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SEMICONDUCTOR DETECTOR FOR TWO-DIMENSIONALLY DETECTING RADIATION POSITION AND TWO-DIMENSIONAL RADIATION POSITION DETECTION METHOD USING SAME meetings

Foreign code F110002985
File No. S2009-0169-C0
Posted date May 10, 2011
Country WIPO
International application number 2009JP070353
International publication number WO 2010/064693
Date of international filing Dec 3, 2009
Date of international publication Jun 10, 2010
Priority data
  • P2008-309169 (Dec 3, 2008) JP
Title SEMICONDUCTOR DETECTOR FOR TWO-DIMENSIONALLY DETECTING RADIATION POSITION AND TWO-DIMENSIONAL RADIATION POSITION DETECTION METHOD USING SAME meetings
Abstract A two-dimensional semiconductor position detector (1) for two-dimensionally detecting a radiation position comprises a schottky diode provided with a semiconductor substrate (2), first to n-th (n is an integer of at least 2) stripe electrodes (3) which are arranged on a front surface (2A) of the semiconductor substrate (2) to be juxtaposed in the X-direction at a predetermine interval and to be parallel in the Y-direction, and an electrode (15) formed on a rear surface (2B) of the semiconductor substrate (2), wherein the stripe electrodes (3) are sequentially connected at opposing ends through resistors (4, 5), and output signals V1 to V4 from the radiation (16) entering the semiconductor substrate (2) are extracted from the opposing ends of the first and n-th stripe electrodes (3) which are arranged on both outermost sides.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 半導体基板と、
 上記半導体基板の表面にX方向に所定の間隔を置いて並置された、Y方向と平行な第1~第n(nは2以上の整数)のストライプ電極と、
 上記第1~第nのストライプ電極の上端部同士間に接続される複数の抵抗と、
 上記第1~第nのストライプ電極の下端部同士間に接続される複数の抵抗と、
 上記第1のストライプ電極の下端部に抵抗を介して接続される第1の信号出力用端子と、
 上記第nのストライプ電極の下端部に抵抗を介して接続される第2の信号出力用端子と、
 上記第1のストライプ電極の上端部に抵抗を介して接続される第4の信号出力用端子と、
 上記第nのストライプ電極の上端部に抵抗を介して接続される第3の信号出力用端子と、
 上記半導体基板の裏面に配置された電極と、
を備え、
 上記半導体基板の任意の点に入射した放射線からの出力信号を上記第1~第4の信号出力用端子から得ることを特徴とする、放射線の位置を2次元で検出するための半導体2次元位置検出器。

【請求項2】 半導体基板と、
 上記半導体基板の表面にX方向に所定の間隔を置いて並置された、Y方向と平行な第1~第n(nは2以上の整数)のストライプ電極と、
 上記第1~第nのストライプ電極の上端部同士間に接続される複数の抵抗と、
 上記第1~第nのストライプ電極の下端部同士間に接続される複数の抵抗と、
 上記第1のストライプ電極の下端部に抵抗を介して接続される第1の信号出力用端子と、
 上記第nのストライプ電極の下端部に抵抗を介して接続される第2の信号出力用端子と、
 上記第1のストライプ電極の上端部に抵抗を介して接続される第4の信号出力用端子と、
 上記第nのストライプ電極の上端部に抵抗を介して接続される第3の信号出力用端子と、
 上記半導体基板の裏面に配置された電極と、
を備え、
 上記第1~第nの各ストライプ電極は、Y方向に形成されかつ互いに分離されたm個のストリップ電極から形成され、
 該各ストリップ電極は、Y方向に沿って隣り合うストリップ電極同士が抵抗を介して接続されて上記各ストライプ電極を形成し、
 上記半導体基板の任意の点に入射した放射線からの出力信号を、上記第1~第4の信号出力用端子から得ることを特徴とする、放射線の位置を2次元で検出するための半導体2次元位置検出器。

【請求項3】 前記ストライプ電極の上端部同士間及び下端部同士間に接続される抵抗は、その抵抗値が調整可能に形成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の半導体2次元位置検出器。

【請求項4】 前記各ストライプ電極の抵抗と前記ストライプ電極の上端部同士間及び/又は下端部同士間に接続された抵抗との抵抗比は、10:1~100:1であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の半導体2次元位置検出器。

【請求項5】 前記第1~第nの各ストライプ電極が、前記Y方向に沿って互いに溝分離されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の半導体2次元位置検出器。

【請求項6】 前記第1~第nの各ストライプ電極を形成するストリップ電極同士が、前記X方向に沿って互いに溝分離されていることを特徴とする、請求項2に記載の半導体2次元位置検出器。

【請求項7】 前記ストライプ電極は電気伝導抵抗性が高く且つショットキー型電極であり、前記半導体基板の裏面に配置された電極は電気伝導性の高い電極であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の半導体2次元位置検出器。

【請求項8】 前記半導体基板は、CdTe、CdZnTe及びBrTlの何れかからなり、前記電極は、インジウム又は白金からなることを特徴とする、請求項1又は2に記載の半導体2次元位置検出器。

【請求項9】 前記出力信号から前記放射線の位置を演算する演算部を備え、
 上記演算部は、第1~第4の信号出力用端子から出力される電圧を、それぞれV1,V2,V3,V4としたとき、下記(1)式及び(2)式によって、放射線の仮位置座標(Xi,Yj)を演算し、
 上記仮位置座標(Xi,Yj)を用いて、下記(3)式及び(4)式によって前記放射線の検出位置座標(Xp,Yq)を算出することを特徴とする、請求項1~8の何れかに記載の半導体2次元位置検出器。
【数式1】【数式2】【数式3】【数式4】 ここで、上記(3)式及び(4)式の関数f(Xi,Yj),g(Xi,Y)は、前記放射線のスポットを、前記半導体2次元位置検出器のストライプ電極上において前記Y方向に向かって間隔を置いて照射し、該各照射点の仮位置座標を算出した後、上記各照射点の位置座標と上記各照射点の仮位置座標との補正関数を仮定して、放射線の各照射点の位置座標を再現する関数としてフィッティングにより求めたものである。

【請求項10】 前記Xpを前記Xiとし、前記Yqを下記(5)式又は(6)式によって算出し、前記放射線の検出位置座標(Xp,Yq)を算出することを特徴とする、請求項9に記載の半導体2次元位置検出器。
【数式5】 ここで、上記(5)式中の2次関数の係数a,b,cは任意の定数であり、d*は規格定数である。
【数式6】 ここで、上記(6)式中の2次関数の係数a’,b’,c’は任意の定数であり、d’は規格定数である。

【請求項11】 半導体基板の表面に、Y方向と平行であってX方向に所定の間隔で第1~第n(nは2以上の整数)のストライプ電極を並置し、
 上記第1~第nのストライプ電極の上端部同士間のそれぞれを抵抗を介して接続し、
 上記第1~第nのストライプ電極の下端部同士間のそれぞれを抵抗を介して接続し、
 上記第1のストライプ電極の下端部に抵抗の一端を接続し、該抵抗の他端部に第1の信号出力用端子を配置し、
 上記第nのストライプ電極の下端部に抵抗の一端を接続し、該抵抗の他端部に第2の信号出力用端子を配置し、
 上記第1のストライプ電極の上端部に抵抗の一端を接続し、該抵抗の他端部に第4の信号出力用端子を配置し、
 上記第nのストライプ電極の上端部に抵抗の一端を接続し、該抵抗の他端部に第3の信号出力用端子を配置し、
 上記半導体基板の裏面に電極を配置し、
 上記半導体基板に入射した放射線からの出力信号を、上記第1~第4の信号出力用端子から得ることを特徴とする、放射線の2次元位置検出方法。

【請求項12】 上記第1~第nの各ストライプ電極を、Y方向に形成されかつ互いに分離されたm個のストリップ電極から形成し、該各ストリップ電極のY方向に沿って隣り合うストリップ電極同士を抵抗を介して接続して上記各ストライプ電極を形成することを特徴とする、請求項11に記載の放射線の2次元位置検出方法。

【請求項13】 第1~第4の信号出力用端子から出力される電圧を、それぞれV1,V2,V3,V4としたとき、下記(1)式及び(2)式によって、放射線の仮位置座標(Xi,Yj)を演算し、
 上記仮位置座標(Xi,Yj)を用いて、下記(3)式及び(4)式によって前記放射線の検出位置座標(Xp,Yq)を算出することを特徴とする、請求項11又は12に記載の放射線の2次元位置検出方法。
【数式1】【数式2】【数式3】【数式4】 ここで、上記(3)式及び(4)式の関数f(Xi,Yj),g(Xi,Yj)は、前記放射線のスポットを、前記ストライプ電極上において前記Y方向に向かって間隔を置いて照射し、該各照射点の仮位置座標を算出した後、上記各照射点の位置座標と上記各照射点の仮位置座標との補正関数を仮定して、放射線の各照射点の位置座標を再現する関数としてフィッティングにより求めたものである。

【請求項14】 前記Xpを前記Xiとし、前記Yqを下記(5)式又は(6)式によって算出し、前記放射線の検出位置座標(Xp,Yq)を算出することを特徴とする、請求項13に記載の放射線の2次元位置検出方法。
【数式5】 ここで、上記(5)式中の2次関数の係数a,b,cは任意の定数であり、d*は規格定数である。
【数式6】 ここで、上記(6)式中の2次関数の係数a’,b’,c’は任意の定数であり、d’は規格定数である。

【請求項15】 請求項1~10の何れかに記載の半導体2次元位置検出器を用いたことを特徴とする、陽電子断層撮影装置。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOHOKU UNIVERSITY
  • Inventor
  • ISHII Keizo
  • KIKUCHI Youhei
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AO(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH(UTILITY MODEL),BR(UTILITY MODEL),BW(UTILITY MODEL),BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CL(UTILITY MODEL),CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM,DO(UTILITY MODEL),DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH(UTILITY CERTIFICATE),GM,GT(UTILITY MODEL),HN,HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,JP(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME,MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM(UTILITY MODEL),PE(UTILITY MODEL),PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,ST,SV(UTILITY MODEL),SY,TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN(PATENT FOR UTILITY SOLUTION),ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW(UTILITY MODEL),GH(UTILITY MODEL),GM(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),LS(UTILITY MODEL),MW(UTILITY MODEL),MZ(UTILITY MODEL),NA(UTILITY MODEL),SD(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SZ(UTILITY MODEL),TZ(UTILITY MODEL),UG(UTILITY MODEL),ZM(UTILITY MODEL),ZW(UTILITY MODEL)),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
Please contact us by facsimile if you have any interests on this patent.

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