(57)【要約】測管（１１）は、筒頭部（１７）と漏斗状接続部（１５）と筒本体部（１３）とを管軸に沿って一体的に備えている。筒頭部の管軸に略垂直な断面の大きさは筒本体部の管軸に略垂直な断面の大きさより大きい。筒頭部が有する湾曲角部の曲率半径は筒本体部の湾曲角部の曲率半径より小さい。筒頭部の管軸に沿った長さは筒本体部の管軸に沿った長さより小さい。光電面（２０）が、入射面板（９）の筒頭部が接続された側の面のうち筒頭部の内側に位置した領域に形成されている。かかる構造を有するマルチアノード型光電子像倍管（１）は、光電面に光を有効に入射させることができ、しかも強い強度を有している。
2004112083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス製の入射面板と、
該入射面板の一つの側の面に接続され該入射面板に略垂直な管軸に沿って延びるガラス製の中空の側管とを備え、
該入射面板に入射した光に応じた光電子を放出するための光電面が該入射面板の該一つの側の面のうち該側管の内側に位置した領域に形成され、該光電面の複数の領域に対応して複数の電子増倍部と複数のアノード電極とが該側管の内部に設けられているマルチアノード型光電子増倍管において、
該側管が、筒頭部と漏斗状接続部と筒本体部とを、該管軸に沿って一体的に備え、
該筒本体部が、４つの第１の湾曲角部を有する中空の略四角柱形状を有し、該管軸に沿って第１の長さだけ延び、該筒本体部の該管軸に略垂直な断面が第１の大きさを有し、該４つの第１の湾曲角部がそれぞれ第１の曲率半径にて湾曲し、
該筒頭部が、４つの第２の湾曲角部を有する中空の略四角柱形状を有し、該管軸に沿って第２の長さだけ延び、該筒頭部の該管軸に略垂直な断面が第２の大きさを有し、該４つの第２の湾曲角部がそれぞれ第２の曲率半径にて湾曲し、該第２の長さが該第１の長さより短く、該第２の大きさが該第１の大きさより大きく、該第２の曲率半径が該第１の曲率半径より小さく、
該漏斗状接続部が、該筒頭部と該筒本体部とを同軸状に接続し、
該筒頭部が該入射面板の該一つの側の面に接続され、該光電面が該入射面板の該一つの側の面であって該筒頭部の内側に位置した領域に形成され、
該複数の電子増倍部と該複数のアノード電極とが該筒本体部の内部に設けられていることを特徴とするマルチアノード型光電子増倍管。
【請求項２】
該筒頭部は、外周面と内周面とを有し、
該外周面は各２つの隣り合う第２の湾曲角部を略直線状に結び、
該内周面は各２つの隣り合う第２の湾曲角部を曲線状に結び、
該内周面は各２つの隣り合う第２の湾曲角部の間の略中心位置から該各２つの該第２の湾曲角部へ向かうに連れて該外周面に徐々に近づいていく
ことを特徴とする請求項１記載のマルチアノード型光電子増倍管。
【請求項３】
更に、
該光電面から放出された光電子を収束する収束電極板と、
該光電面と該収束電極板との間に規定される電子収束空間を該光電面の複数の領域に対応した複数のセグメント空間に分割するための仕切板とを備え、
各電子増倍部が、対応するセグメント空間において該収束電極板により収束された光電子を受け取り、
該仕切板が、該側管内において該筒頭部から該漏斗状接続部を経て該筒本体部まで延在し、
該収束電極板、該複数の電子増倍部、及び、該複数のアノード電極が、該筒本体部内に配置され、
該筒本体部の外周に磁気シールドが設けられていることを特徴とする請求項１記載のマルチアノード型光電子増倍管。
【請求項４】
複数のシンチレータが２次元マトリックス状に配置され、各シンチレータが出力面を有し、各シンチレータが該シンチレータに入射した放射線に応じてシンチレーション光を発生し該シンチレーション光を該出力面から出力するシンチレータマトリックスと、
該シンチレータマトリックスの各シンチレータから出力されたシンチレーション光を検出するためのマルチアノード型光電子増倍管とを備える放射線検出器において、
該マルチアノード型光電子増倍管が、
ガラス製の入射面板と、該入射面板の一つの側の面に接続され該入射面板に略垂直な管軸に沿って延びるガラス製の中空の側管とを備え、該入射面板の該一つの側の面とは反対側の面が該シンチレータマトリックスの全シンチレータの出力面に対向し、該入射面板に入射したシンチレーション光に応じた光電子を放出するための光電面が該入射面板の該一つの側の面のうち該側管の内側に位置した領域に形成され、該光電面の複数の領域に対応して複数の電子増倍部と複数のアノード電極とが該側管の内部に設けられており、
該側管が、筒頭部と漏斗状接続部と筒本体部とを、該管軸に沿って一体的に備え、
該筒本体部が、４つの第１の湾曲角部を有する中空の略四角柱形状を有し、該管軸に沿って第１の長さだけ延び、該筒本体部の該管軸に略垂直な断面が第１の大きさを有し、該４つの第１の湾曲角部がそれぞれ第１の曲率半径にて湾曲し、
該筒頭部が、４つの第２の湾曲角部を有する中空の略四角柱形状を有し、該管軸に沿って第２の長さだけ延び、該筒頭部の該管軸に略垂直な断面が第２の大きさを有し、該４つの第２の湾曲角部がそれぞれ第２の曲率半径にて湾曲し、該第２の長さが該第１の長さより短く、該第２の大きさが該第１の大きさより大きく、該第２の曲率半径が該第１の曲率半径より小さく、
該漏斗状接続部が、該筒頭部と該筒本体部とを同軸状に接続し、
該筒頭部が該入射面板の該一つの側の面に接続され、該光電面が該入射面板の該一つの側の面であって該筒頭部の内側に位置した領域に形成され、
該複数の電子増倍部と該複数のアノード電極とが該筒本体部の内部に設けられていることを特徴とする放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明はマルチアノード型光電子増倍管、及び、当該マルチアノード型光電子増倍管を用いた放射線検出器に関する。
【背景技術】  特開平５−９３７８１号（以下、特許文献１という）には、第１図に示す放射線検出器２００が記載されている。この放射線検出器２００は、シンチレータマトリックス２０１とマルチアノード型光電子増倍管２０３とを備えている。
シンチレータマトリックス２０１には、複数のシンチレータ２０２が２次元マトリックス状に配置され、入射した放射線に応じてシンチレーション光を発生し出力する。マルチアノード型光電子増倍管２０３が、シンチレータマトリックスから出力されたシンチレーション光を検出する。マルチアノード型光電子増倍管２０３内の複数のアノード電極からの出力信号に対して重心演算等を行うことにより、シンチレーション光を出力したシンチレータを割り出すことができる。
特開平１１−２５０８５３号（以下、特許文献２という）は、放射線検出器に用いられるマルチアノード型光電子増倍管として、ガラス製の中空の四角柱状の側管を備えたマルチアノード型光電子増倍管を提案している。
かかるマルチアノード型光電子増倍管は、ガラス製の入射面板と、入射面板の一つの側の面に接続され入射面板に略垂直な管軸に沿って延びるガラス製の中空の四角柱状の側管とを備えている。入射面板に入射した光に応じた光電子を放出するための光電面が入射面板の側管が接続された側の面のうち側管の内側に位置した領域に形成されている。光電面の複数の領域に対応して複数の電子増倍部と複数のアノード電極とが側管の内部に設けられている。
一方、特開平３−１７３０５６号公報（以下、特許文献３という）には、分割型の光電子増倍管が記載されている。この光電子増倍管の側管は、断面径の大きな中空の四角柱状筒頭部と断面径の小さな中空の四角柱状筒本体部とを有している。筒頭部が入射面板の一つの側の面に接続されている。筒本体部内に単一のアノード電極が配置されている。
【発明の開示】
ここで、特許文献２に記載されたガラス製の四角柱状側管を、特許文献３の側管と同様、断面径の大きな四角柱状筒頭部と断面径の小さな四角柱状筒本体部とを有する構造に変更することが考えられる。筒頭部の断面径が大きいため、入射面板のうち側管の内側に位置した領域に形成される光電面の大きさを大きくすることができる。
しかしながら、特許文献３の側管のように筒頭部の管軸方向長さを筒本体部の管軸方向長さより長くしたのでは、側管全体の強度が不十分となる。
一方、中空の四角柱状の側管をガラスで製造すると、側管が有する４つの角部は湾曲した形状となる。このため、入射面板のうち側管の角部の内側に位置した領域の面積が小さくなってしまう。
ここで、放射線検出器においては、シンチレータマトリックスの全シンチレータからのシンチレーション光を略均一に光電面に入射させ光電子に変換させることが重要である。ところが、側管の角部が大きく湾曲していると、シンチレータマトリックスを構成する複数のシンチレータの内、側管の角部に対応する位置にあるシンチレータからの入射効率が他のシンチレータからの入射効率に比べて低くなってしまう。このため、シンチレータからのシンチレーション光を略均一に光電面に入射させることができない。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、光電面に光を有効に入射させ光電子に変換することができしかも高い強度を有するマルチアノード型光電子増倍管、及び、かかるマルチアノード型光電子増倍管を備えたことにより全シンチレータからのシンチレーション光を略均一に検出することができる放射線検出器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のマルチアノード型光電子増倍管は、ガラス製の入射面板と、該入射面板の一つの側の面に接続され該入射面板に略垂直な管軸に沿って延びるガラス製の中空の側管とを備え、該入射面板に入射した光に応じた光電子を放出するための光電面が該入射面板の該一つの側の面のうち該側管の内側に位置した領域に形成され、該光電面の複数の領域に対応して複数の電子増倍部と複数のアノード電極とが該側管の内部に設けられているマルチアノード型光電子増倍管において、該側管が、筒頭部と漏斗状接続部と筒本体部とを、該管軸に沿って一体的に備え、該筒本体部が、４つの第１の湾曲角部を有する中空の略四角柱形状を有し、該管軸に沿って第１の長さだけ延び、該筒本体部の該管軸に略垂直な断面が第１の大きさを有し、該４つの第１の湾曲角部がそれぞれ第１の曲率半径にて湾曲し、該筒頭部が、４つの第２の湾曲角部を有する中空の略四角柱形状を有し、該管軸に沿って第２の長さだけ延び、該筒頭部の該管軸に略垂直な断面が第２の大きさを有し、該４つの第２の湾曲角部がそれぞれ第２の曲率半径にて湾曲し、該第２の長さが該第１の長さより短く、該第２の大きさが該第１の大きさより大きく、該第２の曲率半径が該第１の曲率半径より小さく、該漏斗状接続部が、該筒頭部と該筒本体部とを同軸状に接続し、該筒頭部が該入射面板の該一つの側の面に接続され、該光電面が該入射面板の該一つの側の面であって該筒頭部の内側に位置した領域に形成され、該複数の電子増倍部と該複数のアノード電極とが該筒本体部の内部に設けられていることを特徴とする。
本発明のマルチアノード型光電子増倍管によれば、筒頭部の断面の大きさが筒本体部の断面の大きさに比べ大きい。したがって、筒頭部に接続された入射面板のうち筒頭部の内側に位置した領域を大きくすることができる。したがって、光電面の大きさを大きくすることができ、多くの光を光電面に有効に入射させ光電子に変換することができる。
しかも、筒頭部の湾曲角部の曲率半径が筒本体部の湾曲角部の曲率半径より小さい。したがって、入射面板のうち筒頭部の湾曲角部付近であって湾曲角部の内側に位置する領域の面積を大きくすることができる。このため、湾曲角部付近の光電面の面積を大きくすることができ、筒頭部の湾曲角部付近に入射した光の多くを有効に光電面に入射させ光電子に変換することができる。
また、筒本体部の管軸方向の長さが筒頭部より長いため、真空容器全体の強度を大きくすることができる。
筒頭部の断面の大きさ及び筒頭部の湾曲角部の曲率半径を所望の値に設定すると共に、筒本体部の長さ、筒頭部の長さ，筒本体部の断面の大きさ、及び、筒本体部の湾曲角部の曲率半径を、筒頭部の断面の大きさ及び筒頭部の湾曲角部の曲率半径に対応して調整することにより、光電面の面積を所望の大きさにし筒頭部の湾曲角部付近の光を有効に光電面に入射させつつ、側管全体の強度を十分高く維持することができる。
ここで、該筒頭部は、外周面と内周面とを有し、該外周面は各２つの隣り合う第２の湾曲角部を略直線状に結び、該内周面は各２つの隣り合う第２の湾曲角部を曲線状に結び、該内周面は各２つの隣り合う第２の湾曲角部の間の略中心位置から該各２つの該第２の湾曲角部へ向かうに連れて該外周面に徐々に近づいていくことが好ましい。入射面板のうち筒頭部の湾曲角部付近であって湾曲角部の内側に位置する領域の面積を更に大きくすることができる。このため、湾曲角部付近の光電面の面積を更に大きくすることができ、筒頭部の湾曲角部付近に入射した光を一層多く光電面に入射させ光電子に変換することができる。
ここで、本発明のマルチアノード型光電子増倍管は、更に、該光電面から放出された光電子を収束する収束電極板と、該光電面と該収束電極板との間に規定される電子収束空間を該光電面の複数の領域に対応した複数のセグメント空間に分割するための仕切板とを備え、各電子増倍部が、対応するセグメント空間において該収束電極板により収束された光電子を受け取り、該仕切板が、該側管内において該筒頭部から該漏斗状接続部を経て該筒本体部まで延在し、該収束電極板、該複数の電子増倍部、及び、該複数のアノード電極が、該筒本体部内に配置され、該筒本体部の外周に磁気シールドが設けられていることが好ましい。収束電極板、複数の電子増倍部、及び、複数のアノード電極を筒本体部内に配置し筒本体部の外周に磁気シールドを設けることにより、光電子を収束する動作及び増倍する動作を外部磁界の影響を受けることなく正確に行うことができる。
また、別の観点によれば、本発明の放射線検出器は、複数のシンチレータが２次元マトリックス状に配置され、各シンチレータが出力面を有し、各シンチレータが該シンチレータに入射した放射線に応じてシンチレーション光を発生し該シンチレーション光を該出力面から出力するシンチレータマトリックスと、該シンチレータマトリックスの各シンチレータから出力されたシンチレーション光を検出するためのマルチアノード型光電子増倍管とを備える放射線検出器において、該マルチアノード型光電子増倍管が、ガラス製の入射面板と、該入射面板の一つの側の面に接続され該入射面板に略垂直な管軸に沿って延びるガラス製の中空の側管とを備え、該入射面板の該一つの側の面とは反対側の面が該シンチレータマトリックスの全シンチレータの出力面に対向し、該入射面板に入射したシンチレーション光に応じた光電子を放出するための光電面が該入射面板の該一つの側の面のうち該側管の内側に位置した領域に形成され、該光電面の複数の領域に対応して複数の電子増倍部と複数のアノード電極とが該側管の内部に設けられており、該側管が、筒頭部と漏斗状接続部と筒本体部とを、該管軸に沿って一体的に備え、該筒本体部が、４つの第１の湾曲角部を有する中空の略四角柱形状を有し、該管軸に沿って第１の長さだけ延び、該筒本体部の該管軸に略垂直な断面が第１の大きさを有し、該４つの第１の湾曲角部がそれぞれ第１の曲率半径にて湾曲し、該筒頭部が、４つの第２の湾曲角部を有する中空の略四角柱形状を有し、該管軸に沿って第２の長さだけ延び、該筒頭部の該管軸に略垂直な断面が第２の大きさを有し、該４つの第２の湾曲角部がそれぞれ第２の曲率半径にて湾曲し、該第２の長さが該第１の長さより短く、該第２の大きさが該第１の大きさより大きく、該第２の曲率半径が該第１の曲率半径より小さく、該漏斗状接続部が、該筒頭部と該筒本体部とを同軸状に接続し、該筒頭部が該入射面板の該一つの側の面に接続され、該光電面が該入射面板の該一つの側の面であって該筒頭部の内側に位置した領域に形成され、該複数の電子増倍部と該複数のアノード電極とが該筒本体部の内部に設けられていることを特徴とする。
本発明の放射線検出器によれば、マルチアノード型光電子増倍管の筒頭部の断面の大きさが筒本体部の断面の大きさに比べ大きく、かつ、筒頭部の湾曲角部が筒本体部の湾曲角部に比べ小さな曲率半径にて湾曲している。したがって、シンチレータマトリックスの外周部や隅部に位置しているシンチレータの出力面の大部分を入射面板のうち筒頭部の内側の領域に対向させることができる。したがって、光電面は、全シンチレータからのシンチレーション光を略均一な割合で受け取ることができ、放射線の検出を略均一な感度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】  第１図は、従来の放射線検出器を示す斜視図である。
第２図は、本発明の第１の実施の形態によるマルチアノード型光電子増倍管の平面図である。
第３図は、第２図におけるマルチアノード型光電子増倍管のＩＩＩ−ＩＩＩ線縦断面図である。
第４図は、本発明の第１の実施の形態によるマルチアノード型光電子増倍管が備えるガラス容器を示す斜視図である。
第５図は、第４図のガラス容器の縦断面図である。
第６図は、第５図におけるガラス容器のＶＩ−ＶＩ線横断面図である。
第７図は、第５図におけるガラス容器のＶＩＩ−ＶＩＩ線横断面図である。
第８図は、第５図におけるガラス容器の上面図である。
第９図は、第１の実施の形態の放射線検出器を複数個配置した状態を模式的に示す模式平面図である。
第１０図は、第９図におけるＸ−Ｘ線縦断面図である。
第１１図は、第１０図における要部Ｅの拡大図である。
第１２図は、本発明の第２の実施の形態によるマルチアノード型光電子増倍管が備えるガラス容器の筒頭部の横断面図である。
第１３図は、比較例によるマルチアノード型光電子増倍管の平面図である。
第１４図は、第１３図のマルチアノード型光電子増倍管のＸＩＶ−ＸＩＶ線縦断面図である。
第１５図は、比較例の放射線検出器を複数個配置した状態を模式的に示す模式平面図である。
第１６図は、第１５図のＸＶＩ−ＸＶＩ線縦断面図である。
第１７図は、第１６図の要部Ｈの拡大図である。
第１８図は、第１及び第２の実施の形態における筒頭部の径が比較例の筒部の径より大きく、かつ、筒頭部の湾曲角部の曲率半径が比較例の筒部湾曲角部の曲率半径より小さいために、第１及び第２の実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管のそれぞれによって得られる有効光電領域の面積が比較例のマルチアノード型光電子増倍管によって得られる有効光電領域の面積より大きいことを示す説明図である。
第１９図は、第１及び第２の実施の形態における筒頭部の径が比較例の筒部の径より大きく、かつ、筒頭部の湾曲角部の曲率半径が比較例の筒部湾曲角部の曲率半径より小さいために、第１及び第２の実施の形態の放射線検出器におけるシンチレータマトリックスの隅部付近に位置している４つのシンチレータのシンチレータ有効面積割合が比較例の放射線検出器におけるシンチレータマトリックスの隅部付近に位置している４つのシンチレータのシンチレータ有効面積割合より大きいことを示す説明図である。
第２０図は、第１及び第２の実施の形態における筒頭部の径が比較例の筒部の径と等しく、かつ、筒頭部の湾曲角部の曲率半径が比較例の筒部湾曲角部の曲率半径より小さい場合にも、第１及び第２の実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管のそれぞれによって得られる有効光電領域の面積が比較例のマルチアノード型光電子増倍管によって得られる有効光電領域の面積より大きいことを示す説明図である。
第２１図は、第１及び第２の実施の形態における筒頭部の径が比較例の筒部の径と等しく、かつ、筒頭部の湾曲角部の曲率半径が比較例の筒部湾曲角部の曲率半径より小さい場合にも、第１及び第２の実施の形態の放射線検出器におけるシンチレータマトリックスの隅部付近に位置している４つのシンチレータのシンチレータ有効面積割合が比較例の放射線検出器におけるシンチレータマトリックスの隅部付近に位置している４つのシンチレータのシンチレータ有効面積割合より大きいことを示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明の実施形態に係るマルチアノード型光電子増倍管及び放射線検出器を図面を参照して説明する。
まず、本発明の第１の実施の形態によるマルチアノード型光電子増倍管及び放射線検出器について第２図乃至第１１図に基づき説明する。
まず、本実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管について、説明する。
第２図は、本実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管１の平面図である。
第３図は、マルチアノード型光電子増倍管１の第２図におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線縦断面図である。
マルチアノード型光電子増倍管１は、２ｘ２のマルチアノードタイプである。
第２図及び第３図に示すように、マルチアノード型光電子増倍管１は、透明ガラス製のガラス容器５を備えている。
第３図に示すように、ガラス容器５は、透明ガラス製の中空の側管１１と透明ガラス製の入射面板９とからなる。
側管１１は、入射面板９に略垂直な管軸に沿って延びている。側管１１は、筒頭部１７とファンネル形状接続部１５と筒本体部１３とを管軸に沿って一体的に備えている。側管１１の筒頭部１７の上端が入射面板９の下面９ｄに接合されている。入射面板９の下面９ｄのうち筒頭部１７の内側の領域を、以下、「有効光電領域Ｋ」という。
透明ガラス製のステム７が筒本体部１３の下端に接合され、ガラス容器５の内部を密閉している。
ガラス容器５の内部には、光電面２０、収束電極板２２、仕切板２６、電子増倍部２８、及び、アノード部３２が設けられている。また、入出力ピン３８がステム７を貫通して設けられている。
光電面２０は、入射面板９の有効光電領域Ｋに形成されている。
収束電極板２２は、ディスク型の電極板である。収束電極板２２には、第２図に示すように、４つの開口２４が形成されている。
電子増倍部２８は、４個のダイノード列３０を備えている。なお、第３図は、４個のダイノード列３０のうちの２個を示している。各ダイノード列３０は１０個のダイノードＤｙ１〜Ｄｙ１０からなる。
アノード部３２は、４個のアノード電極３４を備えている。なお、第３図は、４個のアノード電極３４のうちの２個を示している。
アノード部３２には、さらに、４個のシールド電極３６が設けられている。なお、第３図は、４個のシールド電極３６のうちの２個を示している。
磁気シールド４０が、筒本体部１３の外周を覆うように設けられている。磁気シールド４０は、高透磁率材料４２と樹脂被膜４４とからなる。
本実施の形態では、マルチアノード型光電子増倍管１のガラス容器５を以下に説明する形状としたため、より多くの光を光電面２０に有効に入射させることができ、しかも、高い真空強度を達成している。
ガラス容器５の形状について、第４図〜第８図を参照して説明する。
まず、ガラス容器５の形状の概略を、第４図を参照して、説明する。
第４図はガラス容器５の斜視図である。
筒本体部１３は、管軸に沿って延びる中空の略四角柱形状であり、４つの側面１３ａと４つの湾曲角部１３ｂとを有している。筒本体部１３の管軸に略垂直な断面は略正方形状である。
筒頭部１７も、管軸に沿って延びる中空の略四角柱形状であり、４つの側面１７ａと４つの湾曲角部１７ｂとを有している。筒頭部１７の管軸に略垂直な断面も略正方形状である。
ファンネル形状（漏斗状）接続部１５は、筒本体部１３を筒頭部１７に対し同軸状に接続している。
入射面板９は、略正方形のガラス板である。入射面板９は、上面９ｕと下面９ｄと４つの側面９ａと４つの湾曲角部９ｂとを有している。上面９ｕと下面９ｄとは両方とも略正方形状である。
入射面板９の４つの側面９ａが筒頭部１７の４つの側面１７ａに連なり、入射面板９の４つの湾曲角部９ｂが筒頭部１７の４つの湾曲角部１７ｂに連なっている。
以下、ガラス容器５の形状を、第５図〜第８図を参照して、より詳細に説明する。
第５図は、ガラス容器５の縦断面図である。
筒頭部１７は外周面１７ｏと内周面１７ｉとを有している。ファンネル形状接続部１５は外周面１５ｏと内周面１５ｉとを有している。筒本体部１３は外周面１３ｏと内周面１３ｉとを有している。筒頭部１７の外周面１７ｏと筒本体部１３の外周面１３ｏとは、ファンネル形状接続部１５の外周面１５ｏによって連結されている。筒頭部１７の内周面１７ｉと筒本体部１３の内周面１３ｉとは、ファンネル形状接続部１５の内周面１５ｉによって連結されている。
筒本体部１３の管軸方向の長さＬ１は筒頭部１７の管軸方向の長さＬ２より長い。
筒頭部１７の外径Ｗ２は筒本体部１３の外径Ｗ１より大きい。筒頭部１７の内径Ｗ２’も筒本体部１３の内径Ｗ１’より大きい。
入射面板９の外径は筒頭部１７の外径Ｗ２と等しい。
第６図は、第５図におけるガラス容器５のＶＩ−ＶＩ線横断面図、すなわち、筒本体部１３の横断面図である。
筒本体部１３の外周面１３ｏは、４つの湾曲角部１３ｂのうちの各２つの隣り合う湾曲角部１３ｂ間を長さＷ１（筒本外部１３の外径）にて略直線状に結んでいる。外周面１３ｏは、湾曲角部１３ｂにおいて、曲率半径（外側曲率半径）Ｒ１にて湾曲している。
筒本体部１３の内周面１３ｉは、外周面１３ｏとの距離（筒本体部１３の肉厚Ｔ１）が略一様となるよう、外周面１３ｏに沿って延びている。すなわち、内周面１３ｉは、各２つの隣り合う湾曲角部１３ｂを長さＷ１’（＝Ｗ１−２ｘＴ１：筒本体部１３の内径）にて略直線状に結んでいる。内周面１３ｉは、湾曲角部１３ｂにおいて、曲率半径（内側曲率半径）Ｒ１’にて湾曲している。内側曲率半径Ｒ１’と外側曲率半径Ｒ１とは略等しい。
第７図は、第５図におけるガラス容器５のＶＩＩ−ＶＩＩ線横断面図、すなわち、筒頭部１７の横断面図である。
筒頭部１７の外周面１７ｏは、各２つの隣り合う湾曲角部１７ｂを長さＷ２（筒頭部１７の外径）で略直線状に結んでいる。外周面１７ｏは、湾曲角部１７ｂにおいて、曲率半径（外側曲率半径）Ｒ２にて湾曲している。外側曲率半径Ｒ２は、筒本体部１３の外側曲率半径Ｒ１より小さい。
筒頭部１７の内周面１７ｉは、外周面１７ｏとの距離（筒頭部１７の肉厚Ｔ２）が略一様となるよう、外周面１７ｏに沿って延びている。すなわち、内周面１７ｉは、各２つの隣り合う湾曲角部１７ｂを長さＷ２’（＝Ｗ２−２ｘＴ２：筒頭部１７の内径）で略直線状に結んでいる。筒頭部１７の肉厚Ｔ２は、筒本体部１３の肉厚Ｔ１と略等しい。内周面１７ｉは、湾曲角部１７ｂにおいて、曲率半径（内側曲率半径）Ｒ２’にて湾曲している。内側曲率半径Ｒ２’は外側曲率半径Ｒ２と略等しい。したがって、内側曲率半径Ｒ２’も筒本体部１３の内側曲率半径Ｒ１’より小さい。
第８図は、第５図におけるガラス容器５の上面図である。
入射面板９は、筒頭部１７の外形と同一の形状及び大きさを有している。すなわち、入射面板９の湾曲角部９ｂの曲率半径は、筒頭部１７の湾曲角部１７ｂの外側曲率半径Ｒ２と等しい。入射面板９の各側面９ａは、両側に位置する２つの湾曲角部９ｂを、筒頭部１７の外径Ｗ２と等しい長さＷ２（入射面板の外径）にて直線状に結んでいる。入射面板９の下面９ｄのうち、筒頭部１７の内周面１７ｉより内側の領域が有効光電領域Ｋである。
上記形状を有するガラス容器５は以下の方法で作製することができる。まず、側管１１を作製するための内部金型を用意する。内部金型の外周面の形状は側管１１の内周面の形状と一致している。この内部金型のまわりに透明ガラスを所望の厚みで引きまわす。この結果、側管１１が作製される。なお、側管１１は、軟質ガラスでも硬質ガラスでも作製することができる。次に、側管１１の筒頭部１７の上端に入射面板９の下面９ｄを融着固定する。この結果、ガラス容器５が作製される。
次に、本実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管の内部構造について、第２図及び第３図に戻って説明する。
既述のように、光電面２０は、入射面板９の有効光電領域Ｋに形成されている。
収束電極板２２は、光電面２０に対向し、光電面２０から放出された光電子を収束して電子増倍部２８に入射させるためのものである。４つの開口２４は、２次元状に２行２列で配置されている。
仕切板２６は、光電面２０と収束電極板２２との間に規定される電子収束空間を、２行２列の開口２４に対応した２行２列のセグメント空間Ｎに分割するためのものである。光電面２０は、この２行２列のセグメント空間Ｎに対応する２行２列の領域を有している。光電面２０の１つの領域から放出された光電子は、対応するセグメント空間Ｎ内を飛翔する間に、収束電極板２２にて収束され、収束電極板２２の対応する開口２４を通過して電子増倍部２８に到達する。
電子増倍部２８において、４個のダイノード列３０は、４つの開口２４に１対１で対向するように配置されている。各ダイノード列３０は、対応する開口２４を通過して入射してきた光電子を増倍するためのものである。ダイノードＤｙ１〜Ｄｙ１０は管軸方向にラインフォーカス型に配置されている。
アノード部３２において、４個のアノード電極３４は４個のダイノード列３０に１対１に対応して配置されている。各アノード電極３４は、対応するダイノード列３０のうちの９段目のダイノードＤｙ９と１０段目のダイノードＤｙ１０の間にこれらに対向するように配置されている。各アノード電極３４は、対応するダイノード列３０で増倍された光電子を受け取り、光電子の量を示す出力信号を出力する。
４個のシールド電極３６は、４個のアノード電極３４を互いに電気的にシールドするためのものである。
入出力ピン３８は、光電面２０、収束電極板２２、電子増倍部２８、及び、アノード部３２と図示しない配線にて接続されており、ステム７を貫通して固定されている。
このように、本実施の形態では、２ｘ２個のダイノード列３０及び２ｘ２個のアノード電極３４が、２ｘ２のセグメント空間Ｎに対応して設けられている。各ダイノード列３０が光電面２０の対応する領域から放出された光電子を受け取り増倍する。対応するアノード電極３４が光電子を受け取りその量を示す出力信号を入出力ピン３８を介して外部に出力する。
仕切板２６は、側管１１の筒頭部１７、ファンネル形状接続部１５、及び、筒本体部１３にわたって延在している。一方、収束電極板２２、電子増倍部２８、及び、アノード部３２は、筒本体部１３内に配置されている。
磁気シールド４０は、筒本体部１３内部に位置している収束電極板２２、電子増倍部２８、及び、アノード部３２を外部磁界からシールドするためのものである。高透磁率材料４２は、例えば、パーマロイ製で、筒本体部１３の外周を直接覆っている。樹脂被膜４４は、高透磁率材料４２の外周を覆っている。樹脂被膜４４は、高透磁率材料４２を光電子増倍管１に対して固定するためのものである。
上記の構造を備える本実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管１は、以下のように動作する。
光電面２０、収束電極板２２、アノード部３２、及び、電子増倍部２８には入出力ピン３８を介して所定の電圧が印加される。入射面板９のうち１つのセグメント空間Ｎに対応する領域に光が入射すると、光電面２０の対応する領域から、この入射した光の量に応じた量の光電子が放出される。この光電子は、このセグメント空間Ｎを飛翔する際、収束電極板２２で収束され、対応する開口２４を通過して対応するダイノード列３０に入射する。光電子は、ここで多段増倍されて、対応するアノード電極３４で集められ、出力信号として入出力ピン３８を介して出力される。この出力信号により、入射面板９のうちどのセグメント空間Ｎに対向する領域にどれだけの量の光が入射したかがわかる。
また、本実施の形態では、収束電極板２２、電子増倍部２８、及び、アノード部３２が筒本体部１３内に配置されており、筒本体部１３の外周に磁気シールド４０が設けられている。このため、光電子の収束及び増倍が、外部磁界の影響を受けることなく正確に行われる。
本実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管１では、筒頭部１７及び入射面板９の外径Ｗ２が筒本体部１３の外径Ｗ１より大きく、筒頭部１７の内径Ｗ２’も筒本体部１３の内径Ｗ１’より大きい。このため、入射面板９の下面９ｄのうちの有効光電領域Ｋの面積を大きくすることができ、多くの光を光電面２０に入射させ光電子に変換させることができる。
しかも、本実施の形態では、筒頭部１７の湾曲角部１７ｂの外側曲率半径Ｒ２が筒本体部１３の湾曲角部１３ｂの外側曲率半径Ｒ１より小さい。また、筒頭部１７の湾曲角部１７ｂの内側曲率半径Ｒ２’が筒本体部１３の湾曲角部１３ｂの内側曲率半径Ｒ１’より小さい。このため、湾曲角部１７ｂ付近の領域のうち湾曲角部１７ｂの内側の有効光電領域Ｋの面積を大きくすることができる。したがって、湾曲角部１７ｂ付近における光電面２０の面積を大きくし、湾曲角部１７ｂ付近に到達した光を有効に光電面２０に入射させることができる。
なお、筒頭部１７は、外径及び内径が大きくかつ湾曲角部１７ｂの曲率半径が小さいためその強度は低い。しかしながら、外径及び内径が小さくかつ湾曲角部１３ｂの曲率半径が大きい筒本体部１３が筒頭部１７を支持している。このため、側管１１全体の強度は十分高くなっている。しかも、筒本体部１３の管軸方向長さＬ１が筒頭部１７の管軸方向長さＬ２より長いため、側管１１全体の強度は一層高くなっている。
以上のように、本実施の形態では、筒頭部１７の管軸に略垂直な断面の大きさが筒本体部１３の管軸に略垂直な断面の大きさより大きく、筒頭部１７が有する４つの湾曲角部１７ｂの曲率半径が筒本体部１３の４つの湾曲角部１３ｂの曲率半径より小さく、筒頭部１７の管軸に沿った長さが筒本体部１３の管軸に沿った長さより短い。したがって、筒頭部１７の大きさ及び湾曲角部１７ｂの曲率半径を用途に応じた所望の大きさとすると共に、筒本体部１３の長さ、筒頭部１７の長さ，筒本体部１３の大きさ、及び、湾曲角部１３ｂの曲率半径を、筒頭部１７の大きさ及び湾曲角部１７ｂの曲率半径の値に対応して調整することにより、側管１１全体の強度を十分高く維持することができる。
次に、第１の実施の形態による放射線検出器５０について第９図〜第１１図に基づき説明する。
第９図は、本実施の形態による放射線検出器５０を複数個（この場合、３個）互いに隣り合うように１次元状に配置した状態を模式的に示す模式平面図である。第１０図は、第９図の複数の放射線検出器５０のＸ−Ｘ線縦断面図である。第１１図は、第１０図に示す要部Ｅを拡大して示す拡大図である。
第１０図に示すように、放射線検出器５０は、マルチアノード型光電子増倍管１とシンチレータマトリックス５２とを備えている。マルチアノード型光電子増倍管１は第２図及び第３図を参照して説明した構造を有している。なお、第１０図では、明瞭化を図るため、マルチアノード型光電子増倍管１の内部構造の図示を省略している。
シンチレータマトリックス５２は、放射線の入射に応じシンチレーション光を発生するためのものである。第９図及び第１０図に示すように、シンチレータマトリックス５２は、複数（この例では、３６個）のシンチレータ５４が２次元マトリックス状に６列ｘ６行に並んで配置されて構成されている。各シンチレータ５４は、略正方形状断面を有する直方体形状をしており、略正方形状の出力面（下面）５４ｄを有している。シンチレータ５４は、これに放射線が入射するとその放射線の量に応じたシンチレーション光を発生しこのシンチレーション光を散乱光として出力面５４ｄから出力する。
マルチアノード型光電子増倍管１の入射面板９の上面９ｕは、シンチレータマトリックス５２の全シンチレータ５４の出力面５４ｄに対向した状態でこれら出力面５４ｄに接着されている。
第９図は、シンチレータマトリックス５２を構成する３６個のシンチレータ５４の出力面５４ｄと入射面板９の有効光電領域Ｋとの位置関係も模式的に示している。この図より明らかなように、シンチレータマトリックス５２の３６個のシンチレータ５４のうちシンチレータマトリックス５２の外周部に位置しているシンチレータ５４は、入射面板９の周縁部を介して筒頭部１７の周縁部に対向している。特に、シンチレータマトリックス５２の４つの隅に位置しているシンチレータ５４は、入射面板９の４つの湾曲角部９ｂを介して筒頭部１７の４つの湾曲角部１７ｂに対向している。
ここで、複数の放射線検出器５０を並べるにあたり、隣り合う筒頭部１７が直接接触せず必要最小限のスペースＳだけ離間している必要がある。隣り合う筒頭部１７が互いにぶつかりあって損傷してしまうことを防止するためである。
このため、本実施の形態では、マルチアノード型光電子増倍管１の筒本体部１３の外径Ｗ１、入射面板９及び筒頭部１７の外径Ｗ２、筒頭部１７の内径Ｗ２’は、シンチレータマトリックス５２の外径Ｗに対し、以下の関係を有している。なお、磁気シールド４０の厚みをＭとする。また、磁気シールド厚みＭはスペースＳより大きいとする。
筒本体部１３の外径Ｗ１はシンチレータマトリックス５２の外径Ｗと等しい。入射面板９及び筒頭部１７の外径Ｗ２は、筒本体部１３の外径Ｗ１、すなわち、シンチレータマトリックス５２の外径Ｗより、磁気シールド４０の厚みＭと必要最小限のスペース量Ｓとの差分（Ｍ−Ｓ）だけ大きい。なお、筒頭部１７の内径Ｗ２’は、外径Ｗ２より肉厚Ｔ２の２倍だけ小さい。ここで、２ｘＴ２の方が（Ｍ−Ｓ）よりわずかに大きいとする。したがって、筒頭部１７の内径Ｗ２’はシンチレータマトリックス５２の外径Ｗよりわずかに小さい。
上記寸法を有する放射線検出器５０を隣り合う磁気シールド４０が互いに略接触するように配置すると、第１１図に示すように、隣り合う筒頭部１７を必要最小限のスペース量Ｓだけ離間させることができる。また、この結果、隣り合うシンチレータマトリックス５２は、互いに、磁気シールド４０の厚みＭに等しい一定量だけ離間する。
また、入射面板９及び筒頭部１７の外径Ｗ２がシンチレータマトリックス５２の外径Ｗより大きく、筒頭部１７の内径Ｗ２’がシンチレータマトリックス５２の外径Ｗよりわずかに小さいため、第９図に示すように、シンチレータマトリックス５２の外周部に位置しているシンチレータ５４の出力面５４ｄの大部分を筒頭部１７の内側の有効光電領域Ｋに対向させることができる。
更に、本実施の形態では、湾曲角部１７ｂの曲率半径Ｒ２及びＲ２’を所望の小さい値に設定している。このため、シンチレータマトリックス５２の４つの隅に位置しているシンチレータ５４の出力面５４ｄの大部分を湾曲角部１７ｂの内側の有効光電領域Ｋに対向させることができる。
さらに、本実施の形態によれば、シンチレータマトリックス５２を構成するシンチレータ５４の個数を増やしたい場合等、光電面２０の面積を更に大きくしたい場合には、筒頭部１７の断面積Ｗ２，Ｗ２’を一層大きくし、湾曲角部１７ｂの曲率半径Ｒ２，Ｒ２’を所望の値に設定すれば良い。そして、側管１１全体の強度を維持すべく、筒本体部１３の長さＬ１、筒頭部１７の長さＬ２，筒本体部１３の断面積Ｗ１，Ｗ１’、及び、湾曲角部１３ｂの曲率半径Ｒ１，Ｒ１’を、筒頭部１７の断面積Ｗ２，Ｗ２’及び湾曲角部１７ｂの曲率半径Ｒ２，Ｒ２’の値に対応して調整すれば良い。光電面２０の面積を大きくし湾曲角部１７ｂ付近の光を有効に光電面２０に入射させつつ、側管１１全体の強度を十分高く維持することができる。
上記構造を有する本実施の形態の放射線検出器５０は、以下のように、動作する。
１つの放射線検出器５０における１つのシンチレータ５４に放射線（具体的には、ガンマ線）が入射すると、そのシンチレータ５４がシンチレーション光を発生する。シンチレーション光は、散乱光として、当該シンチレータ５４の出力面５４ｄから光電子増倍管の入射面板９に入射し、光電面２０で光電子に変換される。光電子は電子増倍部２８で増倍され、アノード部３２から４つの出力信号として取り出される。図示しない演算装置（コンピュータ）が、この４つの出力信号を受け取り、これらの比を演算する重心位置演算を実行する。この演算結果により、放射線がどのシンチレータ５４に入射したかがわかる。複数個の放射線検出器５０が互いに隣り合うように一定の間隔にて配置されているため、放射線の入射位置分布を広範囲に亘って検出することができる。
本実施の形態では、筒頭部１７の外径Ｗ２及び内径Ｗ２’が大きいため、シンチレータマトリックス５２の外周部に位置しているシンチレータ５４の出力面５４ｄの大部分を筒頭部１７の内側の有効光電領域Ｋ、すなわち、光電面２０に対向させることができる。
また、筒頭部１７の湾曲角部１７ｂの曲率半径（外側曲率半径Ｒ２及び内側曲率半径Ｒ２’）が小さいため、シンチレータマトリックス５２の各隅部に位置しているシンチレータ５４の出力面５４ｄのうちの大部分を筒頭部１７の湾曲角部１７ｂの内側の光電面２０に対向させることができる。
したがって、シンチレータマトリックス５２の中央部に位置しているシンチレータ５４からの出力光の全てを光電面２０に入射させるのみならず、外周部に位置しているシンチレータ５４からの出力光の略全部を光電面２０に入射させることができる。このため、光電面２０は、全シンチレータ５４からのシンチレーション光を略均一な割合で受け取ることができ、放射線の検出を略均一な感度で行うことができる。
特に、本実施の形態では、磁気シールド４０が側管１１のうち外径の小さい方の筒本体部１３の外周に設けられている。このため、筒頭部１７の外径Ｗ２を筒本体部１３の外径Ｗ１と磁気シールド４０の厚みＭとを合わせた外径と略同程度まで大きくすることができる。したがって、光電面２０の大きさを大きくすることができる。また、磁気シールド４０を含めた側管１１全体の形状を段差がほとんどない形状とすることができ、扱いやすくなっている。
以下、第２の実施の形態によるマルチアノード型光電子増倍管１及び放射線検出器５０について説明する。
まず、本実施の形態によるマルチアノード型光電子増倍管１について第２図〜第６図、及び、第８図を参照して説明する。
本実施の形態によるマルチアノード型光電子増倍管１は、筒頭部１７の断面形状を除き、第１の実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管１と同一である。
すなわち、本実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管１は、第２図及び第３図に示す構造を有している。また、本実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管１が採用するガラス容器５は、第４図に示す外形、第５図に示す縦断面形状、及び、第８図に示す上面形状を有している。また、筒本体部１３の横断面形状（すなわち、第５図のＶＩ−ＶＩ断面形状）は、第６図に示す形状となっている。しかしながら、筒頭部１７の横断面形状（すなわち、第５図のＶＩＩ−ＶＩＩ断面形状）は、第７図に示す形状ではなく、第１２図に示す形状となっている。
以下、本実施の形態における筒頭部１７の断面形状について第１２図を参照して説明する。
本実施の形態においては、筒頭部１７の外側形状は第１の実施の形態（第７図）と同一である。すなわち、外周面１７ｏは、各２つの隣り合う湾曲角部１７ｂを長さＷ２（筒頭部１７の外径）で略直線状に結んでいる。湾曲角部１７ｂは、曲率半径（外側曲率半径）Ｒ２にて湾曲している。外側曲率半径Ｒ２は筒本体部１３の湾曲角部１３ｂの外側曲率半径Ｒ１より小さい。外径Ｗ２は筒本体部１３の外径Ｗ１より大きい。
一方、筒頭部１７の内周面１７ｉは、湾曲角部１７ｂに向かってえぐられたようなピンクッション形状をしている。すなわち、筒頭部１７の内周面１７ｉは、各２つの隣り合う湾曲角部１７ｂを曲線状に結んでいる。ここで、内周面１７ｉは、各２つの隣り合う湾曲角部１７ｂ間の略中心位置で外周面１７ｏから最も離間しており、対応する２つの湾曲角部１７ｂへ向かうに連れて外周面１７ｏに徐々に近づいていく。このため、筒頭部１７の肉厚（外周面１７ｏと内周面１７ｉの間の距離）Ｔ２は、２つの隣り合う湾曲角部１７ｂ間の略中心位置で最大値Ｔ２ｍａｘを採り、湾曲角部１７ｂに近づくにつれ徐々に小さくなっていく。このため、内周面１７ｉの湾曲角部１７ｂにおける内側曲率半径Ｒ２’は、外側曲率半径Ｒ２より小さく、したがって、筒本体部１３における内側曲率半径Ｒ１’より小さい。なお、肉厚の最大値Ｔ２ｍａｘは、筒本体部１３の肉厚Ｔ１と略等しい。また、本実施の形態の肉厚の最大値Ｔ２ｍａｘは、第１の実施の形態の肉厚Ｔ２と略等しい。なお、本実施の形態の内径Ｗ２’をＷ２’＝Ｗ２−２ｘＴ２ｍａｘと定義する。内径Ｗ２’は筒本体部１３の内径Ｗ１’より大きい。
上記形状を有する側管１１は、以下の方法により作製することができる。外部金型を用意する。外部金型の内周面の形状は、側管１１の外周面の形状と一致している。外部金型内にガラスを所望の厚みになるように吹き込むと、本実施の形態の側管１１が形成される。なお、本実施の形態の側管１１も、軟質ガラスでも硬質ガラスでも作製することができる。
本実施の形態によれば、筒頭部１７の内周面１７ｉが湾曲角部１７ｂに向かってえぐられたような形状となっている。このため、有効光電領域Ｋのうち湾曲角部１７ｂ付近の面積を、第１の実施の形態に比べ更に大きくすることができる。したがって、湾曲角部１７ｂ付近に到達した光をより有効に光電面２０に入射させ光電子に変換させることができる。
次に、本実施の形態による放射線検出器５０について説明する。
本実施の形態による放射線検出器５０は、本実施の形態によるマルチアノード型光電子増倍管１を採用した点を除き、第９図〜第１１図を参照して説明した第１の実施の形態の放射線検出器５０と同一である。
本実施の形態による放射線検出器５０によれば、筒頭部１７が第１２図に示す断面形状を有しているため、シンチレータマトリックス５２の各隅部に位置しているシンチレータ５４の出力面５４ｄのうちの大部分を筒頭部１７の湾曲角部１７ｂの内側の光電面２０に対向させることができる。したがって、全シンチレータ５４からのシンチレーション光を均一な割合で光電変換することができ、放射線の検出を均一な感度で行うことができる。
以下、第１及び第２の実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管１及び放射線検出器５０により得られる効果を、比較例のマルチアノード型光電子増倍管及び放射線検出器と比較して詳しく説明する。
まず、比較例のマルチアノード型光電子増倍管１０１について第１３図及び第１４図を参照して説明する。
第１３図は、比較例のマルチアノード型光電子増倍管１０１の平面図である。
第１４図は、第１３図におけるＸＩＶ−ＸＩＶ線縦断面図である。
第１３図及び第１４図に示すように、比較例のマルチアノード型光電子増倍管１０１は、採用している側管１１１及び入射面板１０９の形状を除き、第１の実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管１と同一である。側管１１１は単一の筒部１１２のみから形成されており、この筒部１１２が入射面板１０９の下面１０９ｄに接合されている。筒部１１２は、第１及び第２の実施の形態の筒本体部１３同様、中空の四角柱状をしている。
第１３図に示すように、筒部１１２の管軸に略垂直な断面は略正方形状である。筒部１１２は、４つの側面１１２ａと４つの湾曲角部１１２ｂとを備えている。筒部１１２は略均一な肉厚を有している。なお、筒部１１２の外径をＷｃ、肉厚をＴｃ、内径をＷｃ’（＝Ｗｃ−２ｘＴｃ）、湾曲角部１１２ｂの外側曲率半径をＲｃ、内側曲率半径をＲｃ’とする。なお、外側曲率半径Ｒｃと内側曲率半径Ｒｃ’とは略等しい。外径Ｗｃは第１、第２の実施の形態の筒頭部１３の外径Ｒ２より小さい。また、内径Ｗｃ’も第１、第２の実施の形態の筒頭部１７の内径Ｒ２’より小さい。外側曲率半径Ｒｃと内側曲率半径Ｒｃ’とは、第１、第２の実施の形態の外側曲率半径Ｒ２と内側曲率半径Ｒ２’より大きい。
入射面板１０９は、筒部１１２の外形と同一の形状及び大きさを有している。すなわち、入射面板１０９は、略正方形状の板である。入射面板１０９は、曲率半径Ｒｃで湾曲している４つの湾曲角部１０９ｂと、隣り合う２つの湾曲角部１０９ｂを外径Ｗｃと等しい長さで結ぶ４つの側面１０９ａとを有している。光電面１２０が、入射面板１０９の下面１０９ｄのうち筒部１１２の内側に位置した有効光電領域Ｋに形成されている。
また、磁気シールド４０が筒部１１２の下側部分の外周を覆っている。磁気シールド４０は、第１、第２の実施の形態同様、高透磁性材料４２と樹脂皮膜４４とからなる。
次に、かかる比較例のマルチアノード型光電子増倍管１０１を採用した比較例の放射線検出器１５０について第１５図〜第１７図を参照して説明する。
第１５図は、比較例の放射線検出器１５０が複数個隣り合うように１次元状に配置された状態を模式的に示す模式平面図である。第１６図は、第１５図のＸＶＩ−ＸＶＩ線縦断面図である。第１７図は、第１６図に示す要部Ｈを拡大して示す拡大図である。
比較例の放射線検出器１５０では、シンチレータマトリックス５２が比較例のマルチアノード型光電子増倍管１０１の入射面板１０９に接着されている。マルチアノード型光電子増倍管１０１は第１３図及び第１４図を参照して説明した構造を備えている。なお、第１６図では、明瞭化を図るため、マルチアノード型光電子増倍管１０１の内部構造の図示を省略している。
第１５図も、第９図と同様、シンチレータマトリックス５２を構成する３６個のシンチレータ５４の出力面５４ｄと入射面板１０９の有効光電領域Ｋとの位置関係を模式的に示している。この図より明らかなように、比較例の放射線検出器１５０でも、第１及び第２の実施の形態同様、シンチレータマトリックス５２の外周部に位置しているシンチレータ５４がマルチアノード型光電子増倍管１０１の入射面板１０９の周縁部を介して筒部１１２の周縁部に対向している。特に、シンチレータマトリックス５２の４つの隅に位置しているシンチレータ５４がマルチアノード型光電子増倍管１０１の入射面板１０９の４つの湾曲角部１０９ｂを介して筒部１１２の４つの湾曲角部１１２ｂに対向している。
ここで、比較例では、入射面板１０９及び筒部１１２の外径Ｗｃ及び筒部１１２の内径Ｗｃ’は、シンチレータマトリックス５２の外径Ｗ（例えば、３９ｍｍ）及び磁気シールド４０の厚みＭに対し以下の関係を有している。
入射面板１０９及び筒部１１２の外径Ｗｃはシンチレータマトリックス５２の外径Ｗと等しい。筒部１１２の内径Ｗｃ’は外径Ｗｃより肉厚Ｔｃの２倍分だけ小さい。このため、シンチレータマトリックス５２の外径Ｗより２ｘＴｃだけ小さい。
かかる寸法を有する比較例の放射線検出器１５０を隣り合う磁気シールド４０が互いに略接触するように配置すると、第１７図に示すように、隣り合う筒部１１２が、磁気シールド４０の厚みＭに等しい量だけ離間してしまう。隣り合う筒部１１２は必要最小限のスペースＳだけ離間していればよいため、（Ｍ−Ｓ）の量のデッドスペースが余分に生じてしまっていることがわかる。その一方で、入射面板１０９及び筒部１１２の外径Ｗｃがシンチレータマトリックス５２の外径Ｗと等しく、筒部１１２の内径Ｗｃ’がシンチレータマトリックス５２の外径Ｗよりかなり小さい。このため、第１５図に示すように、シンチレータマトリックス５２の外周部に位置しているシンチレータ５４の出力面５４ｄのうち筒頭部１７の内側の有効光電領域Ｋに対向していない部分の面積が大きい。また、湾曲角部１１２ｂの曲率半径Ｒｃ及びＲｃ’が大きいので、シンチレータマトリックス５２の４つの隅に位置しているシンチレータ５４の出力面５４ｄのうち湾曲角部１１２ｂの内側の有効光電領域Ｋに対向していない部分の面積も大きい。
このように、比較例では筒部１１２の外径Ｗｃはシンチレータマトリックス５２の外径Ｗと等しい。これに対し、第１及び第２の実施の形態では、既述のように、筒本体部１３の外径Ｗ１はシンチレータマトリックス５２の外径Ｗと等しく、筒頭部１７の外径Ｗ２はシンチレータマトリックス５２の外径Ｗより大きい。したがって、第１及び第２の実施の形態における筒頭部１７の外径Ｗ２の方が比較例の筒部１１２の外径Ｗｃより大きい。また、第１及び第２の実施の形態における筒頭部１７の内径Ｗ２’の方が比較例の筒部１１２の内径Ｗｃ’より大きい。しかも、第１及び第２の実施の形態における筒頭部１７の湾曲角部１７ｂの曲率半径Ｒ２、Ｒ２’の方が比較例の湾曲角部１１２ｂの曲率半径Ｒｃ、Ｒｃ’より小さい。
以下、筒頭部１７の外径Ｗ２を比較例の外径Ｗｃより大きくし、筒頭部１７の内径Ｗ２’を比較例の内径Ｗｃ’より大きくし、かつ、筒頭部１７の湾曲角部１７ｂの曲率半径Ｒ２、Ｒ２’を比較例の湾曲角部１１２ｂの曲率半径Ｒｃ、Ｒｃ’より小さくしたことによって得られる第１及び第２の実施の形態の優れた効果について、第１８図及び第１９図を参照して説明する。
第１８図は、第１及び第２の実施の形態におけるマルチアノード型光電子増倍管１の有効光電領域Ｋの面積を、比較例における有効光電領域Ｋの面積に対して比較して示している。比較例の有効光電領域Ｋの面積を１００％とすると、第１の実施の形態では有効光電領域Ｋの面積は１１０％になり、さらに、第２の実施の形態では有効光電領域Ｋの面積は１１４％にまで大きくなる。
このように、第１及び第２の実施の形態のマルチアノード型光電子増倍管１によれば、有効光電領域Ｋの面積を比較例より大きくすることができる。特に、第２の実施の形態の場合には、筒頭部１７の内周面１７ｉが湾曲角部１７ｂに向かってえぐられたようなピンクッション形状となっているため、湾曲角部１７ｂ付近の湾曲角部１７ｂの内側の有効光電領域Ｋの面積を一層大きくすることができる。
第１９図は、第１８図における第１及び第２の実施の形態及び比較例の有効光電領域Ｋとシンチレータマトリックス５２の全シンチレータ５４の出力面５４ｄとの位置関係を示している。各シンチレータの出力面５４ｄの面積のうち有効光電領域Ｋに対向している部分の面積の割合（パーセンテージ）を、以下、シンチレータ有効面積割合という。第１９図には、シンチレータマトリックス５２の１つの隅部付近に位置している４つのシンチレータ５４のシンチレータ有効面積割合の値が示されている。
この図から明らかなように、比較例の場合には、筒部１１２の外径Ｗｃがシンチレータマトリックス５２の外形Ｗと等しいため、シンチレータ有効面積割合はシンチレータマトリックス５２の外周に位置しているシンチレータ５４において著しく低くなっている。また、湾曲角部１１２ｂの曲率半径Ｒｃ、Ｒｃ’が大きいため、湾曲角部１１２ｂ付近において、シンチレータ有効面積割合が一層低くなっている。このため、比較例では、シンチレータマトリックス５２の中心部と周縁部特に隅部とで感度に大きな違いが生じてしまう。
これに対して、第１の実施の形態によれば、筒頭部１７の外径Ｗ２がシンチレータマトリックス５２の外形Ｗより大きいため、シンチレータマトリックス５２の外周に位置しているシンチレータ５４におけるシンチレータ有効面積割合が比較例に比べ高くなっている。しかも、湾曲角部１７ｂの曲率半径Ｒ２、Ｒ２’が小さいため、湾曲角部１７ｂ付近におけるシンチレータ有効面積割合が比較例に比べ著しく高くなっている。したがって、シンチレータマトリックス５２の中心部と周縁部や隅部とで感度を略均一にすることができる。特に、第２の実施の形態によれば、湾曲角部１７ｂ付近におけるシンチレータ有効面積割合が一層向上している。したがって、シンチレータマトリックス５２の中心部と周縁部及び隅部の感度をより一層均一にすることができる。
以上のように、第１及び第２の実施の形態によれば、各シンチレータ５４の出力面５４ｄのうち光電面２０に対向している部分の面積の割合を全シンチレータ５４について略均一な大きい値とすることができる。このため、光電面２０は、全シンチレータ５４からのシンチレーション光を略均一な割合で受け取ることができ、放射線の検出を略均一な感度で行うことができる。
なお、比較例のマルチアノード型光電子増倍管１０１に磁気シールド４０を設けないとする。また、比較例の筒部１１２の外径Ｗｃが第１及び第２の実施の形態における筒頭部１７の外径Ｗ２と等しい、すなわち、シンチレータマトリックス５２の外径Ｗより（Ｍ−Ｓ）だけ大きい値であるとする。この場合には、比較例の放射線検出器１５０を、第１及び第２の実施の形態と同様、隣り合うシンチレータマトリックス５２が互いにスペースＭだけ離間するように配置すれば、隣り合う筒部１１２は互いに必要最小限のスペースＳだけ離間する。しかしながら、第１及び第２の実施の形態における筒頭部１７の湾曲角部１７ｂの曲率半径Ｒ２、Ｒ２’が比較例の湾曲角部１１２ｂの曲率半径Ｒｃ、Ｒｃ’より小さければ、有効光電領域Ｋの面積を比較例より大きくし、また、全シンチレータにおけるシンチレータ有効面積割合を比較例より均一にすることができる。
より詳しくは、第１及び第２の実施の形態における筒頭部１７の外径Ｗ２と比較例の外径Ｗｃとが等しく、筒頭部１７の内径Ｗ２’と比較例の内径Ｗｃ’とが等しくても第１及び第２の実施の形態における筒頭部１７の湾曲角部１７ｂの曲率半径Ｒ２、Ｒ２’が比較例の湾曲角部１１２ｂの曲率半径Ｒｃ、Ｒｃ’より小さければ、第１、第２の実施の形態における有効光電領域Ｋの面積は、第２０図に示すように、比較例の有効光電領域Ｋの面積（１００％）に対し、それぞれ、１０４％及び１０８％となる。また、湾曲角部１７ｂ付近におけるシンチレータ有効面積割合も、第２１図に示すように、第１及び第２の実施の形態の方が比較例より高くなる。
本発明によるマルチアノード型光電子増倍管、及び、放射線検出器は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
例えば、入射面板の形状、及び、筒頭部及び筒本体部の断面形状は、略四角形であれば、略正方形でなくてもよく、例えば、略長方形でもよい。
筒頭部の肉厚は、筒本体部の肉厚より小さくても良い。
第１の実施の形態において、筒頭部１７の肉厚Ｔ２が湾曲角部１７ｂ付近においてわずかに薄くなり、内側曲率半径Ｒ２’が外側曲率半径Ｒ２よりわずかに小さくても良い。同様に、筒本体部１３の肉厚Ｔ１が湾曲角部１３ｂ付近においてわずかに薄くなり、内側曲率半径Ｒ１’が外側曲率半径Ｒ１よりわずかに小さくても良い。
マルチアノード型光電子増倍管は、２ｘ２のタイプに限らず、ダイノード列やアノード電極が任意の数だけ配置された任意のタイプとすることができる。
各ダイノード列は、ラインフォーカス型でなく、他のタイプでも良い。
複数の放射線検出器を、１次元状でなく、２次元状または３次元状に配置しても良い。
マルチアノード型光電子増倍管には磁気シールドを設けなくても良い。
マルチアノード型光電子増倍管を、放射線検出器以外に使用しても良い。
【産業上の利用可能性】  本発明のマルチアノード型光電子増倍管、及び、放射線検出器は、ポジトロンＣＴとして医療分野で利用できる他、他の放射線検出や他の光検出等、様々の分野で広く利用することができる。
【図１】
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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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