JP4264243B2

JP4264243B2 - Radiation equipment

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Publication number: JP4264243B2
Application number: JP2002287952A
Authority: JP
Inventors: 史圭安西; 秀彦濱村; 和弘佃; 慶一堀; 國城森; 芳浩井上; 靖洋松岡
Original assignee: Shimadzu Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Shimadzu Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP2004125524A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線検出装置に関し、特に、半導体で形成された放射線検出素子を有する放射線検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体を用いた放射線検出素子が知られている。放射線検出素子による放射線の検出は、照射により素子内部に発生する電荷を外部に取り出すことにより行われる。図９は、その放射線検出素子を有する放射線検出器を含む放射線検出装置の構成を示す図である。その放射線検出装置は、放射線の入射により電荷を発生する放射線検出素子１０５と、発生した電荷を電圧に変換し増幅して出力する増幅部１０６とを備える。放射線検出素子１０５は、一方を、バイアス電源を供給する電源に接続され、他方を、増幅部１０６へ接続している。増幅部１０６は、帰還抵抗Ｒ１００と、増幅器１０７で構成された電流電圧変換回路である。
【０００３】
放射線検出素子内に多量の放射線が連続的に入射する場合や、放射線が間欠的かつ継続的に入射する場合では、同一強度の放射線が入射しているにもかかわらず、放射線の検出量（放射線検出装置の出力電圧）が低下するという経時変化が起きる。図１０は、その放射線の検出量の経時変化を示すグラフである。ここで、放射線検出素子１０５はオーミック型ＣｄＴｅ検出器であり、横軸は時間であり、縦軸は出力電圧である。時刻ｔ０と時刻ｔ１において、同一強度の放射線が放射線検出素子１０５へ入射している。しかし、時刻ｔ０から時刻ｔ１へ時間が経過するに連れて、出力電圧がＥ０からＥ１へ低下していることが分かる。すなわち、同一強度の放射線を計測しているにもかかわらず、計測結果が異なることになる。このような現象を以下において、ポラリゼーションと記すこととする。ポーラリゼーションが起きると、検出効率や、分解能の低下を招くことになる。
このような現象は、放射線検出素子の構成する半導体の結晶中に含まれる格子欠陥や残留不純物に起因する準位により、電荷（電子又は正孔）の捕獲、空間電荷や散乱中心の生成等が原因という説が考えられている（特許文献１参照）。そして、発生した電荷の一部が拘束され、又は失われ、放射線検出素子からの電荷の出力を阻害している。検出効率や、分解能の低下を招くポラリゼーションを無くし、放射線の照射量や照射時間に拘らず、正確に放射線量を計測可能な技術が求められている。
【０００４】
関連する技術として、特許第２５６４９７９号公報（特許文献１）に、放射線検出器の技術が開示されている。この技術の放射線検出器は、放射線センサと、光源を備えている。ここで、放射線センサは、化合物半導体の互いに対向する面にそれぞれ電極が形成され、放射線入射により電荷パルスを発生する。光源は、上記化合物半導体のバンドギャップエネルギより小さく、かつ、この半導体結晶中に存在するトラップレベルより大きなエネルギの赤外線を、その化合物半導体の内部に照射する。
そして、放射線センサの動作時に、上記光源から化合物半導体の内部に赤外線を照射して、当該半導体結晶中にトラップされたキャリアを励起するように構成されている。
【０００５】
また、特許第３１５１４８７号公報（特許文献２）に、放射線検出方法の技術が開示されている。この技術の放射線検出方法は、高抵抗ＣｄＴｅ半導体と、該半導体の一表面上に形成され正孔の注入を防ぐ障壁を有するアノード電極と、該半導体の他の表面上に形成され電子の注入を防ぐ障壁を有するカソード電極とからなる半導体検出器を用いて放射線を検出する方法である。（ａ）〜（ｃ）ステップを具備する。（ａ）ステップは、アノード電極・カソード電極間に、直流のバイアス電圧を印加して放射線の検出を開始する。（ｂ）ステップは、バイアス電圧の電圧値をＥ（Ｖ）、アノード電極・カソード電極間の半導体の厚さ厚さｄ（ｃｍ）として、ｔ＝（Ｅ／ｄ）^２／１０^６で定められる時間ｔ（秒）以下の時間、放射線の検出を連続する。（ｃ）その後、バイアス電圧の印加を停止する。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２５６４９７９号公報
【特許文献２】
特許第３１５１４８７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、同一強度の放射線が入射しているにもかかわらず、放射線の検出量が経時的に低下するという現象（ポラリゼーション）を無くし、放射線の照射量や照射時間に拘らず、正確に放射線量を計測可能な放射線検出装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、放射線検出素子における放射線の検出効率及び分解能の向上した放射線検出装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態]で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］との対応関係を明らかにするために括弧つきで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００９】
従って、上記課題を解決するために、本発明の放射線検出装置は、放射線検出素子（５）と、スイッチ（ＳＷ１）と、制御部（１）とを具備する。
放射線検出素子（５）は、アノード電極（４−１）とカソード電極（４−２）とを備え、入射される放射線に対応する電気信号を出力する。スイッチ（ＳＷ１）は、一方をアノード電極（４−１）に、他方をカソード電極（４−２）に接続されている。制御部（１）は、スイッチ（ＳＷ１）（の開閉）を制御する。
そして、制御部（１）は、放射線検出素子（５）による放射線の検出後に、スイッチ（ＳＷ１）を閉じるようにスイッチ（ＳＷ１）を制御する（図１参照）。
放射線検出素子（５）による放射線の検出後に、スイッチ（ＳＷ１）の閉によりアノード電極（４−１）−カソード電極（４−２）間を短絡すると、内部に発生した電子及び正孔を再結合させ易くなる。それにより、短時間でポラリゼーションを無くし、出力を回復することができる。
ここで、放射線検出素子（５）は、入射される放射線に対応する電気信号を出力する半導体装置（半導体素子）に例示される。
放射線検出素子（５）による放射線の「検出後」とは、放射線源からの放射線の照射が停止した場合（シャッター等での放射線の遮断を含む）や、被検体を透過した透過放射線を放射線検出素子（５）の手前のシャッターで遮断した場合、放射線源の放射線の照射方向が変わり、透過放射線が放射線検出素子（５）に入射しなくなった場合などに例示される。
「検出後」は、その後に放射線の検出を再開しても良い。例えば、放射線がパルス状の場合には、パルスの周期に合わせて、周期的に検出と非検出＝「検出後」とが繰り返されることになる。また、その場合、一パルス毎に検出と「検出後」とを繰り返しても良いし、複数パルス毎に繰り返しても良い。
なお、放射線は、Ｘ線やγ線を含む。また、スイッチは、リレーのような機械的なスイッチや、トランジスタ、ダイオードのような電子的なスイッチを含む。また、各構成の間の接続は、電気的な接続を含む。
【００１０】
また、本発明の放射線検出装置は、放射線検出素子（５）と、電源（９）と、スイッチ（ＳＷ１）制御部（１）とを具備する。
放射線検出素子（５）は、入射される放射線に対応する電気信号を出力する。電源（９）は、放射線検出素子（５）に接続され、その電気信号を出力しやすくするように放射線検出素子（５）にバイアス電圧を印加する。スイッチ（ＳＷ１）は、放射線検出素子（５）の電源（９）側と出力側とに接続されている。制御部（１）は、電源（９）とスイッチ（９）（の開閉）を制御する。
そして、制御部（１）は、放射線検出素子（５）による放射線の検出後に、バイアス電圧をゼロにするように電源（９）を制御し、スイッチ（ＳＷ１）を閉じるようにスイッチ（ＳＷ１）を制御する（図２参照）。
放射線検出素子（５）による放射線の検出後に、スイッチ（ＳＷ１）の閉により放射線検出素子（５）を短絡すると、内部に発生した電子及び正孔を再結合させ易くなる。それにより、短時間でポラリゼーションを無くし、出力を回復することができる。
【００１１】
また、本発明の放射線検出装置は、放射線検出素子（５）と、電源（９）と、制御部（１）とを具備する。
放射線検出素子（５）は、入射される放射線に対応する電気信号を出力する。電源（９）は、放射線検出素子（５）に接続され、その電気信号を出力しやすくするように放射線検出素子（５）にバイアス電圧を印加する。制御部（１）は、電源（９）（のバイアス電圧の大きさ）を制御する。
そして、制御部（１）は、放射線検出素子（５）による放射線の検出後に、その検出を行うときとは逆符号のバイアス電圧を印加するように電源（９）を制御する（図３参照）。
放射線検出素子（５）による放射線の検出後に、バイアス電圧として逆バイアス電圧を印加することにより、内部に発生した電子及び正孔を反対向きに移動させ、再結合を促進させることが出来る。それにより、短時間でポラリゼーションを無くし、出力を回復することができる。また、放射線検出素子が複数ある場合にも、一度に効果的に出力を回復することが出来る。
【００１２】
また、本発明の放射線検出装置は、放射線検出素子（５）と、第１電源（９）と、第２電源（１０）と、スイッチ（ＳＷ２）と、制御部（１）とを具備する。
放射線検出素子（５）は、入射される放射線に対応する電気信号を出力する。第１電源（９）は、放射線検出素子（５）に接続され、電気信号を出力しやすくするように放射線検出素子（５）にバイアス電圧を印加する。第２電源（１０）は、放射線検出素子（５）に対して第１電源（９）と並列に接続され、バイアス電圧と符号が逆で大きさがバイアス電圧より大きい逆バイアス電圧を印加する。スイッチ（ＳＷ２）は、放射線検出素子（５）と第２電源（１０）との間に設けられている。制御部（１）は、スイッチ（ＳＷ２）（の開閉）を制御する。
そして、制御部（１）は、放射線検出素子（５）による放射線の検出後に、スイッチ（ＳＷ２）を閉じるようにスイッチ（ＳＷ２）を制御する（図４参照）。
放射線検出素子（５）による放射線の検出後に、逆バイアス電圧を印加することで、内部に発生した電子及び正孔を反対向きに移動させ、再結合を促進させることが出来る。
【００１３】
また、本発明の放射線検出装置は、放射線検出素子（５）と、第１電源（９）と、第２電源（１０）と、第１スイッチ（ＳＷ２）と、第２スイッチ（ＳＷ２’）と、制御部（１）とを具備する。
放射線検出素子（５）は、入射される放射線に対応する電気信号を出力する。第１電源（９）は、放射線検出素子（５）に接続され、電気信号を出力しやすくするように放射線検出素子（５）にバイアス電圧を印加する。第２電源（１０）は、放射線検出素子（５）に対して電気信号を増幅して出力する増幅部（６）と並列に接続され、バイアス電圧以上の電圧を印加する。第１スイッチ（ＳＷ２）は、放射線検出素子（５）と第２電源（１０）との間に設けられている。第２スイッチ（ＳＷ２’）は、放射線検出素子（５）と増幅部（６）との間に設けられている。制御部（１）は、第１スイッチ（ＳＷ２）及び第２スイッチ（ＳＷ２’）（の開閉）を制御する。
そして、制御部（１）は、放射線検出素子（５）による放射線の検出後に、第２スイッチ（ＳＷ２’）を開き、第１スイッチ（ＳＷ２）を閉じるように第１スイッチ（ＳＷ２）及び第２スイッチ（ＳＷ２’）を制御する（図４の類型、図示せず）。
放射線検出素子（５）による放射線の検出後に、逆バイアス電圧を印加することで、内部に発生した電子及び正孔を反対向きに移動させ、再結合を促進させることが出来る。
【００１４】
また、本発明の放射線検出装置は、放射線検出素子（５）と、第１電源（９）と、第２スイッチ（ＳＷ４）と、カップリングコンデンサ（Ｃ１）と、第２電源（１０）と、第１スイッチ（ＳＷ５）と、制御部（１）とを具備する。
放射線検出素子（５）は、入射される放射線に対応する電気信号を出力する。第１電源（９）は、放射線検出素子（５）の出力側に接続され、その電気信号を出力しやすくするように放射線検出素子（５）にバイアス電圧を印加する。第２スイッチ（ＳＷ４）は、放射線検出素子（５）と第１電源（９）との間に設けられている。カップリングコンデンサ（Ｃ１）は、第２スイッチ（ＳＷ４）と放射線検出素子（５）との間と、その電気信号を積分して出力する増幅部（６’）との間に設けられている。第２電源（１０）は、そのバイアス電圧以上の電圧を印加する。第１スイッチ（ＳＷ５）は、一方を放射線検出素子（５）の接地側に、他方を第２電源（１０）及び接地に接続され、放射線検出素子（５）に第２電源（１０）又はその接地のいずれか一方を接続する。制御部（１）は、第１スイッチ（ＳＷ５）（の選択）及び第２スイッチ（ＳＷ４）を制御する。
そして、制御部（１）は、放射線検出素子（５）による放射線の検出後に、第１スイッチ（ＳＷ５）で放射線検出素子（５）と第２電源（１０）とを接続すると共に、第２スイッチ（ＳＷ４）を閉（オン）に（放射線検出素子（５）と第１電源（９）とを接続）し、第１スイッチ（ＳＷ５）で放射線検出素子（５）とその接地とを接続して所定の時間経過後に第２スイッチ（ＳＷ４）を開（オフ）にするように第１スイッチ（ＳＷ５）及び第２スイッチ（ＳＷ４）を制御する（図５参照）。
放射線検出素子（５）による放射線の検出後に、放射線検出素子（５）の接地側にそのバイアス電圧以上の電圧を印加することにより、内部の電界が反転し、電子及び正孔の再結合を促進させることが出来る。それにより、短時間でポラリゼーションを無くし、出力を回復することができる。また、放射線検出を行っている場合に、第１電源（９）のバイアス電圧を放射線検出素子（５）へ接続しないため電気抵抗（Ｒ２）を介した電流が流れず、検出時の雑音を低減することができる。
【００１５】
更に、本発明の放射線検出装置は、制御部（１）が、その放射線を照射する放射線源（２）による、その放射線の照射と非照射とのタイミングに基づいて、放射線検出素子（５）による放射線の検出中及び検出後を判定する。
放射線源（２）の動作により検出中か否かを判定するので、正確に判定できる。
【００１６】
更に、本発明の放射線検出装置は、放射線検出素子（５）と、加熱部（１１）とを具備する。
放射線検出素子（５）は、入射される放射線に対応する電気信号を出力する。加熱部（１１）は、放射線検出素子（５）を加熱する（図７参照）。
放射線検出素子（５）を加熱しているので、電荷の移動度が上昇し、電荷が移動しやすくなり、ポラリゼーションの発生を抑制することができる。その際、電荷の移動度が上昇する効果の見える温度から、放射線検出素子（５）内のリーク電流が無視できなくなる温度まで（ただし、必要とする計測精度により異なる）が好ましい。
【００１７】
更に、本発明の放射線検出装置は、加熱部（１１）が、放射線検出素子（５）に含まれる放射線検出素子の温度Ｔを４０℃≦Ｔ≦６０℃とするように加熱する。
放射線検出素子（５）の加熱は、電荷の移動度が上昇する効果の見える温度として４０℃を最低温度とし、放射線検出素子（５）内のリーク電流が無視できなくなる温度として６０℃を最高温度とすることがが好ましい。
【００１８】
放射線検出素子（５）は、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、Ｓｉ、ＨｇＩ_２及びＰｄＩ_２の少なくとも一つを含む。
放射線に対する検出効率は物質の密度に関連しており、実効原子番号の高いＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、Ｓｉ、ＨｇＩ_２、ＰｄＩ_２を含む半導体素子は、放射線検出に適している。
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の放射線医療装置は、放射線源（２）と、上記各項のいずれか一項に記載の放射線検出装置とを備える。
ここで、放射線医療装置は、Ｘ線ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）や、放射線を利用したイメージング装置に例示される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明である放射線検出装置の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。
本実施例において、Ｘ線ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）のような放射線医療装置に使用される放射線検出装置を例に示して説明する。ただし、他の用途に使用しされる、他のγ線やＸ線のような放射線を検出する半導体型の放射線検出装置についても同様に適用可能である。
なお、各実施の形態において同一又は相当部分には同一の符号を付して説明する。
【００２１】
（実施例１）
本発明である放射線検出装置の第１の実施の形態について説明する。まず、本発明である放射線検出装置の第１の実施の形態における構成について説明する。
図１は、本発明である放射線検出装置の第１の実施の形態における構成を示す図である。放射線検出装置は、制御部１、放射線検出素子本体３を含む放射線検出素子５、電極４（アノード電極４−１及びカソード電極４−２）、スイッチＳＷ１を備える。そして、Ｘ線源２から照射されたＸ線を検出する。
【００２２】
放射線検出素子５は、放射線検出素子本体３において、入射される放射線に対応する電荷（電子及び正孔）を生成することにより、放射線量を検出する。電荷は、放射線検出素子５上のアノード電極４−１−カソード電極４−２間に印加されたバイアス電圧により、放射線量に対応する電気信号として外部へ取り出される。放射線検出素子５は、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、Ｓｉ、ＨｇＩ_２、ＰｄＩ_２のいずれか一つを少なくとも含む半導体素子に例示される。なお、放射線検出素子５の種類により、バイアス電圧が不要の場合には、バイアス電圧を印加しなくても良い。
【００２３】
スイッチＳＷ１は、一方をアノード電極４−１に、他方をカソード電極４−２に電気的に接続され、両極間の電気的接続関係を制御する。スイッチＳＷ１の閉（ＯＮ）により、放射線検出素子５のアノード電極４−１とカソード電極４−２とは短絡され、同電位となる。制御部１に制御される。
スイッチＳＷ１は、トランジスタ（ＦＥＴ、ＭＯＳ）、ダイオードのような電子的なスイッチに例示される。ただし、リレーのような機械的なスイッチであっても良い。
【００２４】
制御部１は、スイッチＳＷ１の開閉、Ｘ線源２がＸ線を照射するタイミングを制御する。すなわち、Ｘ線源２によるＸ線照射及び放射線検出素子５による検出動作と、スイッチＳＷ１の開閉とが適切なタイミングで行われるように制御する。
【００２５】
Ｘ線源２は、放射線としてのＸ線を被検体へ照射する。照射のタイミングや照射線量は、制御部１に制御される。
ここで、放射線は、放射線医療に用いられる粒子線や電磁波である。放射線は、Ｘ線やγ線に例示される。
【００２６】
次に、本発明である放射線検出装置の第１の実施の形態の動作について、図１を参照して説明する。
図１において、制御部１は、スイッチＳＷ１を開（ＯＦＦ）とする制御信号をスイッチＳＷ１へ出力する。これにより、スイッチＳＷ１は開となり、各放射線検出素子５のアノード電極４−１−カソード電極４−２間は切り離される。ほぼ同時に、制御部１は、Ｘ線を照射させる制御信号をＸ線源２へ出力する。それにより、Ｘ線源２がＸ線を照射し、放射線検出素子５が、そのＸ線のうち被検体を透過した透過Ｘ線を検出する。そして、放射線検出素子５は、検出した透過Ｘ線の量に対応した電気信号を出力する。すなわち、放射線検出素子５は、透過Ｘ線の通常の検出動作を行う。
【００２７】
一方、所定の条件が満たされた場合（例示：所定の時間経過、所定の周期毎、測定者の指令の入力）、制御部１は、Ｘ線の照射を停止させる制御信号をＸ線源２へ出力する。それにより、Ｘ線源２がＸ線の照射を停止する。そして、放射線検出素子５は、透過Ｘ線の検出を行わなくなる。ほぼ同時に、制御部１は、放射線検出素子５にバイアス電圧を印加している場合はバイアス電圧がゼロとなるように制御する（又はバイアス電源を、途中の配線に設けられたスイッチをオフにすることにより、放射線検出素子５から一時的に遮断する）。その後、スイッチＳＷ１を閉（ＯＮ）とする制御信号をスイッチＳＷ１へ出力する。放射線検出素子５では、スイッチＳＷ１が閉となり、各放射線検出素子５のアノード電極４−１−カソード電極４−２間が短絡され、両電極が同電位となる。
【００２８】
上記におけるＸ線の検出動作において、一度の検出動作が短時間の場合、ポラリゼーションは起こりにくい。しかし、検出動作の継続や繰返しにより、内部に電荷（電子及び正孔）が蓄積して、ポラリゼーションが起きると考えられる。
そのような場合でも、上記のように放射線検出素子５がＸ線の検出を行わないとき（検出後）に、スイッチＳＷ１の閉によりアノード電極−カソード電極間を積極的に短絡して同電位するという回復動作を行うことで、内部に発生している電子及び正孔を自由に移動させることが出来るようになる。それにより、それらの電子及び正孔を再結合させることが可能となる。そして、短時間でポラリゼーションを無くし、検出能力を回復することができる。
【００２９】
ここで、図２に、本実施例における放射線検出素子５の周辺の構成を示す。
放射線検出装置は、制御部１、放射線検出素子５、放射線検出素子を短絡するスイッチＳＷ１、放射線検出素子５から出力された電気信号（電流）を測定の容易な大きさへ増幅する増幅部６（帰還抵抗Ｒ１、アンプ７を含む）、放射線検出素子５へバイアス電圧を印加するバイアス電源９を備える。放射線検出装置は、Ｘ線源２から照射されたＸ線を検出する。そして、上記の放射線検出素子５の回復動作の際、バイアス電源９のバイアス電圧をゼロにし、スイッチＳＷ１をオンにして、放射線検出素子５のバイアス電源９と増幅部６側を積極的に短絡する。
なお、放射線検出素子５とバイアス電源９との間、又は、放射線検出素子５と増幅部６との間にスイッチＳＷ１’（図示されず）を設け、バイアス電源９のバイアス電圧をゼロにする代わりに、回復動作の際にオフにするようにしても良い。
【００３０】
また、本実施例では、１つの放射線検出素子５について説明しているが、本発明がその数に制限されるものではなく、複数の放射線検出素子５が集合したセンサアレイにおいても同様に適用可能である。
【００３１】
（実施例２）
本発明である放射線検出装置の第２の実施の形態について説明する。まず、本発明である放射線検出装置の第２の実施の形態における構成について説明する。
図３は、本発明である放射線検出装置の第２の実施の形態における構成を示す図である。放射線検出装置は、制御部１、放射線検出素子５、増幅部６（帰還抵抗Ｒ１、アンプ７を含む）、バイアス電源９を備える。そして、Ｘ線源２から照射されたＸ線を検出する。
【００３２】
放射線検出素子５は、入射する放射線を検出する。そして、入射される放射線に対応する電気信号を出力する。放射線検出素子５は、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、Ｓｉ、ＨｇＩ_２、ＰｄＩ_２のいずれか一つを少なくとも含む半導体素子に例示される。検出の際、放射線の入射により放射線検出素子５内に生成する電荷（電子及び正孔）を効率よく取り出すために、バイアス電圧を印加する。
【００３３】
増幅部６は、一端を放射線検出素子５に、他端をデータ処理部（図示されず）に接続している。放射線検出素子５から出力された電気信号（電流）を測定の容易な大きさへ増幅する。そして、出力電圧Ｅ_ｏｕｔとして出力する。図３中では、増幅部６として、帰還抵抗Ｒ１及びアンプ７を含む帰還増幅回路（電流電圧変換回路）を用いているが、本発明は、この増幅部６に制限されることはなく、他の構成の増幅回路を用いても良い。
【００３４】
バイアス電源９は、放射線検出素子５において、放射線の入射により生成する電荷（電子及び正孔）を効率よく取り出すため、すなわち、放射線検出素子５から電気信号を出力しやすくするために、放射線検出素子５へ印加するバイアス電圧用の電源である。放射線検出素子５に電気的に接続されている。制御部１に制御される。
【００３５】
制御部１は、バイアス電源９のバイアス電圧の大きさ、Ｘ線源２がＸ線を照射するタイミングを制御する。すなわち、Ｘ線源２によるＸ線照射及び放射線検出素子５による検出動作と、バイアス電源９のバイアス電圧の大きさの変化とが適切なタイミングで行われるように制御する。
【００３６】
Ｘ線源２は、実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３７】
次に、本発明である放射線検出装置の第２の実施の形態の動作について、図３を参照して説明する。
図３において、制御部１は、バイアス電源９が放射線検出素子５へ検出動作の際に必要なバイアス電圧を印加するための制御信号をバイアス電源９へ出力する。これにより、バイアス電源９は、検出動作のためのバイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ１}を放射線検出素子５へ印加する。ほぼ同時に、制御部１は、Ｘ線を照射させる制御信号をＸ線源２へ出力する。それにより、Ｘ線源２がＸ線を照射し、放射線検出素子５が、そのＸ線のうち被検体を透過した透過Ｘ線を検出する。そして、放射線検出素子５は、検出した透過Ｘ線の量に対応した電気信号を出力する。すなわち、放射線検出素子５は、透過Ｘ線の通常の検出動作を行う。増幅部６は、電気信号（電流）を増幅して出力電圧Ｅ_ｏｕｔとして出力する。
【００３８】
一方、所定の条件が満たされた場合（例示：所定の時間経過、所定の周期毎、測定者の指令の入力）、制御部１は、Ｘ線の照射を停止させる制御信号をＸ線源２へ出力する。それにより、Ｘ線源２がＸ線の照射を停止する。そして、放射線検出素子５は、透過Ｘ線の検出を行わなくなる。ほぼ同時に、制御部１は、バイアス電源９が放射線検出素子５へポラリゼーションの解消に必要なバイアス電圧を印加するための制御信号をバイアス電源９へ出力する。これにより、バイアス電源９は、ポラリゼーションの解消のためのバイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ２}を放射線検出素子５へ印加する。
【００３９】
ここで、ポラリゼーションの解消のためのバイアス電圧は、Ｘ線検出時のバイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ１}とは符号が逆のバイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ２}を印加する。その場合、それまでと逆向きのバイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ２}が放射線検出素子５にかかり、正孔と電子とが、それまでと逆方向に移動する。そのため、正孔と電子とが再結合しやすくなる。
【００４０】
上記におけるＸ線の検出動作において、一度の検出動作が短時間の場合、ポラリゼーションは起こりにくい。しかし、検出動作の継続や繰返しにより、内部に電荷（電子及び正孔）が蓄積して、ポラリゼーションが起きると考えられる。
そのような場合でも、上記のように放射線検出素子５がＸ線の検出を行わないとき（検出後）に、バイアス電源９の操作によりバイアス電圧を適切に設定するという回復動作を行うことで、内部に発生している電子及び正孔の移動が容易となる。それにより、それらの電子及び正孔を再結合を促進させることが可能となる。そして、短時間でポラリゼーションを無くし、検出能力を回復することができる。また、放射線検出素子５が複数ある場合にも、一度に効果的に出力を回復することが出来る。
【００４１】
なお、本実施例では、１つの放射線検出素子５について説明しているが、本発明がその数に制限されるものではなく、複数の放射線検出素子５が集合したセンサアレイにおいても同様に適用可能である。
【００４２】
（実施例３）
本発明である放射線検出装置の第３の実施の形態について説明する。まず、本発明である放射線検出装置の第３の実施の形態における構成について説明する。
図４は、本発明である放射線検出装置の第３の実施の形態における構成を示す図である。放射線検出装置は、制御部１、放射線検出素子５、増幅部６（帰還抵抗Ｒ１、アンプ７を含む）、バイアス電源９、逆バイアス電源１０、検出器負荷抵抗Ｒ２、スイッチＳＷ２を備える。そして、Ｘ線源２から照射されたＸ線を検出する。
【００４３】
放射線検出素子５は、入射する放射線を検出する。そして、入射される放射線に対応する電気信号を出力側に電気的に接続された増幅部６へ出力する。放射線検出素子５は、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、Ｓｉ、ＨｇＩ_２、ＰｄＩ_２のいずれか一つを少なくとも含む半導体素子に例示される。検出の際、放射線の入射により放射線検出素子５内に生成する電荷（電子及び正孔）を効率よく取り出するために、出力側にバイアス電圧が印加される。バイアス電圧は、検出器負荷抵抗Ｒ２を介して出力側に電気的に接続されたバイアス電源９により印加される。
【００４４】
増幅部６は、一端を放射線検出素子５の出力側に、他端をデータ処理部（図示されず）に、電気的に接続されている。放射線検出素子５から出力された電気信号（電流）を測定の容易な大きさへ増幅する。そして、出力電圧Ｅ_ｏｕｔとして出力する。図４中では、増幅部６として、帰還抵抗Ｒ１及びアンプ７を含む帰還増幅回路（電流電圧変換回路）を用いているが、本発明は、この増幅部６に制限されることはなく、他の構成の増幅回路を用いても良い。
【００４５】
第１電源としてのバイアス電源９は、放射線検出素子５において、放射線の入射により生成する電荷（電子及び正孔）を効率よく取り出すため、すなわち、放射線検出素子５から電気信号を出力しやすくするために、放射線検出素子５へ印加するバイアス電圧用の電源である。放射線検出素子５に検出器負荷抵抗Ｒ２を介して電気的に接続され、バイアス電圧を供給する。
【００４６】
第２電源としての逆バイアス電源１０は、スイッチＳＷ２を介して、放射線検出素子５に対してバイアス電源９と並列に電気的に接続される。そして、放射線検出素子５に電圧（以下、「逆バイアス電圧」とする）を印加する。
【００４７】
スイッチＳＷ２は、一方を放射線検出素子５に、他方を逆バイアス電源１０に電気的に接続されている。制御部１に制御される。スイッチＳＷ２は、トランジスタ（ＦＥＴ、ＭＯＳ）、ダイオードのような電子的なスイッチに例示される。ただし、リレーのような機械的なスイッチであっても良い。
【００４８】
制御部１は、スイッチＳＷ２のオン／オフ（閉／開）の選択、Ｘ線源２がＸ線を照射するタイミングを制御する。すなわち、Ｘ線源２によるＸ線照射及び放射線検出素子５による検出動作と、逆バイアス電源１０の放射線検出素子５への接続とが適切なタイミングで行われるように制御する。
【００４９】
Ｘ線源２は、実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【００５０】
次に、本発明である放射線検出装置の第３の実施の形態の動作について、図４を参照して説明する。
図４において、バイアス電源９は、放射線検出素子５の出力側へ検出動作の際に必要なバイアス電圧Ｖ_{ｂｉａｓ１}を印加している。制御部１は、スイッチＳＷ２をオフ（開）にするための制御信号をスイッチＳＷ２へ出力する。スイッチＳＷ２はオフ（開）になる。ほぼ同時に、制御部１は、Ｘ線を照射させる制御信号をＸ線源２へ出力する。それにより、Ｘ線源２がＸ線を照射し、放射線検出素子５が、そのＸ線のうち被検体を透過した透過Ｘ線を検出する。そして、放射線検出素子５は、検出した透過Ｘ線の量に対応した電気信号を出力する。すなわち、放射線検出素子５は、透過Ｘ線の通常の検出動作を行う。増幅部６は、電気信号（電流）を増幅して出力電圧Ｅ_ｏｕｔとして出力する。
【００５１】
一方、所定の条件が満たされた場合（例示：所定の時間経過、所定の周期毎、測定者の指令の入力）、制御部１は、Ｘ線の照射を停止させる制御信号をＸ線源２へ出力する。それにより、Ｘ線源２がＸ線の照射を停止する。そして、放射線検出素子５は、透過Ｘ線の検出を行わなくなる。ほぼ同時に、制御部１は、スイッチＳＷ２をオン（閉）にするための制御信号をスイッチＳＷ２へ出力する。これにより、スイッチＳＷ２はオン（閉）になる。それにより、逆バイアス電源１０から逆バイアス電圧Ｖ_{ｂａｉａｓ３}が、放射線検出素子５へ印加され、ポラリゼーションが解消される。
【００５２】
ここで、ポラリゼーションの解消のための逆バイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ３}は、放射線検出素子５へ検出動作の際に必要なバイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ１}と符号が逆であり、大きさ（絶対値）はＶ_{Ｂｉａｓ３}＞Ｖ_{Ｂｉａｓ１}である。放射線検出素子５内で、Ｖ_{Ｂｉａｓ１}で拘束されていた電荷は、逆向きの電圧になるので、移動しやすくなる。
【００５３】
上記におけるＸ線の検出動作において、一度の検出動作が短時間の場合、ポラリゼーションは起こりにくい。しかし、検出動作の継続や繰返しにより、内部に電荷（電子及び正孔）が蓄積して、ポラリゼーションが起きると考えられる。
そのような場合でも、上記のように放射線検出素子５がＸ線の検出を行わないとき（検出後）に、スイッチＳＷ２の操作により逆バイアス電源１０で放射線検出素子５に逆バイアス電圧を適切に印加するという回復動作を行うことで、内部に発生している電子及び正孔の移動が容易となる。それにより、それらの電子及び正孔を再結合を促進させることが可能となる。そして、短時間でポラリゼーションを無くし、検出能力を回復することができる。また、放射線検出素子５が複数ある場合にも、一度に効果的に出力を回復することが出来る。
【００５４】
なお、本実施例では、１つの放射線検出素子５について説明しているが、本発明がその数に制限されるものではなく、複数の放射線検出素子５が集合したセンサアレイにおいても同様に適用可能である。
【００５５】
また、逆バイアス電源１０及びスイッチＳＷ２は、放射線検出素子５に対して増幅部６と並列（増幅部６側）に接続されていても良い。その場合、逆バイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ３}は、放射線検出素子５へ検出動作の際に必要なバイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ１}と符号が等しい。大きさ（絶対値）はＶ_{Ｂｉａｓ３}≧Ｖ_{Ｂｉａｓ１}である。そのとき、放射線検出素子５に対して増幅部６（又は、バイアス電源９）との間にスイッチＳＷ２’を設け、スイッチＳＷ２がオンの場合スイッチＳＷ２’はオフとする。
【００５６】
（実施例４）
本発明である放射線検出装置の第４の実施の形態について説明する。まず、本発明である放射線検出装置の第４の実施の形態における構成について説明する。
図５は、本発明である放射線検出装置の第４の実施の形態における構成を示す図である。放射線検出装置は、制御部１、放射線検出素子５、増幅部６’（スイッチＳＷ３、コンデンサＣ２、アンプ７を含む）、バイアス電源９、逆バイアス電源１０、検出器負荷抵抗Ｒ２、スイッチＳＷ４、スイッチＳＷ５、カップリングコンデンサＣ１を備える。そして、Ｘ線源２から照射されたＸ線を検出する。
【００５７】
増幅部６’は、放射線検出素子５から出力された電気信号（電流）を測定の容易な大きさへ増幅する。そして、出力電圧Ｅ_ｏｕｔとして出力する。増幅部６’は、一端をカップリングコンデンサＣ１に、他端をデータ処理部（図示されず）に電気的に接続されている。増幅部６’として、コンデンサＣ２及びアンプ７を含む積分回路（電荷増幅器）を用いている。これは、放射線検出素子５において、Ｘ線により発生する雑音を取り除くことが可能、雑音を取り除く低域フィルタ（平滑回路）を用いないので時間遅れが発生せず電荷を全て検出することが可能という点で、図１〜図３の増幅部６に比較して優れている。
スイッチＳＷ３は、アンプ７に対して、コンデンサＣ２と並列に接続されている。コンデンサＣ２に蓄積した電荷を、スイッチＳＷ３の閉（ＯＮ）により開放する。制御部１に制御される。スイッチＳＷ３は、トランジスタ（ＦＥＴ、ＭＯＳ）、ダイオードのような電子的なスイッチに例示される。
【００５８】
第１電源としてのバイアス電源９は、スイッチＳＷ４が閉（オン）のとき、カップリングコンデンサＣ１を充電する。充電で生じる電圧を、放射線検出素子５のバイアス電圧として利用する。あるいは、放射線検出素子５から電気信号を出力しやすくするために、放射線検出素子５へバイアス電圧を印加する。スイッチＳＷ４及び検出器負荷抵抗Ｒ１を介して、カップリングコンデンサＣ１及び放射線検出素子５に電気的に接続されている。
【００５９】
第２スイッチとしてのスイッチＳＷ４は、一方をバイアス電源９に、他方を検出器負荷抵抗Ｒ２を介して放射線検出素子５に電気的に接続されている。そして、スイッチＳＷ４は、閉（ＯＮ）で放射線検出素子５とバイアス電源９との間の接続を行う。制御部１に制御される。スイッチＳＷ４は、トランジスタ（ＦＥＴ、ＭＯＳ）、ダイオードのような電子的なスイッチに例示される。
【００６０】
カップリングコンデンサＣ１は、一端を放射線検出素子５と検出器負荷抵抗Ｒ２との間に、他端を増幅部６’に、電気的に接続されている。放射線検出素子５からの電気信号の直流分（放射線検出素子４に存在するリーク電流）及びバイアス電圧をカットする。また、また、バイアス電源５により充電され、充電で生じる電圧を、放射線検出素子５の検出動作中のバイアス電圧として利用する。従って、放射線検出素子４が放射線を検出している間に、放電し尽くさず、必要なバイアス電圧を維持できるような十分な容量を有する。
【００６１】
第１スイッチとしてのスイッチＳＷ５は、一方を放射線検出素子５に、他方を逆バイアス電源１０（図５中、Ｂ側）及び接地（図５中、Ａ側）に電気的に接続されている。そして、スイッチＳＷ５は、放射線検出素子５と逆バイアス電源１０との間（スイッチＳＷ５はＢ側）、又は、放射線検出素子５と接地との間（スイッチＳＷ５はＡ側）のいずれか一方の接続を行う。制御部１に制御される。スイッチＳＷ５は、トランジスタ（ＦＥＴ、ＭＯＳ）、ダイオードのような電子的なスイッチに例示される。
【００６２】
制御部１は、スイッチＳＷ５のＡ側又はＢ側の選択、スイッチＳＷ３〜スイッチＳＷ４の開閉、Ｘ線源２がＸ線を照射するタイミングを制御する。すなわち、Ｘ線源２によるＸ線照射及び放射線検出素子５による検出動作と、バイアス電源９のカップリングコンデンサＣ１への充電と、逆バイアス電源１０の放射線検出素子５への接続と、コンデンサＣ２の開放とが適切なタイミングで行われるように制御する。
【００６３】
Ｘ線源２、放射線検出素子５及び第２電源としての逆バイアス電源１０は、実施例３と同様であるので、その説明を省略する。
【００６４】
次に、本発明である放射線検出装置の第４の実施の形態の動作について、図６を参照して説明する。図６は、放射線検出装置の第４の実施の形態の動作を示すタイミングチャートである。横軸は時間であり、縦軸は各電気信号のＯＮ／ＯＦＦ又はそれによる動作である。
ここで、時間ｔ００（〜時間ｔ０１直前）において、
スイッチＳＷ４は、ＯＮであり、バイアス電源９により、カップリングコンデンサＣ１に電荷が蓄積される。
Ｘ線源２は、Ｘ線を照射していない。
スイッチＳＷ３は、ＯＮであり、コンデンサＣ２の両端の電極が短絡されることにより電荷は開放され、コンデンサＣ２の電荷はない。
スイッチＳＷ２は、Ａ側であり、放射線検出素子５の接地側は、接地されている。
（１）時間ｔ０１
制御部１は、スイッチＳＷ４をＯＦＦにするための制御信号をＳＷ４へ出力する。スイッチＳＷ４は、ＯＦＦとなる。このカップリングコンデンサＣ１の蓄電による電圧が、放射線検出素子５のＸ線検出中でのバイアス電圧となる。
（２）時間ｔ０２
制御部１は、スイッチＳＷ３をＯＦＦにするための制御信号をスイッチＳＷ３へ出力する。スイッチＳＷ３は、ＯＦＦとなり、コンデンサＣ２における両電極の間の短絡が終了する。
（３）時間ｔ０３〜ｔ０４
制御部１は、Ｘ線を照射させる制御信号をＸ線源２へ出力する。それにより、Ｘ線源２がＸ線を照射し、放射線検出素子５が、そのＸ線のうち被検体を透過した透過Ｘ線を検出する。そして、放射線検出素子５は、検出した透過Ｘ線の量に対応した電気信号を出力する。すなわち、放射線検出素子５は、透過Ｘ線の通常の検出動作を行う。増幅部６は、電気信号（電流）を増幅して出力電圧Ｅ_ｏｕｔとして出力する。
その際、放射線検出素子５で発生した電荷は、カップリングコンデンサＣ１を介して増幅部６’へ入力される。その電荷の変動（移動）により、増幅部６’において、スイッチＳＷ３がＯＦＦの間（時間ｔ０２〜時間ｔ０７）で、Ｘ線を照射させる制御信号をＸ線源２へ出力されている時間（時間ｔ０３〜時間ｔ０４）において、放射線検出素子５で発生した電荷が、コンデンサＣ２に蓄積される。すなわち、増幅部６’において、放射線検出素子５で発生した電荷が、積分され、出力電圧Ｅ_ｏｕｔとして出力される。
（４）時間ｔ０４
制御部１は、所定の条件が満たされた場合（例示：所定の時間経過、所定の周期毎、測定者の指令の入力）、Ｘ線の照射を停止させる制御信号をＸ線源２へ出力する。それにより、Ｘ線源２がＸ線の照射を停止する。そして、放射線検出素子５は、透過Ｘ線の検出を行わなくなる。
（５）時間ｔ０５〜時間ｔ０６
「出力取り出し」で示されるタイミング（ＳＨＴｉｍｉｎｇ）で、データ計測部（図示されず）により、出力電圧Ｅ_ｏｕｔが計測される。
時間ｔ０６で、制御部１は、スイッチＳＷ４をＯＮにするための制御信号をＳＷ４へ出力する。スイッチＳＷ４は、ＯＮとなり、バイアス電源９からバイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ１}が印加され、カップリングコンデンサＣ１への電荷の蓄積が開始される。
（６）時間ｔ０７
制御部１は、スイッチＳＷ３をＯＮにするための制御信号をスイッチＳＷ３へ出力する。これにより、スイッチＳＷ３は、ＯＮとなり、コンデンサＣ２の両電極が短絡される。
（７）時間ｔ０８〜時間ｔ０９
制御部１は、この期間、スイッチＳＷ５を逆バイアス電源１０（Ｂ）に接続するための制御信号をスイッチＳＷ５へ出力する。これにより、スイッチＳＷ５は、逆バイアス電源１０（Ｂ）に接続し、放射線検出素子５と逆バイアス電源１０とを接続するという回復動作を行う。それにより、逆バイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ４}が、放射線検出素子５へ印加され、ポラリゼーションが解消される。
（８）時間ｔ１０
時間ｔ１０は、時間ｔ００と同等である。再び、上記（１）〜（７）を繰り返す。
【００６５】
ここで、ポラリゼーションの解消のための逆バイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ４}は、放射線検出素子５へ検出動作の際に必要なバイアス電圧Ｖ_{Ｂｉａｓ１}と符号が等しく、大きさはＶ_{Ｂｉａｓ４}＝Ｖ_{Ｂｉａｓ１}である。より、好ましくは、Ｖ_{Ｂｉａｓ４}＞Ｖ_{Ｂｉａｓ１}である。放射線検出素子５内で、Ｖ_{Ｂｉａｓ１}で拘束されていた電荷は、逆向きの電圧になるので、移動しやすくなる。
【００６６】
本実施例により、実施例１と同様の効果を得ることが出来る。
また、放射線検出部５の検出動作時のバイアス電圧は、カップリングコンデンサＣ１に蓄積された電荷により供給し、かつ、Ｘ線検出中にスイッチＳＷ４をＯＦＦにすることにより、放射線検出素子５の透過Ｘ線検出による電荷の変動に伴うバイアス電源９からの電荷の流入を避けることが出来る。バイアス電源９からの電荷の流入は、放射線検出素子５の雑音となることから、放射線検出素子５の雑音を著しく低下させることが可能となる。
また、雑音を取り除く低域フィルタ（平滑回路）を用いないので時間遅れが発生せず、放射線検出素子５で検出した信号＝電荷を全て検出することが可能である。
【００６７】
なお、本実施例では、１つの放射線検出素子５について説明しているが、本発明がその数に制限されるものではなく、複数の放射線検出素子５が集合したセンサアレイにおいても同様に適用可能である。
【００６８】
（実施例５）
本発明である放射線検出装置の第５の実施の形態について説明する。まず、本発明である放射線検出装置の第５の実施の形態における構成について説明する。
図７は、本発明である放射線検出装置の第５の実施の形態における構成を示す図である。放射線検出装置は、Ｘ線源２、放射線検出素子５、増幅部６（帰還抵抗Ｒ１、アンプ７を含む）、バイアス電源９、ヒータ１１を備える。そして、Ｘ線源２から照射されたＸ線を検出する。
【００６９】
ヒータ２は、放射線検出素子５を加熱する加熱装置である。放射線検出素子５又はその近傍の温度Ｔが、４０℃≦Ｔ≦６０℃になるように加熱する。放射線検出素子５の加熱は、電荷の移動度が上昇する効果の見える最低温度の４０℃から、放射線検出素子５内のリーク電流が無視できなくなる６０℃までが好ましい。電荷が移動しやすくなり、ポラリゼーションの発生を抑制することができる。
【００７０】
Ｘ線源２、放射線検出素子５、増幅部６、バイアス電源９は、実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７１】
次に、本発明である放射線検出装置の第５の実施の形態の動作について、図７を参照して説明する。
図７において、ヒータ１１は、常時、放射線検出素子５を加熱している。加熱により、放射線検出素子５又はその近傍の温度Ｔが、４０℃≦Ｔ≦６０℃になっている。Ｘ線源２がＸ線を照射し、放射線検出素子５が、そのＸ線のうち被検体を透過した透過Ｘ線を検出する。そして、放射線検出素子５は、検出した透過Ｘ線の量に対応した電気信号を出力する。すなわち、放射線検出素子５は、透過Ｘ線の通常の検出動作を行う。増幅部６は、電気信号（電流）を増幅して出力電圧Ｅ_ｏｕｔとして出力する。
【００７２】
このとき、放射線検出素子５において、透過Ｘ線の検出時に発生した電荷は、放射線検出素子５の温度が高いので移動しやすくなる。そのため、それらの電荷は、迅速に移動し、放射線検出素子５から外部へ流出する。従って、余計な電荷が蓄積せず、ポラリゼーションの発生を抑制することができる。
【００７３】
なお、本実施例では、１つの放射線検出素子５について説明しているが、本発明がその数に制限されるものではなく、複数の放射線検出素子５が集合したセンサアレイにおいても同様に適用可能である。
【００７４】
図８は、本発明の実施例１から実施例５のいずれか一つを適用した放射線の検出量の経時変化を示すグラフである。ここで、放射線検出素子５はオーミック型ＣｄＴｅ検出器であり、横軸は時間であり、縦軸は放射線検出素子５の電気信号を増幅した出力電圧Ｅ_ｏｕｔである。
時刻ｔ０と時刻ｔ１において、同一強度の放射線が放射線検出素子５へ入射している。そして、時刻ｔ０から時刻ｔ１へ時間が経過するに連れて、出力電圧がＥ０からＥ１へ低下するポラリゼーションの現象が大幅に低減されていることがわかる。ただし、実施例１〜実施例５については、効果に多少の差はある。
【００７５】
本発明により、同一強度の放射線が入射しているにもかかわらず、放射線の検出量が経時的に低下するという現象（ポラリゼーション）を無くし、放射線の照射量や照射時間に拘らず、正確に放射線量を計測することが可能となる。そして、放射線検出素子における放射線の検出効率及び分解能を向上することが出来る。
【００７６】
上記実施例１〜実施例４では、基本的に（１）Ｘ線源２のＸ線照射による被検体の検査、及び、放射線検出素子５による透過Ｘ線の検出動作、（２）Ｘ線源２によるＸ線照射の停止、及び、放射線検出素子５による検出動作の停止、（３）放射線検出素子５の検出能力回復動作、という（１）〜（３）の動作が行われている。しかし、放射線検出素子５の検出能力が、所定の誤差範囲内で動作しているならば、（１）及び（２）の後に、必ず（３）を行う必要はなく、放射線検出素子５の検出能力の回復が必要な段階で、（３）を入れれば良い。
例えば、Ｘ線ＣＴの場合、Ｘ線源２からパルス状にＸ線を照射し、パルスとパルスとの間で放射線検出素子５のデータを処理する場合では、１回のパルス毎に検出能力の回復動作を行う、あるいは、複数のパルス毎に検出能力の回復動作を行う、など放射線検出素子５の検出能力に応じて設定する。
【００７７】
【発明の効果】
本発明により、放射線の検出時に発生する放射線の検出量が経時的に低下する現象を無くし、放射線検出素子における放射線の検出効率及び分解能を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である放射線検出装置の第１の実施の形態における構成を示す図である。
【図２】実施例１における放射線検出素子の周辺の構成を示す図である。
【図３】本発明である放射線検出装置の第２の実施の形態における構成を示す図である。
【図４】本発明である放射線検出装置の第３の実施の形態における構成を示す図である。
【図５】本発明である放射線検出装置の第４の実施の形態における構成を示す図である。
【図６】放射線検出装置の第４の実施の形態の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明である放射線検出装置の第５の実施の形態における構成を示す図である。
【図８】本発明である放射線検出装置の放射線の検出量の経時変化を示すグラフである。
【図９】従来の放射線検出器を含む放射線検出装置の構成を示す図である。
【図１０】従来の放射線検出器での放射線の検出量の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１制御部
２Ｘ線源
３放射線検出素子本体
４電極
４−１アノード電極
４−２カソード電極
５放射線検出素子
６（’）増幅部
７アンプ
９バイアス電源
１０逆バイアス電源
１１ヒータ
１０５放射線検出素子
１０６増幅部
１０７増幅器
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５スイッチ
Ｃ１、Ｃ２コンデンサ
Ｒ１、Ｒ１００帰還抵抗
Ｒ２検出器負荷抵抗[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radiation detection apparatus, and more particularly to a radiation detection apparatus having a radiation detection element formed of a semiconductor.
[0002]
[Prior art]
A radiation detection element using a semiconductor is known. Detection of radiation by the radiation detection element is performed by taking out the charge generated inside the element by irradiation. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a radiation detection apparatus including a radiation detector having the radiation detection element. The radiation detection apparatus includes a radiation detection element 105 that generates a charge upon incidence of radiation, and an amplification unit 106 that converts the generated charge into a voltage, amplifies it, and outputs it. One of the radiation detection elements 105 is connected to a power supply that supplies a bias power supply, and the other is connected to the amplification unit 106. The amplifying unit 106 is a current-voltage conversion circuit including a feedback resistor R100 and an amplifier 107.
[0003]
When a large amount of radiation continuously enters the radiation detection element, or when radiation is incident intermittently and continuously, the detected amount of radiation (radiation) even though radiation of the same intensity is incident. A change over time occurs in that the output voltage of the detection device is reduced. FIG. 10 is a graph showing the change with time in the detected amount of the radiation. Here, the radiation detection element 105 is an ohmic CdTe detector, the horizontal axis is time, and the vertical axis is output voltage. At time t0 and time t1, radiation having the same intensity is incident on the radiation detection element 105. However, it can be seen that the output voltage decreases from E0 to E1 as time elapses from time t0 to time t1. That is, the measurement results differ even though the radiation with the same intensity is measured. Hereinafter, such a phenomenon is referred to as polarization. When the polarization occurs, the detection efficiency and the resolution are lowered.
Such a phenomenon is caused by trapping of charges (electrons or holes), generation of space charges and scattering centers, etc., due to levels caused by lattice defects and residual impurities contained in the semiconductor crystal constituting the radiation detection element. The theory of cause is considered (see Patent Document 1). A part of the generated charge is restrained or lost, and the output of the charge from the radiation detection element is hindered. There is a need for a technique that eliminates the polarization that causes a reduction in detection efficiency and resolution, and can accurately measure the radiation dose regardless of the radiation dose or irradiation time.
[0004]
As a related technique, Japanese Patent No. 2564799 (Patent Document 1) discloses a technique of a radiation detector. The radiation detector of this technique includes a radiation sensor and a light source. Here, in the radiation sensor, electrodes are respectively formed on mutually facing surfaces of the compound semiconductor, and a charge pulse is generated by radiation incidence. The light source irradiates the inside of the compound semiconductor with infrared rays having energy smaller than the band gap energy of the compound semiconductor and larger than the trap level existing in the semiconductor crystal.
In operation of the radiation sensor, infrared rays are emitted from the light source to the inside of the compound semiconductor to excite carriers trapped in the semiconductor crystal.
[0005]
Japanese Patent No. 3151487 (Patent Document 2) discloses a technique of a radiation detection method. The radiation detection method of this technology includes a high-resistance CdTe semiconductor, an anode electrode formed on one surface of the semiconductor and having a barrier to prevent hole injection, and an electron injection formed on the other surface of the semiconductor. This is a method of detecting radiation using a semiconductor detector comprising a cathode electrode having a barrier to prevent. (A) to (c) steps are provided. In step (a), a direct-current bias voltage is applied between the anode electrode and the cathode electrode to start detection of radiation. (B) The step is t = (E / d) where the voltage value of the bias voltage is E (V) and the thickness d (cm) of the semiconductor between the anode electrode and the cathode electrode ² / 10 ⁶ The detection of radiation is continued for a time equal to or less than the time t (seconds) determined by the above. (C) Thereafter, the application of the bias voltage is stopped.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2564979
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3151487
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the object of the present invention is to eliminate the phenomenon (polarization) that the detected amount of radiation decreases with time even though radiation of the same intensity is incident, and to the amount and time of radiation irradiation. Regardless, it is an object of the present invention to provide a radiation detection apparatus capable of accurately measuring a radiation dose.
Another object of the present invention is to provide a radiation detection apparatus with improved radiation detection efficiency and resolution in the radiation detection element.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in the embodiments of the present invention. These numbers and symbols are added with parentheses to clarify the correspondence between the description of [Claims] and [Embodiments of the Invention]. However, these numbers and symbols should not be used for the interpretation of the technical scope of the invention described in [Claims].
[0009]
Therefore, in order to solve the above problems, the radiation detection apparatus of the present invention includes a radiation detection element (5), a switch (SW1), and a control unit (1).
The radiation detection element (5) includes an anode electrode (4-1) and a cathode electrode (4-2), and outputs an electrical signal corresponding to incident radiation. One of the switches (SW1) is connected to the anode electrode (4-1) and the other is connected to the cathode electrode (4-2). The control unit (1) controls the switch (SW1) (opening / closing).
Then, the control unit (1) controls the switch (SW1) so as to close the switch (SW1) after the radiation detection element (5) detects the radiation (see FIG. 1).
When the anode (4-1) -cathode electrode (4-2) is short-circuited by closing the switch (SW1) after detecting radiation by the radiation detection element (5), the electrons and holes generated inside are recombined. It becomes easy to let. Thereby, the polarization can be eliminated and the output can be recovered in a short time.
Here, the radiation detection element (5) is exemplified by a semiconductor device (semiconductor element) that outputs an electrical signal corresponding to incident radiation.
“After detection” of radiation by the radiation detection element (5) means that radiation from the radiation source is stopped (including blocking of radiation by a shutter, etc.) or transmitted radiation that has passed through the subject is detected. This is exemplified when the radiation direction of the radiation source changes when the shutter is blocked by the shutter in front of the element (5) and the transmitted radiation does not enter the radiation detection element (5).
After “detection”, detection of radiation may be resumed thereafter. For example, when the radiation is pulsed, detection and non-detection = “after detection” are repeated periodically in accordance with the pulse period. In that case, detection and “after detection” may be repeated for each pulse, or may be repeated for each of a plurality of pulses.
Radiation includes X-rays and γ-rays. The switch includes a mechanical switch such as a relay and an electronic switch such as a transistor and a diode. Moreover, the connection between each structure contains an electrical connection.
[0010]
Moreover, the radiation detection apparatus of this invention comprises a radiation detection element (5), a power supply (9), and a switch (SW1) control part (1).
The radiation detection element (5) outputs an electrical signal corresponding to the incident radiation. The power source (9) is connected to the radiation detection element (5) and applies a bias voltage to the radiation detection element (5) so as to easily output the electrical signal. The switch (SW1) is connected to the power supply (9) side and the output side of the radiation detection element (5). The control unit (1) controls the power source (9) and the switch (9) (opening / closing).
Then, the control unit (1) controls the power supply (9) so that the bias voltage becomes zero after the radiation detection by the radiation detection element (5), and the switch (SW1) is closed so as to close the switch (SW1). Control (see FIG. 2).
If the radiation detection element (5) is short-circuited by closing the switch (SW1) after the radiation detection by the radiation detection element (5), it becomes easy to recombine electrons and holes generated inside. Thereby, the polarization can be eliminated and the output can be recovered in a short time.
[0011]
Moreover, the radiation detection apparatus of this invention comprises a radiation detection element (5), a power supply (9), and a control part (1).
The radiation detection element (5) outputs an electrical signal corresponding to the incident radiation. The power source (9) is connected to the radiation detection element (5) and applies a bias voltage to the radiation detection element (5) so as to easily output the electrical signal. The control unit (1) controls the power source (9) (the magnitude of the bias voltage thereof).
Then, the control unit (1) controls the power source (9) so as to apply a bias voltage having a sign opposite to that when the radiation detection is performed by the radiation detection element (5) (see FIG. 3). .
By applying a reverse bias voltage as a bias voltage after detection of radiation by the radiation detection element (5), electrons and holes generated inside can be moved in opposite directions to promote recombination. Thereby, the polarization can be eliminated and the output can be recovered in a short time. Even when there are a plurality of radiation detection elements, the output can be effectively recovered at a time.
[0012]
Moreover, the radiation detection apparatus of this invention comprises a radiation detection element (5), a 1st power supply (9), a 2nd power supply (10), switch (SW2), and a control part (1).
The radiation detection element (5) outputs an electrical signal corresponding to the incident radiation. The first power source (9) is connected to the radiation detection element (5) and applies a bias voltage to the radiation detection element (5) so as to easily output an electrical signal. The second power source (10) is connected in parallel to the first power source (9) with respect to the radiation detection element (5), and applies a reverse bias voltage having a sign opposite to that of the bias voltage and a magnitude greater than the bias voltage. The switch (SW2) is provided between the radiation detection element (5) and the second power source (10). The control unit (1) controls the switch (SW2) (opening / closing).
Then, the control unit (1) controls the switch (SW2) to close the switch (SW2) after the radiation detection by the radiation detection element (5) (see FIG. 4).
By applying a reverse bias voltage after detection of radiation by the radiation detection element (5), electrons and holes generated inside can be moved in opposite directions to promote recombination.
[0013]
Further, the radiation detection apparatus of the present invention includes a radiation detection element (5), a first power supply (9), a second power supply (10), a first switch (SW2), and a second switch (SW2 ′). And a control unit (1).
The radiation detection element (5) outputs an electrical signal corresponding to the incident radiation. The first power source (9) is connected to the radiation detection element (5) and applies a bias voltage to the radiation detection element (5) so as to easily output an electrical signal. The second power source (10) is connected in parallel with the amplifying unit (6) that amplifies and outputs an electric signal to the radiation detection element (5), and applies a voltage higher than the bias voltage. The first switch (SW2) is provided between the radiation detection element (5) and the second power source (10). The second switch (SW2 ′) is provided between the radiation detection element (5) and the amplification unit (6). The control unit (1) controls the first switch (SW2) and the second switch (SW2 ′) (opening and closing).
Then, after the radiation detection element (5) detects the radiation, the control unit (1) opens the second switch (SW2 ′) and closes the first switch (SW2) and the second switch (SW2) and the second switch (SW2). The switch (SW2 ′) is controlled (type of FIG. 4, not shown).
By applying a reverse bias voltage after detection of radiation by the radiation detection element (5), electrons and holes generated inside can be moved in opposite directions to promote recombination.
[0014]
The radiation detection apparatus of the present invention includes a radiation detection element (5), a first power supply (9), a second switch (SW4), a coupling capacitor (C1), a second power supply (10), A first switch (SW5) and a control unit (1) are provided.
The radiation detection element (5) outputs an electrical signal corresponding to the incident radiation. The first power source (9) is connected to the output side of the radiation detection element (5) and applies a bias voltage to the radiation detection element (5) so as to easily output the electrical signal. The second switch (SW4) is provided between the radiation detection element (5) and the first power supply (9). The coupling capacitor (C1) is provided between the second switch (SW4) and the radiation detection element (5) and between the amplification unit (6 ′) that integrates and outputs the electrical signal. The second power supply (10) applies a voltage higher than the bias voltage. One of the first switches (SW5) is connected to the ground side of the radiation detection element (5), the other is connected to the second power source (10) and the ground, and the radiation detection element (5) is connected to the second power source (10) or its Connect one of the grounds. The control unit (1) controls the first switch (SW5) (selection) and the second switch (SW4).
The control unit (1) connects the radiation detection element (5) and the second power supply (10) with the first switch (SW5) after the radiation detection by the radiation detection element (5), and the second switch (SW4) is closed (ON) (the radiation detection element (5) and the first power supply (9) are connected), and the radiation detection element (5) and its ground are connected by the first switch (SW5). The first switch (SW5) and the second switch (SW4) are controlled so that the second switch (SW4) is opened (off) after a predetermined time has elapsed (see FIG. 5).
After detection of radiation by the radiation detection element (5), by applying a voltage higher than the bias voltage to the ground side of the radiation detection element (5), the internal electric field is reversed and the recombination of electrons and holes is promoted. It can be made. Thereby, the polarization can be eliminated and the output can be recovered in a short time. In addition, when radiation detection is performed, since the bias voltage of the first power supply (9) is not connected to the radiation detection element (5), no current flows through the electric resistance (R2), and noise during detection is reduced. can do.
[0015]
Furthermore, in the radiation detection apparatus of the present invention, the control unit (1) uses the radiation detection element (5) based on the timing of radiation irradiation and non-irradiation by the radiation source (2) that irradiates the radiation. Determine during and after radiation detection.
Since it is determined whether or not the detection is being performed by the operation of the radiation source (2), it can be accurately determined.
[0016]
Furthermore, the radiation detection apparatus of this invention comprises a radiation detection element (5) and a heating part (11).
The radiation detection element (5) outputs an electrical signal corresponding to the incident radiation. A heating part (11) heats a radiation detection element (5) (refer FIG. 7).
Since the radiation detection element (5) is heated, the charge mobility increases, the charge easily moves, and the occurrence of polarization can be suppressed. At this time, a temperature from a temperature at which the effect of increasing the charge mobility to a temperature at which the leakage current in the radiation detection element (5) cannot be ignored is preferable (however, it depends on the required measurement accuracy).
[0017]
Furthermore, in the radiation detection apparatus of the present invention, the heating unit (11) heats the radiation detection element included in the radiation detection element (5) so that the temperature T is 40 ° C. ≦ T ≦ 60 ° C.
As for the heating of the radiation detection element (5), the minimum temperature is 40 ° C. as the temperature at which the effect of increasing the charge mobility can be seen, and the maximum temperature is 60 ° C. as the temperature at which the leakage current in the radiation detection element (5) cannot be ignored. It is preferable that
[0018]
The radiation detecting element (5) is CdTe, CdZnTe, Si, HgI. ₂ And PdI ₂ Including at least one of
The detection efficiency for radiation is related to the density of the substance, and CdTe, CdZnTe, Si, HgI having a high effective atomic number are used. ₂ , PdI ₂ Is suitable for radiation detection.
[0019]
In order to solve the above problems, a radiological medical device of the present invention includes a radiation source (2) and the radiation detection device according to any one of the above items.
Here, the radiation medical apparatus is exemplified by an X-ray CT (Computed Tomography) and an imaging apparatus using radiation.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a radiation detection apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In the present embodiment, a radiation detection apparatus used for a radiation medical apparatus such as X-ray CT (Computed Tomography) will be described as an example. However, the present invention can be similarly applied to semiconductor-type radiation detection apparatuses that are used for other purposes and detect other radiation such as γ rays and X-rays.
In each embodiment, the same or equivalent parts will be described with the same reference numerals.
[0021]
(Example 1)
A first embodiment of a radiation detection apparatus according to the present invention will be described. First, the configuration of the radiation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the radiation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. The radiation detection apparatus includes a control unit 1, a radiation detection element 5 including a radiation detection element body 3, an electrode 4 (an anode electrode 4-1 and a cathode electrode 4-2), and a switch SW1. Then, X-rays emitted from the X-ray source 2 are detected.
[0022]
The radiation detection element 5 detects the radiation dose by generating charges (electrons and holes) corresponding to the incident radiation in the radiation detection element body 3. The electric charge is taken out to the outside as an electric signal corresponding to the radiation dose by the bias voltage applied between the anode electrode 4-1 and the cathode electrode 4-2 on the radiation detection element 5. The radiation detection element 5 includes CdTe, CdZnTe, Si, HgI ₂ , PdI ₂ A semiconductor element including at least one of the above is exemplified. If a bias voltage is not required depending on the type of radiation detection element 5, the bias voltage need not be applied.
[0023]
One of the switches SW1 is electrically connected to the anode electrode 4-1, and the other is electrically connected to the cathode electrode 4-2, and controls the electrical connection relationship between the two electrodes. When the switch SW1 is closed (ON), the anode electrode 4-1 and the cathode electrode 4-2 of the radiation detection element 5 are short-circuited to have the same potential. Controlled by the control unit 1.
The switch SW1 is exemplified by an electronic switch such as a transistor (FET, MOS) or a diode. However, a mechanical switch such as a relay may be used.
[0024]
The control unit 1 controls the opening / closing of the switch SW1 and the timing at which the X-ray source 2 emits X-rays. That is, control is performed so that the X-ray irradiation by the X-ray source 2 and the detection operation by the radiation detection element 5 and the opening and closing of the switch SW1 are performed at appropriate timing.
[0025]
The X-ray source 2 irradiates the subject with X-rays as radiation. The timing of irradiation and the irradiation dose are controlled by the control unit 1.
Here, the radiation is a particle beam or an electromagnetic wave used for radiotherapy. Radiation is exemplified by X-rays and γ-rays.
[0026]
Next, the operation of the radiation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, the control unit 1 outputs a control signal for opening (OFF) the switch SW1 to the switch SW1. Thereby, the switch SW1 is opened, and the anode electrode 4-1 and the cathode electrode 4-2 of each radiation detection element 5 are disconnected. At substantially the same time, the control unit 1 outputs a control signal for irradiating X-rays to the X-ray source 2. Thereby, the X-ray source 2 emits X-rays, and the radiation detection element 5 detects transmitted X-rays transmitted through the subject among the X-rays. The radiation detection element 5 outputs an electrical signal corresponding to the detected amount of transmitted X-rays. That is, the radiation detection element 5 performs a normal detection operation of transmitted X-rays.
[0027]
On the other hand, when a predetermined condition is satisfied (example: elapse of a predetermined time, input of an operator's command every predetermined period), the control unit 1 sends a control signal for stopping X-ray irradiation to the X-ray source 2. Output to. Thereby, the X-ray source 2 stops the X-ray irradiation. The radiation detection element 5 does not detect transmitted X-rays. Almost simultaneously, the control unit 1 controls the bias voltage to be zero when the bias voltage is applied to the radiation detection element 5 (or turns off the switch provided in the middle wiring for the bias power supply). To temporarily shut off from the radiation detection element 5). Thereafter, a control signal for closing (ON) the switch SW1 is output to the switch SW1. In the radiation detection element 5, the switch SW1 is closed, the anode electrode 4-1 and the cathode electrode 4-2 of each radiation detection element 5 are short-circuited, and both electrodes have the same potential.
[0028]
In the X-ray detection operation described above, if a single detection operation is performed for a short time, polarization is unlikely to occur. However, it is considered that charges (electrons and holes) accumulate inside due to continuation and repetition of the detection operation, and polarization occurs.
Even in such a case, when the radiation detection element 5 does not detect X-rays (after detection) as described above, the anode SW and the cathode electrode are positively short-circuited to have the same potential by closing the switch SW1. By performing the recovery operation, electrons and holes generated inside can be moved freely. Thereby, it becomes possible to recombine those electrons and holes. Then, the polarization can be eliminated and the detection ability can be recovered in a short time.
[0029]
Here, FIG. 2 shows a configuration around the radiation detection element 5 in the present embodiment.
The radiation detection apparatus includes a control unit 1, a radiation detection element 5, a switch SW1 that short-circuits the radiation detection element, and an amplification unit 6 that amplifies an electrical signal (current) output from the radiation detection element 5 to a size that allows easy measurement. And a bias power source 9 that applies a bias voltage to the radiation detection element 5. The radiation detection device detects X-rays emitted from the X-ray source 2. During the recovery operation of the radiation detection element 5, the bias voltage of the bias power supply 9 is set to zero, the switch SW1 is turned on, and the bias power supply 9 and the amplification unit 6 side of the radiation detection element 5 are positively short-circuited. .
Note that a switch SW1 ′ (not shown) is provided between the radiation detection element 5 and the bias power supply 9 or between the radiation detection element 5 and the amplification unit 6, and the bias voltage of the bias power supply 9 is set to zero. In addition, it may be turned off during the recovery operation.
[0030]
In this embodiment, one radiation detection element 5 is described. However, the present invention is not limited to the number, and the present invention can be similarly applied to a sensor array in which a plurality of radiation detection elements 5 are assembled. It is.
[0031]
(Example 2)
A second embodiment of the radiation detection apparatus according to the present invention will be described. First, the structure in 2nd Embodiment of the radiation detection apparatus which is this invention is demonstrated.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the radiation detection apparatus according to the second embodiment of the present invention. The radiation detection apparatus includes a control unit 1, a radiation detection element 5, an amplification unit 6 (including a feedback resistor R 1 and an amplifier 7), and a bias power source 9. Then, X-rays emitted from the X-ray source 2 are detected.
[0032]
The radiation detection element 5 detects incident radiation. Then, an electrical signal corresponding to the incident radiation is output. The radiation detection element 5 includes CdTe, CdZnTe, Si, HgI ₂ , PdI ₂ A semiconductor element including at least one of the above is exemplified. At the time of detection, a bias voltage is applied in order to efficiently extract charges (electrons and holes) generated in the radiation detection element 5 by the incidence of radiation.
[0033]
The amplification unit 6 has one end connected to the radiation detection element 5 and the other end connected to a data processing unit (not shown). The electric signal (current) output from the radiation detection element 5 is amplified to an easily measurable magnitude. And the output voltage E _out Output as. In FIG. 3, a feedback amplifier circuit (current / voltage converter circuit) including a feedback resistor R1 and an amplifier 7 is used as the amplifier unit 6. However, the present invention is not limited to this amplifier unit 6, and other An amplifier circuit having the configuration described above may be used.
[0034]
The bias power supply 9 is used to efficiently extract charges (electrons and holes) generated by the incidence of radiation in the radiation detection element 5, that is, to easily output an electric signal from the radiation detection element 5. 5 is a power source for a bias voltage applied to 5. It is electrically connected to the radiation detection element 5. Controlled by the control unit 1.
[0035]
The control unit 1 controls the magnitude of the bias voltage of the bias power source 9 and the timing at which the X-ray source 2 emits X-rays. That is, control is performed so that the X-ray irradiation by the X-ray source 2 and the detection operation by the radiation detection element 5 and the change in the magnitude of the bias voltage of the bias power source 9 are performed at appropriate timing.
[0036]
Since the X-ray source 2 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0037]
Next, the operation of the second embodiment of the radiation detection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, the control unit 1 outputs to the bias power supply 9 a control signal for applying a bias voltage necessary for the bias power supply 9 to the radiation detection element 5 during the detection operation. As a result, the bias power source 9 is configured to detect the bias voltage V for the detection operation. _Bias1 Is applied to the radiation detection element 5. At substantially the same time, the control unit 1 outputs a control signal for irradiating X-rays to the X-ray source 2. Thereby, the X-ray source 2 emits X-rays, and the radiation detection element 5 detects transmitted X-rays transmitted through the subject among the X-rays. The radiation detection element 5 outputs an electrical signal corresponding to the detected amount of transmitted X-rays. That is, the radiation detection element 5 performs a normal detection operation of transmitted X-rays. The amplifying unit 6 amplifies the electric signal (current) to output voltage E _out Output as.
[0038]
On the other hand, when a predetermined condition is satisfied (example: elapse of a predetermined time, input of an operator's command every predetermined period), the control unit 1 sends a control signal for stopping X-ray irradiation to the X-ray source 2. Output to. Thereby, the X-ray source 2 stops the X-ray irradiation. The radiation detection element 5 does not detect transmitted X-rays. At substantially the same time, the control unit 1 outputs a control signal to the bias power supply 9 for applying a bias voltage necessary for the bias power supply 9 to eliminate the polarization to the radiation detection element 5. As a result, the bias power supply 9 is configured so that the bias voltage V _Bias2 Is applied to the radiation detection element 5.
[0039]
Here, the bias voltage for eliminating polarization is the bias voltage V at the time of X-ray detection. _Bias1 Bias voltage V with opposite sign _Bias2 Apply. In that case, the reverse bias voltage V _Bias2 Is applied to the radiation detection element 5, and holes and electrons move in the opposite direction. Therefore, holes and electrons are easily recombined.
[0040]
In the X-ray detection operation described above, if a single detection operation is performed for a short time, polarization is unlikely to occur. However, it is considered that charges (electrons and holes) accumulate inside due to continuation and repetition of the detection operation, and polarization occurs.
Even in such a case, when the radiation detection element 5 does not detect X-rays (after detection) as described above, by performing a recovery operation of appropriately setting the bias voltage by operating the bias power supply 9, The movement of electrons and holes generated inside becomes easy. Thereby, it becomes possible to promote recombination of those electrons and holes. Then, the polarization can be eliminated and the detection ability can be recovered in a short time. Even when there are a plurality of radiation detection elements 5, the output can be effectively recovered at a time.
[0041]
In the present embodiment, one radiation detection element 5 is described. However, the present invention is not limited to the number, and the present invention can be similarly applied to a sensor array in which a plurality of radiation detection elements 5 are assembled. It is.
[0042]
(Example 3)
A third embodiment of the radiation detection apparatus according to the present invention will be described. First, the structure in the 3rd Embodiment of the radiation detection apparatus which is this invention is demonstrated.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the radiation detection apparatus according to the third embodiment of the present invention. The radiation detection apparatus includes a control unit 1, a radiation detection element 5, an amplification unit 6 (including a feedback resistor R1 and an amplifier 7), a bias power source 9, a reverse bias power source 10, a detector load resistor R2, and a switch SW2. Then, X-rays emitted from the X-ray source 2 are detected.
[0043]
The radiation detection element 5 detects incident radiation. Then, an electrical signal corresponding to the incident radiation is output to the amplifying unit 6 electrically connected to the output side. The radiation detection element 5 includes CdTe, CdZnTe, Si, HgI ₂ , PdI ₂ A semiconductor element including at least one of the above is exemplified. At the time of detection, a bias voltage is applied to the output side in order to efficiently extract charges (electrons and holes) generated in the radiation detection element 5 by the incidence of radiation. The bias voltage is applied by a bias power source 9 electrically connected to the output side via the detector load resistor R2.
[0044]
The amplifying unit 6 is electrically connected at one end to the output side of the radiation detection element 5 and at the other end to a data processing unit (not shown). The electric signal (current) output from the radiation detection element 5 is amplified to an easily measurable magnitude. And the output voltage E _out Output as. In FIG. 4, a feedback amplifier circuit (current / voltage conversion circuit) including a feedback resistor R1 and an amplifier 7 is used as the amplifier unit 6. However, the present invention is not limited to the amplifier unit 6, and other An amplifier circuit having the configuration described above may be used.
[0045]
The bias power supply 9 as the first power supply efficiently extracts charges (electrons and holes) generated by the incidence of radiation in the radiation detection element 5, that is, makes it easy to output an electrical signal from the radiation detection element 5. The power source for the bias voltage applied to the radiation detection element 5. It is electrically connected to the radiation detection element 5 via a detector load resistor R2, and supplies a bias voltage.
[0046]
A reverse bias power source 10 as a second power source is electrically connected to the radiation detection element 5 in parallel with the bias power source 9 via the switch SW2. A voltage (hereinafter referred to as “reverse bias voltage”) is applied to the radiation detection element 5.
[0047]
One of the switches SW <b> 2 is electrically connected to the radiation detection element 5 and the other is electrically connected to the reverse bias power source 10. Controlled by the control unit 1. The switch SW2 is exemplified by an electronic switch such as a transistor (FET, MOS) or a diode. However, a mechanical switch such as a relay may be used.
[0048]
The control unit 1 controls the on / off (close / open) selection of the switch SW2 and the timing at which the X-ray source 2 emits X-rays. That is, control is performed so that the X-ray irradiation by the X-ray source 2 and the detection operation by the radiation detection element 5 and the connection of the reverse bias power supply 10 to the radiation detection element 5 are performed at an appropriate timing.
[0049]
Since the X-ray source 2 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0050]
Next, the operation of the radiation detection apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, the bias power source 9 is connected to the output side of the radiation detection element 5 and has a bias voltage V necessary for the detection operation. _bias1 Is applied. The control unit 1 outputs a control signal for turning off (opening) the switch SW2 to the switch SW2. The switch SW2 is turned off (opened). At substantially the same time, the control unit 1 outputs a control signal for irradiating X-rays to the X-ray source 2. Thereby, the X-ray source 2 emits X-rays, and the radiation detection element 5 detects transmitted X-rays transmitted through the subject among the X-rays. The radiation detection element 5 outputs an electrical signal corresponding to the detected amount of transmitted X-rays. That is, the radiation detection element 5 performs a normal detection operation of transmitted X-rays. The amplifying unit 6 amplifies the electric signal (current) to output voltage E _out Output as.
[0051]
On the other hand, when a predetermined condition is satisfied (example: elapse of a predetermined time, input of an operator's command every predetermined period), the control unit 1 sends a control signal for stopping X-ray irradiation to the X-ray source 2. Output to. Thereby, the X-ray source 2 stops the X-ray irradiation. The radiation detection element 5 does not detect transmitted X-rays. At substantially the same time, the control unit 1 outputs a control signal for turning on (closing) the switch SW2 to the switch SW2. Thereby, the switch SW2 is turned on (closed). As a result, the reverse bias voltage V _bias3 Is applied to the radiation detecting element 5, and the polarization is eliminated.
[0052]
Here, reverse bias voltage V for eliminating polarization _Bias3 Is a bias voltage V required for the detection operation to the radiation detection element 5. _Bias1 And the signs are reversed, and the magnitude (absolute value) is V _Bias3 > V _Bias1 It is. Within the radiation detection element 5, V _Bias1 Since the electric charge restrained by the voltage becomes a reverse voltage, it becomes easy to move.
[0053]
In the X-ray detection operation described above, if a single detection operation is performed for a short time, polarization is unlikely to occur. However, it is considered that charges (electrons and holes) accumulate inside due to continuation and repetition of the detection operation, and polarization occurs.
Even in such a case, when the radiation detection element 5 does not detect X-rays (after detection) as described above, a reverse bias voltage is appropriately applied to the radiation detection element 5 by the reverse bias power supply 10 by operating the switch SW2. By performing the recovery operation of applying, the movement of electrons and holes generated inside becomes easy. Thereby, it becomes possible to promote recombination of those electrons and holes. Then, the polarization can be eliminated and the detection ability can be recovered in a short time. Even when there are a plurality of radiation detection elements 5, the output can be effectively recovered at a time.
[0054]
In the present embodiment, one radiation detection element 5 is described. However, the present invention is not limited to the number, and the present invention can be similarly applied to a sensor array in which a plurality of radiation detection elements 5 are assembled. It is.
[0055]
Further, the reverse bias power supply 10 and the switch SW2 may be connected to the radiation detection element 5 in parallel with the amplification unit 6 (amplification unit 6 side). In that case, reverse bias voltage V _Bias3 Is a bias voltage V required for the detection operation to the radiation detection element 5. _Bias1 And the signs are equal. Size (absolute value) is V _Bias3 ≧ V _Bias1 It is. At that time, a switch SW2 ′ is provided between the radiation detection element 5 and the amplifier 6 (or the bias power supply 9), and when the switch SW2 is on, the switch SW2 ′ is off.
[0056]
(Example 4)
A fourth embodiment of the radiation detection apparatus according to the present invention will be described. First, the structure in the 4th Embodiment of the radiation detection apparatus which is this invention is demonstrated.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the radiation detection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The radiation detection apparatus includes a control unit 1, a radiation detection element 5, an amplification unit 6 ′ (including a switch SW3, a capacitor C2, and an amplifier 7), a bias power supply 9, a reverse bias power supply 10, a detector load resistor R2, a switch SW4, and a switch. SW5 and a coupling capacitor C1 are provided. Then, X-rays emitted from the X-ray source 2 are detected.
[0057]
The amplifying unit 6 ′ amplifies the electric signal (current) output from the radiation detection element 5 to a size that can be easily measured. And the output voltage E _out Output as. The amplifying unit 6 ′ has one end electrically connected to the coupling capacitor C1 and the other end electrically connected to a data processing unit (not shown). An integrating circuit (charge amplifier) including a capacitor C2 and an amplifier 7 is used as the amplifying unit 6 ′. This is because it is possible to remove noise generated by X-rays in the radiation detection element 5, and it is possible to detect all charges without time delay because no low-pass filter (smoothing circuit) that removes noise is used. This is superior to the amplifying unit 6 shown in FIGS.
The switch SW3 is connected to the amplifier 7 in parallel with the capacitor C2. The electric charge accumulated in the capacitor C2 is released by closing (ON) the switch SW3. Controlled by the control unit 1. The switch SW3 is exemplified by an electronic switch such as a transistor (FET, MOS) or a diode.
[0058]
The bias power supply 9 as the first power supply charges the coupling capacitor C1 when the switch SW4 is closed (ON). The voltage generated by charging is used as the bias voltage of the radiation detection element 5. Alternatively, a bias voltage is applied to the radiation detection element 5 in order to easily output an electrical signal from the radiation detection element 5. It is electrically connected to the coupling capacitor C1 and the radiation detection element 5 via the switch SW4 and the detector load resistor R1.
[0059]
One of the switches SW4 as the second switch is electrically connected to the bias power source 9 and the other is electrically connected to the radiation detection element 5 via the detector load resistor R2. The switch SW4 is closed (ON) to connect between the radiation detection element 5 and the bias power source 9. Controlled by the control unit 1. The switch SW4 is exemplified by an electronic switch such as a transistor (FET, MOS) or a diode.
[0060]
One end of the coupling capacitor C1 is electrically connected between the radiation detection element 5 and the detector load resistor R2, and the other end is electrically connected to the amplification unit 6 ′. The DC component of the electrical signal from the radiation detection element 5 (leakage current existing in the radiation detection element 4) and the bias voltage are cut. In addition, the voltage charged by the bias power source 5 and the voltage generated by the charging is used as the bias voltage during the detection operation of the radiation detection element 5. Accordingly, the radiation detection element 4 has a sufficient capacity to maintain the necessary bias voltage without being completely discharged while detecting the radiation.
[0061]
One of the switches SW5 as the first switch is electrically connected to the radiation detection element 5, and the other is electrically connected to the reverse bias power source 10 (B side in FIG. 5) and ground (A side in FIG. 5). The switch SW5 is connected either between the radiation detection element 5 and the reverse bias power supply 10 (switch SW5 is on the B side) or between the radiation detection element 5 and ground (the switch SW5 is on the A side). I do. Controlled by the control unit 1. The switch SW5 is exemplified by an electronic switch such as a transistor (FET, MOS) or a diode.
[0062]
The control unit 1 controls the selection of the A side or B side of the switch SW5, the opening and closing of the switches SW3 to SW4, and the timing at which the X-ray source 2 emits X-rays. That is, the X-ray irradiation by the X-ray source 2 and the detection operation by the radiation detection element 5, the charging of the bias power supply 9 to the coupling capacitor C1, the connection of the reverse bias power supply 10 to the radiation detection element 5, and the capacitor C2 Control is performed so that opening is performed at an appropriate timing.
[0063]
The X-ray source 2, the radiation detection element 5, and the reverse bias power source 10 as the second power source are the same as those in the third embodiment, and thus description thereof is omitted.
[0064]
Next, the operation of the fourth embodiment of the radiation detection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the fourth embodiment of the radiation detection apparatus. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents ON / OFF of each electric signal or an operation based thereon.
Here, at time t00 (to immediately before time t01),
The switch SW4 is ON, and charges are accumulated in the coupling capacitor C1 by the bias power source 9.
The X-ray source 2 does not emit X-rays.
The switch SW3 is ON, and the charge is released when the electrodes at both ends of the capacitor C2 are short-circuited, and the capacitor C2 has no charge.
The switch SW2 is on the A side, and the ground side of the radiation detection element 5 is grounded.
(1) Time t01
The control unit 1 outputs a control signal for turning off the switch SW4 to the SW4. The switch SW4 is turned off. The voltage due to the electricity stored in the coupling capacitor C1 becomes a bias voltage during the X-ray detection of the radiation detection element 5.
(2) Time t02
The control unit 1 outputs a control signal for turning off the switch SW3 to the switch SW3. The switch SW3 is turned OFF, and the short circuit between both electrodes in the capacitor C2 is completed.
(3) Time t03 to t04
The control unit 1 outputs a control signal for irradiating X-rays to the X-ray source 2. Thereby, the X-ray source 2 emits X-rays, and the radiation detection element 5 detects transmitted X-rays transmitted through the subject among the X-rays. The radiation detection element 5 outputs an electrical signal corresponding to the detected amount of transmitted X-rays. That is, the radiation detection element 5 performs a normal detection operation of transmitted X-rays. The amplifying unit 6 amplifies the electric signal (current) to output voltage E _out Output as.
At this time, the electric charge generated in the radiation detection element 5 is input to the amplifying unit 6 ′ via the coupling capacitor C1. Due to the fluctuation (movement) of the electric charge, the control signal for irradiating the X-ray is output to the X-ray source 2 while the switch SW3 is OFF (time t02 to time t07). From t03 to time t04), the charge generated in the radiation detection element 5 is accumulated in the capacitor C2. That is, in the amplifying unit 6 ′, the charges generated in the radiation detection element 5 are integrated, and the output voltage E _out Is output as
(4) Time t04
The control unit 1 outputs a control signal for stopping the X-ray irradiation to the X-ray source 2 when a predetermined condition is satisfied (example: elapse of a predetermined time, every predetermined period, input of an operator's command). To do. Thereby, the X-ray source 2 stops the X-ray irradiation. The radiation detection element 5 does not detect transmitted X-rays.
(5) Time t05 to time t06
At a timing (SH Timing) indicated by “output extraction”, the data measuring unit (not shown) outputs the output voltage E _out Is measured.
At time t06, the control unit 1 outputs to SW4 a control signal for turning on the switch SW4. The switch SW4 is turned on, and the bias voltage V is supplied from the bias power source 9. _Bias1 Is applied, and accumulation of electric charge in the coupling capacitor C1 is started.
(6) Time t07
The control unit 1 outputs a control signal for turning on the switch SW3 to the switch SW3. As a result, the switch SW3 is turned ON, and both electrodes of the capacitor C2 are short-circuited.
(7) Time t08 to time t09
During this period, the control unit 1 outputs a control signal for connecting the switch SW5 to the reverse bias power supply 10 (B) to the switch SW5. Thereby, the switch SW5 is connected to the reverse bias power source 10 (B), and performs a recovery operation of connecting the radiation detection element 5 and the reverse bias power source 10. Thereby, the reverse bias voltage V _Bias4 Is applied to the radiation detecting element 5, and the polarization is eliminated.
(8) Time t10
Time t10 is equivalent to time t00. The above (1) to (7) are repeated again.
[0065]
Here, reverse bias voltage V for eliminating polarization _Bias4 Is a bias voltage V required for the detection operation to the radiation detection element 5. _Bias1 Are equal in sign and the size is V _Bias4 = V _Bias1 It is. More preferably, V _Bias4 > V _Bias1 It is. Within the radiation detection element 5, V _Bias1 Since the electric charge restrained by the voltage becomes a reverse voltage, it becomes easy to move.
[0066]
According to the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Further, the bias voltage during the detection operation of the radiation detection unit 5 is supplied by the electric charge accumulated in the coupling capacitor C1, and the switch SW4 is turned off during the X-ray detection, whereby the transmission through the radiation detection element 5 is performed. Inflow of charge from the bias power source 9 due to fluctuation of charge due to X-ray detection can be avoided. The inflow of charge from the bias power source 9 causes noise of the radiation detection element 5, so that the noise of the radiation detection element 5 can be significantly reduced.
In addition, since no low-pass filter (smoothing circuit) that removes noise is used, no time delay occurs, and it is possible to detect all signals = charges detected by the radiation detection element 5.
[0067]
In the present embodiment, one radiation detection element 5 is described. However, the present invention is not limited to the number, and the present invention can be similarly applied to a sensor array in which a plurality of radiation detection elements 5 are assembled. It is.
[0068]
(Example 5)
A fifth embodiment of the radiation detection apparatus according to the present invention will be described. First, the configuration of the fifth embodiment of the radiation detection apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the radiation detecting apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The radiation detection apparatus includes an X-ray source 2, a radiation detection element 5, an amplification unit 6 (including a feedback resistor R <b> 1 and an amplifier 7), a bias power source 9, and a heater 11. Then, X-rays emitted from the X-ray source 2 are detected.
[0069]
The heater 2 is a heating device that heats the radiation detection element 5. Heating is performed so that the temperature T of the radiation detection element 5 or the vicinity thereof is 40 ° C. ≦ T ≦ 60 ° C. The heating of the radiation detection element 5 is preferably from the lowest temperature of 40 ° C. at which the effect of increasing the charge mobility appears to 60 ° C. at which the leakage current in the radiation detection element 5 cannot be ignored. Charges can easily move, and the occurrence of polarization can be suppressed.
[0070]
Since the X-ray source 2, the radiation detection element 5, the amplifying unit 6, and the bias power source 9 are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0071]
Next, the operation of the fifth embodiment of the radiation detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 7, the heater 11 constantly heats the radiation detection element 5. By heating, the temperature T of the radiation detection element 5 or the vicinity thereof is 40 ° C. ≦ T ≦ 60 ° C. The X-ray source 2 emits X-rays, and the radiation detection element 5 detects transmitted X-rays transmitted through the subject among the X-rays. The radiation detection element 5 outputs an electrical signal corresponding to the detected amount of transmitted X-rays. That is, the radiation detection element 5 performs a normal detection operation of transmitted X-rays. The amplifying unit 6 amplifies the electric signal (current) to output voltage E _out Output as.
[0072]
At this time, in the radiation detection element 5, the charges generated when transmitting X-rays are detected easily move because the temperature of the radiation detection element 5 is high. Therefore, those charges move quickly and flow out from the radiation detection element 5. Therefore, unnecessary charges are not accumulated and the occurrence of polarization can be suppressed.
[0073]
In the present embodiment, one radiation detection element 5 is described. However, the present invention is not limited to the number, and the present invention can be similarly applied to a sensor array in which a plurality of radiation detection elements 5 are assembled. It is.
[0074]
FIG. 8 is a graph showing a change with time in the detected amount of radiation to which any one of the first to fifth embodiments of the present invention is applied. Here, the radiation detection element 5 is an ohmic CdTe detector, the horizontal axis is time, and the vertical axis is an output voltage E obtained by amplifying the electrical signal of the radiation detection element 5. _out It is.
At time t0 and time t1, radiation having the same intensity is incident on the radiation detection element 5. It can be seen that the polarization phenomenon in which the output voltage decreases from E0 to E1 as time elapses from time t0 to time t1 is greatly reduced. However, the effects of Examples 1 to 5 are slightly different.
[0075]
The present invention eliminates the phenomenon (polarization) that the detected amount of radiation decreases with time even though radiation of the same intensity is incident, and it is accurate regardless of the amount of irradiation and the irradiation time. It becomes possible to measure the radiation dose. And the radiation detection efficiency and resolution in a radiation detection element can be improved.
[0076]
In the first to fourth embodiments, basically (1) examination of a subject by X-ray irradiation of the X-ray source 2 and transmission X-ray detection operation by the radiation detection element 5, (2) X-ray source The operations (1) to (3) are stopped, that is, the X-ray irradiation is stopped by 2 and the detection operation is stopped by the radiation detection element 5, and (3) the detection capability recovery operation of the radiation detection element 5 is performed. However, if the detection capability of the radiation detection element 5 operates within a predetermined error range, it is not always necessary to perform (3) after (1) and (2). (3) can be added at the stage where the ability needs to be restored.
For example, in the case of X-ray CT, in the case where X-rays are emitted from the X-ray source 2 in the form of pulses and the data of the radiation detection element 5 is processed between pulses, the detection capability is increased for each pulse. It sets according to the detection capability of the radiation detection element 5, such as performing a recovery operation or performing a recovery operation of the detection capability for each of a plurality of pulses.
[0077]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to eliminate the phenomenon in which the amount of radiation detected during radiation detection decreases with time, and to improve the radiation detection efficiency and resolution in the radiation detection element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a radiation detection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration around a radiation detection element in Example 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a radiation detection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a radiation detection apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a radiation detecting apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the fourth embodiment of the radiation detection apparatus.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration in a fifth embodiment of a radiation detection apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is a graph showing a change with time in the amount of radiation detected by the radiation detection apparatus of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a radiation detection apparatus including a conventional radiation detector.
FIG. 10 is a graph showing a change with time in the amount of radiation detected by a conventional radiation detector.
[Explanation of symbols]
1 Control unit
2 X-ray source
3. Radiation detection element body
4 electrodes
4-1 Anode electrode
4-2 Cathode electrode
5 Radiation detection elements
6 (') Amplifier
7 Amplifier
9 Bias power supply
10 Reverse bias power supply
11 Heater
105 Radiation detection element
106 Amplifier
107 amplifier
SW1, SW2, SW3, SW4, SW5 switch
C1, C2 capacitors
R1, R100 Feedback resistance
R2 detector load resistance

Claims

A radiation source that emits radiation;
A radiation detection element comprising an anode electrode and a cathode electrode and outputting an electrical signal corresponding to incident radiation;
A switch having one connected to the anode electrode and the other connected to the cathode electrode;
A control unit for controlling the radiation source and the switch;
Comprising
Wherein the control unit, the morphism irradiation of radiation to the radiation detecting device stops, after the detection of radiation by the radiation detecting element, to control said switch to close said switch,
Radiation SenSo location.

A radiation source that emits radiation;
A radiation detection element that outputs an electrical signal corresponding to the incident radiation;
A power supply connected to the radiation detection element and applying a bias voltage to the radiation detection element so as to facilitate output of the electrical signal;
A switch connected to the power supply side and the output side of the radiation detection element;
A controller that controls the radiation source, the power source, and the switch;
Comprising
Wherein the control unit, the morphism irradiation of radiation to the radiation detecting device stops, after the detection of radiation by the radiation detecting element, the bias voltage controls the power supply to zero, to close the switch Controlling the switch,
Radiation SenSo location.

A radiation source that emits radiation;
A radiation detection element that outputs an electrical signal corresponding to the incident radiation;
A power supply connected to the radiation detection element and applying a bias voltage to the radiation detection element so as to facilitate output of the electrical signal;
A control unit for controlling the radiation source and the power source ;
Comprising
Wherein the control unit, the morphism irradiation of radiation to the radiation detecting device stops, after the detection of radiation by the radiation detecting element, controlling the power supply to apply a bias voltage opposite in sign to the case of performing the detection To
Radiation SenSo location.

A radiation source that emits radiation;
A radiation detection element that outputs an electrical signal corresponding to the incident radiation;
A first power source connected to the radiation detection element and configured to apply a bias voltage to the radiation detection element so as to easily output the electrical signal;
A second power source connected in parallel to the first power source with respect to the radiation detecting element and applying a reverse bias voltage having a sign opposite to the bias voltage and a magnitude greater than the bias voltage;
A switch provided between the radiation detection element and the second power source;
A control unit for controlling the radiation source and the switch;
Comprising
Wherein the control unit, the morphism irradiation of radiation to the radiation detecting device stops, after the detection of radiation by the radiation detecting element, to control said switch to close said switch,
Radiation SenSo location.

A radiation source that emits radiation;
A radiation detection element that outputs an electrical signal corresponding to the incident radiation;
A first power source connected to the radiation detection element and configured to apply a bias voltage to the radiation detection element so as to easily output the electrical signal;
A second power source that is connected in parallel to an amplification unit that amplifies and outputs the electrical signal to the radiation detection element, and that applies a voltage equal to or higher than the bias voltage;
A first switch provided between the radiation detection element and the second power source;
A second switch provided between the radiation detection element and the amplification unit;
A controller that controls the radiation source, the first switch, and the second switch;
Comprising
Wherein the control unit, the morphism irradiation of radiation to the radiation detecting device stops, after the detection of radiation by the radiation detecting element, the second open the switch, said first switch and said to close the first switch Controlling the second switch,
Radiation SenSo location.

A radiation source that emits radiation;
A radiation detection element that outputs an electrical signal corresponding to the incident radiation;
A first power source connected to the output side of the radiation detection element and applying a bias voltage to the radiation detection element so as to facilitate output of the electrical signal;
A second switch provided between the radiation detection element and the first power source ;
A coupling capacitor provided between the amplifier for outputting by integrating the electrical signal and the output side of the front Symbol radiation detection element,
A second power source for applying a voltage equal to or higher than the bias voltage;
A first switch that is connected to the ground side of the radiation detection element, the other is connected to the second power source and the ground, and connects either the second power source or the ground to the radiation detection element;
A controller that controls the radiation source, the first switch, and the second switch;
Comprising
Wherein the control unit, the morphism irradiation of radiation to the radiation detecting device stops, after the detection of radiation by the radiation detecting element, and the second switch closed, the said radiation detection device subsequently to said first switch and a second power source connected to, followed by connecting the said radiation detecting element grounded at the first switch, and said first switch to said second switch to open after a predetermined period of time Controlling the second switch;
Radiation SenSo location.

The control unit determines during and after the detection of radiation by the radiation detection element based on the timing of irradiation and non-irradiation of the radiation by the radiation source that irradiates the radiation.
Radiation SenSo location according to any one of claims 1 to 6.

The radiation detection element includes at least one of CdTe, CdZnTe, Si, HgI2, and PdI2.
Radiation SenSo location according to any one of claims 1 to 7.