JPS6263880A - 放射線検出器 - Google Patents
放射線検出器Info
- Publication number
- JPS6263880A JPS6263880A JP60204036A JP20403685A JPS6263880A JP S6263880 A JPS6263880 A JP S6263880A JP 60204036 A JP60204036 A JP 60204036A JP 20403685 A JP20403685 A JP 20403685A JP S6263880 A JPS6263880 A JP S6263880A
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- Japan
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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】
〔技術分野〕
本発明は、計算機を利用したX線断層像撮影袋E(X線
CT装置)に用いる複数のシンチレータと複数の光な変
換素子よりなる多素子固体放射線検出器に係り、特に、
検出素子間のクロストークを低減させるために好適な検
出器のl111造に関するものである。
CT装置)に用いる複数のシンチレータと複数の光な変
換素子よりなる多素子固体放射線検出器に係り、特に、
検出素子間のクロストークを低減させるために好適な検
出器のl111造に関するものである。
まず、この発明に関するX線CT装置の−っの方式につ
いて説明する。扇形ビームX線を放射するX線源と、多
素子放射線検出器を所定の距離をとって対向させて設置
し、X線源と検出器の間の扇形ビーム内に被写体を中心
としてX線源と検出器を回転させ、多方向からX線を照
射してX線の強度分布を計測し、そのデータを計算機処
理することによって被写体の断層像を得る方式である。
いて説明する。扇形ビームX線を放射するX線源と、多
素子放射線検出器を所定の距離をとって対向させて設置
し、X線源と検出器の間の扇形ビーム内に被写体を中心
としてX線源と検出器を回転させ、多方向からX線を照
射してX線の強度分布を計測し、そのデータを計算機処
理することによって被写体の断層像を得る方式である。
この方式の装置では9多素子放射線検出器の特定の素子
に感度差があると、その素子に対応する同心円状偽像が
発生し易い欠点がある。
に感度差があると、その素子に対応する同心円状偽像が
発生し易い欠点がある。
そこで、シンチレータと光電変換素子よりなる多素子固
体放!!−を線検出器において、素子間の感度のばらつ
きが生ずる例を説明する。
体放!!−を線検出器において、素子間の感度のばらつ
きが生ずる例を説明する。
第4図は、4個の素子のブロックを用いる一例を示して
おり、シンチレータブロック13は、シンチレータA、
〜A4− B +〜B4で構成され、受光部5AI〜5
A、、5B1〜5B、からなる光電変換素子アレイ15
A、15Bの上に光電変換素子のシャント抵抗の低下防
止用の透明なシート14を介して固定されている。これ
らの4個の素子のブロックは、円孤状に配列され、光電
変換素子アレイ15Aは隣ブロックの光電変換素子アレ
イ15Bとすき間Cを隔てて、隣り合せとなっている。
おり、シンチレータブロック13は、シンチレータA、
〜A4− B +〜B4で構成され、受光部5AI〜5
A、、5B1〜5B、からなる光電変換素子アレイ15
A、15Bの上に光電変換素子のシャント抵抗の低下防
止用の透明なシート14を介して固定されている。これ
らの4個の素子のブロックは、円孤状に配列され、光電
変換素子アレイ15Aは隣ブロックの光電変換素子アレ
イ15Bとすき間Cを隔てて、隣り合せとなっている。
また、第5図は、シンチレータブロック13と光電変換
素子アレイ15A、15Bとの接続部の詳細な構造を示
しており、シンチレータブロック13に入射したX線1
8又は放射線は、光に変換されて光電変換素子アレイ1
5A、15Bの受光部5 A t〜5 Aa 、 5
B 1〜5B4に入射して電流信号に変換される。隣接
するシンチレータとは隔壁板11又は】2によって分離
さjx、例えばシンチレータA4で発光した光は対応す
る受光部5A4で受光し、強度分布を正確に測定できる
ようになっている。
素子アレイ15A、15Bとの接続部の詳細な構造を示
しており、シンチレータブロック13に入射したX線1
8又は放射線は、光に変換されて光電変換素子アレイ1
5A、15Bの受光部5 A t〜5 Aa 、 5
B 1〜5B4に入射して電流信号に変換される。隣接
するシンチレータとは隔壁板11又は】2によって分離
さjx、例えばシンチレータA4で発光した光は対応す
る受光部5A4で受光し、強度分布を正確に測定できる
ようになっている。
しかしながら、第5図において、シンチレータブロック
13のシンチレータA3の発光は、それに対応する光電
変換素子アレイ15Aの受光部5A3に入射する光9A
、不感帯8の方向に入射する光9及び隣接する受光部5
A aに入射する光10Aが発生する。また、シンチ
レータA4の発光は、それに対応する光電変換素子アレ
イ】45Aの受光部5A、に入射せずに隣の光電変換素
子アレイ15Bの不感帯8に入射する光lOが発生する
・PIN型シリコンフォトダイオードでは、不感帯であ
る真性半導体(i層)層に光が入射すると、エレクトロ
ンペアが発生する。その量は受光部の20〜30%で小
さいが、隣の素子の信号に混入して、いわゆるクロスト
ークとなり、素子間の信号差の分雅が悪くなる。また、
光電変換素子アレイ15Aと15Bとの接続部の素子に
おいては、すき間Cが存在するために、不感帯の方向に
入射する光10による隣°シンチレータB1に対応する
光電変換素子5B+への影響はほとんど発生しないこと
になる。このような状態であると、全素子に同一強度の
放射線が入射する場合には、シンチレータA4とシンチ
レータB1どの光出力差は呪われないが、入射放射線強
度が素子の配列方向に変化している場合には、光電変換
素子アレイの接続部に当る検出素子間が不連続な計測値
となる。このような計測値を用いて画像を作成すると、
光電変換素子アレイの接続部に当る検出素子により、リ
ング状又は、ストリーク状の偽像(アーチファクト)が
発生し9画像をいちじるしく変化させるという問題があ
った。
13のシンチレータA3の発光は、それに対応する光電
変換素子アレイ15Aの受光部5A3に入射する光9A
、不感帯8の方向に入射する光9及び隣接する受光部5
A aに入射する光10Aが発生する。また、シンチ
レータA4の発光は、それに対応する光電変換素子アレ
イ】45Aの受光部5A、に入射せずに隣の光電変換素
子アレイ15Bの不感帯8に入射する光lOが発生する
・PIN型シリコンフォトダイオードでは、不感帯であ
る真性半導体(i層)層に光が入射すると、エレクトロ
ンペアが発生する。その量は受光部の20〜30%で小
さいが、隣の素子の信号に混入して、いわゆるクロスト
ークとなり、素子間の信号差の分雅が悪くなる。また、
光電変換素子アレイ15Aと15Bとの接続部の素子に
おいては、すき間Cが存在するために、不感帯の方向に
入射する光10による隣°シンチレータB1に対応する
光電変換素子5B+への影響はほとんど発生しないこと
になる。このような状態であると、全素子に同一強度の
放射線が入射する場合には、シンチレータA4とシンチ
レータB1どの光出力差は呪われないが、入射放射線強
度が素子の配列方向に変化している場合には、光電変換
素子アレイの接続部に当る検出素子間が不連続な計測値
となる。このような計測値を用いて画像を作成すると、
光電変換素子アレイの接続部に当る検出素子により、リ
ング状又は、ストリーク状の偽像(アーチファクト)が
発生し9画像をいちじるしく変化させるという問題があ
った。
この問題点を解決する手段として9例えば、特開昭60
−58574号公報に記載されるような技術、すなわち
、シンチレータとフォトダイオード(光電変換素子)の
不感部分に位置するように不透明なストライブを形成し
た不感部分の幅より狭い透明なシートを介在させた放射
線検出器が提案されている。
−58574号公報に記載されるような技術、すなわち
、シンチレータとフォトダイオード(光電変換素子)の
不感部分に位置するように不透明なストライブを形成し
た不感部分の幅より狭い透明なシートを介在させた放射
線検出器が提案されている。
しかしながら、このような従来の放射線検出器を検討し
た結果、前記第5図に示す光電変換素子の不感帯に入射
する光9はa蔽することができないので、この先9によ
るエネルギーが各光電変換素子の出力に影響するという
問題があることがわかった。すなわち、不感帯に光エネ
ルギー感度があることがわかった。
た結果、前記第5図に示す光電変換素子の不感帯に入射
する光9はa蔽することができないので、この先9によ
るエネルギーが各光電変換素子の出力に影響するという
問題があることがわかった。すなわち、不感帯に光エネ
ルギー感度があることがわかった。
本発明の目的は、複数個の光電変換素子アレイを配列し
て構成する放射線検出器において、アレイの接続部に当
る検出素子間で計測値が不連続に変化しないようにする
ことができる技術を提供スることにある。
て構成する放射線検出器において、アレイの接続部に当
る検出素子間で計測値が不連続に変化しないようにする
ことができる技術を提供スることにある。
本発明の他の目的は、光電変換素子の不感帯に。
外部からの光が入射しないようにすることができる技術
を提供することにある。
を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
本願において開示される発明のうち1代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、光電変換素子アレイの接続部に当る検出素子
間の計測シ;不連続が生ずる原因は、素子間に光のクロ
ストークが存在するためであり、これを解決するために
は、クロストークの藍を低減させることである。このク
ロストークが生じる原因は、アレイ内の素子を分離する
ために設けられている不感帯に光エネルギーによる感度
があるためであり、この不感帯に光が入射しない構造と
することにより、クロス1−一夕の発生量を低減させる
ものである。
間の計測シ;不連続が生ずる原因は、素子間に光のクロ
ストークが存在するためであり、これを解決するために
は、クロストークの藍を低減させることである。このク
ロストークが生じる原因は、アレイ内の素子を分離する
ために設けられている不感帯に光エネルギーによる感度
があるためであり、この不感帯に光が入射しない構造と
することにより、クロス1−一夕の発生量を低減させる
ものである。
以下、本発明の構成について実施例と共に図面を用いて
説明する。
説明する。
なお、実施例を説明するための全回において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
第1図は、本発明の一実施例の放射線検出器のPIN型
シリコンフ第1−ダイオードアレイの断面図、第2図は
、第1図の光遮蔽膜の他の実施例の構成を示す断面図、
第3図は、本実施例の放射線検出器の全体概略構成を示
す斜視図である6本実施例の放射線検出器は、多素子の
光電変換素子アレイからなっており、各光電変換素子と
して、例えば、第1図に示すようなPIN型シリコンフ
ォトダイオードを用いる。
シリコンフ第1−ダイオードアレイの断面図、第2図は
、第1図の光遮蔽膜の他の実施例の構成を示す断面図、
第3図は、本実施例の放射線検出器の全体概略構成を示
す斜視図である6本実施例の放射線検出器は、多素子の
光電変換素子アレイからなっており、各光電変換素子と
して、例えば、第1図に示すようなPIN型シリコンフ
ォトダイオードを用いる。
なお、PIN型シリコンフ第1−ダイオードは。
シンチレータの発光波長との整合性がよいので、多く用
いられている。
いられている。
前記PIN型シリコンフォトダイオードを用いた本実施
例の放射線検出器において、その一つの光電変換素子の
幅は、第1図に示すように、p拡散層5によって決まり
、隣接の素子とは、不感帯8によって分離されており、
この部分は、真性半導体層(i層)6である。−素子の
寸法(ピッチ)がin+mの場合、受光部である拡散層
50幅は、0.80mmとして、0.2mm (200
tt m)の不感帯によって素子を分跪するのが一般的
な寸法である。
例の放射線検出器において、その一つの光電変換素子の
幅は、第1図に示すように、p拡散層5によって決まり
、隣接の素子とは、不感帯8によって分離されており、
この部分は、真性半導体層(i層)6である。−素子の
寸法(ピッチ)がin+mの場合、受光部である拡散層
50幅は、0.80mmとして、0.2mm (200
tt m)の不感帯によって素子を分跪するのが一般的
な寸法である。
本実施例の放射線検出器は、前記不感帯8の上面に光遮
蔽膜1を設けて、外部から不感帯8に光が入射しない構
造にしたものである。
蔽膜1を設けて、外部から不感帯8に光が入射しない構
造にしたものである。
光遮蔽膜1の形状は、第1図に示すように、真空蒸着法
によって反射防止膜4の上に帯状に設け、一部は真性半
導体層6と接続させて、動作状態において、電荷蓄積が
生じないようにしている。
によって反射防止膜4の上に帯状に設け、一部は真性半
導体層6と接続させて、動作状態において、電荷蓄積が
生じないようにしている。
また、前記光遮蔽膜1は、第2図に示すように、P I
N型シリコンフyFl−ダイオードアレイの表面であ
る反射防止膜4の上に、光が不透過な樹脂ペーストを用
いて、スクリーン印刷によって形成してもよい。この場
合は、膜の厚さを、30〜50μmとすると、効果が大
きい6 また、不g;FIF8の上に厚さ100μm以下の光が
不透過の樹脂フィルム環の帯を接着することによっても
、同等の効果が得られる。この樹脂フィルムの厚さが、
100μm以上となると、シンチレータブロックと、P
IN型シリコンフォI−ダイオードアレイの間隙が大き
くなるので、これよりも薄いフィルムを用いるのが好ま
しい。
N型シリコンフyFl−ダイオードアレイの表面であ
る反射防止膜4の上に、光が不透過な樹脂ペーストを用
いて、スクリーン印刷によって形成してもよい。この場
合は、膜の厚さを、30〜50μmとすると、効果が大
きい6 また、不g;FIF8の上に厚さ100μm以下の光が
不透過の樹脂フィルム環の帯を接着することによっても
、同等の効果が得られる。この樹脂フィルムの厚さが、
100μm以上となると、シンチレータブロックと、P
IN型シリコンフォI−ダイオードアレイの間隙が大き
くなるので、これよりも薄いフィルムを用いるのが好ま
しい。
また、第1図及び第2図に示す例において、前記p゛拡
18!層5の上面には、アルミニラlいからなる電源用
電極2が反射防止膜4と同層に設けられ。
18!層5の上面には、アルミニラlいからなる電源用
電極2が反射防止膜4と同層に設けられ。
D型シリコン基板7の裏面には電源用電極3が設けられ
ている。
ている。
本実施例の放射線検出器は、第3図に示すように、シン
チレータブロック13を接続された光電変換素子アレイ
15が基板16の一ヒに接着され。
チレータブロック13を接続された光電変換素子アレイ
15が基板16の一ヒに接着され。
各素子からの出力信号は、コネクタソケノ1−17より
取り出されるようになっている。
取り出されるようになっている。
本実施例は、4素子を−ブロックとしているが、入HX
線は、シンチレータブロック13で光に変換され、光電
変換素子アレイ15Lこ入射される。
線は、シンチレータブロック13で光に変換され、光電
変換素子アレイ15Lこ入射される。
従来の放射線検出器の構成では、各素子間の隣り素子へ
の光の洩れ量は、実測の結果では3〜4%であったもの
が、本実施例の放射線検出器の構成では約1%と、著し
く減少した。
の光の洩れ量は、実測の結果では3〜4%であったもの
が、本実施例の放射線検出器の構成では約1%と、著し
く減少した。
第3図に示す放射線検出器ブロックを複数個配列した多
素子固体放射線検出器を構成すると、光電変換素子アレ
イの接続部における素子間の光の洩れ量の差異は、最大
でも1%であり、この現象に起因する計測データの変化
社は、再生画像にアーチファクトが発生する限界値より
も小さくなった。
素子固体放射線検出器を構成すると、光電変換素子アレ
イの接続部における素子間の光の洩れ量の差異は、最大
でも1%であり、この現象に起因する計測データの変化
社は、再生画像にアーチファクトが発生する限界値より
も小さくなった。
以上の説明かられかるように、本実施例によれば、不感
帯8の上面に光遮蔽膜lを設けて、外部から不感帯8に
光が入射しない構造にしたことにより、多素子のシンチ
レータブロック13と光電変換素子アレイISとの接続
部における光電変換素子アレイ15の素子間のクロスト
ーク量を1%以下に低減できるので、クロストーク量に
起因スるアーチファクトを低減することができる。
帯8の上面に光遮蔽膜lを設けて、外部から不感帯8に
光が入射しない構造にしたことにより、多素子のシンチ
レータブロック13と光電変換素子アレイISとの接続
部における光電変換素子アレイ15の素子間のクロスト
ーク量を1%以下に低減できるので、クロストーク量に
起因スるアーチファクトを低減することができる。
これにより、素子間の感度差の小さい多素子固体放射線
検出器を作ることができ、XmCT装置の再生画像にお
けるアーチファクトを除去することができる。
検出器を作ることができ、XmCT装置の再生画像にお
けるアーチファクトを除去することができる。
以上説明したように9本発明によれば、多素子シンチレ
ータと光電変換素子アレイとの接続部における光電変換
素子アレイの素子間のクロストーク量を1%以下に低減
できるので、クロスドータ量に起因するアーチファクト
を低減することができる。
ータと光電変換素子アレイとの接続部における光電変換
素子アレイの素子間のクロストーク量を1%以下に低減
できるので、クロスドータ量に起因するアーチファクト
を低減することができる。
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく
、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であ
ることは言うまでもない。
、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であ
ることは言うまでもない。
第1図は、本発明の一実施例の放射線検出器のPIN型
シリコンフォトダイオードアレイの断面図、 第2図は、第1図の光速′ti膜の他の実施例の構成を
示す断面図、 第3図は、本実施例の放射線検出器の全体概略構成を示
す斜視図。 第4図及び第5図は、従来の4素子の放射線検出器ブロ
ックにおけるシンチレータブロックと光電変換素子アレ
イの結合部の問題点を説明するための図である。 図中、1・・・光遮蔽膜、8・・・不感帯、13・・・
シンチレータブロック、15・・・光電変換素子アレイ
である。
シリコンフォトダイオードアレイの断面図、 第2図は、第1図の光速′ti膜の他の実施例の構成を
示す断面図、 第3図は、本実施例の放射線検出器の全体概略構成を示
す斜視図。 第4図及び第5図は、従来の4素子の放射線検出器ブロ
ックにおけるシンチレータブロックと光電変換素子アレ
イの結合部の問題点を説明するための図である。 図中、1・・・光遮蔽膜、8・・・不感帯、13・・・
シンチレータブロック、15・・・光電変換素子アレイ
である。
Claims (5)
- (1)放射線により発光する複数のシンチレータと、複
数の光電変換素子よりなる多素子放射線検出器において
、複数の光電変換素子を同一の基板上に設け、各光電変
換素子にシンチレータを密着して固定し、前記光電変換
素子間を不感帯によって分離し、この不感帯部に外部か
らの光を遮断する物体を設けてなることを特徴とする放
射線検出器。 - (2)前記光電変換素子は、PIN型シリコンフォトダ
イオードからなることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の放射線検出器。 - (3)前記外部からの光を遮断する物体は、金属蒸着を
付着させて基板と電気的に接続させてなることを特徴と
する特許請求の範囲第1項又は第2項記載の放射線検出
器。 - (4)前記外部からの光を遮断する物体は、光の不透過
性樹脂ペーストを帯状にスクリン印刷して形成してなる
こと特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
放射線検出器。 - (5)前記外部からの光を遮断する物体は、光の不透過
な帯状の薄い樹脂フィルムを接着して形成してなること
を特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の放
射線検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60204036A JPS6263880A (ja) | 1985-09-14 | 1985-09-14 | 放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60204036A JPS6263880A (ja) | 1985-09-14 | 1985-09-14 | 放射線検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6263880A true JPS6263880A (ja) | 1987-03-20 |
Family
ID=16483689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60204036A Pending JPS6263880A (ja) | 1985-09-14 | 1985-09-14 | 放射線検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6263880A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS6439578A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-09 | Toshiba Corp | Detector for x-ray ct |
JPH01191085A (ja) * | 1988-01-27 | 1989-08-01 | Hitachi Medical Corp | 多素子放射線検出器及びその製造方法 |
FR2628562A1 (fr) * | 1988-03-11 | 1989-09-15 | Thomson Csf | Dispositif d'imagerie a structure matricielle |
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US5557368A (en) * | 1994-05-17 | 1996-09-17 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Toner level detecting device and method for detecting toner level within a toner storage box |
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JP2009289413A (ja) * | 2004-03-05 | 2009-12-10 | Sony Corp | カートリッジ |
-
1985
- 1985-09-14 JP JP60204036A patent/JPS6263880A/ja active Pending
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