JPS63198890A - Ｘ線検出装置 - Google Patents
Ｘ線検出装置Info
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- JPS63198890A JPS63198890A JP62029644A JP2964487A JPS63198890A JP S63198890 A JPS63198890 A JP S63198890A JP 62029644 A JP62029644 A JP 62029644A JP 2964487 A JP2964487 A JP 2964487A JP S63198890 A JPS63198890 A JP S63198890A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 20
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 235000006732 Torreya nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000111306 Torreya nucifera Species 0.000 description 1
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
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- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はＸ線ＣＴ装置におけるＸ線検出、特に多チヤン
ネルＸ線検出に好適なＸ線検出装置に関するものである
。
ネルＸ線検出に好適なＸ線検出装置に関するものである
。
第５図に示すようにＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線検出信号を
用いて被検体の断層像を得るために、その構成として少
なくとも、Ｘ線検出器、微小信号増幅器、アナログ−デ
ィジタル変換器で主構成をなすＸ線検出装置１０と、画
像処理装置１１と、ＣＴ像表示装置１２と、スキャナ１
３とが必要とされる。
用いて被検体の断層像を得るために、その構成として少
なくとも、Ｘ線検出器、微小信号増幅器、アナログ−デ
ィジタル変換器で主構成をなすＸ線検出装置１０と、画
像処理装置１１と、ＣＴ像表示装置１２と、スキャナ１
３とが必要とされる。
このうち、特にＸ線検出装置１ｏは、ピュアな信号を歪
めることなく必要なレベルまで増幅し、正確にディジタ
ル化することが求められる。
めることなく必要なレベルまで増幅し、正確にディジタ
ル化することが求められる。
しかし、現在最も多く用いられている電離箱式のＸ線検
出器を用いたものでは、そのセルピッチはそれに比例す
るＣＴ像の空間分解能の制約により、１〜２ｍｍと非常
に狭く、通常用いられる６゜ＫｅＶ程度のＸ線に対して
最大で１Ｏ−６Ａ程度の電離電流が得られるに過ぎない
。
出器を用いたものでは、そのセルピッチはそれに比例す
るＣＴ像の空間分解能の制約により、１〜２ｍｍと非常
に狭く、通常用いられる６゜ＫｅＶ程度のＸ線に対して
最大で１Ｏ−６Ａ程度の電離電流が得られるに過ぎない
。
また、Ｐ−Ｎ接合によるシリコン・フォト・ダイオード
（以下、ＳＰＤと略記する）、高比抵抗基板によるＰ−
Ｉ−Ｎ型ＳＰＤをＸ線の直接検出に用いたときは１０
Ｋ ｅＶ以上での透過損失により、ＳＰＤとシンチレー
タを組み合わせて用いたときは過小な素子体積により、
各々出力電流は最大で１０″″７〜１０−’Ａ程度であ
る。
（以下、ＳＰＤと略記する）、高比抵抗基板によるＰ−
Ｉ−Ｎ型ＳＰＤをＸ線の直接検出に用いたときは１０
Ｋ ｅＶ以上での透過損失により、ＳＰＤとシンチレー
タを組み合わせて用いたときは過小な素子体積により、
各々出力電流は最大で１０″″７〜１０−’Ａ程度であ
る。
このような２つの代表的なＸ線検出法のうち、前者の電
離箱方式では、比較的高出力が得られるが、その構成が
複雑であり、また、各セル間の仕切板が１００μｍ程度
であるため、内、外部で起こる振動に対してノイズ電流
を発生する６さらに構成上、次段増幅回路との接続が長
距離となるため、外部ノイズを拾いやすく、またそのケ
ーブル自身からも振動ノイズを発生するなどの問題点が
あった。
離箱方式では、比較的高出力が得られるが、その構成が
複雑であり、また、各セル間の仕切板が１００μｍ程度
であるため、内、外部で起こる振動に対してノイズ電流
を発生する６さらに構成上、次段増幅回路との接続が長
距離となるため、外部ノイズを拾いやすく、またそのケ
ーブル自身からも振動ノイズを発生するなどの問題点が
あった。
これに対して後者のＸ線検出法１例えば第６図に示すよ
うに、Ｐ−Ｎ接合による５ＰＤ２１とＣｓ Ｉ （Ｔ
ｎ ） 、 Ｃｄ ＷＯ４などのシンチレータ２２を
組み合せてＸ線検出器２３を構成した場合には、検出器
２３自身からの振動ノイズ電流の発生はなくなるが、そ
の他は改善されない。この原因は、検出器２３と微小信
号増幅器２４とを別ブロックとして組み立てたからであ
り、これにより、それらの接続ケーブル２５．コネクタ
２６による振動ノイズの発生、外来ノイズの混入が生じ
る。
うに、Ｐ−Ｎ接合による５ＰＤ２１とＣｓ Ｉ （Ｔ
ｎ ） 、 Ｃｄ ＷＯ４などのシンチレータ２２を
組み合せてＸ線検出器２３を構成した場合には、検出器
２３自身からの振動ノイズ電流の発生はなくなるが、そ
の他は改善されない。この原因は、検出器２３と微小信
号増幅器２４とを別ブロックとして組み立てたからであ
り、これにより、それらの接続ケーブル２５．コネクタ
２６による振動ノイズの発生、外来ノイズの混入が生じ
る。
また５ＰＤ２１と増幅器２４のみミスマツチング（ＳＰ
Ｄ２１側の特性決定要素である接合容量ＣＪや暗電流Ｉ
ｄと、その５ＰＤ２１が接続されるケーブル２５や増幅
器２４の特性とのミスマツチング）によるＳ／Ｈの劣化
、特性ばらつきが生じる。なお、図中２７は帰還抵抗、
２８は暗電流補償回路である。
Ｄ２１側の特性決定要素である接合容量ＣＪや暗電流Ｉ
ｄと、その５ＰＤ２１が接続されるケーブル２５や増幅
器２４の特性とのミスマツチング）によるＳ／Ｈの劣化
、特性ばらつきが生じる。なお、図中２７は帰還抵抗、
２８は暗電流補償回路である。
本発明は上述したような問題点を解消するためになされ
たもので、ＳＰＤとシンチレータを組み合わせてＸ線検
出器を構成した場合であっても、増幅器との間における
ノイズ発生、混入がなく、またＳＰＤと増幅器のミスマ
ツチングによるＳ／Ｎ劣化や特性ばらつきもなく、デー
タ収集精度が高められ、特に多チヤンネルＸ線検出に好
適なＸ線検出装置を提供することを目的とする。
たもので、ＳＰＤとシンチレータを組み合わせてＸ線検
出器を構成した場合であっても、増幅器との間における
ノイズ発生、混入がなく、またＳＰＤと増幅器のミスマ
ツチングによるＳ／Ｎ劣化や特性ばらつきもなく、デー
タ収集精度が高められ、特に多チヤンネルＸ線検出に好
適なＸ線検出装置を提供することを目的とする。
本発明は、ＳＰＤと増幅器を備えたＸ線検出装置におい
て、そのＳＰＤと増幅器とをＩＣの同一チップ上に構成
するものである。
て、そのＳＰＤと増幅器とをＩＣの同一チップ上に構成
するものである。
ＳＰＤと増幅器とをＩＣの同一チップ上に構成すれば、
検出系の多チャンネル化に当たり、各チャンネルにおい
て温度勾配が近似し、またＳＰＤと増幅器間にケーブル
やコネクタが不要となり、さらにマツチングも、より一
様なものとなり、特性のばらつきがなく、Ｓ／Ｎが向上
し、上述目的が達成される。
検出系の多チャンネル化に当たり、各チャンネルにおい
て温度勾配が近似し、またＳＰＤと増幅器間にケーブル
やコネクタが不要となり、さらにマツチングも、より一
様なものとなり、特性のばらつきがなく、Ｓ／Ｎが向上
し、上述目的が達成される。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は本発明によるＸ線検出装置の一実施例を示す回路図で
、図中２１〜２４及び２７は各各第６図と同様である。
は本発明によるＸ線検出装置の一実施例を示す回路図で
、図中２１〜２４及び２７は各各第６図と同様である。
２９は暗電流、オフセット補償回路を備えた積分器、ｃ
ｈｌは第１チャンネル用Ｘ線検出部、ｃｈｎは第ｎチャ
ンネル用Ｘ線検出部で、検出部ｃｈｌ、ｃｈｎ間には図
示省略されているが同様のＸ線検出部ｃｈ２．ｃｈ３・
・・が多数構成されている。
ｈｌは第１チャンネル用Ｘ線検出部、ｃｈｎは第ｎチャ
ンネル用Ｘ線検出部で、検出部ｃｈｌ、ｃｈｎ間には図
示省略されているが同様のＸ線検出部ｃｈ２．ｃｈ３・
・・が多数構成されている。
この場合、本発明では少なくとも５ＰＤ２１と増幅器２
４をＩＣ１しかも同一チップ上に構成したものである。
４をＩＣ１しかも同一チップ上に構成したものである。
図示構成において、第１〜第ｎチヤンネル用Ｘ線検出部
ｃｈｉ〜ｃｈｎの少なくとも５ＰＤ２１゜増幅器２４は
ＩＣの同一チップ上に構成されており、それらのうちの
アノード接地された各５ＰＤ２１は、当該チャンネルａ
ｈのシンチレータ２２からの光にのみ反応し、電流工１
を出力する。増幅器２４に一対のＭＯＳトランジスタを
用いてなるオペアンプを使用すれば、その入力換算オフ
セット電圧Ｖ ＯＦＦは、前記ＭｏＳトランジスタのス
レツシュルド電圧ＶＴＨの！ｆ ’ｌ”＋ ”）−に依
存する。このためそれら各オペアンプを、マスクずれ、
不純物濃度の拡散勾配などを配慮したレイアウトが同一
チップ上に適宜配置し、それらのばらつきを最小に抑え
られれば、オフセット電圧も小さく、かつ各オペアンプ
（増幅器２４）間のばらつきも小さくなる。このことは
、５ＰＤ２１に対するバイアス電圧値のばらつきが小さ
くなることを意味し、これにより５ＰＤ２１のノイズも
小さく抑えられる。また、それらが同一チップ上にあれ
ば温度勾配も近似し、５ＰＤ２１のリーク電流の増加も
−様に変化する傾向になる。さらに、従来必要としたケ
ーブル２５．コネクタ２６（第６図参照）も不要で、こ
れらに起因する振動ノイズの発生や外部ノイズの混入も
なくなる。
ｃｈｉ〜ｃｈｎの少なくとも５ＰＤ２１゜増幅器２４は
ＩＣの同一チップ上に構成されており、それらのうちの
アノード接地された各５ＰＤ２１は、当該チャンネルａ
ｈのシンチレータ２２からの光にのみ反応し、電流工１
を出力する。増幅器２４に一対のＭＯＳトランジスタを
用いてなるオペアンプを使用すれば、その入力換算オフ
セット電圧Ｖ ＯＦＦは、前記ＭｏＳトランジスタのス
レツシュルド電圧ＶＴＨの！ｆ ’ｌ”＋ ”）−に依
存する。このためそれら各オペアンプを、マスクずれ、
不純物濃度の拡散勾配などを配慮したレイアウトが同一
チップ上に適宜配置し、それらのばらつきを最小に抑え
られれば、オフセット電圧も小さく、かつ各オペアンプ
（増幅器２４）間のばらつきも小さくなる。このことは
、５ＰＤ２１に対するバイアス電圧値のばらつきが小さ
くなることを意味し、これにより５ＰＤ２１のノイズも
小さく抑えられる。また、それらが同一チップ上にあれ
ば温度勾配も近似し、５ＰＤ２１のリーク電流の増加も
−様に変化する傾向になる。さらに、従来必要としたケ
ーブル２５．コネクタ２６（第６図参照）も不要で、こ
れらに起因する振動ノイズの発生や外部ノイズの混入も
なくなる。
第２図は上述本発明装置をＢｔ −ＣＭＯＳプロセスに
より同一チップ上に構成したＩＣの一例を示す断面図、
第３図は同じく平面図である。ここでは、増幅器２４は
一対のＰＭＯＳトランジスタ（ＰＭＯ３−Ｔｒ）を備え
たオペアンプからなり、第２図中（−）入力、（＋）入
力とは、そのオペアンプの一対の入力を指す、各回にお
いて、２１はＳＰＤ、又はＳＰＤの構成領域、２４は上
記オペアンプ又はオペアンプ構成領域を示す。また、３
０はアナログディジタル変換器などの後段回路である。
より同一チップ上に構成したＩＣの一例を示す断面図、
第３図は同じく平面図である。ここでは、増幅器２４は
一対のＰＭＯＳトランジスタ（ＰＭＯ３−Ｔｒ）を備え
たオペアンプからなり、第２図中（−）入力、（＋）入
力とは、そのオペアンプの一対の入力を指す、各回にお
いて、２１はＳＰＤ、又はＳＰＤの構成領域、２４は上
記オペアンプ又はオペアンプ構成領域を示す。また、３
０はアナログディジタル変換器などの後段回路である。
第４図は本発明装置を同一チップ上に作成したＩＣの他
の例を示す断面図で、ここではＰ、 Ｉ 、Ｑなどを用
いて一枚のウェハ上に各種回路を多層に積み重ねて構成
する例を示している。第４図において、２１はＳＰＤの
、２４は増幅器の、３０はアナログ−ディジタル変換器
の、３１は絶縁層の、各々構成領域を示す。これによれ
ば、５ＰＤ２１と増幅器２４との小型、一体化がより促
進されるので、特に多チャンネルのＸ線検出の高精度化
に一層貢献する。なお１以上の実施例はＳＰＤ等シリコ
ン基板をもとにするもので説明したが、ＧａＡｓ （ガ
リウムヒ素）その他の基板技術を用いた場合でも同等の
効果が得られることは言までもない。
の例を示す断面図で、ここではＰ、 Ｉ 、Ｑなどを用
いて一枚のウェハ上に各種回路を多層に積み重ねて構成
する例を示している。第４図において、２１はＳＰＤの
、２４は増幅器の、３０はアナログ−ディジタル変換器
の、３１は絶縁層の、各々構成領域を示す。これによれ
ば、５ＰＤ２１と増幅器２４との小型、一体化がより促
進されるので、特に多チャンネルのＸ線検出の高精度化
に一層貢献する。なお１以上の実施例はＳＰＤ等シリコ
ン基板をもとにするもので説明したが、ＧａＡｓ （ガ
リウムヒ素）その他の基板技術を用いた場合でも同等の
効果が得られることは言までもない。
以上述べたように本発明は、ＳＰＤと増幅器とをＩＣの
同一チップ上に構成するので、特性のばらつきがなく、
Ｓ／Ｎが向上し、データ収集精度が高められ、特に多チ
ヤンネルＸ線検出に適用して多大な効果がある。
同一チップ上に構成するので、特性のばらつきがなく、
Ｓ／Ｎが向上し、データ収集精度が高められ、特に多チ
ヤンネルＸ線検出に適用して多大な効果がある。
第１図は本発明装置の一実施例を示す回路図、第２図は
本発明が適用されたＩＣの一例を示す断面図、第３図は
同じく平面図、第４図は本発明が適用されたＩＣの他の
例を示す断面図、第５図はＸ線ＣＴ装置の概略構成図、
第６図は従来装置の回路図である。 ２１・・・シリコン・フォト・ダイオード（ＳＰＤ）、
２２・・・シンチレータ、２３・・・Ｘ線検出器、２４
・・・微小信号増幅器。 ＄１ 目 ２’？ 第２ 図 ２□ 茅３固 第 ４ 口 ζに、−（−一 −−ｃｈ□−５Ｕ８１
５ ＲＴＥ
本発明が適用されたＩＣの一例を示す断面図、第３図は
同じく平面図、第４図は本発明が適用されたＩＣの他の
例を示す断面図、第５図はＸ線ＣＴ装置の概略構成図、
第６図は従来装置の回路図である。 ２１・・・シリコン・フォト・ダイオード（ＳＰＤ）、
２２・・・シンチレータ、２３・・・Ｘ線検出器、２４
・・・微小信号増幅器。 ＄１ 目 ２’？ 第２ 図 ２□ 茅３固 第 ４ 口 ζに、−（−一 −−ｃｈ□−５Ｕ８１
５ ＲＴＥ
Claims (1)
- １、Ｘ線を光に変換するシンチレータからの光をシリコ
ン・フォト・ダイオードで電気信号に変換し、その電気
信号を増幅器で増幅した後、ディジタル信号に変換する
Ｘ線検出装置において前記シリコン・フォト・ダイオー
ドと増幅器とをＩＣの同一チップ上に構成することを特
徴とするＸ線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62029644A JPS63198890A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | Ｘ線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62029644A JPS63198890A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | Ｘ線検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63198890A true JPS63198890A (ja) | 1988-08-17 |
Family
ID=12281802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62029644A Pending JPS63198890A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | Ｘ線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63198890A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0498213A2 (en) * | 1991-02-07 | 1992-08-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computerized tomographic image data acquisition circuitry capable of performing high speed data acquisition |
| JP2002257936A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線検出器モジュール |
| JP2008533484A (ja) * | 2005-03-16 | 2008-08-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 画素内処理回路を有するｘ線検出器 |
| JP2013106997A (ja) * | 2013-03-12 | 2013-06-06 | Toshiba Corp | Ｘ線検出器システムおよびｘ線ｃｔ装置 |
| WO2016088790A1 (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-09 | 株式会社小糸製作所 | 車両用灯具およびその光源の異常検出器およびフォトダイオードモジュール |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP62029644A patent/JPS63198890A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0498213A2 (en) * | 1991-02-07 | 1992-08-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computerized tomographic image data acquisition circuitry capable of performing high speed data acquisition |
| US5323439A (en) * | 1991-02-07 | 1994-06-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computerized tomographic image data acquisition circuitry capable of performing high-speed data acquisition |
| JP2002257936A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線検出器モジュール |
| JP2008533484A (ja) * | 2005-03-16 | 2008-08-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 画素内処理回路を有するｘ線検出器 |
| JP2013106997A (ja) * | 2013-03-12 | 2013-06-06 | Toshiba Corp | Ｘ線検出器システムおよびｘ線ｃｔ装置 |
| WO2016088790A1 (ja) * | 2014-12-03 | 2016-06-09 | 株式会社小糸製作所 | 車両用灯具およびその光源の異常検出器およびフォトダイオードモジュール |
| JPWO2016088790A1 (ja) * | 2014-12-03 | 2017-09-21 | 株式会社小糸製作所 | 車両用灯具およびその光源の異常検出器およびフォトダイオードモジュール |
| US10220779B2 (en) | 2014-12-03 | 2019-03-05 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Vehicular lighting device |
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