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JP2018179744A - Radiation detection apparatus, radiation detection method and radiation detection program - Google Patents

Radiation detection apparatus, radiation detection method and radiation detection program Download PDF

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JP2018179744A JP2017079424A JP2017079424A JP2018179744A JP 2018179744 A JP2018179744 A JP 2018179744A JP 2017079424 A JP2017079424 A JP 2017079424A JP 2017079424 A JP2017079424 A JP 2017079424A JP 2018179744 A JP2018179744 A JP 2018179744A
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semiconductor
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radiation
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直人 久米
Naoto Kume
直人 久米
加藤 昌代
Masayo Kato
昌代 加藤
晴夫 宮寺
Haruo Miyadera
晴夫 宮寺
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Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
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Abstract

【課題】簡易な構成で高いエネルギー分解能を得ることができる放射線検出装置、放射線検出方法および放射線検出プログラムを提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る放射線検出装置は、半導体に入射した放射線のエネルギーに応じて発生した電荷に基づいて出力された出力信号から抽出した、前記電荷の発生位置を示す位置関連情報を用いて前記出力信号の波形の波高値を補正する補正手段と、前記補正手段により補正された前記波高値を用いて前記半導体に入射した前記放射線のエネルギーを求めるエネルギー算出手段と、を備える。【選択図】 図1A radiation detection apparatus, a radiation detection method, and a radiation detection program capable of obtaining high energy resolution with a simple configuration are provided. A radiation detection apparatus according to an embodiment of the present invention is a position indicating a position where the charge is generated, extracted from an output signal output based on a charge generated according to the energy of radiation incident on a semiconductor. Correction means for correcting the peak value of the waveform of the output signal using related information; and energy calculating means for obtaining energy of the radiation incident on the semiconductor using the peak value corrected by the correction means; Prepare. [Selection] Figure 1

Description

本発明の実施形態は、放射線検出装置、放射線検出方法および放射線検出プログラムに関する。   Embodiments of the present invention relate to a radiation detection apparatus, a radiation detection method, and a radiation detection program.

ガンマ線やベータ線、α線、X線などの放射線を検出する放射線検出装置として、放射線の検出素子にGe半導体やSi半導体を用いた放射線検出装置が知られている。GeやSiはバンドギャップが小さいため、放射線が照射されると多くの電子正孔対が生じる。このため、検出素子にGe半導体やSi半導体を用いた放射線検出装置は、検出素子にシンチレータを用いた放射線検出装置に比べて高いエネルギー分解能を有する。   As a radiation detection device for detecting radiation such as gamma rays, beta rays, α rays, and X rays, a radiation detection device using a Ge semiconductor or a Si semiconductor as a radiation detection element is known. Since Ge and Si have small band gaps, many electron-hole pairs are generated when irradiated with radiation. Therefore, a radiation detection apparatus using Ge semiconductor or Si semiconductor for the detection element has higher energy resolution than a radiation detection apparatus using a scintillator for the detection element.

しかし、Ge半導体やSi半導体は、バンドギャップが小さく熱雑音の影響をうけやすいため、放射線の検出時には冷却する必要がある。そこで従来、熱雑音に強く室温で利用可能な検出素子を用いた放射線検出装置が開発されている。この種の検出素子としては、2種類以上の元素から構成される化合物半導体を用いることができる。   However, since Ge semiconductors and Si semiconductors have small band gaps and are easily affected by thermal noise, they need to be cooled when detecting radiation. Therefore, conventionally, a radiation detection apparatus using a detection element which is resistant to thermal noise and usable at room temperature has been developed. As a detection element of this type, a compound semiconductor composed of two or more elements can be used.

化合物半導体にはII−IV族半導体やIII−V族半導体などがあり、たとえばCdTe、HgI2、TlBrなどをこの種の検出素子として用いることができる。化合物半導体は、GeやSiなどに比べてバンドギャップが大きく、熱雑音の影響が小さい。このため、GeやSiを用いた放射線検出装置で利用される大掛かりな冷却装置を必要とすることなく、検出時に室温で使用することができる。   Compound semiconductors include II-IV semiconductors, III-V semiconductors, etc. For example, CdTe, HgI2, TlBr, etc. can be used as this kind of detection element. Compound semiconductors have a larger band gap and are less affected by thermal noise than Ge, Si, and the like. For this reason, it can be used at room temperature at the time of detection without requiring a large-scale cooling device used in a radiation detection device using Ge or Si.

特開2005−265859号公報JP, 2005-265859, A

しかし、化合物半導体は、GeやSiなどに比べてバンドギャップが大きいとともに、電子や正孔の移動度が小さく、また結晶内でトラップされやすいためにキャリア寿命が短い。このため、化合物半導体を用いた放射線検出装置は、GeやSiを用いた放射線検出装置に比べてエネルギー分解能が悪くなってしまう。   However, a compound semiconductor has a band gap larger than that of Ge, Si, and the like, mobility of electrons and holes is small, and carrier life is short because it is easily trapped in a crystal. For this reason, the radiation detection device using the compound semiconductor has poorer energy resolution than the radiation detection device using Ge or Si.

化合物半導体のエネルギー分解能を改善する方法として、ピクセル電極を用い、検出素子の出力信号強度から検出位置を推定することで信号の大きさを補正する方法が知られている。しかし、この方法では、電極から信号を取り出す回路が大幅に増加してしまい、装置の構成が煩雑になってしまう。また、化合物半導体のエネルギー分解能を改善する他の方法として、検出素子を冷却することにより素子の抵抗値を増加させ、印加耐電圧を上げる方法が知られている。しかし、この方法では、冷却装置および除湿機が必要となってしまい、やはり構成が非常に煩雑になってしまう。   As a method of improving the energy resolution of a compound semiconductor, there is known a method of correcting the magnitude of a signal by using a pixel electrode and estimating a detection position from the output signal intensity of a detection element. However, in this method, the number of circuits for extracting signals from the electrodes is significantly increased, and the configuration of the apparatus becomes complicated. Further, as another method for improving the energy resolution of a compound semiconductor, there is known a method in which the resistance value of the element is increased by cooling the detection element to increase the applied withstand voltage. However, this method requires a cooling device and a dehumidifier, which also makes the configuration very complicated.

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、簡易な構成で高いエネルギー分解能を得ることができる放射線検出装置、放射線検出方法および放射線検出プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a radiation detection apparatus, a radiation detection method, and a radiation detection program capable of obtaining high energy resolution with a simple configuration.

本発明の一実施形態に係る放射線検出装置は、上述した課題を解決するために、半導体に入射した放射線のエネルギーに応じて発生した電荷に基づいて出力された出力信号から抽出した、前記電荷の発生位置を示す位置関連情報を用いて前記波形の波高値を補正する補正手段と、前記補正手段により補正された波高値を用いて前記入射した放射線のエネルギーを求めるエネルギー算出手段と、を備えたものである。   In order to solve the problems described above, a radiation detection apparatus according to an embodiment of the present invention extracts the output signal output based on the charge generated according to the energy of the radiation incident on the semiconductor. A correction unit that corrects the crest value of the waveform using position related information indicating a generation position; and an energy calculation unit that calculates the energy of the incident radiation using the crest value corrected by the correction unit It is a thing.

また、本発明の一実施形態に係る放射線検出方法は、上述した課題を解決するために、半導体に入射した放射線のエネルギーに応じて発生した電荷に基づいて出力された信号の波形から、前記電荷の発生位置を示す位置関連情報を抽出するステップと、前記位置関連情報を用いて前記波形の波高値を補正するステップと、補正した前記波高値を用いて前記半導体に入射した前記放射線のエネルギーを求めるステップと、を備えたものである。
さらに、本発明の一実施形態に係る放射線検出プログラムは、コンピュータに、半導体に入射した放射線のエネルギーに応じて発生した電荷に基づいて出力された信号の波形から、前記電荷の発生位置を示す位置関連情報を抽出するステップと、前記位置関連情報を用いて前記波形の波高値を補正するステップと、補正した前記波高値を用いて前記半導体に入射した前記放射線のエネルギーを求めるステップと、を実行させるためのものである。
Further, in the radiation detection method according to one embodiment of the present invention, in order to solve the problems described above, the electric charge is generated from the waveform of the signal output based on the electric charge generated according to the energy of the radiation incident on the semiconductor. Extracting position related information indicating a generation position of the wave, correcting a peak value of the waveform using the position related information, energy of the radiation incident on the semiconductor using the corrected peak value And a step of determining.
Furthermore, the radiation detection program according to one embodiment of the present invention is a computer program that indicates the generation position of the charge from the waveform of the signal output based on the charge generated according to the energy of the radiation incident on the semiconductor. Performing the steps of extracting related information, correcting the peak value of the waveform using the position related information, and determining the energy of the radiation incident on the semiconductor using the corrected peak value It is to make

本発明の一実施形態に係る放射線検出装置、放射線検出方法および放射線検出プログラムによれば、簡易な構成で高いエネルギー分解能を得ることができる。   According to a radiation detection apparatus, a radiation detection method, and a radiation detection program according to an embodiment of the present invention, high energy resolution can be obtained with a simple configuration.

本発明の第1実施形態に係る放射線検出装置の一構成例を示すブロック図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The block diagram which shows one structural example of the radiation detection apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 放射線検出手段の出力信号が発生した時刻(立ち上がり時刻)T0を取得する様子の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of a mode that the time (rise time) T0 which the output signal of the radiation detection means generate | occur | produced is acquired. 電荷の発生位置と波高値との関係の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the relationship between the generation | occurrence | production position of an electric charge, and a wave height value. 波高値Vmaxとピーク時間Tmax−T0との関係の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the relationship between wave height value Vmax and peak time Tmax-T0. (a)は放射線検出手段の出力信号の波形から位置関連情報としてピーク時間Tmax−T0を抽出する様子の一例を示す説明図、(b)は出力信号の波形から位置関連情報として所定の出力信号値V1を与える時刻間T2−T1を抽出する様子の一例を示す説明図。(A) is an explanatory drawing showing an example of how to extract peak time Tmax-T0 as position related information from the waveform of the output signal of the radiation detection means, (b) is a predetermined output signal as position related information from the waveform of the output signal Explanatory drawing which shows an example of a mode that T2-T1 during time to give the value V1 is extracted. 図1に示す主制御手段により、放射線検出手段の出力信号の波形から抽出した位置関連情報を用いて波形の波高値Vmaxを補正する際の手順の一例を示すフローチャート。FIG. 7 is a flow chart showing an example of a procedure for correcting the peak value Vmax of the waveform by the main control unit shown in FIG. 1 using the position related information extracted from the waveform of the output signal of the radiation detection unit. (a)は放射線検出手段の出力信号波形と電子寄与期間Teとの関係の一例を示す説明図、(b)は電荷発生位置Zと電子の移動距離d−Zとの関係を説明するための図。(A) is an explanatory view showing an example of the relationship between the output signal waveform of the radiation detection means and the electron contribution period Te, (b) is a diagram for explaining the relationship between the charge generation position Z and the moving distance d-Z of electrons Figure. 本発明の第3実施形態に係る放射線検出装置の一例を示す構成図。The block diagram which shows an example of the radiation detection apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る放射線検出装置の一例を示す構成図。The block diagram which shows an example of the radiation detection apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る放射線検出装置の一例を示す構成図。The block diagram which shows an example of the radiation detection apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention.

本発明に係る放射線検出装置、放射線検出方法および放射線検出プログラムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of a radiation detection apparatus, a radiation detection method, and a radiation detection program according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る放射線検出装置10の一構成例を示すブロック図である。
First Embodiment
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a radiation detection apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention.

放射線検出装置10は、図1に示すように、放射線検出手段11、信号発生時間取得手段12、波形取得手段13および情報処理装置14を有する。   The radiation detection apparatus 10 includes, as shown in FIG. 1, a radiation detection means 11, a signal generation time acquisition means 12, a waveform acquisition means 13, and an information processing device 14.

放射線検出手段11は、検出素子21、高圧電源22およびチャージアンプ23を有する。検出素子21は、半導体24、陽極25および陰極26を有する。   The radiation detection means 11 has a detection element 21, a high voltage power supply 22 and a charge amplifier 23. The detection element 21 has a semiconductor 24, an anode 25 and a cathode 26.

検出素子21の半導体24は、入射した放射線のエネルギーに応じた電荷を発生する。放射線検出手段11は、半導体24が発生した電荷に応じた信号を、信号発生時間取得手段12および波形取得手段13に出力する。   The semiconductor 24 of the detection element 21 generates a charge according to the energy of the incident radiation. The radiation detection unit 11 outputs a signal corresponding to the charge generated by the semiconductor 24 to the signal generation time acquisition unit 12 and the waveform acquisition unit 13.

検出素子21の半導体24としては、たとえばGe半導体やSi半導体のほか、II−IV族半導体やIII−V族半導体などの化合物半導体を用いることができる。半導体24に用いる化合物半導体としては、たとえばCdTe、HgI2、TlBrなどが挙げられる。半導体24として化合物半導体を用いる場合、放射線検出手段11は、Ge半導体やSi半導体を用いる場合に比べ、熱雑音に強い。以下の説明では、半導体24としてCdTeやTlBrなどの化合物半導体を用いる場合の例について示す。   As the semiconductor 24 of the detection element 21, for example, a compound semiconductor such as a II-IV group semiconductor or a III-V group semiconductor can be used in addition to a Ge semiconductor and a Si semiconductor. As a compound semiconductor used for semiconductor 24, CdTe, HgI2, TlBr etc. are mentioned, for example. When a compound semiconductor is used as the semiconductor 24, the radiation detection means 11 is more resistant to thermal noise than when using a Ge semiconductor or a Si semiconductor. In the following description, an example in the case of using a compound semiconductor such as CdTe or TlBr as the semiconductor 24 will be described.

陽極25および陰極26は、半導体24の材質および形状に応じて任意に選択可能である。たとえば、陽極25および陰極26は、オーミック電極でもショットキー電極でもよい。また、陽極25および陰極26は、ピクセル電極やフリッシュ・グリッド電極であってもよい。   The anode 25 and the cathode 26 can be arbitrarily selected according to the material and shape of the semiconductor 24. For example, the anode 25 and the cathode 26 may be ohmic electrodes or Schottky electrodes. Further, the anode 25 and the cathode 26 may be pixel electrodes or Frisch grid electrodes.

高圧電源22は、検出素子21の半導体24内に電場を形成させるために、陽極25および陰極26を介して半導体24に電圧を印加する電圧源である。高圧電源22が印加する電圧は、半導体24の種類、厚さ、形状などに応じて決めるとよい。   The high voltage power supply 22 is a voltage source that applies a voltage to the semiconductor 24 via the anode 25 and the cathode 26 in order to form an electric field in the semiconductor 24 of the detection element 21. The voltage applied by the high voltage power supply 22 may be determined according to the type, thickness, shape, and the like of the semiconductor 24.

高圧電源22は、電流制限機能を有してもよい。高圧電源22が電流制限機能を有する場合、半導体24に対して高電圧を印加しすぎた場合など、半導体24でリーク電流が生じた場合に、電流を制限することができる。   The high voltage power supply 22 may have a current limiting function. When the high voltage power supply 22 has a current limiting function, the current can be limited when a leak current occurs in the semiconductor 24, for example, when a high voltage is applied to the semiconductor 24 too much.

チャージアンプ23は、オペアンプやトランジスタなどにより構成されるディスクリートの増幅器である。チャージアンプ23としては、たとえば電荷有感型前置増幅器や電流増幅型前置増幅器などを用いることができる   The charge amplifier 23 is a discrete amplifier composed of an operational amplifier, a transistor, and the like. As charge amplifier 23, for example, a charge sensitive preamplifier or a current amplification preamplifier can be used.

チャージアンプ23は、半導体24の出力信号を増幅し、信号発生時間取得手段12および波形取得手段13に与える。具体的には、チャージアンプ23は、半導体24で生じる微小電荷を、所定の変換定数で電圧に変換する。この変換定数は、信号発生時間取得手段12が半導体24の出力信号の波形の立ち上がり速度に対応できる値に設定するとよい。また、チャージアンプ23は、電荷を積分、微分する回路を有してもよく、たとえば入力パルスの電荷を積分してその電荷量に応じたパルス波高を有するパルスに変換して出力する。   The charge amplifier 23 amplifies the output signal of the semiconductor 24 and supplies the amplified signal to the signal generation time acquisition means 12 and the waveform acquisition means 13. Specifically, the charge amplifier 23 converts the minute charge generated in the semiconductor 24 into a voltage with a predetermined conversion constant. The conversion constant may be set to a value that allows the signal generation time acquisition means 12 to correspond to the rising speed of the waveform of the output signal of the semiconductor 24. The charge amplifier 23 may have a circuit that integrates and differentiates the charge, and integrates the charge of the input pulse, for example, converts it into a pulse having a pulse wave height corresponding to the amount of the charge, and outputs it.

このように、放射線検出手段11は、半導体24が発生した電荷に応じた信号を出力し、この出力信号を信号発生時間取得手段12および波形取得手段13に与える。   As described above, the radiation detection unit 11 outputs a signal corresponding to the charge generated by the semiconductor 24, and supplies the output signal to the signal generation time acquisition unit 12 and the waveform acquisition unit 13.

なお、半導体24が検出する放射線の種別(たとえばガンマ線やベータ線、アルファ線など)には特に限定はない。また、図1にはチャージアンプ23の前段にカップリングコンデンサを設ける場合の例を示したが、検出素子21のリーク電流が小さいときは、カップリングコンデンサを省略しDCカップリングとしてもよい。   The type of radiation (eg, gamma rays, beta rays, alpha rays, etc.) detected by the semiconductor 24 is not particularly limited. Although FIG. 1 shows an example in which the coupling capacitor is provided at the front stage of the charge amplifier 23, when the leak current of the detection element 21 is small, the coupling capacitor may be omitted and DC coupling may be performed.

図2は、放射線検出手段11の出力信号が発生した時刻(立ち上がり時刻)T0を取得する様子の一例を示す説明図である。図2の上段には、放射線検出手段11の出力信号の波形の一例を示した。また、図2の下段には、図2の上段に示した波形を有する出力信号を入力された信号発生時間取得手段12が出力する、立ち上がり時刻T0を示す信号の一例を示した。   FIG. 2 is an explanatory drawing showing an example of how the time (rise time) T0 at which the output signal of the radiation detection means 11 is generated is acquired. The upper part of FIG. 2 shows an example of the waveform of the output signal of the radiation detection means 11. The lower part of FIG. 2 shows an example of a signal indicating the rise time T0, which is output from the signal generation time acquiring means 12 to which the output signal having the waveform shown in the upper part of FIG. 2 is input.

信号発生時間取得手段12は、半導体24に入射した放射線によって生じた電荷に応じて、放射線検出手段11の出力信号が発生した時刻(以下、立ち上がり時刻という)T0を取得するための装置である。信号発生時間取得手段12としては各種回路を用いることができ、たとえば放射線検出手段11の出力信号が所定の閾値電圧Vthを超えるとパルス信号を発生するディスクリミネータを用いてもよいし、ADC(Analog to Digital Converter)で得られたデジタルデータを処理して立ち上がり時刻T0を示す信号を発生してもよい(図2参照)。   The signal generation time acquiring unit 12 is a device for acquiring a time T0 (hereinafter referred to as a rising time) at which an output signal of the radiation detecting unit 11 is generated according to the charge generated by the radiation incident on the semiconductor 24. Various circuits can be used as the signal generation time acquisition means 12. For example, a discriminator that generates a pulse signal when the output signal of the radiation detection means 11 exceeds a predetermined threshold voltage Vth may be used. The digital data obtained by Analog to Digital Converter) may be processed to generate a signal indicating the rise time T0 (see FIG. 2).

波形取得手段13は、半導体24に入射した放射線によって発生した出力信号の波形およびこの波形のピーク値(以下、波高値という)を取得する。波形取得手段13としては、たとえばFlash−ADCやマルチチャンネルアナライザ、またこれらを構成する各種回路などを用いることができる。マルチチャンネルアナライザは、従来各種のものが知られており、これらのうち任意のものを使用することが可能である。たとえば、Flash−ADCとFPGA(Field Programmable Gate Array)を組み合わせて波形取得手段13を構成した場合、Flash−ADCのサンプリング回数を時刻情報、ADCの読み値を波高値情報として利用することができる。なお、本実施形態においては、放射線の入力タイミングを立ち上がり時刻T0として特定するために信号発生時間取得手段12を用いる場合の例を示したが、波形取得手段13の出力信号の波形にもとづいて主制御手段34が立ち上がり時刻T0を特定してもよく、この場合は、放射線検出装置10は信号発生時間取得手段12を備えずともよい。   The waveform acquisition means 13 acquires the waveform of the output signal generated by the radiation incident on the semiconductor 24 and the peak value of this waveform (hereinafter referred to as the peak value). As the waveform acquisition means 13, for example, a Flash-ADC, a multi-channel analyzer, or various circuits constituting these can be used. Various multi-channel analyzers are conventionally known, and any of these can be used. For example, when the waveform acquisition unit 13 is configured by combining a Flash-ADC and an FPGA (Field Programmable Gate Array), the number of times of sampling of the Flash-ADC can be used as time information and a reading of the ADC can be used as peak value information. In the present embodiment, an example in which the signal generation time acquiring means 12 is used to specify the radiation input timing as the rising time T0 has been described, but based on the waveform of the output signal of the waveform acquiring means 13 The control means 34 may specify the rise time T0, and in this case, the radiation detection apparatus 10 may not include the signal generation time acquisition means 12.

波形取得手段13は、信号発生時間取得手段12から取得した立ち上がり時刻T0から、たとえばユーザが指定した任意の時刻までの間で出力信号を取得して、出力信号の波形および波高値(ピーク値)を取得する。波形取得手段13が取得した放射線検出手段11の出力信号の波形の情報は、たとえば情報処理装置14の記憶手段33やRAMなどの記憶媒体に記憶されて、主制御手段34のプロセッサにより利用される。   The waveform acquisition means 13 acquires an output signal from the rise time T0 acquired from the signal generation time acquisition means 12 to, for example, an arbitrary time designated by the user, and the waveform and peak value (peak value) of the output signal To get The information on the waveform of the output signal of the radiation detection means 11 acquired by the waveform acquisition means 13 is stored in a storage medium such as the storage means 33 or RAM of the information processing apparatus 14 and used by the processor of the main control means 34, for example. .

ここで、検出素子21の半導体24内の電荷の発生位置を示す位置関連情報と、放射線検出手段11の出力信号の波形の波高値との関係について説明する。   Here, the relationship between the position related information indicating the generation position of the charge in the semiconductor 24 of the detection element 21 and the peak value of the waveform of the output signal of the radiation detection means 11 will be described.

放射線が半導体24に入射すると、電子と正孔が発生する。電子と正孔の数は、半導体に与えた放射線のエネルギーEに依存する。たとえば、半導体24としてバンドギャップが2.68eVのTlBrを用いる場合、(E/2.68)個の電子/正孔対が生じる。この場合、たとえばセシウム−137のガンマ線662keVがすべて半導体24内でエネルギーを失うと、約2.5×10個の電子/正孔対が生じる。この場合、すべてが信号として得ることができる理想状態では、統計誤差は0.2%と小さくなる。 When radiation enters the semiconductor 24, electrons and holes are generated. The number of electrons and holes depends on the energy E of the radiation given to the semiconductor. For example, when TlBr having a band gap of 2.68 eV is used as the semiconductor 24, (E / 2.68) electron / hole pairs are generated. In this case, for example, when all the gamma rays 662 keV of cesium-137 lose energy in the semiconductor 24, about 2.5 × 10 5 electron / hole pairs are generated. In this case, in an ideal state where everything can be obtained as a signal, the statistical error is as small as 0.2%.

すなわち、入射したエネルギーに応じて半導体24内で発生した電荷のすべてが半導体24の出力信号に寄与する理想状態では、放射線検出手段11の出力信号の大きさは発生した電子/正孔対の数に比例する。発生した電子/正孔対の数は、入射放射線のエネルギーEに比例する。したがって、放射線検出手段11の出力信号の波形の波高値は、入射放射線のエネルギーを反映した値となる。このため、入射したエネルギーに応じて半導体24内で発生した電荷のすべてが半導体24の出力信号に寄与する理想状態であれば、放射線検出手段11の出力信号の波形の波高値から、正確に入射した放射線のエネルギーを求めることができる。   That is, in an ideal state in which all the charges generated in the semiconductor 24 contribute to the output signal of the semiconductor 24 according to the incident energy, the magnitude of the output signal of the radiation detection means 11 is the number of generated electron / hole pairs. Proportional to The number of electron / hole pairs generated is proportional to the energy E of the incident radiation. Therefore, the peak value of the waveform of the output signal of the radiation detection means 11 is a value reflecting the energy of the incident radiation. For this reason, if it is an ideal state in which all of the charges generated in the semiconductor 24 contribute to the output signal of the semiconductor 24 according to the incident energy, the wave height value of the waveform of the output signal of the radiation detection means 11 accurately enters. The energy of radiation can be determined.

しかし、実際には、半導体24内で発生した電荷のすべてが半導体24の出力信号に寄与するわけではなく、電荷の一部は電極までの移動中に半導体24内でトラップされてしまうなどして減少する。たとえば、深さz=Zで電子/正孔対が発生し、電子が陽極25へ、正孔が陰極26へそれぞれ移動するとき、電場が半導体24内で一様に分布していると仮定すると、電子および正孔は、それぞれ移動とともに、次式(1)および式(2)で示すように指数関数的に減少する。   However, in practice, not all of the charge generated in the semiconductor 24 contributes to the output signal of the semiconductor 24, and a part of the charge is trapped in the semiconductor 24 while moving to the electrode, etc. Decrease. For example, assuming that when the electron / hole pair is generated at depth z = Z and the electrons move to the anode 25 and the holes move to the cathode 26, respectively, the electric field is uniformly distributed in the semiconductor 24. , And electrons decrease exponentially as shown by the following equations (1) and (2) as they move.

Figure 2018179744
Figure 2018179744

ただし、nは発生した電荷数を、eは素電荷を、μおよびτはそれぞれ半導体24内における電子の移動度および平均寿命を、μおよびτはそれぞれ半導体24内における正孔の移動度および平均寿命を、それぞれ表す。 Where n is the number of generated charges, e 0 is an elementary charge, μ e and τ e are the mobility and average lifetime of electrons in the semiconductor 24 respectively, and μ h and τ h are holes in the semiconductor 24 respectively The mobility and the average lifetime of

たとえばTlBrは、電子についてτμ〜10−3[cm2/V]、正孔についてτμ〜10−4[cm2/V]であることが知られている。これらを用いて計算すると、たとえば厚さd=5mm、印加電圧500Vの場合、位置によって40%程度も波高値が変わってしまう。このため、波形から実測された波高値からエネルギーを求めると、エネルギースペクトルは低エネルギー側に大きなテールを引いてしまう。したがって、高エネルギー分解能を得るためには、半導体24内の電荷の発生位置に応じて波高値を補正することが重要となる。 For example, TlBr is known to be τ e μ e to 10 −3 cm 2 / V for electrons and τ h μ h 10 to 10 −4 cm 2 / V for holes. When calculated using these, for example, in the case of the thickness d = 5 mm and the applied voltage of 500 V, the peak value changes by about 40% depending on the position. Therefore, when energy is obtained from the peak value measured from the waveform, the energy spectrum draws a large tail on the low energy side. Therefore, in order to obtain high energy resolution, it is important to correct the crest value according to the generation position of the charge in the semiconductor 24.

図3は、電荷の発生位置と波高値との関係の一例を示す説明図である。一般に、検出素子21に用いられる半導体24のτμの値は、電子のほうが1ケタ程度大きい。このため、放射線検出手段11の出力信号に対する寄与は、平均的に電子由来の信号の方が大きい。   FIG. 3 is an explanatory view showing an example of the relationship between the charge generation position and the peak value. In general, the value of τμ of the semiconductor 24 used for the detection element 21 is larger for electrons by about one digit. For this reason, the contribution to the output signal of the radiation detection means 11 is larger in the signal derived from electrons on average.

具体的には、図3に示すように、電子の移動先である陽極25に近い位置で反応して電荷が発生した場合、陽極25から遠い位置で反応した場合にくらべ、波高値(ピーク値)に到達するまでの時間(以下、ピーク時間という)が短い。   Specifically, as shown in FIG. 3, when charge is generated at a position close to the anode 25 to which the electrons move, the peak value (peak value) is higher than that at a position far from the anode 25. The time to reach) is short (hereinafter referred to as peak time).

一方、電荷発生位置が陽極25から遠ざかり陰極26に近づくにつれ、波高値は大きくなる。この理由としては、電荷発生位置が陽極25に近いほど正孔の信号の寄与が増えるにもかかわらず、正孔の平均自由行程が短いために電荷発生位置が陽極25に近いほど正孔がドリフト中に失われてしまうことなどが挙げられる。   On the other hand, as the charge generation position moves away from the anode 25 and approaches the cathode 26, the peak value increases. The reason for this is that although the contribution of the hole signal increases as the charge generation position is closer to the anode 25, the holes drift more as the charge generation position is closer to the anode 25 because the mean free path of the holes is short. It is mentioned that it is lost inside.

このように、入射放射線エネルギーが同一であれば、放射線検出手段11の出力信号の波形の波高値は、半導体24内の電荷発生位置によらず同一となるべきところ、実際には放射線検出手段11の出力信号の波形の波高値は、半導体24内の電荷発生位置に応じて変化する。   Thus, if the incident radiation energy is the same, the peak value of the waveform of the output signal of the radiation detection means 11 should be the same regardless of the charge generation position in the semiconductor 24. Actually, the radiation detection means 11 The crest value of the waveform of the output signal of H changes according to the charge generation position in the semiconductor 24.

一方で、図3に示すように、入射放射線エネルギーが同一であれば、電荷発生位置と波高値との間には相関があるといえる。そこで、本発明の一実施形態に係る放射線検出装置10は、放射線検出手段11の出力信号の波形から電荷の発生位置を示す位置関連情報を抽出し、この位置関連情報を用いて波高値を補正する。   On the other hand, as shown in FIG. 3, if the incident radiation energy is the same, it can be said that there is a correlation between the charge generation position and the peak value. Therefore, the radiation detection apparatus 10 according to an embodiment of the present invention extracts position related information indicating the generation position of the charge from the waveform of the output signal of the radiation detection means 11, and corrects the peak value using this position related information. Do.

図4は、波高値Vmaxとピーク時間Tmax−T0との関係の一例を示す説明図である。また、図5(a)は放射線検出手段11の出力信号の波形から位置関連情報としてピーク時間Tmax−T0を抽出する様子の一例を示す説明図であり、(b)は出力信号の波形から位置関連情報として所定の出力信号値V1を与える時刻間T2−T1を抽出する様子の一例を示す説明図である。   FIG. 4 is an explanatory view showing an example of the relationship between the peak value Vmax and the peak time Tmax-T0. FIG. 5 (a) is an explanatory view showing an example of how a peak time Tmax-T0 is extracted as position related information from the waveform of the output signal of the radiation detecting means 11, and FIG. 5 (b) is a position from the waveform of the output signal. It is explanatory drawing which shows an example of a mode that T2-T1 during time to which the predetermined | prescribed output signal value V1 is given as related information is extracted.

ピーク時間は、出力信号の立ち上がり時刻T0から波高値Vmaxに到達する時刻Tmaxまでの時間Tmax−T0で表される(図5(a)参照)。図3に示すように、電荷の発生位置が陽極25から遠ざかるにともない、波高値Vmaxが大きくなるとともにピーク時間Tmax−T0が長くなる。このため、波形から実測される波高値Vmaxとピーク時間Tmax−T0との比Vmax/(Tmax−T0)は、電荷の発生位置に応じて、図4に示すような相関がある。   The peak time is represented by a time Tmax-T0 from the rise time T0 of the output signal to the time Tmax at which the peak value Vmax is reached (see FIG. 5A). As shown in FIG. 3, as the charge generation position moves away from the anode 25, the peak value Vmax increases and the peak time Tmax-T0 increases. Therefore, the ratio Vmax / (Tmax-T0) between the peak value Vmax actually measured from the waveform and the peak time Tmax-T0 has a correlation as shown in FIG. 4 according to the generation position of the charge.

そこで、第1実施形態に係る放射線検出装置10の情報処理装置14は、放射線検出手段11の出力信号の波形から抽出する位置関連情報として、ピーク時間Tmax−T0を用いて、事前に求めておいた補正式またはルックアップテーブルなどを用いて波高値Vmaxを補正する。   Therefore, the information processing apparatus 14 of the radiation detection apparatus 10 according to the first embodiment uses the peak time Tmax-T0 as the position-related information extracted from the waveform of the output signal of the radiation detection means 11 to obtain in advance. The peak value Vmax is corrected using the correction equation or the look-up table, etc.

この情報処理装置14は、たとえば一般的なパーソナルコンピュータやワークステーションなどにより構成され、入力手段31、表示手段32、記憶手段33および主制御手段34を有する。   The information processing apparatus 14 is constituted of, for example, a general personal computer, a work station or the like, and has an input unit 31, a display unit 32, a storage unit 33, and a main control unit 34.

入力手段31は、たとえばキーボード、タッチパネル、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を主制御手段34に出力する。   The input unit 31 is formed of a general input device such as a keyboard, a touch panel, and a numeric keypad, and outputs an operation input signal corresponding to the user's operation to the main control unit 34.

表示手段32は、たとえば液晶ディスプレイやOLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、主制御手段34の制御に従って出力信号の波形や波高値Vmaxの情報や、補正した波高値を用いて求めた入射放射線のエネルギーの情報など、各種情報を表示する。   The display means 32 is constituted by a general display output device such as a liquid crystal display or an OLED (Organic Light Emitting Diode) display, and the waveform of the output signal or the information of the peak value Vmax or corrected according to the control of the main control means 34 Display various information such as information on the energy of incident radiation obtained using peak values.

記憶手段33は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これら記録媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。記憶手段33は、検出素子21の半導体24内の電荷の発生位置を示す位置関連情報と、理想波高値と、をあらかじめ関連付けた関連付け情報を少なくとも記憶する。   The storage means 33 has a configuration including a processor readable recording medium such as a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory. Some or all of the programs and data in these recording media may be configured to be downloaded by communication via an electronic network. The storage unit 33 stores at least association information in which position related information indicating the generation position of the charge in the semiconductor 24 of the detection element 21 and the ideal peak value are associated in advance.

第1実施形態に係る記憶手段33が記憶する関連付け情報は、ピーク時間Tmax−T0を用いて理想波高値に近づくように、波形の波高値Vmaxを補正するための補正式またはルックアップテーブルである。補正式は、たとえばピーク時間Tmax−T0に反比例する式や、2次関数を含む多項式関数、指数関数などさまざまな式を用いることができる。関連付け情報としての補正式やルックアップテーブルは、放射線検出装置10の構成に応じてあらかじめ生成して記憶手段33に記憶される。   The association information stored in the storage unit 33 according to the first embodiment is a correction formula or a look-up table for correcting the peak value Vmax of the waveform so as to approach the ideal peak value using the peak time Tmax-T0. . The correction equation may be, for example, an equation that is inversely proportional to the peak time Tmax−T0, or a variety of equations such as a polynomial function including a quadratic function or an exponential function. The correction formula and the lookup table as association information are generated in advance according to the configuration of the radiation detection apparatus 10 and stored in the storage unit 33.

主制御手段34は、ROMをはじめとする記憶媒体、CPUなどのプロセッサおよびRAMなどにより構成される。   The main control means 34 is configured of a storage medium such as a ROM, a processor such as a CPU, a RAM, and the like.

主制御手段34のプロセッサは、ROMをはじめとする記憶媒体に記憶された放射線検出プログラムおよびこのプログラムの実行のために必要なデータをRAMへロードし、このプログラムに従って、出力信号の波形から抽出した位置関連情報を用いて波形の波高値Vmaxを補正することにより簡易な構成で高いエネルギー分解能を得るための処理を実行する。   The processor of the main control means 34 loads the radiation detection program stored in the storage medium such as the ROM and data necessary for the execution of this program into the RAM, and extracts the waveform of the output signal according to the program The processing for obtaining high energy resolution with a simple configuration is performed by correcting the waveform peak value Vmax using the position related information.

なお、記憶媒体にプログラムを保存するかわりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成してもよい。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで各種機能実現手段として機能する。また、主制御手段34を単一のプロセッサで構成して単一のプロセッサが各機能を実現してもよいし、複数の独立したプロセッサを組み合わせて主制御手段を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、単一の記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。   Instead of storing the program in the storage medium, the program may be directly incorporated in the circuit of the processor. In this case, the processor functions as various function implementing means by reading and executing a program incorporated in the circuit. Also, the main control means 34 may be configured by a single processor, and a single processor may realize each function, or a plurality of independent processors may be combined to form a main control means, and each processor may execute a program. Each function may be realized by execution. In addition, when a plurality of processors are provided, storage media for storing programs may be individually provided for each processor, or a single storage medium collectively stores programs corresponding to the functions of all the processors. May be

主制御手段34のRAMは、CPUが実行するプログラムおよびデータを一時的に格納するワークエリアを提供する。   The RAM of the main control means 34 provides a work area for temporarily storing programs executed by the CPU and data.

主制御手段34のROMをはじめとする記憶媒体は、放射線検出装置10の起動プログラム、放射線検出プログラムや、これらのプログラムを実行するために必要な各種データを記憶する。   A storage medium such as the ROM of the main control means 34 stores a start program of the radiation detection apparatus 10, a radiation detection program, and various data necessary for executing these programs.

なお、ROMをはじめとする記憶媒体は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有し、これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介してダウンロードされるように構成してもよい。   A storage medium such as a ROM has a configuration including a recording medium readable by a processor, such as a magnetic or optical storage medium or a semiconductor memory, and a part of programs and data in the storage medium. Alternatively, all may be configured to be downloaded via the electronic network.

図1に示すように、主制御手段34のプロセッサは、放射線検出プログラムによって、少なくとも補正手段41およびエネルギー算出手段42として機能する。これらの各機能実現手段41−42は、データの一時的な格納場所としてRAMの所要のワークエリアを利用する。なお、これらの機能実現手段41−42は、プロセッサを用いることなく回路などのハードウエアロジックによって実現されてもよい。   As shown in FIG. 1, the processor of the main control unit 34 functions as at least a correction unit 41 and an energy calculation unit 42 according to a radiation detection program. Each of these function implementing means 41-42 utilizes a required work area of the RAM as a temporary storage place of data. Note that these function implementing means 41-42 may be implemented by hardware logic such as a circuit without using a processor.

補正手段41は、波形取得手段13により取得された放射線検出手段11の出力信号の波形から、検出素子21の半導体24内における電荷の発生位置を示す位置関連情報を抽出し、この波形から抽出した位置関連情報を用いて、波形の波高値Vmaxを補正する。   The correction unit 41 extracts, from the waveform of the output signal of the radiation detection unit 11 acquired by the waveform acquisition unit 13, position related information indicating the generation position of the charge in the semiconductor 24 of the detection element 21. The peak value Vmax of the waveform is corrected using the position related information.

第1実施形態に係る補正手段41は、位置関連情報として、たとえばピーク時間Tmax−T0を波形から抽出する(図5(a)参照)。そして、補正手段41は、記憶手段33に記憶された関連付け情報と抽出したピーク時間Tmax−T0とを用いて、波形の波高値Vmaxを補正する。この関連付け情報は、理想波高値に近づくようピーク時間Tmax−T0を用いて波高値Vmaxを補正するための補正式またはルックアップテーブルなどである。   The correction means 41 according to the first embodiment extracts, for example, peak time Tmax-T0 from the waveform as position related information (see FIG. 5A). Then, using the association information stored in the storage unit 33 and the extracted peak time Tmax-T0, the correction unit 41 corrects the waveform peak value Vmax. The association information is a correction formula or a look-up table or the like for correcting the peak value Vmax using the peak time Tmax-T0 so as to approach the ideal peak value.

なお、第1実施形態に係る位置関連情報としては、ピーク時間Tmax−T0の他にも、たとえば所定の出力信号値V1を与える時刻間T2−T1などを用いることができる(図5(b)参照)。所定の出力信号値V1を与える時刻間T2−T1もまた、電荷発生位置が陽極25から遠ざかるに伴い長くなるなど、電荷発生位置と相関があるといえる。   As position related information according to the first embodiment, in addition to peak time Tmax-T0, for example, time T2-T1 for giving a predetermined output signal value V1 can be used (FIG. 5 (b)). reference). It can be said that time T2-T1 for giving a predetermined output signal value V1 also has a correlation with the charge generation position, for example, the charge generation position becomes longer as the distance from the anode 25 increases.

エネルギー算出手段42は、補正手段41により補正された波高値を用いて、実際に半導体24に入射した放射線のエネルギーをオンラインでリアルタイムに求める。エネルギー算出手段42が用いる波高値は、補正手段41により電荷の発生位置に応じて波高値Vmaxを補正した値である。このため、エネルギー算出手段42は、電荷の発生位置を考慮せずに波形の波高値Vmaxをそのまま用いる場合に比べ、非常に正確にエネルギーを求めることができる。   The energy calculating means 42 obtains the energy of the radiation actually incident on the semiconductor 24 on-line in real time using the peak value corrected by the correcting means 41. The crest value used by the energy calculation means 42 is a value obtained by correcting the crest value Vmax according to the generation position of the charge by the correction means 41. For this reason, the energy calculating means 42 can obtain energy very accurately as compared with the case of using the waveform peak value Vmax as it is without considering the generation position of the charge.

次に、本発明の一実施形態に係る放射線検出装置10、放射線検出方法および放射線検出プログラムの動作の一例について説明する。   Next, an example of the operation of the radiation detection apparatus 10, the radiation detection method, and the radiation detection program according to an embodiment of the present invention will be described.

図6は、図1に示す主制御手段34により、放射線検出手段11の出力信号の波形から抽出した位置関連情報を用いて波形の波高値Vmaxを補正する際の手順の一例を示すフローチャートである。図6において、Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。この手順は、半導体24に放射線が入射し、半導体24内で電荷が発生してスタートとなる。   FIG. 6 is a flow chart showing an example of a procedure for correcting the peak value Vmax of the waveform by the main control unit 34 shown in FIG. 1 using the position related information extracted from the waveform of the output signal of the radiation detection unit 11. . In FIG. 6, reference numerals with S attached indicate steps in the flowchart. In this procedure, radiation enters the semiconductor 24 and charges are generated in the semiconductor 24 to start.

まず、ステップS1において、波形取得手段13は、信号発生時間取得手段12から取得した立ち上がり時刻T0からユーザが指定した任意の時刻までの間における放射線検出手段11の出力信号の波形を取得する。次に、ステップS2において、波形取得手段13は、波形から波高値Vmaxを取得する。   First, in step S1, the waveform acquisition unit 13 acquires the waveform of the output signal of the radiation detection unit 11 from the rise time T0 acquired from the signal generation time acquisition unit 12 to any time specified by the user. Next, in step S2, the waveform acquisition means 13 acquires the peak value Vmax from the waveform.

次に、ステップS3において、補正手段41は、波形取得手段13により取得された放射線検出手段11の出力信号の波形から、検出素子21の半導体24内における電荷の発生位置を示す位置関連情報を抽出する。第1実施形態では、補正手段41は、位置関連情報として、たとえばピーク時間Tmax−T0を波形から抽出する(図5(a)参照)。   Next, in step S3, the correction unit 41 extracts position related information indicating the generation position of the charge in the semiconductor 24 of the detection element 21 from the waveform of the output signal of the radiation detection unit 11 acquired by the waveform acquisition unit 13. Do. In the first embodiment, the correction unit 41 extracts, for example, a peak time Tmax-T0 from the waveform as position related information (see FIG. 5A).

次に、ステップS4において、補正手段41は、位置関連情報と理想波高値との関連付け情報を、記憶手段33から読み出して取得する。第1実施形態では、補正手段41は、理想波高値に近づくようピーク時間Tmax−T0を用いて波高値Vmaxを補正するための関連付け情報として、補正式またはルックアップテーブルなどを記憶手段33から読み出す。   Next, in step S4, the correction unit 41 reads out and acquires association information between the position related information and the ideal peak value from the storage unit 33. In the first embodiment, the correction unit 41 reads from the storage unit 33 a correction formula, a lookup table, or the like as association information for correcting the peak value Vmax using the peak time Tmax−T0 so as to approach the ideal peak value. .

次に、ステップS5において、補正手段41は、波形から抽出した位置関連情報と関連付け情報とを用いて、波形から実測された波高値Vmaxを補正する。第1実施形態では、補正手段41は、関連付け情報とピーク時間Tmax−T0とを用いて、波形の波高値Vmaxを補正する(図4参照)。   Next, in step S5, the correction means 41 corrects the peak value Vmax actually measured from the waveform, using the position related information extracted from the waveform and the association information. In the first embodiment, the correction unit 41 corrects the waveform peak value Vmax using the association information and the peak time Tmax-T0 (see FIG. 4).

次に、ステップS6において、エネルギー算出手段42は、補正した波高値を用いて、半導体24に入射した放射線のエネルギーを求める。   Next, in step S6, the energy calculating unit 42 obtains the energy of the radiation incident on the semiconductor 24 using the corrected peak value.

以上の手順により、放射線検出手段11の出力信号の波形から抽出した位置関連情報を用いて、波形の波高値Vmaxを理想波高値に近づくように補正することができる。このため、エネルギー算出手段42は、電荷の発生位置を考慮せずに波形の波高値Vmaxをそのまま用いる場合に比べ、非常に正確にエネルギーを求めることができる。   According to the above-described procedure, the peak value Vmax of the waveform can be corrected so as to approach the ideal peak value, using the position related information extracted from the waveform of the output signal of the radiation detection means 11. For this reason, the energy calculating means 42 can obtain energy very accurately as compared with the case of using the waveform peak value Vmax as it is without considering the generation position of the charge.

第1実施形態に係る放射線検出装置10は、補正手段41により、波形から抽出される位置関連情報としてのピーク時間Tmax−T0を用いて、波形の波高値Vmaxを補正し、この補正した波高値を用いてエネルギーを求めることができる。このため、放射線検出装置10は、電荷の発生位置に応じた波高値Vmaxのずれを適切に補正した波高値を用いて、正確にエネルギーを求めることができる。したがって、放射線検出装置10によれば、冷却装置や除湿機を用いずとも、簡易な構成で高いエネルギー分解能を得ることができる。   The radiation detection apparatus 10 according to the first embodiment corrects the crest value Vmax of the waveform by using the peak time Tmax-T0 as position-related information extracted from the waveform by the correction means 41, and the corrected crest value The energy can be determined using For this reason, the radiation detection apparatus 10 can obtain | require energy correctly using the wave height value which correct | amended suitably the shift | offset | difference of the wave height value Vmax according to the generation | occurrence | production position of an electric charge. Therefore, according to the radiation detection apparatus 10, high energy resolution can be obtained with a simple configuration without using a cooling device or a dehumidifier.

(第2の実施形態)
次に、本発明に係る放射線検出装置、放射線検出方法および放射線検出プログラムの第2実施形態について説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of a radiation detection apparatus, a radiation detection method, and a radiation detection program according to the present invention will be described.

第2実施形態に係る放射線検出装置10は、放射線検出手段11の出力信号波形から電荷の発生位置Zを求めて位置関連情報として用いる点で第1実施形態に係る放射線検出装置10と異なる。他の構成および作用については図1に示す第1実施形態に係る放射線検出装置10と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。   The radiation detection apparatus 10 according to the second embodiment differs from the radiation detection apparatus 10 according to the first embodiment in that the generation position Z of the charge is obtained from the output signal waveform of the radiation detection unit 11 and used as position related information. The other configurations and functions are substantially the same as those of the radiation detection apparatus 10 according to the first embodiment shown in FIG.

図7(a)は放射線検出手段11の出力信号波形と電子寄与期間Teとの関係の一例を示す説明図であり、(b)は電荷発生位置Zと電子の移動距離d−Zとの関係を説明するための図である。   FIG. 7 (a) is an explanatory view showing an example of the relationship between the output signal waveform of the radiation detection means 11 and the electron contribution period Te, and FIG. 7 (b) is the relationship between the charge generation position Z and the electron movement distance d-Z. It is a figure for demonstrating.

放射線検出手段11の出力信号のピーク時間までの波形は、大きく2つの期間に分類できる。第1の期間(以下、電子寄与期間Teという)は、電子と正孔の両方の寄与が得られる期間であり、立ち上がり時刻T0直後からTeだけ続く期間である。第2の期間は、電子寄与期間Te後の期間であり、正孔の寄与のみが得られる期間である。   The waveform up to the peak time of the output signal of the radiation detection means 11 can be roughly classified into two periods. The first period (hereinafter referred to as the electron contribution period Te) is a period in which contributions of both electrons and holes are obtained, and is a period in which only Te immediately after the rise time T0. The second period is a period after the electron contribution period Te, and is a period in which only the hole contribution is obtained.

電子寄与期間Teでは、電子と正孔の両方が信号に寄与するため、正孔の寄与のみの第2の期間に比べ、信号量が大きい。したがって、第1の期間におけるチャージアンプ23の出力信号のほうが、第2の期間における出力信号よりも時間変化が大きい。   In the electron contribution period Te, since both electrons and holes contribute to the signal, the signal amount is larger than in the second period in which only the hole contribution is made. Therefore, the time change of the output signal of the charge amplifier 23 in the first period is larger than that of the output signal in the second period.

このため、波形の出力信号の時間変化量ΔVi/ΔTiが所定の時間変化量以下となる時刻Te+T0を求めることにより、電子寄与期間Teを得ることができる。   Therefore, the electron contribution period Te can be obtained by determining the time Te + T0 at which the time change amount ΔVi / ΔTi of the output signal of the waveform becomes equal to or less than the predetermined time change amount.

電子寄与期間Teは、半導体24内に発生した全ての電子が陽極25に到達するのに要した時間を与えるものと推定することができる。電子のドリフト距離は、半導体24の厚さをd、電荷の発生位置をZ、電場をE1とすると、d−Z=μ・E1・Teと書ける。電子の移動度μは既知であるから、電荷の発生位置Zは、電子寄与期間Teから求めることができる。 The electron contribution period Te can be estimated to give the time taken for all electrons generated in the semiconductor 24 to reach the anode 25. Electronic drift distance, the thickness of the semiconductor 24 d, when the occurrence location of a charge Z, and the electric field E1, written as d-Z = μ e · E1 · Te. Since the electron mobility μ e is known, the charge generation position Z can be obtained from the electron contribution period Te.

そこで、第2実施形態に係る放射線検出装置10の情報処理装置14は、放射線検出手段11の出力信号の波形から抽出する位置関連情報として電荷の発生位置Zを用いて、事前に求めておいた補正式またはルックアップテーブルなどを用いて波高値Vmaxを補正する。   Therefore, the information processing apparatus 14 of the radiation detection apparatus 10 according to the second embodiment is previously obtained using the charge generation position Z as position related information extracted from the waveform of the output signal of the radiation detection means 11. The peak value Vmax is corrected using a correction equation or a look-up table.

第2実施形態に係る記憶手段33が記憶する関連付け情報は、電荷の発生位置Zを用いて理想波高値に近づくように、波形の波高値Vmaxを補正するための補正式またはルックアップテーブルである。   The association information stored in the storage unit 33 according to the second embodiment is a correction formula or a look-up table for correcting the waveform peak value Vmax so as to approach the ideal peak value using the charge generation position Z. .

また、第2実施形態に係る補正手段41は、電子寄与期間Teを波形から抽出し、この波形から抽出した電子寄与期間Teと半導体24の電子移動度μとにもとづいて、位置関連情報として、電荷の発生位置Zを求める。そして、補正手段41は、波形から求めた電荷の発生位置Zと記憶手段33に記憶された関連付け情報とを用いて、波形の波高値Vmaxを補正する。この関連付け情報は、理想波高値に近づくよう電荷発生位置Zを用いて波高値Vmaxを補正するための補正式またはルックアップテーブルなどである。 The correction means 41 according to the second embodiment extracts the electron contribution period Te from the waveform, and based on the electron contribution period Te extracted from this waveform and the electron mobility μ e of the semiconductor 24, as position related information The generation position Z of the charge is determined. The correction unit 41 corrects the waveform peak value Vmax using the charge generation position Z obtained from the waveform and the association information stored in the storage unit 33. The association information is a correction formula or a look-up table for correcting the peak value Vmax using the charge generation position Z so as to approach the ideal peak value.

第2実施形態に係る放射線検出装置10は、補正手段41により、波形から抽出される位置関連情報としての電荷の発生位置Zを用いて、波形の波高値Vmaxを補正し、この補正した波高値を用いてエネルギーを求めることができる。このため、第2実施形態に係る放射線検出装置10は、第1実施形態に係る放射線検出装置10と同様に、電荷の発生位置に応じた波高値Vmaxのずれを適切に補正した波高値を用いて、正確にエネルギーを求めることができる。したがって、第2実施形態に係る放射線検出装置10によっても、冷却装置や除湿機を用いずとも、簡易な構成で高いエネルギー分解能を得ることができる。   In the radiation detection apparatus 10 according to the second embodiment, the correction unit 41 corrects the waveform peak value Vmax using the charge generation position Z as position-related information extracted from the waveform, and the corrected peak value The energy can be determined using For this reason, the radiation detection apparatus 10 according to the second embodiment uses a peak value obtained by appropriately correcting the shift of the peak value Vmax according to the generation position of the charge, similarly to the radiation detection apparatus 10 according to the first embodiment. Energy can be determined accurately. Therefore, according to the radiation detection apparatus 10 according to the second embodiment, high energy resolution can be obtained with a simple configuration without using a cooling device or a dehumidifier.

(第3の実施形態)
図8は、本発明の第3実施形態に係る放射線検出装置10の一例を示す構成図である。第3実施形態に係る放射線検出装置10は、半導体24の温度に応じて波高値Vmaxを補正するものであり、半導体24の温度を測定する温度測定手段51をさらに備える点で第1実施形態に係る放射線検出装置10と異なる。他の構成および作用については図1に示す第1実施形態に係る放射線検出装置10と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
Third Embodiment
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a radiation detection apparatus 10 according to the third embodiment of the present invention. The radiation detection apparatus 10 according to the third embodiment corrects the wave height value Vmax in accordance with the temperature of the semiconductor 24. The radiation detection apparatus 10 according to the first embodiment is further provided with a temperature measuring unit 51 for measuring the temperature of the semiconductor 24. It differs from the radiation detection apparatus 10 which concerns. The other configurations and functions are substantially the same as those of the radiation detection apparatus 10 according to the first embodiment shown in FIG.

第3実施形態に係る放射線検出装置10は、半導体24の温度を測定する温度測定手段51を有する。温度測定手段51としては、熱電対温度計、半導体式温度計、測温抵抗体などを用いることができる。   The radiation detection apparatus 10 according to the third embodiment includes a temperature measurement unit 51 that measures the temperature of the semiconductor 24. As the temperature measurement means 51, a thermocouple thermometer, a semiconductor thermometer, a resistance temperature detector, etc. can be used.

半導体24の電荷の移動度μおよび平均寿命τは、温度に依存する。このため、本実施形態に係る放射線検出装置10は、温度測定手段51により測定した半導体24の温度に応じて波高値Vmaxを補正する。   The mobility μ and the average lifetime τ of the charge of the semiconductor 24 depend on the temperature. For this reason, the radiation detection apparatus 10 according to the present embodiment corrects the crest value Vmax in accordance with the temperature of the semiconductor 24 measured by the temperature measurement unit 51.

具体的には、第3実施形態に係る記憶手段33が記憶する関連付け情報は、半導体24の温度に応じた補正式またはルックアップテーブルである。   Specifically, the association information stored in the storage unit 33 according to the third embodiment is a correction formula or a look-up table according to the temperature of the semiconductor 24.

また、第3実施形態に係る補正手段41は、温度測定手段51から取得した半導体24の温度と記憶手段33に記憶された関連付け情報とを用いて、波形の波高値Vmaxを補正する。たとえば、第1実施形態に示したように位置関連情報としてピーク時間Tmax−T0を用いる場合には、関連付け情報は、半導体24の温度と、ピーク時間Tmax−T0と、波形の波高値Vmaxと、理想波高値と、を互いに関連付けた補正式またはルックアップテーブルである。また、第2実施形態に示したように位置関連情報として電荷発生位置Zを用いる場合には、関連付け情報は、半導体24の温度と、電荷発生位置Zと、波形の波高値Vmaxと、理想波高値と、を互いに関連付けた補正式またはルックアップテーブルである。   The correction unit 41 according to the third embodiment corrects the crest value Vmax of the waveform using the temperature of the semiconductor 24 acquired from the temperature measurement unit 51 and the association information stored in the storage unit 33. For example, when the peak time Tmax-T0 is used as position related information as described in the first embodiment, the association information includes the temperature of the semiconductor 24, the peak time Tmax-T0, and the peak value Vmax of the waveform. It is a correction formula or a lookup table in which the ideal peak values are associated with one another. In the case where the charge generation position Z is used as position related information as described in the second embodiment, the association information includes the temperature of the semiconductor 24, the charge generation position Z, the peak value Vmax of the waveform, and the ideal wave. It is a correction expression or a look-up table in which high values are associated with one another.

さらに、第2実施形態に示したように位置関連情報として電荷発生位置Zを用いる場合には、第3実施形態に係る補正手段41は、電子寄与期間Teを波形から抽出したあと、電荷の発生位置Zを求める際に、半導体24の温度に応じた電子移動度μを用いるとよい。この場合、電荷の発生位置Zの推定精度を向上させることができ、エネルギー分解能をさらに高めることができる。 Furthermore, when the charge generation position Z is used as position related information as shown in the second embodiment, the correction means 41 according to the third embodiment generates the charge after extracting the electron contribution period Te from the waveform. when obtaining the position Z, it may be used electron mobility mu e in accordance with the temperature of the semiconductor 24. In this case, the estimation accuracy of the charge generation position Z can be improved, and the energy resolution can be further enhanced.

第3実施形態に係る放射線検出装置10は、第1実施形態に係る放射線検出装置10および第2実施形態に係る放射線検出装置10と同様の効果を奏する。また、第3実施形態に係る放射線検出装置10は、半導体24の温度に応じて波高値Vmaxを補正することができるため、より正確にエネルギーを求めることができる。   The radiation detection apparatus 10 according to the third embodiment has the same effects as the radiation detection apparatus 10 according to the first embodiment and the radiation detection apparatus 10 according to the second embodiment. Moreover, since the radiation detection apparatus 10 according to the third embodiment can correct the wave height value Vmax in accordance with the temperature of the semiconductor 24, energy can be determined more accurately.

(第4の実施形態)
図9は、本発明の第4実施形態に係る放射線検出装置10の一例を示す構成図である。第4実施形態に係る放射線検出装置10は、半導体24の温度を制御する点で第3実施形態に係る放射線検出装置10と異なる。他の構成および作用については図8に示す第3実施形態に係る放射線検出装置10と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
Fourth Embodiment
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a radiation detection apparatus 10 according to the fourth embodiment of the present invention. The radiation detection device 10 according to the fourth embodiment differs from the radiation detection device 10 according to the third embodiment in that the temperature of the semiconductor 24 is controlled. The other configurations and functions are substantially the same as those of the radiation detection apparatus 10 according to the third embodiment shown in FIG.

第4実施形態に係る放射線検出装置10は、主制御手段34に制御されて半導体24の温度を調整する温度調整手段52を有する。温度調整手段52としては、ペルチェ素子やヒーター、ファンなど、従来各種のものが知られており、これらのうち任意のものを使用することが可能である。   The radiation detection apparatus 10 according to the fourth embodiment includes a temperature adjustment unit 52 controlled by the main control unit 34 to adjust the temperature of the semiconductor 24. Various kinds of temperature control means 52 such as a Peltier element, a heater, and a fan are conventionally known, and any one of them can be used.

また、第4実施形態に係る主制御手段34のプロセッサは、放射線検出プログラムによって、さらに温度制御手段61として機能する。温度制御手段61は、温度測定手段51が測定する半導体24の温度に応じて、たとえば半導体24の温度を一定に保つように、温度調整手段52を制御する。   The processor of the main control means 34 according to the fourth embodiment further functions as a temperature control means 61 according to the radiation detection program. The temperature control means 61 controls the temperature adjustment means 52 to keep the temperature of the semiconductor 24 constant, for example, according to the temperature of the semiconductor 24 measured by the temperature measurement means 51.

第4実施形態に係る放射線検出装置10は、第3実施形態に係る放射線検出装置10と同様の効果を奏する。また、第4実施形態に係る放射線検出装置10は、たとえば第1実施形態や第2実施形態に示した関連付け情報を事前に求める際の半導体24の温度と、信号測定時の半導体24の温度とを一致させることができる。このため、第4実施形態に係る放射線検出装置10によれば、波高値Vmaxの補正の精度をさらに向上させることができ、エネルギー分解能をさらに高めることができる。   The radiation detection apparatus 10 according to the fourth embodiment has the same effects as the radiation detection apparatus 10 according to the third embodiment. The radiation detection apparatus 10 according to the fourth embodiment includes, for example, the temperature of the semiconductor 24 at the time of obtaining the association information shown in the first embodiment and the second embodiment in advance, and the temperature of the semiconductor 24 at the time of signal measurement. Can be matched. Therefore, according to the radiation detection apparatus 10 according to the fourth embodiment, the accuracy of the correction of the wave height value Vmax can be further improved, and the energy resolution can be further improved.

(第5の実施形態)
図10は、本発明の第5実施形態に係る放射線検出装置10の一例を示す構成図である。第5実施形態に係る放射線検出装置10は、陽極25の形状がピクセル型である点で第1実施形態に係る放射線検出装置10と異なる。他の構成および作用については図1に示す第1実施形態に係る放射線検出装置10と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
Fifth Embodiment
FIG. 10 is a block diagram showing an example of a radiation detection apparatus 10 according to the fifth embodiment of the present invention. The radiation detection device 10 according to the fifth embodiment differs from the radiation detection device 10 according to the first embodiment in that the shape of the anode 25 is a pixel type. The other configurations and functions are substantially the same as those of the radiation detection apparatus 10 according to the first embodiment shown in FIG.

第5実施形態に係る放射線検出装置10の陽極25は、いわゆるピクセル電極である。この場合、陽極25は、たとえば、縦もしくは横の1方向に分割されて1×k(ただしkは正整数)の1次元に配列された複数の電極要素25a、または縦横2方向に分割されてm×n(ただしm、nは正整数)の2次元に配列された複数の電極要素25aにより構成される。このピクセル電極としての陽極25は、たとえばスパッタリング法により形成することができる。また、陽極25は、側面からのリーク電流を低減するためのガードリング電極をさらに備えてもよい。ガードリンク電極は、たとえば複数の電極要素25aの全体の外周を囲むように設けられる。   The anode 25 of the radiation detection device 10 according to the fifth embodiment is a so-called pixel electrode. In this case, the anode 25 is divided, for example, into a plurality of electrode elements 25a which are divided in one vertical or horizontal direction and arranged in one dimension of 1 × k (where k is a positive integer), or divided in two vertical and horizontal directions. It is constituted by a plurality of electrode elements 25a arranged in two dimensions of m × n (where m and n are positive integers). The anode 25 as the pixel electrode can be formed, for example, by sputtering. In addition, the anode 25 may further include a guard ring electrode for reducing the leakage current from the side surface. The guard link electrode is provided, for example, to surround the entire outer periphery of the plurality of electrode elements 25a.

半導体24の結晶の両側に同形状の平行平板型の電極を取り付ける場合、電場勾配は半導体24の内部で一様となる。一方、電極の一方をピクセル電極とすると、ピクセル電極側の電場勾配を大きくすることができる。   When parallel plate electrodes of the same shape are attached to both sides of the crystal of the semiconductor 24, the electric field gradient is uniform inside the semiconductor 24. On the other hand, when one of the electrodes is a pixel electrode, the electric field gradient on the pixel electrode side can be increased.

たとえば、陽極25をピクセル電極とした場合、陽極25の周辺で電場勾配が大きくなる。このため、陽極25へ移動する電子はより移動しやすく、陰極26へ移動する正孔は移動しづらくなる。したがって、陽極25をピクセル電極とすれば、寿命の比較的長い電子の信号を選択的に取得することができ、電荷の発生位置によって信号への寄与が大きく変わってしまう正孔の影響を、出力信号から大幅に低減することができる。   For example, when the anode 25 is a pixel electrode, the electric field gradient is large around the anode 25. For this reason, electrons moving to the anode 25 move more easily, and holes moving to the cathode 26 become harder to move. Therefore, by using the anode 25 as a pixel electrode, it is possible to selectively acquire a signal of electrons having a relatively long life, and the influence of holes whose contribution to the signal is largely changed depending on the position of charge generation is output. It can be significantly reduced from the signal.

第5実施形態に係る放射線検出装置10は、第1−4実施形態に係る放射線検出装置10のそれぞれと組み合わせることができ、これらと同様の効果を奏する。また、第5実施形態に係る放射線検出装置10は、出力信号に対する正孔の影響を低減することができるため、波形の波高値Vmaxの電荷発生位置依存性を低減することができ、より正確にエネルギーを求めることができる。   The radiation detection apparatus 10 according to the fifth embodiment can be combined with each of the radiation detection apparatus 10 according to the first to fourth embodiments, and the same effects can be obtained. In addition, the radiation detection device 10 according to the fifth embodiment can reduce the influence of holes on the output signal, so that the charge generation position dependency of the wave height value Vmax of the waveform can be reduced, and thus more accurately. You can ask for energy.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、放射線検出手段11の出力信号の波形から抽出した位置関連情報を用いて波形の波高値Vmaxを補正し、この補正した波高値を用いてエネルギーを求めることができるため、簡易な構成で高いエネルギー分解能を得ることができる。   According to at least one embodiment described above, the peak value Vmax of the waveform is corrected using the position related information extracted from the waveform of the output signal of the radiation detection means 11, and the energy is determined using the corrected peak value. Therefore, high energy resolution can be obtained with a simple configuration.

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   While certain embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

10…放射線検出装置、11…放射線検出手段、24…半導体、25…陽極、41…補正手段、42…エネルギー算出手段、51…温度測定手段、61…温度制御手段、E…エネルギー、T0…立ち上がり時刻、Te…電子寄与期間、Tmax−T0…ピーク時間、Vmax…波高値、Z…電荷発生位置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Radiation detection apparatus, 11 ... Radiation detection means, 24 ... Semiconductor, 25 ... Anode, 41 ... Correction means, 42 ... Energy calculation means, 51 ... Temperature measurement means, 61 ... Temperature control means, E ... Energy, T0 ... Rise Time, Te ... electron contribution period, Tmax-T0 ... peak time, Vmax ... peak value, Z ... charge generation position.

Claims (11)

半導体に入射した放射線のエネルギーに応じて発生した電荷に基づいて出力された出力信号から抽出した、前記電荷の発生位置を示す位置関連情報を用いて前記出力信号の波形の波高値を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された前記波高値を用いて前記半導体に入射した前記放射線のエネルギーを求めるエネルギー算出手段と、
を備えた放射線検出装置。
Correction for correcting the crest value of the waveform of the output signal using position related information indicating the generation position of the charge extracted from the output signal output based on the charge generated according to the energy of the radiation incident on the semiconductor Means,
Energy calculating means for obtaining energy of the radiation incident on the semiconductor using the peak value corrected by the correcting means;
Radiation detector equipped with
前記補正手段は、
前記波高値と位置関連情報とをあらかじめ関連付けた関連付け情報に基づいて前記波高値を補正する、
請求項1記載の放射線検出装置。
The correction means is
The peak value is corrected based on association information in which the peak value and position related information are associated in advance.
The radiation detection device according to claim 1.
前記位置関連情報は、
前記出力信号の前記波形が立ち上がり時刻から前記波高値に到達する時刻までの時間であるピーク時間である、
請求項2記載の放射線検出装置。
The position related information is
A peak time which is a time from a rising time to a time when the waveform of the output signal reaches the peak value;
The radiation detection device according to claim 2.
前記関連付け情報は、
前記波形の波高値と前記ピーク時間との比を用い
る、
請求項3記載の放射線検出装置。
The association information is
Using the ratio of the peak value of the waveform to the peak time,
The radiation detection apparatus according to claim 3.
前記位置関連情報は、
前記出力信号の前記波形の立ち上がり時刻から前記波形が所定の時間変化量以下となる時刻までの期間である電子寄与期間である、
請求項2記載の放射線検出装置。
The position related information is
An electron contribution period which is a period from the rise time of the waveform of the output signal to the time when the waveform becomes less than or equal to a predetermined time change amount,
The radiation detection device according to claim 2.
前記半導体の温度を測定する温度測定手段、
をさらに備え、
前記補正手段は、
前記温度測定手段により測定された前記半導体の前記温度をさらに用いて前記波形の波高値を補正する、
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の放射線検出装置。
Temperature measuring means for measuring the temperature of the semiconductor;
And further
The correction means is
Correcting the peak value of the waveform further using the temperature of the semiconductor measured by the temperature measuring means;
The radiation detection apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記半導体の温度を所定の温度に保つよう制御する温度制御手段、
をさらに備えた請求項1ないし6のいずれか1項に記載の放射線検出装置。
Temperature control means for controlling the temperature of the semiconductor to be maintained at a predetermined temperature;
The radiation detection apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
前記半導体は、化合物半導体である、
請求項1ないし7のいずれか1項に記載の放射線検出装置。
The semiconductor is a compound semiconductor,
The radiation detection apparatus according to any one of claims 1 to 7.
前記出力信号を出力する放射線検出手段、
をさらに備える、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の放射線検出装置。
Radiation detecting means for outputting the output signal;
The radiation detection apparatus according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
半導体に入射した放射線のエネルギーに応じて発生した電荷に基づいて出力された信号の波形から、前記電荷の発生位置を示す位置関連情報を抽出するステップと、
前記位置関連情報を用いて前記波形の波高値を補正するステップと、
補正した前記波高値を用いて前記半導体に入射した前記放射線のエネルギーを求めるステップと、
を有する放射線検出方法。
Extracting position-related information indicating a generation position of the charge from the waveform of a signal output based on the charge generated according to the energy of the radiation incident on the semiconductor;
Correcting the peak value of the waveform using the position related information;
Determining the energy of the radiation incident on the semiconductor using the corrected peak value;
Radiation detection method.
コンピュータに、
半導体に入射した放射線のエネルギーに応じて発生した電荷に基づいて出力された信号の波形から、前記電荷の発生位置を示す位置関連情報を抽出するステップと、
前記位置関連情報を用いて前記波形の波高値を補正するステップと、
補正した前記波高値を用いて前記半導体に入射した前記放射線のエネルギーを求めるステップと、
を実行させるための放射線検出プログラム。
On the computer
Extracting position-related information indicating a generation position of the charge from the waveform of a signal output based on the charge generated according to the energy of the radiation incident on the semiconductor;
Correcting the peak value of the waveform using the position related information;
Determining the energy of the radiation incident on the semiconductor using the corrected peak value;
Radiation detection program for running
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6114590A (en) * 1984-06-30 1986-01-22 Shimadzu Corp Semiconductor radiation detector
JP2007271406A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Hitachi Ltd Energy calibration method, energy region of interest setting method, radiation detection apparatus, and nuclear medicine diagnostic apparatus
JP2012047550A (en) * 2010-08-26 2012-03-08 Hitachi Cable Ltd Radiation detector unit
JP2012078092A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd Radiation detection apparatus
KR20140112955A (en) * 2013-03-15 2014-09-24 한국원자력연구원 Semiconductor detector, radiation detection system and method with the same
JP2015025740A (en) * 2013-07-26 2015-02-05 株式会社東芝 Radiation measurement apparatus, measurement method, and measurement program

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6114590A (en) * 1984-06-30 1986-01-22 Shimadzu Corp Semiconductor radiation detector
JP2007271406A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Hitachi Ltd Energy calibration method, energy region of interest setting method, radiation detection apparatus, and nuclear medicine diagnostic apparatus
JP2012047550A (en) * 2010-08-26 2012-03-08 Hitachi Cable Ltd Radiation detector unit
JP2012078092A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd Radiation detection apparatus
KR20140112955A (en) * 2013-03-15 2014-09-24 한국원자력연구원 Semiconductor detector, radiation detection system and method with the same
JP2015025740A (en) * 2013-07-26 2015-02-05 株式会社東芝 Radiation measurement apparatus, measurement method, and measurement program

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