JP5371086B2 - 半導体放射線検出装置 - Google Patents
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Description
まかな位置を推測する相互作用領域推定手段を有することが好ましい。この場合、相互作用位置検出手段は、推定された領域内の候補点についてのみ合成波形を作成し、分割電極から取得される波形と比較すればよい。
を、効率良くかつ精度良く求めることが可能となる。
本発明の第1の実施形態は、電極分割型平板ゲルマニウム半導体検出器から得られる信号に基づいて相互作用位置を検出する半導体放射線検出装置である。図1、2に、本実施形態において用いる半導体検出器の構造例を示す。図1は本実施形態における半導体検出器の斜視図であり、図2(A)〜(C)はそれぞれ図1のA〜Cの方向から見た図である。以下の説明では、図に示すようなX,Y,Z座標系を設定して説明する。
第2の実施形態は、基本的に第1の実施形態と同様であるが、検出される信号から相互作用位置をある程度限定し、その限定された領域内のみでリファレンス波形の合成および比較を行うことで処理を効率化するものである。
、相互作用位置に対応する陽極ストリップおよび陰極ストリップのいずれもが、それぞれ相互作用について異なる場合である。この場合に、各相互作用についての深さ方向位置を粗く決定することができる。
position of interaction)は全て同じで1mmである。
領域限定部36は、隣接電極間のサブ信号の振幅の比を表す値として、次式で表されるパラメータLを計算する。
、実測あるいはシミュレーション計算により関数F(L,DOI)を求めることにより、同様の方法でパラメータLからTOIを決定することが可能である。
第2の方法は、第1の方法と同様であるが、隣接電極間のサブ信号の振幅の比を表すパラメータLとして、次式の値を利用する。
第3の実施形態は、単一の相互作用が生じたときに、その相互作用位置を精度良くかつ効率的に求める電極ストリップ型の半導体検出器である。図11は、本実施形態に係る検出器の信号処理部の構成例を示すブロック図である。本実施形態における信号処理部の構成は、第2の実施形態から波形合成部を除いたものとみなすことができる。
第4の実施形態は、単一の相互作用が生じたときに、その相互作用位置を解析的に求める電極ストリップ型の半導体検出器である。図12は、本実施形態に係る検出器の信号処理部の構成例を示すブロック図である。本実施形態においては、相互作用位置算出部37が、計測信号から相互作用位置を解析的に算出する。
以上の説明では、電極ストリップ型(クロスストリップ型)のゲルマニウム半導体検出器を例に説明してきたが、図13に示すような、結晶50の一方の面に格子状に電極51が配置され、他方の面に1つの電極52のみが配置されるようなピクセル型の半導体検出器であっても、本発明を適用することが可能である。また、平板型の半導体検出器だけでなく、同軸型の半導体検出器に対しても同様に、本発明を適用することが可能である。
11 陽極ストリップ
12 陰極ストリップ
21 前置増幅器
22 アナログデジタル変換器
30 信号処理部
31 波形解析部
32 エネルギー算出部
33 リファレンス波形記憶部
34 波形合成部
35 比較部
36 領域限定部
37 相互作用位置算出部
Claims (3)
- 半導体結晶と、前記結晶の第1の面に設けられた複数の分割電極と、前記結晶の第2の面に設けられた1または複数の電極とを有する半導体検出器から得られる信号に基づいて、放射線と半導体結晶の相互作用が複数回発生した場合に、これら複数の相互作用位置を検出する半導体放射線検出装置であって、
前記結晶内の複数の位置について、単一の相互作用が発生した場合に前記分割電極から取得される信号の波形であるリファレンス波形をあらかじめ記憶する記憶手段と、
各相互作用位置でのエネルギーデポジット値を、相互作用位置に対応する分割電極から取得される信号の波高値に基づいて算出するエネルギー算出手段と、
前記結晶内の任意の2点を相互作用位置の候補点として、それぞれの候補点に対応するリファレンス波形をそれぞれの候補点における前記エネルギーデポジット値に応じた割合で合成することによって、合成波形を算出する合成波形算出手段と、
前記合成波形算出手段によって合成された前記合成波形を、前記分割電極から得られる波形と比較して、前記分割電極から得られる波形との2乗誤差が最も小さい合成波形が得られる候補点を相互作用位置であると決定する相互作用位置検出手段と、
を備える半導体放射線検出装置。 - 前記分割電極から得られる信号の波形から、相互作用位置を大まかに推定する相互作用領域推定手段を有し、
前記合成波形算出手段は、前記相互作用領域推定手段によって推定された領域内の点のみを前記候補点として合成波形の算出を行い、
前記相互作用位置検出手段は、前記合成波形算出手段によって算出された合成波形と前記分割電極から取得される波形との比較を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体放射線検出装置。
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