(57)【要約】【課題】信号対雑音比が改善された高線量率放射線検出を可能にする。【解決手段】複数の放射線検出部と、それらの放射線検出部から受け取った出力に従って、プロセッサが入来放射線にさらされたかどうかを示す出力を生成する第１の論理ユニットと、第１の論理ユニットから受け取った出力に従ってプロセッサに動作を実行させる第２の論理ユニットとを有するプロセッサについて記載する。【選択図】図１
2014160073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチコアプロセッサであって、
複数の放射線検出部と、
前記複数の放射線検出部から出力を受け取り、前記複数の放射線検出部から受け取った出力に従って、当該マルチコアプロセッサが放射線にさらされたかどうかを示す出力を生成する第１の論理ユニットと、
前記第１の論理ユニットから出力を受け取り、前記第１の論理ユニットからの出力に従って当該マルチコアプロセッサに動作を実行させる第２の論理ユニットと
を有するマルチコアプロセッサ。
【請求項２】
前記複数の放射線検出部の夫々は、
逆バイアスモードにおけるダイオードと、
前記ダイオードへ結合される正帰還ユニットと
を有する、請求項１に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項３】
前記ダイオードは、ＭＯＳトランジスタの寄生ＢＪＴにより実施される、
請求項２に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項４】
前記ダイオードへ結合され、該ダイオードの放射線検出感度を設定するバイアシングユニット
を更に有する請求項２に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項５】
前記バイアシングユニットは、前記ダイオードの感度を調整するようプログラム可能である、
請求項４に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項６】
前記第１の論理ユニットは、前記複数の放射線検出部の大部分からの応答に従って出力を生成する、
請求項１に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項７】
前記複数の放射線検出部の夫々は、
ダイオードと、
前記ダイオードの一方の端部で結合されるコモンゲートトランジスタと、
前記ダイオードの他方の端部へ結合される第１のノード、及び接地へ結合される第２のノードを有するキャパシタと、
前記第１のノードの電圧を検出し保持するラッチと
を有する、請求項１に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項８】
前記第２の論理ユニットは、前記第１の論理ユニットからの出力に従って当該マルチコアプロセッサをオフする、
請求項１に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項９】
プロセッサダイにおいて分布する複数の放射線検出部と、
前記複数の放射線検出部から出力を受け取り、該受け取った出力に従って、前記プロセッサダイが入来放射線にさらされたかどうかを決定する論理ユニットと
を有する装置。
【請求項１０】
前記複数の放射線検出部の夫々は、
逆バイアスモードにおけるダイオードと、
前記ダイオードへ結合される正帰還ユニットと
を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ダイオードは、ＭＯＳトランジスタの寄生ＢＪＴにより実施される、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ダイオードへ結合され、該ダイオードの放射線検出感度を設定するバイアシングユニット
を更に有する請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記バイアシングユニットは、前記ダイオードの感度を調整するようプログラム可能である、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記ダイオードのレイアウトは、当該ダイオードのアノード領域及びカソード領域への電気接続を有し、前記アノード領域及び前記カソード領域は、如何なる接続も持っていない基板領域によって分離される、
請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記分離された基板領域は、前記ダイオードの基板領域の大部分である、
請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記複数の放射線検出部は、前記プロセッサダイの角に分布する、
請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
前記複数の放射線検出部の夫々は、
ダイオードと、
前記ダイオードの一方の端部で結合されるコモンゲートトランジスタと、
前記ダイオードの他方の端部へ結合される第１のノード、及び接地へ結合される第２のノードを有するキャパシタと、
前記第１のノードの電圧を検出し保持するラッチと
を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１８】
前記論理ユニットは、前記複数の放射線検出部の大部分からの応答に従って出力を生成する、
請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記論理ユニットの出力を受け取り、該論理ユニットの出力に従って動作をとるオペレーティングシステム
を更に有する請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記論理ユニットの出力を受け取り、該論理ユニットの出力に従って前記プロセッサダイにおける論理ユニットに動作をとらせる他の論理ユニット
を更に有する請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
メモリと、
前記メモリへ結合されるマルチコアプロセッサと、
前記マルチコアプロセッサが他の装置と通信することを可能にする無線インターフェースと、
ディスプレイユニットと
を有し、
前記マルチコアプロセッサは、
当該マルチコアプロセッサにおいて分布する複数の放射線検出部と、
前記複数の放射線検出部から出力を受け取り、前記複数の放射線検出部から受け取った出力に従って、当該マルチコアプロセッサのダイが入来放射線にさらされたかどうかを決定する論理ユニットと
を有する、システム。
【請求項２２】
前記複数の放射線検出部の夫々は、
逆バイアスモードにおけるダイオードと、
前記ダイオードへ結合される正帰還ユニットと
を有する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記ダイオードは、ＭＯＳトランジスタの寄生ＢＪＴにより実施される、
請求項２１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、高線量率放射線検出のためのマルチコアプロセッサ、装置及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（ＩＣ）が受ける単一の荷電粒子は、自由な数千の電子に突き当たり、電子ノイズや信号スパイクを引き起こすことがある。例えば、デジタル回路の場合では、電子ノイズ及び信号スパイクは、レジスタに誤ったデータを捕捉させ得る。市販の集積回路の耐放射性は、技術のスケールとともに高まっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的の１つは、従来に比べて信号対雑音比が改善された高線量率放射線検出を可能にするマルチコアプロセッサ、装置及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態は、マルチコアプロセッサであって、複数の放射線検出部と、前記複数の放射線検出部から出力を受け取り、前記複数の放射線検出部から受け取った出力に従って、当該マルチコアプロセッサが放射線にさらされたかどうかを示す出力を生成する第１の論理ユニットと、前記第１の論理ユニットから出力を受け取り、前記第１の論理ユニットからの出力に従って当該マルチコアプロセッサに動作を実行させる第２の論理ユニットとを有するマルチコアプロセッサを提供する。
【０００５】
本発明の更なる実施形態は、プロセッサダイにおいて分布する複数の放射線検出部と、前記複数の放射線検出部から出力を受け取り、該受け取った出力に従って、前記プロセッサダイが入来放射線にさらされたかどうかを決定する論理ユニットとを有する装置を提供する。
【０００６】
本発明の更なる他の実施形態は、メモリと、前記メモリへ結合されるマルチコアプロセッサと、前記マルチコアプロセッサが他の装置と通信することを可能にする無線インターフェースと、ディスプレイユニットとを有し、前記マルチコアプロセッサは、当該マルチコアプロセッサにおいて分布する複数の放射線検出部と、前記複数の放射線検出部から出力を受け取り、前記複数の放射線検出部から受け取った出力に従って、当該マルチコアプロセッサのダイが入来放射線にさらされたかどうかを決定する論理ユニットとを有する、システムを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、従来に比べて信号対雑音比が改善された高線量率放射線検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の一実施形態に従う放射線検出のハイレベル・アーキテクチャである。
【図２Ａ】本開示の一実施形態に従うプログラム可能な放射線検出器である。
【図２Ｂ】本開示の一実施形態に従う図２Ａのプログラム可能な放射線検出器の詳細図である。
【図３】本開示の一実施形態に従う、プログラム可能なコモンゲート積分器に基づく放射線検出器である。
【図４Ａ】光電流ダイオードの従来レイアウトである。
【図４Ｂ】本開示の一実施形態に従う、効率的な放射線検出のためのより小さい接合面積及びキャパシタンスを有する光電流ダイオードの改善されたレイアウトである。
【図５】本開示の一実施形態に従う、光電流ダイオードとして使用される寄生バイポーラを備えるフォトトランジスタ設計である。
【図６】本開示の一実施形態に従う、放射線検出器のための装置を備えるスマートデバイス又はコンピュータシステム又はＳＯＣ（システム・オン・チップ）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の実施形態は、以下で与えられている詳細な説明から、及び本開示の様々な実施形態に係る添付の図面から、より完全に理解されるであろう。なお、それらは、本開示を具体的な実施形態に制限すると見なされるべきではなく、説明及び理解のためでしかない。
【００１０】
実施形態は、信号対雑音比が改善された、費用効率が高く且つロバストな高線量率放射線検出器の回路及びアーキテクチャについて記載する。語「高線量率」は、一般的に、特定の時間ウィンドウ内で装置に堆積される高エネルギ放射線の量をいう。例えば、５×１０８Ｒａｄ／ｓｅｃ以上は、高線量率である。
【００１１】
一実施形態において、プロセッサは、論理ユニット（第１の論理ユニットとも呼ばれる。）へ結合される複数の放射線検出部を有する放射線検出アーキテクチャを有する。論理ユニットは、複数の放射線検出部から出力を受け取り、実質的な高線量率放射線をプロセッサが受けたかどうか、すなわち、プロセッサが受けた放射線が宇宙放射線によって引き起こされる単事象障害（ＳＥＵ；single  event  upset）であるかどうか、を決定する。一実施形態において、放射線検出器はＳＥＵを除去する。
【００１２】
一実施形態において、第１の論理ユニットは、複数の放射線検出部の大部分の出力に基づき、実質的な高線量率放射線を受けたかどうかに関する決定を行う、決定ユニットのように振る舞う。一実施形態において、第１の論理ユニットの出力は、プロセッサの適切なロジック（例えば、電力管理ユニット）によって受信され、その適切なロジックは、第１の論理ユニットの出力に応答してプロセッサをオフする。一実施形態において、第１の論理ユニットの出力は、第１の論理ユニットの出力に応答してプロセッサに動作をとらせることができるオペレーティングシステムによって、受信される。例えば、オペレーティングシステムは、プロセッサに、自身をオフし、放射線が検出された後にメモリ内容を廃棄し、適切な実行結果を確実にするために最後のプロセッサ命令を繰り返す等、を強要又は要求してよい。
【００１３】
以下の記載で、多く詳細は、本開示の実施形態のより完全な説明を提供するよう論じられている。なお、当業者には明らかなように、本開示の実施形態は、それらの具体的な詳細によらずに実施されてよい。他の例では、よく知られている構造及び装置は、本開示の実施形態を不明瞭にしないように、詳細にではなくブロック図形態で示される。
【００１４】
実施形態の対応する図面において、信号は線により表されている点に留意されたい。幾つかの線は、更なる成分信号経路を示すよう太くされ、及び／又は最初の情報フロー方向を示すよう一以上の端部で矢印を有することがある。そのような表示は、制限的であるよう意図されない。むしろ、線は、回路又は論理ユニットのより容易な理解を助けるよう、一以上の例となる実施形態に関連して使用される。設計ニーズ又は好みによって示される如何なる表される信号も、実際には、どちらか一方の方向において進むことができる一以上の信号を有してよく、如何なる適切なタイプの信号スキームによっても実施されてよい。
【００１５】
明細書の全文及び特許請求の範囲において、語「接続される」は、如何なる中継装置も用いずに接続される物の間の直接的な電気接続を意味する。語「結合される」は、接続される物の間の直接的な電気接続、又は一以上の受動的若しくは能動的な中継装置を介した間接的な接続のいずれかを意味する。語「回路」は、所望の機能を提供する互いに協働するよう配置される一以上の受動的及び／又は能動的な部品を意味する。語「信号」は、少なくとも１つの電流信号、電圧信号、又はデータ／クロック信号を意味する。「前記」の意味は、複数参照を含む。「〜における」の意味は、「〜内で」及び「〜上で」を含む。
【００１６】
語「スケーリング」は、一般的に、１つのプロセス技術から他のプロセス技術へ設計（回路図及びレイアウト）を変換することをいう。語「スケーリング」はまた、一般的に、同じ技術ノード内でレイアウト及び装置をダウンサイズすることをいう。語「実質的に」、「近い」、「おおよそ」、「似通った」、「約」等は、一般的に、目標値の±２０％内にあることをいう。
【００１７】
別なふうに特定されない限り、共通の対象を示すための、順序を示す形容詞「第１の」、「第２の」及び「第３の」等の使用は、単に、同種の対象の異なるインスタンスが参照されていることを示しており、そのように記載された対象が時間的に、空間的に、順位付けで、又はその他方法において所与の順序になければならないことを示すよう意図されない。
【００１８】
実施形態のために、トランジスタは、ドレイン、ソース、ゲート、及びバルク端子を含む金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）トランジスタである。トランジスタはまた、Ｔｒｉ−ｇａｔｅ及びＦｉｎＦｅｔトランジスタを含む。ソース端子及びドレイン端子は同じ端子であってよく、ここでは同義的に使用される。当業者には明らかなように、他のトランジスタ、例えば、バイポーラ接合トランジスタ−ＢＪＴ  ＰＮＰ／ＮＰＮ、ＢｉＣＭＯＳ、ＣＭＯＳ、ｅＦＥＴ等が、本開示の適用範囲から外れることなく使用されてよい。語「ＭＮ」は、ｎ形トランジスタ（例えば、ＮＭＯＳ、ＮＰＮ  ＢＪＴ、等）を示し、語「ＭＰ」は、ｐ形トランジスタ（例えば、ＰＭＯＳ、ＰＮＰ  ＢＪＴ、等）を示す。
【００１９】
図１は、本開示の一実施形態に従う放射線検出のハイレベル・アーキテクチャ１００である。一実施形態において、アーキテクチャ１００は、複数の放射線検出器１０２１−Ｎ（‘Ｎ’は、２よりも大きい正の整数である。）、第１の論理ユニット１０３、及び任意に第２の論理ユニット１０４を備えるプロセッサ１０１を有する。本開示の実施形態を不明瞭にしないように、‘Ｎ’は４に等しい。なお、‘Ｎ’は、２よりも大きい如何なる数であってもよい。一実施形態において、プロセッサ１０１は、プロセッサ１０１の同じダイに複数のプロセッシングコアを備えるマルチコアプロセッサである。一実施形態において、プロセッサ１０１は、グラフィック・プロセッシング・ユニット（ＧＰＵ）である。他の実施形態において、プロセッサ１０１は、如何なる集積回路であってもよい。
【００２０】
一実施形態において、放射線検出器１０２１−４は、プロセッサ１０１の外周に沿って位置づけられる。一実施形態において、放射線検出器１０２１−４は、プロセッサ１０１の他の論理ユニットと同じダイにある。一実施形態において、放射線検出器１０２１−４は、プロセッサ１０１のダイの４つの角の近くに位置づけられる。他の実施形態において、放射線検出器１０２１−４は、プロセッサ１０１内のどこにも位置づけられる。
【００２１】
例えば、放射線検出器１０２１−４は、プロセッサ１０１の角、プロセッサ１０１の周辺端部の中間、中間領域又はプロセッサ１０１の周囲から離れた領域、等に位置づけられる。一実施形態において、放射線検出器１０２１−４の幾つかは、プロセッサ１０１の重要な部品の近くに位置づけられる。例えば、放射線検出器１０２１−４の幾つかは、プロセッサ１０１の実行ユニット及び／又はキャッシュユニットの近くに配置され、それにより、そのようなユニットの近くで検出される如何なる放射線も、プロセッサ１０１の周囲近くに全ての放射線検出器を配置するよりも速く扱われ得る（すなわち、より速く動作をとることができる。）。一実施形態において、放射線検出器１０２１−４は、プロセッサ１０１においてどこにも位置づけられてよい。
【００２２】
一実施形態において、夫々の放射線検出器１０２１−４の夫々の出力１０５１−４は、第１の論理ユニット１０３によって受信される。一実施形態において、出力１０５１−４は、デジタル信号（すなわち、非アナログ信号）である。一実施形態において、第１の論理ユニット１０３は、出力１０５１−４を比較し、出力１０５１−４の大部分のデジタル信号レベルに基づき、プロセッサが高線量放射線を受けたかどうかを決定する。一実施形態において、第１の論理ユニット１０３は、出力１０５１−４をプログラム可能な基準と比較するコンパレータを有する。コンパレータの出力は、放射線検出器１０２１−４のいずれかが高線量放射線を受けたかどうかを示す。一実施形態において、第１の論理ユニット１０３は、コンパレータの肯定出力の数をカウントするロジック（例えば、カウンタ）を更に有する。肯定出力は、放射線検出器１０２１−４の１又はそれ以上が受けた読み出し高線量事象を示す出力の数を示す。一実施形態において、第１の論理ユニット１０３は、放射線検出器１０２１−４の大部分が高線量放射線にさらされていることをカウンタの出力が示しているかどうかを決定する有限状態機械（ＦＳＭ）を更に有する。放射線検出器１０２１−４の大部分が高線量放射線にさらされている場合は、例えばプロセッサをオフすることを含む、更なる動作がとられる。
【００２３】
一実施形態において、第１の論理ユニット１０３は出力１０６を生成し、出力１０６は第２の論理ユニット１０４によって受信される。一実施形態において、第２の論理ユニット１０４は、複数のプロセッシングコアを含む他の論理ユニットの電力消費を制御する電力制御ユニット（ＰＣＵ）である。一実施形態において、第２の論理ユニット１０４はオペレーティングシステム（ＯＳ）である。一実施形態において、第２の論理ユニット１０４は、高線量放射線の検出に応答して直接的又は間接的に動作をとってよい。例えば、第２の論理ユニット１０４は、プロセッサ１０１に、自身をオフし、放射線が検出された後にメモリ内容を廃棄し、適切な実行結果を確実にするために最後のプロセッサ命令を繰り返す等、を強要又は要求してよい。
【００２４】
図２Ａは、本開示の一実施形態に従うプログラム可能な放射線検出器２００（例えば、放射線検出器１０２１−４）である。図２Ａは、図１を参照して記載される。その他の図の要素と同じ参照符号（又は名称）を有する図２Ａの要素は、記載されているのと同じように動作又は機能することができるが、そのように制限されないことが指摘される。
【００２５】
一実施形態において、プログラム可能な放射線検出器２００は、プログラム可能なバイアシングユニット２０１、ダイオードＤ１、及び正帰還ユニット２０２を有する。一実施形態において、ダイオードＤ１は、正帰還ユニット２０２へ結合される。一実施形態において、ダイオードＤ１は、ＭＯＳトランジスタの寄生ＢＪＴを使用するようバイアスをかけられた一以上のＭＯＳトランジスタにより実施される。他の実施形態において、ダイオードとして振る舞うことができる如何なるデバイスも、ダイオードＤ１のために使用され得る。図５は、ＭＯＳトランジスタの寄生ＢＪＴがダイオードとして使用されるダイオードＤ１の１つのそのような実施形態を表す。
【００２６】
図２Ａに戻って、一実施形態において、プログラム可能なバイアシングユニット２０１は、プログラム可能な放射線検出器２００の動作点（ダイオードＤ１の感度レベル）がプロセス（process）、温度（temperature）、及び電圧（voltage）（ＰＶＴ）の変動により変化するので、動作点の均衡を達成するよう動作する。一実施形態において、プログラム可能なバイアシングユニット２０１は、プログラム可能な放射線検出器２００の動作点を設定するよう、プログラム可能な読み出し専用メモリの一種であるヒューズユニット（図示せず。）から制御信号を受信する。一実施形態において、プログラム可能なバイアシングユニット２０１は、オペレーティングシステムを含む他の論理ユニットから制御信号を受信する。
【００２７】
一実施形態において、正帰還ユニット２０２は、ノードＡへ結合されたゲート端子と、Ｖｃｃ（電源）へ結合されたソース端子と、出力ノードＤｏｕｔ（例えば、１０５１−４の１つ）へ結合されたドレイン端子とを有するｐ形トランジスタＭＰ１を有する。出力ノードＤｏｕｔは、ノードＢとも呼ばれる。一実施形態において、Ｄｏｕｔは、第１の論理ユニット１０３によって受信される。一実施形態において、正帰還ユニット２０２は、接地ノード（Ｖｓｓ）へ結合されたソース端子を有するダイオード接続ｎ形トランジスタＭＮ３を有する。一実施形態において、正帰還ユニット２０２は、直列に結合されたｎ形トランジスタＭＮ１及びＭＮ２を有する。一実施形態において、ＭＮ１のゲート端子は、ノードＢへ結合されている。一実施形態において、ＭＮ１のドレイン端子は、ノードＡへ結合されており、一方、ＭＮ１のソース端子は、ＭＮ２のドレイン端子へ結合されている。一実施形態において、ＭＮ２のゲート端子は、Ｒｅｓｅｔｂ信号へ結合されている。“Ｒｅｓｅｔｂ”は“Ｒｅｓｅｔ”信号（図示せず。）の反転である。
【００２８】
一実施形態において、ノードＡは、通常の動作の間、Ｖｃｃ（電源）へバイアスをかけられる。通常の動作は、プロセッサ１０１が受ける高線量率放射線がないか又は実質的に小さい動作条件を示す。通常の動作の間、Ｒｅｓｅｔｂは論理ハイである。一実施形態において、ダイオードＤ１が高線量率を受ける場合に、光電流が生成される。この光電流は、ノードＡでの電圧レベルを下げて、ＭＰ１を導通させる。一実施形態において、ＭＰ１が電流を導く場合に、ノードＢは充電されて、ＭＮ１を閾値下領域に入らせて導通させる。この実施形態において、ＭＮ１が電流を導く場合に、ノードＡはプルダウンされ、正帰還が達成される。一実施形態において、ノードＡが正帰還によって十分に放電される場合に、リセットが（Ｒｅｓｅｔｂ信号を介して）適用されて正帰還を妨げ、ノードＡをプログラム可能なバイアシングユニット２０１を介してＶｃｃに充電し直させるまで、動作中の正帰還ループにより論理１がノードＤｏｕｔで保たれる。
【００２９】
図２Ｂは、本開示の一実施形態に従うプログラム可能な放射線検出器２００（例えば、放射線検出器１０２１−４）の詳細図２２０である。その他の図の要素と同じ参照符号（又は名称）を有する図２Ｂの要素は、記載されているのと同じように動作又は機能することができるが、そのように制限されないことが指摘される。図２Ｂの実施形態を不明瞭にしないように、図２Ａと図２Ｂとの間の相違が論じられる。
【００３０】
この実施形態において、プログラム可能なバイアシングユニット２０１は、連結された複数のデバイスを有し、それらのデバイスは、ダイオードＤ１の電圧感度を調整するようデジタル選択信号によって制御可能である。一実施形態において、プログラム可能なバイアシングユニット２０１は分圧回路を有する。一実施形態において、プログラム可能なバイアシングユニット２０１の分圧回路は、複数のｐ形デバイスＭＰ２〜ＭＰ７と、複数のｎ形デバイスＭＮ４〜ＭＮ８とを有する。
【００３１】
一実施形態において、ｎ形デバイスＭＮ４〜ＭＮ８のスタックは、ノードＮ１、Ｎ２、Ｎ３及びＮ４で電圧Ｖｂｉａｓを分割する。それらの分割された電圧は、ＭＰ３、ＭＰ５、ＭＰ７にバイアス電圧を与える。一実施形態において、ＭＰ３、ＭＰ５及びＭＰ７は夫々、ＭＰ２、ＭＰ４及びＭＰ６と直列に結合されており、ＭＰ２、ＭＰ４及びＭＰ６は夫々、デジタル選択信号Ｐｅｓｅｌ１、Ｐｓｅｌ２及びＰｓｅｌ３によって制御可能である。一実施形態において、ＭＰ２、ＭＰ４及びＭＰ６の少なくとも１つがオンされる。ノードＡでの電圧を変更（又はプログラム）するよう、デジタル信号はアサート／デアサートされ得る。実施形態は５つのｎ形デバイスのスタックを開示するが、如何なる数のｎ形及び対応するｐ形デバイスが、ノードＡの電圧を調整するために使用されてよい。一実施形態において、ＶｂｉａｓはＶｃｃ／２である。他の実施形態において、Ｖｂｉａｓは、ＶｃｃとＶｓｓとの間の如何なる他の電圧であってもよい。一実施形態において、Ｖｂｉａｓは、基準発生器、例えば、抵抗分圧器、バンドギャップ基準発生器、等によって、生成される。一実施形態において、Ｖｂｉａｓレベルはまたプログラム可能である。
【００３２】
図３は、本開示の一実施形態に従う、プログラム可能なコモンゲート積分器に基づく放射線検出器３００である。図３は、図１を参照して記載される。その他の図の要素と同じ参照符号（又は名称）を有する図３の要素は、記載されているのと同じように動作又は機能することができるが、そのように制限されないことが指摘される。図３は、放射線検出器（１０２１−４の１つ）の他の実施形態である。
【００３３】
一実施形態において、プログラム可能なコモンゲート積分器に基づく放射線検出器３００（又は単にプログラム可能ＣＧ検出器）は、ダイオードＤ１、バッファ３０１、ラッチ３０２、ｎ形コモンゲートトランジスタＭｃｇ、ｐ形リセットトランジスタＭｒｓｔ、及び一以上のスイッチキャパシタ（又は積分キャパシタ）３０３を有する。一実施形態において、ダイオードＤ１は、逆バイアスをかけられるか、又はほぼ零バイアスである（すなわち、ノードＶｄは零ボルトに近い。）。一実施形態において、ダイオードＤ１は、ＭＯＳトランジスタの寄生ＢＪＴを使用するようバイアスをかけられた一以上のＭＯＳトランジスタにより実施される。他の実施形態において、ダイオードとして機能することができる如何なるデバイスも、ダイオードＤ１として使用され得る。図５は、ダイオードＤ１の１つのそのような実施形態を表す。
【００３４】
図３に戻って、一実施形態において、コモンゲートトランジスタＭｃｇのソース／ドレイン端子の１つ（ノードＶｄ）は、ダイオードＤ１へ結合されており、一方、コモンゲートトランジスタＭｃｇのソース／ドレイン端子の他の１つ（ノードＶｉｎｔ（ｔ））は、バッファ３０１及びスイッチキャパシタ３０３へ結合されている。一実施形態において、コモンゲートトランジスタＭｃｇは、Ｖｇｂによってバイアスをかけられる。一実施形態において、Ｖｇｂは約Ｖｃｃ／２（すなわち、電源の半分）である。他の実施形態において、Ｖｇｂのための他のバイアスレベルが使用され得る。如何なる適切な基準発生器も、コモンゲートトランジスタＭｃｇのゲート端子にバイアスを与えるために使用されてよい。
【００３５】
一実施形態において、リセットトランジスタＭｒｓｔは、そのソース／ドレイン端子がＶｃｃ及びノードＶｉｎｔ（ｔ）へ結合されて設けられている。一実施形態において、Ｍｒｓｔのゲート端子は、Ｒｅｓｅｔｂ信号へ結合されている。Ｒｅｓｅｔｂ信号は、リセット信号（図示せず。）の反転である。一実施形態において、Ｒｅｓｅｔｂ信号はまた、ラッチ３０２によって受信される。一実施形態において、ラッチ３０２は、バッファ３０１の出力又はＲｅｓｅｔｂに応答して決定論的出力３０４を生成するセット−リセット・ラッチである。一実施形態において、ラッチ３０２はフリップフロップである。他の実施形態において、他の適切なシーケンシャルユニットがラッチ３０２のために使用されてよい。一実施形態において、バッファ３０１は、ヒステリシスにおいて形成している。一実施形態において、バッファ３０１の出力はノード３０４（１０５１−４の１つと同じ）を設定し、ノード３０４の出力はデジタル信号である。
【００３６】
一実施形態において、スイッチキャパシタ３０３は、トランジスタ−キャパシタ対Ｍｔｒ１−Ｃ１、Ｍｔｒ２−Ｃ２、・・・及びＭｔｒＮ−ＣＮを含む一以上のスイッチキャパシタを有する。ここで、‘Ｎ’は、２よりも大きい整数である。一実施形態において、ｐ形Ｍｔｒ１のソース／ドレイン端子は、接地へ結合されるＣ１へ直列に結合され、Ｍｔｒ１のドレイン／ソース端子は、ノードＶｉｎｔ（ｔ）へ結合される。この実施形態において、Ｍｔｒ１のゲート端子はＳ１（すなわち、信号Ｓ１）によって制御される。一実施形態において、Ｓ１はデジタル信号である。一実施形態において、ｐ形Ｍｔｒ２のソース／ドレイン端子は、接地へ結合されるキャパシタＣ２へ結合され、Ｍｔｒ２のドレイン／ソース端子は、ノードＶｉｎｔ（ｔ）へ結合される。この実施形態において、Ｍｔｒ２のゲート端子はＳ２によって制御される。一実施形態において、Ｓ２は、Ｓ１と異なるデジタル信号である。同様に、ｐ形ＭｔｒＮのソース／ドレイン端子は、接地へ結合されるキャパシタＣＮ（‘Ｎ’は２よりも大きい整数である。）へ直列に結合され、ＭｔｒＮのドレイン／ソース端子は、ノードＶｉｎｔ（ｔ）へ結合される。この実施形態において、ＭｔｒＮのゲート端子はＳＮ（‘Ｎ’は２よりも大きい整数である。）によって制御される。一実施形態において、ＳＮは、Ｓ１及びＳ２と異なるデジタル信号である。一実施形態において、Ｓ１、Ｓ２及びＳＮは、ヒューズユニット（図示せず。）によって制御可能である。一実施形態において、Ｓ１、Ｓ２及びＳＮは、ソフトウェア（例えば、オペレーティングシステム）によりプログラム可能である。
【００３７】
一実施形態において、Ｍｃｇは、ダイオードＤ１の光電流及び漏れ電流を積分し、電荷を電圧Ｖｉｎｔ（ｔ）へ変換する。実施形態を不明瞭にしないように、ノード名及び信号は同義的に使用される。例えば、ノードＶｉｎｔ（ｔ）及び信号Ｖｉｎｔ（ｔ）は同義的に使用され、信号Ｖｉｎｔ（ｔ）は、物理的なノードＶｉｎｔ（ｔ）での信号に相当する。一実施形態において、Ｍｒｓｔは、電圧Ｖｃｃを供給するよう、動作中の積分キャパシタＣ１、Ｃ２及び／又はＣＮの１又はそれ以上を充電するために使用され、‘Ｎ’は、２よりも大きい整数である。一実施形態において、ダイオード電流Ｉｄは、セット−リセット・ラッチ（又はフリップフロップ）３０２のアサーションまで、ノードＶｉｎｔ（ｔ）を放電する。一実施形態において、信号３０４の状態変化（例えば、論理ローから論理ハイへの変化）は、ダイオードＤ１による高線量放射線率の検出を示す。一実施形態において、ＤＣ（直流）バイアスＶｇｂは、零近く又は低い逆バイアス電圧にあるカソード電圧ＶｄでダイオードＤ１にバイアスをかけるために使用される。一実施形態において、周期的なリセット動作が、長時間にわたって積分されるダイオードＤ１の漏れ電流に起因し且つラッチ（又はフリップフロップ）３０２の偽設定を引き起こす出力３０４のアサーションを解消するよう、Ｒｅｓｅｔｂ信号パルス（リセット信号パルスの反転）によって与えられる。
【００３８】
図４Ａは、光電流ダイオードの従来レイアウト４００である。従来レイアウト４００は基板領域４０１を有し、基板領域４０１は、基板領域４０１にわたって等しく分布する複数のアノード及びカソード領域（Ａ１，Ｃ１；Ａ２，Ｃ２；Ａ３，Ｃ３；Ａ４，Ｃ４；Ａ５，Ｃ５等）を有する。カソード領域はノード４０２へ結合されている。アノード領域はノード４０３へ結合されている。
【００３９】
光電流ダイオードによって十分な電荷を収集するよう、大きなダイオード面積が必要とされる。しかし、大きなダイオード面積は接合キャパシタンスを増大させ、これは信号対雑音比を制限する。従来レイアウト４００に対して信号対雑音比を改善するとともに、接合キャパシタンスを低減するよう、改善されたレイアウトが、図４Ｂに示されるように使用される。
【００４０】
図４Ｂは、本開示の一実施形態に従う、効率的な放射線検出のための、より小さい接合面積及びキャパシタンスを有する光電流ダイオードの改善されたレイアウト４２０である。その他の図の要素と同じ参照符号（又は名称）を有する図４の要素は、記載されているのと同じように動作又は機能することができるが、そのように制限されないことが指摘される。改善されたレイアウト４２０は、図４Ａの従来レイアウト４００と比較して少ないアノード及びカソード領域を有する。
【００４１】
この実施形態において、カソード４２２及びアノード４２３におけるキャパシタンスは、カソード及びアノード領域のより少ない接触のために、低減される。一実施形態において、アノード及びカソード領域は、基板領域の大部分４２４がアノード及びカソード領域を持っていないように、基板４２１の端部付近に分布する。図示されるようにアノード及びカソード領域を配置することによって、収集される光電流の増大が、低キャパシタンスを維持しながら達成される。そのような実施形態において、信号対雑音比は増大し、よりロバスト且つ簡単な回路設計（例えば、２００及び３００）が実現される。
【００４２】
粒子（例えば、高線量放射線粒子）が基板４２１にぶつかる場合に、電子−ホール対が基板４２１において生成される。次いで、電荷が、ドリフト又は拡散を介してダイオード接合で収集される。それらの電子は、正バイアスをかけられたカソード領域（例えば、Ｃ１、Ｃ２及びＣ３）によって収集される。ホールは、アノード領域（例えば、Ａ１、Ａ２及びＡ３）によって収集される。一実施形態において、基板４２１の空き領域４２４は、ダイオード４２０（すなわち、ダイオードのレイアウト４２０）が、ダイオード接合よりもずっと広い面積にわたって効率よく電荷を収集することを可能にする。低キャパシタンスは、オンダイ検出回路（例えば、２００及び３００）による迅速な信号検出を可能にし、これは、時定数及び信号対雑音比を改善し、より小さいシリコンフットプリント（２００及び３００のシリコン面積）をもたらす。
【００４３】
図５は、本開示の一実施形態に従う、光電流ダイオードとして使用される寄生バイポーラを備えるフォトトランジスタ設計である。その他の図の要素と同じ参照符号（又は名称）を有する図５の要素は、記載されているのと同じように動作又は機能することができるが、そのように制限されないことが指摘される。
【００４４】
プロセス技術のために別個のダイオードデバイスを有する費用を節約するよう、一実施形態において、ＭＯＳトランジスタは、光検出ダイオードとしてバイアスをかけられる。一実施形態において、ＭＯＳトランジスタ５００は、ソース端子５０１が、接地へ結合されるゲート端子５０２へ結合されるように、バイアスをかけられる。この実施形態において、ドレイン端子５０３は、Ｖｂｉａｓ（抵抗Ｒへ結合されるバッテリとしてモデル化される。）によってバイアスをかけられる。この実施形態において、Ｐ基板５０４は接地へ結合されている。図５の実施形態は、非寄生ＭＯＳデバイスに対して光電流及び信号対雑音比を増大させる。
【００４５】
この実施形態において、バイアス印加は、生成される電子が、ＢＪＴコレクタとして動作するドレイン拡散領域５０３へ押し流されるほどである。ホールは、ＢＪＴベースとして動作する基板領域５０４へ運ばれる。この実施形態において、基板電流は、ＢＪＴエミッタとして動作するソース端子５０１に対してベース（すなわち、基板領域５０４のｐ形ウェル領域）に順方向バイアスをかける。ＢＪＴバースの順方向バイアス印加は、増幅されたドレイン電流（すなわち、増幅されたコレクタ電流）をもたらす。この実施形態において、ゲート端子５０２は、ＭＯＳトランジスタ５００がオフされて、寄生ＢＪＴ（ＭＯＳトランジスタ５００と同じ。）の動作と干渉しないことを確かにするよう、接地される。検出器２００及び／又は３００において使用される図５の実施形態は、低減された放射線レベルを有して光電流信号を増大させる。これは、検出器２００及び／又は３００のサイズにおける更なる低減を可能にする。
【００４６】
図６は、本開示の一実施形態に従う、放射線検出器のための装置を備えるスマートデバイス又はコンピュータシステム又はＳＯＣ（システム・オン・チップ）である。その他の図の要素と同じ参照符号（又は名称）を有する図６の要素は、記載されているのと同じように動作又は機能することができるが、そのように制限されないことが指摘される。
【００４７】
図６は、平面インターフェースコネクタが使用され得るモバイル機器の実施形態のブロック図を表す。一実施形態において、コンピュータ装置１６００は、コンピュータタブレット、携帯電話機若しくはスマートフォン、無線対応電子リーダ、又は他の無線モバイル機器のような携帯型のコンピュータ装置に相当する。特定の構成要素が大体において示されていることが理解され、そのような装置の全ての構成要素がコンピュータ装置１６００において示されているわけではない。
【００４８】
一実施形態において、コンピュータ装置１６００は、論じられる実施形態に従う、放射線検出器１０２１−Ｎ（例えば、２００，３００）及び他の論理ユニット（例えば、１０３，１０４）を備える第１のプロセッサ１６１０を有する。コンピュータ装置１６００の他のブロックも、放射線検出器１０２１−Ｎ（例えば、２００，３００）及び他の論理ユニット（例えば、１０３，１０４）を有してよい。本開示の様々な実施形態は、システム実施形態が無線装置（例えば、携帯電話機又はパーソナルデジタルアシスタント）に組み込まれ得るように、無線インターフェースのような、１６７０内のネットワークインターフェースを更に有してよい。
【００４９】
一実施形態において、プロセッサ１６１０は、マイクロプロセッサ、アプリケーションプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラム可能論理デバイス、又は他の処理手段のような一以上の物理デバイスを有することができる。プロセッサ１６１０によって実行される処理演算は、アプリケーション及び／又はデバイス機能が実行されるオペレーティングプラットフォーム又はオペレーティングシステムの実行を含む。処理演算は、人間ユーザ若しくは他のデバイスとのＩ／Ｏ（入力／出力）に関する動作、電力管理に関する動作、及び／又はコンピュータ装置１６００を他の装置へ接続することに関する動作を含む。処理演算はまた、音声Ｉ／Ｏ及び／又は表示Ｉ／Ｏに関する動作を含んでよい。
【００５０】
一実施形態において、コンピュータ装置１６００は、オーディオ機能をコンピュータ装置１６００へ提供することに関連するハードウェア部品（例えば、オーディオハードウェア及びオーディオ回路）及びソフトウェア部品（例えば、ドライバ、コーデック）に相当するオーディオサブシステム１６２０を有する。オーディオ機能は、マイクロホン入力とともに、スピーカ及び／又はヘッドホン出力を含むことができる。そのような機能のためのデバイスは、コンピュータ装置１６００に組み込まれ、又はコンピュータ装置１６００へ接続され得る。一実施形態において、ユーザは、プロセッサ１６１０によって受信されて処理されるオーディオコマンドを処理することによって、コンピュータ装置１６００と相互作用する。
【００５１】
ディスプレイサブシステム１６３０は、コンピュータ装置１６００と相互作用するようユーザに視覚的及び／又は触覚的表示を提供するハードウェア部品（例えば、表示装置）及びソフトウェア部品（例えば、ドライバ）に相当する。ディスプレイサブシステム１６３０は、表示をユーザに提供するために使用される特定のスクリーン又はハードウェアデバイスを含む表示インターフェース１６３２を有する。一実施形態において、表示インターフェース１６３２は、少なくとも表示に関連する何らかの処理を実行するようプロセッサ１６１０とは別のロジックを有する。一実施形態において、ディスプレイサブシステム１６３０は、出力及び入力の両方をユーザに提供するタッチスクリーン（又はタッチパッド）装置を有する。
【００５２】
Ｉ／Ｏコントローラ１６４０は、ユーザとのインタラクションに関連するハードウェアデバイス及びソフトウェア部品に相当する。Ｉ／Ｏコントローラ１６４０は、オーディオサブシステム１６２０及び／又はディスプレイサブシステム１６３０の部分であるハードウェアを管理するよう動作する。加えて、Ｉ／Ｏコントローラ１６４０は、コンピュータ装置１６００へ接続する追加の装置のための接続点を表し、それを介してユーザはシステムと相互作用することができる。例えば、コンピュータ装置へ取り付けられ得る装置は、マイクロホン装置、スピーカ又はステレオシステム、ビデオシステム又は他の表示装置、キーボード又はキーパッド装置、あるいは、カードリーダ又は他の装置のような特定の用途とともに使用される他のＩ／Ｏ装置を含んでよい。
【００５３】
上述されたように、Ｉ／Ｏコントローラ１６４０は、オーディオサブシステム１６２０及び／又はディスプレイサブシステム１６３０と相互作用することができる。例えば、マイクロホン又は他のオーディオ装置による入力は、コンピュータ装置１６００の一以上のアプリケーション又は機能のための入力又はコマンドを与えることができる。加えて、音声出力が、表示出力に代えて、又はそれに加えて提供され得る。他の例において、ディスプレイサブシステム１６３０がタッチスクリーンを有する場合は、表示装置は入力装置としても動作し、少なくとも部分的にＩ／Ｏコントローラ１６４０によって管理され得る。また、Ｉ／Ｏコントローラ１６４０によって管理されるＩ／Ｏ機能を提供するようコンピュータ装置１６００において追加のボタン又はスイッチが存在することができる。
【００５４】
一実施形態において、Ｉ／Ｏコントローラ１６４０は、加速度計、カメラ、光センサ若しくは他の環境センサ、又はコンピュータ装置１６００において含まれ得る他のハードウェアのような装置を管理する。入力は、システムの動作（例えば、ノイズのフィルタリング、輝度検出のためのディスプレイの調整、カメラのためのフラッシュの適用、又は他の機能）に作用するよう環境入力をシステムへ与えるとともに、直接的なユーザインタラクションの部分であってよい。
【００５５】
一実施形態において、コンピュータ装置１６００は、バッテリ電力の使用、バッテリの充電、及び電力節約動作に関連する機能を管理する電力管理部１６５０を有する。メモリサブシステム１６６０は、コンピュータ装置１６００に情報を記憶するメモリ装置を有する。メモリは、不揮発性（メモリ装置への電力が中断される場合に状態が変化しない。）及び／又は揮発性（メモリ装置への電力が中断される場合に状態が不定である。）メモリ装置を有することができる。メモリサブシステム１６６０は、コンピュータ装置１６００のアプリケーション及び機能の実行に関連するシステムデータ（長期的又は一時的であろうとなかろうと）とともに、アプリケーションデータ、ユーザデータ、音楽、写真、文書、又は他のデータを記憶することができる。
【００５６】
実施形態の要素はまた、コンピュータにより実行可能な命令（例えば、ここで論じられるその他の処理を実施する命令）を記憶する機械可読媒体（例えば、メモリ１６６０）として提供される。機械可読媒体（例えば、メモリ１６６０）は、フラッシュメモリ、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ  ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、磁気若しくは光カード、相変化メモリ（ＰＣＭ）、又は電子的若しくはコンピュータ実行可能な命令を記憶するのに適した他のタイプの機械可読媒体を含んでよいがこれらに限られない。例えば、本開示の実施形態は、通信リンク（例えば、モデム又はネットワーク接続）を介してデータ信号によって遠隔のコンピュータ（例えば、サーバ）から要求元のコンピュータ（例えば、クライアント）へ転送され得るコンピュータプログラム（例えば、ＢＩＯＳ）としてダウンロードされてよい。
【００５７】
接続１６７０は、コンピュータ装置１６００が外部の装置と通信することを可能にするハードウェア装置（例えば、無線及び／又は有線コネクタ並びに通信ハードウェア）及びソフトウェア部品（例えば、ドライバ、プロトコルスタック）を有する。コンピュータ装置１６００は、他のコンピュータ装置、無線アクセスポイント又は基地局のような別個の装置と、ヘッドセット、プリンタ、又は他の装置のような周辺機器とであってよい。
【００５８】
接続１６７０は、多種多様なタイプの接続を有することができる。一般化するよう、コンピュータ装置１６００は、セルラー接続１６７２及び無線接続１６７４を有して表される。セルラー接続１６７２は、一般的に、ＧＳＭ（登録商標）（global  system  for  mobile  communications）又はそのバリエーション若しくは派生物、ＴＤＭ（time  division  multiplexing）又はそのバリエーション若しくは派生物、あるいは、他のセルラーサービス標準規格を介して提供されるような、無線搬送波により提供されるセルラーネットワーク接続をいう。無線接続（又は無線インターフェース）１６７４は、セルラーではない無線接続をいい、パーソナルエリアネットワーク（例えば、ブルートゥース、ニアフィールド、等）、ローカルエリアネットワーク（例えば、ワイファイ）、及び／又はワイドエリアネットワーク（例えば、ワイマックス）、あるいは、他の無線通信を含むことができる。
【００５９】
周辺機器接続１６８０は、周辺機器の接続を行うようソフトウェア部品（例えば、ドライバ、プロトコルスタック）とともにハードウェアインターフェース及びコネクタを有する。コンピュータ装置１６００は、自身に接続された周辺機器（“ＦＲＯＭ”１６８４）を有することに加えて、他のコンピュータ装置へ接続された周辺機器（“ＴＯ”１６８２）であってよいことが理解される。コンピュータ装置１６００は一般に、コンピュータ装置１６００における内容を管理すること（例えば、ダウンロード及び／又はアップロード、変更、同期化）のような目的のために他のコンピュータ装置へ接続するよう“ドッキング”コネクタを有する。加えて、ドッキングコネクタは、コンピュータ装置１６００が例えばオーディオビジュアル又は他のシステムへのコンテンツ出力を制御することを可能にする特定の周辺機器へコンピュータ装置１６００が接続することを可能にすることができる。
【００６０】
独自仕様のドッキングコネクタ又は他の独自仕様の接続ハードウェアに加えて、コンピュータ装置１６００は、共通の又は標準規格に基づくコネクタを介して周辺機器接続１６８０を行うことができる。共通タイプには、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタ（多種多様なハードウェアインターフェースのいずれかを有することができる。）、ミニディスプレポート（ＭＤＰ）を含むディスプレイポート、高精細マルチメディアインターフェース（ＨＤＭＩ（登録商標））、ファイヤワイヤ、又は他のタイプがある。
【００６１】
「実施形態」、「一実施形態」、「幾つかの実施形態」又は「他の実施形態」との明細書中の言及は、実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造又は特性が必ずしも全ての実施形態ではないが少なくとも幾つかの実施形態に含まれることを意味する。「実施形態」、「一実施形態」又は「幾つかの実施形態」の様々な出現は、必ずしも全て同じ実施形態に言及しているわけではない。明細書が、構成要素、特徴、構造、又は特性が「含まれてよい」又は「含まれ得る」と述べる場合に、特定の構成要素、特徴、構造、又は特性は含まれる必要がない。明細書又は特許請求の範囲がある要素に言及する場合に、それはただ１つの要素しかないことを意味しない。明細書又は特許請求の範囲が「更なる」又は「追加の」要素に言及する場合に、それは１よりも多い更なる要素が存在することを妨げない。
【００６２】
更に、特定の特徴、構造、機能、又は特性は、一以上の実施形態において何らかの適切な方法において組み合わされてよい。例えば、２つの実施形態に関連する特定の特徴、構造、機能、又は特性が相互排他的でない限り、第１の実施形態は第２の実施形態と組み合わされてよい。
【００６３】
本開示はその具体的な実施形態に関連して記載されてきたが、そのような実施形態の多くの代替、変更及び変形は、上記の説明を鑑み当業者に明らかであろう。例えば、他のメモリアーキテクチャ（例えば、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ））が、論じられる実施形態を使用してよい。本開示の実施形態は、添付の特許請求の範囲の広範な適用範囲内にあるように、それらの代替、変更及び変形を全て包含するよう意図される。
【００６４】
加えて、集積回路（ＩＣ）チップ及び他の部品へのよく知られている電源／接地接続は、説明及び議論の簡単のために且つ開示を不明瞭にしないように、提示される図面内に図示されても又は図示されなくてもよい。更に、配置は、開示を不明瞭にしないようにブロック図形態において、また、そのようなブロック図配置の実施に関連した仕様は本開示が実施されるプラットフォームに大いに依存するという事実を鑑み（すなわち、そのような仕様は、当業者の視野範囲内にあるべきである。）、示されてよい。具体的な詳細（例えば、回路）が本開示の例となる実施形態を記載するために挙げられる場合に、当業者には当然に、本開示は、それらの具体的な詳細によらず、又はその変形により、実施され得る。よって、記載は、限定ではなく例示として考えられるべきである。
【００６５】
以下の例は、更なる実施形態に関連する。例における仕様は、一以上の実施形態においてどこでも使用されてよい。ここで記載される装置の全ての任意の特徴はまた、方法又はプロセスに関して実施されてよい。
【００６６】
例えば、一実施形態において、マルチコアプロセッサは、複数の放射線検出部と、前記複数の放射線検出部から出力を受け取り、前記複数の放射線検出部から受け取った出力に従って、当該マルチコアプロセッサが放射線にさらされたかどうかを示す出力を生成する第１の論理ユニットと、前記第１の論理ユニットから出力を受け取り、前記第１の論理ユニットからの出力に従って当該マルチコアプロセッサに動作を実行させる第２の論理ユニットとを有する。
【００６７】
一実施形態において、前記複数の放射線検出部の夫々は、逆バイアスモードにおけるダイオードと、前記ダイオードへ結合される正帰還ユニットとを有する。一実施形態において、前記ダイオードは、ＭＯＳトランジスタの寄生ＢＪＴにより実施される。一実施形態において、当該マルチコアプロセッサは、前記ダイオードへ結合され、該ダイオードの放射線検出感度を設定するバイアシングユニットを更に有する。一実施形態において、前記バイアシングユニットは、前記ダイオードの感度を調整するようプログラム可能である。一実施形態において、前記第１の論理ユニットは、前記複数の放射線検出部の大部分からの応答に従って出力を生成する。一実施形態において、前記複数の放射線検出部の夫々は、ダイオードと、前記ダイオードの一方の端部で結合されるコモンゲートトランジスタと、前記ダイオードの他方の端部へ結合される第１のノード、及び接地へ結合される第２のノードを有するキャパシタと、前記第１のノードの電圧を検出し保持するラッチとを有する。一実施形態において、前記第２の論理ユニットは、前記第１の論理ユニットからの出力に従って当該マルチコアプロセッサをオフする。
【００６８】
他の例において、装置は、プロセッサダイにおいて分布する複数の放射線検出部と、前記複数の放射線検出部から出力を受け取り、該受け取った出力に従って、前記プロセッサダイが入来放射線にさらされたかどうかを決定する論理ユニットとを有する。一実施形態において、前記複数の放射線検出部の夫々は、逆バイアスモードにおけるダイオードと、前記ダイオードへ結合される正帰還ユニットとを有する。
【００６９】
一実施形態において、前記ダイオードは、ＭＯＳトランジスタの寄生ＢＪＴにより実施される。一実施形態において、当該装置は、前記ダイオードへ結合され、該ダイオードの放射線検出感度を設定するバイアシングユニットを更に有する。一実施形態において、前記バイアシングユニットは、前記ダイオードの感度を調整するようプログラム可能である。一実施形態において、前記ダイオードのレイアウトは、当該ダイオードのアノード領域及びカソード領域への電気接続を有し、前記アノード領域及び前記カソード領域は、如何なる接続も持っていない基板領域によって分離される。一実施形態において、前記分離された基板領域は、前記ダイオードの基板領域の大部分である。
【００７０】
一実施形態において、前記複数の放射線検出部は、前記プロセッサダイの角に分布する。一実施形態において、前記複数の放射線検出部の夫々は、ダイオードと、前記ダイオードの一方の端部で結合されるコモンゲートトランジスタと、前記ダイオードの他方の端部へ結合される第１のノード、及び接地へ結合される第２のノードを有するキャパシタと、前記第１のノードの電圧を検出し保持するラッチとを有する。一実施形態において、前記論理ユニットは、前記複数の放射線検出部の大部分からの応答に従って出力を生成する。一実施形態において、当該装置は、前記論理ユニットの出力を受け取り、該論理ユニットの出力に従って動作をとるオペレーティングシステムを更に有する。一実施形態において、当該装置は、前記論理ユニットの出力を受け取り、該論理ユニットの出力に従って前記プロセッサダイにおける論理ユニットに動作をとらせる他の論理ユニットを更に有する。
【００７１】
他の例において、システムは、メモリと、前記メモリへ結合されるマルチコアプロセッサと、前記マルチコアプロセッサが他の装置と通信することを可能にする無線インターフェースと、ディスプレイユニットとを有し、前記マルチコアプロセッサは、当該マルチコアプロセッサにおいて分布する複数の放射線検出部と、前記複数の放射線検出部から出力を受け取り、前記複数の放射線検出部から受け取った出力に従って、当該マルチコアプロセッサのダイが入来放射線にさらされたかどうかを決定する論理ユニットとを有する。
【００７２】
一実施形態において、前記複数の放射線検出部の夫々は、逆バイアスモードにおけるダイオードと、前記ダイオードへ結合される正帰還ユニットとを有する。一実施形態において、前記ダイオードは、ＭＯＳトランジスタの寄生ＢＪＴにより実施される。一実施形態において、当該システムは、前記ダイオードへ結合され、該ダイオードの放射線検出感度を設定するバイアシングユニットを更に有する。一実施形態において、前記複数の放射線検出部は、前記プロセッサダイの角に分布し、前記論理ユニットは、前記複数の放射線検出部の大部分からの応答に従って出力を生成する。
【００７３】
読む者が技術的開示の本質及び主旨を確かめることを可能にする要約が与えられる。要約は、特許請求の範囲の適用範囲又は意義を制限するために使用されないとの理解を以て提示される。特許請求の範囲は、これにより詳細な説明に組み込まれ、各請求項は別個の実施形態として自立する。
【符号の説明】
【００７４】
１００  放射線検出のハイレベル・アーキテクチャ
１０１  プロセッサ
１０２１−４，２００，３００  放射線検出器
１０３  第１の論理ユニット
１０４  第２の論理ユニット
２０１  バイアシングユニット
２０２  正帰還ユニット
５００  ＭＯＳトランジスタ
１６００  コンピュータ装置
１６１０  プロセッサ
Ｄ１    ダイオード
【図１】
2014160073.tif 000003
【図２Ａ】
2014160073.tif 000004
【図２Ｂ】
2014160073.tif 000005
【図３】
2014160073.tif 000006
【図４Ａ】
2014160073.tif 000007
【図４Ｂ】
2014160073.tif 000008
【図５】
2014160073.tif 000009
【図６】
2014160073.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月18日(2014.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチコアプロセッサであって、
複数の放射線検出部と、
前記複数の放射線検出部から出力を受け取り、前記複数の放射線検出部から受け取った出力に従って、当該マルチコアプロセッサが放射線にさらされたかどうかを示す出力を生成する第１の論理ユニットと、
前記第１の論理ユニットから出力を受け取り、前記第１の論理ユニットからの出力に従って当該マルチコアプロセッサに動作を実行させる第２の論理ユニットと
を有するマルチコアプロセッサ。
【請求項２】
前記複数の放射線検出部の夫々は、
逆バイアスモードにおけるダイオードと、
前記ダイオードへ結合される正帰還ユニットと
を有する、請求項１に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項３】
前記ダイオードは、ＭＯＳトランジスタの寄生ＢＪＴにより実施される、
請求項２に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項４】
前記ダイオードへ結合され、該ダイオードの放射線検出感度を設定するバイアシングユニット
を更に有する請求項２に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項５】
前記バイアシングユニットは、前記ダイオードの感度を調整するようプログラム可能である、
請求項４に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項６】
前記第１の論理ユニットは、前記複数の放射線検出部の大部分からの応答に従って出力を生成する、
請求項１に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項７】
前記複数の放射線検出部の夫々は、
ダイオードと、
前記ダイオードの一方の端部で結合されるコモンゲートトランジスタと、
前記ダイオードの他方の端部へ結合される第１のノード、及び接地へ結合される第２のノードを有するキャパシタと、
前記第１のノードの電圧を検出し保持するラッチと
を有する、請求項１に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項８】
前記第２の論理ユニットは、前記第１の論理ユニットからの出力に従って当該マルチコアプロセッサをオフする、
請求項１に記載のマルチコアプロセッサ。
【請求項９】
プロセッサダイにおいて分布する複数の放射線検出部と、
前記複数の放射線検出部から出力を受け取り、該受け取った出力に従って、前記プロセッサダイが入来放射線にさらされたかどうかを決定する論理ユニットと
を有する装置。
【請求項１０】
前記複数の放射線検出部の夫々は、
逆バイアスモードにおけるダイオードと、
前記ダイオードへ結合される正帰還ユニットと
を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ダイオードは、ＭＯＳトランジスタの寄生ＢＪＴにより実施される、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ダイオードへ結合され、該ダイオードの放射線検出感度を設定するバイアシングユニット
を更に有する請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記バイアシングユニットは、前記ダイオードの感度を調整するようプログラム可能である、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記ダイオードのレイアウトは、当該ダイオードのアノード領域及びカソード領域への電気接続を有し、前記アノード領域及び前記カソード領域は、如何なる接続も持っていない基板領域によって分離される、
請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記分離された基板領域は、前記ダイオードの基板領域の大部分である、
請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記複数の放射線検出部は、前記プロセッサダイの角に分布する、
請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
前記複数の放射線検出部の夫々は、
ダイオードと、
前記ダイオードの一方の端部で結合されるコモンゲートトランジスタと、
前記ダイオードの他方の端部へ結合される第１のノード、及び接地へ結合される第２のノードを有するキャパシタと、
前記第１のノードの電圧を検出し保持するラッチと
を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１８】
前記論理ユニットは、前記複数の放射線検出部の大部分からの応答に従って出力を生成する、
請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記論理ユニットの出力を受け取り、該論理ユニットの出力に従って動作をとるオペレーティングシステムと、
前記論理ユニットの出力を受け取り、該論理ユニットの出力に従って前記プロセッサダイにおける論理ユニットに動作をとらせる他の論理ユニットと
を更に有する請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
メモリと、
前記メモリへ結合される、請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載のマルチコアプロセッサと、
前記マルチコアプロセッサが他の装置と通信することを可能にする無線インターフェースと
を有するシステム。