As shown in FIG. 2, the protective connector case 15 (connector casing) is formed into a box-like body having a space 35 connected to an opening 36 formed at one end using a resin material or the like that is an electrical insulating material. The The upper end of the space 35 is sealed. The protective connector case 15 is formed by fixing two case elements 15B and 15C having a substantially concave dividing surface 15A to each other. Here, the density of the resin material used for the protective connector case 15 is preferably set to 4 g / cm ³ or less, and the atomic number of the constituent elements of the protective connector case 15 is preferably set to about 10 or less. This is to suppress the reaction probability due to the photoelectric effect between the gamma ray 10 and the protective connector case 15 and prevent the protective connector case 15 from becoming an obstacle and reducing the energy resolution by the radiation detector 14. Incidentally, the reaction probability due to the photoelectric effect is proportional to the first power of the density of the protective connector case 15, and is proportional to the fourth to fifth power of the atomic number.

保護コネクタケース１５内の空間３５は、保護コネクタケース１５の４つの内側側面によって取り囲まれている。空間３５には、開口３６より検出器エレメント１２，１３が挿入される。空間３５の上端には、検出器エレメント１２の上端面１２Ｄと対向する面３７、及び検出器エレメント１３の上端面１３Ｄと対向する面３８が形成される。面３７が位置するレベルは面３８に対するレベルよりも高くなっており、面３７と面３８は垂直面でつながっている。信号読出電極１２Ｃと接触する電極接触部材１７がその垂直面に設けられる。空間３５の上端には、面３７よりも高い位置に面３９が形成される。面３９は、面３７から面３８に向かって面３７、３８と平行に延びており、かつ空間３５の１つの内面からこの内面と対向する他の内面まで延びている。コンタクト部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを有する電極接触部材１６が空間３５内に設けられる。コンタクト部１６Ｃは面３９に設けられ、コンタクト部１６Ａは上記１つの内面に設けられ、コンタクト部１６Ｂは上記他の内面に設けられる。コンタクト部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃはそれぞれ電気的につながっている。電極接触部材１６を構成するコンタクト部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ及び電極接触部材１７は、導電材によって構成される。コンタクト部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ及び電極接触部材１７は、三次元射出成形回路部品製法（参考文献：日立電線Ｎｏ．２０ｐ．６９〜７４（２００１−１）参照）と呼ばれる樹脂上に金属メッキ等による立体的なパターニングで回路を作製する技術を用いて該当する位置に形成される。また、保護コネクタケース１５内には、図２に示すように寸法ｄをもった絶縁維持段差部１５Ｄが形成されている。すなわち、絶縁維持段差部１５Ｄは面３７と面３９との間に形成される。このため、電極接触部材１６，１７は、絶縁維持段差部１５Ｄを介して互いに離間して配置され、これら各電極接触部材１６，１７同士が短絡するのを防止する。 A space 35 in the protective connector case 15 is surrounded by four inner side surfaces of the protective connector case 15. The detector elements 12 and 13 are inserted into the space 35 through the opening 36. At the upper end of the space 35, a surface 37 facing the upper end surface 12D of the detector element 12 and a surface 38 facing the upper end surface 13D of the detector element 13 are formed. The level at which the surface 37 is located is higher than the level with respect to the surface 38, and the surface 37 and the surface 38 are connected by a vertical surface. An electrode contact member 17 in contact with the signal readout electrode 12C is provided on the vertical surface. A surface 39 is formed at a position higher than the surface 37 at the upper end of the space 35. The surface 39 extends from the surface 37 toward the surface 38 in parallel with the surfaces 37, 38, and extends from one inner surface of the space 35 to another inner surface facing the inner surface. An electrode contact member 16 having contact portions 16A, 16B, and 16C is provided in the space 35. The contact portion 16C is provided on the surface 39, the contact portion 16A is provided on the one inner surface, and the contact portion 16B is provided on the other inner surface. The contact portions 16A, 16B, and 16C are electrically connected to each other. The contact portions 16A, 16B, 16C and the electrode contact member 17 constituting the electrode contact member 16 are made of a conductive material. The contact portions 16A, 16B, 16C and the electrode contact member 17 are metal plated on a resin called a three-dimensional injection molded circuit component manufacturing method (reference: Hitachi Cable No. 20 p.69-74 (2001-1)). It is formed at a corresponding position using a technique for producing a circuit by three-dimensional patterning. In addition, an insulation maintaining step 15D having a dimension d is formed in the protective connector case 15 as shown in FIG. That is, the insulation maintaining step 15D is formed between the surface 37 and the surface 39. For this reason, the electrode contact members 16 and 17 are spaced apart from each other via the insulation maintaining step portion 15D, and the electrode contact members 16 and 17 are prevented from being short-circuited.

また、保護コネクタケース１５には、電圧印可プラグ１８及び信号読出プラグ１９が保護コネクタケース１５との一体成形により取り付けられている。そして、電圧印可プラグ１８は、一端側が電極接触部材１６に電気的に接続され、他端側は保護コネクタケース１５から突出している。また、信号読出プラグ１９は、一端側が電極接触部材１７に電気的に接続され、他端側は保護コネクタケース１５から突出している。さらに、電圧印可プラグ１８は、クランク状に形成されると共に、信号読出プラグ１９はＬ字状に形成され、これにより各プラグ１８，１９が保護コネクタケース１５から脱落するのを防止している。 Further, a voltage applying plug 18 and a signal readout plug 19 are attached to the protective connector case 15 by integral molding with the protective connector case 15. The voltage applying plug 18 is electrically connected to the electrode contact member 16 at one end side and protrudes from the protective connector case 15 at the other end side. Further, one end of the signal read plug 19 is electrically connected to the electrode contact member 17, and the other end protrudes from the protective connector case 15. Further, the voltage applying plug 18 is formed in a crank shape, and the signal reading plug 19 is formed in an L shape, thereby preventing the plugs 18 and 19 from falling off the protective connector case 15.

放射線検出器１４は保護コネクタケース１５内に挿入されて導電ペースト、導電性接着剤等を用いることにより保護コネクタケース１５に固着され（図３参照）ている。この状態で、検出器エレメント１２の上端面１２Ｄは面３７に、検出器エレメント１３の上端面１３Ｄは面３８にそれぞれ対向している。電圧印可電極１２Ｂ，１３Ｂが電極接触部材１６に、信号読出電極１２Ｃ，１３Ｃが電極接触部材１７にそれぞれ面接触状態で電気的に接続されている。具体的には、電圧印加電極１２Ｂが電極接触部材１６の面１６Ａに、電圧印加電極１３Ｂが電極接触部材１６の面１６Ｂに、それぞれ接触する。 The radiation detector 14 is inserted into the protective connector case 15 and fixed to the protective connector case 15 by using a conductive paste, a conductive adhesive or the like (see FIG. 3). In this state, the upper end surface 12D of the detector element 12 faces the surface 37, and the upper end surface 13D of the detector element 13 faces the surface 38. The voltage applying electrodes 12B and 13B are electrically connected to the electrode contact member 16 and the signal readout electrodes 12C and 13C are electrically connected to the electrode contact member 17 in a surface contact state. Specifically, the voltage application electrode 12B contacts the surface 16A of the electrode contact member 16, and the voltage application electrode 13B contacts the surface 16B of the electrode contact member 16.

図４に示すように、ソケットボード６には、電圧印可用の複数のソケット６Ａ及び複数の信号読出用のソケット６Ｂ（２個のみ図示）が孔部となって設けられている。また、各ソケット６Ａは、共通の配線２０を介して高電圧電源２１に接続されている。さらに、各ソケット６Ｂは、信号読出配線２２を介して計測回路ユニット８内の計測回路８Ａにそれぞれ接続されている。そして、これらソケット６Ａ、ソケット６Ｂには、放射線検出ユニット１１の電圧印可プラグ１８、信号読出プラグ１９がそれぞれ着脱可能に挿入して取り付けられている。 As shown in FIG. 4, the socket board 6 is provided with a plurality of sockets 6A for voltage application and a plurality of sockets 6B for signal readout (only two are shown) as holes. Each socket 6 A is connected to a high voltage power source 21 through a common wiring 20. Further, each socket 6B is connected to a measurement circuit 8A in the measurement circuit unit 8 via a signal readout wiring 22. The voltage application plug 18 and the signal readout plug 19 of the radiation detection unit 11 are detachably inserted and attached to the socket 6A and the socket 6B, respectively.

次に、このように構成されるガンマカメラ装置１の作用について説明する。高電圧電源２１からの高電圧が、配線２０、電圧印加プラグ１８及び電極接触部材１６を介して、各放射線検出器１４の電圧印加電極１２Ｂ，１３Ｂに印加される。放射性薬剤（ラジオアイソトープ薬剤）が投与された被検者Ｐは、図１に示すように、ベッド２に横になり、この状態で放射線検出器１４（図４参照）と被検者Ｐとの間の上下方向の距離をガンマカメラ保持部３により調整すると共に、ベッド２により被検者Ｐの体軸方向の位置調整を行う。そして、ガンマカメラ装置１は、被検者Ｐの体内における放射性薬剤の集積部（例えば、癌等の患部）Ｃから放出されるガンマ線１０を後記のように検出することにより被検者Ｐの体内の撮影を行う。 Next, the operation of the gamma camera device 1 configured as described above will be described. A high voltage from the high voltage power supply 21 is applied to the voltage application electrodes 12B and 13B of each radiation detector 14 via the wiring 20, the voltage application plug 18, and the electrode contact member 16. The subject P to which the radiopharmaceutical (radioisotope) is administered lies on the bed 2 as shown in FIG. 1, and in this state, the radiation detector 14 (see FIG. 4) and the subject P The distance in the vertical direction is adjusted by the gamma camera holding unit 3 and the position of the subject P in the body axis direction is adjusted by the bed 2. Then, the gamma camera device 1 detects the gamma rays 10 emitted from the radiopharmaceutical accumulation part (for example, an affected part such as cancer) C in the body of the subject P, as described later, and thereby the body of the subject P. Take a photo of

即ち、特定の集積部Ｃから等方的に放出されたガンマ線１０のうち、放射線検出器１４に向かうガンマ線１０は、コリメータ４により入射方向が規制される。コリメータ４に形成された開口部である複数のγ線通路（図示せず）を通過したガンマ線１０は放射線検出器１４の半導体素子１２Ａ、１３Ａに入射する。半導体素子にガンマ線１０が入射すると、その半導体素子に設けられた電圧印加電極と信号読出電極との間に電荷が誘導され、誘導電荷量に対応する電圧信号（γ線検出信号）が信号読出電極より出力される。信号読出電極１２Ｃから出力されたγ線検出信号は、電極接触部材１７、信号読出プラグ１９、信号読出配線２２を経て、計測回路８Ａに伝えられる。計測回路８ａは、各放射線検出器１４から出力されたγ線検出信号毎に処理し、それぞれのγ線検出信号に対して得られた入射エネルギー、ガンマ線の計数値の情報及び該当する放射線検出器１４の位置情報を、信号ケーブル９を介してデータ収集解析装置２３に送信する。データ収集解析装置（画像生成装置）２３は、計測回路８Ａから出力されたガンマ線の計数値及びその位置情報等の情報を用いて公知の手法により被検者Ｐの集積部Ｃを含む画像を生成する。オペレータが入力装置（例えば、キーボード）２４を操作することにより、表示装置２５の画面で被検者Ｐの上記画像表及び詳細なデータを表示させることができる。 That is, among the gamma rays 10 isotropically emitted from the specific accumulation unit C, the incident direction of the gamma rays 10 directed to the radiation detector 14 is regulated by the collimator 4. The gamma rays 10 that have passed through a plurality of γ-ray passages (not shown) that are openings formed in the collimator 4 enter the semiconductor elements 12A and 13A of the radiation detector 14. When the gamma ray 10 is incident on the semiconductor element, charge is induced between the voltage application electrode and the signal readout electrode provided on the semiconductor element, and a voltage signal (γ-ray detection signal) corresponding to the amount of induced charge is signal readout electrode. Is output. The γ-ray detection signal output from the signal readout electrode 12C is transmitted to the measurement circuit 8A via the electrode contact member 17, the signal readout plug 19, and the signal readout wiring 22. The measurement circuit 8a processes each γ-ray detection signal output from each radiation detector 14, and the incident energy obtained for each γ-ray detection signal, information on the count value of the gamma rays and the corresponding radiation detector. 14 position information is transmitted to the data collection and analysis device 23 via the signal cable 9. The data collection and analysis device (image generation device) 23 generates an image including the accumulation part C of the subject P by a known method using information such as the gamma ray count value output from the measurement circuit 8A and its position information. To do. When the operator operates the input device (for example, keyboard) 24, the image table and detailed data of the subject P can be displayed on the screen of the display device 25.

ここで、本実施形態に係る放射線検出器１４は、半導体素子１２Ａと半導体１３Ａを信号読出電極１２Ｃ，１３Ｃを介して２枚並べて配置した構成としたので、並べて配置した分だけ放射線検出器１４全体の厚みを増やすことができ、放射線検出器１４によるガンマ線の検出効率を高めることができる。また、半導体素子１２Ａ，１３Ａの厚みが薄くγ線入射により発生した電子及び正孔が早く該当する電極に到達するため、放射線検出器１４は、高エネルギ分解能、高時間分解能、高計数率特性を有する放射線検出器として機能する。放射線検出器１４は、電圧印加電極及び信号読出電極の厚みが非常に薄くガンマ線の入射方向における半導体素子の占有面積が大きいので、それだけガンマ線をより多く半導体素子に入射させることができる。これもガンマ線検出効率の向上に貢献する。
検出器エレメント１２の信号読出電極１２Ｃと検出器エレメント１３の信号読出電極１３Ｃとを接触させているため、検出器エレメント１３のγ線検出信号は信号読出電極１３Ｃから信号読出電極１２Ｃに伝わりやすい。 Here, the radiation detector 14 according to the present embodiment has a configuration in which two semiconductor elements 12A and a semiconductor 13A are arranged side by side via the signal readout electrodes 12C and 13C. , And the detection efficiency of gamma rays by the radiation detector 14 can be increased. In addition, since the semiconductor elements 12A and 13A are thin and electrons and holes generated by γ-ray incidence reach the corresponding electrodes quickly, the radiation detector 14 has high energy resolution, high time resolution, and high count rate characteristics. It functions as a radiation detector. In the radiation detector 14, the voltage application electrode and the signal readout electrode are very thin, and the area occupied by the semiconductor element in the incident direction of the gamma rays is large, so that more gamma rays can be incident on the semiconductor element. This also contributes to improvement of gamma ray detection efficiency.
Since the signal readout electrode 12C of the detector element 12 and the signal readout electrode 13C of the detector element 13 are in contact with each other, the γ-ray detection signal of the detector element 13 is easily transmitted from the signal readout electrode 13C to the signal readout electrode 12C.

しかも、本実施の形態では、放射線検出器１４を構成する検出器エレメント１２を、検出器エレメント１３よりも寸法Ｌだけ長尺に形成している。このため、検出器エレメント１２の一端は検出器エレメント１３の一端よりも突出している。具体的には、半導体素子１２Ａの一端が半導体素子１３Ａの一端よりも突出している。信号読出電極１２Ｃ，１３Ｃのうち、信号読出電極１２Ｃの一部が、検出器エレメント１３の端面からはみ出して検出器エレメント１３の外側に位置している。従って、信号読出電極１２Ｃを電極接触部材１７に広く安定して面接触させることができ、放射線検出器１４を保護コネクタケース１５内に嵌着するだけで、電極接触部材１７に対する信号読出電極１２Ｃのコンタクトを容易に行うことができる。また、信号読出電極１２Ｃは検出器エレメント１３の端面よりも外側においても半導体素子１２Ａの表面に蒸着により設置されているため、薄い信号読出電極１２Ｃの、検出器エレメント１３よりはみ出している部分の保持が容易に行え、そのはみ出し部分が折れることを防止している。換言すれば、半導体素子１３Ａのよりも突出している半導体素子１２Ａの部分は、信号読出電極１２Ｃの補強材としての機能を有する。なお、信号読出電極１３Ｃは信号読出電極１２Ｃを介して電極接触部材１７と電気的に接続されるため、信号読出電極１３Ｃを電極接触部材１７に直接接触させる必要はない。 Moreover, in the present embodiment, the detector element 12 constituting the radiation detector 14 is formed to be longer than the detector element 13 by the dimension L. For this reason, one end of the detector element 12 protrudes from one end of the detector element 13. Specifically, one end of the semiconductor element 12A protrudes from one end of the semiconductor element 13A. Among the signal readout electrodes 12 C and 13 C, a part of the signal readout electrode 12 C protrudes from the end face of the detector element 13 and is located outside the detector element 13. Accordingly, the signal readout electrode 12C can be brought into wide and stable surface contact with the electrode contact member 17, and the signal readout electrode 12C with respect to the electrode contact member 17 can be simply fitted into the protective connector case 15. Contact can be made easily. Further, since the signal readout electrode 12C is disposed by vapor deposition on the surface of the semiconductor element 12A even on the outer side of the end face of the detector element 13, the thin portion of the signal readout electrode 12C holding the portion protruding from the detector element 13 is retained. Can be easily performed, and the protruding portion is prevented from being broken. In other words, the portion of the semiconductor element 12A that protrudes more than the semiconductor element 13A functions as a reinforcing material for the signal readout electrode 12C. Since the signal readout electrode 13C is electrically connected to the electrode contact member 17 via the signal readout electrode 12C, the signal readout electrode 13C does not need to be in direct contact with the electrode contact member 17.

また、放射線検出器１４及び保護コネクタケース１５を有する複数の放射線検出ユニット１１をソケットボート６に個別に着脱可能に取り付ける構成としたので、異常が生じた放射線検出ユニット１１を容易にかつ短時間に交換できる。具体的には、放射線検出装置３０をガンマカメラ保持部材３からまず取り外し、次に金属板５、遮光・電磁シールド７を取り外すことにより、故障した（または異常になった）放射線検出ユニット１１のみをソケットボード６から容易にかつ短時間に取り外して交換することができる。従って、ソケットボード６に取り付けられた他の正常な放射線検出ユニット１１はそのまま使用することができ、正常な放射線検出ユニット１１を交換することを避けられる。 Further, since the plurality of radiation detection units 11 having the radiation detector 14 and the protective connector case 15 are individually detachably attached to the socket boat 6, the radiation detection unit 11 in which an abnormality has occurred can be easily and in a short time. Can be exchanged. Specifically, the radiation detection device 30 is first removed from the gamma camera holding member 3, and then the metal plate 5 and the light shielding / electromagnetic shield 7 are removed, so that only the failed (or abnormal) radiation detection unit 11 is removed. The socket board 6 can be easily removed and replaced in a short time. Therefore, the other normal radiation detection unit 11 attached to the socket board 6 can be used as it is, and the replacement of the normal radiation detection unit 11 can be avoided.

また、放射線検出器１４は、信号読出電極１２Ｃ，１３Ｃを半導体素子１２Ａ，１３Ａ間に配置し、電圧印可電極１２Ｂ，１３Ｂを半導体素子１２Ａ，１３Ａを挟んで信号読出電極１２Ｃ，１３Ｃの外側に配置する構成としたので、電圧印可電極１２Ｂ，１３Ｂが他の放射線検出器１４に対する遮蔽となり、信号読出電極１２Ｃ，1３Ｃからの信号のクロストークを電圧印可電極１２Ｂ，１３Ｂで阻止することができる。 In the radiation detector 14, the signal readout electrodes 12C and 13C are arranged between the semiconductor elements 12A and 13A, and the voltage applying electrodes 12B and 13B are arranged outside the signal readout electrodes 12C and 13C with the semiconductor elements 12A and 13A interposed therebetween. Thus, the voltage application electrodes 12B and 13B are shielded from the other radiation detectors 14, and the signal application electrodes 12B and 13B can prevent crosstalk of signals from the signal readout electrodes 12C and 13C.

さらに、保護コネクタケース１５は、２つのケースエレメント１５Ｂ，１５Ｃにより構成したので、放射線検出ユニット１１の組立時には、ケースエレメント１５Ｂ，１５Ｃを放射線検出器１４に対して様々な方向から近付けて分割面１５Ａ同士を衝合させることができる。このため、放射線検出ユニット１１の組立作業を容易に行うことができる。
本実施形態では２枚の半導体素子を並べて配置した放射線検出器について説明したが、半導体素子を３枚以上並べて配置して放射線検出器を構成してもよい。この場合には、３枚の半導体素子の長さが全て異なっており、長さの短い順に隣接して半導体素子を並べてそれぞれの半導体素子の両面に電極が設けられる。隣接した半導体素子を見れば、一方の半導体素子の端面が他方の半導体素子の端面よりも突出しており、上記一方の半導体素子の上記他方の半導体素子に面する側に設けられた電極も他方の半導体そしの端面よりも突出して設けられる。このような放射線検出器を有する半導体検出装置を設けたガンマカメラ装置も、前述したガンマカメラ装置１と同様な効果を得ることができる。 Further, since the protective connector case 15 is constituted by the two case elements 15B and 15C, when the radiation detection unit 11 is assembled, the case elements 15B and 15C are brought close to the radiation detector 14 from various directions to separate the divided surface 15A. You can collide with each other. For this reason, the assembly operation of the radiation detection unit 11 can be easily performed.
In the present embodiment, the radiation detector in which two semiconductor elements are arranged side by side has been described. However, the radiation detector may be configured by arranging three or more semiconductor elements in parallel. In this case, the lengths of the three semiconductor elements are all different, and the semiconductor elements are arranged adjacent to each other in the order of the shortest length, and electrodes are provided on both surfaces of each semiconductor element. Looking at adjacent semiconductor elements, the end face of one semiconductor element protrudes from the end face of the other semiconductor element, and the electrode provided on the side facing the other semiconductor element of the one semiconductor element also has the other end. It protrudes from the end face of the semiconductor substrate. The gamma camera device provided with the semiconductor detection device having such a radiation detector can also obtain the same effect as the gamma camera device 1 described above.

（第２の実施の形態）
次に、図５を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図５に示すように、放射線検出ユニット３１は、第１の実施の形態で述べた放射線検出ユニット１１と同様に、検出器エレメント１２及び検出器エレメント１３を有する放射線検出器１４と、この放射線検出器１４を内部に収容する保護コネクタケース３２とによって構成される。 As shown in FIG. 5, the radiation detection unit 31 includes a radiation detector 14 having a detector element 12 and a detector element 13, as in the radiation detection unit 11 described in the first embodiment, and this radiation detection. And a protective connector case 32 that accommodates the container 14 therein.

また、保護コネクタケース３２は、電圧印可側の電極接触部材１６、信号読出側の電極接触部材（図示せず）及び絶縁維持段差部１５Ｄを有している。また、保護コネクタケース３２には、電圧印可プラグ１８及び信号読出プラグ１９が取り付けられている。そして、放射線検出ユニット３１は、電圧印可プラグ１８及び信号読出プラグ１９により図４に記載のソケットボード６のソケット６Ａ，６Ｂに着脱可能に取り付けられている。保護コネクタケース３２の長さＡが第１の実施の形態で述べた保護コネクタケース１５のそれよりも長くなっている。そして、保護コネクタケース３２の開口側端部の側壁には、引抜部である引抜穴３２Ａ，３２Ａが穿設されている。 The protective connector case 32 includes an electrode contact member 16 on the voltage application side, an electrode contact member (not shown) on the signal readout side, and an insulation maintaining step 15D. Further, the voltage applying plug 18 and the signal reading plug 19 are attached to the protective connector case 32. The radiation detection unit 31 is detachably attached to the sockets 6A and 6B of the socket board 6 shown in FIG. 4 by the voltage application plug 18 and the signal readout plug 19. The length A of the protective connector case 32 is longer than that of the protective connector case 15 described in the first embodiment. Then, in the side wall of the opening side end portion of the protective connector case 32, extraction holes 32A and 32A which are extraction portions are formed.

このように構成される本実施の形態では、放射線検出ユニット３１の交換時には、図５に示すように、例えばフック３３，３３等の引掛具を保護コネクタケース３２の各引抜穴３２Ａに引っ掛けることにより、放射線検出ユニット３１をソケットボード６から容易に引き抜いて取り外すことができ、放射線検出ユニット３１の交換時の作業効率を高めることができる。また、本実施形態は、第１実施形態で生じる効果を得ることができる。 In the present embodiment configured as described above, when the radiation detection unit 31 is replaced, as shown in FIG. 5, for example, hooks such as hooks 33, 33 are hooked on the respective extraction holes 32 A of the protective connector case 32. The radiation detection unit 31 can be easily pulled out and removed from the socket board 6, and the work efficiency when replacing the radiation detection unit 31 can be increased. Moreover, this embodiment can acquire the effect which arises in 1st Embodiment.

（第３の実施の形態）
次に、図６及び図７を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施形態のガンマカメラ装置は、保護コネクタケースを設けていない点、及び異なる構成のソケットボードを有する点でのみ、図１のガンマカメラ装置１と違っている。図６及び図７に示すように、本実施形態のガンマカメラ装置に用いられる放射線検出装置３０Ａは、ソケットボード（検出器保持部材）４１に放射線検出器１４が挿入される嵌合溝４７を有する。嵌合溝４７は、段付き溝であり、検出器エレメント１２の上端面１２Ｄと対向する面４２、及び面４２と段差が付いて検出器エレメント１３の上端面１３Ｄと対向する面４３を有する。面４２は面４３よりも深い位置にある。嵌合溝４７は放射線検出器１４が着脱可能に取り付けられる検出器取付部を構成している。 The gamma camera device of this embodiment is different from the gamma camera device 1 of FIG. 1 only in that a protective connector case is not provided and a socket board having a different configuration is provided. As shown in FIGS. 6 and 7, the radiation detection device 30 A used in the gamma camera device of the present embodiment has a fitting groove 47 into which the radiation detector 14 is inserted into a socket board (detector holding member) 41. . The fitting groove 47 is a stepped groove, and has a surface 42 that faces the upper end surface 12D of the detector element 12 and a surface 43 that has a step difference from the surface 42 and faces the upper end surface 13D of the detector element 13. The surface 42 is deeper than the surface 43. The fitting groove 47 constitutes a detector mounting portion to which the radiation detector 14 is detachably mounted.

嵌合凹溝４７内には、図７に示すように、電極接触部材４５が面４２から面４３に至る側面４８に、電極接触部材４４が側面４８と対向する側面４９に、更に、電極接触部材４６が面４３からソケットボード４１の表面に至る側面５０に、それぞれ設置される。放射線検出器１４が嵌合溝４７内に挿入された状態で、放射線検出器１４の電圧印可電極１２Ｂが電極接触部材４４に接触され、信号読出電極１２Ｃが電極接触部材４５に接触され、電圧印可電極１３Ｂが電極接触部材４６に接触される。信号読出配線２２が電極接触部材４５に接続される。高圧電源２１に接続された配線２０が電極接触部材４４，４６に接続される。 As shown in FIG. 7, the electrode contact member 45 is disposed on the side surface 48 extending from the surface 42 to the surface 43, and the electrode contact member 44 is disposed on the side surface 49 facing the side surface 48. The members 46 are respectively installed on the side surfaces 50 extending from the surface 43 to the surface of the socket board 41. In a state where the radiation detector 14 is inserted into the fitting groove 47, the voltage application electrode 12B of the radiation detector 14 is brought into contact with the electrode contact member 44, the signal readout electrode 12C is brought into contact with the electrode contact member 45, and voltage application is performed. The electrode 13B is brought into contact with the electrode contact member 46. The signal readout wiring 22 is connected to the electrode contact member 45. The wiring 20 connected to the high voltage power source 21 is connected to the electrode contact members 44 and 46.

電極接触部材４４，４５，４６は、導電ゴムを用いて構成されている。そして、電極接触部材４４，４５は、面４２に向かうに従って徐々に厚みが増大し、嵌合溝４７側が傾斜面となっている。電極接触部材４６は、面４３に向かうに従って徐々に厚みが増大し、嵌合溝４７側が傾斜面となっている。このため、放射線検出器１４を嵌合溝４７内に挿入したときには、電極接触部材４４，４５，４６が弾性変形することにより、放射線検出器１４を両側から電極接触部材４４，４５，４６によって挟持した状態で固定することができる。 The electrode contact members 44, 45, 46 are configured using conductive rubber. The electrode contact members 44 and 45 gradually increase in thickness toward the surface 42, and the fitting groove 47 side is an inclined surface. The electrode contact member 46 gradually increases in thickness toward the surface 43, and the fitting groove 47 side is an inclined surface. Therefore, when the radiation detector 14 is inserted into the fitting groove 47, the electrode contact members 44, 45, 46 are elastically deformed, so that the radiation detector 14 is sandwiched by the electrode contact members 44, 45, 46 from both sides. It can be fixed in the state.

このように構成される本実施の形態でも、放射線検出器１４を電極接触部材４４，４５，４６に安定して広く面接触させることができると共に、放射線検出器１４をソケットボード４１に対して個別に着脱可能に取り付けることができ、第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。 Also in this embodiment configured as described above, the radiation detector 14 can be stably and widely brought into surface contact with the electrode contact members 44, 45, 46, and the radiation detector 14 is individually provided with respect to the socket board 41. Can be detachably attached, and the same effect as the first embodiment can be obtained.

（第４の実施の形態）
次に、図８を参照して本発明の第４の実施の形態であるシングルフォトンエミッションＣＴ装置（以下、ＳＰＥＣＴという）について説明する。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 (Fourth embodiment)
Next, a single photon emission CT apparatus (hereinafter referred to as SPECT) according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図８において、放射線撮像装置であるＳＰＥＣＴ５１は、一対の放射線検出装置３０、回転支持台５６、データ収集解析装置２３、入力装置２４及び表示装置２５を備える。それらの放射線検出装置３０は、回転支持台５６に周方向に１８０°ずれた位置に配置される。具体的には、それぞれの放射線検出装置３０の各ソケットボード６が周方向に１８０°隔てた位置で回転支持台５６に取り付けられる。各放射線検出ユニット１１はベッド２側を向いている。放射線検出ユニット１１と被検者Ｐとの間にはコリメータ５２が設置され、放射線検出ユニット１１からの視野角を制限する。計測回路ユニット８もそれぞれのソケットボード６に設置される。放射線検出ユニット１１、コリメータ４及び計測回路ユニット８は、遮光・電磁シールド７内に収納されることで、ガンマ線以外の電磁波の影響を遮断している。 In FIG. 8, a SPECT 51 that is a radiation imaging apparatus includes a pair of radiation detection devices 30, a rotation support base 56, a data collection analysis device 23, an input device 24, and a display device 25. Those radiation detection devices 30 are arranged on the rotation support base 56 at positions shifted by 180 ° in the circumferential direction. Specifically, each socket board 6 of each radiation detection device 30 is attached to the rotation support base 56 at a position 180 degrees apart in the circumferential direction. Each radiation detection unit 11 faces the bed 2 side. A collimator 52 is installed between the radiation detection unit 11 and the subject P to limit the viewing angle from the radiation detection unit 11. A measurement circuit unit 8 is also installed in each socket board 6. The radiation detection unit 11, the collimator 4, and the measurement circuit unit 8 are housed in the light shielding / electromagnetic shield 7 to block the influence of electromagnetic waves other than gamma rays.

放射性薬剤が投与された被検者Ｐが載っているベッド２が移動され、被検者Ｐは、一対のソケットボード６の間に移動される。放射性薬剤が集積した被検者Ｐ内の集積部Ｃから放出されたガンマ線１０がコリメータ４内の貫通孔部を通って放射線検出ユニット１１の各放射線検出器１４に入射される。放射線検出器１４から出力されたγ線検出信号は、計測回路ユニット５３で信号処理される。データ収集解析装置５４は、計測回路ユニット５３から出力された情報を用いて被検者Ｐに対する画像情報を作成し、この画像情報を表示装置２５に表示する。回転支持台５６が回転することによって、各ソケットボード６及び放射線検出ユニット１１が被検者Ｐの周囲を旋回する。放射線検出ユニット１１は旋回しながらγ線検出信号を出力する。回転支持台５６の回転制御、放射線検出ユニット１１と被検者Ｐとの間の距離の制御、及びベッド２による被検者Ｐの位置制御は、操作パネル５８によってＳＰＥＣＴ５１の近傍で行えると共に、入力装置２４によって遠距離から行うことも可能である。 The bed 2 on which the subject P to which the radiopharmaceutical is administered is moved, and the subject P is moved between the pair of socket boards 6. The gamma rays 10 emitted from the accumulation part C in the subject P in which the radiopharmaceutical is accumulated pass through the through-hole part in the collimator 4 and enter each radiation detector 14 of the radiation detection unit 11. The γ-ray detection signal output from the radiation detector 14 is processed by the measurement circuit unit 53. The data collection / analysis device 54 creates image information for the subject P using the information output from the measurement circuit unit 53, and displays this image information on the display device 25. By rotating the rotation support base 56, each socket board 6 and the radiation detection unit 11 turn around the subject P. The radiation detection unit 11 outputs a γ-ray detection signal while turning. The rotation control of the rotation support base 56, the control of the distance between the radiation detection unit 11 and the subject P, and the position control of the subject P by the bed 2 can be performed in the vicinity of the SPECT 51 by the operation panel 58 and input. It is also possible to carry out from a long distance by means of the device 24.

このように構成される本実施の形態でも、並列配置された放射線検出器１４をソケットボード６に着脱可能に取り付ける構成としたので、高エネルギ分解能、高時間分解能、高計数率特性を有するＳＰＥＣＴ５１を提供できると共に、異常になった放射線検出器１４の交換を最小単位で行うことができる。また、異常になった放射線検出器１４の交換作業を容易にかつ短時間に行うことができる。第１実施形態で生じる効果も得ることができる。 Also in this embodiment configured as described above, since the radiation detector 14 arranged in parallel is detachably attached to the socket board 6, the SPECT 51 having high energy resolution, high time resolution, and high count rate characteristics is provided. In addition to being provided, the radiation detector 14 that has become abnormal can be replaced in a minimum unit. In addition, it is possible to easily replace the abnormal radiation detector 14 in a short time. The effect which arises in 1st Embodiment can also be acquired.

（第５の実施の形態）
次に、図９及び図１０を参照して本発明の第５の実施の形態であるポジトロンエミッショントモグラフィ装置６１（以下、ＰＥＴという）について説明する。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 (Fifth embodiment)
Next, a positron emission tomography apparatus 61 (hereinafter referred to as PET), which is a fifth embodiment of the present invention, will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図９において、放射線撮像装置であるＰＥＴ６１は、複数の放射線検出装置３０（図１０参照）を、ベッド２を取り囲むように配置している。各放射線検出装置３０においてソケットボード６に着脱可能に取り付けられた複数の放射線検出ユニット１１がベッド２の方を向いている。このため、多数の放射線検出器１１がベッド２を取り囲んで配置される。放射線検出ユニット１１、計測回路ユニット６２及び計測回路制御系６３は、遮光・電磁シールド７内に収容されることにより、ガンマ線以外の電磁波の影響を遮断している。本実施形態では、放射線検出ユニット１１と被検者Ｐとの間にはコリメータは設置されていない。 In FIG. 9, a PET 61 that is a radiation imaging apparatus has a plurality of radiation detection apparatuses 30 (see FIG. 10) arranged so as to surround the bed 2. In each radiation detection device 30, a plurality of radiation detection units 11 detachably attached to the socket board 6 face the bed 2. For this reason, a large number of radiation detectors 11 are arranged surrounding the bed 2. The radiation detection unit 11, the measurement circuit unit 62, and the measurement circuit control system 63 are housed in the light shielding / electromagnetic shield 7 to block the influence of electromagnetic waves other than gamma rays. In the present embodiment, no collimator is installed between the radiation detection unit 11 and the subject P.

放射性薬剤が投与された被検者Ｐが載っているベッド２が移動され、被検者Ｐは環状に配置された放射線検出ユニット１１で囲まれた空間内に挿入される。ベッド２の位置制御は操作パネル６７によってＰＥＴ６１の近傍で行えると共に、入力装置２４により遠距離から行うことも可能である。放射性薬剤が集積した被検者Ｐ内の集積部Ｃから放射性薬剤に起因した一対のガンマ線１０が放出される。これらのガンマ線１０は１８０度反対向に放出されるため、これらのガンマ線１０を別々の放射線検出器１４で検出することにより、それらのガンマ線の放射方向が特定される。それらの放射方向の特定はデータ収集解析装置６４で同時計数処理を行うことによりなされる。放射線検出器１４から出力されたγ線検出信号は、計測回路ユニット６２の計測回路６２Ａ及び計測回路制御系６３を介してデータ収集解析装置６４にデータとして集められる。データ収集解析装置６４は、上記の同時計数処理で得られたガンマ線の計数値情報等を用いて集積部Ｃの断層像情報を作成し、表示装置２５に表示する。 The bed 2 on which the subject P to which the radiopharmaceutical is administered is moved, and the subject P is inserted into a space surrounded by the radiation detection units 11 arranged in an annular shape. The position control of the bed 2 can be performed in the vicinity of the PET 61 by the operation panel 67 and can be performed from a long distance by the input device 24. A pair of gamma rays 10 caused by the radiopharmaceutical is emitted from the accumulation portion C in the subject P where the radiopharmaceutical is accumulated. Since these gamma rays 10 are emitted 180 degrees opposite to each other, the radiation direction of these gamma rays is specified by detecting these gamma rays 10 with separate radiation detectors 14. These radiation directions are specified by performing coincidence counting processing by the data collection and analysis device 64. The γ-ray detection signals output from the radiation detector 14 are collected as data in the data collection / analysis device 64 via the measurement circuit 62A and the measurement circuit control system 63 of the measurement circuit unit 62. The data collection and analysis device 64 creates tomographic image information of the accumulation unit C using the gamma ray count value information obtained by the coincidence counting process, and displays it on the display device 25.

このように構成される本実施の形態でも、並列配置された放射線検出器１４をソケットボード６に着脱可能に取り付ける構成としたので、高エネルギ分解能、高時間分解能、高計数率特性を有するＰＥＴ６１を提供できる。特に高計数率特性が要求される３Ｄ−ＰＥＴに最適である。また、異常になった放射線検出器１４の交換を最小単位で行うことができる。また、異常になった放射線検出器１４の交換作業を容易にかつ短時間に行うことができる。第１実施形態で生じる効果も得ることができる。 Also in this embodiment configured as described above, since the radiation detectors 14 arranged in parallel are detachably attached to the socket board 6, the PET 61 having high energy resolution, high time resolution, and high count rate characteristics is provided. Can be provided. In particular, it is most suitable for 3D-PET requiring high count rate characteristics. Further, the radiation detector 14 that has become abnormal can be replaced in a minimum unit. In addition, it is possible to easily replace the abnormal radiation detector 14 in a short time. The effect which arises in 1st Embodiment can also be acquired.

なお、各実施の形態では、半導体素子を２枚並列配置して放射線検出器を構成する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ることなく、例えば半導体素子を３枚以上並列配置して放射線検出器を構成してもよい。 In each embodiment, the case where the radiation detector is configured by arranging two semiconductor elements in parallel has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and for example, three or more semiconductor elements are arranged in parallel. It may be arranged to constitute a radiation detector.

また、第２の実施の形態では、保護コネクタケースに引抜部としての引抜穴を穿設する構成とした場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ることなく、例えばフックを引っ掛けるためのＬ字状の突起部を保護コネクタケースの開口端に突設することにより引抜部を形成してもよい。 Further, in the second embodiment, the case where the protective connector case is configured to have a pull-out hole as a pull-out portion has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a hook is hooked. For this purpose, the lead-out portion may be formed by projecting an L-shaped projection for projecting at the opening end of the protective connector case.

本発明の第１の実施の形態に係るガンマカメラ装置を示す全体斜視図である。1 is an overall perspective view showing a gamma camera device according to a first embodiment of the present invention. 図１中の放射線検出ユニットを拡大して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which expands and shows the radiation detection unit in FIG. 図１中の放射線検出ユニットを単体で示す斜視図である。It is a perspective view which shows the radiation detection unit in FIG. 1 alone. 図１中の放射線検出ユニット、ソケットボード及び計測回路ユニットを拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the radiation detection unit, socket board, and measurement circuit unit in FIG. 本発明の第２の実施の形態に係るガンマカメラ装置の放射線検出ユニットを単体で示す斜視図である。It is a perspective view which shows the radiation detection unit of the gamma camera apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention alone. 本発明の第３の実施の形態に係るガンマカメラ装置の放射線検出器、ソケットボード及び計測回路ユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the radiation detector of the gamma camera apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, a socket board, and a measurement circuit unit. 図６中の放射線検出器及びソケットボードを分解した状態で示す側面図である。It is a side view shown in the state which decomposed | disassembled the radiation detector and socket board in FIG. 本発明の第４の実施の形態に係るシングルフォトンエミッションＣＴ装置を示す全体斜視図である。It is a whole perspective view which shows the single photon emission CT apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施の形態に係るポジトロンエミッショントモグラフィ装置を示す全体斜視図である。It is a whole perspective view which shows the positron emission tomography apparatus based on the 5th Embodiment of this invention. 図９中の放射線検出ユニット及び計測回路ユニットを拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the radiation detection unit and measurement circuit unit in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ガンマカメラ装置（放射線撮像装置）
４コリメータ
６，４１ソケットボード
６Ａ，６Ｂソケット（検出器保持部材）
１１，３１放射線検出ユニット
１２検出器エレメント
１２Ａ，１３Ａ半導体素子
１２Ｂ，１３Ｂ電圧印可電極（電極）
１２Ｃ，１３Ｃ信号読出電極（電極）
１３検出器エレメント
１４放射線検出器
１５，３２保護コネクタケース
１５Ｄ，３４絶縁維持段差部（段差部）
１６，１７，３３，４４，４５，４６電極接触部材
３０，３０Ａ放射線検出装置
３２Ａ引抜穴（引抜部）
４７嵌合溝（検出器保持部）
５１シングルフォトンエミッションＣＴ装置（放射線撮像装置）
６１ポジトロンエミッショントモグラフィ装置（放射線撮像装置） 1 Gamma camera device (radiation imaging device)
4 Collimator 6, 41 Socket board 6A, 6B Socket (detector holding member)
11, 31 Radiation detection unit 12 Detector element 12A, 13A Semiconductor element 12B, 13B Voltage application electrode (electrode)
12C, 13C Signal readout electrode (electrode)
13 Detector element 14 Radiation detector 15, 32 Protective connector case 15D, 34 Insulation maintenance step (step)
16, 17, 33, 44, 45, 46 Electrode contact member 30, 30A Radiation detection device 32A Extraction hole (extraction part)
47 Fitting groove (detector holding part)
51 Single photon emission CT system (radiation imaging device)
61 Positron emission tomography equipment (radiation imaging equipment)

Claims

並んで配置され、放射線が入射されることにより電荷を生成する複数の半導体素子と、各々の前記半導体素子の一面にそれぞれ設けられた第１電極と、前記一面の反対側で各々の前記半導体素子の他面にそれぞれ設けられた第２電極とを備えた放射線検出器であって、
隣接する前記半導体素子の一方の長さが他方の長さよりも長くて前記一方の端面が前記他方の端面よりも突出しており、隣接する前記半導体素子間に配置される一対の前記電極のうち、前記長さの長い前記半導体素子に設けられた前記電極が少なくとも部分的に前記他方の半導体素子よりも外側に突出していることを特徴とする放射線検出器。 A plurality of semiconductor elements that are arranged side by side and generate electric charges when irradiated with radiation, a first electrode provided on one surface of each of the semiconductor elements, and each of the semiconductor elements on the opposite side of the one surface A radiation detector comprising a second electrode provided on each of the other surfaces,
One length of the adjacent semiconductor elements is longer than the other length, and the one end face protrudes from the other end face, and among the pair of electrodes arranged between the adjacent semiconductor elements, The radiation detector according to claim 1, wherein the electrode provided on the semiconductor element having the long length protrudes at least partially outward from the other semiconductor element.

隣接する前記半導体素子間に配置される一対の前記電極は第１電極であり、当該一対の第１電極は互いに接触している請求項１記載の放射線検出器。 The radiation detector according to claim 1 , wherein the pair of electrodes disposed between the adjacent semiconductor elements is a first electrode, and the pair of first electrodes are in contact with each other.

並んで配置され、放射線が入射されることにより電荷を生成する複数の半導体素子、各々の前記半導体素子の一面にそれぞれ設けられた第１電極、及び前記一面の反対側で各々の前記半導体素子の他面にそれぞれ設けられた第２電極とを含む複数の放射線検出器であって、隣接する前記半導体素子の一方の長さが他方の長さよりも長くて前記一方の端面が前記他方の端面よりも突出しており、隣接する前記半導体素子間に配置される一対の前記第１電極のうち、前記長さの長い前記半導体素子に設けられた前記第１電極が少なくとも部分的に前記他方の半導体素子よりも外側に突出している複数の前記放射線検出器と、
これらの放射線検出器を着脱可能に保持する検出器保持部材を有することを特徴とする放射線検出装置。 A plurality of semiconductor elements that are arranged side by side and generate electric charges upon incidence of radiation, a first electrode provided on one surface of each of the semiconductor elements, and each of the semiconductor elements on the opposite side of the one surface A plurality of radiation detectors each including a second electrode provided on each of the other surfaces, wherein one of the adjacent semiconductor elements is longer than the other, and the one end surface is longer than the other end surface. Of the pair of the first electrodes disposed between the adjacent semiconductor elements, the first electrode provided on the semiconductor element having the long length is at least partly the other semiconductor element. A plurality of said radiation detectors projecting outward than,
A radiation detection apparatus comprising a detector holding member that detachably holds these radiation detectors.

前記放射線検出器は、前記第１電極と電気的に接続される第１電極接触部材、及び前記第２電極と電気的に接続される第２電極接触部材を内側に設置したコネクタケーシング内に収容され、
前記放射線検出器を前記検出器保持部材に着脱可能に保持する構成は、前記コネクタケーシングを前記検出器保持部材に着脱可能に保持する構成である請求項３記載の放射線検出装置。 The radiation detector is housed in a connector casing in which a first electrode contact member electrically connected to the first electrode and a second electrode contact member electrically connected to the second electrode are installed. And
The radiation detection apparatus according to claim 3, wherein the configuration in which the radiation detector is detachably held on the detector holding member is a configuration in which the connector casing is detachably held on the detector holding member.

前記コネクタケーシングの前記検出器保持部材への着脱可能な取り付け構造は、前記コネクタケーシングに設けられて前記検出器保持部材に差し込まれる第１及び第２プラグ部であって前記第１電極接触部材に電気的に接続された前記第１プラグ部及び前記第２電極接触部材に電気的に接続された前記第２プラグ部である請求項４記載の放射線検出装置。 The detachable attachment structure of the connector casing to the detector holding member includes first and second plug portions that are provided in the connector casing and are inserted into the detector holding member, and are attached to the first electrode contact member. The radiation detection apparatus according to claim 4, wherein the second plug portion is electrically connected to the first plug portion and the second electrode contact member that are electrically connected.

前記コネクタケーシングは、当該コネクタケーシングを前記検出器保持部材から引き抜くための引抜穴が形成されている請求項４記載の放射線検出装置。 The radiation detection apparatus according to claim 4 , wherein the connector casing has an extraction hole for extracting the connector casing from the detector holding member.

前記電極接触部材は、三次元射出成形回路部品製法を用いて形成された請求項４記載の放射線検出装置。 The radiation detection apparatus according to claim 4, wherein the electrode contact member is formed using a three-dimensional injection molding circuit component manufacturing method.

前記コネクタケーシングの内側に、前記第１電極接触部材と前記第２電極接触部材とがこれらの間を電気的に絶縁状態に保つために段違いに設けられている請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の放射線検出装置。 8. The device according to claim 4, wherein the first electrode contact member and the second electrode contact member are provided inside the connector casing in a stepped manner in order to keep an electrically insulated state therebetween. A radiation detection apparatus according to claim 1.

前記コネクタケーシングを構成する材料の密度は、４ｇ／ｃｍ^３以下である請求項４に記載の放射線検出装置。 The radiation detection apparatus according to claim 4, wherein a density of a material constituting the connector casing is 4 g / cm ³ or less.

前記保護コネクタケーシングに用いられる材料を構成する元素の原子番号が、１０以下である請求項４に記載の放射線検出装置。 The radiation detection apparatus according to claim 4, wherein an atomic number of an element constituting a material used for the protective connector casing is 10 or less.

前記検出器保持部材は、前記放射線検出器を挿入する孔部を有し、前記第１電極と電気的に接続される第１電極接触部材、及び前記第２電極と電気的に接続される第２電極接触部材を前記孔部内に設けている請求項３記載の放射線検出装置。 The detector holding member has a hole for inserting the radiation detector and has a first electrode contact member electrically connected to the first electrode and a first electrode electrically connected to the second electrode. The radiation detection apparatus according to claim 3 , wherein a two-electrode contact member is provided in the hole.

前記第１及び第２電極接触部材は、弾性導電材で構成されている請求項１１に記載の放射線検出装置。 The radiation detection apparatus according to claim 11, wherein the first and second electrode contact members are made of an elastic conductive material.

請求項３、請求項４及び請求項１１のいずれかに記載の放射線検出装置と、被検体を支持し長手方向に移動可能なベッドと、前記放射線検出装置の各前記放射線検出器から前記電荷に対応して出力された放射線検出信号に基づいて得られた情報を用いて画像情報を作成する画像情報作成装置とを備えたことを特徴とする放射線撮像装置。 A radiation detection device according to any one of claims 3, 4, and 11, a bed that supports a subject and is movable in a longitudinal direction, and the charge from each radiation detector of the radiation detection device. A radiation imaging apparatus comprising: an image information creation device that creates image information using information obtained based on a radiation detection signal output correspondingly.

ガンマカメラ装置である請求項１３記載の放射線撮像装置において、前記放射線検出装置を保持する放射線検出装置保持部材を有するガンマカメラ装置。 14. The radiation imaging apparatus according to claim 13, wherein the radiation imaging apparatus is a gamma camera apparatus, and includes a radiation detection apparatus holding member that holds the radiation detection apparatus.

シングルフォトンエミッションＣＴ装置である請求項１３記載の放射線撮像装置において、前記放射線検出装置が回転可能な回転支持部材に保持されているシングルフォトンエミッションＣＴ装置。 The single-photon emission CT apparatus according to claim 13, which is a single-photon emission CT apparatus, wherein the radiation detection apparatus is held by a rotatable support member.

ポジトロンエミッショントモグラフィ装置である請求項１３記載の放射線撮像装置において、複数の前記放射線検出装置が前記ベッドの周囲を取り囲んで配置されているポジトロンエミッショントモグラフィ装置。 14. The radiation imaging apparatus according to claim 13, wherein the radiation imaging apparatus is a positron emission tomography apparatus, wherein a plurality of the radiation detection apparatuses are arranged around the bed.