(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光子計数検出器であって、
半導体材料の基板（１１）と、
データ取得期間（ｔ１）毎に基板全体に検出器バイアス電圧を印加する検出器バイアス電圧供給源（１２）と、
吸収される光子に応答して、データ取得期間後の読出期間（ｔ２）毎に、基板（１１）内で解放され、基板（１１）を通じて移送される電荷を表すデータを繰り返し読み出す読出装置（１３）であって、前記データが吸収される光子の電荷パルスの数を含む、前記読出装置（１３）と、
基板に光を照射して、捕捉電荷担体を基板の欠陥準位から脱出させることのできる外部光源（１５）と、
前記検出器バイアス電圧供給源、前記読出装置、前記外部光源に動作可能に接続される制御装置（１４）とを備え、
前記制御装置（１４）が、前記読出期間の少なくとも一部と同時に、検出器バイアス電圧を前記基板全体でオフに切り換えるように前記検出器バイアス電圧供給源を制御し、光をオンに切り換えることによって、光を前記基板（１１）に照射して、捕捉電荷担体を前記基板の欠陥準位から脱出させるように前記外部光源（１５）を制御することを特徴とする光子計数検出器。
【請求項２】
前記制御装置が、前記検出器バイアス電圧を前記基板全体でオフに切り換えるように前記検出器バイアス電圧供給源を制御し、前記基板に光を周期的に照射するように光をオンに切り換えるように前記外部光源を制御し、放射線検出器が放射線を検出する期間（ｔ１）以後の各期間（ｔ２）中のみに前記基板に前記光が照射される、請求項１に記載の検出器。
【請求項３】
前記制御装置が、前記読出期間のそれぞれと同時に、検出器バイアス電圧を前記基板全体でオフに切り換えるように前記検出器バイアス電圧供給源を制御し、基板に光を照射するように前記外部光源を制御する、請求項１に記載の検出器。
【請求項４】
前記制御装置が、読出期間の終了毎、読出期間の終了前の時間（δ）、または読出期間の終了後の時間に、検出器バイアス電圧を前記基板全体でオンに切り換えるように、また外部光源をオフに切り換えるように前記検出器バイアス電圧供給源を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の検出器。
【請求項５】
前記制御装置が、前記データ取得期間のそれぞれにおいて、検出器バイアス電圧を前記基板全体に印加させるように前記検出器バイアス電圧供給源を制御し、光を前記基板に照射しないように前記外部光源を制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の検出器。
【請求項６】
前記データ取得期間がそれぞれ、約０．１ｍｓ〜約５００ｍｓ、好ましくは約０．５ｍｓ〜約２００ｍｓ、より好ましくは約１ｍｓ〜約１００ｍｓであること、および前記読出期間がそれぞれ、約０．０１ｍｓ〜約１０ｍｓ、好ましくは約０．１ｍｓ〜約５ｍｓ、より好ましくは約１ｍｓ〜約４ｍｓであることのうちの少なくとも一方である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の検出器。
【請求項７】
半導体ベースの光子計数検出器において捕捉電荷担体の量を低減する方法であって、前記光子計数検出器は、半導体材料の基板（１１）と、データ取得期間（ｔ１）毎に、前記基板全体に検出器バイアス電圧を印加する検出器バイアス電圧供給源（１２）と、吸収される光子に応答して、データ取得期間後の読出期間（ｔ２）毎に、基板（１１）内で解放され、基板（１１）を通じて移送される電荷を表すデータを繰り返し読み出す読出装置（１３）であって、前記データが吸収される光子の電荷パルスの数を含む、前記読出装置（１３）と、基板に光を照射して、捕捉電荷担体を基板の欠陥準位から脱出させることのできる外部光源（１５）とを備え、
前記読出期間の少なくとも一部と同時に、検出器バイアス電圧を前記基板全体でオフに切り換えるように前記検出器バイアス電圧供給源を制御し、光をオンに切り換えることによって、光を前記基板（１１）に照射して、捕捉電荷担体を前記基板の欠陥準位から脱出させるように前記外部光源（１５）を制御するステップを備えることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記検出器バイアス電圧供給源が、前記検出器バイアス電圧を前記基板全体でオフに切り換えるように制御され、前記外部光源が、前記基板に光を周期的に照射するように光をオンに切り換えるように制御されて、放射線検出器が放射線を検出する期間（ｔ３；ｔ１）以後の各期間（ｔ４；ｔ２）中のみに前記基板に光が照射される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記検出器バイアス電圧供給源が、前記基板全体で検出器バイアス電圧をオフに切り換えるように制御され、前記外部光源が、前記読出期間毎に同時に光を基板に照射するように制御される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記検出器バイアス電圧供給源が、前記検出器バイアス電圧を前記基板全体に印加するように制御され、前記外部光源が、前記データ取得期間毎に前記基板に光を照射しないように制御される、請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記データ取得期間がそれぞれ、約０．１ｍｓ〜約５００ｍｓ、好ましくは約０．５ｍｓ〜約２００ｍｓ、より好ましくは約１ｍｓ〜約１００ｍｓであること、および読出期間がそれぞれ、約０．０１ｍｓ〜約１０ｍｓ、好ましくは約０．１ｍｓ〜約５ｍｓ、より好ましくは約１ｍｓ〜約４ｍｓであることのうちの少なくとも一方である、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野は、半導体ベースのＸ線またはガンマ線放射線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体検出器では、検出器は、半導体の対向面に電極を有する半導体材料のスラブから成る。検出器材料は自由担体が尽きており、高電圧電界が外部バイアスを用いて電極間に印加される。外部放射線源またはＸ線管からの高エネルギー光子が、光電相互作用またはコンプトン相互作用を通じて半導体体積に電子正孔対を誘起する。相互作用とは、光電事象またはコンプトン事象において生成される高エネルギー電子が、反復的な電子正孔イオン化を通じてエネルギーを失う２段階のプロセスである。この大断面積のプロセスのため、電子正孔対は、直径わずか数マイクロメートルの非常に局地的な電荷雲を形成する。
【０００３】
撮像のための光子相互作用の重要な態様の１つは光電効果を介して生成される電子正孔対の数が光子エネルギーに比例することである。電子と正孔の電荷雲は電界で分離されており、電子および正孔は対向電極に向かって移動し、該装置を通じて一時電流を生成する。この電流は通常、電荷感応型前置増幅器によって統合されて、外部放射線によって誘起される総電荷が測定される。もしくは、検出器は、相互作用によって生じる電子パルスを読み出すことによって、吸収された光子の数を実際に計数する光子計数装置である。
【０００４】
測定中、通常、検出器電圧が電極に印加され、つまり、電子正孔対が測定期間中に継続的に生成される。しかし、各信号取得期間後、電子正孔対がそれ以上検出されない期間が生じる。患者または患者の各部位の撮像の際、検出器は超高反復レートを有する必要があり、つまり、各フレームの信号取得時間が１ｍｓと短くなる一方で、読出時間が２００マイクロ秒以下となる場合がある。
【０００５】
半導体の課題は、ドープド半導体内に深準位欠陥が発生することであり、このために電荷担体が捕捉されて、残りの正味自由担体密度を低減する可能性がある。これらの捕捉された負または正の電荷担体は、空間電荷を形成し、半導体の電界全体に影響を及ぼし、雑音を招く場合がある。その結果得られた画像では、いくつかの画素は白色であり（この画素に関する電界の密度が高いため）、いくつかの画素は黒色となる（この画素に関する電界の密度が低いため）。
【０００６】
米国特許出願公開第２０１０／００７８５５９号明細書は、電荷担体の残留時間が外部光エネルギー源によって大幅に低減され、深準位の欠陥の占有が、高中性子束状態下でも未照射装置の熱平衡近傍で維持される解決策が開示されている。捕捉担体を解放するのに熱エネルギーに頼る代わりに、赤外光放射線を用いて、捕捉担体を欠陥準位から脱出させる（ｅｓｃａｐｅ）のに十分なエネルギーを提供する。Ｃｄ１−ｘＺｎｘＴｅ結晶は、このエネルギーの赤外光を透過させ、対象の深準位欠陥のイオン化に関連する以外の追加の吸収は発生しない。このため、Ｃｄ１−ｘＺｎｘＴｅ検出器結晶の側源からの照射が可能になる。
【０００７】
しかし、米国特許出願公開第２０１０／００７８５５９号明細書の手法の欠点は、追加の吸収が発生しないようにするために、検出器結晶が外部光エネルギー源の光を透過させる必要がある。よって、利用可能な外部光エネルギー源の範囲が制限される場合がある。
【０００８】
別の欠点は、解放された電荷担体が、検出される放射線と検出器の結晶間の相互作用によって生成される電荷担体と混合して、検出を妨害するため、検出器の感度が低減する点である。これは通常、問題とはならないが、低放射束では、解放された電荷担体が検出感度の許容しがたい低下を招くことがある。
【０００９】
さらに別の欠点は、解放された負または正の電荷担体が効率的に再結合せず、検出器感度をさらに低下させることである。
さらに別の欠点は、赤外光放射線の結晶への照射が、検出器の暗電流を増加させることである。
【００１０】
欧州特許第１０１８６５５号明細書は、放射線検出パネルの照射前アーチファクトを除去する方法、特に、Ｘ線検出パネルを継続的に循環させて照射前および照射後の情報を使用することによって、Ｘ線検出パネルから情報を読み出すように動作して、残余の画像を最小化する方法に関する。該方法の一実施形態によると、パネルは常に以下のように循環する。時間ｔ１時、高ＤＣ電圧（ＶＣ）が段階的に頂部電極に印加される。時間ｔ２で電圧が完全に印加されると、時間ｔ３に達するまでこのレベルが維持される。次に、ＤＣ電圧は段階的に接地（またはゼロ）まで戻り、時間ｔ４で、すべての検出器素子（画素）に関して保存コンデンサが読み出される。コンデンサからのデータはメモリに記憶される。読出後、時間ｔ５において、好ましくは、パネルは時間ｔ６まで、好ましくは両側から可視放射線などの一定照射放射線で照らされる。このステップは、米国特許第５，５６３，４２１号明細書に記載の照射ステップと同一であってもよい。時間ｔ６で照射ステップは終了し、高ＤＣ電圧が頂部電極に再印加される。このサイクルは継続的に繰り返され、読出毎に読み出されたデータがメモリに記憶されて、過去に取得され記憶されたデータと置き換えられる。この動作モードでは、パネルはスタンバイモードにあるといえる。
【００１１】
撮像照射を行うとき、再度パネルでは、ＤＣ電圧が頂部電極に漸進的に印加される。ＤＣ電圧が頂部電極に印加されている間、放射線照射の撮像が行われる。放射線照射後、コンデンサに貯蔵された電荷が再度読み出され、照射画素データは、直前のパネル読出のデータと置き換えられずに、別のメモリ位置または別のメモリに記憶される。
【００１２】
放射線照射後、パネルはスタンバイモードに戻り、露光前と同様に、照射、高ＤＣ電圧印加、コンデンサ読出などのステップを通じて循環し続ける。撮像照射に先立つ前回の照射から得られたデータが、照射データの訂正時に用いられるために保持される。
【００１３】
しかし、上記手順は、各フレームが、好ましくは両側から可視放射線などの放射線でパネルを照射する目的のためだけに、追加の期間ｔ６〜ｔ５を含むため、超高反復レートでの撮像には利用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００７８５５９号明細書
【特許文献２】欧州特許第１０１８６５５号明細書
【特許文献３】米国特許第５，５６３，４２１号明細書
【発明の概要】
【００１５】
本文書の目的は、上記欠点の少なくとも一部を排除する、あるいは少なくとも軽減する放射線検出器および方法を開示することである。
第１の態様は、半導体材料の基板と、データ取得期間毎に基板全体に検出器バイアス電圧を印加する検出器バイアス電圧供給源と、吸収される光子に応答して、データ取得期間後の読出期間毎に、基板内で解放され、基板を通じて移送される電荷を表すデータを繰り返し読み出す読出装置であって、吸収される光子の電荷パルスの数をデータが含む読出装置と、基板に光を照射して、捕捉電荷担体を基板の欠陥準位から脱出させることのできる外部光源と、検出器バイアス電圧供給源、読出装置、外部光源に動作可能に接続される制御装置と、を備える半導体ベースの光子計数検出器を指す。
【００１６】
制御装置は、読出期間の少なくとも一部と同時に、検出器バイアス電圧を基板全体でオフに切り換えるように検出器バイアス電圧供給源を制御し、光をオンに切り換えることで、光を基板に照射して、捕捉電荷担体を基板の欠陥準位から脱出させるように外部光源を制御するべく構成される。
【００１７】
制御装置は、検出器バイアス電圧を基板全体でオフに切り換えるように検出器バイアス電圧供給源を制御し、基板に光を周期的に照射するように光をオンに切り換えて、放射線検出器が放射線を検出する期間以後の各期間のみに基板に光を照射するように外部光源を制御するべく構成してもよい。
【００１８】
制御装置は、各読出期間と同時に、検出器バイアス電圧を基板全体でオフに切り換えるように検出器バイアス電圧供給源を制御し、基板に光を照射するように外部光源を制御するべく構成してもよい。
【００１９】
制御装置は、読出期間の終了毎、読出期間の終了前の時間、または読出期間の終了後の時間に、検出器バイアス電圧を基板全体でオンに切り換えるように、また外部光源をオフ
に切り換えるように検出器バイアス電圧供給源を制御するべく構成してもよい。
【００２０】
制御装置は、データ取得期間のそれぞれにおいて、検出器バイアス電圧を基板全体に印加させるように検出器バイアス電圧供給源を制御し、光を基板に照射しないように外部光源を制御するべく構成してもよい。
【００２１】
データ取得期間はそれぞれ、約０．１ｍｓ〜約５００ｍｓ、好ましくは約０．５ｍｓ〜約２００ｍｓ、より好ましくは約１ｍｓ〜約１００ｍｓとしてもよい。
読出期間はそれぞれ、約０．０１ｍｓ〜約１０ｍｓ、好ましくは約０．１ｍｓ〜約５ｍｓ、より好ましくは約１ｍｓ〜約４ｍｓとしてもよい。
【００２２】
上記態様によると、捕捉電荷担体の量は、放射線検出器が放射線検出のために使用される期間すなわち上記データ取得期間とは別の期間のみ、半導体材料の基板に光を照射することによって低減される。
【００２３】
つまり、検出器の反復レートを高く維持することができる。半導体材料の基板への光の照射は、既に存在する読出期間に実行されるため、反復レートなどに影響を及ぼさない。欧州特許第１０１８６５５号明細書に開示される検出器は、電荷を蓄積し続け、解放電荷によって影響を受け、読出を劣化させる、あるいは無益にしてしまうため、上記の解決策を実行することができない。上記態様では、光子計数検出器が使用され、この検出器では、画素が読出期間中に「ロック」されるため、光照射から解放された電荷が読出に影響を及ぼさない。
【００２４】
さらに、検出器の基板は、使用される光を透過させなくてもよい。基板での光吸収によって生成される解放電荷担体はそこで加速させることができるが、検出を妨害しない。同じ理由で、光照射によって解放される捕捉電荷担体も検出を妨害しない。
【００２５】
さらに、放射線検出器が放射線の検出に使用される期間、すなわち、上記データ取得期間毎の最初に光がオフに切り換えられるとすぐに、暗電流が低減される。
さらに、信号対雑音比を増加させることができる。
【００２６】
周期的検出器バイアス電圧は、放射線検出器が放射線の検出に使用される期間、すなわち、上記データ取得期間のみ印加され、検出器基板の深準位欠陥において捕捉される電荷担体の量をさらに低減する。
【００２７】
また、基板への光照射中に検出器バイアス電圧が存在しないため、解放された負と正の電荷担体の効率的な再結合が可能になる。
この態様の利点は、測定フレームが「失われず」、総測定時間が増大しないことである。一方、光と検出器バイアス電圧の切換速度に、一層高い要求を課す。反復レートが１ｋＨｚ以上である用途では、ハードウェアの制約がこの態様の使用を制限する場合がある。
【００２８】
したがって、本文書は、ハードウェアの制約が第１の態様の使用を制限することがあるときに利用可能な解決策を提案する。
よって、第２の態様は、半導体材料の基板と、データ取得期間毎に基板全体に検出器バイアス電圧を印加する検出器バイアス電圧供給源と、基板吸収される光子に応答して、データ取得期間後の読出期間毎に、基板内で解放され、基板を通じて移送される電荷を表すデータを繰り返し読み出す読出装置と、基板に光を照射して、捕捉電荷担体を基板の欠陥準位から脱出させることのできる外部光源と、検出器バイアス電圧供給源、読出装置、外部光源に動作可能に接続される制御装置と、を備える半導体ベースの検出器に関する。
【００２９】
制御装置は、測定期間後の基板処理期間と同時に、検出器バイアス電圧を基板全体でオフに切り換えるように検出器バイアス電圧供給源を制御し、光をオンに切り換えて、光を基板に照射して、捕捉電荷担体を基板の欠陥準位から脱出させるように外部光源を制御し、各測定期間が複数のデータ取得期間と複数の読出期間を含む。
【００３０】
基板処理期間はそれぞれ、データ取得期間の少なくとも一部、１つまたは複数の読出期間および１つまたは複数のデータ取得期間のうちの少なくとも一方を含んでいてもよい。
制御装置は周期的に、検出器バイアス電圧を基板全体でオフに切り換えるように検出器バイアス電圧供給源を制御し、光をオンに切り換えるように外部光源を制御するべく構成してもよい。
【００３１】
制御装置は、測定期間のそれぞれにおいて、検出器バイアス電圧を基板全体に印加させるように検出器バイアス電圧供給源を制御し、光を基板に照射しないように外部光源を制御するべく構成してもよい。
【００３２】
データ取得期間はそれぞれ、約１０ｍｓより短く、好ましくは約５ｍｓより短く、より好ましくは約１ｍｓより短く、最も好ましくは約０．５ｍｓより短くしてもよい。
読出期間はそれぞれ、約５ｍｓより短く、好ましくは約１ｍｓより短く、より好ましくは約０．５ｍｓより短く、最も好ましくは約０．１ｍｓより短くしてもよい。
【００３３】
測定期間はそれぞれ、各基板処理期間の約３倍以上、好ましくは約３倍以上、より好ましくは約５倍以上、最も好ましくは約１０倍以上としてもよい。
この態様は、超高反復レート用途にとって特に有益である。この場合の読出期間は非常に短いため、ハードウェアの制約が、読出期間中の検出器バイアス電圧供給源の切換を制限することがある。その代わりに、検出器バイアス電圧が基板処理期間中、オフに切り換えられて、この期間中に行われる読出は単に廃棄される。データの損失は、測定期間のサイズと比較した基板処理期間のサイズに応じて発生する。
【００３４】
放射線検出器は、各態様において、２次元撮像用のＣｄ−ＴｅまたはＣｄ−Ｚｎ−ＴｅベースのカメラなどのＣｄ−ＴｅまたはＣｄ−Ｚｎ−Ｔｅベースの光子計数放射線検出器であってもよい。
【００３５】
第３の態様は、半導体材料の基板と、データ取得期間毎に基板全体に検出器バイアス電圧を印加する検出器バイアス電圧供給源と、吸収される光子に応答して、データ取得期間後の読出期間毎に、基板内で解放され、基板を通じて移送される電荷を表すデータを繰り返し読み出す読出装置であって、データが吸収される光子の電荷パルスの数を含む読出装置と、基板に光を照射して、捕捉電荷担体を基板の欠陥準位から脱出させることのできる外部光源と、を備える半導体ベースの放射線検出器において、捕捉電荷担体の量を低減する方法を指す。該方法によると、読出期間の少なくとも一部と同時に、検出器バイアス電圧供給源は、検出器バイアス電圧を基板全体でオフに切り換えるように制御され、外部光源は、光をオンに切り換えることによって、光を基板に照射して、捕捉電荷担体を前記基板の欠陥準位から脱出させるように制御される。
【００３６】
第４の態様は、半導体材料の基板と、データ取得期間毎に基板全体に検出器バイアス電圧を印加する検出器バイアス電圧供給源と、吸収される光子に応答して、データ取得期間後の読出期間毎に、基板内で解放され、基板を通じて移送される電荷を表すデータを繰り返し読み出す読出装置と、基板に光を照射して、捕捉電荷担体を基板の欠陥準位から脱出させることのできる外部光源と、を備える半導体ベースの放射線検出器において、捕捉電荷担体の量を低減する方法を指す。該方法によると、測定期間後の基板処理期間と同時に、検出器バイアス電圧供給源は、検出器バイアス電圧を基板全体でオフに切り換えるように制御され、外部光源は、光をオンに切り換えることによって、光を基板に照射して、捕捉電荷担体を前記基板の欠陥準位から脱出させるように制御され、各測定期間が複数のデータ取得期間と複数の読出期間を含む。
【００３７】
第３および第４の態様は、第１および第２の態様を参照して上述した動作のいずれかを実行する方法ステップを組み込むように変更してもよい。
他の特徴および利点は、例示のためだけに提示する以下の実施形態の詳細な説明と添付図面１〜３から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一実施形態に係る放射線検出器の概略図である。
【図２】放射線検出器内の捕捉電荷担体の量を低減する一手法による、放射線検出、検出器バイアス電圧、赤外光照射の概略的タイミング図である。
【図３】放射線検出器内の捕捉電荷担体の量を低減する一手法による、放射線検出、検出器バイアス電圧、赤外光照射の概略的タイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１は、一実施形態に係る半導体ベースのＸ線またはガンマ線放射線検出器を概略的に示す。放射線検出器は、半導体材料の基板１１と、基板全体に検出器バイアス電圧を印加する検出器バイアス電圧供給源１２と、基板１１内で解放され、基板１１を通じて移送される電荷を表すデータを読み出す読出装置１３と、検出器バイアス電圧供給源１２と読出装置１３に動作可能に接続されてこれらを制御する制御装置１４と、を備える。放射線検出器は、Ｃｄ−ＴｅまたはＣｄ−Ｚｎ−Ｔｅベースの放射線検出器であってもよい。
【００４０】
検出器構成と基板材料の例は、米国特許第５３７９３３６号、米国特許第６９３３５０５号、米国特許第７１７００６２号、米国特許第７１８９９７１号、米国特許第７３６１８８１号、米国特許出願公開第２００６／０１１８５３号、米国特許出願公開第２００６／０７１１７４号、米国特許出願公開第２００８／０１９４７７号に開示されており、引用によりその内容を本文に組み込む。
【００４１】
放射線検出器は、基板１１に光を照射して、捕捉電荷担体を基板１２の欠陥準位から脱出させることのできる外部光源１５をさらに備える。制御装置１４は、外部光源１５からの光、たとえば赤外光を基板１１に照射して、捕捉電荷担体を基板１１の欠陥準位から周期的に脱出させることができるように構成され、基板１１には、放射線検出器が放射線を検出するように構成される期間後の期間のみ光が照射される。
【００４２】
基板１１に光を照射して、捕捉電荷担体を基板１２の欠陥準位から脱出させることのできる外部光源１５は、適切な波長と出力の赤外光を提供する赤外光発光ダイオードなどの赤外光源であってもよい。既知の放射線検出器の構造および配置を前提とすると、適切な赤外光の波長と出力は、計算することもできるし、当業者の実験的研究から見出すこともできる。
【００４３】
制御装置１４は、基板１１全体に検出器バイアス電圧を周期的に印加するように検出器バイアス電圧供給源１２を制御するべく構成してもよく、検出器バイアス電圧は、放射線検出器が放射線を検出するように構成されるデータ取得期間のみ、基板１１全体に印加される。
【００４４】
図２は、図１に示すような放射線検出器内の捕捉電荷担体の量を低減する手法による、放射線検出ＤＥＴ、検出器バイアス電圧ＨＶ、赤外光照射ＩＲの概略的タイミング図である。
【００４５】
放射線検出器は、測定フレームにおいて繰り返し放射線を検出するように構成され、各測定フレームはデータ取得期間ｓａおよび読出期間ｒｏを含み、データ取得期間ｓａは長さｔ１を有し、読出期間ｒｏは長さｔ２を有する。ただしｔ１＞ｔ２である。放射線検出の反復レートは１／（ｔ１＋ｔ２）である。
【００４６】
制御装置１４は、検出器バイアス電圧ＨＶがデータ取得期間ｓａ中のみオンに切り換えられて検出器バイアス電圧ＨＶを基板１１全体に印加するように検出器バイアス電圧供給源１２を制御し、光が読出期間ｒｏ中のみオンに切り換えられて光ＩＲで基板１１を照射するように外部光源１５を制御するべく構成してもよい。このように、検出器バイアス電圧ＨＶおよび光ＩＲは放射線検出ＤＥＴと同期され、検出器バイアス電圧ＨＶおよび光ＩＲの切換頻度は、放射線検出ＤＥＴの反復レートと同一である。
【００４７】
データ取得期間はそれぞれ、約０．１ｍｓ〜約５００ｍｓ、好ましくは約０．５ｍｓ〜約２００ｍｓ、より好ましくは約１ｍｓ〜約１００ｍｓであること、および読出期間はそれぞれ、約０．０１ｍｓ〜約１０ｍｓ、好ましくは約０．１ｍｓ〜約５ｍｓ、より好ましくは約１ｍｓ〜約４ｍｓであることのうちの少なくとも一方である。
【００４８】
要求に応じて、検出器バイアス電圧ＨＶは、図２の短期間δによって示されるように、各データ取得期間ｓａの開始直前にオンに切り換えることができるため、検出器バイアス電圧ＨＶは、各データ取得期間ｓａの開始前に適正レベルまで上昇する時間を有する。もしくは、検出器バイアス電圧ＨＶは、各データ取得期間ｓａの開始時または開始直後にオンに切り換えることができる。
【００４９】
図３は、図１に示すような放射線検出器内の捕捉電荷担体の量を低減する別の手法による、放射線検出ＤＥＴ、検出器バイアス電圧ＨＶ、赤外光照射ＩＲの概略的タイミング図である。
【００５０】
放射線検出器は、測定フレームにおいて繰り返し放射線を検出するように構成され、各測定フレームは、図示される既述の実施形態のようにデータ取得期間ｓａと読出期間ｒｏを備える。図３では、読出期間ｒｏはスパイクとして表され、データ取得期間ｓａよりも
ずっと短いことを示す。
【００５１】
制御装置１４は、検出器バイアス電圧ＨＶを基板１１全体に以下のように印加するように検出器バイアス電圧供給源１２を制御すべく構成してもよく、検出器バイアス電圧ＨＶは、放射線検出器が放射線を検出して、データを読み出すように構成される複数の測定フレーム（データ取得期間ｓａおよび読出期間ｒｏ）期間オンに切り換えられ、１またはそれ以上の測定フレームに対応する時間オフに切り換えられる。バイアス電圧ＨＶがオンに切り換えられる期間はｔ３で示され、測定期間と称する。バイアス電圧ＨＶがオフに切り換えられる期間はｔ４で示され、基板処理期間と称する。バイアス電圧ＨＶがオフに切り換えられる期間、データは読出装置１３によって読み出されても読み出されなくてもよい。データが読み出されれば、データは単に廃棄してもよい。
【００５２】
さらに制御装置１４は、バイアス電圧ＨＶがオフに切り換えられる期間のみ光がオンに切り換えられるように、外部光源１５を制御して基板１１を光ＩＲで照射するように構成してもよい。
【００５３】
このように、検出器バイアス電圧ＨＶおよび光ＩＲの切換は放射線検出ＤＥＴと同期され、検出器バイアス電圧ＨＶおよび光ＩＲの切換頻度は放射線検出ＤＥＴの反復レートよりも低い。
【００５４】
データ取得期間ｔ１はそれぞれ、約１０ｍｓより短く、好ましくは約５ｍｓより短く、より好ましくは約１ｍｓより短く、最も好ましくは約０．５ｍｓより短くなっていること、および読出期間ｔ２はそれぞれ、約５ｍｓより短く、好ましくは約１ｍｓより短く、より好ましくは約０．５ｍｓより短く、最も好ましくは約０．１ｍｓより短くなっていることのうちの少なくとも一方を含む。
【００５５】
測定期間ｔ３はそれぞれ、基板処理期間ｔ４よりも約３倍以上、好ましくは約３倍以上、より好ましくは約５倍以上、最も好ましくは約１０倍以上である。
代替的に、制御装置１４は、期間ｔ３のデータ取得期間ｓａのみ基板１１全体に検出器バイアス電圧ＨＶを印加するように検出器バイアス電圧供給源１２を制御すべく構成してもよい。しかし、これは、検出器バイアス電圧ＨＶの切換を読出期間と合致させる必要がある。
【００５６】
当業者であれば、上述の実施形態を変更して、請求項の範囲に属する別の実施形態を形成できることを理解できるであろう。
【図１】
0006475253.tif 000002
【図２】
0006475253.tif 000003
【図３】
0006475253.tif 000004