(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシンチレータが配列された多面体からなるシンチレータブロックと、放射線の入射によるシンチレータの発光を、光学接合するシンチレータを通して受光する受光素子を含む放射線検出器で、発光したシンチレータの位置と吸収された放射線のエネルギを検出するための放射線位置検出方法であって、
前記シンチレータブロックの外周面に面するシンチレータの少なくとも一つと光学接合する２群以上の受光素子を、前記シンチレータブロック外周面の互いに離れた位置に設け、
前記シンチレータブロック外周面における前記２群以上の受光素子の間の不感領域に光反射材を設けると共に、
各シンチレータの境界面や外周面の光の反射率や透過率を調整することにより、前記受光素子各群の受光量の配分を調整することを特徴とする放射線位置検出方法。
【請求項２】
前記受光素子の少なくとも２群を、各々シンチレータブロックの互いに異なる向きの外周面に所定のシンチレータに光学接合して設けたことを特徴とする請求項１に記載の放射線位置検出方法。
【請求項３】
前記受光素子の少なくとも２群を、各々シンチレータブロックの同一向きの外周面に所定のシンチレータに光学接合して設けたことを特徴とする請求項１に記載の放射線位置検出方法。
【請求項４】
前記受光素子の少なくとも１群が光学接合するシンチレータが、シンチレータブロックの一辺に接して位置するシンチレータを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の放射線位置検出方法。
【請求項５】
前記シンチレータブロックの一辺に接して位置するシンチレータが、前記シンチレータブロックの角に位置することを特徴とする請求項４に記載の放射線位置検出方法。
【請求項６】
前記シンチレータブロックの長方形をなす一面の一辺の両角に各々受光素子を配置し、両受光素子が各々該一辺と直交する辺方向にその辺に沿って延びる二つ以上のシンチレータと光学接合することを特徴とする請求項１に記載の放射線位置検出方法。
【請求項７】
前記シンチレータでの発光が、前記受光素子と光学接合されない境界面を通過して２群の受光素子を結ぶ一筆書状の経路を経て両受光素子に入射することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の放射線位置検出方法。
【請求項８】
前記シンチレータの境界面や外周面の光の反射率や透過率を、少なくとも光反射材、空気層、光学グリース、透明接着剤及び結晶の表面状態のいずれか一つを用いて調整することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の放射線位置検出方法。
【請求項９】
発光したシンチレータの位置と吸収された放射線のエネルギを検出するための放射線位置検出装置であって、
複数のシンチレータが配列されたシンチレータブロックと、
放射線の入射によるシンチレータの発光を、対向するシンチレータを通して受光するための、前記シンチレータブロックの外周面の互いに離れた位置に設けられた２群以上の受光素子と、
前記シンチレータブロック外周面における前記２群以上の受光素子の間の不感領域に設けられた光反射材と、
各結晶素子の境界面や外周面に配設された、光の反射率や透過率を調整して、前記受光素子各群の受光量の配分を調整するための受光量配分調整手段と、
を備えたことを特徴とする放射線位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線位置検出方法及び装置に係り、特に、ＰＥＴ等の核医学イメージングによる医療機器や放射線計測器に用いるのに好適な、複数のシンチレータが配列されたシンチレータブロックと、放射線の入射によるシンチレータの発光を、対向するシンチレータを通して受光する受光素子を含む放射線検出器で、発光したシンチレータの位置と吸収された放射線のエネルギを検出するための放射線位置検出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある種の物質は放射線が入射した際に、蛍光を発する性質を有する。これらの物質はシンチレータと呼ばれ、放射線センサとして広く用いられている。シンチレータが蛍光を生じるには、放射線との相互作用によってエネルギを受け取る必要がある。陽電子消滅ガンマ線などの高エネルギ光子は物質を透過する能力が高いため、効率よく検出するためには、ガンマ線の進行方向に対して２ｃｍ以上の厚さのシンチレータ結晶を設置することがある。
【０００３】
これに対して、核医学イメージングの分野では、放射線の入射方向を特定して画像の解像度を上げる目的で、シンチレータ結晶の各辺の長さは短い方が好ましい。この矛盾を解決する技術として、体積の小さなシンチレータ結晶を複数積み重ねて厚みを確保する手法が発達してきた。この場合、高エネルギ光子がある結晶を透過して背後の結晶にのみエネルギを与えることがある。この手法では、発光した結晶を正確に検知する技術が不可欠である。
【０００４】
通常、放射線検出器は、シンチレータ結晶素子と受光素子で構成され、発光した結晶素子は、受光素子で測定される結晶素子の発光量を基に位置演算することで特定できる。
【０００５】
放射線の２次元検出は、ガンマカメラ等において検出器信号の位置演算により一般的に行なわれている。３次元検出については、いくつかの方法が提案されているが、最も一般的なのは、例えば特許文献１に記載されているように、シンチレーション波形の異なる結晶素子を深さ方向に積層し、波形で結晶の種類を特定することにより、深さ情報を得る方法である。しかし、この方法では、使用する複数の種類の結晶性能の差を埋め合わせる工夫が必要となる。
【０００６】
なお、特許文献１には、シンチレータセル間を、空気、光反射材（金属箔、ポリマー膜、無機粉末）、光透過材（シリコーンオイル、透明接着材）等で満たし、シンチレータセル毎の光学表面条件（鏡面又は粗面）と光反射材及び光透過材の組合せを最適化することにより、受光素子で受ける光の総量を均一化することも記載されている。
【０００７】
一方、同種、同サイズの結晶素子を積層した結晶配列での３次元検出を行なうものとして、特許文献２や３には、図１に示す如く、γ線の入射によりシンチレーション発光された光が、両端の受光素子１１１、１１２まで到達する光の経路１３０を作り、発光した光が、受光素子１１１、１１２に到達するまでにシンチレータセル１０１〜１０６の境界面１２０〜１２６をいくつ通過するかをシンチレータセル１０１〜１０６毎に異なるようにして、受光素子１１１と１１２の出力比により発光したシンチレータセルを特定すること、及び、図２に示す如く、このシンチレータセルを縦横方向に並べると共に、各セル３０１〜３１６の境界面に、必要に応じて、全面積の反射シート３３１、半分程度の面積の反射シート３３２、１／４程度の面積の反射シート３３３や、シリコーンオイルを挿入して、受光素子３２１〜３２４への出力比から入射位置を図３に示す如く同定することにより、縦横方向のみならず、高さ方向についてもγ線がどのシンチレータセルに入射したかを特定して、放射線入射位置を３次元に検出することが記載されている。
【０００８】
なお、特許文献１乃至３は、受光素子の不感領域が無いことを条件としているが、非特許文献１乃至４には、ライトガイドを用いて、受光素子の感度有効領域外に配置された結晶素子の発光を、感度有効領域まで導くことが記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１３２９３０号公報
【特許文献２】特許第３５９７９７９号公報（図１、図９、図１３）
【特許文献３】特開平１１−１４２５２４号公報
【非特許文献１】IEEE  Transaction  on  Nuclear  Vol.33  No.1(1986年2月)  pp460−463
【非特許文献２】IEEE  Transaction  on  Nuclear  Vol.45  No.6(1998年12月)  pp3000−3006
【非特許文献３】IEEE  Transaction  on  Nuclear  Vol.46  No.3(1999年6月)  pp542−545
【非特許文献４】IEEE  Transaction  on  Nuclear  Vol.50  No.3(2003年6月)  pp367−372
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
装置の高感度達成には、シンチレータ結晶に対応して受光素子を隙間無く並べるのが理想的であるが、費用対効果を考えると、受光素子数を減らし、受光素子の不感領域の存在を克服するための技術が要求される。
【００１１】
なお、ライトガイドの使用は、検出器構成の複雑化や、光損失に伴う信号の揺らぎの増加による結晶識別能の劣化を引き起こす場合が多く、好ましくない。
【００１２】
又、反射シートの面積を調整する方法は、同一結晶での３次元検出が難しい。
【００１３】
又、本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、受光素子固有の不感領域の存在による検出能の制限を克服し、シンチレータ結晶より少ない数の受光素子を用いて、各シンチレータ結晶の発光強度を検出可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、複数のシンチレータが配列された多面体からなるシンチレータブロックと、放射線の入射によるシンチレータの発光を、光学接合するシンチレータを通して受光する受光素子を含む放射線検出器で、発光したシンチレータの位置と吸収された放射線のエネルギを検出するための放射線位置検出方法であって、前記シンチレータブロックの外周面に面するシンチレータの少なくとも一つと光学接合する２群以上の受光素子を、前記シンチレータブロック外周面の互いに離れた位置に設け、前記シンチレータブロック外周面における前記２群以上の受光素子の間の不感領域に光反射材を設けると共に、各シンチレータの境界面や外周面の光の反射率や透過率を調整して、前記受光素子各群の受光量の配分を調整することにより、例えば、受光素子に入射する各シンチレータ結晶の発光強度分布のピーク位置をずらして、前記課題を解決したものである。
【００１５】
又、前記受光素子の少なくとも２群を、各々シンチレータブロックの互いに異なる向きの外周面に所定のシンチレータに光学接合して設けたものである。
【００１６】
又、前記受光素子の少なくとも２群を、各々シンチレータブロックの同一向きの外周面に所定のシンチレータに光学接合して設けたものである。
【００１７】
又、前記受光素子の少なくとも１群が光学接合するシンチレータが、シンチレータブロックの一辺に接して位置するシンチレータを含むようにしたものである。
【００１８】
又、前記シンチレータブロックの一辺に接して位置するシンチレータが、前記シンチレータブロックの角に位置するようにしたものである。
【００１９】
又、前記シンチレータブロックの長方形をなす一面の一辺の両角に各々受光素子を配置し、両受光素子が各々該一辺と直交する辺方向にその辺に沿って延びる二つ以上のシンチレータと光学接合するようにしたものである。
【００２０】
又、前記シンチレータでの発光が、前記受光素子と光学接合されない境界面を通過して２群の受光素子を結ぶ一筆書状の経路を経て両受光素子に入射するようにしたものである。
【００２１】
又、前記シンチレータの境界面や外周面の光の反射率や透過率を、少なくとも光反射材、空気層、光学グリース、透明接着剤及び結晶の表面状態のいずれか一つを用いて調整するようにしたものである。
【００２２】
ここで、光反射材としてのポリマーには、例えば住友スリーエム社製  ＥＳＲフィルム、光学グリースとしては、例えば信越化学工業社製  シリコンオイル  ＫＦ９６Ｈ（１００万ＣＳ）、透明接着剤としては、例えば信越化学工業社製  一液型ＲＴＶゴム  ＫＥ４２０  を用いることができる。
【００２３】
本発明は、又、発光したシンチレータの位置と吸収された放射線のエネルギを検出するための放射線位置検出装置であって、複数のシンチレータが配列されたシンチレータブロックと、放射線の入射によるシンチレータの発光を、対向するシンチレータを通して受光するための、前記シンチレータブロックの外周面の互いに離れた位置に設けられた２群以上の受光素子と、前記シンチレータブロック外周面における前記２群以上の受光素子の間の不感領域に設けられた光反射材と、各結晶素子の境界面や外周面に配設された、光の反射率や透過率を調整して、前記受光素子各群の受光量の配分を調整するための受光量配分調整手段と、を備えることにより、前記課題を解決したものである。
【００２４】
ここで「２群以上の受光素子」の受光素子の群は、例えば２５６  channel flat panel position sensitive photomultiplier tube（２５６  channel 位置弁別型光電子増倍管（ＰＭＴ）：浜松ホトニクス社製  Ｈ９５００）の場合、ＰＭＴ内に受光部が２５６個あるが、仮に一つのシンチレータに４×４個の受光素子が対面している場合、この１６個が１群を構成することになる。
【００２５】
以下、本発明の原理を説明する。
【００２６】
本発明の原理となる２次元検出の原理を図４に示す。独立した２つの受光素子１２Ａ、１２Ｂ上に１×２配列のシンチレーション結晶ａ、ｂを設置した検出器を考える。簡単のため、結晶配列は、反射率１００％の高反射材１６で覆われていて放射線（γ線）を検出した際の発光は全て受光素子１２Ａ又は１２Ｂに入るものとする。この結晶素子ａと受光素子Ａの位置関係を、両者が対向して配置されていると呼ぶ。
【００２７】
図４（Ａ）の上段に示す如く、結晶素子ａ、ｂ間を反射率１００％の高反射材１８で仕切った場合は、どちらの結晶で検出した場合も隣の結晶へ光がいかないため、出力は検出結晶の真下の受光素子からのみとなる。従って横軸に出力の重心演算の結果（Ｂ−Ａ）／（Ａ＋Ｂ）をとったヒストグラムは図１（Ａ）の下段のようになる。検出結晶は、このようなヒストグラム上で、どの分布に属するかを見て特定される。
【００２８】
一方、図４（Ｂ）の上段に示す如く、結晶素子ａ、ｂ間を反射率５０％、透過率５０％の低反射材２０で仕切った場合は、検出結晶の発光は隣の結晶にも広がるため、隣の受光素子からも弱い出力が生じ、そのヒストグラムは図４（Ｂ）の下段のように互いに近づく。ここで低反射材とは非吸収部分透過反射材を指す。
【００２９】
又、図４（Ｃ）の上段に示す如く、結晶素子ａ、ｂ間の反射材を抜き空気層２２にした場合は、光の隣の結晶への広がりは大きくなるが、結晶と空気の屈折率の違い、結晶の表面状態の特性により、発光結晶の真下の受光素子の出力がやや大きくなる。その結果、ヒストグラムは図４（Ｃ）の下段のようになる。
【００３０】
図５は、離れた２組の受光素子２４Ａ〜Ｄ、２４Ｅ〜２４Ｈに跨った８×８の２次元結晶配列１４内に光学特性の異なる反射材１８、２０又は空気層２２を挿入した場合の効果の例である。１つの受光素子は、縦横それぞれ２結晶分の大きさで、両端２結晶分の底が受光素子と接している。結晶識別は、図４のヒストグラムを２次元に拡張し位置演算した結果である２次元位置ヒストグラム上で行なうが、図４（Ｂ）、（Ｃ）で示したように、複数の受光素子に発光した光が届くように工夫した場合、図５（Ｃ）に示す如く、挿入した反射材の反射率が高い部分ほど分布間の距離が広がり、空気層では狭くなる。このように、結晶配列１４内の光学特性を工夫することにより、２次元位置ヒストグラム分布の位置を操作することができる。
【００３１】
放射線検出器では、各結晶素子に対応する２次元位置ヒストグラム上の分布が互いに重ならなければ検出結晶の特定が可能になる。上記のように、異なる反射、透過特性を持つ素材を用い、結晶の表面状態の特性を生かして結晶配列内の光広がりを制御し、２次元位置ヒストグラムに現われる分布の位置を結晶識別に最適にすることができる。
【００３２】
本発明は、受光素子の感度有効領域に接していないその間の結晶特定に上記の手法を適用したものである。結晶の識別は感度有効領域の間の距離と結晶サイズの比率が大きいほど難しくなる。又、３次元配列の結晶識別は更に困難である。しかし、本発明を用いた場合、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、下層結晶配列１４の上に上層結晶配列１５を重ねても、図６（Ｃ）に示すように、各結晶の識別が可能である。
【００３３】
今簡単な、２×２の２次元結晶を２段に重ねた２×２×２の３次元結晶を有する放射線検出器を考える。ここで、図７（Ａ）あるいは（Ｂ）の上段に示す如く、界面が空気とされ、外に光が漏れないよう周囲に高反射材１６が巻かれた２次元結晶（配列）３２、３４を２段重ねにし、その底面の４つの結晶のうち２つの結晶位置に受光素子１２Ａ、１２Ｂを配置した場合には、その各受光素子１２Ａ、１２Ｂの出力Ａ、出力Ｂの重心演算の結果（Ｂ−Ａ）／（Ａ＋Ｂ）をとったヒストグラムは、それぞれ図７（Ａ）、（Ｂ）の下段に示す如くとなり、図７（Ａ）の上段に示す如く、受光素子１２Ａ、１２Ｂを片側に配置した場合には、その下段に示す如く、結晶素子ａとｅ、結晶素子ｂとｆ、結晶素子ｄとｈ、結晶素子ｃとｇの出力が重なり区別できなくなる。又、図７（Ｂ）の上段に示す如く、受光素子１２Ａ、１２Ｂを対角線位置に配置した場合には、その下段に示す如く、結晶素子ａとｅ、結晶素子ｂとｃとｆとｇ、結晶素子ｄとｈの出力が重なり、これらを識別できない。
【００３４】
これらに対して、図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の上段に示す如く、透過特性をもつため高反射材１６よりも反射率の小さい、例えば反射率５０％かつ透過率５０％の低反射材２０を適宜界面に挿入した場合には、その下段に示す如く、各結晶素子の出力分布が分離され、一対の受光素子１２Ａ、１２Ｂの出力により、全ての結晶素子ａ〜ｇの出力が識別可能となる。
【００３５】
これは、図９に示す如く、１×３の１次元結晶配列４２、４４を２段に重ねて１×３×２の２次元立体結晶とした場合も同様である。
【００３６】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、受光素子固有の不感領域の存在による検出能の制限を克服して、結晶素子より少ない数の受光素子で目的の検出器性能を達成することができ、費用と効果の比率を上げるだけでなく、信号処理回路を簡潔にして、装置の安定した運転が可能となる。更に、各結晶素子内で反射材の長さや面積を変える必要が無いので、検出器構造も単純で作り易く、装置に必須である量産にも耐え得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３９】
本実施形態の放射線検出器５０は、図１０に示す如く、図６に示したと同様の、同種、同サイズの結晶素子を８×８の１６個備えた２次元結晶配列１４、１５の各結晶素子の間に、適宜、１００％の高反射材１８、５０％の低反射材２０及び空気層２２を介在させ、更に、外に光が漏れないようその上面及び側面を１００％の高反射材１６で被い、下層結晶配列１４と上層結晶配列１５を重ねて２段とし、下方の両側に４個で一列の２組の受光素子２４Ａ〜Ｄ、２４Ｅ〜Ｈを配置したものである。
【００４０】
前記受光素子２４Ａ〜Ｈとしては、例えばアバランシェフォトダイオードや光電子増倍管（ＰＭＴ）を用いることができる。
前記受光素子２４Ａ〜Ｈの出力は、図１１に示す如く、読出回路５２を経て位置演算部５４に入力され、ここで例えば次式に従って、受光素子出力Ａ〜Ｈの位置演算が行なわれる。
【００４１】
ｘ＝｛４／４（Ａ＋Ｅ）＋３／４（Ｂ＋Ｆ）＋２／４（Ｃ＋Ｇ）
＋１／４（Ｄ＋Ｈ）｝／（Ａ＋Ｂ＋・・・＋Ｈ）      …（１）
ｙ＝｛４／４（Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ）＋１／４（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）｝
／（Ａ＋Ｂ＋・・・＋Ｈ）                      …（２）
【００４２】
この位置演算部５４による位置演算結果が、表示部５６で２次元位置ヒストグラムとして表示される。図において、４８は電源である。
【００４３】
本実施形態においては、同一種類、同一サイズの結晶素子を用いているので、構成が簡単であり、結晶性能の差によって問題を生じることも無い。なお、異なる種類、サイズの結晶素子を組合せて用いることもできる。又、結晶配列も２段に限定されず、１段（２次元）、又は３段以上でも良い。
【００４４】
又、本実施形態においては、ライトガイドを用いていないので、ライトガイドの挿入による検出器構成の複雑化や光損失に伴う信号の揺らぎの増加による結晶識別能の劣化を引き起こすことが無い。なお、問題とならない範囲でライトガイドを使用することもできる。
【００４５】
更に、受光素子の数や配設位置も前記実施形態に限定されず、図１２（Ａ）〜（Ｆ）に例示する如く、各種配置することができ、周辺でなく中央部にあってもよい。又、図１３に示す如く、結晶の底面でなく、側面に配置しても良く、各層毎に配置しても良い。更に、受光素子の組合せも、１：１の２群に限定されず、３群以上として、１：ｎやｍ：ｎの組合せにしても良い。受光素子間の経路も一つに限定されず、各受光素子間に複数の経路を限定しても良い。
【００４６】
又、反射率を調整する手段も反射率１００％と５０％の反射材及び空気層に限定されず、反射率１００％、５０％以外の反射材を用いたり、光学グリース又は透明接着剤を用いて透過率を高めたり、あるいは結晶の表面状態を機械研磨による鏡面や、化学研磨による鏡面や、粗面として調整することもできる。
【００４７】
なお、コンプトン散乱のように、ガンマ線が複数の場所でエネルギを結晶に付与することにより、複数の結晶がほぼ同時に発光する場合もあり得る。このような事象では、一つの結晶に全てのエネルギが付与された場合とは異なる出力が得られるが、このような信号の要否は計測の目的によって異なり、不要であればエレクトロニクスやソフトウェアによる信号処理によって除去してもよい。
【実施例】
【００４８】
前記実施形態の構成で、結晶素子として、大きさ１．４６ｍｍ×１．４６ｍｍ×４．５ｍｍの表面が鏡面のＬＹＳＯ結晶（Lu2(1-x)Y2xSiO5 （ｘ＝0.02）(LYSO), 表面状態は鏡面（機械研磨, アメリカ  Proteus 社製）を８×８に配列したものを２層にし、図１４に示すような反射特性及び透過特性の高反射材１８（住友スリーエム社製  ESRフィルム）及び低反射材２０（東レ社製  ルミラー38X20）を図１０に示した如く挿入し、更に各層１４、１５間に光学グリース（信越化学工業社製  シリコンオイル  KF96H（100万CS））を塗布し、受光素子としてサンプリング間隔（アノード間隔）３．０４ｍｍの２５６チャンネル位置弁別型光電子増倍管（ＰＳ−ＰＭＴ）（256 channel flat panel position sensitive photomultiplier tube：浜松ホトニクス社製  H9500）を用い、感度有効領域の間を仮定しＰＳ−ＰＭＴ上に、高反射材１８と同じ種類の高反射材１６を敷いて、その領域への光の入射を遮った。感度有効領域間は６ｍｍで、その領域には４×８結晶配列２層分が位置することになる。
【００４９】
図１５（Ａ）に、Ｃｓ線源からの６６２ｋｅＶγ線を一様照射して得られた２次元位置ヒストグラムを示す（請求項で「発光したシンチレータの位置とエネルギを検出」とした位置に該当）。図中「上」は上層１５の結晶、「下」は下層１４の結晶の分布である。計数値は濃淡で示されている。図１５（Ｂ）に、３次元配列各層の中央と受光素子に接する部分の光量の比較を波高分布で示す（請求項で「発光したシンチレータの位置とエネルギを検出」としたエネルギに該当）。１、２、３、４各結晶領域の波高の比率は、１．００：０．９１：０．６１：０．６３であり、受光素子に接していない中央部分の光損失を抑えて、高い波高を得ることができている。これにより、エネルギ分解能もそれぞれ１６．３％、１７．９％、２２．０％、１９．８％と良い値を得ることができた。これらの結果より、装置にしたときイメージングできる画像の画質が良くなり、受光素子に接していない３次元配列の結晶が、本発明により識別可能であることが確認できた。
【００５０】
実施例のように複数の受光部を内蔵した受光素子間に設置された３次元配列の結晶識別をする場合、結晶配列の両側にのみ受光部が連続して並ぶ構造となる。その構造では、両側２個ずつの受光部と、そこに跨る結晶配列構成を１単位とすることが好ましい。
【００５１】
図９及び図１６に示すような両側１個ずつの受光部構成（１２Ａ、１２Ｂ）でも１単位となりうるが、特に、受光素子１２Ａと１２Ｂに挟まれるシンチレータが多い図１６の場合は、図９に比べてヒストグラムが重複し、識別しにくくなる。これに対して、図１７に示す両側２個ずつの受光部構成（１２Ａ、１２Ｃ）（１２Ｂ、１２Ｄ）では、例えば図１７中に示すような位置演算式により位置ヒストグラムが２次元になり、２方向に対し受光素子各群の受光量の配分の微調整ができ自由度が増えるため、識別できる結晶数をかなり増やすことができ、結晶識別能が倍増する。即ち、図１７のように、上面から見て２×７列の構成の場合、図１６に示したような１×７が二組ある構成にすると、７個方向の弁別しかできないので位置ヒストグラムが一次元の線となる。これに対して図１７のように２×７で一組の構成とすると、７個方向と２個方向との弁別が出来るので位置ヒストグラムを２次元の面で表す事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】特許文献２に記載された放射線入射位置３次元検出器の検出原理を説明するための断面図
【図２】同じく斜視図
【図３】同じく各点と３次元検出器のシンチレータセルとの対応関係を示す画像を表わす図
【図４】本発明の原理を説明するための、検出結晶で発光した光の広がりを示す、（Ａ）結晶の断面図及び（Ｂ）ヒストグラム
【図５】同じく２次元配列結晶の（Ａ）平面図（Ｂ）側面図及び（Ｃ）２次元位置ヒストグラム
【図６】同じく３次元配列結晶の（Ａ）平面図（Ｂ）側面図及び（Ｃ）２次元位置ヒストグラム
【図７】２×２×２の３次元配列結晶で単一の反射材を用いた場合の問題点を説明するための斜視図及びヒストグラム
【図８】同じく本発明により反射材を調整した場合の斜視図及びヒストグラム
【図９】同じく１×３×２の立体結晶の場合の斜視図及びヒストグラム
【図１０】本発明に係る放射線検出器の実施形態の構成を示す分解斜視図
【図１１】同じく信号処理回路を示すブロック図
【図１２】受光素子配置の変形例を示す平面図
【図１３】同じく他の変形例を示す斜視図及びヒストグラム
【図１４】本発明の実施例で用いた反射材の（Ａ）反射特性及び（Ｂ）透過特性を示す図
【図１５】前記実施例における（Ａ）２次元位置ヒストグラム及び（Ｂ）３次元配列中央と受光素子に接する部分の波高分布の測定結果を示す図
【図１６】同じく１×７×２の立体結晶の場合の斜視図及びヒストグラム
【図１７】同じく２×７×２の立体結晶の場合の斜視図及びヒストグラム
【符号の説明】
【００５３】
１２Ａ、１２Ｂ、２４Ａ〜２４Ｈ…受光素子
１４…下層結晶配列
１５…上層結晶配列
１６、１８…高反射材
２０…低反射材
２２…空気層
５０…放射線検出器
５２…出力読出回路
５４…位置演算部
５６…表示部
【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１６】
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【図１７】
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【図１５】
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