專利名稱:放射線檢測模塊、印刷電路板和放射線成像裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及放射線檢測模塊、印刷電路板和放射線成像裝置,特別涉及使用半導體檢測元件的放射線檢測模塊、印刷電路板和放射線成像裝置。
背景技術:
以往,作為檢測γ射線等放射線的放射線檢測器,有一種具備由CdTe(碲化鎘)、CdZnTe(碲鋅鎘)、TlBr(溴化鉈)、GaAs(砷化鎵)等半導體材料構成的半導體檢測元件的半導體放射線檢測器。由于半導體檢測元件將用放射線和半導體材料相互作用產生的電荷轉變?yōu)殡娦盘?,所以使用了半導體檢測元件的半導體放射線檢測器具有向電信號的轉變效率比使用了閃爍器的檢測器更高且可小型化的特征。
半導體放射線檢測器具備上述半導體檢測元件和形成于該半導體檢測元件雙面上的電極。通過在這些各電極間附加直流高壓電壓,從而在X射線、γ射線等放射線入射到半導體檢測元件內時生成的電荷作為信號從上述電極取出。
在將半導體放射線檢測器用于醫(yī)療用放射線成像裝置(放射線成像裝置)等的情況下,將半導體放射線檢測器連接在布線基板上從而形成放射線檢測部(例如,參照專利文獻1特開2003-84068號公報的第0024段和圖3)。此外,提出了一種將多個半導體放射線檢測器配置于放射線檢測器支撐板上的技術(例如,參照專利文獻2特開2003-167058號公報的第0020~0021段和圖3)。
但是,為了在作為一種放射線成像裝置的PET(Positron EmissionTomography)(正電子發(fā)射斷層掃描)裝置中得到高精度的圖像,存在要提高空間分辨率的需求。此外,為了縮短PET裝置的檢測時間,存在要提高γ射線檢測靈敏度,例如要提高放射線檢測器的配置密度的需求。這些需求在SPECT(Single Photon Emission Computer Tomography)(單光子發(fā)射斷層掃描)裝置及γ攝像的其它放射線成像裝置中也存在。
為提高空間分辨率,可考慮增加從放射線檢測器輸出的信號數(shù)(增加信道數(shù))。但是,如像這樣地增加信道數(shù),則會增加處理電路,由此用于搭載處理電路的基板大型化的同時,耗電也增加,再有,由于作為基板整體的散熱量將增加,所以有可能降低放射線檢測器的檢測靈敏度。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種不必增加信道數(shù)就可提高空間分辨率、提高診斷精度的放射線檢測模塊、印刷電路板及放射線成像裝置。
為實現(xiàn)上述目的,在本發(fā)明中,放射線檢測模塊具備放射線檢測器和至少沿放射線前進方向并排安裝有多個上述放射線檢測器的布線基板,由于在上述布線基板中,上述放射線檢測器其沿放射線前進方向上相鄰的彼此相互電連接而構成一個檢測器體(檢測信道),所以可將相鄰的一對放射線檢測器作為在放射線前進方向上較長地形成的一個檢測器體(檢測信道)而使用,這樣,易于捕捉放射線。此外,由于如此地將在放射線前進方向上相鄰的放射線檢測器彼此相互電連接而構成的檢測信道構成一個檢測單位(信道),所以,實質上可減少放射線前進方向的信道數(shù)。由于增大在X方向上檢測信道的個數(shù),所以可增大X方向的信道數(shù)。這樣,在放射線成像裝置中,不必增加整體的信道數(shù)就可增加X方向的信道數(shù)。這樣,提高所得到圖像的空間分辨率。另外,由于不增加整體的信道數(shù),所以也可抑制信號處理電路的散熱增加。
此外,由于放射線檢測器是通過在與放射線前進方向正交的方向上并排配置多個半導體檢測元件而構成的,多個半導體檢測元件沿放射線前進方向配置于布線基板上,且在半導體放射線檢測元件的一個面上具有陰極并在另一個面上具有陽極,所以可構成在與放射線前進方向正交的方向上由各放射線檢測器檢測放射線的結構。因此,可在與放射線前進方向正交的方向上細化檢測區(qū)域,且可提高空間分辨率。而且,放射線檢測器在與布線基板上的在放射線前進方向上相鄰的其它放射線檢測器之間,將陰極和陽極中任一方的電極相互電連接,而與上述其它放射線檢測器成對進而構成一個檢測器體(檢測信道),所以可將相鄰的一對放射線檢測器作為在放射線前進方向上較長地形成的一個檢測器體(檢測信道)而分別使用,且易于捕捉放射線。
另外,通過使用將此類放射線檢測器設置在布線基板上的檢測模塊,從而可得到相對被檢測體所得到圖像的空間分辨率優(yōu)良且放射線捕捉性能優(yōu)良的放射線成像裝置。
根據(jù)本發(fā)明,可得到一種不必增加信道數(shù)就可提高空間分辨率、提高診斷的放射線檢測模塊、印刷電路板及放射線成像裝置。
圖1A是模式表示作為本發(fā)明優(yōu)選實施方式的PET裝置結構的立體圖,圖1B是沿圖1A的PET攝像裝置的基座長度方向的圖。
圖2A是圖1A所示的PET攝像裝置中所使用的單元基板的主視圖,圖2B是單元基板的側視圖。
圖3A是檢測元件的模式立體圖,圖3B是導電部件的模式圖,圖3C是使用了檢測元件的半導體放射線檢測器集合體的立體圖。
圖4A是模式表示圖2A的檢測模塊中的多個放射線檢測器配置狀態(tài)的圖,圖4B是檢測模塊的剖視圖。
圖5是表示放射線檢測器配置狀態(tài)的立體圖。
圖6A是模式表示其它檢測模塊中的多個放射線檢測器配置狀態(tài)的圖,圖6B是檢測模塊的剖視圖。
圖7是表示其它放射線檢測器配置狀態(tài)的立體圖。
圖中1PET攝像裝置,2數(shù)據(jù)處理裝置,3顯示裝置,20A檢測模塊,20BASIC基板,21檢測器(放射線檢測器),21A檢測信道,22、23導電部件,22A、23A連接部,22a、23a伸出部,22b、23b端子部,22c彎曲部,24布線基板,28模擬ASIC,29數(shù)字ASIC,31基座,32測量空間,211檢測元件,41檢測器集合體,A陽極,AP、CP連接部件,C陰極,H被檢測體,S檢測元件,U單元基板具體實施方式
接著,作為可適用具備檢測信道的放射線檢測模塊的放射線成像裝置,參照附圖來詳細說明優(yōu)選實施方式的PET裝置。
如圖1A所示,本實施方式的PET裝置具備PET攝像裝置1、支撐被檢測體(被檢測診治者)H的基座31、數(shù)據(jù)處理裝置(計算機等)2及顯示裝置3。在PET攝像裝置1中,被檢測體H放置于可在長度方向上移動的基座31上,并被插入由這些單元基板U所包圍的測量空間32內。
PET裝置PET攝像裝置1具有包圍可插入基座31的測量空間(測量區(qū)域)32并在圓周方向上配置多個的單元基板(印刷電路板)U。如圖1B所示,在測量空間32的軸向(基座31的長度方向(參照圖1A))上配置多個單元基板U。如圖2A及2B所示,單元基板U具有放射線檢測模塊(以下稱其為檢測模塊)20A及集成電路基板(下稱ASIC基板)20B。如圖2A所示,檢測模塊20A在布線基板24上具備多個半導體放射線檢測器(以下簡稱其為檢測器)21。檢測器21檢測從被檢測體H體內放出的γ射線。在本實施方式中,其構成為,在檢測模塊20A的布線基板24上,沿著與放射線前進方向正交的方向(圖2A中的箭頭X方向,以下簡稱其為X方向)及放射線前進方向(圖2A中的箭頭Y方向,以下簡稱其為Y方向),整齊配置了多個檢測器21。在本實施方式中,沿X方向配置的檢測器21彼此的間隔是比沿Y方向配置的檢測器21彼此的間隔要窄的間隔,檢測器21沿X方向密集配置。這里,X方向相當于PET攝像裝置1中的圓周方向,此外,Y方向相當于PET攝像裝置1的徑向(放射線前進方向)(參照圖1A)。在布線基板24上,一個檢測信道21A是將在Y方向上相鄰的一對檢測器21的陽極A相互電連接而構成。該檢測信道21A沿放射線前進方向細長地延長。Y方向可稱為從檢測器21的配置區(qū)域向信號處理電路(模擬ASIC28)的配置區(qū)域的方向,X方向可稱為與該方向正交的方向。
ASIC基板20B具有用于測量已檢出γ射線的波峰值、檢測時刻的面向特定用途集成電路(ASCI28、29),可測定已檢出的放射線(γ射線)的波峰值和檢測時刻。該集成電路包括處理放射線檢測信號的多個信號處理裝置。
接著,進行PET攝像裝置1細節(jié)的說明。
檢測器集合體說明適用本實施方式的檢測器集合體41。檢測器集合體41具有兩個檢測器21。各檢測器21具有兩張半導體檢測元件(以下稱其為檢測元件,參照圖3)211和導電部件22、23(參照圖3B)。如圖3A所示,檢測元件211由以下部件構成由板狀半導體材料構成的半導體元件S和在其兩側面的整個面范圍內用蒸鍍法等形成的薄膜狀電極。形成于檢測元件211一個面上的電極是陽極(以下稱其為陽極)A,形成與另一面上的電極是陰極(以下稱其為陰極)C。各檢測器21的構成如下為使陽極A彼此相對而沿X方向并列配置檢測元件211,將導電部件23配置于這些陽極A之間并由導電性粘接劑將其安裝于這些陽極A上。這些陽極A由導電部件23電連接。此外,在檢測器21的各檢測元件211的各陰極C上用導電粘接劑分別安裝導電部件22。在檢測器集合體41中,位于兩個檢測器21的相鄰陰極C之間的導電部件22在這些檢測器21中被共用,并連接到這些陰極C上。在檢測器集合體41中,在四張檢測元件211上分別設置的陽極A和陰極C交替配置,導電部件22及導電部件23也交替配置。
半導體元件S是與放射線進行相互作用而生成電荷的區(qū)域,其由CdTe、CdZnTe、GaAs等任一單晶體形成。此外,陰極C、陽極A可使用Pt、Au、In等任一材料。在本實施方式中,對于檢測元件211例如在半導體元件S中使用CdTe、在陰極C中主要使用Pt、在陽極A中主要使用In,而形成pn結二極管。
這里,說明有關在半導體元件S厚度t(參照圖3A)中時間和波峰值曲線之間關系進行說明。在陰極C和陽極A之間附加的Pn結合反向偏壓電壓(以下稱其為偏壓)為相同值時,厚度t薄的半導體元件S一方的波峰值上升(起動)快,波峰值精度(能量分辨率)變高。若波峰值的上升速度快,例如則提高PET攝像裝置1的同步測量精度(同步計算分辨率)。厚度t薄的半導體元件S其波峰值的上升速度變快的同時,能量分辨率變高(電荷的收集效率增強),是因為電子到達陽極A的時間及空穴到達陰極C的時間縮短,即電荷的收集時間變短。此外,還因為有可能在途中消失的空孔因厚度t薄而不消失地到達陰極C。順便提一下,厚度t也可表現(xiàn)為陰極C和陽極A之間的電極間距離。再有,陽極A是取出放射線檢測信號的電極,陰極C是附加偏壓的電極。半導體元件S的厚度(電極間距離)t優(yōu)選為0.2mm~2mm。
導電部件22、23例如是銅(或者以銅為主要成分的材料,例如,磷青銅等)的平板,尺寸與檢測元件211的各電極相同。由于導電部件22、23是不檢測放射線的靜區(qū),所以可形成很薄的同時,良好地輸出輸出檢測信號的厚度,例如優(yōu)選為從10μm到100μm,且主要可以為50μm。導電部件22、23具有用于構成檢測器信道21A的連接部22A、23A(參照圖3B)。在該實例中,在Y方向上相鄰的各檢測器21的連接部23A如后述般相互電連接。連接部22A、23A具有比半導體元件S更向外側(側面,圖2A中箭頭Y方向)伸出的伸出部22a、23a和從該伸出部22a、23a垂下的端子部22b、23b。具體地,在檢測器集合體41中,與陰極C連接的導電部件22的伸出部22a位于各檢測器21的一個側面(圖3C中左側)。與陽極A連接的導電部件23的伸出部23a位于作為與該側面相對側的各檢測器21的另一側面(圖3C中右側)。也就是,檢測器21在一個側面具有三個伸出部22a(圖3C中僅示出一個),且在另一側面具有兩個伸出部23a。端子部22b、23b具有用于與后述布線基板24上的連接部件AP或連接部件CP電連接的彎曲部22c、23c。
這樣,導電部件22、23起到了作為用于將檢測器21向布線基板24固定的固定部件的作用。特別地,伸出部22a、23a作為將檢測器21安裝于布線基板24上的固定部。再有,導電部件22、23的材質不必僅限于銅,也可以是鋁或鋁合金,其形狀不必一定是板狀。再有,導電部件22、23的尺寸優(yōu)先為與檢測元件211的電極相同的尺寸,但也不必是完全相同大小。
此外,如圖3B所示,端子部22b、23b是以它的伸出量比伸出部22a、23a的伸出量小的方式形成較窄的寬度。這樣,在端子部22b、23b的部位可盡可能減小γ射線的散射。另外,由于以較窄寬度形成的端子部22b、23b部分可減少從布線基板24傳遞到檢測器21的熱量,提高檢測器21的穩(wěn)定性。
在本實施方式中,通過此類端子22b、23b,將檢測器21在從布線基板24稍浮起的狀態(tài)下進行安裝。也就是,將檢測器21的檢測元件211的各底面部在非緊密接觸的狀態(tài)下安裝在布線基板24上。這樣,在安裝檢測器21時,可防止檢測器21在布線基板24上擦傷。另外,可積極地防止在檢測器21和布線基板24之間夾入異物(灰塵等)等而降低絕緣性的狀態(tài)下將檢測器21安裝到布線基板24上。再有,可在檢測器21的底面部涂敷未圖示的絕緣材料,可進一步防止出現(xiàn)意外的絕緣破壞。
具有此類導電部件22、23的檢測器21,在Y方向上相鄰的一對檢測器21的陽極A(參照圖3C,以下相同)彼此通過導電部件22、23的連接部22A、23A而相互電連接從而構成一個檢測信道21A。在此類構成中,在Y方向上相鄰的檢測器21安裝于布線基板24上,以構成與陽極A連接的導電部件23的連接部23A彼此相對的位置關系。具體地,如圖4A及4B、圖5所示,在由導電性粘接劑25分別將連接部23A的端子部23b(圖4A中未示出,以下相同)以及連接部22A的端子部22b(圖4A中未示出,以下相同)電連接到設置在布線基板24表面上的陽極A用的連接部件(例如,布線基板的襯墊)AP及陰極C用的連接部件CP的狀態(tài)下,將檢測器21設置于布線基板24上。也就是,在Y方向上相鄰的一對檢測器21其彼此相對狀態(tài)下的連接部23A通過布線基板24上的連接部件AP進行電連接。
這樣,通過在Y方向上相鄰的檢測器21的各陽極A之間通過連接部件AP而相互連接,從而在X方向上構成兩個檢測信道21A。這些檢測信道21A從各自的連接部件AP分別輸出檢測信號。在布線基板24單面上沿X方向設置32個檢測信道21A。這里,如果將與不構成此類檢測器信道21A,并在Y方向上只配置兩個檢測器集合體41的構成例與本實施方式相比,則雖然輸出的檢測信號數(shù)同樣為兩個,但本實施方式在由兩個檢測器集合體41構成的兩個檢測信道21A中可檢測γ射線這點上大不相同。其結果,由于X方向上的信道數(shù)成倍,所以X方向上的分辨率也成倍。另一方面,如上述般輸出的檢測信號數(shù)在不構成檢測信道21A時不變,所以不必通過構成檢測信道21A來增加信號處理電路的數(shù)量。也就是,隨著檢測放射線區(qū)域的細化,不會出現(xiàn)信道數(shù)增加的情況,照樣使用現(xiàn)有信道數(shù)(不構成檢測信道21A時的信道數(shù))就能夠提高空間分辨率。
此外,在Y方向上細長地形成檢測信道21A,所以可構筑放射線捕捉能力優(yōu)良的檢測模塊20A。再有,在X方向上進一步分割檢測器集合體41(例如,將檢測元件211以一個為單位),分別相互電連接在Y方向上相鄰的檢測器21從而構成檢測信道,并可構成為從這些檢測信道輸出信號的結構。但是,如果此般構成,則從Y方向上相鄰的一對檢測器集合體41輸出總計四個信號,結果,由于將增加檢測信號的信道數(shù)因而不理想。在這點上,在本實施方式中,如上所述,從由在Y方向上相鄰的一對檢測器21構成的各檢測信道21A將分別輸出檢測信號。因此,可實質上不增加信道數(shù)也可實現(xiàn)空間分辨率的提高和放射線捕捉的提高,并可進行能發(fā)現(xiàn)小腫瘤的高精度診斷。而且,可避免隨著信號處理電路(信號處理裝置)的增設而產生的布線基板24的大型化,且不產生耗電增多、信號處理電路的高放熱。
如圖4A及4B所示,多個連接部件AP設置于在Y方向上相鄰的一對檢測器21之間。在各連接部件AP上分別連接埋設在布線基板24上的信號線(布線)24b。這樣,從各檢測信道21A輸出的γ射線檢測信號通過各自的信號線24b輸出。各信號線24b分別連接到設置在布線基板24端部上的多個端子34上。
此外,在布線基板24的Y方向(圖4A的左右方向)上,四個連接部件CP以將連接部件AP夾在其中的方式并排配置。在通過布線基板24中埋入的布線24a被短路的狀態(tài)下,給予所有連接部件CP相同的電位。布線24a連接到設置在布線基板24的端部上的端子33上。
在本實施方式中,如上所述,沿Y方向配置的一列六個檢測器21以在Y方向上相鄰的兩個檢測器21中,導電部件23(與陽極A連接)的連接部23A彼此相對的方式進行配置,并由粘接劑25(參照圖5)安裝到該連接部件AP上。此外,各檢測器21的連接部22A由粘接劑25安裝到連接部件CP上。這里,四個連接部件CP中的分別夾持位于中央的兩個連接部件CP1而配置于兩側的兩個檢測器21處于相對各導電部件22(與陰極C連接)的連接部22A的狀態(tài)。即,這些連接部件CP1在夾持它并沿Y方向配置于兩側的檢測信道21A中被共用。
作為粘接劑25,可采用導電膠、焊錫等??紤]到易于將處在故障等異常狀態(tài)的檢測器21、在本實施方式中的檢測器集合體41從布線基板24取下的情況,期望粘接劑25使用熱塑性粘接劑。
再有,檢測器其并排配置的各半導體元件S具有上述厚度t(0.2~2mm,參照圖3A),且陰極C及陽極A的厚度至多為數(shù)μm左右。
使用以上所述的兩個檢測器21的檢測信道21A的構成用于使半導體元件S的厚度t(參照圖3A)變薄并提高電荷的收集效率、增大波峰值的上升速度并提高能量分辨率,同時,通過半導體元件S的并排配置減小過而不停的γ射線數(shù)量,并增加半導體元件S和γ射線之間的相互作用(為了增加γ射線的計數(shù))。γ射線計數(shù)的增加將提高檢測信道21A的靈敏度。
這里,說明檢測信道21A的γ射線檢測原理的概要。γ射線從Y方向入射到檢測信道21A,在受到γ射線和半導體元件S相互作用時,空穴和電子成對且生成與γ射線所具有的能量成比例的量。但是,在構成檢測信道21A的檢測元件211的陰極C和陽極A的電極之間附加來自直流高壓電源(未圖示)的電荷收集用偏壓(例如,陰極C是-500V,陽極A是接近接地電位的電位,即,陽極A為高出陰極C500V的反向附加電壓)。因此,相當于正電荷的空穴被陰極C吸引而移動,作為負電荷的電子被陽極A吸引而移動。如果比較這些空穴和電子,則移動度(遷移率)為電子一方相對較大,所以電子將在相對短時間內到達陽極A。另一方面,空穴的移動度相對較小,所以相對地,空穴一方較慢地到達陰極C。順便說一下,空穴在到達電極前的途中有時候會被捕獲(捕捉)。
在檢測信道21A中,配置在陽極A之間的導電部件23及安裝于陰極C上的導電部件22作為不檢測γ射線的靜區(qū)。再有,陽極A及陰極C也是靜區(qū)。
通過上述般配置檢測信道21A,配置在檢測模塊20A的布線基板24上的信道數(shù),如圖2A及2B所示般在從檢測模塊20A向ASIC基板20B的Y方向(PET攝像裝置1的徑向)上為3ch,在與Y方向正交的X方向(PET攝像裝置1的周向)上為32ch,且在作為布線基板24厚度方向的Z方向(PET攝像裝置1的深度方向)上為2ch(布線基板24的雙面)。檢測信道21A將在布線基板24的單面上共計設置96個,在其雙面共計設置192個。
在本實施方式的檢測模塊20A中,通過以下說明的三個構成可提高檢測器21的配置密度,這樣,可實現(xiàn)檢測信道21A的高精度化。
第一構成是以連接部22A、23A朝向Y方向的方式配置各檢測器21。這樣,由于這些連接部22A、23A不朝向X方向,所以可使X方向上的檢測器21相互間的間隙變窄。這樣,利用在Y方向上相鄰的檢測器21構成檢測信道21A,同時可提高繞被檢測體H(參照圖1A)的體軸方向(X方向)的分辨率。
此外,第二構成是通過在X方向上以同極電極(例如陰極C)彼此相對的方式配置各檢測器21,從而構成各檢測器21。該配置由于可降低X方向的檢測器21相互間的絕緣,所以使X方向的檢測器21相互間的間隙變窄成為可能。尤其是通過構成沿X方向配置的兩個檢測器21共用一個陰極C的檢測器集合體41,可提高X方向的檢測器21的密集化。
再有,第三構成是以與同極電極(陽極A或陰極C)連接的連接部22A、23A相對的方式來配置在Y方向上相鄰的檢測器21。該配置由于可降低Y方向的檢測器21相互間的絕緣,所以可使Y方向的檢測器21相互間的間隙變窄,并可實現(xiàn)Y方向的檢測器21的密集化。
在上述第一及第二構成中,由于X方向上的各個檢測器21相互間的間隙變窄,所以從基座31上的被檢測體H體內放出的γ射線在圖2A中從下方前進到上方(Y方向,即PET攝像裝置1的徑向(參照圖1A及圖1B))時,可減小由于檢測器21不檢測而過而不停的γ射線(通過形成于相鄰檢測器21間間隙的γ射線)的比例。因此,根據(jù)第一及第二構成,可提高γ射線的檢測效率,還提高所得到圖像的空間分辨率。此外,也能得到可縮短檢查時間的優(yōu)點。
另外,在上述第三構成中,由于Y方向的檢測器21相互間的間隙變窄,所以可減少通過Y方向上檢測器21相互間間隙而不停的在Y方向上傾斜于布線基板24前進的γ射線的比例。因此,該第三構成也與第一及第二構成一樣,可增大γ射線的檢測效率,還提高所得到圖像的空間分辨率。此外,也有助于縮短檢查時間。
這樣,在具有第一、第二及第三構成的檢測模塊20A中,可增大γ射線的檢測效率,提高所得到圖像的空間分辨率。
在本實施方式中,由于將檢測器21設置于布線基板24雙面上,所以與僅將檢測器21配置于其單面的情況相比,可使沿PET攝像裝置1深度方向(Z方向)配置的布線基板24的數(shù)量減半。因此,在Z方向上可更為密集地配置檢測器21。該情況可增大γ射線的檢測效率,并有助于提高圖像的空間分辨率。此外,也可進一步縮短檢測診斷時間。同時,如上所述,由于可將布線基板24(單元基板U)的張數(shù)減半,所以具有節(jié)省將單元基板U安裝到PET攝像裝置1(參照圖1)上作業(yè)等工時的優(yōu)點。
但是,優(yōu)選是將檢測器21由絕緣材料覆蓋進而避免絕緣破壞。由絕緣材料構成的保護膜是通過將每個檢測模塊20A浸入到硅橡膠等絕緣材料中而后干燥從而形成為數(shù)十微米的厚度。此時,也可以在除了連接部22A、23A的部分以外使檢測器21被覆絕緣保護膜后,將這些連接部22A、23A的端子部22b、23b安裝到布線基板24的連接部件AP、CP上。為了降低導電部件22、23與與其相對電極連接部件AP、CP的絕緣破壞的危險性,所以也可比檢測元件211小地形成導電部件22、23,并使伸出部22a、23a的一部分位于檢測元件211之間。
此外,如圖6A及6B所示,可以在使Y方向上相鄰的檢測器21之間的連接部22A、23A重疊的狀態(tài)下,將它們連接到布線基板24上的連接部件AP上。根據(jù)此類構成,可在Y方向上更接近地配置檢測器21,可在Y方向上更為密集地布置檢測器21。此外,可縮小布線基板24上的連接部件AP的形成面積,并可實現(xiàn)絕緣性的提高。
再有,如圖7所示,可使各導電部件23形成連接相鄰的檢測器21的大小并在檢測器21間被共用。通過這樣的構成,可進一步縮小檢測器21之間的Y方向距離,可實現(xiàn)檢測器21在布線基板24上的密集安裝。此外,由于由導電部件23連接一對檢測器21,所以提高檢測信道21A的剛性。另外,易于確定向布線基板24的安裝位置,并提高安裝精度。
此外,雖然未圖示,但通過用一張導電部件22共用位于在X方向上相鄰的檢測器集合體41兩端的陰極C,可將多個檢測器集合體41一體化,在X方向上構成較大的檢測器集合體41也成為可能。根據(jù)該構成,可在圖2A的X方向上相鄰的檢測器集合體41中,將相鄰的導電部件22(陰極C)各減一張,利用該減小量的空間可增加X方向的檢測器21的個數(shù)。因此,可實現(xiàn)檢測器21在布線基板24上的密集安裝。這可通過構成檢測器集合體41的檢測元件211為偶數(shù)個且使配置于各檢測器集合體41的相對端部上的電極為陰極C來實現(xiàn)。
即使在使用此類在X方向上較大的檢測器集合體41的情況下,通過將Y方向上相鄰的檢測器21的陽極A彼此借助于導電部件23、23的連接部23A、23A互相電連接,可構成多個大檢測信道21A中的一個。通過構成此類檢測信道21A,可實現(xiàn)在X方向和Y方向上密集配置檢測器21。
單元基板使用圖2A及2B來說明單元基板U的詳細構造。單元基板U具備如上述般設置檢測信道21A的檢測模塊20A和ASIC基板20B。ASIC基板20B具有電容26、電阻27、模擬ASIC28及數(shù)字ASIC29。
檢測模塊如圖4A及4B所示,檢測模塊20A是通過將多個檢測器21設置于布線基板24上從而形成檢測信道21A而構成的。在檢測器21的陽極A和陰極C之間如上述般為了電荷收集而附加例如500V的電壓。該電壓從設置在ASIC基板20B上的電源用布線(未圖示)通過連接器C1在通過設置在檢測模塊20A的布線基板24上的電源用布線(未圖示)附加到各檢測器21的陽極A和陰極C之間。檢測模塊20A在布線基板24的端部具備連接器C1(參照圖2A及2B,以下相同)。連接器C1具有上述端子33及多個端子34。從各檢測信道21A輸出的γ射線檢測信號通過連接器C1向ASIC基板20B側供給。ASIC基板如圖2A及2B所示,ASIC基板20B在布線基板(支撐基板35)的雙面上設置八個(單面四個)模擬ASIC28。此外,在布線基板35的單面上設置一個數(shù)字ASIC29。另外,在布線基板35的雙面上設置檢測信道21A數(shù)量的電容26和電阻27。再有,電連接這些電容26、電阻27、模擬ASIC28及數(shù)字ASIC29的多個連接布線(未圖示)設置在布線基板35內。這些連接布線在布線基板35內構成疊層構造。電容26、模擬ASIC28及數(shù)字ASIC29在布線基板35的排列符合傳輸從檢測模塊20A的檢測器21供給的信號的順序。電阻27其一端連接到電容26的輸入側,另一端連接到設置在布線基板35上的接地布線上(未圖示)。模擬ASIC28是指處理從檢測信道21A輸出的模擬信號(γ射線檢測信號)并作為面向特定用途IC的ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)(特定用途集成電路),且是LSI的一種。模擬ASIC28在每個檢測信道21A上設置信號處理電路(信號處理裝置)。這些信號處理電路輸入從與其對應的一個檢測信道21A輸出的γ射線檢測信號(放射線檢測信號)可求出γ射線的波峰值。
ASIC基板20B在布線基板35的端部具有連接器C2,連接器C2具有連接各電容26的多個端子。
單元基板U設置在設于PET攝像裝置1上的環(huán)狀支撐部件1b(圖1B中表示了一部分)上,以使設有檢測器21的設置面朝向PET攝像裝置1的深度方向(基座31的長度方向,圖2B中Z方向)。該環(huán)狀支撐部件以包圍測量空間32周圍的方式設置。設置在環(huán)狀部件上的多個單元基板U沿圓周方向配置,并包圍測量空間32。而且,以如下方式配置檢測模塊20A位于內側(測量空間32側),ASIC基板20B位于外側。在本實施方式中,多個單元基板U也沿PET攝像裝置1的深度方向配置。如此設置的單元基板U其圖2A、圖3C等所示X方向的朝向為PET攝像裝置1的圓周方向(環(huán)狀支撐部件的圓周方向),其圖2A、圖3C等所示Y方向的朝向為PET攝像裝置1的徑向(環(huán)狀支撐部件的徑向)。
檢測模塊與ASIC基板的連接構造如圖2B所示,檢測模塊20A和ASIC基板20B通過使其端部重疊,且并連接存在于該重疊部分的連接器C1和連接器C2而組裝。檢測模塊20A的端部和ASIC基板20B的端部通過在重疊部分由連接用螺釘?shù)瓤裳b卸地(分離及自如連接)結合。如此般在重疊部分進行結合是基于以下原因。即,結合檢測模塊20A和ASIC基板20B的單元基板U在PET攝像裝置1內被懸臂支撐,所以因其設置位置而使單元基板U撓曲或彎曲的力作用在單元基板U的中央部(連接部分)。在該連接部分構成使布線基板24和布線基板35的端面彼此頂接的構造時,不希望連接部分易于撓曲或易于折曲。
考慮到這點,在本實施方式中,檢測模塊20A和ASIC基板20B如上述般在重疊部分結合。因此,本實施方式中所使用的單元基板U與使布線基板24和布線基板35的端面彼此頂接而連接相比提高了對撓曲或彎曲的剛度。如果提高單元基板U對撓曲或彎曲的剛度,則例如抑制了檢測器21的位置偏離并提高指定γ射線的產生位置的精度。順便提一下,如圖1A所示,由于在PET攝像裝置1中沿圓周方向及深度方向上配置多個單元基板U,所以在圖1A中位于左右側部(特別是水平正中部)的單元基板U變得易于撓曲或彎曲。因此,單元基板U對撓曲或彎曲的剛度變得重要。尤其是檢測信道21A,由于將在圖2A、圖3C等所示Y方向的朝向上相鄰的檢測器21、21相互電連接而形成,所以通過如此般提高單元基板U對撓曲或彎曲的剛度,從而有效保持檢測信道21A的電連接,另外由于還確保檢測器21間的尺寸等安裝精度,因而不易受到時間變化等的影響,可在長期內得到高精度的PET圖像。
通過使用利用此類由連接器C1及連接器C2連接的檢測模塊20A及ASIC基板20B的電連接構造,能夠以低損失將γ射線檢測信號從檢測模塊20A向ASIC基板20B傳輸。順便提一下,如果損失減少,則例如可提高檢測器21的能量分辨率。
檢測模塊20A由螺釘?shù)妊b卸自如地安裝于ASIC基板20B上,所以例如在檢測器21和ASIC28、29中出現(xiàn)檢測不良等不良情況時,僅更換具有不良部分(檢測模塊20A或ASIC基板20B)即可。再有,檢測模塊20A和ASIC基板20B的電連接由上述的彈簧銷連接器類的連接器C1進行,所以基板彼此的連接以及連接的解除較為容易,還可便于確保安裝精度。雖然上述構成是將一個檢測模塊20A連接到ASIC基板20B上,但也可以將檢測模塊20A分割成多個。
電路長度和傳輸γ射線檢測信號的布線長度(距離)較短為佳,從而減少途中的噪音影響和信號衰減。此外,在用PET攝像裝置1進行同步測量處理時,電路和布線的長度較短為佳,從而減小時間的延遲(由于無損檢測時間的正確度,因而較為理想)。因此,本實施方式以在PET攝像裝置1的半徑方向上從中心軸向外側為順序在單元基板U中配置檢測器21、電容26、模擬ASIC28及數(shù)字ASIC29。該構成可縮短將從檢測器21輸出的微弱γ射線檢測信號傳輸?shù)侥MASIC放大器的布線長度(距離)。因此,減輕噪音對γ射線檢測信號的影響,也降低γ射線檢測信號的衰減。
此外,雖然可將電容26及電阻27設于模擬ASIC28的內部,但為得到適當?shù)碾娙萑萘亢瓦m當?shù)碾娮柚?,以及基于縮小模擬ASIC28的尺寸等理由,在本實施方式中,將電容26及電阻27設置于模擬ASIC28外。再有,可將設置在ASIC基板20B上的電容26、電阻27及模擬ASIC28不設置在ASIC基板20B上而設置在檢測模塊20a上。此時,電容26、電阻27、模擬ASIC28比檢測器21更靠近ASIC基板20B側。由于檢測模塊20A具有檢測器21及模擬ASIC28,所以可進一步縮短檢測器21和模擬ASIC28之間的距離(布線長度)。因此,進一步降低噪音的影響。
PET攝像裝置的動作說明具有以上構成的PET攝像裝置1的動作。在進行放射線檢查前,首先利用預先注射等方法將PET用放射性藥劑(例如含18F)以其體內投入放射能為370MBq左右的程度投入到被檢測體H中。放射性藥劑對應檢查目的(掌握癌的地點,或者心臟動脈瘤的檢查等)進行選擇。投入的放射性藥劑不久集中在被檢測體H的患部。在該狀態(tài)下將被檢測體H放躺在基座31上。
執(zhí)行PET檢查的檢查者(診療放射線技師和醫(yī)師)對應檢查目的通過數(shù)據(jù)處理裝置2(參照圖1A)輸入必要信息(欲得到斷層圖像的區(qū)域(攝像區(qū)域或關心區(qū)域)、切片數(shù)、切片間隔、吸收射線量等)。該情況下,在顯示裝置3上顯示未圖示的信息輸入畫面,并可采用利用鍵盤和鼠標等輸入必要數(shù)據(jù)的方法。其后,使基座31在長度方向上移動,將被檢測體H插入測量空間32內直至被檢測體H的檢查部位(例如癌的部位)到達預定位置。而且,使PET攝像裝置1動作。
根據(jù)來自數(shù)據(jù)處理裝置2的指示,在檢測信道21A的各檢測器21的陽極A和陰極C之間附加直流高壓電壓,PET攝像裝置1開始PET檢查。從被檢測體H的體內放射出放射性藥劑所產生的γ射線由檢測信道21A(具體為檢測信道21A內的檢測器21)進行檢測。即,在從PET用放射性藥劑放出的正電子消失時,一對γ射線在約180°的相反方向上放出,并由各檢測信道21A檢測。檢測信道21A輸出γ射線檢測信號。該檢測信號經過信號線24b、連接器C1、C2及電容26輸入到該模擬ASIC28內的相對應信號處理電路(未圖示)中。該信號處理電路放大γ射線檢測信號,并求出已檢測γ射線的波峰值。利用在ASIC基板20B上未圖示的數(shù)模轉換器(ADC)將該波峰值轉換為數(shù)字的波峰值信息。數(shù)字ASIC29還輸出檢測出γ射線的檢測信道21A的位置信息及γ射線的檢測時刻信息。數(shù)字的波峰值信息、檢測信道21A的位置信息及γ射線的檢測時刻信息輸入到數(shù)據(jù)處理裝置2中。數(shù)據(jù)處理裝置2的同步測量裝置(未圖示)利用檢測時刻信息,將由一個正電子的消失所產生的一對γ射線作為一個計數(shù),并以它們的位置信息為基礎指定檢測出該對γ射線的兩個檢測信道21A的位置。此外,作為數(shù)據(jù)處理裝置2的圖像信息制作裝置的斷層圖像信息制作裝置(未圖示)利用在同步測量中得到的計數(shù)值及檢測信道21A的位置信息,制成放射性藥劑的聚集位置即惡性腫瘤位置的被檢測者的斷層圖像信息(圖像信息)。在顯示裝置3上顯示該斷層圖像信息。
以下說明在本實施方式中所得到的效果。
(1)在本實施方式的布線基板24上,由于將Y方向上相鄰的檢測器21、21彼此電連接而構成一個檢測信道21A,所以可將相鄰的一對檢測器21用作在Y方向上較長形成的一個檢測波道21A,這樣,易于捕捉放射線。本實施方式,由于像這樣地將Y方向上相鄰的檢測器21、21相互電連接而構成的檢測信道21A構成一個檢測單位(信道),所以實質上可減少Y方向的信道數(shù)。由于在X方向上增大檢測信道21A的個數(shù),所以可增大X方向的信道數(shù)。這樣,在PET攝像裝置1中,不必增加整體的信道數(shù)就可增加X方向的信道數(shù)。這樣,提高了所得到圖像的空間分辨率。此外,由于不增加整體的信道數(shù),所以信號處理電路的個數(shù)也未增加,可抑制信號處理電路的放熱增加。這樣,可縮短檢查時間。另外,通過提高空間分辨率而不造成高消耗電力,再有,還可照舊使用大批量生產的檢測器集合體41,可抑制成本的同時提高分辨率。
(2)由于檢測器集合體41是通過將在半導體元件S的一面上具有陰極C且在另一面上具有陽極A的檢測元件211在并列陰極C及陽極A的狀態(tài)下沿X方向并排配置多個而構成,所以可在X方向上以檢測元件211為單位(例如,由兩個檢測元件211構成的檢測器21)分割檢測器集合體41。因此,可在每個該分割后的部位(例如,檢測器21)中檢測放射線。因而,可在X方向上細化檢測區(qū)域,從而可提高空間分辨率。而且,檢測器21在與布線基板24上的Y方向上相鄰的檢測器21之間,將陰極C及陽極A中任一個電極相互電連接而構成一個檢測信道21A,所以可將相鄰的一對檢測器21作為在Y方向上較長地形成的一個檢測信道21A而分別使用,且易于在各檢測區(qū)域中捕捉放射線。
(3)由于檢測器21是以檢測元件211的陰極C彼此或陽極A彼此相對的方式進行配置的,所以可共用導電部件22、23。因此,不必在檢測元件211的彼此之間配置絕緣材料,可實現(xiàn)X方向的檢測元件211的密集配置。由此可提高靈敏度,并可實現(xiàn)縮短檢查時間。
(4)由于導電部件22、23比檢測元件211更向外側突出并具有作為導電部件22、23一部分的伸出部22a、23a,且伸出部22a、23a安裝于布線基板24上,所以可便于向布線基板24安裝導電部件22、23。
(5)由于伸出部22a、23a由粘接劑25安裝在布線基板24的連接部件CP、AP上,所以可縮短將伸出部22a、23a向連接部件CP、AP連接作業(yè)所需時間。粘接劑25發(fā)揮檢測器21和布線基板24的電連接及機械連接(保持)的雙重功能。此外,從伸出部22a、23a垂下的端子部22b、23b以伸出量比伸出部22a、23a的伸出量小的方式形成為較窄的寬度。這樣,在端子部22b、23b的部位,可盡可能減小γ射線的散射。此外,由于以較窄寬度形成的端子部22b、23b部分可減少從布線基板24傳遞到檢測器21的熱量,提高檢測器21的穩(wěn)定性。
(6)由于導電部件22、23由作為具有剛性的導電部件的導電金屬構成,所以作為半導體元件S的保護部件而發(fā)揮作用。尤其是在用CdTe、CZT、GaAs等機械上易碎的半導體材料構成半導體元件S的情況下,可由導電部件22、23防止半導體元件S的損傷。
(7)由于伸出部22a、23a在檢測器21的兩個不同側面突出,所以可提高檢測模塊20A的絕緣性。此外,檢測信道21A是可通過將相鄰的檢測器21的多個伸出部23a分別連接到連接部件AP上而簡單地構成的,并可通過與在不構成此類檢測信道21A情況下將檢測器21安裝到布線基板24上時的作業(yè)相同的作業(yè)構筑于布線基板24上。因此,可不必進行特殊的安裝作業(yè)就可將檢測器信道21A構筑于布線基板24上。
(8)由于以伸出部22a、23a朝向Y方向的方式配置各檢測器21,所以可使X方向的檢測器21相互間的間隙變窄,并可降低通過該間隙而不停的γ射線的比例。這樣,可提高γ射線的檢測效率,還可提高所得到圖像的空間分辨率。
(9)由于在X方向上,同極的導電部件22彼此相對地設置在各檢測器21的兩側部位上之,所以可減輕X方向的檢測器21相互間的絕緣,并可進一步縮小X方向的檢測器21相互間的間隙。這樣,與上述(8)相同,可提高γ射線的檢測效率,還可提高圖像的空間分辨率。
(10)由于在Y方向上相鄰的全部檢測器21是以與同極電極(陽極A或陰極C)連接的伸出部22a或伸出部23a相對的方式進行配置的,所以可減輕Y方向的檢測器21相互間的絕緣,并可減輕Y方向的檢測器21相互間的間隙。因此,可提高γ射線的檢測效率,還可提高圖像的空間分辨率。這里,伸出部22a、23a相對配置是指不僅包括相互相對的檢測器21的伸出部22a、23a完全相對,還包括相互相對的檢測器21偏離于與Y方向正交的X方向,雙方的伸出部22a、23a的位置偏離于X方向的情況。具體地,在Y方向上相鄰的檢測器21中,伸出部23a突出的側面之間相對的狀態(tài)是伸出部22a、23a相對地配置的狀態(tài)。
(11)由于布線基板24的雙面上設置了檢測器21,可使PET攝像裝置1的布線基板24的數(shù)量減半,并可提高PET攝像裝置1的檢測器21的配置密度。因此,可進一步提高PET攝像裝置1的γ射線檢測效率及圖像的空間分辨率。
(12)由于檢測模塊20A和ASIC20B相互裝卸自如地安裝,所以在其中之一出現(xiàn)故障時,可便于更換發(fā)生故障的檢測模塊20A或ASIC20B。
(13)在使用了檢測信道21A的PET攝像裝置1中,由于使用內裝多個與各檢測信道21A分別對應的放大電路(每個檢測信道21A中有一個)的ASIC等而形成信號處理電路,所以不僅可適應檢測信道21A的小型化,還可適應檢測信道21A個數(shù)的增加。其結果,可進一步提高空間分辨率。
(14)由于能夠構成可配置多個由能量分辨率高的檢測器21構成的檢測信道21A的檢測模塊20A,所以可在3D攝像中進行定量性高的檢查。
(15)通過用絕緣體被覆蓋設置在布線基板24上的檢測器21,可防止檢測信道21A的絕緣破壞。
(16)由于在連接部件CP(例如,連接部件CP1)上連接在Y方向上相鄰的兩個檢測信道21A的伸出部22a,所以可提高Y方向的檢測信道21A的配置密度。這樣,可提高γ射線檢測頻率及圖像的空間分辨率。此外,該構成可縮短Y方向的布線基板24長度,并可縮短PET攝像裝置1的徑向長度。這與PET攝像裝置1的緊湊化有關。即使采用上述(10)所示的檢測器21的配置,也可縮短Y方向的布線基板24長度。因此,可進一步縮短PET攝像裝置1的徑向長度,更為緊湊化。此外,通過構成將檢測器21的伸出部22a、23a以在連接部件AP、CP上為相互重疊的方式連接到連接部件AP、CP上的構成,可進一步縮小Y方向的相鄰檢測器21相互間的間隔,并可進一步提高檢測器21在布線基板24上的Y方向的配置密度。這樣,可實現(xiàn)PET攝像裝置1的小型化。再有,這樣一來,由于可減小布線基板24表面上的連接部件AP、CP的面積,所以可防止其間的絕緣破壞。
(17)由于在布線基板24上設有與連接部件CP連接且在多個連接部件CP中被共用的布線24a,所以可降低設置在布線基板24上的布線24a、24b的布線密度。因此,易于進行布線基板24的布線。
(18)由于向基座31的長度方向配置布線基板24的安裝有檢測器21的面,所以在PET攝像裝置1的圓周方向(X方向)上,可密集地配置檢測器21。因此,可提高γ射線檢測效率及圖像的空間分辨率。
(19)如上所述,可通過縮短Y方向(PET攝像裝置1的徑向)的檢測器21相互間的間隔,從而縮短被檢測體H和Y方向后段側檢測器21之間的距離。這樣可得到提高PET攝像裝置1的γ射線檢測靈敏度的效果。
(20)本實施方式,使用沿Y方向相鄰配置的一對檢測器集合體41來構成兩個檢測信道21A,并將檢測器集合體41安裝到布線基板24上,所以可縮短將檢測器21安裝到布線基板24上的作業(yè)時間。
在上述實施方式中,雖然將與陽極A連接的導電部件23的伸出部23a連接到連接部件AP(布線)上,并將與陰極C連接的導電部件22的伸出部22a連接到連接部件CP(布線)上,但也可將伸出部23a連接到連接部件CP上,并將伸出部22a連接到連接部件AP上。此時,陰極C作為輸出γ射線檢測信號的電極,陽極A作為附加偏壓的電極。只要是附加在陽極A和陰極C之間的電壓是反方向,則任意圖案均可實現(xiàn)。
此外,雖然陽極A的電位大體接地,且陰極C的電位為-500V,但只要是反方向,則對電位沒有限制,只要在作為PET攝像裝置1而發(fā)揮作用的范圍內設定電壓值即可。再有,可使陰極C作為放射線檢測信號的取出電極,并可使陽極A作為偏壓的附加電極。
再有,雖然在檢測器集合體41的兩端部分別配置陰極C,但也可在檢測器集合體41的兩端部配置陽極A那樣地配置四個檢測元件211。
此外,雖然使四個檢測元件211并排配置而構成檢測器集合體41,但并排數(shù)量不一定限于四個。但是,為提高X方向的絕緣性,可用偶數(shù)個的檢測元件211構成一個檢測器集合體41。
在上述實施方式中,如圖4A~圖7所示,布線基板24上的連接部件AP和連接部件CP設置在連接粘接劑25部分以外,但這些連接部件AP和連接部件CP作為連接粘接劑25的必需最小限面積,并根據(jù)需要在布線基板24內部連接。這樣,在布線基板24表面可提高連接部件AP和連接部件CP及與之相對電極的電絕緣性。
雖然上述實施方式使用在Y方向上相鄰配置的一對檢測器集合體41構成檢測波道21A,但也可不使用檢測器集合體41而使用在Y方向上相鄰配置的一對檢測器21來構成檢測波道21A。該情況下,X方向上相鄰的檢測波道21A的檢測器21有時需要在其間設有間隙而配置,所以與使用檢測器集合體41的上述實施方式比較在X方向上的檢測器21的密集化稍下降,但X方向的空間分辨率比以往增大。
再有,在以上實施方式中,雖然以作為射線成像裝置的PET裝置(參照圖1A)為例進行說明,但并不限于PET裝置,單電子發(fā)射斷層掃描裝置(SPECT裝置)及γ攝像機也適用本發(fā)明的檢測器及檢測模塊。順便提一下,PET裝置及SPECT裝置在拍攝被檢測者的三維功能圖像中通用,但SPECT裝置由于其測定原理是檢測單電子所以不能進行同步測量,因此,具備限制γ射線的入射位置(角度)的準直器。此外,γ攝像機所得的功能圖像是二維的,且具備限制γ射線的入射角度的準直器。
再有,PET裝置或SPECT裝置可作為組合X射線CT的放射線成像裝置的構成。
權利要求
1.一種放射線檢測模塊,具備放射線檢測器和至少沿放射線前進方向并排安裝有多個上述放射線檢測器的布線基板,其特征在于在上述布線基板上,在放射線前進方向上相鄰的多個放射線檢測器彼此相互電連接而構成一個檢測信道。
2.根據(jù)權利要求1所述的放射線檢測模塊,其特征在于作為上述放射線檢測器的構成重要部件的半導體檢測元件由CdTe、CdZnTe及GaAs中任一個構成。
3.一種放射線檢測模塊,具備放射線檢測器和在放射線前進方向及與放射線前進方向正交的方向上并排安裝有多個上述放射線檢測器的布線基板,其特征在于上述放射線檢測器是將在半導體放射線檢測元件的一個面上具有陰極并在另一個面上具有陽極的上述半導體檢測元件沿與放射線前進方向正交的方向并排配置多個而構成的;具備多個檢測信道,其包括安裝于上述布線基板上且在放射線前進方向上相鄰的一對上述放射線檢測器、且將這些放射線檢測器的上述陰極和上述陽極中一方的電極彼此相互電連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的放射線檢測模塊,其特征在于一對上述放射線檢測器的上述陰極和上述陽極中一方的上述電極通過設置在上述布線基板上的導電材料而相互電連接。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的放射線檢測模塊,其特征在于在放射線前進方向上相鄰的上述放射線檢測器其上述相互電連接的電極彼此的各連接部以互相相對的狀態(tài)安裝于上述布線基板上。
6.根據(jù)權利要求5所述的放射線檢測模塊,其特征在于上述連接部突出設置在相鄰的上述放射線檢測器彼此相對面一側上。
7.根據(jù)權利要求4所述的放射線檢測模塊,其特征在于上述導電材料是布線或導電部件。
8.一種放射線檢測模塊,具備放射線檢測器和在放射線前進方向及與放射線前進方向正交的方向上并排安裝有多個上述放射線檢測器的布線基板,其特征在于上述放射線檢測器是將在半導體放射線檢測元件的一個面上具有陰極并在另一個面上具有陽極的上述半導體檢測元件沿與放射線前進方向正交的方向并排配置多個而構成的;具備多個檢測信道,其包括安裝于上述布線基板上且在放射線前進方向上相鄰的一對上述放射線檢測器、且將這些放射線檢測器的上述陰極和上述陽極中一方的電極彼此相互電連接;上述電極彼此的連接部具備從上述放射線檢測器彼此相對面一側的下部向相對方向伸出的伸出部和從上述伸出部垂下的端子部;上述放射線檢測器由上述端子部在以非緊密接觸的狀態(tài)安裝于上述布線基板的基板面上。
9.根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的放射線檢測模塊,其特征在于上述放射線檢測器其上述半導體檢測元件以在與放射線前進方向正交的方向上同極交替相對的狀態(tài)并排配置多個而構成。
10.根據(jù)權利要求3至9中任一項所述的放射線檢測模塊,其特征在于上述半導體檢測元件由CdTe、CdZnTe及GaAs中任一個構成。
11.一種印刷電路板,具備布線基板;設置在上述布線基板的第一區(qū)域上且包括多個放射線檢測器的多個檢測信道;以及,設置在上述布線基板的第二區(qū)域上且分別與上述各檢測信道連接的信號處理裝置,其特征在于在從上述第一區(qū)域向上述第二區(qū)域的第一方向及與上述第一方向正交的第二方向上分別配置多個上述放射線檢測器;上述檢測信道是將在第一方向上相鄰的一對上述放射線檢測器彼此相互電連接而構成的。
12.根據(jù)權利要求11所述的印刷電路板,其特征在于一對上述放射線檢測器其設置在這些上述放射線檢測器上的電極彼此間由設置在上述布線基板上的導電材料連接。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的印刷電路板,其特征在于設置在上述放射線檢測器上的電極彼此,在放射線前進方向上相鄰的放射線檢測器中,在作為上述放射線檢測器的構成部件的半導體檢測元件的相對面上相互電連接。
14.根據(jù)權利要求13所述的印刷電路板,其特征在于上述半導體檢測元件由CdTe、CdZnTe及GaAs中任一個構成。
15.根據(jù)權利要求11所述的印刷電路板,其特征在于包括在上述第二方向上配置的多個放射線檢測器的檢測器集合體在上述第一方向及第二方向上分別被配置為多個;上述檢測器集合體是將多個放射線檢測器的同極電極連接而構成的;上述檢測信道是將在上述第一方向上相鄰的各對上述檢測器集合體所包括的上述放射線檢測器彼此相互電連接而構成的,在上述一對檢測器集合體中至少形成兩個上述檢測信道。
16.根據(jù)權利要求12至15中任一項所述的印刷電路板,其特征在于上述布線基板,具有配置有上述多個檢測信道的第一布線基板和配置有上述多個信號處理裝置的第二布線基板;上述第一布線基板和上述第二布線基板相互可裝卸自如地結合。
17.一種放射線成像裝置,具有多個放射線檢測器及安裝有上述放射線檢測器的布線基板,且具備多個放射線檢測模塊,其包圍支撐被檢測體的基座所插入的測量區(qū)域且配置于上述測量區(qū)域周圍;以及圖像信息制作裝置,其利用基于從上述放射線檢測器輸出的放射線檢測信號而得到的信息生成圖像信息,其特征在于具備多個檢測信道,其是將在上述測量區(qū)域的徑向上相鄰配置的多個放射線檢測器彼此相互電連接而構成的。
18.一種放射線成像裝置,具有多個放射線檢測器及安裝有上述放射線檢測器的布線基板,且具備多個印刷電路板,其包圍支撐被檢測體的基座所插入的測量區(qū)域且配置于上述測量區(qū)域周圍,以及圖像信息制作裝置,其利用基于從上述放射線檢測器輸出的放射線檢測信號而得到的信息生成圖像信息,其特征在于上述印刷電路板,具備布線基板;設置在上述布線基板的第一區(qū)域上且包括多個放射線檢測器的多個檢測信道;以及,設置在上述布線基板的第二區(qū)域上且分別與上述各檢測信道連接的信號處理裝置;在從上述第一區(qū)域向上述第二區(qū)域的第一方向及與上述第一方向正交的第二方向上分別配置多個上述放射線檢測器;上述檢測信道是將在第一方向上相鄰的一對上述放射線檢測器彼此相互電連接而構成的。
19.根據(jù)權利要求17或18所述的放射線成像裝置,其特征在于作為上述放射線檢測器的構成部件的半導體檢測元件由CdTe、CdZnTe及GaAs中任一個構成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不必增加信道數(shù)就可提高空間分辨率、并可進行高精度診斷的放射線檢測模塊、印刷電路板及放射線成像裝置。放射線檢測模塊,具備放射線檢測器(21)和至少沿放射線前進方向并排安裝有多個放射線檢測器(21)的布線基板(24),其特征在于,在布線基板(24)上,放射線檢測器(21)其在放射線前進方向上相鄰的彼此相互電連接而構成一個檢測器體(檢測信道)(21A)。放射線檢測器(21)其相互電連接的電極彼此的各連接部以互相相對的狀態(tài)安裝于上述布線基板上。
文檔編號A61B6/00GK1928591SQ200610151438
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月8日 優(yōu)先權日2005年9月9日
發(fā)明者柳田憲史, 土屋一俊, 北口博司, 雨宮健介, 上野雄一郎, 橫井一磨, 陣內龍司 申請人:株式會社日立制作所, 株式會社阿庫洛拉多