DE2609626A1 - Strahlennachweisvorrichtung - Google Patents

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, 2000 HMBURG 1, STEINDAMM 94

¹¹ Strahl ennachwe i svorr i chtung"

Bei der sogenannten Computer-Tomography wird das Bild einer Querschnittebene dadurch erhalten, daß die Absorption eines Körpers in dieser Ebene aus verschiedenen Positionen und unter verschiedenen Winkelstellungen gemessen wird (vgl. z.B. DT-OS 19 41 433). Bei modernen Geräten zur Herstellung von Computer-Tomographyn erfolgt diese Messung dadurch, daß ein Strahlenbündel ausgeblendet wird, das den gesamten Untersuchungsbereich durchsetzt und gleichzeitig von einer Vielzahl hinter dem Untersuchungskörper angeordneter Detektoren

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gemessen wird. Bei diesen Geräten können Szintillationsdetektoren mit nachgeschaltetem Fotomultiplxer nicht verwendet werden - wie noch bei den Geräten mit lediglich einem oder wenigen Detektoren möglich - , weil dadurch der Aufwand zu hoch wird und weil die Empfindlichkeit derartiger Detektoren relativ starken Schwankungen ausgesetzt ist, wodurch sich Meß- und Rekonstruktionsfehler ergeben.

Die Erfindung geht daher aus von einer Strahlennachweisvorrichtung mit wenigstens einem in bezug auf einen Strahler fest angeordneten Strahlendetektor, der eine mit einem isolierenden Medium gefüllte Kammer mit auf den Strahler ausgerichteten ebenen Elektroden enthält, wobei der Detektor im Bereich des iltwnsend-Plateaus betrieben wird (ionisationskammerbetrieb) .

Bei einem derartigen Detektor muß eine bestimmte Driftzeit T zwischen zwei Messungen verstreichen, damit das Ausgangssignal eines Detektors exakt einer der beiden Messungen zugeordnet werden kann. Diese Driftzeit T ist die Zeit, die von den strahlungsinduzierten Ionen maximal benötigt wird, um an die Elektroden zu gelangen. Sie entspricht der Abklingzeit nach Abschalten der Strahlung oder etwa auch der reziproken "Grenzfrequenz" des Detektors. Sie berechnet sich näherungsweise nach der Formel T = d //uU. Dabei ist #u die Ionenbeweglichkeit unter Normalbedingungen, ü die zwischen der Hochspannungselektrode und der Sammelelektrode angelegte Spannung und d der Abstand zwischen diesen Elektroden. Bei Gasen ist die Ionenbeweglichkeit dem Gasdruck ρ umgekehrt proportional, so daß bei Gasen die Driftzeit T dem Gasdruck proportional ist.

Die Ionenbeweglichkeit ist durch die Wahl des Mediums in der Kammer festgelegt. Im allgemeinen wird man ein Medium mit möglichst hoher Ordnungszahl wählen, z.B. Xenon, um die Quantenausbeute zu erhöhen. Der Druck ρ darf nicht erniedrigt werden, da die Quantenabsorption mit dem Druck abnimmt. Die Verringerung der Driftzeit T durch Vergrößerung der zwischen

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den Elektroden angelegten Spannung U ist nur in dem Maße möglich, wie die Spannung heraufgesetzt werden kann, ohne daß es an irgendeiner Stelle der Kammer durch Elektronenstoßionisation zur Ausbildung von Ladungsträgerlawinen kommt (in diesem Fall arbeitet der Detektor wie ein Proportionalzählrohr). Diese Lawinenbildung muß nämlich vermieden werden, da sie das Signal-Rauschverhältnis verschlechtert und da durch sie funkenartige Entladungen induziert werden können, die die Messungen völlig verfälschen und die hochempfindlichen elektronischen Bauteile zur Signalverarbeitung zerstören können. Schließlich ist es nicht ohne weiteres möglich, die Driftzeit T durch Verringerung des Elektrodenabstandes d zu verringern, weil der Elektrodenabstand gleichzeitig die wirksame Meßfläche des Detektors bestimmt. Verringert man aber die wirksame Meßfläche, dann muß die Zahl der Messungen im umgekehrten Verhältnis erhöht werden, damit der gesamte Untersuchungsbereich erfaßt wird. Dadurch wird zugleich auch die räumliche Auflösung einer derartigen Anordnung verbessert, jedoch ergibt sich dann eine solche Vielzahl von Meßwerten, daß der zeitliche und materielle Aufwand zur Rekonstruktion der Absorptionsverteilung in der Ebene aus diesen Meßwerten erheblich steigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einer Strahlennachweisvorrichtung der eingangs genannten Art die Driftzeit T zu verringern bzw. die obere Grenzfrequenz zu erhöhen, ohne die Spannung, den Druck oder die wirksame Meßfläche eines Detektorelementes zu ändern..

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß pro Detektor zwei Hochspannungselektroden vorgesehen sind, zwischen denen eine Sammelelektrode angeordnet ist.

Die Erfindung basiert auf der Überlegung, daß im Realfall eines Ionisationskammerdetektors (oder eines ganzen Feldes solcher Detektoren) die höchsten elektrischen Feldstärken nicht im Bereich des homogenen Feldes zwischen den Elektroden auftritt, sondern im inhomogenen Bereich, insb. zwischen den Rändern

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der Hochspannungselektrode und der Umgebung, z.B. dem geerdeten Gehäuse. In diesem Bereich darf das elektrische Feld nicht erhöht werden» damit keine Lawinenbildung auftritt. Jedoch kann die Feldstärke im homogenen Bereich erhöht werden, und dies erfolgt dadurch, daß anstelle einer Hochspannungs- und einer Sammelelektrode, wie bei den üblichen Ionisationskammern, zwei Hochspannungselektroden verwendet werden, zwischen denen eine Sammelelektrode angeordnet ist. Bei einer erfindungsgemäßen Detektoranordnung, bei der der Abstand zwischen den Hochspannungselektroden genauso groß ist wie der Abstand zwischen der Hochspannungs- und der Sammelelektrode bei einem üblichen Detektor, ist die wirksame Meßfläche praktisch nicht verändert. Jedoch wird die elektrische Feldstärke (U/d) im homogenen Bereich verdoppelt und der Elektrodenabstand wird halbiert, so daß die Driftzeit T um den Faktor 4 herabgesetzt wird.

Durch die Erfindung wird die Driftgeschwindigkeit erhöht und der Driftweg der Ionen verkürzt. Dadurch verringert sich die Volumenrekombination der Ladungsträger, die besonders bei einem flüssigkeitsgefüllten Detektor problematisch ist. Die Erfindung bewirkt also auch eine Verbesserung der Linearität zwischen einfallender Strahlung und der Amplitude des Ausgangssignals dadurch, daß die Rekombination und Raumladungseffekte verringert werden. Dies ist wichtig, denn bei den Geräten der eingangs erwähnten Art ist eine nur geringe und definierte Abweichung vom linearen Verhalten über mindestens drei Dekaden einfallende Quantendichte zulässig.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Grenzfrequenz noch weiter erhöht werden dadurch, daß zwischen den HochspannungsäLektroden zwei Sammelelektroden vorgesehen sind und daß zwischen jeweils zwei Sammelelektroden eine Hochspannungselektrode vorgesehen ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung, die sich besonders für solche Geräte eignet, bei denen die Strahlung hinter dem Objekt

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gleichzeitig mit einer Vielzahl von Detektoren gemessen wird, sieht vor, daß in einer gemeinsamen Kammer mit einer der Anzahl der Detektoren entsprechenden Anzahl von Strahleneintrittsfenstern auf der dem Strahler zugewandten Seite der Kammer beiderseits eines jeden Strahlenfensters jeweils eine Hochspannungslektrode senkrecht zur Hauptausdehnungsrichtung der Kammer angeordnet ist und diß zwischen den Hochspanmmgselektroden im Bereich des Strahleneintrittsfensters die Saamelelektrode angeordnet ist und daß - wenigstens bei einer Gasfüllung der Kammer - die Elektroden so angeordnet sind oder so ausgebildet sind, daß die Gasverteilung in der Säumer durch die Elektroden nicht beeinflußt wird. Bei einer derartigen Strahlennachweisvorrichtung herrscht zwischen Hochspannungsund Sammelelektroden jeweils derselbe Potentialunterschied und derselbe Druck des Isoliermediums, so daß alle Detektoren die gleiche Empfindlichkeit haben; dies ist aber erforderlich, wenn Rekonstruktionsfehler vermieden werden sollen·

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 den wesentlichen Teil einer Parallelplatten-Ionisationskammer,

Fig· 2 den entsprechenden Teil eines erfindungsgemaSen Sixahlendetektors,

Fig. 3 die Arbeitspunkte der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Detektoren im I-E-Kennlinienfeld,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Vielzahl von in einer Reihe angeordneten Detektoren in einer einzigen Kammer,

Fig. 5 das gleiche Ausführungsbeispiel wie in Fig. 4, jedoch in perspektivischer Darstellung.

Der in Fig. 1 dargestellte bekannte Strahlendetektor und das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeigpiel eines erfindungsgemäöen Strahlendetektors besitzen je ein Gehäuse 1 (die Zeichnung läßt nur die obere und die untere Seitenwand erkennen), das hermetisch abgeschlossen ist. Eine Blende 2 aus PHD 76-044 709837/0187 "⁶~

strahlenabsorbierendem Material ist mit einer Ausnehmung versehen, die das Strahleneintrittsfenster 3 für die vertikal einfallende nachzuweisende Strahlung bildet.

Der bekannte Strahlendetektor besitzt jedoch nur eine HochspannungaaLektrode 4, die mit dem Hochspannungsausgang eines einpoligen Hochspannungsgenerators 6 verbunden ist und auf der einen Seite des Strahleneintrittsfensters 3 angeordnet ist und eine auf der anderen Seite des Strahleneintrittsfensters angeordnete Sammelelektrode 5, die über einen Widerstand 7 mit Erde verbunden ist. - Demgegenüber besitzt der erfindungsgemäße Strahlendetektor zwei Hochspannungselektroden 4, die beiderseits des Strahleneintrittsfensters angeordnet sind, und dazwischen, d.h. in der Mitte des Strahleneintrittsfensters, die Sammelelektrode 5. Alle Elektroden sind über isolierende Durchführungen 8 durch die Gehäusewand geführt.

In dem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse befindet sich ein Isoliermedium, das eine möglichst hohe Ordnungszahl aufweisen sollte und - falls es sich um ein Gas handelt - unter hohem Druck stehen sollte, damit ein relativ großer Anteil der einfallenden Strahlung auch absorbiert wird und zu einem lonisationsvorgang führt, der dann nachgewiesen werden kann. Geeignet ist beispielsweise Xenon oder Krypton oder Brom enthaltende Fluorkohlen-Wasser-Stoffe, es kann aber auch ein flüssiges Isoliermedium verwendet werden. Bei Verwendung von Xenon sollte das Produkt aus dem Gasdruck ρ und dem Abstand der Gehäusewand 1 (siehe Fig. 1) ungefähr 100 bar · cm betragen oder noch größer sein, damit ein hoher Anteil der einfallenden Quanten auch nachgewiesen werden kann.

Wenn die erfindungsgemäße S tr ahleiinachwe is vorrichtung bei einem Gerät für die Computer-Tomography benutzt wird, befindet sich die Uhtersuchungsebene in der Zeichenebene. Dann bestimmt die Breite des Strahleneintrittsfensters bzw. der Abstand der Hochspannungselektroden die größte noch aufzulösende Raumfrequenz. Sie entspricht etwa dem Kehrwert des Abstandes (d).

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Wird beispielsweise gefordert, daß Details in der Untersuchungsebene mit Abmessungen bis herab zu 4 mm noch aufgelöst werden sollen, dann darf der Abstand d höchstens 4 mm betragen. Die Abmessung 1 ist demgegenüber wesentlich größer, d.h. in der Praxis müssen die Elektroden viel dichter beisammenliegen als in der Zeichnung dargestellt.

Es ist klar, daß der Teil der Strahlung, der direkt von der Sammelelektrode 5 absorbiert wird, für die Messung verlorengeht. Deshalb sollte diese Elektrode möglichst dünn sein. Es kann beispielsweise eine dünne Metallfolie verwendet werden, die über Isolatoren am Gehäuse befestigt ist, oder eine mit dem Gehäuse verbundene Isolierfolie, die beidseitig mit einem leitenden Belag bedampft ist. Die Verbesserung, die die Erfindung gegenüber der bekannten Ausführungsform nach Fig. 1 bringt, wird nachstehend von Fig. 3 erläutert. Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit des über die Sammelelektrode fließenden Ladungsträgerstromes von der elektrischen Feldstärke bei konstantem Druck und konstanter Strahlungsintensität. Man erkennt, daß der Ladungsträgerstrom zunächst mit steigender Feldstärke zunimmt. Dies ist dadurch bedingt, daß die Zeit, während der sich ein durch Ionisation erzeugter Ladungsträger maximal zwischen den Elektroden aufhalten kann und während er es auch rekombinieren kann, um so kurzer wird, je höher die Feldstärke ist. - Oberhalb einer bestimmten Feldstärke steigt mit wachsender Feldstärke der Ladungsträgerstrom praktisch nicht mehr an. Dies ist darauf zurückzuführen, daß dann praktisch jedes voneinander getrennte Ladungsträgerpaar die Elektrode ohne vorherige Rekombination erreichen kann. Dieser Arbeitsbereich wird auch als Townsend-Plateau bezeichnet und in diesem Bereich arbeitet auch die erfindungsgemäße Kammer. An diesem Bereich schließt sich ein weiterer Bereich an, in dem der Ladungsträgerstrom mit steigender Feldstärke steil ansteigt. In diesem Feldstärkebereich ergeben sich Lawineneffekte, wobei durch die primär erzeugten Ladungsträger eine Vielzahl von Sekundärladungsträgern erzeugt werden, die ihrerseits zu weiteren Ionisationsvorgängen führen können.

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In diesem Bereich ist der Ladungsträgerstrom sehr stark von Schwankungen der Feldstärke, d.h. also von der Elektrodenspannung, abhängig, und deshalb darf die Feldstärke, bei der die Ladungsträgervervielfachung einsetzt, an keiner Stelle des Strahlendetektors überschritten werden. Die höchsten Feldstärken treten aber im Bereich des oberen oder des unteren in der Nähe der Gehäusewand befindlichen Randes der Hochspannungselektrode auf, weil die Gehäusewand leitend und geerdet ist bzw. mit einem leitenden geerdeten Belag versehen ist. Die Spannung U muß daher so bemessen sein, daß die elektrische Feldstärke im Bereich des inhomogenen Streufeldes an den Kanten der Hochspannungselektrode den durch den Punkt c am Ende des Townsend-Plateaus definierten maximalen Wert nicht überschreitet.

Die Feldstärke im homogenen Feldbereich, d.h. zwischen den ebenen Elektroden - und diese ist für die obere Grenzfrequenz bestimmend - , ist gegeben durch den Quotienten aus der Spannung U und dem Abstand zwischen den Elektroden, der in Fig. 1 durch die Größe d und in Fig. 2 durch die Größe d/2 gegeben ist. Daraus resultieren die in Fig. 3 dargestellten Arbeitspunkte A für den Detektor nach Fig. 1 und B für den Detektor nach Fig. 2. Man erkennt, daß bei dem Detektor nach Fig. 2 die elektrische Feldstärke doppelt so groß ist wie bei dem Detektor nach Fig. 1, und da der Plattenabstand nur halb so groß ist, resultiert daraus eine Verkürzung der Driftzeit T auf ein Viertel bzw. eine Erhöhung der oberen Grenzfrequenz um den Faktor 4.

Aufgrund des Feldverlaufes an den Enden der Hochspannungselektroden bewegt sich ein Teil der Ladungsträger nicht zu den Sammelelektroden, sondern zur Gehäusewand. Sie influen- zieren dabei einen Strom im Gehäuse bzw. sie werden vom Gehäuse aligesammelt. Dadurch ergibt sich eine Verringerung der Empfindlichkeit. Besonders gravierend ist dieser Effekt im Bereich des Strahleneintrittsfensters, weil dort, die Intensitat der Röntgenstrahlung, die mit der Eindringstufe exponen-

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tiell abnimmt, noch am größten ist.

Um diesen Effekt in seinen Auswirkungen zu reduzieren, ist eine zusätzliche Elektrode 12 unmittelbar auf dem Fenster (oder auf der Strahleneintrittsfläche des empfindlichen Detektorvolumens) vorgesehen, die die Strahlung praktisch nicht schwächt. Die Elektrode besteht aus einem aufgedampften Metallbelag von etwa der Ausdehnung des Querschnittes des einfallenden Strahlenbündels. Wenn das Fenster nicht schon isolierend wirkt, wird eine Isolierfolie 13, die mit der gewünschten Elektrodenanordnung bedampft ist, verwendet. Die elektrische Verbindung der einzelnen metallisierten Beläge mit der Sammelelektrode erfolgt (z.B. an ein, zwei Stellen außerhalb des Strahlenbündels, um Absorption und strahlungsbedingte Zersetzung zu vermeiden) mit einen leitfähigen Silikonfett. Dadurch wird die Sammelelektrode jetzt (im Schnittbild) zu einem schmalen "T" ergänzt. Dadurch wird ein erheblicher Teil der nicht direkt auf die Sammelelektrodai gelangenden Ladungsträger eingefangen und über die Sammelelektrode abgeführt.

Wenn der Xenonfüllung des Detektors eine geringe Menge (3 Volumenprozent oder weniger) eines Gases zugesetzt wird, das eine hohe Anlagerungswahrscheinlichkeit für Elektronen aufweist, z.B. SFg oder C₂Cl^ oder Zyklooktatetraen (CqHq), dann wird die Lawinenbildung erschwert, weil die freien Ladungsträger von dem zugesetzten Gas zum Teil eingefangen werden, so daß die außen angelegte Spannung U heraufgesetzt werden kann, ohne daß es zur Lawinenbildung kommt. Dadurch kann die maximale Laufzeit T der freien Ladungsträger noch weiter verkürzt werden bzw. die obere Grenzfrequenz kann noch weiter heraufgesetzt werden.

Eine andere Möglichkeit zur Heraufsetzung der oberen Grenzfrequenz besteht darin, arfibelle einer Sammelelektrode zwei oder mehr Sammelelektroden zwischen den äußeren Hochspannungselektroden vorzusehen. Dann muß zwischen jeweils zwei Sammel- ' elektroden eine Hochspannungselektrode eingeschaltet sein, PHD 76-044 - - 10 -

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wobei der Abstand zwischen jeweils einer Hochspannungselektrode und einer Sammelelektrode stets gleich sein soll. In diesem Fall verschiebt sich der Arbeitspunkt im homogenen Feld auf der in Fig. 3 dargestellten Kennlinie noch weiter nach rechts, d.h. die Feldstärke nimmt noch weiter zu, und der Elektrodenabstand nimmt noch weiter ab, so daß die maximale Laufzeit eines Ladungsträgers noch weiter verkürzt bzw. die obere Grenzfrequenz noch weiter erhöht wird. Je höher die Feldstärke ist und je kürzer der Plattenabstand ist, desto geringer ist auch die Rekombinationswahrscheinlichkeit. Infolgedessen besteht zwischen der Quantenflußdichte und dem Ausgangssignal des Strahlendetektors über einen größeren Bereich der Quantenflußdichte ein linearer Zusammenhang.

Um zu vermeiden, daß Leckströme zwischen einer Hochspannungselektrode und einer Sammelelektrode das Meßergebnis verfälschen bzw. die Empfindlichkeit begrenzen, können mit dem Gehäuse elektrisch leitend verbundene geerdete sog. Guard-Elektroden vorgesehen sein, die diese Leckströme abziehen, so daß sie nicht im Meßkreis wirksam werden können.

Der erfindungsgemäße Detektor eignet sich insbesondere dazu, bei einer Anordnung zur Durchführung der Computer-Tomography verwendet zu werden, bei der die Strahlung von mehreren Detektoren gleichzeitig erfaßt wird, weil dieser Detektor relativ preiswert ist und eine genügend hohe (zeitliche) Grenzfrequenz aufweist. Außerdem läßt sich mit einfachen Mitteln erreichen, daß sämtliche Detektoren praktisch dieselbe Empfindlichkeit haben, was gerade für diesen Anwendungsfall besonders wichtig ist. Die Strahlennachweisvorrichtung umfaßt bei diesem Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 4 und 5) mehrere Strahlendetektoren, besitzt jedoch nur ein einziges Gehäuse 1, das(ie Hochspannungsäektroden 4 und die Sammelelektroden 5 umschließt und das darin enthaltene Isoliermedium, z.B. Xenon, hermetisch abschließt. Vor dem Gehäuse (in bezug auf die einfallende Strahlung) ist wiederum eine Blendenanordnung 2 angeordnet, die jedoch eine Vielzahl von Strahleneintrittsfenstern 3 PHD 76-044 " - 11 -

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aufweist. Beiderseits eines Strahleneintrittsfensters sind wiederum zwei Hochspannungselektroden 4 angeordnet, zwischen denen sich eine Sammelelektrode 5 befindet, wobei Elektrodenanschlüsse über Gehäusedurchführungen 8 nach außen geführt sind. Ein Detektor wird dabei jeweils durch zwei Hochspannungselektroden und eine Sammelelektrode gebildet, und jede Hochspannungselektrode ist zwei benachbarten Detektoren gemeinsam.

Die Sammelelektrode 5 kann aus einer dünnen Isolierfolie (z.B. 50 /um Polyesterfolie) bestehen, die beidseitig mit dünnen Metallbelägen versehen ist (z.B. Aluminium, in Vakuum aufgedampft). Diese Beläge bedecken entsprechend der Querschnittfläche des Strahlenbündels nur ein Teil der Folie; um die aufgebrachten elektrisch leitenden Elektrodenflächen 9 (Fig. 5) herum bleibt ein Gebiet 10 der Folie isolierend, der verbleibende Rest 11 der Oberfläche kann dann mit einem weiteren leitenden Belag versehen werden, der zum einen die bekannte Funktion einer geerdeten Schutzelektrode hat zur Unterdrückung von Oberflächenleckströmen zwischen Sammelelektrode und HcchspannungsaLektrode und zum anderen die Homogenität des elektrischen Feldes verbessert.

Werden die Hochspannungselektroden aus einem Material hergestellt, das die Fluoreszenzstrahlung des Gases oder der Flüssigkeit gut absorbiert, so wird das "Übersprechen" (Diaphotie) von einem Detektor auf die nächsten Detektoren der Strahlennachweisvorrichtung auf ein Minimum reduziert.

Wenn die Elektroden so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie die Verschiebung des Isoliermediums zwischen den Detektoren nicht behindern, muß sich in sämtlichen Detektoren derselbe Druck einstellen. Werden Elektrodenfolien mit genügender mechanischer Stabilität verwendet, z.B. gespannte Folien, können auch kompliziertere Elektrodenanordnungen realisiert werden. Z.B. können auf einer Folie zwei Sammelelektroden nebeinander (Fig. 5) bzw. in Richtung senkrecht zur Zeichenebene hintereinander (Fig. 4) aufgebracht werden.

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Wenn Jede dieser Sammelelektroden mit einem eigenen Meßkreis versehen wird, ergibt sich ein System mit zwei unmittelbar nebeneinander liegenden Detektorreihen, das bei Vorrichtungen zur Durchführung der Computer-Tomography dazu benutzt werden kann, die Absorption in zwei benachbarten Ebenen zu ermitteln,

Bei der in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellten Strahlennachweisvorrichtung sind die dem Strahleneintrittsfenster zugewandte und die abgewandte Seite des Gehäuses eben, und die Elektroden sämtlicher Detektoren sind zueinander parallel. Die Elektroden sind dabei nur dann exakt auf den Strahler ausgerichtet, wenn dieser sehr weit von der Strahlennachwe is vorrichtung entfernt angeordnet ist. In der Praxis läßt sich diese Forderung aber nicht einhalten, was u.U. dazu führen kann, daß die Empfindlichkeit eines Detektors der Strahlennachweisvorrichtung von seiner Lage in bezug auf den Strahler abhängt. Um dieses zu vermeiden, kann die Strahlennachweisvorrichtung mit einem Gehäuse versehen sein, dessen dem Strahler zu- und abgewandte Gehäusewände um den Strahler kreisbogenförmig gekrümmt sind. Die Strahlennachweisvorrichtung kann aber auch aus mehreren Baugruppen zusammengesetzt sein, von denen jede eine vergleichsweise kleine Anzahl von Detektoren enthält und mit ebenen Gehäusewänden versehen ist, wie in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt, wobei jede Baugruppe für sich auf den Strahler ausgerichtet v/ird, so daß der Kreisbogen durch einen Polygonzug angenähert wird. Die ein^Lnen Baugruppen müssen dann miteinander über Schläuche, Rohre o.dgl., verbunden sein, damit Druckunterschiede und damit Empfindlichkeitsunterschiede zwischen verschiedenen Baugruppen vermieden werden.

PATENTANSPRÜCHE; PHD 76-044 - 13 -

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Leerseife

Claims (1)

1. i-ATKNTANSPRÜCHE:

   ,,» Strahlennachweisvorrichtung mit wenigstens einem in bo«uß auf einen Strahler fest angeordneten Strahlendetektor, iit»r in einer mit einem Isoliermedium gefüllten Kammer auf den Strahler ausgerichtete ebene Elektroden enthält, wobei der Detektor im Bereich des Townsend-Plateaus arbeitet, dadurch »^kennzeichnet, daß in der Kammer zwei Hochspannungsäektroden (A) vorgesehen sind,zwisehen denen eine Sammelelektrode (5) angeordnet ist.

   2. Strahlennachweisvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kammer mit einem Gas, vorzugsweise Xenon_f gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gas ein weiteres Gas zugesetzt ist, das eine hohe Anlagerungswahrscheinlichkeit für Elektronen aufweist.

   3. Strahlennachweisvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Detektoren, dadurch gekennzeichnet, daß in einer gemeinsamen Kammer mit einer der Anzahl der Detektoren entsprechenden Anzahl von Strahleneintrittsfenstern auf der dem Strahler zugewandten Seite der Kammer beiderseits eines Strahlenfensters jeweils eine Hochspannungselektrode senkrecht zur HaupterStreckungsrichtung der Kammer angeordnet ist und daß zwischen den Hochspannungselektroden im Bereich des Strahleneintrittsfensters die Sammelelektrode angeordnet ist und daß - zumindest bei einer Gasfüllung der Kammer - die Elektroden so angeordnet oder so ausgebildet sind, daß die Gasverteilung in der Kammer durch die Elektroden nicht behindert wird.

   '*. Strahlennachweisvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere, in oiner gemeinsamen Ebene und in bezug auf die einfallende Strahlung nebeneinander liegende Sammelelektroden vorgesehen Rind, deren Gesamtfläche der Fläche einer Hochspannungselektrode entspricht.

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   ORIGINAL INSPECTED

   5. Strahlennachweisvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Hochspannungselektroden zv/ei oder mehr in verschiedenen Ebenen angeordnete Sammelelektroden vorgesehen sind und daß zwisehen jeweils zwei Sammelelektroden eine Hochspannungselektrode vorgesehen ist.

   6. Strahlennachweisvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungsiektroden aus solchem Material bestehen und ihre Dicke so bemessen ist, daß die im Detektorraum erzeugte Fluoreszenzstrahlung im wesentlichen durch die Hochspannungselektroden absorbiert wird.

   7. Strahlennachweisvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Elektrode (12) vorgesehen ist, die - gegebenenfalls unter Zwischenfügung einer Isolierfolie (13) - auf dem Strahleneintrittsfenster und ungefähr symmetrisch zur Sammelelektrode angeordnet ist und mit dieser elektrisch leitend verbunden ist.

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