線量測定に用いる半導体検出器

🧠 半導体検出器semiconductor detector半導体検出器（semiconductor detector）semiconductor detector（半導体検出器）は、空乏層depletion layer空乏層（depletion layer）depletion layer（空乏層）へ沈着した放射線エネルギーを電子・正孔hole正孔（hole）hole（正孔）対へ変え、少ない生成エネルギーと小型構造によって高感度に測定する。

逆バイアスp–n接合

逆バイアスreverse bias逆バイアス（reverse bias）reverse bias（逆バイアス）を加えたp–n接合では自由担体の少ない空乏層depletion layer空乏層（depletion layer）depletion layer（空乏層）が広がる。放射線がここへエネルギーを沈着すると電子・正孔hole正孔（hole）hole（正孔）対が生じ、内蔵電場built-in electric field内蔵電場（built-in electric field）built-in electric field（内蔵電場）で反対電極へ回収される。収集電荷は沈着エネルギーに比例する。

気体検出器・シンチレーターとの比較

一対の担体生成に必要なエネルギーが気体イオン化ionizationイオン化（ionization）ionization（イオン化）より小さいため、多数の担体が生まれ統計揺らぎstatistical fluctuation統計揺らぎ（statistical fluctuation）statistical fluctuation（統計揺らぎ）が小さい。シンチレーターのような光変換段階を介さず、直接電気信号PSP, postsynaptic potential電気信号（PSP, postsynaptic potential）PSP, postsynaptic potential（電気信号）を得られる。一方、漏れ電流と温度依存性biological temperature dependence温度依存性（biological temperature dependence）biological temperature dependence（温度依存性）、放射線損傷に注意する。

線量計と画像検出器

小型ダイオードdiodeダイオード（diode）diode（ダイオード）は体内・表面線量、個人線量personal dose個人線量（personal dose）personal dose（個人線量）、治療ビームの品質管理quality control品質管理（quality control）quality control（品質管理）へ使える。材料と厚さによってエネルギー依存性があり、水・組織の吸収線量absorbed dose吸収線量（absorbed dose）absorbed dose（吸収線量）へ校正proofreading校正（proofreading）proofreading（校正）して使用する。

まとめ

• 空乏層depletion layer空乏層（depletion layer）depletion layer（空乏層）で生成した電子・正孔hole正孔（hole）hole（正孔）対を電場electric field電場（electric field）electric field（電場）で回収する。
• 小型・高感度で、沈着エネルギーを直接電気信号PSP, postsynaptic potential電気信号（PSP, postsynaptic potential）PSP, postsynaptic potential（電気信号）へ変換できる。
• エネルギー依存性、温度、漏れ電流、放射線損傷の補正が必要である。