硅漂移型放射线检测元件、硅漂移型放射线检测器和放射线检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供硅漂移型放射线检测元件、硅漂移型放射线检测器和放射线检测装置，提高了放射线的检测效率以及低能量的放射线的检测灵敏度。硅漂移型放射线检测器(1)具备壳体(13、14)以及配置在壳体(13、14)的内侧的硅漂移型放射线检测元件(11)。壳体(13、14)具有未被堵塞的开口部(131)。硅漂移型放射线检测元件(11)具有与开口部(131)对置的表面(111)，在表面(111)上设置有遮光膜(161)。

Silicon drift type radiation detection element, silicon drift type radiation detector and radiation detection device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硅漂移型放射线检测元件、硅漂移型放射线检测器和放射线检测装置
本专利技术涉及硅漂移型放射线检测元件、硅漂移型放射线检测器和放射线检测装置。
技术介绍
在检测X射线等的放射线的放射线检测器中，有具备使用了半导体的放射线检测元件的放射线检测器。在使用了半导体的放射线检测元件中，例如有硅漂移型放射线检测元件。具备硅漂移型放射线检测元件的放射线检测器为硅漂移型放射线检测器(SDD：SiliconDriftDetector)。以往，为了降低噪声，这种放射线检测元件被冷却后使用。放射线检测器具备壳体、放射线检测元件以及珀尔帖元件等的冷却部。放射线检测元件和冷却部配置在壳体的内侧。为了防止因冷却而引起的冷凝，壳体成为气密状态，壳体的内侧被减压或封入干燥气体。此外，放射线检测元件尽可能地从壳体热隔离。在壳体设置有窗，该窗具有由使放射线透过的材料形成的窗构件。透过窗构件后的放射线入射到放射线检测元件，检测放射线。窗构件具有进行遮光的作用，以防止光入射到放射线检测元件。此外，窗构件需要具有用于维持气密状态的结构上的强度。在专利文献1中公开了放射线检测器的例子。专利文献1：日本专利公开公报特开2000-55839号为了提高从试样产生的放射线的检测效率，只要使放射线检测元件接近试样即可。但是，在以往的放射线检测器中，为了维持壳体的气密状态，壳体和窗构件需要一定程度的大小，放射线检测器整体的大小变大。由于放射线检测器整体的大小，所以能够使放射线检测元件接近试样的距离存在下限，检测效率的提高存在极限。此外，为了维持气密状态，窗构件需要一定程度的厚度。由于窗构件的厚度，低能量的放射线透过窗构件的透射率变低，低能量的放射线难以入射到放射线检测元件。因此，这种放射线检测器对低能量的放射线的检测灵敏度低。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种提高了放射线的检测效率和低能量的放射线的检测灵敏度的硅漂移型放射线检测元件、硅漂移型放射线检测器和放射线检测装置。本专利技术的硅漂移型放射线检测元件的特征在于，在入射放射线的表面上设置有遮光膜。在本专利技术中，在硅漂移型放射线检测元件的入射放射线的表面上设置有遮光膜。通过遮光膜防止因光而引起的噪声的产生，硅漂移型放射线检测元件能够进行动作。本专利技术的硅漂移型放射线检测元件的特征在于，所述遮光膜使向所述表面入射的光的量减少到小于0.1％。在本专利技术中，通过遮光膜使光的量减少到小于0.1％，有效地防止噪声的产生。本专利技术的硅漂移型放射线检测元件的特征在于，所述遮光膜是厚度超过50nm且小于500nm的金属膜。在本专利技术中，通过将厚度超过50nm且小于500nm的金属膜设为遮光膜，得到必要充分的遮光性。本专利技术的硅漂移型放射线检测元件的特征在于，所述遮光膜是碳膜。在本专利技术中，通过将碳膜设为遮光膜，能够得到遮光性。本专利技术的硅漂移型放射线检测元件的特征在于，还包括：信号输出电极，设置在处于与所述表面相反侧的背面，流入通过放射线的入射而产生的电荷，输出与所述电荷对应的信号；第一电极，设置在所述表面，被施加电压；以及多个第二电极，设置在所述背面，包围所述信号输出电极，距所述信号输出电极的距离互不相同，所述第二电极具有沿着所述背面的一个方向的长度大于沿着所述背面的其他方向的长度的形状，所述信号输出电极由沿着所述一个方向排列且相互连接的多个电极构成。在本专利技术的一个方式中，硅漂移型放射线检测元件包括：设置在背面的信号输出电极；设置在表面的第一电极；以及设置在背面且包围信号输出电极的多个第二电极。第二电极以生成电位朝向信号输出电极变化的电位梯度的方式施加电压。第二电极具有一个方向的长度大于其他方向的长度的形状，信号输出电极由沿着所述一个方向排列的多个电极构成。多个电极相互连接。抑制信号输出电极的面积的增大，并且信号输出电极与第二电极之间的距离的变化小，电荷被向信号输出电极收集的速度的偏差小。本专利技术的硅漂移型放射线检测元件的特征在于还包括：信号输出电极，设置在处于与所述表面相反侧的背面，流入通过放射线的入射而产生的电荷，输出与所述电荷对应的信号；第一电极，设置在所述表面，被施加电压；以及多个第二电极，设置在所述背面，包围所述信号输出电极，距所述信号输出电极的距离互不相同，所述第二电极具有沿着所述背面的一个方向的长度大于沿着所述背面的其他方向的长度的形状，所述信号输出电极包括设置在所述背面且沿着所述一个方向延伸的导电线。在本专利技术的一个方式中，第二电极具有一个方向的长度大于其他方向的长度的形状，信号输出电极包括沿着所述一个方向延伸的导电线。抑制信号输出电极的面积的增大，并且包括导电线的信号输出电极与第二电极之间的距离的变化小，电荷被向信号输出电极收集的速度的偏差小。本专利技术的硅漂移型放射线检测器包括壳体以及配置在该壳体的内侧的本专利技术的硅漂移型放射线检测元件，所述壳体具有未被堵塞的开口部，所述硅漂移型放射线检测元件具有与所述开口部对置的表面，在该表面上设置有遮光膜。在本专利技术中，硅漂移型放射线检测器的壳体具有开口部，在硅漂移型放射线检测元件的入射放射线的表面上设置有遮光膜。通过遮光膜防止因光而引起噪声的产生，硅漂移型放射线检测元件能够动作。因此，无需为了遮光而在开口部设置具有窗构件的窗，开口部未被堵塞。由于硅漂移型放射线检测器具备窗，所以即便是低能量的放射线也容易入射到硅漂移型放射线检测元件。此外，硅漂移型放射线检测器的大小变小。本专利技术的硅漂移型放射线检测器，所述表面大于所述开口部，所述壳体具有包括所述开口部的边缘且与所述表面的一部分重叠的重叠部分，所述表面中由所述重叠部分重叠的部分包围的部分由所述遮光膜覆盖。在本专利技术中，壳体的一部分与硅漂移型放射线检测元件的表面的一部分重叠，表面中由壳体重叠的部分包围的部分由遮光膜覆盖。硅漂移型放射线检测元件的入射放射线的部分被遮光，防止因光而引起的噪声的产生。硅漂移型放射线检测器能够在可见光入射内部的环境中使用。本专利技术的硅漂移型放射线检测器的特征在于，不具备对所述硅漂移型放射线检测元件进行冷却的冷却部，所述壳体未被气密。在本专利技术中，硅漂移型放射线检测器不具备对硅漂移型放射线检测元件进行冷却的珀尔帖元件等的冷却部。近年来，通过电路等的低噪声化，硅漂移型放射线检测器即便不进行冷却也能够得到充分的性能。由于不进行冷却，因此壳体无需气密。因此，能够减小壳体，硅漂移型放射线检测器的大小变小。本专利技术的硅漂移型放射线检测器的特征在于，在与所述表面对置的位置不设置窗构件。在本专利技术中，在硅漂移型放射线检测元件的与入射放射线的表面对置的位置不设置窗构件。由于放射线不会透过窗构件，所以即便是低能量的放射线也更容易入射到硅漂移型放射线检测元件。此外，硅漂移型放射线检测器的大小变小。本专利技术的硅漂移型放射线检测器还包括填充在所述壳体与所述硅漂移型放射线检测元件之间的间隙的填充物。在本专利技术的一个方式中，在壳体与硅漂移型放射线检测元件之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅漂移型放射线检测元件，其特征在于，/n在入射放射线的表面上设置有遮光膜。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171215 JP 2017-2408361.一种硅漂移型放射线检测元件，其特征在于，
在入射放射线的表面上设置有遮光膜。


2.根据权利要求1所述的硅漂移型放射线检测元件，其特征在于，
所述遮光膜使向所述表面入射的光的量减少到小于0.1％。


3.根据权利要求1或2所述的硅漂移型放射线检测元件，其特征在于，
所述遮光膜是厚度超过50nm且小于500nm的金属膜。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的硅漂移型放射线检测元件，其特征在于，
所述遮光膜是碳膜。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的硅漂移型放射线检测元件，其特征在于，
所述硅漂移型放射线检测元件还包括：
信号输出电极，设置在处于与所述表面相反侧的背面，流入通过放射线的入射而产生的电荷，输出与所述电荷对应的信号；
第一电极，设置在所述表面，被施加电压；以及
多个第二电极，设置在所述背面，包围所述信号输出电极，距所述信号输出电极的距离互不相同，
所述第二电极具有沿着所述背面的一个方向的长度大于沿着所述背面的其他方向的长度的形状，
所述信号输出电极由沿着所述一个方向排列且相互连接的多个电极构成。


6.根据权利要求1至4中任一项所述的硅漂移型放射线检测元件，其特征在于，
所述硅漂移型放射线检测元件还包括：
信号输出电极，设置在处于与所述表面相反侧的背面，流入通过放射线的入射而产生的电荷，输出与所述电荷对应的信号；
第一电极，设置在所述表面，被施加电压；以及
多个第二电极，设置在所述背面，包围所述信号输出电极，距所述信号输出电极的距离互不相同，
所述第二电极具有沿着所述背面的一个方向的长度大于沿着所述背面的其他方向的长度的形状，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：松永大辅，青山淳一，大久保悠史，井川圣史，
申请(专利权)人：株式会社堀场制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP