(57)【要約】【課題】  放射線検出素子を用いた放射線入射位置検出装置において、入射位置を簡便に高精度に同定する。【解決手段】  被検体３に対向し配置された半導体検出素子（放射線検出素子）４、半導体検出素子４表面（検出面）に配設された複数の抵抗配線に接続する前置増幅器群５、上記抵抗配線における電荷分割を通して検出面における位置同定をする第１の信号・演算処理部６、上記検出面に対して垂直方向の位置同定をする第２の信号・演算処理部７、および、第１の信号・演算処理部６と第２の信号・演算処理部７に基づき上記検出面における放射線入射位置を算出する入射位置演算部８を有している。【選択図】  図１
2006234661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する固体であって、互いに対向する一対の電極を有し、前記一対の電極のうち一方が抵抗性電極により構成された放射線検出素子と、
前記抵抗性電極に電気接続され、放射線の入射により前記放射線検出素子に生じる電荷キャリアを感知する電荷有感型増幅器と、
前記電荷有感型増幅器からの出力信号に基づき、前記抵抗性電極面に平行な方向における前記放射線の検出位置を同定する第１の検出位置計測手段と、
前記電荷有感型増幅器からの出力信号の微分波形に基づき、前記抵抗性電極面に垂直な方向における前記放射線の検出位置を同定する第２の検出位置計測手段と、
前記第１の検出位置計測手段および第２の検出位置計測手段により同定した前記検出位置から、前記放射線検出素子上における前記放射線の二次元的な入射位置を同定する放射線入射位置演算手段と、
を有することを特徴とする放射線入射位置検出装置。
【請求項２】
放射線を検出する固体であって、互いに対向する一対の電極を有し、前記一対の電極のうち一方が抵抗性電極により構成される放射線検出素子と、
前記抵抗性電極に電気接続され、放射線の入射により前記放射線検出素子に生じる電荷キャリアを感知する第１の電荷有感型増幅器と、
前記一対の電極のうち他方の電極に電気接続され、放射線の入射により前記放射線検出素子に生じる電荷キャリアを感知する第２の電荷有感型増幅器と、
前記第１の電荷有感型増幅器からの出力信号に基づき、前記抵抗性電極面に平行な方向における前記放射線の検出位置を同定する第１の検出位置計測手段と、
前記第２の電荷有感型増幅器からの出力信号の微分波形に基づき、前記抵抗性電極面に垂直な方向における前記放射線の検出位置を同定する第２の検出位置計測手段と、
前記第１の検出位置計測手段および第２の検出位置計測手段により同定した前記検出位置から、前記放射線検出素子上における前記放射線の二次元的な入射位置を同定する放射線入射位置演算手段と、
を有することを特徴とする放射線入射位置検出装置。
【請求項３】
前記第２の検出位置計測手段は、前記電荷有感型増幅器または前記第２の電荷有感型増幅器からの出力信号を一次微分処理し、前記微分処理した微分波形のピーク波高により前記抵抗性電極面に垂直な方向における前記放射線の検出位置を同定することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線入射位置検出装置。
【請求項４】
前記抵抗性電極は、前記固体表面に配設された１本の長細い抵抗配線から成り、前記抵抗配線の両端部に接続する２つの信号線が、それぞれ異なる前記電荷有感型増幅器に接続されていることを特徴とする請求項１、２または３に記載の放射線入射位置検出装置。
【請求項５】
前記１本の長細い抵抗配線は、前記固体表面に蛇行状に、あるいは、前記固体表面の周縁部から中心部に螺旋状に配設されていることを特徴とする請求項４に記載の放射線入射位置検出装置。
【請求項６】
前記抵抗性電極が２本の長細い抵抗配線から成り、前記２本の長細い抵抗配線は、前記固体表面の周縁部から中心部に螺旋状に互いに並行して配設され、前記抵抗配線の各両端部が信号線を通して、それぞれ異なる前記電荷有感型増幅器に接続されていることを特徴とする請求項１、２または３に記載の放射線入射位置検出装置。
【請求項７】
前記抵抗性電極は、前記固体表面において折り返され蛇行して配設された１本の長細い抵抗配線と、前記折り返された抵抗配線間に配設された複数のストリップ状の抵抗配線とから成ることを特徴とする請求項１、２または３に記載の放射線入射位置検出装置。
【請求項８】
前記抵抗性電極は、前記固体表面を覆う矩形状電極であり、前記矩形状電極辺の４端部から信号線が引き出され、４つの前記信号線がそれぞれ異なる前記電荷有感型増幅器に接続されていることを特徴とする請求項１、２または３に記載の放射線入射位置検出装置。
【請求項９】
前記矩形状電極上に絶縁層を介して制御電極が配置され、前記制御電極が前記固体内に一様な電界を生成することを特徴とする請求項８に記載の放射線入射位置検出装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の放射線検出素子が一平面上に複数個配置されていることを特徴とする放射線入射位置検出装置。
【請求項１１】
前記放射線検出素子の放射線の入射面と反対側の面に放射線検出器が配置されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の放射線入射位置検出装置。
【請求項１２】
前記放射線検出素子を略中心とした球面状に複数個の放射線検出器が配置されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の放射線入射位置検出装置。
【請求項１３】
前記一対の電極のうち他方の電極が接地されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の放射線入射位置検出装置。
【請求項１４】
放射線を検出する固体であって、互いに対向する一対の電極を有し、前記一対の電極のうち一方が抵抗性電極により構成された放射線検出素子を用いた放射線入射位置検出方法であって、
前記抵抗性電極の一端あるいは他端からの出力を、前記抵抗性電極の前記一端および他端からの全出力で除算して、前記抵抗性電極面に平行な方向における前記放射線の検出位置を測定し、
前記抵抗性電極の全出力の信号波形を一次微分した波形から、前記抵抗性電極面に垂直な方向における前記放射線の検出位置を測定し、
前記放射線検出素子への放射線の二次元的な入射位置を測定すること、
を特徴とする放射線入射位置検出方法。
【請求項１５】
放射線を検出する固体であって、互いに対向する一対の電極を有し、前記一対の電極のうち一方が抵抗性電極により構成された放射線検出素子を用いた放射線入射位置検出方法であって、
前記抵抗性電極の一端あるいは他端からの出力を、前記抵抗性電極の前記一端および他端からの全出力で除算して、前記抵抗性電極面に平行な方向における前記放射線の検出位置を測定し、
前記一対の電極のうち他方の電極からの全出力の信号波形を一次微分した波形から、前記抵抗性電極面に垂直な方向における前記放射線の検出位置を測定し、
前記放射線検出素子への放射線の二次元的な入射位置を測定すること、
を特徴とする放射線入射位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出装置およびそれを用いた放射線の検出方法に係り、詳しくは、放射線入射の三次元情報を取り入れて放射線入射位置を高精度に検出する放射線入射位置検出装置および放射線入射位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体検出素子を用いた放射線イメージングでは、一般に放射線に有感な半導体結晶をアレイ化した検出器や、上記半導体結晶上に電極をピクセル状またはストリップ状に配置した半導体検出器が用いられる。これら検出器は、信号を取り出すためには多チャンネルの信号読み出し回路が必要となる。このチャンネル数は、イメージ画素数が増えるに従い膨大になり、読み出し回路の複雑化と大型化、および高コスト化を招く。
【０００３】
ここで、信号読み出し回路の少数チャンネル化が可能な半導体検出器のひとつとして、電荷分割を用いて放射線入射位置を同定する半導体検出器がある。この方法について、一次元の場合の位置検出を例として説明する。放射線に有感な半導体結晶上に設けられた高抵抗の電極線（長さＬ）上のどこか一点（位置ｘ）に、放射線起因の誘起電荷量Ｑが生じたとする。この電極線の一方の端をＡ、他方の端をＢとし、ＡとＢから信号を読み出すとする。このとき、Ａから読み出される電荷量ＱＡとＢから読み出される電荷量ＱＢは、誘起電荷量Ｑが、位置ｘと位置Ａの間および位置ｘと位置Ｂの間のそれぞれの電気抵抗にしたがって分割された、以下の数式で示す値となる。
【０００４】
QA＝Ｑ（Ｌ−ｘ）／Ｌ            （１）
QＢ＝Ｑｘ／Ｌ                    （２）
ここで数式（１）、数式（２）より、
ｘ＝ＱＢ／（ＱＡ＋ＱＢ）Ｌ        （３）
数式（３）が成り立ち、原理的には一次元の検出位置ｘは２チャンネルのみ（ＱＡ、ＱＢ）の信号から導出できる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
二次元の位置検出の場合は、一次元での手法の発展として、ストリップ電極を抵抗分割する方法（例えば、非特許文献２、３参照）、半導体上に高抵抗の抵抗層を設置し、その４隅から読み出される４チャンネルの信号の電荷分割を用いる方法（例えば、特許文献１参照）、また一次元の電荷分割手法と電荷パルスの立ち上がり時間の同定による一次元位置検出を組み合わせた二次元位置検出法（例えば、特許文献２、３参照）等がある。
【特許文献１】特公昭６２−０６２０７５号公報
【特許文献２】特開２００４−１４４６０７号公報
【特許文献３】特開平８−３２１６３１号公報
【非特許文献１】Nuclear Instruments and Methods、82(1970)pp117-121
【非特許文献２】Transaction on Nuclear Science、NS-24、1、(1977)pp182-187
【非特許文献３】Nuclear Instruments and Methods、134(1976)pp71-76
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらは、半導体検出器に入射し検出された放射線の、半導体結晶内部での検出位置を一次元または二次元で同定するものであり、三次元の検出位置はわからないという問題がある。
この検出位置の三次元情報は、エネルギーが高いγ線のイメージングのように、比較的厚みのある半導体結晶が必要とされる場合に重要となる。粒子線やＸ線に比べγ線は、半導体検出器に対する感度が低いので、感度を上げるため半導体検出器に使用する半導体結晶をγ線入射方向に対し厚くする必要がある。その結果、個々のγ線の検出位置は、半導体結晶の厚みの方向に対し、無視できない広がり（ばらつき）を持つようになるからである。
【０００７】
例えば、被検体の内部検査として、被検体をγ線源と前述の半導体検出器で挟み、γ線の透過像を測定することを考える。この際、透過像として要求されるのは、被検体を透過し、ある平面（例えば半導体検出器の検出面）上に入射したγ線の、前述の平面上における、その強度の二次元位置分布である。しかしながら、厚みのある半導体結晶を用いた場合、前述のように検出位置に厚み方向のばらつきが生じるため、このばらつきを無視した検出位置の二次元分布を、そのまま検出面上のγ線入射位置分布として用いると、検出面上のγ線の入射位置と、実際に検出された位置とのずれから画像にぼやけが生じる。このぼやけを除去するためには、厚み方向（深さ方向）の検出位置を含めた、検出位置の三次元の情報が必要である。
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、放射線検出素子を用いた放射線入射位置検出装置において、放射線の検出位置の深さ方向も同定し、検出位置の深さに起因する画像のぼやけが生じることなく、二次元検出面への放射線入射位置を同定する放射線入射位置検出装置および放射線入射位置検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、放射線入射位置検出装置にかかる第１の発明は、放射線を検出する固体であって、互いに対向する一対の電極を有し、前記一対の電極のうち一方が抵抗性電極により構成された放射線検出素子と、前記抵抗性電極に電気接続され、放射線の入射により前記放射線検出素子に生じる電荷キャリアを感知する電荷有感型増幅器と、前記電荷有感型増幅器からの出力信号に基づき、前記抵抗性電極面に平行な方向における前記放射線の検出位置を同定する第１の検出位置計測手段と、前記電荷有感型増幅器からの出力信号の微分波形に基づき、前記抵抗性電極面に垂直な方向における前記放射線の検出位置を同定する第２の検出位置計測手段と、前記第１の検出位置計測手段および第２の検出位置計測手段により同定した前記検出位置から、前記放射線検出素子上における前記放射線の二次元的な入射位置を同定する放射線入射位置演算手段と、を有する構成になっている。
【００１０】
そして、放射線入射位置検出装置にかかる第２の発明は、放射線を検出する固体であって、互いに対向する一対の電極を有し、前記一対の電極のうち一方が抵抗性電極により構成される放射線検出素子と、前記抵抗性電極に電気接続され、放射線の入射により前記放射線検出素子に生じる電荷キャリアを感知する第１の電荷有感型増幅器と、前記一対の電極のうち他方の電極に電気接続され、放射線の入射により前記放射線検出素子に生じる電荷キャリアを感知する第２の電荷有感型増幅器と、前記第１の電荷有感型増幅器からの出力信号に基づき、前記抵抗性電極面に平行な方向における前記放射線の検出位置を同定する第１の検出位置計測手段と、前記第２の電荷有感型増幅器からの出力信号の微分波形に基づき、前記抵抗性電極面に垂直な方向における前記放射線の検出位置を同定する第２の検出位置計測手段と、前記第１の検出位置計測手段および第２の検出位置計測手段により同定した前記検出位置から、前記放射線検出素子上における前記放射線の二次元的な入射位置を同定する放射線入射位置演算手段と、を有する構成になっている。
【００１１】
また、放射線入射位置検出方法にかかる第１の発明は、放射線を検出する固体であって、互いに対向する一対の電極を有し、前記一対の電極のうち一方が抵抗性電極により構成された放射線検出素子を用いた放射線入射位置検出方法であって、前記抵抗性電極の一端あるいは他端からの出力を、前記抵抗性電極の前記一端および他端からの全出力で除算して、前記抵抗性電極面に平行な方向における前記放射線の検出位置を測定し、前記抵抗性電極の全出力の信号波形を一次微分した波形から、前記抵抗性電極面に垂直な方向における前記放射線の検出位置を測定し、前記放射線検出素子への放射線の二次元的な入射位置を測定する、という構成になっている。
【００１２】
そして、放射線入射位置検出方法にかかる第２の発明は、放射線を検出する固体であって、互いに対向する一対の電極を有し、前記一対の電極のうち一方が抵抗性電極により構成された放射線検出素子を用いた放射線入射位置検出方法であって、前記抵抗性電極の一端あるいは他端からの出力を、前記抵抗性電極の前記一端および他端からの全出力で除算して、前記抵抗性電極面に平行な方向における前記放射線の検出位置を測定し、前記一対の電極のうち他方の電極からの全出力の信号波形を一次微分した波形から、前記抵抗性電極面に垂直な方向における前記放射線の検出位置を測定し、前記放射線検出素子への放射線の二次元的な入射位置を測定する、という構成になっている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、放射線検出素子の検出面における放射線の入射位置を、簡便にかつ高精度に同定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の好適な実施形態のいくつかについて図面を参照して説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
［実施の形態１］
本発明の第１の実施形態に係る放射線入射位置検出装置について図１ないし図９を参照して説明する。図１、２は、２種類の放射線入射位置検出装置の構成をそれぞれに示すブロック図である。ここで、γ線エリアモニタあるいは画像モニタ装置をその具体的適用例にして説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他のイメージセンサ、Ｘ線等の放射線による二次元イメージングなどにも同様に適用できるものである。
【００１５】
図１において、放射線入射位置検出装置１０は、基本構成として、例えばコバルトγ線源の放射線源１からの放射線（γ線）２によりイメージングされる被検体３に対向し配置された半導体検出素子（放射線検出素子）４、半導体検出素子４表面（検出面）に配設された複数の抵抗配線に接続する前置増幅器群５（複数の電荷有感型増幅器）、上記抵抗配線における電荷分割を通して上記検出面の位置同定をする第１の検出位置計測手段になる第１の信号・演算処理部６、上記検出面に対して垂直方向の位置同定をする第２の検出位置計測手段になる第２の信号・演算処理部７、および、第１の信号・演算処理部６と第２の信号・演算処理部７に基づき上記検出面における放射線入射位置を算出する入射位置演算部８を有している。
【００１６】
前置増幅器群５からの出力信号は分岐され、一部は第１の信号・演算処理部６に伝送され、更に一部は、例えばダイオード群から成る伝送部１１を介して第２の信号・演算処理部７に伝送されるようになっている。
そして、上記γ線エリアモニタでは、上記入射位置における放射線の相対強度を加味したイメージ処理部９が備えられ、二次元画像の情報が生成される。
【００１７】
図２に上記放射線入射位置検出装置の変形例として示す放射線入射位置検出装置１０ａは、放射線入射位置検出装置１０と同様に、被検体３に対向し配置された半導体検出素子４、半導体検出素子４の検出面に配設された複数の抵抗配線に接続する前置増幅器群５、上記抵抗配線における電荷分割を通して上記検出面の位置同定をする第１の信号・演算処理部６、半導体検出素子４の裏面に設けられた裏面電極に接続する前置増幅器１２、上記裏面電極に誘起される電荷を通して上記検出面の垂直方向の位置同定をする第２の信号・演算処理部７、および、第１の信号・演算処理部６と第２の信号・演算処理部７に基づき上記検出面における放射線入射位置を算出する入射位置演算部８を有している。
【００１８】
上記半導体検出素子４には、図３に示すように、放射線２に対して有感な半導体結晶、例えばＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＴｌＢｒ、ＨｇＩ２、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＳｉＣ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｃ（ダイヤモンド）を半導体基板１３として使用すると好適である。そして、その表面（検出面）に所定数の抵抗配線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・１４ｎが互いに並行に配列される。ここで、上記各抵抗配線には、それぞれの端部に第１の信号線１５ａ、１５ｂ、１５ｃ・・・１５ｎが取り付けられ、更に他端部に第２の信号線１６ａ、１６ｂ、１６ｃ・・・１６ｎが取り付けられている。上記第１の信号線および第２の信号線は、前置増幅器群５のそれぞれ異なる各前置増幅器に接続される。
【００１９】
一方、半導体検出素子４の裏面には裏面電極１７が設けられ、それに取り付けられた裏面信号線１８が図２に示した放射線入射位置検出装置１０ａの前置増幅器１２に接続される構成となる。
上記半導体検出素子４において、上記抵抗配線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・１４ｎは、半導体基板１３表面のＰＮ接合を構成する拡散層に接続して設けられるようにしてもよい。
上記放射線２に対して有感な半導体結晶は、単結晶構造あるいは多結晶構造でもよいし、その構造が無定形の半導体基板であってもよい。また、半導体基板は上記無機半導体以外に有機半導体であってもよい。
【００２０】
そして、前置増幅器群５を構成する各前置増幅器および図２に示す前置増幅器１２は、上記半導体検出素子４に放射線２が入射することにより上記各抵抗配線あるいは裏面電極に誘起される電荷を、キャパシタで感知する電荷有感型の電圧増幅器である。
【００２１】
次に、第１の実施形態における放射線入射位置検出装置の動作機構について説明する。
【００２２】
図１、２、３において、放射線源１からの放射線２が被検体３を透過し、半導体検出素子４で検出されると、抵抗配線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・１４ｎの内で検出位置に最も近い１つの抵抗配線（例えば抵抗配線１４ａ）に電荷が誘起される。ここで、従来の技術で説明したのと全く同様に、上記誘起電荷量Ｑは、１つの抵抗配線（例えば抵抗配線１４ａ）に取り付けられた第１の信号線（例えば第１の信号線１５ａ）および第２の信号線（例えば第２の信号線１６ａ）により分割され、数式（１）、数式（２）の各電荷は上記２つの信号線を介して前置増幅器群５の各前置増幅器に入力される。そして、上記２つの信号線に接続した各前置増幅器の出力パルス（電圧）が第１の信号・演算処理部６に伝送される。この第１の信号・演算処理部６において、数式（３）に基づき、上記１つの抵抗配線に誘起された電荷の検出位置ｘが導出される。
【００２３】
また、電荷の検出位置ｙは、上記検出位置に最も近い１つの抵抗配線の配列位置から自動的に決められる。このようにして、図３に示した構造の半導体検出素子４では、２ｎチャネルを構成する上記信号線群を通して、放射線２の検出位置の検出面における二次元成分が同定される。そして、第１の信号・演算処理部６において算出された上記二次元の検出位置の情報は、入射位置演算部８に伝送される。
【００２４】
放射線2の検出位置の検出面に垂直な方向の三次元成分、すなわち、検出位置の深さ方向の成分は、次のようにして同定される。以下、図4を参照して説明する。
【００２５】
図４は、半導体検出素子４の半導体基板１３内において放射線２が検出され、抵抗配線あるいは裏面電極に電荷が誘起する機構を説明するための模式図である。半導体結晶である半導体基板１３に、例えばγ線のような放射線２が入射して検出されると、光電効果あるいはコンプトン効果により電荷キャリアである電子・正孔対の生成（一次電離）が、上記検出位置において起る。この電子・正孔対は、直流電圧による半導体基板１３内の印加電場に従っておのおの逆方向の、抵抗配線（例えば抵抗配線１４ａ）および裏面電極１７に向かい移動する。移動の間、半導体基板１３内の強電界により電荷キャリアがアバランシェ増倍（二次電離）し、それと共に上記抵抗配線１４ａおよび裏面電極１７には誘起電荷が生成する。そして、上記抵抗配線１４ａおよび裏面電極１７に到達すると電荷の誘起は終了する。
【００２６】
なお、不純物の比較的に多い化合物半導体結晶では、抵抗配線１４ａあるいは裏面電極１７に到達する前に上記電子または正孔が不純物に捕獲され消滅する場合もあるが、この現象は適切な直流電圧を印加することで避けられる。また、図４では、裏面電極１７は接地されているが、その他の一定電圧に固定されていてもよい。いずれにしても、半導体基板１３内に一定の静電場が形成されるようにする。
【００２７】
このようにして生成された上記誘起電荷量Ｑは、前述の信号線に接続する前置増幅器群５あるいは裏面信号線１８に接続する前置増幅器１２内のキャパシタを通して感知され増幅される。そして、各前置増幅器において増幅され出力される出力電圧の信号は、図５に示す出力パルス波形のようになる。図中の実線で示す上記出力パルス波形は、図中の１点鎖線で示すように、電子の移動によって誘起された電荷の寄与（電子寄与分）と、点線で示すように、正孔の移動によって誘起された電荷の寄与（正孔寄与分）の和となる。そして電子寄与分と正孔寄与分のおのおのの立ち上がり時間は、半導体結晶内の電子および正孔の移動時間と略等しくなる。
【００２８】
ここで、電子の移動速度と正孔の移動速度は半導体固有の物性と印加電場によって決まる値であり理論的に導出できる。したがって、電子または正孔の立ち上がり時間から、半導体基板中の電子または正孔の移動時間が判り、立ち上がり時間に電子または正孔の移動速度を掛けることにより検出位置の深さ（Ｚ）が同定できる。
【００２９】
しかしながら、出力パルス波形は電子と正孔の寄与の和であることから、前述の電子または正孔の立ち上がり時間を求めるためには、出力パルスから電子または正孔の寄与を抽出する必要がある。
【００３０】
上記抽出は、例えば次のような方法で行なえる。電子の移動速度は正孔の移動速度より早いので、電子寄与分は、正孔分寄与より急な立ち上がりのパルスになる。したがって、上記出力パルスに対して一次微分の波形整形を行なうことで電子の寄与のみを抽出できる。
【００３１】
図５は、厚さ５ｍｍのＣｄＴｅ化合物半導体結晶を半導体基板１３とし、直流電圧を５００Ｖとした場合のものである。そして、図５中の破線が、半導体基板１３の表面の電極（上記抵抗配線１４ａに相当する）からその裏面の電極（上記裏面電極１７に相当する）まで電子が移動するのにかかる時間（電子の最大ドリフト時間）を時定数として、図中の実線に示すような出力パルスをＣＲ微分波形整形した結果（微分後のパルス波形）を示している。微分後のこの微分パルスの波形の立ち上がり時間は、正孔の寄与がＣＲ微分波形整形によってほぼカットされ、ほぼ電子の寄与のみで形成されることがわかる。このような方法で電子の寄与のみを抽出できる。
【００３２】
ここで、例えば電子と正孔の立ち上がり時間が１０倍以上と大きく異なるような化合物半導体結晶（ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＨｇＩ２等）においては正孔の寄与は無視でき、この抽出処理は不要とも考えられる。しかし、実際では前置増幅器の出力特性のために、出力パルス波形が鈍った波形になる。そして、立ち上がり時間における電子の寄与と正孔の寄与が曖昧となり、そのままでは明確に決定できない。したがって、上記化合物半導体結晶においても出力パルスのＣＲ微分波形整形の処理を通し微分パルスにすることは極めて有効なものとなる。
【００３３】
そこで、本実施形態の第２の信号・演算処理部７は、上記前置増幅器群５ａあるいは前置増幅器１２からの上記出力パルスを一次微分し波形整形する。そして、この微分パルスに基づき検出位置の検出面に垂直な方向の三次元成分Ｚを同定し、この情報は入射位置演算部８に伝送される。
【００３４】
上記微分パルスを用いた電子の立ち上がり時間の具体的な計測方法について図６を参照して説明する。図６にＣｄＴｅ半導体結晶（厚さ５ｍｍ、印加電圧５００Ｖ）の深さ方向の位置Ｚ（半導体基板１３表面がＺ＝０ｍｍ、その裏面がＺ＝５ｍｍ）で、放射線が検出された場合のＣＲ微分波形整形後の出力パルスをＺ＝１ｍｍとＺ＝４ｍｍの場合について示す。ＣＲ微分波形整形によって微分パルスのピーク電圧および電荷量（＝微分パルス波形の積分値）は、パルスの立ち上がり時間に比例した値となる。したがって、上記一次微分波形のピーク電圧あるいは上記電荷量を計測することにより、立ち上がり時間は、簡便にしかも高い精度に決められ、位置Ｚが同定できるようになる。
【００３５】
図７は、放射線の検出位置の深さ方向の成分ＺとＣＲ微分波形整形後の微分パルスの積分値で求めた電荷量との関係を示している。図７から判るように、上記電荷量は、検出位置Ｚに対してほぼ線形な関係を有するようになる。このことから、上記立ち上がり時間の計測は簡便になりしかも高い精度になる。
【００３６】
このように、第２の信号・演算処理部７は、前述した前置増幅器からの出力パルスを一次微分の波形整形し、その微分パルスに基づき極めて簡便に半導体基板１３内検出位置の三次元成分Ｚを同定する。
【００３７】
図８は、この第２の信号・演算処理部７の好ましい内部回路構成を示すブロック図である。上記前置増幅器からの出力パルスは、微分器１９でＣＲ微分され電子の成分だけ抜き出される。そして、電圧／電荷計測器２０で微分パルスのピーク電圧または電荷量が計測され、演算器２１においてピーク電圧または電荷量から立ち上がり時間が算出され、上記三次元成分Ｚが同定される。このように、第２の信号・演算処理部７は、前置増幅器群５あるいは前置増幅器１２からの出力波形をデジタルサンプリングして数値解析を行なうことや、アナログ回路を用いた複雑な信号処理が不要になる。
【００３８】
入射位置演算部８は、前述した第１の信号・演算処理部６で求められた検出位置の二次元成分、第２の信号・演算処理部７で求められた三次元成分Ｚから、半導体検出素子４（半導体基板１３表面に相当する）の検出面における放射線２の入射位置を例えば以下の演算で同定する。
【００３９】
図９は、放射線源１と、半導体基板１３内における放射線２の検出位置２２と、検出面（半導体基板１３表面）上での放射線２の入射位置２３の位置関係を示す。ここで放射線源１の位置座標を（ｘ１、ｙ１、Ｚ１）、検出位置２２の位置座標を（ｘ２、ｙ２、Ｚ２）、入射位置２３の位置座標を（ｘ３、ｙ３、Ｚ３）とすると、入射位置２３の位置座標は、放射線源１と検出位置２２を結ぶ直線と、検出面との交点として求められ、次の数式で表される。
【００４０】
ｘ３＝ｘ２＋Ｚ（ｘ１−ｘ２）／（ｚ１−ｚ２）          （４）
ｙ３＝ｙ２＋Ｚ（ｙ１−ｙ２）／（ｚ１−ｚ２）          （５）
ｚ２＝ｚ３−Ｚ          （６）
ここで、略点源とみなせる放射線源１の位置座標と入射位置２３の位置座標のｚ３成分は既知である。そして、放射線２の検出位置２２の位置座標ｘ２、ｙ２は、第１の信号・演算処理部６により同定された検出面における二次元成分である。また、放射線２の検出位置の深さ方向の成分Ｚは、第２の信号・演算処理部７により同定された三次元成分である。そこで、放射線２の入射位置２３での二次元座標の値ｘ３、ｙ３は、上記数式（４）、（５）から一意に求めることができる。
【００４１】
そして、例えばγ線エリアモニタ装置への適用では、イメージ処理部９は、入射位置演算部８から伝送された上記入射位置の二次元座標（ｘ３、ｙ３）を記憶し、γ線検出として累計しγ線の相対強度として二次元画像の情報が生成される。
【００４２】
本発明の第１の実施形態では、半導体検出素子４の放射線２の検出による誘起電荷を前置増幅器群５あるいは前置増幅器１２により感知し、前置増幅器群５からの出力信号を第１の信号・演算処理部６で受けて、検出位置の検出面における二次元成分を同定する。さらに、上記出力信号の一次微分を通して生成した微分パルスに基づき第２の信号・演算処理部７において、上記検出位置の検出面に垂直方向の三次元成分を同定する。
【００４３】
そして、上記同定した検出面に垂直方向の三次元成分を加味することにより、半導体検出素子４表面における放射線の入射位置が精確にしかも簡便に同定できる。このために、例えばγ線エリアモニタ装置のように、半導体検出素子４の半導体基板１３が厚みのある固体材料により構成されていても、検出位置の深さ起因の放射線透過画像のぼやけを生じることなく鮮明な画像を得ることができる。
【００４４】
［実施の形態２］
次に、本発明の第２の実施形態について図１０を参照して説明する。この実施形態の特徴は、１本の抵抗配線が、半導体検出素子４の半導体基板１３表面（検出面）の全体に亘って配設されるところにある。そして、この構成により、半導体検出素子４の検出位置の検出面における二次元成分を２チャネル構成の信号線により同定できる。
【００４５】
図１０に示すように、半導体検出素子４の半導体基板１３表面に、検出面の全体を覆うように、例えば１本の長細い蛇行状の抵抗配線２４が形成される。ここで、この抵抗配線２４の両端部に第１の信号線２５と第２の信号線２６とが接続される。これ等の第１の信号線２５および第２の信号線２６は、図１または図２で説明した前置増幅器群５にある２つの前置増幅器にそれぞれに接続されることになる。そして、その他の放射線入射位置検出装置の構成および動作は第１の実施形態で説明した通りである。
【００４６】
この放射線入射位置検出装置において、放射線２が半導体検出素子４に入射すると、数式（１）〜（３）に基づいて、１本の抵抗配線上での検出位置が同定される。そして、抵抗配線は検出面の全体に張り巡らされていることから、抵抗配線２４の幾何学的配置に基づき放射線の検出位置の二次元成分の同定がなされる。
【００４７】
このように、本発明の第２の実施形態による放射線入射位置検出装置であると、半導体検出素子４の検出面を覆うように１本の抵抗配線２４を蛇行状に配置することにより、信号線のチャネル数が大幅に低減される。そして、放射線入射位置検出装置の回路構成が簡素化し小型化され、低コスト化が容易になる。
【００４８】
図１０では、蛇行状に１本の抵抗配線が配設される例を示したが、抵抗配線の配設パターンはそれ以外にも種々に考えられる。例えば、半導体検出素子４の検出面となる半導体基板１３表面に、検出面の全体に亘り１本の長細い抵抗配線が、半導体基板１３の周縁から中心部に亘り螺旋状に形成される構成でもよい。そして、抵抗配線２４の幾何学的な平面形状は直線状あるいは円弧状いずれでもよい。
【００４９】
［実施の形態３］
次に、本発明の第３の実施形態について図１１ないし１３を参照して説明する。この実施形態の特徴は、上記第２の実施形態における二次元成分の同定を高精度にするところにある。
【００５０】
この場合、図１１に示すように、半導体検出素子４の検出面には、検出面の全体を覆うように並列する２本の長細い抵抗配線、すなわち第１の抵抗配線２７ａと第２の抵抗配線２７ｂが、半導体基板１３の周縁から中心部に亘り螺旋状に配設される。ここで、第１の抵抗配線２７ａの両端部に第１の信号線２８ａと第２の信号線２９ａが接続され、第２の抵抗配線２７ｂの両端部に第２の信号線２８ｂと第２の信号線２９ｂが接続されている。これ等の第１の信号線２８ａ、２８ｂおよび第２の信号線２９ａ、２９ｂは、図１または図２で説明した前置増幅器群５にある４つの前置増幅器にそれぞれに接続されることになる。以上のように、この場合は、４チャネル構成の信号線が形成される。
【００５１】
この実施形態では、図１１の一部領域Ｐの拡大図である図１２に示すように、隣接する第１の抵抗配線２７ａと第２の抵抗配線２７ｂの間隙に、放射線の検出位置２２ａが存在すると、第１の抵抗配線２７ａと第２の抵抗配線２７ｂに共に誘起電荷が生じる。そして、第１の抵抗配線２７ａおよび第２の抵抗配線２７ｂそれぞれにおいて、数式（１）〜（３）に基づき抵抗配線上での検出位置がそれぞれに同定される。ここで、各抵抗配線は検出面を覆っていることから、二次元成分の同定がなされる
【００５２】
上記第２の実施形態では、抵抗配線２４は検出面上で折り返され蛇行状あるいは螺旋状に配置される。このために、折り返されて隣接する配線の間隙に検出位置が存在するようになると、隣接する配線のどちらに誘起電荷が生じたのかはっきりしない弁別不良が起る。あるいは、隣接する配線の両側に誘起電荷が生じることが起る。このために、前者の場合には、検出位置の二次元成分の同定において、図１０の縦方向（ｙ方向とする）の配線のピッチ寸法分だけ同定の精度が低下する。また、後者の場合には、上記２箇所からの誘起電荷が１本の抵抗配線２４に混在するようになり、図１０の横方向（ｘ方向）の同定が難しくなる。
【００５３】
これに対して、第３の実施形態では、隣接する抵抗配線は必ず異なる第１の抵抗配線２７ａおよび第２の抵抗配線２７ｂとなることから、上記第２の実施形態のような弁別不良あるいは隣接配線の両側に生じる誘起電荷に起因した上記問題は皆無になる。そして、第２の実施形態と同様にチャネル数が大幅に低減し、しかも、検出位置の同定における精度が第１の実施形態と同程度にできるようになる。この場合も、放射線入射位置検出装置の回路構成が簡素化し小型化されて低コスト化が容易になる。
【００５４】
図１１では、２本の抵抗配線の配設パターンは、直線が折り返された螺旋状であるが、その幾何学的な平面形状は円弧状になるようにしてもよい。
【００５５】
また、上記第２の実施形態で生じ易い、隣接配線の両側に発生する誘起電荷の問題は、図１３に示すような抵抗配線の配設パターンにより解決する。図１３に示すように、半導体検出素子４の半導体基板１３表面に、図１０の場合と同様に１本の長細い蛇行状の抵抗配線３０が形成される。ここで、この抵抗配線３０の両端部に第１の信号線３１と第２の信号線３２とが接続される。そして、抵抗配線３０が折り返され互いに隣接しないように、複数のストリップ抵抗配線３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ、３３ｈがその間隙に介在するように配置される。これ等のストリップ抵抗配線３３ａ〜３３ｈの両端部は、共通の第１の信号線３４および第２の信号線３５に接続される。
【００５６】
このような構成であると、折り返され蛇行状に配置される抵抗配線３０は、配線が隣接することはなくなり、上記問題は解消される。ここで、抵抗配線３０に誘起する電荷により検出位置のｙが同定され、ストリップ抵抗配線３３ａ〜３３ｈによりそのｘが同定される。
【００５７】
［実施の形態４］
次に、本発明の第４の実施形態について図１４を参照して説明する。この実施形態の特徴は、半導体検出素子４の検出面の全面に、抵抗配線に変えて抵抗性電極を被覆するところにある。この構成であると、放射線の検出位置の二次元成分の同定が更に高精度になる。
【００５８】
この場合、図１４に示すように、裏面電極１７を有する半導体基板１３表面に、平面形状が矩形の抵抗性電極３６が設けられる。そして、抵抗性電極３６のｙ方向の辺に沿い並行して配置された２つの電極にそれぞれ接続する第１の信号線３７ａおよび第２の信号線３８ａが設けられる。同様に、抵抗性電極３６のｘ方向の辺に沿い並行して配置された２つの電極にそれぞれ接続する第１の信号線３７ｂおよび第２の信号線３８ｂが設けられる。これ等の第１の信号線３７ａ、３７ｂおよび第２の信号線３８ａ、３８ｂは、図１または図２で説明した前置増幅器群５にある４つの前置増幅器にそれぞれに接続されることになる。以上のように、この場合において、４チャネル構成の信号線が設けられる。
【００５９】
そして、図１４に示すように、抵抗性電極３６および上記４つの電極上に絶縁層３９が配置され、絶縁層３９上に制御電極４０が配置される。ここで、制御電極４０に印加する直流電源は、上記４つの電極に印加される直流電源と同じように、半導体基板１３に同一の電場を生じさせる。
【００６０】
上記半導体検出素子４に放射線が入射し、抵抗性電極３６のある検出位置（ｘ、ｙ）に誘起電荷量Qが発生する場合、第１の信号線３７ａ、３７ｂ、第２の信号線３８ａ、３８ｂから取り出される分割電荷量を順にQ３７ａ、Ｑ３７ｂ、Ｑ３８ａ、Ｑ３８ｂとすると、検出位置（ｘ、ｙ）は以下の数式より近似的に求められる。
【００６１】
ｘ＝｛Ｑ３７ａ／（Ｑ３７ａ＋Ｑ３８ａ）｝Ｌｘ          （７）
ｙ＝｛Ｑ３７ｂ／（Ｑ３７ｂ＋Ｑ３８ｂ）｝Ｌｙ          （８）
ここで、Ｌｘ、Ｌｙは抵抗性電極３６のｘ方向およびｙ方向の寸法である。このようにして、半導体検出素子４の検出面における検出位置の二次元成分が同定される。また、第１の実施形態で説明したのと全く同様にして、検出面に垂直方向の検出位置が同定される。
【００６２】
第４の実施形態では、第１〜第３の実施形態のように、半導体検出素子４の検出面にパターニングされ不連続に配置する抵抗配線の場合と異なり、半導体検出素子４の検出面には、全面を連続的に被覆する抵抗性電極３６が形成される。このために、検出面における検出位置の二次元成分は、第１〜第３の実施形態の場合よりも精細に決めることができる。
【００６３】
また、この場合に、制御電極４０は半導体基板１３内部の電場を一様にする。このために、放射線２の入射により生成される電子と正孔のドリフトを高精度にすることができる。そして、この半導体基板１３内の電場を一様にすることで、検出面に垂直方向の検出位置の同定が簡便になり、しかも高精度になる。
【００６４】
［実施の形態５］
次に、本発明の第５の実施形態について図１５を参照して説明する。この実施形態の特徴は、半導体検出素子が、例えば第１〜第４の実施形態で説明したような半導体検出素子４を複数配置した半導体検出素子群により構成されるところにある。
【００６５】
図１５に示すように、半導体検出素子４１は、第１〜第４の実施形態で説明した多数の半導体検出素子４が基板４２上に例えばマトリクス状に配列されて形成される。そして、前述した各半導体検出素子４の各信号線はまとめて基板４２から取り出され、信号処理／演算処理部４３に伝送される構成になっている。ここで、信号処理／演算処理部４３には、図１、２で説明したところの、前置増幅器群５、第１の信号・演算処理部６、第２の信号・演算処理部６、入射位置演算部８が多数配置され、それら全体を制御する制御部が内蔵されている。このようにして、放射線入射位置検出装置が構成される。
【００６６】
この放射線入射位置検出装置の半導体検出素子４１では、どれかの半導体検出素子４に放射線が入射すると、第１〜第４の実施形態において説明したように、基板４２から信号線を通して信号処理／演算処理部４３に入力される。そして、信号処理／演算処理部４３では、前述した前置増幅器群５、第１の信号・演算処理部６、第２の信号・演算処理部６、入射位置演算部８と同様の信号処理および演算処理がなされて、放射線の検出位置が同定される。
【００６７】
第５の実施形態では、平面状に半導体検出素子４を複数配置することによって、放射線に有感な検出面積を単一の半導体検出素子を用いるよりも大きくすることができる。また、逆に、この場合の半導体検出素子４１は、半導体検出素子４により分割して形成された構造になるために、放射線の入射に伴い生じる出力パルスのパイルアップが大きく軽減される。ここで、出力パルスのパイルアップとは、半導体検出素子４１に入射する１個の放射線により作り出だされる前置増幅器からの出力パルスの時間内に、もう１個もしくは複数個の放射線が検出されることである。この場合には、その出力パルスに複数箇所の位置情報が混ざり、その検出位置を同定することは困難になる。
【００６８】
このように、半導体検出素子４１のような分割構造では、単一の半導体検出素子４を大型化した場合に較べて、上記所定時間内に複数個の放射線が入射する確率が減り、パイルアップ頻度が低減する。
【００６９】
［実施の形態６］
次に、本発明の第６の実施形態について図１６を参照して説明する。この実施形態の特徴は、放射線の半導体検出素子における入射位置の同定と、放射線の入射エネルギーの同定とを行なえるようにするところにある。
【００７０】
図１６に示すように、例えば第５の実施形態で説明した半導体検出素子４１の放射線入射面と反対側の面に放射線検出器群４４が配置される。ここで、放射線検出器群４４は例えばシンチレーション計測器、ＧＭ計数管等を有して構成され、ここで放射線２のエネルギーが消失される。そして、半導体検出素子４１からの検出位置を同定するための信号が信号処理／演算処理部４５に伝送される構成になり、更に、放射線検出器群４４からの入射粒子のエネルギーに関する信号も上記信号処理／演算処理部４５に伝送されるようになっている。
【００７１】
この場合は、第５の実施形態で説明したのと同様にして、放射線入射位置検出装置の半導体検出素子４１における放射線入射の検出位置が同定される。通常、γ線のような場合には、粒子エネルギーは、その一部のみが半導体検出素子４１に付与され、放射線検出器群４４に入射して残りのエネルギーの全てが放射線検出器群４４に付与され消失する。
【００７２】
放射線２が放射線検出素子４１に付与したエネルギーＥ１は半導体検出素子４１の出力パルスの電荷量に比例し、この出力電荷量からＥ１は同定される。放射線４１が放射線検出器群４４に入射して付与するエネルギーＥ２は放射線検出器群４４の出力電荷量に比例し、この出力電荷量からＥ２は同定される。
ここで、放射線２のエネルギーをEとすると、
【００７３】
Ｅ＝Ｅ１＋Ｅ２          （９）
上記数式（９）が成り立ち、Ｅ１とＥ２からEが同定される。
【００７４】
第６の実施形態では、半導体検出素子４１の放射線入射面と反対側の面に放射線検出器群４４が設けられることにより、放射線２が半導体検出素子４１で全てのエネルギーを付与しない場合でも、放射線２の放射線入射位置は半導体検出素子４１により同定され、その検出位置における放射線強度が決定できる。
【００７５】
［実施の形態７］
次に、本発明の第７の実施形態について図１７を参照して説明する。この実施形態の特徴は、放射線の半導体検出素子における入射位置の同定と、放射線の入射角度の同定とを行なえるようにするところにある。
【００７６】
図１７に示すように、例えば第１〜５の実施形態で説明した半導体検出素子４または４１の検出面を中心とした球面状に放射線検出器群４６が設置される。そして、半導体検出素子４または４１の信号線と放射線検出器群４６の信号線は、信号処理／演算処理部４７に接続する。ここで、放射線検出器群４６の多数の信号線はケーブル４８でまとめて伝送されるようになっている。この場合の放射線検出器群４６も多数のシンチレーション計測器、ＧＭ計数管等で構成される。
【００７７】
放射線２は、半導体検出素子４または４１に入射して、一部エネルギーを付与して検出される。そして、放射線２の散乱線２ａは、放射線検出器群４６のいずれか例えば放射線検出器４６ａに入射し、そこで、残りのエネルギーを付与して検出される。信号処理／演算処理装置４７では、半導体検出素子４または４１の検出面における二次元の入射位置、および、付与エネルギーＥ１が同定される。また、放射線検出器群４６の信号から、放射線２が半導体検出素子４または４１で散乱した角度、および、残りの付与エネルギーＥ２が同定される。そして、これらの情報からコンプトンカメラの手法の演算処理によって、放射線２の半導体検出素子４または４１への入射方向が同定される。
【００７８】
上記コンプトンカメラの手法とは、放射線を同時に検出した上記半導体検出素子４または４１および放射線検出器４６ａの位置関係から求まる放射線のコンプトン散乱角度と、上記半導体検出素子４または４１および放射線検出器４６ａおのおのの放射線の付与エネルギーＥ１、Ｅ２から、放射線の入射方向を特定する公知の手法である。
【００７９】
第７の実施形態では、第１〜５の実施形態で説明した半導体検出素子４または４１の検出面を中心とする球面状に放射線検出器群４６が設けられ、放射線２の半導体検出素子４または４１への入射位置と入射方向が同定される。
【００８０】
［実施の形態８］
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。この実施形態の特徴は、第５の実施形態で述べた出力パルスのパイルアップを防止する構成にするところにある。上記パイルアップ事象は、半導体検出素子に多量の放射線が入射する高計数率下にある場合に生じ易い。
【００８１】
上記高計数率下になる場合、図１、２に示した第２の信号・演算処理部７内で、時間間隔が近接する前置増幅器からの２つの出力パルスのうち、一方の出力パルスから検出面からの深さ方向の検出位置を同定し、他方の出力パルスには、小さい時定数の微分波形整形をかけ、ディスクリミネータに入力して、タイミング信号を作り出し、あるタイミング信号と次のタイミング信号の時間間隔がパルス幅より小さいならば、出力パルスがパイルアップしていると判断し、同定された先の深さ方向および二次元成分を無効とする、パイルアップ除去の信号処理を加える。
【００８２】
あるいは、上記第１〜７の実施形態での放射線入射位置検出装置において、抵抗配線あるいは抵抗性電極は半導体基板１３の１つの面上に複数個設け、半導体基板１３上で１つの抵抗配線あるいは抵抗性電極が占める放射線に有感な面積を低減することで、高計数率でのパイルアップを防止する。
【００８３】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採ることができる。例えば、上記放射線検出素子は、半導体検出素子以外であってもよく、放射線に有感な例えば絶縁体から成る固体基板上に抵抗性電極等の電極が形成されたものであってもよい。ここで、放射線に有感な絶縁体は、その内部において放射線入射による電離が起り電荷キャリアが生じる固体であればよい。また、放射線検出素子を構成する抵抗配線は、その表面において種々の幾何学模様に配設することができる。そして、本発明の放射線入射位置検出装置は、放射線の測定装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る放射線入射位置検出装置の構成を示すブロック図。
【図２】同放射線入射位置検出装置の別の構成を示すブロック図。
【図３】同放射線入射位置検出装置を構成する半導体検出素子の概略斜視図。
【図４】本発明の放射線入射位置検出装置の動作機構を説明するための模式図。
【図５】本発明の放射線入射位置検出装置の出力波形の一例を示すグラフ。
【図６】本発明の放射線入射位置検出装置の一次微分波形の一例を示すグラフ。
【図７】本発明の放射線入射位置検出装置の検出面からの深さ方向を算出する特性図。
【図８】本発明の放射線入射位置検出装置の好適な信号処理／演算処理部を示すブロック図。
【図９】本発明の放射線検出素子における放射線の検出位置および検出面の位置の関係を示す模式図。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る放射線入射位置検出装置を構成する半導体検出素子の平面図。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る放射線入射位置検出装置を構成する半導体検出素子の平面図。
【図１２】同半導体検出素子表面の一部拡大図。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る放射線入射位置検出装置を構成する別の半導体検出素子の平面図。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る放射線入射位置検出装置を構成する半導体検出素子の平面図。
【図１５】本発明の実施の形態５に係る放射線入射位置検出装置の半導体検出素子を示す斜視図。
【図１６】本発明の実施の形態６に係る放射線入射位置検出装置の半導体検出素子および放射線検出器を示す斜視図。
【図１７】本発明の実施の形態７に係る放射線入射位置検出装置の半導体検出素子および放射線検出器を示す模式図。
【符号の説明】
【００８５】
１…放射線源、２…放射線、２ａ…散乱線、３…被検体、４，４１…半導体検出素子、５…前置増幅器群、６…第１の信号・演算処理部、７…第２の信号・演算処理部、８…入射位置演算部、９…イメージ処理部、１０，１０ａ…放射線入射位置検出装置、１１…伝送部、５ａ，１２…前置増幅器、１３…半導体基板、１４ａ〜１４ｎ，２４，３０…抵抗配線、１５ａ〜１５ｎ，２５，２８ａ，２８ｂ，３１，３４，３７ａ、３７ｂ…第１の信号線、１６ａ〜１６ｎ，２６，２９ａ，２９ｂ，３２，３５，３８ａ，３８ｂ…第２の信号線、１７…裏面電極、１８…裏面信号線、１９…微分器、２０…電荷量計測器、２１…演算処理部、２２…検出位置、２３…入射位置、２７ａ…第１の抵抗配線、２７ｂ…第２の抵抗配線、３３ａ〜３３ｈ…ストリップ抵抗配線、３６…抵抗性電極、３９…絶縁層、４０…制御電極、４２…基板、４３，４５，４７…信号処理／演算処理部、４４，４６ａ…放射線検出器、４６…放射線検出器群、４８…ケーブル
【図１】
2006234661.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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