JPH07500454A - 粒子検出器の空間分解能の改良 - Google Patents
粒子検出器の空間分解能の改良Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.改良された空間分解能を有するX線及び高エネルギー荷電粒子の検出器の製 造方法であって、 導電性表面を有する材料の基体層を用意する工程;a−Si:H、a−Ge:H 、またはその他の適当なアモルファス半導体材料を含む粒子検出器層を基体層の 導電性表面に形成する工程;粒子検出器層に隣接した導電性材料の導電層(これ は0.3μm≦λ≦0.7μmの範囲の波長λを有する入射光に対し少なくとも 部分的に透明である)を形成する工程(その結果、粒子検出器層は基体層と導電 層の間にある);導電層に隣接したパターン形成層(少なくとも所定の最小厚さ を有し、かつエッチング可能な材料を含む)を形成する工程(その結果、導電層 は粒子検出器層とパターン形成層の間にある); パターン形成層に所定のパターンをエッチングする工程(その結果、エッチング 可能な材料がパターン形成層の露出表面に横方向の幅dの複数のリッジまたは突 出部を形成する);及び その時の高エネルギー粒子の受容に応じて0.3〜0.7μmの範囲の波長の光 を生じるシンチレーション材料のシンチレーション層を、500μm/時間以下 の成長速度で、50℃≦T≦400℃の範囲の温度Tで、100d以下の厚さで 形成する工程 を含み、それによりシンチレーション材料が所定のパターンに一致する間隙によ り分離されたシリンダーまたはカラムを形成することを特徴とする検出器の製造 方法。 2.前記のシンチレーション層材料を、CsI、KI、RbI、CdS、Znx Cd1−xS、Gd2O2S、La2O2S、GaySe、CdWO3及びPb Ozからなる類から選ぶ工程を更に含む請求の範囲第1項に記載の方法。 3.前記の導電層材料を、ITO、TO、Al、Cr、Au、Ag、Pd及びP tからなる類から選ぶ工程を更に含む請求の範囲第1項に記載の方法。 4.前記のパターン形成層材料を、ポリイミド、アモルファスシリコン、結晶性 シリコン、アモルファスゲルマニウム、結晶性ゲルマニウム、または金属、例え ば、Al、Cr、Au、Ag、Pt及びPdからなる類から選ぶ工程を更に含む 請求の範囲第1項に記載の方法。 5.前記のパターン形成層の前記の所定のパターンを、三角形、四辺形、六角形 、卵形及び線形アレイパターンからなる類から選ぶ工程を更に含む請求の範囲第 4項に記載の方法。 6.前記のカラム間の前記の間隙を物質で充填する工程を更に含む請求の範囲第 1項に記載の方法。 7.前記のシンチレーション層の成長速度を250μm/時間以下であるように 選ぶ工程を更に含む請求の範囲第1項に記載の方法。 8.前記の温度Tを100℃≦T≦250℃の範囲にあるように選ぶ工程を更に 含む請求の範囲第1項に記載の方法。 9.前記のシンチレーション層の前記の厚さを50d以下であるように選ぶ工程 を更に含む請求の範囲第1項に記載の方法。 10.前記の横方向の幅dを2〜20μmの範囲にあるように選ぶ工程を更に含 む請求の範囲第1項に記載の方法。 11.改良された空間分解能を有するX線及び高エネルギー荷電粒子の検出器の 製造方法であって、 導電性表面を有し、かつエッチング可能な材料を含む材料の基体層を用意する工 程; 所定のパターンを基体の導電性表面にエッチングする工程(その結果、エッチン グ可能な材料が基体表面の導電性表面に横方向の幅dの複数の突出部を形成する ); その時の高エネルギー粒子の受容に応じて0.3μm≦λ≦0.7μmの範囲の 波長λの光を生じるシンチレーション材料のシンチレーション層を、500μm /時間以下の成長速度で、50℃≦T≦400℃の範囲の温度Tで、100d以 下の厚さで形成する工程 シンチレーション層の露出表面にシーラント材料の薄層を形成する工程(その結 果、シンチレーション層は基体層とエッチング可能な材料層の間にある);シー ラント材料層の露出表面に隣接した導電性材料の導電層(これは0.3μm≦λ ≦0.7μmの範囲にある波長を有する入射光に対し少なくとも部分的に透明で ある)を形成する工程(その結果、シーラント材料層はシンチレーション層と導 電層の間にある); 導電層の露出表面に隣接し、かつa−Si:H、a−Ge:H、またはその他の 適当なアモルファス半導体材料を含む粒子検出層を形成する工程を含み、それに よりシンチレーション材料が所定のパターンに一致する間隙により分離されたシ リンダーまたはカラムを形成することを特徴とする検出器の製造方法。 12.前記のシンチレーション層材料を、CsI、KI、RbI、CdS、Zn xCd1−xS、Gd2O2S、La2O2S、GaySe、CdWO3及びP bOzからなる類から選ぶ工程を更に含む請求の範囲第11項に記載の方法。 13.前記の導電層材料を、ITO、TO、Al、Cr、Au、Ag、Pd及び Ptからなる類から選ぶ工程を更に含む請求の範囲第11項に記載の方法。 14.前記のパターン形成層材料を、ポリイミド、アモルファスシリコン、結晶 性シリコン、アモルファスゲルマニウム、結晶性ゲルマニウム、または金属、例 えば、Al、Cr、Au、Ag、PtまたはPdからなる類から選ぶ工程を更に 含む請求の範囲第11項に記載の方法。 15.前記のパターン形成層の前記の所定のパターンを、三角形、四辺形、六角 形、卵形及び線形アレイパターンからなる類から選ぶ工程を更に含む請求の範囲 第14項に記載の方法。 16.前記のカラム間の前記の間隙を物質で充填する工程を更に含む請求の範囲 第11項に記載の方法。 18.前記の温度Tを100℃≦T≦250℃の範囲にあるように選ぶ工程を更 に含む請求の範囲第11項に記載の方法。 19.前記のシンチレーション層の前記の厚さを50d以下であるように選ぶ工 程を更に含む請求の範囲第11項に記載の方法。 20.前記の横方向の幅dを2〜20μmの範囲にあるように選ぶ工程を更に含 む請求の範囲第11項に記載の方法。 21.改良された空間分解能を有するX線及び高エネルギー荷電粒子の検出器の 製造方法であって、 その方法が、 材料の第一の基体層と、a−Si:H、a−Ge:H、またはその他の適当なア モルファス半導体材料を含み、かつ第一の基体層の露出表面に付着された粒子検 出器層とからなる第一の構造成分を形成する工程;露出表面にエッチング可能な 材料を含む材料の第二の基体層を形成し、所定のパターンを第二の基体層のエッ チング可能な材料にエッチングして、エッチング可能な材料の露出表面に、横方 向の幅dの複数のリッジまたは突出部を形成し、そして 高エネルギー粒子の受容に応じて0.3μm≦λ≦0.7μmの範囲にある波長 λを有する光を生じるシンチレーション材料のシンチレーション層を、500μ m/時間以下の成長速度で、50℃≦T≦400℃の範囲の温度Tで、100d 以下の厚さで形成することにより第二の構造成分を形成する工程(その結果、シ ンチレーション材料は、所定のパターンに一致する間隙により分離されたシリン ダーまたはカラムを形成する);及び第一の構造成分と第二の構造成分を一緒に する工程(その結果、粒子検出層の露出表面はシンチレーション層の露出表面に 隣接する) を含むことを特徴とする検出器の製造方法。 22.前記のシンチレーション層と前記の粒子検出層の間に位置された、光学上 透明な材料を用意して前記のシンチレーション層と前記の粒子検出器層を一緒に 保持する工程を更に含む請求の範囲第21項に記載の方法。 23.前記のシンチレーション層材料を、CsI、KI、RbI、CdS、Zn xCd1−xS、Gd202S、La2O2S、GaySe、CdWO3及びP bOzからなる類から選ぶ工程を更に含む請求の範囲第21項に記載の方法。 24.前記のパターン形成層材料を、ポリイミド、アモルファスシリコン、結晶 性シリコン、アモルファスゲルマニウム、結晶性ゲルマニウム、または金属、例 えば、Al、Cr、Au、Ag、Pt、もしくはPdからなる類から選ぶ工程を 更に含む請求の範囲第21項に記載の方法。 25.前記のパターン形成層の前記の所定のパターンを、三角形、四辺形、六角 形、卵形及び線形アレイパターンからなる類から選ぶ工程を更に含む請求の範囲 第21項に記載の方法。 26.前記のカラム間の前記の間隙を物質で充填する工程を更に含む請求の範囲 第21項に記載の方法。 27.前記のシンチレーション層の成長速度を250μm/時間以下であるよう に選ぶ工程を更に含む請求の範囲第21項に記載の方法。 28.前記の温度Tを100℃≦T≦250℃の範囲にあるように選ぶ工程を更 に含む請求の範囲第21項に記載の方法。 29.前記のシンチレーション層の前記の厚さを50d以下であるように選ぶ工 程を更に含む請求の範囲第21項に記載の方法。 30.前記の横方向の幅dを2〜20μmの範囲にあるように選ぶ工程を更に含 む請求の範囲第21項に記載の方法。 31.検出の改良された空間分解能を有するX線及び高エネルギー荷電粒子の検 出用装置であって、 その装置が、 導電性表面を有する第一の基体; 第一の基体の導電性表面に形成された粒子検出器層;粒子検出器層の露出表面に 形成された導電層;高エネルギー粒子の受容に応じて0.3μm≦λ≦0.7μ mの範囲にある波長λを有する光を生じるシンチレーション材料の複数のカラム として導電層の露出表面に形成されたシンチレーション層(シンチレーション材 料の隣接カラムは最大の横方向の幅dの間隙により分離されており、かつシンチ レーション材料のカラムは100d以下の高さを有する);及びシンチレーショ ン層の露出表面に形成されたシーラント層を含み、発光物質のカラム間の間隙が 導電層と発光層の間の界面、またはシーラント層と発光層の間の界面で所定のパ ターンに一致することを特徴とする検出用装置。 32.前記のシンチレーション層材料がCsI、KI、RbI、CdS、Znx Cd1−xS、Gd2O2S、La2O2S、GaySe、CdWO3及びPb Ozからなる類から選ばれる請求の範囲第31項に記載の装置。 33.前記の所定のパターンが三角形、四辺形、六角形、卵形及び線形アレイパ ターンからなる類から選ばれる請求の範囲第31項に記載の装置。 34.前記のシンチレーション材料の前記のカラムの前記の高さが50d以下で ある請求の範囲第31項に記載の装置。 35.材料が光及び/または亜原子粒子を吸収または反射する請求の範囲第6項 に記載の方法。 36.材料が300〜700μmの範囲の光を吸収する請求の範囲第35項に記 載の方法。 37.材料が稠密であり、かつ高いZ値を有する請求の範囲第35項に記載の方 法。 38.材料が色素、インキ、金属及びそれらの合金、有機化合物及び無機化合物 からなる群から選ばれる請求の範囲第35項に記載の方法。 39.材料がダイケム・ブルー、ヨウ素、TIO2、WCl6、並びに水銀及び その塩からなる群から選ばれる請求の範囲第38項に記載の方法。 40.蒸着を使用して材料を付着する請求の範囲第6項に記載の方法。 41.材料を溶質中で付着する請求の範囲第6項に記載の方法。 42.材料が光及び/または亜原子粒子を吸収または反射する請求の範囲第16 項に記載の方法。 43.材料が300〜700μmの範囲の光を吸収する請求の範囲第42項に記 載の方法。 44.材料が稠密であり、かつ高いZ値を有する請求の範囲第42項に記載の方 法。 45.材料が色素、インキ、金属及びそれらの合金、有機化合物及び無機化合物 からなる群から選ばれる請求の範囲第42項に記載の方法。 46.材料がダイケム・ブルー、ヨウ素、TIO2、WCl6、並びに水銀及び その塩からなる群から選ばれる請求の範囲第45項に記載の方法。 47.蒸着を使用して材料を付着する請求の範囲第16項に記載の方法。 48.材料を溶質中で付着する請求の範囲第16項に記載の方法。 49.材料が光及び/または亜原子粒子を吸収または反射する請求の範囲第26 項に記載の方法。 50.材料が300〜700μmの範囲の光を吸収する請求の範囲第49項に記 載の方法。 51.材料が稠密であり、かつ高いZ値を有する請求の範囲第49項に記載の方 法。 52.材料が色素、インキ、金属及びそれらの合金、有機化合物及び無機化合物 からなる群から選ばれる請求の範囲第49項に記載の方法。 53.材料がダイケム・ブルー、ヨウ素、TIO2、WCl6、並びに水銀及び その塩からなる群から選ばれる請求の範囲第52項に記載の方法。 54.蒸着を使用して材料を付着する請求の範囲第26項に記載の方法。 55.材料を溶質中で付着する請求の範囲第26項に記載の方法。
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