[发明专利]放射线检测器

说明书

本发明涉及的APS方式的放射线检测器，其能够扩大与蓄积于像素的电荷相应的可检测输出信号的范围。在信号输出线(51)中的像素(12)与信号读出电路(21)之间的区域连接电阻器(42)，所述电阻器(42)被设定成在电荷蓄积部(14)未蓄积有电荷时从信号输出线(51)引出与在放大器晶体管(16)中流通的偏置电流大致等价的电流。

技术领域

本发明涉及一种对X射线等放射线进行检测的放射线检测器。

背景技术

近年来，作为检测X射线等放射线的放射线检测器，使用了摄像元件等固体器件的放射线检测器的开发正在进行，代替了以往的增感屏—X射线薄膜的放射线检测系统。

尤其是，与CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)、CMOS(ComplementaryMental-Oxide Semiconductor Device：互补金属氧化物半导体元件)等摄像元件相比，使用了TFT(Thin filmTransistor：薄膜晶体管)面板的放射线检测器(放射线摄像器)具有无透镜这样的优点、适于大画面摄像这样的优点，因此，开发正在积极进行。

使用了TFT面板的放射线检测器具有使许多像素(pixel)二维地排列配置的摄像电路。并且，在各像素中将与X射线量(放射线量)对应的物理量转换为信号，对转换后的信号进行测量从而进行摄像。

顺便提及，在使用了TFT面板的放射线检测器中，读出各像素中被转换的信号的方法大体分两种。

一个方法为直接将各像素所蓄积的电荷量(载体量)读出的方法，被称作PPS(Passive Pixel Sensor：被动式像素传感器)方式。

另一个方法为生成与各像素中所蓄积的电荷量相应的电位或电流并读出所生成的电位或电流的方法，被称作APS(Active Pixel Sensor：主动式像素传感器)方式。

对于上述两个方法中的、PPS方式的面板，在每次读出时像素的电位被复位(reset)，因此，使用方法比较简单，因此，先于APS方式被实用化。另外，用于读出各像素所蓄积的电荷量的PPS方式用的读出电路也被实用化。PPS方式用的读出电路通常通过CMOS工艺等而与TFT面板个别地制成，并经由柔性基板而与TFT面板连接。

图7为表示以往的PPS方式的放射线检测器中的、一个像素100和与该像素100连接的读出电路120的结构例的说明图。

像素100具备光电二极管101、电荷蓄积部(电荷蓄积节点)102以及读出开关103。光电二极管101对从外部入射的规定的频带的光(放射线)进行光电转换，并将通过光电转换而生成的电荷蓄积于电荷蓄积部102。由此，与向光电二极管101的入射光量相应的电荷蓄积于电荷蓄积部102。

读出开关103的一端侧与电荷蓄积部102连接，另一端侧与信号输出线110连接，根据来自未图示的控制单元的指示而将电荷蓄积部102与信号输出线110之间切换为切断状态和导通状态。

此外，读出电路120具备放大器复位开关121、反馈电容122以及读出放大器123。在读出放大器123的输入端子连接有信号输出线110、反馈电容122的一端侧以及放大器复位开关121的一端侧。此外，在读出放大器123的输出端子连接有读出放大器输出线130、反馈电容122的另一端侧以及放大器复位开关121的另一端侧。

由此，当读出开关103被切换为导通状态时，与电荷蓄积部102所蓄积的电荷量(Q_sig)相应的电荷被蓄积于与读出放大器123并联的反馈电容122(C_F)。其结果为，从读出放大器123向读出放大器输出线130的输出电位V_out如下述式(1)所示，成为与光电二极管101所蓄积的电荷量相应的输出电位。

V_out＝Q_sig/C_F...(1)