JP7197506B2 - シリコンドリフト型放射線検出素子、シリコンドリフト型放射線検出器及び放射線検出装置 - Google Patents
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Description
本発明に係るシリコンドリフト型放射線検出器は、ハウジングと、該ハウジングの内側に配置されたシリコンドリフト型放射線検出素子とを備え、前記ハウジングは、塞がれていない開口部を有し、前記シリコンドリフト型放射線検出素子は、前記開口部に対向しており放射線が入射する表面を有し、該表面の上に遮光膜が設けられていることを特徴とする。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る放射線検出器1の構成例を示す模式的断面図であり、図2は、実施形態1に係る放射線検出装置10の構成を示すブロック図である。放射線検出装置10は、例えば蛍光X線分析装置である。放射線検出装置10は、試料6に電子線又はX線等の放射線を照射する照射部4と、試料6が載置される試料台5と、放射線検出器1とを備えている。照射部4から試料6へ放射線が照射され、試料6では蛍光X線等の放射線が発生し、放射線検出器1は試料6から発生した放射線を検出する。図中には、放射線を矢印で示している。放射線検出器1は、検出した放射線のエネルギーに比例した信号を出力する。なお、放射線検出装置10は、試料台5に載置させる方法以外の方法で試料6を保持する形態であってもよい。
図7は、実施形態2に係る放射線検出器1の構成例を示す模式的断面図である。放射線検出素子11及び基板12とカバー13の内面との間の隙間には、充填物181が充填されている。また、放射線検出素子11及び基板12と底板部14の内面との間の隙間には、充填物182が充填されている。充填物181及び182は、絶縁性を有する。充填物181及び182は、遮光性を有することが望ましい。充填物181及び182の材料は、例えば樹脂である。充填物181及び182は隙間に完全に充填されていなくてもよく、充填物181及び182が充填されていない隙間が残っていてもよい。但し、ボンディングワイヤ153は充填物181に埋もれていることが望ましく、ボンディングワイヤ154は充填物182に埋もれていることが望ましい。放射線検出器1のその他の部分の構成は実施形態1と同様であり、放射線検出素子11の構成は実施形態1と同様である。また、放射線検出器1以外の放射線検出装置10の構成は実施形態1と同様である。
図8は、実施形態3に係る放射線検出素子11の模式的平面図である。図8には、表面111とは逆側にある裏面117の側から見た放射線検出素子11を示している。半導体部112の裏面117には、信号出力電極115と多重に信号出力電極115を囲む複数の第2電極114との組が複数組設けられている。第2電極114は、裏面117に沿った一の方向の長さが裏面117に沿った他の方向の長さよりも長い形状を有する。他の方向の長さよりも長さが長い一の方向を長方向とする。例えば、第2電極114の形状は平面視で楕円であり、長方向は楕円の長軸に沿った方向である。複数組の第2電極114は、長方向に交差する方向に並んでいる。図8には、二組の第2電極114が設けられている例を示している。多重の第2電極114の組数は二組以上であってもよい。図8には、各組に三つの第2電極114が含まれている例を示しているが、実際にはより多くの第2電極114が設けられている。
図11は、実施形態4に係る放射線検出装置10の構成を示すブロック図である。実施形態4に係る放射線検出装置10は、複数の放射線検出器1を備える。照射部4は試料6へ放射線を照射し、試料6から発生した放射線を複数の放射線検出器1で検出する。図中には、放射線を矢印で示している。複数の放射線検出器1は、夫々に電圧印加部34及び信号処理部2に接続されている。電圧印加部34は、各放射線検出器1内の放射線検出素子11に電圧を印加する。信号処理部2は、複数の放射線検出器1から出力された信号を処理する。分析部32は、複数の放射線検出器1での検出結果に基づいて各種の分析を行う。なお、放射線検出装置10は、複数の電圧印加部34及び信号処理部2を備え、一つの電圧印加部34及び信号処理部2に一つの放射線検出器1が接続されていてもよい。
10 放射線検出装置
11 放射線検出素子(シリコンドリフト型放射線検出素子)
111 表面
13 カバー(ハウジング)
131 開口部
132 重なり部分
14 底板部(ハウジング)
161 遮光膜
162 接着部材
2 信号処理部
31 制御部
32 分析部
33 表示部
4 照射部
5 試料台
6 試料
Claims (14)
- 放射線が入射する表面上に直接に又は他の膜を介して遮光膜が設けられていること
を特徴とするシリコンドリフト型放射線検出素子。 - 前記遮光膜は、前記表面に入射する光の量を0.1%未満に減少させること
を特徴とする請求項1に記載のシリコンドリフト型放射線検出素子。 - 前記遮光膜は、厚さ50nm超500nm未満の金属膜であること
を特徴とする請求項1又は2に記載のシリコンドリフト型放射線検出素子。 - 前記遮光膜は、カーボン膜であること
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載のシリコンドリフト型放射線検出素子。 - 前記表面とは逆側にある裏面に設けられ、放射線の入射によって発生する電荷が流入し、前記電荷に応じた信号を出力する信号出力電極と、
前記表面に設けられており、電圧を印加される第1電極と、
前記裏面に設けられ、前記信号出力電極を囲んでおり、前記信号出力電極からの距離が互いに異なる複数の第2電極とを更に備え、
前記第2電極は、前記裏面に沿った一の方向の長さが前記裏面に沿った他の方向の長さよりも長い形状を有し、
前記信号出力電極は、前記一の方向に沿って並んでおり互いに接続された複数の電極からなること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記載のシリコンドリフト型放射線検出素子。 - 前記表面とは逆側にある裏面に設けられ、放射線の入射によって発生する電荷が流入し、前記電荷に応じた信号を出力する信号出力電極と、
前記表面に設けられており、電圧を印加される第1電極と、
前記裏面に設けられ、前記信号出力電極を囲んでおり、前記信号出力電極からの距離が互いに異なる複数の第2電極とを更に備え、
前記第2電極は、前記裏面に沿った一の方向の長さが前記裏面に沿った他の方向の長さよりも長い形状を有し、
前記信号出力電極は、前記裏面に設けられており前記一の方向に沿って延伸した導電線を含んでいること
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記載のシリコンドリフト型放射線検出素子。 - ハウジングと、
該ハウジングの内側に配置された請求項1乃至6のいずれか一つに記載のシリコンドリフト型放射線検出素子とを備え、
前記ハウジングは、塞がれていない開口部を有し、
前記シリコンドリフト型放射線検出素子は、前記開口部に対向する表面を有し、
該表面の上に遮光膜が設けられていること
を特徴とするシリコンドリフト型放射線検出器。 - ハウジングと、
該ハウジングの内側に配置されたシリコンドリフト型放射線検出素子とを備え、
前記ハウジングは、塞がれていない開口部を有し、
前記シリコンドリフト型放射線検出素子は、前記開口部に対向しており放射線が入射する表面を有し、
該表面の上に遮光膜が設けられていること
を特徴とするシリコンドリフト型放射線検出器。 - 前記表面は前記開口部よりも大きく、
前記ハウジングは、前記開口部の縁を含み、前記表面の一部に重なった重なり部分を有し、
前記表面内で前記重なり部分が重なった部分で囲まれた部分は、前記遮光膜で覆われていること
を特徴とする請求項7又は8に記載のシリコンドリフト型放射線検出器。 - 前記シリコンドリフト型放射線検出素子を冷却する冷却部を備えておらず、
前記ハウジングは気密されていないこと
を特徴とする請求項7乃至9のいずれか一つに記載のシリコンドリフト型放射線検出器。 - 前記表面に対向する位置に窓材が設けられていないこと
を特徴とする請求項7乃至10のいずれか一つに記載のシリコンドリフト型放射線検出器。 - 前記ハウジングと前記シリコンドリフト型放射線検出素子との間の隙間に充填された充填物を更に備えること
を特徴とする請求項7乃至11のいずれか一つに記載のシリコンドリフト型放射線検出器。 - 請求項7乃至12のいずれか一つに記載のシリコンドリフト型放射線検出器と、
該シリコンドリフト型放射線検出器が検出した放射線のスペクトルを生成するスペクトル生成部と
を備えることを特徴とする放射線検出装置。 - 試料へ放射線を照射する照射部と、
前記試料から発生した放射線を検出する請求項7乃至12のいずれか一つに記載のシリコンドリフト型放射線検出器と、
該シリコンドリフト型放射線検出器が検出した放射線のスペクトルを生成するスペクトル生成部と、
該スペクトル生成部が生成したスペクトルを表示する表示部と
を備えることを特徴とする放射線検出装置。
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