JPH02208591A - Ct装置用x線検出器 - Google Patents
Ct装置用x線検出器Info
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- JPH02208591A JPH02208591A JP1027430A JP2743089A JPH02208591A JP H02208591 A JPH02208591 A JP H02208591A JP 1027430 A JP1027430 A JP 1027430A JP 2743089 A JP2743089 A JP 2743089A JP H02208591 A JPH02208591 A JP H02208591A
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- scintillator material
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- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 27
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Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Nuclear Medicine (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X線CT装置用X線検出器に係り、特に検出素
子間の特性ばらつきを低減し、計測精度の高いX線検出
器を実現することに関するものである。
子間の特性ばらつきを低減し、計測精度の高いX線検出
器を実現することに関するものである。
CT装置用X線検出器は、シンチレータと光電変換素子
を組み合わせた複数チャンネルのX線検出素子アレーを
所定の個数だけポリゴン状に配置することによって構成
される。従来の一つのX線検出素子アレーの構造を第3
図に示す。(a)は外観を、(b)は断面の構造を示す
。
を組み合わせた複数チャンネルのX線検出素子アレーを
所定の個数だけポリゴン状に配置することによって構成
される。従来の一つのX線検出素子アレーの構造を第3
図に示す。(a)は外観を、(b)は断面の構造を示す
。
入射してきたX線をその強度に応じて光に変換するシン
チレータ材とその光を受けて電気信号に変換する光電変
換素子を組み合わせることによりX線検出素子を構成し
ている。
チレータ材とその光を受けて電気信号に変換する光電変
換素子を組み合わせることによりX線検出素子を構成し
ている。
所定の寸法に加工されたシンチレータ材1とそのシンチ
レータ材1と受光面を接するように組み合わせた光電変
換素子によってX線検出器の1素子が構成される。シン
チレータの材質としては、シンチレーション効率(入射
したX線エネルギーをどれだけ光エネルギーに変換でき
るかを示す値)、光の透過率(シンチレータ内部で発光
した光がどれだけ減衰せずに光電変換素子の受光面に到
達するかを示す値)、残光特性(入射X線が消滅したあ
とにシンチレータでの発光が消滅するまでの時間や減少
のしたかを示す特性)などを考慮して選択する必要があ
り、通常BG○、CaWOaなどの材料が使用されてい
る。
レータ材1と受光面を接するように組み合わせた光電変
換素子によってX線検出器の1素子が構成される。シン
チレータの材質としては、シンチレーション効率(入射
したX線エネルギーをどれだけ光エネルギーに変換でき
るかを示す値)、光の透過率(シンチレータ内部で発光
した光がどれだけ減衰せずに光電変換素子の受光面に到
達するかを示す値)、残光特性(入射X線が消滅したあ
とにシンチレータでの発光が消滅するまでの時間や減少
のしたかを示す特性)などを考慮して選択する必要があ
り、通常BG○、CaWOaなどの材料が使用されてい
る。
光電変換素子としては、入射光を電流信号に変える変換
効率の高いものであること、またシンチレータでの発光
波長付近で感度が高い材料を使用する必要があり、PI
N型もτ造のシリコンフォトダイオードなどが一般的に
使用されている。
効率の高いものであること、またシンチレータでの発光
波長付近で感度が高い材料を使用する必要があり、PI
N型もτ造のシリコンフォトダイオードなどが一般的に
使用されている。
また、各素子は隔壁板3によってチャンネルごとに分離
されている。隔壁板3は各素子のシンチレータに入射し
たX線によって発生する二次蛍光X線やシンチレータで
の散乱X線が隣チャンネルに漏れ込むことによるクロス
トークを低減し、シンチレータでの発光を効率よく光電
変換素子の受光面に導くために使用するためのもので、
X線吸収係数の高い材料であるタングステン板あるいは
モリブデン板の表面を研磨し、さらに表面にアルミニウ
ムを蒸着し光反射率を高めたものを使用している。
されている。隔壁板3は各素子のシンチレータに入射し
たX線によって発生する二次蛍光X線やシンチレータで
の散乱X線が隣チャンネルに漏れ込むことによるクロス
トークを低減し、シンチレータでの発光を効率よく光電
変換素子の受光面に導くために使用するためのもので、
X線吸収係数の高い材料であるタングステン板あるいは
モリブデン板の表面を研磨し、さらに表面にアルミニウ
ムを蒸着し光反射率を高めたものを使用している。
このX線検出素子アレイの製造過程を第4図(a)〜(
d)に示す。まず所定の厚さの板に加工したシンチレー
タ材1と、このシンチレータ材1よりも若干幅が広く1
枚のウェハー上に数チャンネル分の素子を構成したシリ
コンフォトダイオード2を、光透過率の高い透明な接着
剤6を用いてそれぞれの中心が一致するように貼り合わ
せる(第4図(a)、(b))。
d)に示す。まず所定の厚さの板に加工したシンチレー
タ材1と、このシンチレータ材1よりも若干幅が広く1
枚のウェハー上に数チャンネル分の素子を構成したシリ
コンフォトダイオード2を、光透過率の高い透明な接着
剤6を用いてそれぞれの中心が一致するように貼り合わ
せる(第4図(a)、(b))。
次に、このシンチレータ板1とシリコンフォトダイオー
ド2を貼り合わせたものに、シンチレータが各チャンネ
ルごとに分離するように溝8を切る(第4図(C))。
ド2を貼り合わせたものに、シンチレータが各チャンネ
ルごとに分離するように溝8を切る(第4図(C))。
この溝加工は、シンチレータの両端にわずかに露出して
いるシリコンフォトダイオード2の信号電極等のパター
ンを位置の基準にして行なう、また、溝深さはシンチレ
ータが完全に分離されるようにするために、溝8の底が
シリコンフォトダイオード−2に達する程度の深さに設
定している。
いるシリコンフォトダイオード2の信号電極等のパター
ンを位置の基準にして行なう、また、溝深さはシンチレ
ータが完全に分離されるようにするために、溝8の底が
シリコンフォトダイオード−2に達する程度の深さに設
定している。
最終的にはこの溝8に隔壁板3を挿入し両端面を接着剤
5で固定する(第4図(d))。
5で固定する(第4図(d))。
前記X線検出器構造では、両端部を固定している接着剤
5が接着作業時の未硬化で流動性がある時に隔壁板3を
挿入しであるシンチレータ材1の溝8のなかに毛管現象
で浸透していくことがある。
5が接着作業時の未硬化で流動性がある時に隔壁板3を
挿入しであるシンチレータ材1の溝8のなかに毛管現象
で浸透していくことがある。
シンチレータ材1の溝8のなかに接着剤5が浸透してそ
こで硬化してしまうとその部分の光の反射の特性が変化
してしまう、このシンチレータ材1の溝8のなかへの接
着剤5の浸透の状態は、溝8のなかに入っている隔壁板
3の状態などで変化し決して全素子が同じ状態になるこ
とはない。従ってこの接着剤5のシンチレータ材1の溝
8への浸透があると、各素子ごとに光の反射の特性が異
なることになる。これはX線検出特性の素子間ばらつき
に直接むすびつく。
こで硬化してしまうとその部分の光の反射の特性が変化
してしまう、このシンチレータ材1の溝8のなかへの接
着剤5の浸透の状態は、溝8のなかに入っている隔壁板
3の状態などで変化し決して全素子が同じ状態になるこ
とはない。従ってこの接着剤5のシンチレータ材1の溝
8への浸透があると、各素子ごとに光の反射の特性が異
なることになる。これはX線検出特性の素子間ばらつき
に直接むすびつく。
X線検出素子の特性ばらつきが大きいと、計測時に誤差
を生じてしまい最終的には画像上にアーチファクトを生
じて診断能を著しく低下させてしまうことになる。
を生じてしまい最終的には画像上にアーチファクトを生
じて診断能を著しく低下させてしまうことになる。
このように、従来の構造では、隔壁板固定の接着剤5の
シンチレータ材1の溝8の内部への浸透により、各素子
の検出特性がばらついてしまうという問題があった。
シンチレータ材1の溝8の内部への浸透により、各素子
の検出特性がばらついてしまうという問題があった。
上記の問題は、隔壁板3の接着剤による固定を直接シン
チレータ材1と接するところで行なわず、シンチレータ
端部から離れたところに固定用のブロック7を設け、こ
のブロック7にシンチレータ材1と同じような溝8aを
切り隔壁板3を支持したうえで接着剤5で固定する構造
とすることによって解決できる。
チレータ材1と接するところで行なわず、シンチレータ
端部から離れたところに固定用のブロック7を設け、こ
のブロック7にシンチレータ材1と同じような溝8aを
切り隔壁板3を支持したうえで接着剤5で固定する構造
とすることによって解決できる。
このようにシンチレータ材1から離して隔壁板3を接着
固定することにより固定用の接着剤5がシンチレータ材
1の溝8に浸透するのを防止できる。
固定することにより固定用の接着剤5がシンチレータ材
1の溝8に浸透するのを防止できる。
このようにして、各素子間の検出特性ばらつきを低減す
ることによって、計測精度をより向上することができ、
診断能の高い画像が得られるX線検出器を提供すること
が可能となる。
ることによって、計測精度をより向上することができ、
診断能の高い画像が得られるX線検出器を提供すること
が可能となる。
本発明の実施例を第1図に示す。第1図(a)はX線検
出素子アレーの外観を、(b)は断面を、(c)はX線
が入射する方向から見た外観を示している。
出素子アレーの外観を、(b)は断面を、(c)はX線
が入射する方向から見た外観を示している。
印刷配線基板4上に、シリコンフォトダイオードアレー
2があり、その上にシンチレータ材1が透明な接着剤6
で貼り合わされている。各チャンネルは所定の幅の溝8
によって分離され、その溝8の中にはモリブデンあるい
はタングステンなどのX線の透過率の低い材料を用い、
その表面に光反射率が高くなるようにメツキやアルミニ
ウムの蒸着処理を施した隔壁板3によって区分されてい
る。
2があり、その上にシンチレータ材1が透明な接着剤6
で貼り合わされている。各チャンネルは所定の幅の溝8
によって分離され、その溝8の中にはモリブデンあるい
はタングステンなどのX線の透過率の低い材料を用い、
その表面に光反射率が高くなるようにメツキやアルミニ
ウムの蒸着処理を施した隔壁板3によって区分されてい
る。
シンチレータ端部から離れたところに隔壁板固定用のブ
ロック7が、印刷配線板4に固定されている。このブロ
ック7には、シンチレータ材1と同様に隔壁板3が挿入
できる溝8aが切られている。このブロック7の材質と
しては強度や加工性などを考慮すると、プラスチックな
どの樹脂やセラミック材などが適している。隔壁板3は
、接着剤5によってこのブロック7に固定されている。
ロック7が、印刷配線板4に固定されている。このブロ
ック7には、シンチレータ材1と同様に隔壁板3が挿入
できる溝8aが切られている。このブロック7の材質と
しては強度や加工性などを考慮すると、プラスチックな
どの樹脂やセラミック材などが適している。隔壁板3は
、接着剤5によってこのブロック7に固定されている。
以下に本実施例構造のX線検出器において入射してくる
X線をどのようにして検出するのかを説明する。
X線をどのようにして検出するのかを説明する。
第1図(a)の上方から入ってきたX線は、シンチレー
タ材1に入射するとそのX線の強度に応じた可視光を発
光する。シンチレータ内部で発光した光の多くは、シン
チレータ内部を通り直接シリコンフォトダイオード2の
受光面に入射するが、一部はシンチレータ材1の側面か
ら外部へ出てから隔壁板3の表面で反射され再度シンチ
レータ内部に戻されてシリコンフォトダイオード2の受
光面に入射する。
タ材1に入射するとそのX線の強度に応じた可視光を発
光する。シンチレータ内部で発光した光の多くは、シン
チレータ内部を通り直接シリコンフォトダイオード2の
受光面に入射するが、一部はシンチレータ材1の側面か
ら外部へ出てから隔壁板3の表面で反射され再度シンチ
レータ内部に戻されてシリコンフォトダイオード2の受
光面に入射する。
シリコンフォトダイオード2は、その構造からPINフ
ォトダイオードと呼ばれている。Nのサブストレート(
基層)2aの上に高抵抗率のIM2bを設け、さらにそ
の上に各チャンネルごとに分離された2層2cがあり、
信号電極はこの2層2cに、共通電極は8層2aに電気
的に接続されている。シリコンフォトダイオード2に入
射してきた光は、2層2cを通りぬけ、中間の1層2b
に飛び込むとそこでキャリアである電子正孔対を生成す
る。この電子と正孔は、それぞれPMおよび8層2aに
拡散してゆき各電極に達し信号電流となる。
ォトダイオードと呼ばれている。Nのサブストレート(
基層)2aの上に高抵抗率のIM2bを設け、さらにそ
の上に各チャンネルごとに分離された2層2cがあり、
信号電極はこの2層2cに、共通電極は8層2aに電気
的に接続されている。シリコンフォトダイオード2に入
射してきた光は、2層2cを通りぬけ、中間の1層2b
に飛び込むとそこでキャリアである電子正孔対を生成す
る。この電子と正孔は、それぞれPMおよび8層2aに
拡散してゆき各電極に達し信号電流となる。
このようにして入射してくるX線強度に対応した信号電
流を出力するX線検出器を構成している。
流を出力するX線検出器を構成している。
隔壁板3をシンチレータ端面から離したブロック7のと
ころで接着剤5で固定することにより、X線検出素子で
あるシンチレータ材1の溝8のなかに接着剤5が浸透す
ることはまったくなくなる。
ころで接着剤5で固定することにより、X線検出素子で
あるシンチレータ材1の溝8のなかに接着剤5が浸透す
ることはまったくなくなる。
第2図(a)〜(d)は本実施例の製造過程を示したも
のである。まず所定の厚さの板に加工したシンチレータ
材1を1枚のウェーハ上に数チャンネル分の素子を構成
したシリコンフォトダイオード2を光透過率の高い透明
な接着剤を用いて貼り合わせる。またこのときにシンチ
レータ材1の前後に離して、隔壁板固定用のブロック7
を印刷配線板4上に接着剤5などで固定する。
のである。まず所定の厚さの板に加工したシンチレータ
材1を1枚のウェーハ上に数チャンネル分の素子を構成
したシリコンフォトダイオード2を光透過率の高い透明
な接着剤を用いて貼り合わせる。またこのときにシンチ
レータ材1の前後に離して、隔壁板固定用のブロック7
を印刷配線板4上に接着剤5などで固定する。
次に、このシンチレータ材1とシリコンフォトダイオー
ド2を貼り合わせたものに、シンチレータが各チャンネ
ルごとに分離するように溝8を切る。この溝加工は、シ
ンチレータの両端にわずかに露出しているシリコンフォ
トダイオード2の信号電極等のパターンを位置の基準と
して行なう。
ド2を貼り合わせたものに、シンチレータが各チャンネ
ルごとに分離するように溝8を切る。この溝加工は、シ
ンチレータの両端にわずかに露出しているシリコンフォ
トダイオード2の信号電極等のパターンを位置の基準と
して行なう。
また、溝深さはシンチレータ材1が完全に分離されるよ
うにするために、溝8の底がシリコンフォトダイオード
2に達する深さに設定する。このとき、同時に隔壁板固
定用のブロック7にも同じ深さの溝8aを切る。
うにするために、溝8の底がシリコンフォトダイオード
2に達する深さに設定する。このとき、同時に隔壁板固
定用のブロック7にも同じ深さの溝8aを切る。
最後にこの溝8,8aに隔壁板3を挿入し隔壁板固定用
のブロック7の部分を接着剤5で固定する。
のブロック7の部分を接着剤5で固定する。
ここでは、隔壁板固定用のブロック7を印刷配線板4に
固定した後に溝8,8aを切っているが、所定の深さ、
ピッチで溝加工したものをシンチレータ材1の溝加工が
終了したものに取り付けることによっても同様のものが
得られる。
固定した後に溝8,8aを切っているが、所定の深さ、
ピッチで溝加工したものをシンチレータ材1の溝加工が
終了したものに取り付けることによっても同様のものが
得られる。
このような構造とすることによって、シンチレータ材1
の溝部分への接着剤5の浸透をまったく無くすことがで
きる。
の溝部分への接着剤5の浸透をまったく無くすことがで
きる。
このために、各素子間のX線検出特性は、ばらつきのな
い均一なものにすることができる。
い均一なものにすることができる。
また、シンチレータ材1への浸透をまったく考慮しなく
てもよいことから接着剤5の粘性や材料に対するぬれ性
など考慮せずに選択することができるので、硬化速度の
早い低粘度のアクリル系接着剤や紫外線硬化型の物など
の使用も可能である。
てもよいことから接着剤5の粘性や材料に対するぬれ性
など考慮せずに選択することができるので、硬化速度の
早い低粘度のアクリル系接着剤や紫外線硬化型の物など
の使用も可能である。
このように1作業性にあわせて幅広く接着剤を選択する
ことが可能であるという効果も生じる。
ことが可能であるという効果も生じる。
第1図は、本発明の実施例を示したもので、(a)は外
観を、(b)は断面を、(Q)はX線入射側から見た外
観を示したものである。 第2図は1本実施例のX線検出素子アレーの製作過程を
示した図である。 第3図は、従来の例を示したもので、(a)は外観を、
(b)は断面を示したものである。 第4図は、従来のX線検出素子アレーの製作過程を示し
た図である。 1・・・シンチレータ材、2・・・シリコンフォトダイ
オード、3・・・隔壁板、4・・・印刷配線板、5・・
・隔壁板固定用接着剤、6・・・透明接着剤、7・・・
隔壁板固定用ブロック、8,8a・・・溝。 享 圀 塔4
観を、(b)は断面を、(Q)はX線入射側から見た外
観を示したものである。 第2図は1本実施例のX線検出素子アレーの製作過程を
示した図である。 第3図は、従来の例を示したもので、(a)は外観を、
(b)は断面を示したものである。 第4図は、従来のX線検出素子アレーの製作過程を示し
た図である。 1・・・シンチレータ材、2・・・シリコンフォトダイ
オード、3・・・隔壁板、4・・・印刷配線板、5・・
・隔壁板固定用接着剤、6・・・透明接着剤、7・・・
隔壁板固定用ブロック、8,8a・・・溝。 享 圀 塔4
Claims (1)
- 1、X線管と多素子の検出器を被検体を中心に対向して
配置し、回転しながら被検体の各方向からのX線透過デ
ータを計測し、そのデータから被検体の横断面のX線透
過率の分布画像を再構成するCT装置の構成のうち、入
射したX線の強度に応じて可視光を発光するシンチレー
タ材と受光面に入射した可視光を電流信号に変換する多
素子PIN型構造のシリコンフォトダイオードアレーを
組み合わせ、前記シンチレータ材と前記シリコンフォト
ダイオードを透明接着剤で張り合わせたあとに各チャン
ネル間に溝を切ることによつて分離し、その溝に隔壁板
を挿入しその端部を接着剤で固定する構造のX線検出器
において、シンチレータ材の両端部にシンチレータ材と
離隔して隔壁板固定用のブロックを設け、該ブロックに
て前記隔壁板を固定することを特徴とするCT装置用X
線検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1027430A JPH02208591A (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | Ct装置用x線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1027430A JPH02208591A (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | Ct装置用x線検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02208591A true JPH02208591A (ja) | 1990-08-20 |
Family
ID=12220896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1027430A Pending JPH02208591A (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | Ct装置用x線検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02208591A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL9400855A (nl) * | 1993-05-27 | 1994-12-16 | Hitachi Medical Corp | Stralingsdetectie-inrichting en werkwijze voor de vervaardiging daarvan. |
US5386122A (en) * | 1992-06-30 | 1995-01-31 | Hitachi Medical Corporation | Radiation detector and method for making the same |
US5965893A (en) * | 1996-06-28 | 1999-10-12 | Shimadzu Corporation | X-ray CT solid-state detector |
US8519339B2 (en) | 2009-07-21 | 2013-08-27 | Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs | Rare-earth halide scintillator coated with a light absorber or light reflector |
-
1989
- 1989-02-08 JP JP1027430A patent/JPH02208591A/ja active Pending
Cited By (5)
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