JPH085747A - シンチレーションカメラ - Google Patents
シンチレーションカメラInfo
- Publication number
- JPH085747A JPH085747A JP16057994A JP16057994A JPH085747A JP H085747 A JPH085747 A JP H085747A JP 16057994 A JP16057994 A JP 16057994A JP 16057994 A JP16057994 A JP 16057994A JP H085747 A JPH085747 A JP H085747A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- apd
- scintillator
- module
- camera
- light
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カメラヘッド部の厚さを薄くし、重量を軽く
して、取り回しを容易にする。 【構成】 シンチレータ１１の裏面側にライトガイド２
１を介して多数のＡＰＤモジュール３１を配列する。Ａ
ＰＤモジュール３１は、４個のＡＰＤチップ３２と、こ
れらを冷却するための冷却素子３３と、さらにこの冷却
素子３３に支柱３４を介して結合された基板３５とから
なる。
して、取り回しを容易にする。 【構成】 シンチレータ１１の裏面側にライトガイド２
１を介して多数のＡＰＤモジュール３１を配列する。Ａ
ＰＤモジュール３１は、４個のＡＰＤチップ３２と、こ
れらを冷却するための冷却素子３３と、さらにこの冷却
素子３３に支柱３４を介して結合された基板３５とから
なる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、シンチレーションカ
メラに関する。
メラに関する。
【０００２】
【従来の技術】シンチレーションカメラは、放射線を、
その入射位置とともに検出するものである。すなわち、
通常、ＮａＩ（Ｔｌ）などからなる平板状のシンチレー
タを用い、その一つの表面にコリメータなどを介してガ
ンマ線などの放射線を導き、その平面内での１点でシン
チレーション発光を生じさせ、その光を他方の表面に並
べた光電変換器でとらえ、各光電変換器が検出した光の
強度から、より近い位置では入射光強度が大きいという
ことを利用して、発光位置を表わす位置信号を得る。
その入射位置とともに検出するものである。すなわち、
通常、ＮａＩ（Ｔｌ）などからなる平板状のシンチレー
タを用い、その一つの表面にコリメータなどを介してガ
ンマ線などの放射線を導き、その平面内での１点でシン
チレーション発光を生じさせ、その光を他方の表面に並
べた光電変換器でとらえ、各光電変換器が検出した光の
強度から、より近い位置では入射光強度が大きいという
ことを利用して、発光位置を表わす位置信号を得る。
【０００３】シンチレーションカメラの構成としては、
平板状のシンチレータと、その前面（検出面）側に配置
されたコリメータと、後面側に密着させられたライトガ
イドと、このライトガイドの表面に２次元配列された光
電変換器とからカメラのヘッド部が構成されることにな
る。そして、従来では、この光電変換器としてＰＭＴ
（フォトマルチプライア）が使用されている。
平板状のシンチレータと、その前面（検出面）側に配置
されたコリメータと、後面側に密着させられたライトガ
イドと、このライトガイドの表面に２次元配列された光
電変換器とからカメラのヘッド部が構成されることにな
る。そして、従来では、この光電変換器としてＰＭＴ
（フォトマルチプライア）が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようにＰＭＴを用いるのでは、カメラのヘッド部をコン
パクトにできないなどの問題があった。すなわち、ＰＭ
Ｔは通常高さが５０ｍｍほどあり、これを多数並べるた
め、カメラヘッド部の厚さもそれに応じた厚いものとな
らざるを得ないし、重量も大きくなる。さらにＰＭＴは
光電面における光電変換効率の均一性が悪いという欠点
を有している。また、ＰＭＴは機械的振動や磁界に弱
く、さらに経年劣化が生じる。
ようにＰＭＴを用いるのでは、カメラのヘッド部をコン
パクトにできないなどの問題があった。すなわち、ＰＭ
Ｔは通常高さが５０ｍｍほどあり、これを多数並べるた
め、カメラヘッド部の厚さもそれに応じた厚いものとな
らざるを得ないし、重量も大きくなる。さらにＰＭＴは
光電面における光電変換効率の均一性が悪いという欠点
を有している。また、ＰＭＴは機械的振動や磁界に弱
く、さらに経年劣化が生じる。
【０００５】この発明は、上記に鑑み、カメラヘッド部
の厚さおよび重量を減少させて取り回しを容易化すると
ともに、ＰＭＴの欠点を回避し、性能が高く、品質管理
の容易な、シンチレーションカメラを提供することを目
的とする。
の厚さおよび重量を減少させて取り回しを容易化すると
ともに、ＰＭＴの欠点を回避し、性能が高く、品質管理
の容易な、シンチレーションカメラを提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるシンチレーションカメラにおいて
は、１枚の平板状シンチレータと、該シンチレータの放
射線入射面とは反対側の面に配列された、各々が複数の
半導体光検出素子を配列して構成されている、複数の半
導体光検出モジュールと、該半導体光検出モジュールの
各半導体光検出素子の光検出面と上記シンチレータ表面
との間に光学的に結合された、相互に光学的に独立なラ
イトガイドとを有することが特徴となっている。
め、この発明によるシンチレーションカメラにおいて
は、１枚の平板状シンチレータと、該シンチレータの放
射線入射面とは反対側の面に配列された、各々が複数の
半導体光検出素子を配列して構成されている、複数の半
導体光検出モジュールと、該半導体光検出モジュールの
各半導体光検出素子の光検出面と上記シンチレータ表面
との間に光学的に結合された、相互に光学的に独立なラ
イトガイドとを有することが特徴となっている。
【０００７】
【作用】半導体光検出素子を複数配列してモジュール化
した半導体光検出モジュールをシンチレータの裏面に多
数配列しているため、半導体光検出モジュールは薄い形
状に形成できるので、カメラヘッド部の厚さを薄くし、
重量を軽くして、カメラヘッド部としての取り回しを容
易にすることができる。半導体光検出モジュールにおい
て、複数の半導体光検出素子の各々で入射光量に応じた
出力が得られるため、光の検出点の密度を高くできる。
そのため、これら各半導体光検出素子の出力の大きさか
ら、発光点の位置を求めるとき、その位置精度を高くで
きる。つまりシンチレーションカメラとしての空間分解
能を向上できる。各半導体光検出素子を光検出性能の高
いものとすることにより、シンチレーションカメラとし
てのエネルギー分解能、直線性、均一性および寿命を向
上させることができる。また、半導体光検出素子の方が
一般に電子管であるフォトマルチプライアよりも製造容
易で品質管理も容易であるから、シンチレーションカメ
ラとしての製造および品質管理の容易性も得られる。
した半導体光検出モジュールをシンチレータの裏面に多
数配列しているため、半導体光検出モジュールは薄い形
状に形成できるので、カメラヘッド部の厚さを薄くし、
重量を軽くして、カメラヘッド部としての取り回しを容
易にすることができる。半導体光検出モジュールにおい
て、複数の半導体光検出素子の各々で入射光量に応じた
出力が得られるため、光の検出点の密度を高くできる。
そのため、これら各半導体光検出素子の出力の大きさか
ら、発光点の位置を求めるとき、その位置精度を高くで
きる。つまりシンチレーションカメラとしての空間分解
能を向上できる。各半導体光検出素子を光検出性能の高
いものとすることにより、シンチレーションカメラとし
てのエネルギー分解能、直線性、均一性および寿命を向
上させることができる。また、半導体光検出素子の方が
一般に電子管であるフォトマルチプライアよりも製造容
易で品質管理も容易であるから、シンチレーションカメ
ラとしての製造および品質管理の容易性も得られる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図１に示すよう
に、シンチレータ１１の裏面側（図では上側）にライト
ガイド２１を介してＡＰＤモジュール３１が接着されて
いる。シンチレータ１１の表面側（図では下側）は放射
線入射面となっており、図示しないがシンチレータ１１
に入射する放射線をコリメートし、所定方向の放射線の
みがシンチレータ１１に入射するようにするコリメータ
が取り付けられる。
図面を参照しながら詳細に説明する。図１に示すよう
に、シンチレータ１１の裏面側（図では上側）にライト
ガイド２１を介してＡＰＤモジュール３１が接着されて
いる。シンチレータ１１の表面側（図では下側）は放射
線入射面となっており、図示しないがシンチレータ１１
に入射する放射線をコリメートし、所定方向の放射線の
みがシンチレータ１１に入射するようにするコリメータ
が取り付けられる。
【０００９】ＡＰＤモジュール３１は、この実施例では
図２にも示すように４個のＡＰＤチップ３２と、これら
を冷却するための冷却素子３３と、さらにこの冷却素子
３３に支柱３４を介して結合された基板３５とからな
る。このＡＰＤチップ３２は光電変換機能を有するＡＰ
Ｄ（アバランシェフォトダイオード）が１枚のシリコン
ウェハ上に形成されたものである。４個のＡＰＤチップ
３２の間ではクロストークはない。このＡＰＤは温度の
変化により増幅度が変化するため、冷却して温度を一定
に保つ必要がある。そのためにペルチェ素子などの電子
熱冷却素子３３が、これらＡＰＤチップ３２に熱接合さ
れている。そして、この冷却素子３３の上側には、断熱
材で作られた支柱３４を介して基板３５が固定される。
この基板３５には、ＡＰＤチップ３２からの信号を増幅
するプリアンプや冷却素子３３のコントローラなどの回
路や、信号あるいは電源のためのコネクタ３６などが設
けられる。冷却素子３３の側と基板３５の側との間には
信号等の伝達用にリード線が設けられる。
図２にも示すように４個のＡＰＤチップ３２と、これら
を冷却するための冷却素子３３と、さらにこの冷却素子
３３に支柱３４を介して結合された基板３５とからな
る。このＡＰＤチップ３２は光電変換機能を有するＡＰ
Ｄ（アバランシェフォトダイオード）が１枚のシリコン
ウェハ上に形成されたものである。４個のＡＰＤチップ
３２の間ではクロストークはない。このＡＰＤは温度の
変化により増幅度が変化するため、冷却して温度を一定
に保つ必要がある。そのためにペルチェ素子などの電子
熱冷却素子３３が、これらＡＰＤチップ３２に熱接合さ
れている。そして、この冷却素子３３の上側には、断熱
材で作られた支柱３４を介して基板３５が固定される。
この基板３５には、ＡＰＤチップ３２からの信号を増幅
するプリアンプや冷却素子３３のコントローラなどの回
路や、信号あるいは電源のためのコネクタ３６などが設
けられる。冷却素子３３の側と基板３５の側との間には
信号等の伝達用にリード線が設けられる。
【００１０】このＡＰＤモジュール３１のＡＰＤチップ
３２がシンチレータ１１の裏面に、ライトガイド２１を
介して光学的に結合される。すなわち、シンチレータ１
１とライトガイド２１との間、およびライトガイド２１
とＡＰＤチップ３２との間は、光学的接着剤２２により
接着される。そして、このライトガイド２１は個々のＡ
ＰＤチップ３２ごとに独立しており、シンチレータ１１
およびＡＰＤチップ３２との接着面以外の表面には反射
材２３が塗布されて光学的独立性が確保されるようにし
ている。ライトガイド２１はたとえばパイレックスガラ
スやエポキシなどからなる。
３２がシンチレータ１１の裏面に、ライトガイド２１を
介して光学的に結合される。すなわち、シンチレータ１
１とライトガイド２１との間、およびライトガイド２１
とＡＰＤチップ３２との間は、光学的接着剤２２により
接着される。そして、このライトガイド２１は個々のＡ
ＰＤチップ３２ごとに独立しており、シンチレータ１１
およびＡＰＤチップ３２との接着面以外の表面には反射
材２３が塗布されて光学的独立性が確保されるようにし
ている。ライトガイド２１はたとえばパイレックスガラ
スやエポキシなどからなる。
【００１１】ＡＰＤモジュール３１は、正面（図１の上
側）から見ると、この実施例では図２に示すように正方
形となっており、その上に正方形のＡＰＤチップ３２が
４個図２に示すように並ぶ。すなわち、このＡＰＤモジ
ュール３１では、ＡＰＤチップ３２の正方形の光電検出
面が縦方向に２個、横方向に２個マトリクス状に配列さ
れたことになる。これにより、ＡＰＤモジュール３１で
は、それを４分割（縦・横に２×２に）した各点に入射
した光量に応じた出力が得られる。
側）から見ると、この実施例では図２に示すように正方
形となっており、その上に正方形のＡＰＤチップ３２が
４個図２に示すように並ぶ。すなわち、このＡＰＤモジ
ュール３１では、ＡＰＤチップ３２の正方形の光電検出
面が縦方向に２個、横方向に２個マトリクス状に配列さ
れたことになる。これにより、ＡＰＤモジュール３１で
は、それを４分割（縦・横に２×２に）した各点に入射
した光量に応じた出力が得られる。
【００１２】このように形成されたＡＰＤモジュール３
１が、カメラヘッド部全体としては、図３に示すよう
に、たとえば縦・横に９×１３個、矩形の平板状シンチ
レータ１１の裏面に配列される。ＡＰＤモジュール３１
は上記のように４分割した各点で光検出できるので、そ
れら各点の光量により発光位置を演算することによっ
て、図３の砂目状部分４１ならば発光位置を正確に求め
ることができ、シンチレータ１１の全周囲の端部の狭い
領域のみが発光位置を求められない領域となる。つまり
この砂目状部分４１がシンチレーションカメラとしての
有効視野ということになり、シンチレータ１１の広さに
比較してやや小さいだけの大きなものとすることができ
る。。
１が、カメラヘッド部全体としては、図３に示すよう
に、たとえば縦・横に９×１３個、矩形の平板状シンチ
レータ１１の裏面に配列される。ＡＰＤモジュール３１
は上記のように４分割した各点で光検出できるので、そ
れら各点の光量により発光位置を演算することによっ
て、図３の砂目状部分４１ならば発光位置を正確に求め
ることができ、シンチレータ１１の全周囲の端部の狭い
領域のみが発光位置を求められない領域となる。つまり
この砂目状部分４１がシンチレーションカメラとしての
有効視野ということになり、シンチレータ１１の広さに
比較してやや小さいだけの大きなものとすることができ
る。。
【００１３】このようにＡＰＤモジュール３１をシンチ
レータ１１の裏面に配列することにより、カメラヘッド
部の厚さを薄くすることができる。さらにＡＰＤモジュ
ール３１において複数のＡＰＤチップ３２が配列される
ので、各ＡＰＤチップ３２を小さくして光検出点の密度
を高めることができる。そのため、ＡＰＤはフォトマル
チプライアと比較して出力特性が優れることとあいまっ
て、シンチレーションカメラとしてのエネルギー分解
能、空間分解能、直線性、均一性および寿命を向上させ
ることができる。
レータ１１の裏面に配列することにより、カメラヘッド
部の厚さを薄くすることができる。さらにＡＰＤモジュ
ール３１において複数のＡＰＤチップ３２が配列される
ので、各ＡＰＤチップ３２を小さくして光検出点の密度
を高めることができる。そのため、ＡＰＤはフォトマル
チプライアと比較して出力特性が優れることとあいまっ
て、シンチレーションカメラとしてのエネルギー分解
能、空間分解能、直線性、均一性および寿命を向上させ
ることができる。
【００１４】なお、ＡＰＤモジュール３１はシンチレー
タ１１の裏面だけでなく、図４に示すように、端面にも
ＡＰＤモジュール３１を配置してもよい。こうすると、
シンチレータ１１の端面に向かった光も検出できるよう
になるため、有効視野４１を拡大し、シンチレータ１１
の広さと同等なものとすることができる。
タ１１の裏面だけでなく、図４に示すように、端面にも
ＡＰＤモジュール３１を配置してもよい。こうすると、
シンチレータ１１の端面に向かった光も検出できるよう
になるため、有効視野４１を拡大し、シンチレータ１１
の広さと同等なものとすることができる。
【００１５】また、ＡＰＤモジュール３１の形状は上記
では正方形としているが、長方形等他の形状とすること
もできる。ＡＰＤモジュール３１内でのＡＰＤチップ３
２の形状も四角形以外をとることができるとともに、そ
れらの配列方法や配列数も２×２以外とすることが可能
である。さらにカメラヘッド部での、１個の平板状シン
チレータ１１に対するＡＰＤモジュール３１の配列に関
しても、上記のような９×１３の配列だけでなく、他の
配列の仕方ができる。また、ＡＰＤ以外の半導体光検出
素子を用いることも可能であり、これを１つのチップに
構成して上記と同様に組み立ててモジュール化できる。
では正方形としているが、長方形等他の形状とすること
もできる。ＡＰＤモジュール３１内でのＡＰＤチップ３
２の形状も四角形以外をとることができるとともに、そ
れらの配列方法や配列数も２×２以外とすることが可能
である。さらにカメラヘッド部での、１個の平板状シン
チレータ１１に対するＡＰＤモジュール３１の配列に関
しても、上記のような９×１３の配列だけでなく、他の
配列の仕方ができる。また、ＡＰＤ以外の半導体光検出
素子を用いることも可能であり、これを１つのチップに
構成して上記と同様に組み立ててモジュール化できる。
【００１６】
【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明のシンチレーションカメラによれば、半導体光検
出素子を複数配列してモジュール化した半導体光検出モ
ジュールをシンチレータの裏面に多数配列することによ
り、カメラヘッド部の厚さを薄くし、重量を軽くして、
カメラヘッド部としての取り回しを容易にすることがで
きる。さらに半導体光検出素子の光検出性能により、シ
ンチレーションカメラとしてのエネルギー分解能、空間
分解能、直線性、均一性および寿命を向上させることが
できるとともに、品質管理も容易なものとなる。
の発明のシンチレーションカメラによれば、半導体光検
出素子を複数配列してモジュール化した半導体光検出モ
ジュールをシンチレータの裏面に多数配列することによ
り、カメラヘッド部の厚さを薄くし、重量を軽くして、
カメラヘッド部としての取り回しを容易にすることがで
きる。さらに半導体光検出素子の光検出性能により、シ
ンチレーションカメラとしてのエネルギー分解能、空間
分解能、直線性、均一性および寿命を向上させることが
できるとともに、品質管理も容易なものとなる。
【図１】この発明の一実施例の一部を示す断面図。
【図２】同実施例のＡＰＤモジュールの模式的な平面
図。
図。
【図３】同実施例におけるＡＰＤモジュールの全体の配
列を模式的に示す平面図。
列を模式的に示す平面図。
【図４】他の実施例におけるＡＰＤモジュールの配列を
模式的に示す平面図。
模式的に示す平面図。
１１ シンチレータ ２１ ライトガイド ２２ 光学的接着剤 ２３ 反射材 ３１ ＡＰＤモジュール ３２ ＡＰＤチップ ３３ 冷却素子 ３４ 支柱 ３５ 基板 ３６ コネクタ ４１ 有効視野
Claims (1)
- 【請求項１】 １枚の平板状シンチレータと、該シンチ
レータの放射線入射面とは反対側の面に配列された、各
々が複数の半導体光検出素子を配列して構成されてい
る、複数の半導体光検出モジュールと、該半導体光検出
モジュールの各半導体光検出素子の光検出面と上記シン
チレータ表面との間に光学的に結合された、相互に光学
的に独立なライトガイドとを備えることを特徴とするシ
ンチレーションカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16057994A JPH085747A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | シンチレーションカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16057994A JPH085747A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | シンチレーションカメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085747A true JPH085747A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15718020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16057994A Pending JPH085747A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | シンチレーションカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085747A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1067402A2 (en) | 1999-07-08 | 2001-01-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Device and system for radiation image pickup |
| JP2008533484A (ja) * | 2005-03-16 | 2008-08-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 画素内処理回路を有するｘ線検出器 |
| JP2009112667A (ja) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Fujifilm Corp | 放射線画像撮影装置 |
| JP2011007693A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Toshiba Corp | 光電子増倍装置 |
| JP2013541799A (ja) * | 2010-07-30 | 2013-11-14 | パルセータ，エルエルシー | 密接に結合したシンチレータ−光電子増倍管の組合せを含む電子検出器、それを用いた電子顕微鏡及びｘ線検出器 |
| JP5415637B1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-02-12 | 上島 良司 | 放射線検出装置 |
| JP2016080656A (ja) * | 2014-10-22 | 2016-05-16 | 株式会社島津製作所 | 放射線検出器 |
-
1994
- 1994-06-20 JP JP16057994A patent/JPH085747A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1067402A2 (en) | 1999-07-08 | 2001-01-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Device and system for radiation image pickup |
| EP1067402A3 (en) * | 1999-07-08 | 2005-11-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Device and system for radiation image pickup |
| JP2008533484A (ja) * | 2005-03-16 | 2008-08-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 画素内処理回路を有するｘ線検出器 |
| US7626176B2 (en) | 2005-03-16 | 2009-12-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | X-ray detector with in-pixel processing circuits |
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| JP4733098B2 (ja) * | 2007-11-09 | 2011-07-27 | 富士フイルム株式会社 | 放射線画像撮影装置 |
| JP2011007693A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Toshiba Corp | 光電子増倍装置 |
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| JP2016080656A (ja) * | 2014-10-22 | 2016-05-16 | 株式会社島津製作所 | 放射線検出器 |
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