DE19728237A1 - Strahlenelektrischer Wandler - Google Patents

Strahlenelektrischer Wandler

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Heinz Juergen Blendinger
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Siemens AG
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
    • G01T1/20185—Coupling means between the photodiode and the scintillator, e.g. optical couplings using adhesives with wavelength-shifting fibres

Description

In der Röntgentechnik werden strahlenelektrische Wandler be­ nutzt, die einen Leuchtstoff aufweisen, der die absorbierte Röntgenstrahlung in Licht umwandelt, wobei dieses Licht in einem fotosensitiven Wandler mit z. B. einer Fotodiode in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Der gesamte Wandler stellt also einen Detektor für die empfangene Strahlungs­ intensität dar.
Als Leuchtstoff kann ein Szintillator und als Fotodiode eine c-Si-Fotodiode vorgesehen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen strahlenelek­ trischen Wandler, bestehend aus einem Leuchtstoff und einer Fotodiode, möglichst einfach aufzubauen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Bei dem erfindungsgemäßen Wandler dient der Leuchtstoff als Träger für mindestens eine Foto­ diode. Ein besonderes Trägermaterial, z. B. ein Substrat oder eine Leiterplatte, kann entfallen.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher er­ läutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines strahlenelektrischen Wand­ lers nach der Erfindung, und
Fig. 2 eine Variante des Wandlers gemäß Fig. 1 in einer An­ sicht von unten.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Leuchtstoff 1, insbesondere ein keramischer Szintillator, gezeigt, der auf seiner Unterseite einen c-Si-Fotodiodenchip 2 trägt. Der Fotodiodenchip 2 ist mit Hilfe eines transparenten Klebers 3 mit dem Leuchtstoff 1 verbunden. Die elektrische Kontaktierung des Fotodiodenchips 2 erfolgt mit Hilfe einer Kontaktschicht 4, die eine leitende Verbindung vom Fotodiodenchip 2 zu Kontakten 5, z. B. aus Gold, herstellt, die auf dem Leuchtstoff 1 aufgedampft sind. Von diesen Kontakten aus erfolgt die weitere elektrische Ver­ bindung in nicht dargestellter Weise mit Hilfe von z. B. Gold­ drähten.
Die aktive Seite des c-Si-Fotodiodenchips 2 ist dem Leucht­ stoff 1 zugewandt. Die Kontaktschicht 4 ist als sogenannter Kontakt-Bump ausgebildet, der elektrisch an die Kontakte 5 kontaktiert ist.
Ein Modul gemäß den Fig. 1 und 2 kann z. B. in der Computer­ tomographie oder in Gepäckscannern in einem Kollimator einge­ baut sein. Generell eignet sich aber ein solches Modul für alle Arten von Geräten, in denen Strahlung in elektrische Signale gewandelt wird. In der Fig. 1 deuten die Linien 6 Strahlung an, z. B. Röntgenstrahlung.
Der Fotodiodenchip 2 ist von einer Matrix von Fotodioden ge­ bildet, wobei die Kontakte 5 in entsprechender Anzahl vorge­ sehen sind. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, in der geschilderten Weise nur eine Fotodiode mit einem Leucht­ stoff zu verbinden.

Claims (3)

1. Strahlenelektrischer Wandler mit einem Leuchtstoff (1), der als Träger für mindestens eine c-Si-Fotodiode (2) dient, die mit dem Leuchtstoff (1) mechanisch verbunden ist, wobei die aktive Seite der c-Si-Fotodiode (2) dem Leuchtstoff (1) zugewandt ist und elektrisch mit dort aufgebrachten Kontakt­ bahnen (5) verbunden ist.
2. Wandler nach Anspruch 1, bei dem die c-Si-Fotodiode (2) mit dem Leuchtstoff (1) durch einen transparenten Kleber (3) verbunden ist.
3. Wandler nach Anspruch 1 oder 2, bei denen ein c-Si-Foto­ diodenchip (2) mit einer Vielzahl von c-Si-Fotodioden vorge­ sehen ist, denen die erforderliche Anzahl von Kontaktbahnen (5) auf dem Leuchtstoff (1) zugeordnet ist.
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