Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Her
stellen eines Körperschnittbildes aus der Absorption
ionisierender Strahlen nach dem Oberbegrifft des
Anspruchs 1 (Computertomograph), wie sie z. B. aus der DE-OS 29 09 598 bekannt ist.The invention relates to an arrangement for the manufacture
provide a body sectional image from the absorption
ionizing radiation according to the general concept of
Claim 1 (computer tomograph), as z. B. is known from DE-OS 29 09 598.
Die durch das Körpergewebe zum Teil absorbierte und
damit informationsbehaftete Strahlung, beispielsweise
Röntgen- oder Gammastrahlung, wird von den Detektoren
in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die Strahlungs
quelle kann einen fächerförmigen Strahl liefern, dem
ein Detektorsystem mit einer großen Anzahl von Detek
toren zugeordnet ist. Die Strahlungsquelle wird mit dem
Detektorsystem in der Schnittebene um den zu unter
suchenden Körper geschwenkt. Ferner kann auch ein
ruhendes Detektorsystem vorgesehen sein, dessen Detekto
ren in der Schnittebene um den zu untersuchenden Körper
angeordnet sind. In dieser Anordnung führt nur noch die
Strahlungsquelle eine Bewegung um den Körper aus. Aus
den gewonnenen Meßsignalen wird die gesuchte Verteilung
der Absorption des Körpergewebes in den einzelnen Bild
elementen berechnet und daraus das Bild aufgebaut. Zu
diesem Zweck werden die Meßwerte in einer Elektronik
verarbeitet und gespeichert und am Ende der Meßwert
erfassung das Körperschnittbild ausgedruckt oder auf
einem Bildschirm sichtbar gemacht. In der Detektor
anordnung kann beispielsweise die Röntgenstrahlung umgewandelt
werden in Lichtstrahlung, die mit Photodetektoren gemessen wer
den kann. Ferner kann auch eine Kombination von Szintillatoren
mit Photomultipliern vorgesehen sein oder die Röntgenstrahlen
können mit Xenon-Ionisationskammern gemessen werden.The part absorbed by the body tissue and
radiation containing information, for example
X-ray or gamma radiation, is from the detectors
converted into an electrical signal. The radiation
source can provide a fan-shaped beam, the
a detector system with a large number of detec
is assigned to gates. The radiation source is with the
Detector system in the cutting plane around the bottom
searching body pivoted. Furthermore, a
resting detector system can be provided, the detector
ren in the sectional plane around the body to be examined
are arranged. In this arrangement only leads
Radiation source a movement around the body. Out
The distribution obtained is the measurement signals obtained
the absorption of body tissue in each picture
calculated elements and used them to build the picture. To
For this purpose, the measured values are stored in electronics
processed and saved and at the end the measured value
capture the body section printed or on
made visible on a screen. In the detector
For example, the arrangement can convert the x-rays
are measured in light radiation using photodetectors
that can. A combination of scintillators can also be used
be provided with photomultipliers or the X-rays
can be measured with xenon ionization chambers.
Es ist bekannt, daß zur Messung ionisierender Strahlen Halblei
terdetektoren, beispielsweise mit einem Halbleiterkörper aus
hochreinem Germanium oder Cadmiumtellurid CdTe sowie Quecksil
berjodid HgJ2, verwendet werden können. Mit solchen Detektoren
erhält man größere Meßsignale, eine größere Stabilität der Meß
werte und durch die dichtere Packung der Detektorelemente auch
ein höheres Auflösungsvermögen. Eine Detektoranordnung aus
hochreinem Germanium muß jedoch auf die Temperatur von flüssi
gem Stickstoff gekühlt werden. Bei Zimmertemperatur betriebene
Detektoren mit einem Halbleiterkörper aus Cadmiumtellurid zei
gen Instabilitätseffekte sogenannte Speichereffekte.
Diese
Speichereffekte bewirken bei der Messung der in der
Computertomographie üblichen gepulsten Röntgenstrahlung, daß
die Abfallflanke des Detektorsignals nicht dem Röntgenimpuls
folgt, sondern in einen flachen Teil übergeht, der im allgemei
nen wesentlich länger dauert als eine Pause der Impulsfolge.
Dadurch "stocken" sich die Impulse einer Impulsfolge auf und
ihre Größe ist somit nicht mehr proportional der Strahlungs
dosis. Man kann zwar die Wirkung dieses Nachklingens durch
elektronische Maßnahmen vermeiden; dies ist jedoch verhältnis
mäßig aufwendig und mit Schwierigkeiten verbunden (Journal of
Computer Assisted Tomographie, Nov. 1978, Seiten 586 bis 593,
Raven Press, New York; DE-OS 29 09 598).It is known that semiconductor detectors for measuring ionizing radiation can be used, for example with a semiconductor body made of high-purity germanium or cadmium telluride CdTe and mercury berod iodide HgJ 2 . With such detectors, one obtains larger measurement signals, greater stability of the measurement values and, due to the denser packing of the detector elements, also a higher resolution. A detector arrangement made of high-purity germanium must, however, be cooled to the temperature of liquid nitrogen. Detectors operated at room temperature with a semiconductor body made of cadmium telluride show instability effects, so-called memory effects. When measuring the pulsed X-rays that are common in computer tomography, these memory effects cause the falling edge of the detector signal not to follow the X-ray pulse, but to pass into a flat part that generally takes considerably longer than a pause in the pulse train. This "builds up" the impulses of a pulse sequence and its size is therefore no longer proportional to the radiation dose. One can avoid the effect of this reverberation by electronic measures; However, this is relatively expensive and associated with difficulties (Journal of Computer Assisted Tomography, Nov. 1978, pages 586 to 593, Raven Press, New York; DE-OS 29 09 598).
Es ist ferner bekannt, daß die Verwendbarkeit von Halbleitern
aus Cadmiumtellurid CdTe abhängig ist vom Verfahren ihrer Her
stellung. Cadmiumtellurid, das aufgewachsen ist aus einer mit
Indium dotierten und mit Tellur angereicherten Lösung, zeigt
keine Polarisationseffekte und seine Wirksamkeit als Zähler
nimmt mit steigender Temperatur zu, weil mehr Ladungsträger aus
tiefen Haftstellen ausgelöst werden. Seine Verwendung als De
tektor ist jedoch durch die Auswirkungen der Haftstellen be
grenzt (IEEE Trans. on Nuclear Science, Vol. NS-21, 1974,
No. 1, Seiten 315 bis 321).It is also known that the usability of semiconductors
from cadmium telluride CdTe depends on the method of its manufacture
position. Cadmium telluride, which grew up with a
Indium doped and tellurium enriched solution
no polarization effects and its effectiveness as a counter
increases with increasing temperature because more charge carriers are removed
deep detention points are triggered. Its use as a De
However, tector is affected by the impact of detention
limits (IEEE Trans. on Nuclear Science, Vol. NS-21, 1974,
No. 1, pages 315 to 321).
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine
Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1
anzugeben, in der die ionisierende Strahlung ohne
Zwischenumwandlung in Licht direkt in elektrische
Ladungsträger umgewandelt werden kann. Die Größe des
daraus resultierenden elektrischen Impulses soll
proportional der Strahlungsdosis sein. Die Erfindung
beruht auf der Erkenntnis, daß die Speichereffekte auf
der Wirkung von Haftstellen (traps) im Halbleiterkörper
beruhen.The invention is based on the object
Arrangement according to the preamble of claim 1
specify in which the ionizing radiation without
Intermediate conversion from light directly to electrical
Charge carriers can be converted. The size of the
resulting electrical pulse should
be proportional to the radiation dose. The invention
is based on the knowledge that the memory effects
the effect of traps in the semiconductor body
are based.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing feature of claim 1.
Die erhöhte Temperatur der
Halbleiterkörper kann vorzugsweise wenigstens 60°C,
insbesondere wenigstens 70°C, betragen. Bei diesen
Temperaturen tritt das erwähnte Nachklingen der Detek
torimpulse nicht mehr auf.The increased temperature of the
Semiconductor body can preferably at least 60 ° C,
in particular at least 70 ° C. With these
The above-mentioned echo of the Detek occurs at temperatures
gate impulses no longer.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die
Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbei
spiel einer Anordnung zum Herstellen eines Körper
schnittbildes nach der Erfindung schematisch veran
schaulicht ist.To further explain the invention reference is made to the
Drawing referred to, in which an execution
play an arrangement for making a body
Sectional image according to the invention schematically
is easy to see.
In der Figur ist eine Strahlungsquelle 2 für ionisie
rende Strahlen, beispielsweise Röntgenstrahlen, vorge
sehen, die einen fächerförmigen Strahl liefert, der in
der Figur gestrichelt angedeutet und mit 4 bezeichnet
ist. Diese Strahlung durchsetzt den Körper 6 eines
Patienten, der auf einem Tisch 8 liegt, und von dem ein
Körperschnittbild angefertigt werden soll. Die Strah
lungsquelle 2 ist um den Körper 6 schwenkbar angeordnet,
wie es durch einen nicht näher bezeichneten Pfeil ange
deutet ist, so daß der Körper 6 nacheinander von
Strahlen verschiedener Richtung durchsetzt wird. Ein
unbewegliches Detektorsystem 10 enthält Detektoren 12
aus Cadmiumtellurid, die mit einem geringen Abstand a
von beispielsweise weniger als 1 mm derart nebenein
ander angeordnet sind, daß sie einen Vollwinkel in der
Körperschnittebene bilden. Zur Herstellung einer wähl
baren konstanten Temperatur von vorzugsweise etwa 70°C
kann das Detektorsystem 10 mit einer Heizeinrichtung 14
versehen sein, die beispielsweise eine induktive Heiz
einrichtung oder eine Widerstandsheizung sein kann und
mit dem Detektorsystem 10 in einem Gehäuse 16 angeordnet
ist. Die Heizung ist in der Figur als Heizwendel ange
deutet, die sich über den gesamten Umfang des Detektor
systems 10 erstrecken kann und deren elektrische
Anschlüsse in der Figur zur Vereinfachung nicht darge
stellt sind. Mit Hilfe der Heizeinrichtung 14 wird das
Detektorsystem 10 auf eine Temperatur eingestellt, die
vorzugsweise veränderbar sein kann. Zu diesem Zweck
kann die Heizeinrichtung 14 mit einer in der Figur
nicht dargestellten Steuer- oder Regeleinrichtung ver
sehen sein.In the figure, a radiation source 2 for ionizing rays, for example X-rays, is provided, which provides a fan-shaped beam, which is indicated by dashed lines in the figure and is designated by 4 . This radiation passes through the body 6 of a patient, which lies on a table 8 and from which a body sectional image is to be taken. The radiation source 2 is arranged pivotably about the body 6 , as indicated by an unspecified arrow, so that the body 6 is successively penetrated by rays of different directions. An immovable detector system 10 contains detectors 12 made of cadmium telluride, which are arranged next to one another with a small distance a of, for example, less than 1 mm in such a way that they form a full angle in the body section plane. To produce a selectable constant temperature of preferably about 70 ° C., the detector system 10 can be provided with a heating device 14 , which can be an inductive heating device or a resistance heater, for example, and is arranged with the detector system 10 in a housing 16 . The heater is indicated in the figure as a heating coil, which can extend over the entire circumference of the detector system 10 and whose electrical connections are not shown in the figure for the sake of simplicity. With the aid of the heating device 14 , the detector system 10 is set to a temperature which can preferably be changed. For this purpose, the heating device 14 can be seen ver with a control or regulating device, not shown in the figure.