X射线检测装置的制作方法

x射线检测装置
技术领域
1.本公开涉及一种x射线检测装置。


背景技术：

2.专利文献1公开了一种关于x射线摄像装置的技术。该x射线摄像装置具备：光束照射机构、摄像机构、角度发散限制机构、x射线图像显示机构。光束照射机构将x射线、粒子射线或离子束中的任意光束照射于物质的表面。摄像机构对x射线区域的波长具有灵敏度。角度发散限制机构控制入射于摄像机构的x射线的角度发散。x射线图像显示机构显示由摄像机构拍摄的x射线图像。该x射线摄像装置，在摄像机构中对由光束照射于物质而产生的荧光x射线和散射x射线进行拍摄，将拍摄的图像作为运动图像显示于x射线图像显示机构。
3.专利文献2公开了一种关于二维光子计数元件的技术。即使在通过光子的入射而产生的多个载流子被多个像素电极部分散收集的情况下，该二维光子计数元件也可以特别确定光子入射的位置。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2003-329622号公报
7.专利文献2：国际公开第2015/87663号
8.非专利文献
9.非专利文献1：r.ballabriga et al.,"the medipix3rx:a high resolution,zero dead-time pixel detector readout chip allowing spectroscopic imaging",iop science,february 8,2013
10.非专利文献2：grzegorz w.deptuch et al.,"an algorithm of an x-ray hit allocation to a single pixel in a cluster and its test-circuit implementation",ieee transactions on circuits and systems,volume 65,issue 1,pp.185-197,jan 2018
11.非专利文献3：matthew c.veale,matthew david wilson,steven james bell,and dimitris kitou,"an asic for the study of charge sharing effects in small pixel cdznte x-ray detectors",ieee transactions on nuclear science,november 2011


技术实现要素：

12.发明所要解决的问题
13.存在一种x射线检测元件，其具有：吸收从表面侧入射的x射线而产生载流子的变换部、和排列于变换部的背面的多个像素电极。为了提高由这样的x射线检测元件得到的画质，与x射线检测元件的表面相对地配置例如毛细管板(capillary plate)这样的毛细管。在此所说的毛细管是具有贯通x射线遮蔽区域的多个x射线通过区域，例如多个孔的构件。
通过使多个x射线通过区域的中心轴线彼此平行，能够仅使x射线的平行成分通过，提高画质。
14.在该情况下，一般认为：毛细管的多个x射线通过区域的内径越小于x射线检测元件的像素电极，空间分辨率越小，因此，能够得到清晰的图像。但是，通过本发明人的研究，证明未必如此。在相邻的像素电极之间，必须设置有用于使像素电极彼此电气绝缘的间隙。毛细管的x射线通过区域的内径越小，在该间隙上配置有x射线通过区域的频率越高。由通过配置于该间隙上的x射线通过区域的x射线产生的多个载流子，被位于该间隙两侧的2个像素电极分散收集。该现象叫做电荷共享(charge share)。其结果，x射线的入射位置变得模糊，能量分辨率降低，成为图像不清晰化的一个原因。
15.本公开的目的在于，在具备x射线检测元件和毛细管的x射线检测装置中，抑制由电荷共享引起的图像的不清晰化。
16.用于解决问题的技术手段
17.本公开的一个方面的x射线检测装置具备：至少一个毛细管、至少一个x射线检测元件、以及至少一个检测电路。毛细管具有：第1面、朝向第1面的相反的第2面、多个x射线通过区域、以及x射线遮蔽区域。多个x射线通过区域从第1面贯通到第2面，x射线遮蔽区域配置于多个x射线通过区域之间。x射线检测元件具有变换部和多个像素电极部。变换部具有：与毛细管的第2面相对的第3面、以及朝向第3面的相反的第4面。变换部吸收x射线而产生载流子。多个像素电极部在变换部的第4面二维状地排列。检测电路检测从变换部经由多个像素电极部收集的载流子。从x射线入射方向观察的各x射线通过区域的内径小于从同方向观察的各像素电极部的排列方向的宽度。在由x射线的入射而产生的多个载流子被两个以上的像素电极部分散收集的情况下，检测电路判定与该x射线入射的位置对应的像素电极部，修正并评价该像素电极部中的载流子量，或者忽略该x射线的入射。
18.发明的效果
19.根据本公开，能够在具备x射线检测元件和毛细管的x射线检测装置中，抑制由于电荷共享引起的图像的不清晰化。
附图说明
20.图1是示出一个实施方式的x射线检测装置的结构的截面图。
21.图2是示出毛细管板的外观的切口立体图。
22.图3是用于说明由毛细管板的效果的例子的图。
23.图4是示出x射线检测元件和半导体集成元件的结构的示意图。
24.图5是示出变换部的背面的多个像素电极部的配置的俯视图。
25.图6是示出一个像素电极部包含多个电极的情况的图。
26.图7是说明保护环(guard ring)的作用效果的图。
27.图8的(a)、(b)、(c)是用于说明在同时存在2个以上的收集了超过阈值的量的载流子的像素电极部的情况下，忽略该x射线的入射的方式的图。
28.图9是示出x射线检测元件和半导体集成元件的立体图。
29.图10是示意性地示出毛细管板、x射线检测元件和半导体集成元件的配置的截面图。
30.图11是示意性地示出关于第1变形例的结构的图。
31.图12的(a)是示意性地示出关于第2变形例的结构的图。图12的(b)是示意性地示出关于第3变形例的结构的图。
32.图13是示意性地示出关于第4变形例的结构的图。
33.图14是示意性地示出关于第5变形例的结构的图。
34.图15是示意性地示出关于第6变形例的结构的图。图15的(a)是示出对一个毛细管板相对有多个x射线检测元件的例子的图。图15的(b)是示出对多个毛细管板相对有一个x射线检测元件的例子的图。
35.图16是示意性地示出关于第7变形例的结构的图。
36.图17是示意性地示出关于第7变形例的结构的图。
37.图18是示意性地示出关于第7变形例的结构的图。
38.图19是示出关于第8变形例的毛细管透镜的侧视图。
39.图20是示出第9变形例的像素电路的内部结构的一个例子的图。
40.图21的(a)是示出多个电极连接于一个信号生成部的输入端的情况的图。图21的(b)是示出多个电极各自连接于多个信号生成部的各自的情况的图。
41.图22是示出自电极部、和包围自电极部的8个周围电极部的图。
42.图23的(a)～(j)是作为在载流子输入模式判别部中设定的多个判别模式的例子而示出10个判别模式的图。
具体实施方式
43.本公开的一个方面的x射线检测装置具备：至少一个毛细管、至少一个x射线检测元件、以及至少一个检测电路。毛细管具有：第1面、朝向第1面的相反的第2面、多个x射线通过区域、以及x射线遮蔽区域。多个x射线通过区域从第1面贯通到第2面。x射线遮蔽区域配置于多个x射线通过区域之间。x射线检测元件具有变换部和多个像素电极部。变换部具有：与毛细管的第2面相对的第3面、以及朝向第3面的相反方向的第4面。变换部吸收x射线而产生载流子。多个像素电极部在变换部的第4面二维状地排列。检测电路检测从变换部经由多个像素电极部收集的载流子。从x射线入射方向观察的各x射线通过区域的内径小于从同方向观察的各像素电极部的排列方向的宽度。在由x射线的入射而产生的多个载流子被两个以上的像素电极部分散收集的情况下，检测电路判定与该x射线入射的位置对应的像素电极部，修正并评价其像素电极部中的载流子量，或者忽略其x射线的入射。
44.在该x射线检测装置中，在产生了电荷共享的情况下，即，在由x射线的入射而产生的多个载流子被多个像素电极部分散收集的情况下，检测电路判定与该x射线入射的位置对应的像素电极部，修正并评价该像素电极部中的载流子量，或者忽略该x射线的入射。由此，能够减小由载流子的分散对图像的影响。因此，能够改善能量分辨率，能够抑制由电荷共享引起的图像的不清晰化。
45.在本公开的一个方面的x射线检测装置中，也可以是，毛细管的多个x射线通过区域在第1面和第2面配置于三角格子上。x射线检测元件的多个像素电极部也可以配置为在第4面沿行方向和列方向排列。这样，在多个x射线通过区域的排列形式与多个像素电极部的排列形式不同的情况下，在像素电极部之间的间隙上配置有x射线通过区域的频率更高。
在这样的情况下，上述x射线检测装置特别有用。
46.在本公开的一个方面的x射线检测装置中，也可以是，第2面和第3面经由空隙彼此隔开。由于毛细管越远离x射线检测元件，在通过各x射线通过区域之后x射线越扩展，因此，产生电荷共享的频率变高。在这样的情况下，上述x射线检测装置特别有用。此外，通过毛细管远离x射线检测元件，能够提高毛细管和x射线检测元件的配置的自由度。
47.在本公开的一个方面的x射线检测装置中，也可以是，第2面和第3面经由粘接剂彼此接合。在该情况下，由于在通过了各x射线通过区域的x射线扩展之前，该x射线到达x射线检测元件的变换部，因此，与第2面和第3面经由空隙彼此隔开的情况相比，能够降低电荷共享。
48.在本公开的一个方面的x射线检测装置中，也可以是，多个x射线通过区域的中心轴线彼此平行。在该情况下，能够使通过毛细管的x射线平行化，提高x射线图像的清晰度。
49.本公开的一个方面的x射线检测装置也可以还具备：气密地容纳毛细管、x射线检测元件、以及检测电路的容器。容器也可以具有使朝向毛细管的x射线透过的窗构件。在该情况下，能够防止尘埃附着于毛细管、x射线检测元件和检测电路。特别地，在毛细管的x射线通过区域为微细孔的情况下，如果尘埃进入孔内则难以去除，导致画质的劣化。通过x射线检测装置具备上述容器，能够防止尘埃进入孔内，从而维持画质。
50.也可以是，本发明的一个方面的x射线检测装置还具备：固定于毛细管的侧面并支承毛细管的支承部。在该情况下，与支承毛细管的第2面的情况相比，能够使毛细管以支承毛细管的构件的厚度的量接近x射线检测元件。因此，能够减小通过了各x射线通过区域的x射线扩展的程度，并降低电荷共享。
51.也可以是，本公开的一个方面的x射线检测装置还具备：基座(base)构件，其搭载x射线检测元件；以及支承体，其竖立设置于基座构件上，支承毛细管。在这种情况下，能够容易地使毛细管的第2面与x射线的第3面接近平行。换言之，能够容易地使x射线通过区域的中心轴线相对于x射线检测元件的第3面接近垂直。
52.在本公开的一个方面的x射线检测装置中，也可以是，检测电路内置于半导体集成元件。x射线检测元件的第4面也可以与半导体集成元件相对。各像素电极部也可以经由金属制的凸起连接于半导体集成元件。通常，用于导电连接的凸起主要包括例如铅(pb)或金(au)这样的原子序数相对较大的金属，并且具有屏蔽x射线的作用。因此，各像素电极部经由金属制的凸起连接于半导体集成元件，从而能够保护半导体集成元件内的检测电路的至少一部分不受x射线的影响。
53.在本公开的一个方面的x射线检测装置中，也可以是，对一个毛细管相对有多个x射线检测元件。在该情况下，由于将多个x射线检测元件排列配置，因此，能够使用小型x射线检测元件并实现受光区域的大面积化。
54.在本公开的一个方面的x射线检测装置中，也可以是，对一个x射线检测元件相对有多个毛细管。在该情况下，由于将多个毛细管排列配置，因此，即使在大面积的毛细管的制造成品率低的情况下，也能够使用多个小面积的毛细管而成品率良好地制造x射线检测装置。
55.本公开的一个方面的x射线检测装置也可以具备：第1元件列，其由沿规定方向排列的两个以上的x射线检测元件构成；以及第2元件列，其由沿第1元件列排列的两个以上的
x射线检测元件构成。第1元件列的各x射线检测元件与第2元件列的各x射线检测元件也可以彼此交错地排列。在该情况下，在将x射线检测装置用作线传感器(line sensor)时，能够减小或消除x射线检测元件之间的非感测区域(死区)。
56.在下文中，将参照附图，对本公开的x射线检测设备的实施方式进行详细描述。另外，本发明并不限定于这些示例，而是旨在包含由权利要求的范围表示、并且与权利要求的范围同等的意义和范围内的所有变更。在以下说明中，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的附图标记，并且省略重复的说明。
57.图1是示出本实施方式的x射线检测装置1的结构的截面图。如图1所示，本实施方式的x射线检测装置1具备毛细管板2、x射线检测元件3、半导体集成元件4、基座构件6、散热器7、珀耳帖(peltier)元件8、多个电路基板9、以及容器10。
58.毛细管板2是本实施方式中的毛细管的例子。毛细管板2使入射到x射线检测装置1的x射线朝向x射线检测元件3平行化。毛细管板2呈：具有作为第1面的表面21、和作为朝向表面21的相反的第2面的背面22的板状。在一个例子中，表面21和背面22彼此平行。
59.图2是示出毛细管板2的外观的切口立体图。如图2所示，从表面21和背面22的法线方向，即x射线入射方向观察的毛细管板2的形状为圆形。毛细管板2的形状不限于此，也可以是正方形或长方形等其他形状。毛细管板2具有多个x射线通过区域23。各x射线通过区域23从表面21至背面22地贯通毛细管板2。在一个例子中，x射线通过区域23是从表面21贯通到背面22的孔。x射线通过区域23不限于此，也可以由填充于孔内的x射线可透过的材料构成。从表面21和背面22的法线方向观察的x射线通过区域23的形状例如为圆形。多个x射线通过区域23在表面21和背面22配置于三角格子上。更详细地，各x射线通过区域23的中心轴线与三角格子的各格子点重叠。多个x射线通过区域23的中心轴线彼此平行，沿着表面21和背面22的法线方向。毛细管板2还具有x射线遮蔽区域24。x射线遮蔽区域24配置于多个x射线通过区域23之间。换言之，毛细管板2的x射线通过区域23以外的部分全部是x射线遮蔽区域24。
60.具有这样的结构的毛细管板2例如可以如下制作。首先，制作多个在圆柱状的第1构件的周围配置有遮蔽x射线的筒状的第2构件的结构物。接着，将该结构物捆扎并且沿轴线方向拉延。将该结构物沿与轴线垂直的面切断成板状。最后，蚀刻去除第1构件。在毛细管板2的周缘部未形成x射线通过区域23，存在遮蔽x射线的不通过区域25。不通过区域25也可以由与x射线屏蔽区域24相同的材料构成，也可以由与x射线屏蔽区域24不同的材料构成。不通过区域25呈圆形的框状。不通过区域25是在制作毛细管板2时，为了在拉延上述结构物时保持上述结构物而设置。
61.x射线从表面21侧入射于毛细管板2。x射线通过x射线通过区域23从背面22侧出射。沿相对于x射线通过区域23的中心轴线方向倾斜的方向前进的x射线被x射线遮蔽区域24遮挡，不从背面22侧出射。由此，毛细管板2使入射的x射线的行进方向与背面22的法线方向一致，使x射线平行化地出射。
62.图3是用于说明由毛细管板2的效果的例子的图。当在目标物c从x射线源d1照射有激发x射线xr1时，目标物c被激发而产生作为检测对象的荧光x射线xr2。荧光x射线xr2中所包含的平行成分通过毛细管板2的x射线通过区域23并到达x射线检测元件3。x射线源d1的光轴相对于x射线通过区域23的中心轴线方向，即表面21的法线方向倾斜，激发x射线xr1几
乎不通过x射线通过区域23。由此，使到达x射线检测元件3的激发x射线xr1减少，能够高精度地检测荧光x射线xr2。
63.在一个实施例中，毛细管板2的直径在1mm～1000mm的范围内，在一个实施例中为25mm。在毛细管板2的平面形状为四边形情况下，毛细管板2的直径被长边的长度代替。x射线通过区域23的内径在数μm～数百μm的范围内，在一个实施例中为25μm。x射线通过区域23的中心间隔即间距在数μm～数百μm的范围内。毛细管板2的厚度在数百μm～数十mm的范围内，在一个实施例中为5.0mm。毛细管板2的厚度是表面21与背面22的距离，换言之，是x射线通过区域23的长度。x射线遮蔽区域24的材质例如是铅玻璃。
64.再次参照图1。x射线检测元件3与毛细管板2的背面22相对地配置。x射线检测元件3检测通过毛细管板2的x射线，例如图3所示的荧光x射线xr2。x射线检测元件3搭载于半导体集成元件4上。在一个例子中，x射线检测元件3相对于半导体集成元件4倒装芯片(flip chip)安装。图4是示出x射线检测元件3和半导体集成元件4的结构的示意图。如图4所示，本实施方式的x射线检测元件3具有变换部31和多个像素电极部b。
65.变换部31是块(bulk)状或层状的构件，吸收x射线xr而产生载流子。变换部31例如由包含cdte、cdznte、gaas、inp、tlbr、hgi2、pbi2、si、ge和a-se中的至少一种材料构成。变换部31沿与x射线xr的入射方向交叉的平面扩展。变换部31具有彼此朝向相反的表面31a和背面31b。在一个例子中，表面31a与背面31b平行。变换部31的平面形状例如为长方形或正方形。在变换部31的平面形状为长方形的情况下的变换部31的长边的长度、或者在变换部31的平面形状为正方形情况下的变换部31的一边的长度，例如在1mm～500mm的范围内。在表面31a上，以覆盖表面31a的整面的方式设置有作为共用电极的偏压(bias)电极33。表面31a与毛细管板2的背面22相对。在表面31a，入射有通过了毛细管板2和偏压电极33的x射线xr。毛细管板2的背面22和x射线检测元件3的表面31a以彼此接近于平行的方式配置。
66.多个像素电极部b是设置于变换部31的背面31b的导电膜。像素电极部b例如是金属膜。在多个像素电极部b和偏压电极33之间，为了变换部31的耗尽化，施加有高偏置电压。图5是示出变换部31的背面31b的多个像素电极部b的配置的俯视图。多个像素电极部b从x射线入射方向观察排列为m行
×
n列的二维状。m、n是2以上的整数。二维状例如为矩阵状。像素电极部b的平面形状例如为长方形或正方形，具有沿行方向和列方向的边。各像素电极部b的行方向和列方向的宽度例如在10μm～10000μm的范围内。因此，从x射线入射方向观察的毛细管板2的各x射线通过区域23的内径，小于从同方向观察的各像素电极部b的排列方向，即行方向和列方向的宽度。m
×
n个像素电极部b各自在变换部31形成于m行n列的像素区域各自。各像素电极部b收集在对应的像素区域产生的载流子。在图5的例子中，各像素电极部b由单一的电极构成。如图6所示，例如，各像素电极部b也可以包括多个电极b。在图示例子中，在各像素电极部b，正方形的4个电极b排列成2行2列。像素电极部b的材质例如为al、alcu、au、其他材质或它们中的2个以上的组合。
67.如图5所示，在变换部31的背面31b，在由多个像素电极部b构成的电极组与变换部31的缘部即侧面31c之间，设置有保护环(guard ring)34。保护环34是设置于背面31b的导电膜。保护环34例如是金属膜。保护环34的电位设定为与像素电极部b的电位相同或接近像素电极部b的电位的大小。图7是说明保护环34的作用效果的图。在制作x射线检测元件3时，变换部31通过切割而单片化。因此，变换部31的侧面31c成为粗糙面。当暗电流a从该侧面
31c到达像素电极部b时，成为噪声而导致图像的劣化。保护环34通过配置于侧面31c和像素电极部b之间，吸收暗电流a，降低到达像素电极部b的暗电流a。如图5所示，保护环34沿着变换部31的侧面31c设置。在变换部31的平面形状为正方形或长方形的情况下，保护环34的平面形状为正方形或长方形的框状。
68.如图4所示，半导体集成元件4内置有检测电路5。检测电路5经由各像素电极部b对每个像素区域检测在变换部31产生的载流子。检测电路5基于检测的载流子，对每个像素区域对x射线的光子数进行计数。检测电路5例如通过asic(application specific integrated circuit)等集成电路实现。检测电路5具有多个像素电路(m
×
n个像素电路)5a。各像素电路5a检测在对应的像素电极部b收集的载流子。各像素电路5a基于检测的载流子，对x射线的光子数进行计数。或者，各像素电路5a也可以通过将在对应的像素电极部b收集的载流子进行积分，从而生成表示入射的x射线的大小的信号。
69.存在由x射线的入射而产生的多个载流子被两个以上的像素电极部b分散收集的情况。在这样的情况下，检测电路5判定与该x射线所入射的位置对应的像素电极部b。检测电路5对该像素电极部b的载流子量进行修正并评价。
70.具体地，检测电路5，在由x射线的入射而产生的载流子被两个以上的像素电极部b分散收集的情况下，将其中收集了最多的载流子的像素电极部b判定为与该x射线入射的位置对应的像素电极部b。再者，检测电路5，将在该像素电极部b、和包围该像素电极部b的8个像素电极部b收集的载流子的总和评价为被与x射线入射的位置对应的像素电极部b收集的载流子的量。该方法的详细内容记载于非专利文献1和2。
71.或者，检测电路5，在由x射线的入射而产生的载流子被两个以上的像素电极部b分散收集的情况下，也可以忽略该x射线的入射。具体地，预先设定某个阈值。在同时存在2个以上收集了超过该阈值的量的载流子的像素电极部b情况下，检测电路5忽略该x射线的入射。图8是用于说明该方式的一个例子的图。在此，将阈值作为2kev进行说明。图8的(a)部分示出：在多个像素电极部b中的某个像素电极部ba检测出相当于10kev的量的载流子，在其周围的像素电极部b未检测出载流子的情况。在该情况下，收集了超过阈值的量的载流子的像素电极部b仅为1个。因此，将该像素电极部ba判定为与x射线入射的位置对应的像素电极部b。再者，将像素电极部ba中的载流子的量评价为被与x射线入射的位置对应的像素电极部b收集的载流子的量。图8的(b)部分示出：在某个像素电极部ba检测出相当于9kev的量的载流子，在其周围的像素电极部b中的某个像素电极部bb检测出相当于1kev的量的载流子的情况。在该情况下，收集了超过阈值的量的载流子的像素电极部b也仅为1个。因此，不判断为由x射线的入射而产生的载流子被两个以上的像素电极部b分散收集，而是将像素电极部ba判定为与x射线入射的位置对应的像素电极部b。再者，将像素电极部ba中的载流子的量评价为被与x射线入射的位置对应的像素电极部b收集的载流子的量。图8的(c)部分示出：在某个像素电极部ba检测出相当于7kev的量的载流子，在其周围的某个像素电极部bb检测出相当于3kev的量的载流子的情况。在该情况下，收集了超过阈值的量的载流子的像素电极部b为2个。因此，检测电路5判断为由x射线的入射而产生的载流子被两个以上的像素电极部b分散收集，像素电极部b均不判定为与x射线入射的位置对应的像素电极部b。因此，忽略该x射线的入射。该方法的详细内容记载于非专利文献3。
72.上述检测电路5的功能可以优选地通过包括例如逻辑电路的电子电路、计算机或
其组合来实现。计算机包括cpu和存储器，cpu执行存储于存储器中的程序。
73.图9是示出x射线检测元件3和半导体集成元件4的立体图。图10是示意性地示出毛细管板2、x射线检测元件3和半导体集成元件4的配置的截面图。如这些图所示，x射线检测元件3搭载于半导体集成元件4上。x射线检测元件3的背面31b与半导体集成元件4相对。各像素电极部b经由金属制的凸起41连接于半导体集成元件4。凸起41主要含有例如铅(pb)或金(au)这样的原子序数相对较大的金属。凸块41的材质例如为铅焊料、au、in等。凸块41的直径例如在10μm～10000μm的范围内。凸起41具有遮蔽x射线的作用。凸点41保护半导体集成元件4内的各像素电路5a的至少一部分不受透过了变换部31的x射线的影响。构成凸起41的金属的原子序数也可以大于构成变换部31的材料的原子序数。在x射线入射方向上的凸起41的正下方，也可以配置像素电路5a中特别容易受到x射线影响的电路部分。
74.设置于x射线检测元件3的变换部31的表面31a上的偏压电极33经由焊线(bonding wire)42与任意电路基板9(参照图1)电连接。经由焊线42在偏压电极33施加有偏置电压。在半导体集成元件4的表面，即与x射线检测元件3相对的面，设置有与凸起41连接的m
×
n个电极、和用于信号输出的多个电极。这些电极经由焊线43与任意电路基板9电连接。从焊线43输出信号电压。经由焊线42施加于偏压电极33的偏置电压比从焊线43输出的信号电压大得多。如图9所示，俯视图中的焊线42的延伸方向与焊线43的延伸方向彼此交叉。焊线42和焊线43在俯视下彼此不重叠，也不交叉。通过这样的结构，能够降低由偏置电压引起的对信号电压的影响，即噪声。在x射线检测元件3上，焊线42突出。为了避免焊线42与毛细管板2的干涉，如图10所示，毛细管板2的背面22与x射线检测元件3的表面，即偏压电极33的表面经由空隙彼此隔开。在一个例子中，背面22与x射线检测元件3的表面的距离在1mm～100mm的范围内。
75.再次参照图1。基座构件6是板状或块(block)状的构件，搭载x射线检测元件3和半导体集成元件4。基座构件6由热传导率高的材料构成。在一个例子中，基座构件6是金属制的。在一个实施例中，基座构件6由铝构成。基座构件6具有搭载面61和背面62。搭载面61是与半导体集成元件4的背面相对的平坦面。背面62是朝向搭载面61的相反的平坦面。搭载面61经由热传导性良好的粘接材料与半导体集成元件4的背面接合。粘接材料例如是银膏体、铜膏体、散热片、其他材质或它们中的2种以上的组合。在搭载面61的周围设置有台阶差。在从搭载面61下降一个台阶的面63上，配置有至少一个电路基板9。
76.多个电路基板9中的至少一个经由焊线43与半导体集成元件4电连接。其他电路基板9与相邻的其他电路基板9电连接。在这些电路基板9上设置有：用于进行检测电路5的控制的电路、以及构成检测电路5的一部分的电路等。电路基板9例如是印刷电路基板。
77.散热器7是为了放出在半导体集成元件4产生的热从而冷却半导体集成元件4而设置的。散热器7具有上表面71和多个翅片(fin)72。上表面71与基座构件6的背面62相对。多个翅片72向上表面71的朝向方向的相反的方向突出，沿着上表面71的方向排列。散热器7由热传导率高的材料构成。在一个例子中，散热器7是金属制的。散热器7的构成材料也可以与基座构件6相同，也可以不同。上表面71经由珀耳帖元件8与基座构件6的背面62接合。珀尔帖元件8通过经由未图示的配线供给的电力驱动。珀耳帖元件8使热从基座构件6向散热器7移动。
78.容器10容纳毛细管板2、x射线检测元件3、半导体集成元件4、基座构件6、散热器7、
珀耳帖元件8和电路基板9。容器10的材料例如是铝、铁、不锈钢、其他材料或它们中的2种以上的组合。容器10具有彼此隔开的至少2个空间11、12。空间11被气密地保持，容纳毛细管板2、x射线检测元件3、半导体集成元件4、基座构件6和电路基板9。空间12经由通气口与容器10的外部空间连通，容纳散热器7。空间11和空间12通过隔板13彼此隔开。隔板13具有开口13a，在该开口13a配置有珀尔帖元件8。散热器7的周缘部与隔板13接触，从而保持空间11的气密性。
79.在除隔板13以外的、划分空间12的壁面的一部分安装有风扇16。风扇16通过设置于壁面的、未图示的开口进行吸气或排气。由此，从散热器7放出的热向容器10的外部放出。
80.在除了隔板13以外的、划分空间11的壁面的一部分形成有用于x射线通过的开口部110。容器10还具有：气密地堵塞该开口部110的窗构件14。窗构件14使朝向毛细管板2的x射线透过。窗构件14的材质例如是铍、铝、碳、其他材质或它们中的2种以上的组合。毛细管板2以表面21与窗构件14相对的方式，由容器10的支承部15支承背面22，固定于划分空间11的壁面。
81.对通过以上说明的本实施方式的x射线检测装置1所得到的效果进行说明。如上所述，为了提高由x射线检测元件3得到的画质，与x射线检测元件3的表面相对地配置有毛细管板2。通过使多个x射线通过区域23的中心轴线彼此平行，能够仅使x射线的平行成分通过，提高画质。在该情况下，一般认为：毛细管板2的多个x射线通过区域23的内径越小于像素电极部b的排列方向的宽度，越能够得到清晰的图像。但是，通过本发明人的研究，证明未必如此。在相邻的像素电极部b之间，必须设置有用于使像素电极部b彼此电气绝缘的间隙(参照图5)。毛细管板2的x射线通过区域23的内径越小，在该间隙上配置有x射线通过区域23的频度越高。由通过配置于该间隙上的x射线通过区域23的x射线产生的多个载流子，被位于该间隙两侧的2个像素电极部b分散收集。该现象叫作电荷共享。其结果，x射线的入射位置变得模糊，能量分辨率降低，成为图像模糊化的一个原因。
82.对于这样问题，在本实施方式的x射线检测装置1中，在产生电荷共享的情况下，即，在由x射线的入射而产生的多个载流子被多个像素电极部b分散收集的情况下，检测电路5判定与该x射线入射的位置对应的像素电极部b，修正并评价该像素电极部b中的载流子量，或者忽略该x射线的入射。由此，能够降低由载流子的分散对图像的影响。因此，能够改善能量分辨率，并且能够抑制由电荷共享引起的图像的不清晰化。
83.另外，图3所示的激发x射线xr1的能量高于荧光x射线xr2。在未设置毛细管板2的情况下，由于高能量，激发x射线xr1透过变换部31到达凸起41。这样，在凸起41产生荧光x射线，该荧光x射线被变换部31吸收而产生载流子。该载流子成为噪声，从而成为图像的清晰度降低的原因。特别地，在构成凸起41的材料的l射线的能量在数kev～20kev的范围内的情况下，与作为检测对象的荧光x射线xr2的能量重叠的可能性高。通过如本实施方式这样设置毛细管板2，能够大幅减少到达凸起41的激发x射线xr1，抑制图像的清晰度的降低。
84.如本实施方式这样，毛细管板2的多个x射线通过区域23也可以在表面21和背面22配置于三角格子上。x射线检测元件3的多个像素电极部b也可以在背面31b沿行方向和列方向排列配置。这样，在多个x射线通过区域23的排列形式与多个像素电极部b的排列形式不同的情况下，在像素电极部b之间的间隙上配置有x射线通过区域23的频度更高。在该情况下，本实施方式的x射线检测装置1特别有用。
85.如本实施方式这样，毛细管板2的背面22和x射线检测元件3的表面也可以经由空隙彼此隔开。由于毛细管板2越远离x射线检测元件3，在通过各x射线通过区域23之后x射线扩展得越大，因此，产生电荷共享的频率越高。在该情况下，本实施方式的x射线检测装置1特别有用。此外，通过使毛细管板2远离x射线检测元件3，能够提高毛细管板2和x射线检测元件3的配置的自由度。
86.如本实施方式这样，多个x射线通过区域23的中心轴线也可以彼此平行。在该情况下，能够使通过毛细管板2的x射线平行化，从而提高x射线图像的清晰度。
87.如本实施方式这样，x射线检测装置1也可以具备：气密地容纳毛细管板2、x射线检测元件3和检测电路5的容器10。容器10也可以具有使朝向毛细管板2的x射线透过的窗构件14。此时，能够防止尘埃附着于毛细管板2、x射线检测元件3和检测电路5。特别地，在毛细管板2的x射线通过区域23为微细孔的情况下，尘埃进入孔内时难以去除，从而导致画质的劣化。通过x射线检测装置1具备上述容器10，能够防止尘埃进入孔内，能够维持画质。另外，为了防止尘埃进入孔内，也可以通过x射线可透过的材料将毛细管板2整体密封(seal)。空间11的气密性也可以是尘埃不侵入空间11的程度。根据情况，空间11也可以不具有气密性。也可以空间11中的、仅毛细管板2和其周边气密。
88.(第1变形例)
89.图11是示意性地示出上述实施方式的第1变形例的结构的图。在上述实施方式中，毛细管板2的背面22与x射线检测元件3的表面即偏压电极33的表面经由空隙彼此隔开。如该图11所示，背面22和x射线检测元件3的表面也可以经由粘接剂17相互接合。在该情况下，毛细管板2和x射线检测元件3彼此接近。因此，在通过了各x射线通过区域23的x射线扩展之前，该x射线到达x射线检测元件3的变换部31。因此，与背面22和x射线检测元件3的表面经由空隙彼此隔开的情况相比，能够降低电荷共享。在图11中，粘接剂17仅设置于不通过区域25的正下方，未设置于x射线通过区域23的正下方。由此，能够避免入射x射线被粘接剂17吸收。因此，即使在入射x射线的能量低的情况下，也能够抑制x射线检测装置1的灵敏度的降低。不限于该方式，在入射x射线的能量高这样的情况下，也可以在包含x射线通过区域23的正下方的背面22的整体设置粘接剂17。
90.(第2变形例)
91.图12的(a)部分是示意性地示出上述实施方式的第2变形例的结构的图。在上述实施方式中，通过容器10的支承部15支承毛细管板2的背面22(参照图1)。如图12的(a)部分所示，容器10的支承部15可以固定于毛细管板2的侧面26并支承毛细管板2。在该情况下，与支承部15支承毛细管板2的背面22的情况相比，能够使毛细管板2以支承部15的厚度的量接近x射线检测元件3。因此，能够减小通过了各x射线通过区域23的x射线扩展的程度，降低电荷共享。支承部15和毛细管板2的侧面26例如可以使用树脂而彼此固定。
92.(第3变形例)
93.图12的(b)部分是示意性地示出上述实施方式的第3变形例的结构的图。在上述实施方式中，毛细管板2通过支承部15固定于划分空间11的壁面(参照图1)。如图12的(b)所示，x射线检测装置也可以代替支承部15而具备支承体18。支承体18竖立设置在基座构件6上。支承体18支承毛细管板2的背面22或侧面26。支承体18例如呈柱状，或者包围x射线检测元件3的筒状。支承体18的材料例如是铝、铁、不锈钢、其他材料或它们中的2种以上的组合。
支承体18也可以与基座构件6接合，也可以与基座构件6一体地形成。在一个例子中，支承体18配置于从基座构件6的搭载面61下降一个台阶的面63上。根据本变形例，能够容易地使毛细管板2的背面22和x射线检测元件3的表面彼此接近平行。换言之，能够容易地使x射线通过区域23的中心轴线相对于x射线检测元件3的表面接近垂直。因此，能够得到更清晰的图像。为了使焊线42、43的形成变得容易，毛细管板2和支承体18也可以彼此可拆装，或者支承体18和底座构件6也可以彼此可拆装。
94.(第4变形例)
95.图13是示意性地示出上述实施方式的第4变形例的结构的图。在上述实施方式中，毛细管板2和x射线检测元件3一对一地相对。如图13所示，也可以对一个毛细管板2相对有多个x射线检测元件3。在该情况下，由于将多个x射线检测元件3排列配置，因此，能够使用小型的x射线检测元件3并实现受光区域的大面积化。
96.(第5变形例)
97.图14是示意性地示出上述实施方式的第5变形例的结构的图。在上述实施方式中，毛细管板2和x射线检测元件3一对一地相对。如图14所示，也可以对一个x射线检测元件3相对有多个毛细管板2。在该情况下，由于将多个毛细管板2排列配置，因此，即使在大面积的毛细管板2的制造成品率低的情况下，也能够使用多个小面积的毛细管板2而成品率良好地制造x射线检测装置。
98.(第6变形例)
99.图15是示意性地示出上述实施方式的第6变形例的结构的图。如图15所示，也可以分别配置多个毛细管板2和x射线检测元件3。在该情况下，如图15的(a)部分所示，也可以对一个毛细管板2相对有多个x射线检测元件3。或者，如图15的(b)部分所示，也可以对一个x射线检测元件3相对有多个毛细管板2。根据本变形例，能够实现受光区域的进一步大面积化。
100.(第7变形例)
101.图16～图18是示意性地示出上述实施方式的第7变形例的结构的图。如本变形例这样，x射线检测装置也可以具备第1元件列3a和第2元件列3b。第1元件列3a和第2元件列3b由两个以上的x射线检测元件3构成。第1元件列3a的两个以上的x射线检测元件3沿着与x射线入射方向交叉的规定方向排列。第2元件列3b的两个以上的x射线检测元件3沿着1元件列3a排列。如图16和图17所示，第1元件列3a的各x射线检测元件3和第2元件列3b的各x射线检测元件3也可以彼此交错地排列。在该情况下，如图16所示，毛细管板2和x射线检测元件3也以一对一地相对。或者，如图17所示，也可以对一个毛细管板2相对有多个x射线检测元件3。如图18所示，第1元件列3a上的多个毛细管板2和第2元件列3b上的多个毛细管板2也可以彼此交错地排列。在该情况下，也可以对一个x射线检测元件3相对有多个毛细管板2。根据本变形例，在将x射线检测装置用作线传感器时，能够减小或消除主要由于设置了保护环34而产生的x射线检测元件3之间的非感测区域(死区)。此外，当将x射线检测装置用作线传感器时，能够减小或消除主要由毛细管板2的不通过区域25而产生的毛细管板2之间的非感测区域(死区)。
102.(第8变形例)
103.图19是上述实施方式的第8变形例的毛细管透镜(capillary lens)2a的侧视图。
在图19中，一并示出入射于该毛细管透镜2a的x射线xr3、和从毛细管透镜2a出射的x射线xr4。毛细管透镜2a是本变形例中的毛细管的例子，设置为代替上述实施方式的毛细管板2。毛细管透镜2a呈大致圆柱形状。相对于毛细管透镜2a的中心轴线垂直的截面是在中心轴线上具有中心的圆形。毛细管透镜2a将从点状的x射线源d2入射于一个端面27的x射线xr3，作为是平行x射线的x射线xr4，从另一个端面28输出。因此，毛细管透镜2a的直径随着接近入射侧的端面27而逐渐变小。毛细管透镜2a具有的多个x射线通过区域的中心轴线的间隔即间距在出射侧的端面28附近恒定，多个x射线通过区域的中心轴线彼此平行。多个x射线通过区域的中心轴线的间隔随着接近入射侧的端面27而逐渐变小。x射线检测装置即使在具备这样的毛细透镜2a的情况下，也能够起到与上述实施方式同样的作用效果。另外，通过代替上述实施方式的毛细管板2而使用毛细管透镜2a，可以使荧光x射线像放大或缩小地进行摄像。
104.(第9变形例)
105.在上述实施方式中，检测电路5，在由x射线的入射而产生的多个载流子被两个以上的像素电极部b分散收集的情况下，将收集到其中最多载流子的像素电极部b判定为与该x射线入射的位置相对的像素电极部b。像素电极部b的判定方式不限于此，例如也可以采用本变形例的方式。
106.图20是示出本变形例中的各像素电路5a的内部结构的一个例子的图。如图20所示，像素电路5a具有：信号生成部51、电流输出部52a、52b、加法运算部53、比较部54、载流子输入信号生成部55、载流子输入模式判别部56、以及计数部57。
107.信号生成部51与多个像素电极部b中的、与该信号生成部51所属的像素电路5a对应的像素电极部b电连接。在以下的说明中，将该像素电极部b称为自电极部b0。信号生成部51通过进行载流子的电荷电压变换来生成输入信号sp1。输入信号sp1具有与从自电极部b0输入像素电路5a的载流子的数量对应的大小的电压波形。在各像素电极部b包含多个电极b的情况下(参照图6)，如图21的(a)部分所示，多个电极b连接于一个信号生成部51的输入端。或者，如图21的(b)部分所示，也可以设置有与电极b相同数量的多个信号生成部51。多个电极b各自连接于多个信号生成部51的各自。
108.电流输出部52a连接于信号生成部51的输出端。电流输出部52a从信号生成部51接收输入信号sp1。电流输出部52a生成与作为电压信号的输入信号sp1对应的大小的电流信号sc。电流输出部52a向配置于自电极部b0的周围的像素电极部b中的、与指定的像素电极部b连接的像素电路5a提供电流信号sc。在以下的说明中，将配置于自电极部b0的周围的像素电极部b称为周围电极部。
109.在此，参照图22。图22是示出自电极部b0和包围自电极部b0的8个周围电极部b1～b8的图。在图22所示的例子中，周围电极部b1～b3包含于自电极部b0的前行，周围电极部b4、b5包含于自电极部b0的同行，周围电极部b6～b8包含于自电极部b0的后行。另外，周围电极部b1、b4、b6包含于自电极部b0的前列，周围电极部b2、b7包含于自电极部b0的同列，周围电极部b3、b5、b8包含于自电极部b0的后列。在本变形例中，电流输出部52a向连接于周围电极部b1、b2、b4的像素电路5a提供电流信号sc。
110.再次参照图20。电流输出部52b连接于信号生成部51的输出端。电流输出部52b从信号生成部51接收输入信号sp1。电流输出部52b生成与作为电压信号的输入信号sp1对应
的大小的电流信号sc。电流输出部52b将电流信号sc提供给加法运算部53。加法运算部53连接于与周围电极部b1～b8中的指定的电极部b5、b7、b8连接的3个像素电路5a的电流输出部52a。加法运算部53从这3个像素电路5a的电流输出部52a接收电流信号sc的提供。加法运算部53将接收提供的3个电流信号sc与从该加法运算部53所属的像素电路5a的电流输出部52b提供的电流信号sc相加。加法运算部53生成与加法运算后的电流对应的大小的电压信号sp2。电压信号sp2具有与输入自电极部b0和指定电极部b5、b7、b8的载流子数的总和对应的大小的电压波形。指定电极部b5、b7、b8是，在各像素电路5a对入射x射线的光子数进行计数时，被视为包含于由该入射x射线而引起的载流子的分散范围的周围电极部。指定电极部b5、b7、b8从周围电极部b1～b8中任意且预先决定。例如，多个像素电路5a中、自电极部b0存在于行端或列端等，因此存在相对于自电极部b0的特定电极部b5、b7、b8的一部分不存在的像素电路5a。在这样的像素电路5a中，加法运算部53也可以不加上来自不存在的指定电极部的电流信号sc。例如，多个像素电路5a中、自电极部b0存在于行端且列端等，因此存在相对于自电极部b0的指定电极部b5、b7、b8全部不存在的像素电路5a。在这样的像素电路5a中，加法运算部53和其后的电路部分不是必须的，可以省略。
111.比较部54连接于加法运算部53的输出端。比较部54从加法运算部53接收电压信号sp2。比较部54判定电压信号sp2的峰值电压的大小是否超过规定的阈值。即，比较部54判定在自电极部b0的周边是否产生相当于作为测定对象的一个以上的光子的数量的载流子。比较部54，在电压信号sp2的峰值电压的大小超过规定的阈值的情况下，作为判定结果信号s1，输出高电平这样的有效值。比较部54，在电压信号sp2的峰值电压的大小未超过上述规定的阈值的情况下，作为判定结果信号s1，输出低电平这样的非有效值。
112.载流子输入信号生成部55连接于信号生成部51的输出端。载流子输入信号生成部55从信号生成部51接收输入信号sp1。载流子输入信号生成部55，在输入了超过某个阈值的输入信号sp1的情况下，为了表示存在向自电极部b0的载流子的输入，作为载流子输入信号s2，输出高电平这样的有效值。阈值例如是略大于噪声电平(noise level)的值。载流子输入信号生成部55，在输入了未超过上述阈值的输入信号sp1的情况下，作为载流子输入信号s2，输出低电平这样的非有效值。载流子输入信号s2提供给分别连接于周围电极部b2～b8的7个像素电路5a。
113.载流子输入模式判别部56从分别连接于周围电极部b1～b7的7个像素电路5a接收载流子输入信号s2的提供。载流子输入模式判别部56基于这些载流子输入信号s2，判别载流子输入模式是否与多个判别模式中的任意个一致。载流子输入模式对每个电极表示有无向自电极部b0和周围电极部b1～b7的载流子的输入。在载流子输入模式中，载流子输入自电极部b0和周围电极部b1～b8中的哪一个像素电极部b的情况被模式化。载流子输入模式判别部56，在载流子输入模式与多个判别模式中的任意个一致，且作为判定结果信号s1输入高电平这样的有效值的情况下，作为判别信号s3，输出高电平这样的有效值。载流子输入模式判别部56，在载流子输入模式与多个判别模式中的任意个不一致的情况下，和/或作为判定结果信号s1输入低电平这样的非有效值的情况下，作为判别信号s3，输出低电平这样的非有效值。在计数部57中，在载流子输入模式判别部56中判别为载流子输入模式与多个判别模式中的任意个一致，且电压信号sp2的峰值电压的大小超过规定的阈值的情况下，即，在判别信号s3为高电平这样的有效值的情况下，进行x射线的光子数的加法运算。在本变形例
中，周围电极部b8中的载流子的入射的有无不影响判别。因此，载流子输入模式判别部56不需要从连接于周围电极部b8的像素电路5a接收载流子输入信号s2的提供。在本变形例中，对每个像素电极部b设置一个计数部57。也可以对两个以上的像素电极部b仅设置一个计数部57。
114.在此，参照图23。图23中的(a)部分～(j)部分是作为设定于载流子输入模式判别部56的多个判别模式的例子，示出10个判别模式p1～p10的图。在图23中，与输出有载流子输入信号s2，即输入有载流子的像素电路5a对应的像素电极部标记为“h”。为了容易地理解判别模式p1～p10，自电极部b0和特定电极部b5、b7、b8用粗框表示。自电极部b0和周围电极部b1～b7的符号仅示于图23中的(a)部分，在图23中的(b)部分～(j)部分省略。载流子输入模式判别部56也可以由多个逻辑电路的组合构成。在该情况下，组合的多个逻辑电路根据来自周围电极部b1～b7的载流子输入信号s2和自电极部b0的载流子输入信号s2的组合，决定是否有效。由此，在载流子输入模式判别部56中，判别载流子输入模式是否与多个判别模式例如判别模式p1～p10中的任意个一致。检测电路5也可以包括存储多个判别模式例如判别模式p1～p10的存储器。在该情况下，载流子输入模式判别部56判别存储于存储器的多个判别模式中的任意个与载流子输入模式是否一致。在载流子输入模式判别部56由多个逻辑电路组合构成的情况下，不需要存储器等物理结构，能够简化检测电路5的结构。
115.图23所示的10个判别模式p1～p10根据几个规则来确定。在周围电极部b1～b8中的指定电极部b5、b7、b8以外的像素电极部b1～b4、b6输入有载流子的情况下的载流子输入模式，与判别模式p1～p10均不一致。换言之，在这些判别模式p1～p10，不包含相当于以下的情况的载流子输入模式的模式，即，在包含自电极部b0行的前行和后行中的一行(在本变形例中为前行)中包含的周围电极部b1～b3、以及包含自电极部b0的列的前列和后列中的一列(在本变形例中为前列)中包含的周围电极部b1、b4、b6中的任意个输入有载流子的情况。因此，在周围电极部b1～b4、b6中的任意输入有载流子的情况下，连接于自电极部b0的像素电路5a的载流子输入模式判别部56判别为载流子输入模式与多个判别模式p1～p10均不一致。在这些周围电极部b1～b4、b6中的任意个输入有载流子的情况下，在与除自电极部b0以外的任意个像素电极部b连接的像素电路5a，以载流子输入模式必然与判别模式p1～p10中的任意个一致的方式，设定判别模式p1～p10。因此，通过遵从上述的判别规则而设定判别模式p1～p10，能够适当地避免对于一个光子的入射在多个像素电路5a中进行光子数的加法运算。为了容易理解判别模式p1～p10，在周围电极部b1～b4、b6设置
×
标记。从与标记有
×
的周围电极部b1～b4、b6连接的像素电路5a，实际上输出与空白的像素相同的“低”的载流子输入信号s2。如本变形例这样，在包含自电极部b0的行的前行和后行中的一行(在本变形例中为前行)、以及包含自电极部b0的列的前列和后列中的一列(在本变形例中为前列)中均不包含的周围电极部b5、b7、b8成为指定电极的情况下，该判别规则有效。
116.在这些判别模式p1～p10中，包含以下模式，该模式相当于：在包含自电极部b0的行的前行和后行中的一行(在本变形例中为前行)、以及包含自电极部b0的列的前列和后列中的一列(在本变形例中为前列)中均不包含、且包含自电极部b0的行或列中包含的周围电极部b5、b7中的、至少一个周围电极部输入有载流子，且在自电极部b0输入有载流子情况下的、全部的载流子输入模式。换言之，在包含自电极部b0的行或列中包含的指定电极部b5、b7中的至少一个指定电极部输入有载流子，且在自电极部b0输入有载流子的情况下的载流子
输入模式，必然与多个判别模式p1～p10中的任意个一致。具体地，周围电极部b5和自电极部b0输入有载流子的情况下的全部模式通过判别模式p2、p5、p7、p8表示。周围电极部b7和自电极部b0输入有载流子的情况下的全部模式通过判别模式p3、p6、p7、p8表示。通过遵从这样的判别规则而设定判别模式，能够适当地判定可否进行像素电路5a的x射线的光子数的加法运算。
117.在这些判别模式p1～p10中，包含以下模式，该模式相当于：在包含自电极部b0的行的前列和后列中的一列(在本变形例中为前列)中不包含、且包含自电极部b0的行中包含的周围电极部b5输入有载流子，包含自电极部b0的行的前行和后行中的一行(在本变形例中为前面行)中不包含、且包含自电极部b0的列中包含的周围电极部b7输入有载流子，且在自电极部b0未输入载流子的情况下的载流子输入模式。具体地，在周围电极部b5、b7双方输入有载流子，在自电极部b0未输入载流子的全部模式通过判别模式p9、p10表示。通过遵从这样的判别规则而设定判别模式，能够适当地判定可否进行像素电路5a中的x射线的光子数的加法运算。在判别模式p1～p10中，几乎没有电荷共享的影响，还包含仅在自电极部b0输入有载流子的情况下的判别模式p1。
118.根据本变形例，在由x射线的入射而产生的多个载流子被两个以上的像素电极部b分散收集的情况下，检测电路5能够判定与该x射线入射的位置对应的像素电极部b，并且修正并评价该像素电极部b中的载流子量。本变形例的详细内容记载于专利文献2。
119.本公开的x射线检测装置不限于上述实施例，可以进行其它各种变形。例如，上述实施方式和各变形例可以根据需要的目的和效果彼此组合。在上述实施方式中，例示了：毛细管板2的多个x射线通过区域23配置于三角格子上，x射线检测元件3的多个像素电极部b在行方向和列方向上排列配置的方式。x射线通过区域23和像素电极部b的排列形式不限于此。例如，x射线通过区域23和像素电极部b也可以具有彼此相同的排列形式。例如，x射线通过区域23和像素电极部b也可以一起排列于三角格子上，x射线通过区域23和像素电极部b也可以一起排列于行方向和列方向。
120.符号的说明
[0121]1…
x射线检测装置，2
…
毛细管板，2a
…
毛细管透镜，3
…
x射线检测元件，3a
…
第1元件列，3b
…
第2元件列，4
…
半导体集成元件，5
…
检测电路，5a
…
像素电路，6
…
基座构件，7
…
散热器，8
…
珀尔贴元件，9
…
电路基板，10
…
容器，11、12
…
空间，13
…
隔板，13a
…
开口，14
…
窗构件，15
…
支承部，16
…
风扇，17
…
粘接剂，18
…
支承体，21
…
表面(第1面)，22
…
背面(第2面)，23
…
x射线通过区域，24
…
x射线遮蔽区域，25
…
不通过区域，26
…
侧面，27，28
…
端面，31
…
变换部，31a
…
表面，31b
…
背面，31c
…
侧面，33
…
偏压电极，34
…
保护环，41
…
凸起，42，43
…
焊线，51
…
信号生成部，52a、52b
…
电流输出部，53
…
加法运算部，54
…
比较部，55
…
载流子输入信号生成部，56
…
载流子输入模式判别部，57
…
计数部，61
…
搭载面，62
…
背面，71
…
上表面，72
…
翅片，110
…
开口部，a
…
暗电流，b
…
像素电极部，b
…
电极，b0…
自电极部，b1～b8…
周围电极部，c
…
目标物，d1、d2
…
x射线源，s1
…
判定结果信号，s2
…
载流子输入信号，s3
…
判别信号，sc
…
电流信号，sp1
…
输入信号，sp2
…
电压信号，xr、xr3、xr4
…
x射线，xr1
…
激发x射线，xr2
…
荧光x射线。

技术特征：
1.一种x射线检测装置，其中，具备：至少一个毛细管，其具有：第1面、朝向所述第1面的相反的第2面、多个x射线通过区域、以及x射线遮蔽区域，所述多个x射线通过区域从所述第1面贯通到所述第2面，所述x射线遮蔽区域配置于所述多个x射线通过区域之间；至少一个x射线检测元件，其具有变换部和多个像素电极部，所述变换部具有：与所述毛细管的所述第2面相对的第3面、以及朝向所述第3面的相反的第4面，所述变换部吸收x射线而产生载流子，所述多个像素电极部在所述第4面二维状地排列；以及检测电路，其检测从所述变换部经由所述多个像素电极部收集的载流子，从x射线入射方向观察的各x射线通过区域的内径小于从同方向观察的各像素电极部的排列方向的宽度，在由x射线的入射而产生的多个载流子被两个以上的像素电极部分散收集的情况下，所述检测电路判定与该x射线入射的位置对应的所述像素电极部，修正并评价该像素电极部中的载流子量，或者忽略该x射线的入射。2.根据权利要求1所述的x射线检测装置，其中，所述毛细管的所述多个x射线通过区域，在所述第1面和所述第2面配置于三角格子上，所述x射线检测元件的所述多个像素电极部，在所述第4面沿行方向及列方向排列配置。3.根据权利要求1或2所述的x射线检测装置，其中，所述第2面和所述第3面经由空隙彼此隔开。4.根据权利要求1或2所述的x射线检测装置，其中，所述第2面和所述第3面经由粘接剂彼此接合。5.根据权利要求1～4中任一项所述的x射线检测装置，其中，所述多个x射线通过区域的中心轴线彼此平行。6.根据权利要求1～5中任一项所述的x射线检测装置，其中，还具备：容器，其气密地容纳所述毛细管、所述x射线检测元件、以及所述检测电路，所述容器具有使朝向所述毛细管的x射线透过的窗构件。7.根据权利要求1～6中任一项所述的x射线检测装置，其中，还具备：支承部，其固定于所述毛细管的侧面并支承所述毛细管。8.根据权利要求1～6中任一项所述的x射线检测装置，其中，还具备：基座构件，其搭载所述x射线检测元件；以及支承体，其竖立设置于所述基座构件上，支承所述毛细管。9.根据权利要求1～8中任一项所述的x射线检测装置，其中，所述检测电路内置于半导体集成元件，所述x射线检测元件的所述第4面与所述半导体集成元件相对，各像素电极部经由金属制的凸起连接于所述半导体集成元件。10.根据权利要求1～9中任一项所述的x射线检测装置，其中，对一个所述毛细管相对有多个所述x射线检测元件。
11.根据权利要求1～9中任一项所述的x射线检测装置，其中，对一个所述x射线检测元件相对有多个所述毛细管。12.根据权利要求1～11中任一项所述的x射线检测装置，其中，具备：第1元件列，其由沿规定方向排列的两个以上的所述x射线检测元件构成；以及第2元件列，其由沿所述第1元件列排列的两个以上的所述x射线检测元件构成，所述第1元件列的各x射线检测元件与所述第2元件列的各x射线检测元件彼此交错地排列。

技术总结
本发明的X射线检测装置具备：毛细管、X射线检测元件和检测电路。毛细管具有多个X射线通过区域。X射线检测元件具有变换部和多个像素电极部。变换部与毛细管相对，并吸收X射线而产生载流子。检测电路检测从变换部经由多个像素电极部收集的载流子。从X射线入射的方向观察的各X射线通过区域的内径小于从同方向观察的各像素电极部的排列方向的宽度。在由X射线的入射而产生的多个载流子被两个以上的像素电极部分散收集的情况下，检测电路判定与该X射线入射的位置对应的像素电极部，修正并评价该像素电极部中的载流子量，或者忽略该X射线的入射。的入射。的入射。


技术研发人员：市河实 藤田一树
受保护的技术使用者：浜松光子学株式会社
技术研发日：2021.09.08
技术公布日：2023/8/24