JPH09127248A - Radiation detector - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、医療診断用のＸ線
ＣＴ装置などに使用される固体放射線検出器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state radiation detector used in an X-ray CT apparatus for medical diagnosis.
【０００２】[0002]
【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置の概要を図２に、それに使
用される従来の固体放射線検出器の一例を図３に示す。
図２において、Ｘ線管２１から放射されるファン状Ｘ線
ビーム２２は被検体２３を透過し、コリメータ装置２４
を通った後にアレイ状に多数の放射線検出素子を並べた
放射線検出器２５で検出される。放射線検出器２５は、
シンチレータと光電変換素子の組み合わせが１６ないし
２４組程度並列している検出器ブロック１９をいくつか
連続して多角形状に配置したものであり、全体としてア
レイ状に構成されている。FIG. 2 shows an outline of an X-ray CT apparatus, and FIG. 3 shows an example of a conventional solid-state radiation detector used therein.
In FIG. 2, a fan-shaped X-ray beam 22 emitted from an X-ray tube 21 passes through a subject 23 and a collimator device 24.
After passing through, it is detected by a radiation detector 25 in which a large number of radiation detecting elements are arranged in an array. The radiation detector 25 is
A combination of 16 to 24 sets of scintillators and photoelectric conversion elements arranged in parallel is arranged in a plurality of detector blocks 19 in a continuous polygonal shape, and is configured as an array as a whole.
【０００３】図３はコリメータ装置２４の一部と検出器
ブロック１９の概略を示したものである。検出器ブロッ
ク１９は、シンチレータが所定の個数だけ並列しそれら
が個別に分離されているシンチレータアレイ１１と、そ
れに対応したピッチで光電変換素子であるフォトダイオ
ードが所定個数だけ並列配置されたフォトダイオードア
レイ１３とをマザーボード１４上に組み立てたものであ
る。コリメータ１６はＷやＭｏなど原子番号が高くＸ線
遮蔽能力の高い薄板をＸ線管の焦点を向くように等角度
間隔に配置したものであり、このコリメータは、コリメ
ータの個々の板がシンチレータアレイ１３の個々のシン
チレータのちょうど境界に位置するように精密な位置合
わせが行われ、コリメータによって方向を規制された放
射線がシンチレータとフォトダイオードから構成される
放射線検出素子によって効率的に検出されるようにして
いた。FIG. 3 schematically shows a part of the collimator device 24 and the detector block 19. The detector block 19 includes a scintillator array 11 in which a predetermined number of scintillators are arranged in parallel and are individually separated, and a photodiode array in which a predetermined number of photodiodes, which are photoelectric conversion elements, are arranged in parallel at a pitch corresponding to the scintillator array 11. 13 and 13 are assembled on the motherboard 14. The collimator 16 is a thin plate having a high atomic number such as W and Mo and having a high X-ray shielding ability and arranged at equal angular intervals so as to face the focal point of the X-ray tube. In this collimator, each plate of the collimator is a scintillator array. Precise alignment is performed so that it is located exactly at the boundary of the 13 individual scintillators, so that the radiation regulated by the collimator is efficiently detected by the radiation detection element composed of the scintillator and the photodiode. Was there.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】コリメータ板や放射線
検出素子の並列方向のピッチは約１ｍｍ程度と小さく、
また各素子は多少のピッチ誤差を含み、それが多数並列
しているので、コリメータと放射線検出器の位置合わせ
は大変むずかしいものである。従来の方法では、コリメ
ータ装置と検出器ブロックは別々に製作し、コリメータ
板の間隔の中心とシンチレータの中心の位置が合致する
よう位置合わせを行いながらコリメータ装置と検出器ブ
ロックをハウジングなどに取り付けていた。それらの相
対的組み立て位置の精度は、取り付けるためのハウジン
グの加工精度に頼り、またジグを使うなどして精度を上
げるようにしていたが、コリメータや放射線検出器は多
数の部材によって組み立てられており、取り付け台など
を介しながらシンチレータとコリメータの相対的位置の
精度を上げることは非常に困難であった。The pitch of the collimator plates and the radiation detecting elements in the parallel direction is as small as about 1 mm,
Further, since each element has some pitch error and a large number of them are arranged in parallel, alignment of the collimator and the radiation detector is very difficult. In the conventional method, the collimator device and the detector block are manufactured separately, and the collimator device and the detector block are attached to the housing while aligning so that the center of the interval of the collimator plate and the center of the scintillator match. It was The accuracy of their relative assembly positions depended on the processing accuracy of the housing for mounting, and the accuracy was improved by using a jig, etc., but the collimator and radiation detector are assembled by many members. However, it was very difficult to improve the accuracy of the relative position of the scintillator and the collimator via the mounting base.
【０００５】本発明は、コリメータの個々の板とシンチ
レータの相対的位置が容易に合わせられる放射線検出器
を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a radiation detector in which the relative positions of the individual plates of the collimator and the scintillator can be easily adjusted.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、放射線を受けて光を発生するシンチレー
タとこの光を受けて電気信号に変換する光電変換素子と
を組み合わせてなる放射線検出素子を複数組並列配置し
て構成した放射線検出器において、各シンチレータ間の
隣接境界部分にコリメータ板を差し込むための溝を形成
した。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a radiation comprising a scintillator which receives radiation to generate light and a photoelectric conversion element which receives the light and converts it into an electric signal. In a radiation detector configured by arranging a plurality of detection elements in parallel, a groove for inserting a collimator plate is formed at an adjacent boundary portion between each scintillator.
【０００７】コリメータ板は放射線検出器の前面に配置
して入射してくる放射線の方向を規制するものである
が、このコリメータ板と放射線検出器の個々の検出素子
の位置合わせが重要である。本発明の検出器ではあらか
じめ固定して配設されたコリメータの各板に対して、シ
ンチレータに形成された溝を合わせて差し込むことによ
り簡単に位置合わせを行うことができる。The collimator plate is arranged on the front surface of the radiation detector to regulate the direction of the incident radiation, and the alignment between the collimator plate and the individual detection elements of the radiation detector is important. In the detector of the present invention, it is possible to easily perform alignment by inserting the grooves formed in the scintillator into the respective plates of the collimator which are fixedly arranged in advance.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１に示
す。図１（ａ）は蛍光体と半導体を使った放射線検出器
ブロック９を示したものであり、放射線（Ｘ線）を受け
て光を発生するシンチレータ１とこの光を受けて電気信
号に変換するフォトダイオード３がマザーボード４上に
組み立てられたものである。フォトダイオード３は一つ
のシリコン基板にＰＩＮタイプやＰＮタイプのフォトダ
イオードを所定ピッチで所定個数だけアレイ状に形成し
たものであり、有感部８で各シンチレータからの光を個
別に検出する。シンチレータはフォトダイオードの並び
のピッチと同じピッチでセパレータ２を間に挟んでアレ
イ状に形成してあり、各フォトダイオードの中心とそれ
に対応したシンチレータの中心が一致するように互いに
接着されている。セパレータ２は光を反射する白色ポリ
エステルフィルムなどからなり、あるシンチレータで発
生した光がその隣にあるシンチレータやフォトダイオー
ドに入射しないように個々のシンチレータを分離するも
のであって、放射線検出素子間のクロストークを防いで
いる。セパレータの厚さは１５０μｍ程度である。シン
チレータとフォトダイオードの組からなる放射線検出素
子の並列方向のピッチは１ｍｍ程度であり、これが１６
〜２４個ほど一次元状に並んで一つの検出器ブロック９
を形成している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION One embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 1A shows a radiation detector block 9 using a phosphor and a semiconductor. The scintillator 1 receives radiation (X-rays) to generate light and the light is converted into an electric signal. The photodiode 3 is assembled on the mother board 4. The photodiodes 3 are PIN-type or PN-type photodiodes formed in an array on a single silicon substrate at a predetermined pitch, and the sensitive section 8 individually detects light from each scintillator. The scintillators are formed in an array with the separators 2 interposed therebetween at the same pitch as the arrangement of the photodiodes, and the scintillators are bonded to each other so that the centers of the photodiodes and the centers of the corresponding scintillators coincide with each other. The separator 2 is made of a white polyester film or the like that reflects light, and separates each scintillator so that light generated by a scintillator does not enter the scintillator or photodiode next to it. Prevents crosstalk. The thickness of the separator is about 150 μm. The pitch in the parallel direction of the radiation detection elements composed of the scintillator and the photodiode is about 1 mm, which is 16 mm.
~ 24 detector blocks arranged in a one-dimensional array 9
Is formed.
【０００９】各シンチレータ同士の隣接境界部分で放射
線の入射する面には溝５が形成されている。この溝は幅
２００〜４５０μｍ、深さ２００〜５００μｍ程度の大
きさであって、図１（ｂ）に示すように、コリメータの
各板６を差し込むためのものである。コリメータ板６は
ＷやＭｏなどからなる厚さ２００〜４００μｍの金属板
であるが、シンチレータに形成される溝５の幅はコリメ
ータ板の厚さに応じてそれより数十μｍ大きく形成す
る。この溝５は、シンチレータアレイの製作後にダイシ
ングマシーンなどにより形成することができる。A groove 5 is formed on the surface of the adjacent scintillators where radiation enters. This groove has a width of about 200 to 450 μm and a depth of about 200 to 500 μm, and is for inserting each plate 6 of the collimator as shown in FIG. 1B. The collimator plate 6 is a metal plate made of W or Mo and having a thickness of 200 to 400 μm, and the width of the groove 5 formed in the scintillator is formed to be several tens μm larger than that depending on the thickness of the collimator plate. The groove 5 can be formed by a dicing machine or the like after the scintillator array is manufactured.
【００１０】シンチレータの放射線入射面や溝５にはシ
ンチレータ内部で発生した光が外に逃げないようにする
ための反射膜を、白色フィルムを貼り付けたり白色塗料
を塗るなどして形成してもよいことはもちろんである。A reflection film for preventing the light generated inside the scintillator from escaping outside may be formed on the radiation incident surface of the scintillator or the groove 5 by pasting a white film or painting a white paint. Of course good things.
【００１１】コリメータ板は図２で説明したようにコリ
メータ装置２４として放射線検出器２５とは別にフレー
ムなどに固定されているものである。コリメータ装置と
検出器ブロック１９の相対的位置合わせは次のようにし
て行う。コリメータ板６は、Ｘ線管の焦点位置を中心と
する円周に沿うように並列して配置されているが、この
コリメータ板６の位置に、図１（ａ）に示した検出器ブ
ロックの溝５を合わせて、各溝５がそれに対応する各コ
リメータ板６にはまりこむように検出器ブロック９を組
立者が微調整し、その後検出器ブロックをフレームなど
に固定する。溝５の幅はコリメータ板の厚さに比べて多
少の余裕を持つような大きさになっており、またコリメ
ータ板は薄いので多少の柔軟性を持ち、溝５とコリメー
タ板は容易に互いに組み合わされる。図３に示した従来
例に比べて、図１（ｂ）で説明した方法はコリメータ板
とシンチレータの溝がはめ合わされたという手応えがあ
るから、また、一度はめ合わされればずれにくくなるか
らコリメータと検出器ブロックの位置あわせが非常に容
易である。As described with reference to FIG. 2, the collimator plate is fixed to the frame or the like as the collimator device 24 separately from the radiation detector 25. Relative alignment between the collimator device and the detector block 19 is performed as follows. The collimator plates 6 are arranged side by side along the circumference centered on the focal position of the X-ray tube. At the position of this collimator plate 6, the detector block shown in FIG. The assembler finely adjusts the detector blocks 9 so that the grooves 5 fit together into the corresponding collimator plates 6 and then the detector blocks are fixed to a frame or the like. The width of the groove 5 is sized so as to have some margin compared to the thickness of the collimator plate, and since the collimator plate is thin, it has some flexibility, and the groove 5 and the collimator plate can be easily combined with each other. Be done. Compared with the conventional example shown in FIG. 3, the method described with reference to FIG. 1 (b) has a feeling that the grooves of the collimator plate and the scintillator have been fitted together, and once fitted together, it is difficult to displace the collimator plate. Positioning of the detector block is very easy.
【００１２】[0012]
【発明の効果】本発明によれば、各シンチレータの境界
部分に溝を形成し、この溝にコリメータ板を差し込むよ
うにしたから、コリメータと放射線検出器の位置あわせ
が容易であり、コリメータによって方向を規制された放
射線を確実に検出器によって検出することができる。According to the present invention, since a groove is formed at the boundary of each scintillator and a collimator plate is inserted into this groove, it is easy to align the collimator and the radiation detector, and the direction can be adjusted by the collimator. The regulated radiation can be reliably detected by the detector.
【００１３】また本発明の放射線検出器を使用したＸ線
ＣＴ装置では、コリメータの各板がシンチレータのＸ線
入射面に差し込まれているから、あるコリメータの間を
通ったＸ線が隣のシンチレータに入射することがないの
で放射線検出素子間のクロストークが少なくなり、鮮明
な画像が得られる。Further, in the X-ray CT apparatus using the radiation detector of the present invention, since each plate of the collimator is inserted in the X-ray incident surface of the scintillator, the X-rays passing between certain collimators are adjacent scintillators. Since it is not incident on, the crosstalk between the radiation detecting elements is reduced and a clear image can be obtained.
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】Ｘ線ＣＴ装置の概略を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an outline of an X-ray CT apparatus.
【図３】従来の放射線検出器とコリメータ板を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing a conventional radiation detector and a collimator plate.
１…シンチレータ ２…セパレータ ３…フォトダイオード ４…マザーボード ５…溝 ６…コリメータ板 ８…有感部 ９…検出器ブロック １１…シンチレータアレイ １３…フォトダイオードアレイ １４…マザーボード １９…検出器ブロック ２１…Ｘ線管 ２２…ファン状Ｘ線ビーム ２３…被検体 ２４…コリメータ装置 ２５…放射線検出器 1 ... Scintillator 2 ... Separator 3 ... Photodiode 4 ... Motherboard 5 ... Groove 6 ... Collimator plate 8 ... Sensitive part 9 ... Detector block 11 ... Scintillator array 13 ... Photodiode array 14 ... Motherboard 19 ... Detector block 21 ... X Ray tube 22 ... Fan-shaped X-ray beam 23 ... Subject 24 ... Collimator device 25 ... Radiation detector
Claims (1)
タとこの光を受けて電気信号に変換する光電変換素子と
を組み合わせてなる放射線検出素子を複数組並列配置し
て構成した放射線検出器において、各シンチレータ間の
隣接境界部分にコリメータ板を差し込むための溝を形成
したことを特徴とする放射線検出器。1. A radiation detector configured by arranging a plurality of sets of radiation detection elements in parallel, each of which is formed by combining a scintillator which receives radiation to generate light and a photoelectric conversion element which receives the light and converts it into an electric signal. A radiation detector characterized in that a groove for inserting a collimator plate is formed at an adjacent boundary portion between each scintillator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28385295A JPH09127248A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Radiation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28385295A JPH09127248A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Radiation detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127248A true JPH09127248A (en) | 1997-05-16 |
Family
ID=17671010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28385295A Pending JPH09127248A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Radiation detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09127248A (en) |
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-
1995
- 1995-10-31 JP JP28385295A patent/JPH09127248A/en active Pending
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