DE3141997A1

DE3141997A1 - X-ray-sensitive image converter

Info

Publication number: DE3141997A1
Application number: DE19813141997
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Haendle; Gerhard Dipl.-Phys. 8521 Poxdorf Kühn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-10-22
Filing date: 1981-10-22
Publication date: 1983-05-05

Abstract

The invention relates to an X-ray-sensitive image converter (1 to 6) having a number of FETs on at least one semiconductor wafer (4) which exhibits a substrate (17) into which operating electrodes (18, 19) have been diffused and on which an insulating layer (20) is deposited which carries conducting gate electrodes (21) in the area of the operating electrodes (18, 19), and with switching means (25) for optionally nondestructively reading or clearing the charges of the FETs and with a clock generator (16) for connection to a video amplifier (10). The image converter (1 to 6) exhibits a xenon-filled high-pressure chamber, the chamber wall of which directed towards the incident radiation consists of a carbon fibre plate (2) which is covered on the inside by a conducting electrode (3). The semiconductor wafer (4) is applied on the inside on the opposite chamber wall. <IMAGE>

Description

Röntgenstrahlenempfindlicher BildwandlerX-ray sensitive imager

Die Erfindung betrifft einen röntgenstrahlenempfindlichen Bildwandler mit einer Anzahl von FET auf wenigstens einer Halbleiterscheibe, die ein Substrat mit eindiffundierten Arbeitselektroden aufweist, auf dem eine Isolierschicht aufgetragen ist, die im Bereich der Arbeitselektroden leitende Gateelektroden trägt, sowie mit Schaltmitteln zum wahlweise zerstörungsfreien Lesen oder Löschen der Ladungen der FET und mit einem Taktgenerator zur Anschaltung an einen Videoverstärker. Derartige Vorrichtungen dienen zur Erzeugung von Röntgenbildern und zu ihrer Umwandlung in Fernsehbilder. Sie ermöglichen einen einfachen, platz- und gewichtssparenden Aufbau einer Röntgendiagnostikeinrichtung.The invention relates to an X-ray sensitive image converter with a number of FETs on at least one semiconductor wafer, which is a substrate with diffused working electrodes, on which an insulating layer is applied is, which carries conductive gate electrodes in the area of the working electrodes, as well as with Switching means for either non-destructive reading or erasing of the charges of the FET and with a clock generator for connection to a video amplifier. Such Devices are used to generate X-ray images and to convert them into Television pictures. They enable a simple, space-saving and weight-saving structure an X-ray diagnostic facility.

Es ist allgemein bekannt, zur Aufbereitung von Röntgenbildern für deren Betrachtung elektronische Mittel zu verwenden. üblicherweise wird an einem Röntgenbildverstärker, der eine Umwandlung des Röntgenbildes in ein sichtbares Bild bewirkt, eine Fernsehaufnahmeröhre mittels einer optischen Vorrichtung angekoppelt. Die dem Ausgangsbild des Röntgenbildverstärkers entsprechenden elektrischen Fernsehsignale werden verstärkt und auf einem Monitor wiedergegeben.It is well known for the preparation of X-ray images for viewing them using electronic means. usually on a X-ray image intensifier, which converts the X-ray image into a visible image causes a television pickup tube to be coupled by means of an optical device. The electrical television signals corresponding to the output image of the X-ray image intensifier are amplified and displayed on a monitor.

In der europäischen Patentanmeldung 81107664.7 ist ein Festkörper-Bildwandler beschrieben, der als Bildelemente Feldeffekttransistoren (FET) aufweist. In einem Halbleiter-Substrat des einen Leitfähigkeitstyps sind für jeden FET zwei Zonen des anderen Leitfähigkeitstyps eindiffundiert, die die Arbeitselektroden eines FET's bilden. über dem Substrat ist eine dünne Isolierschicht aufgebracht. Im Bereich der Zonen ist die Isolierschicht mit einer leitenden Gateelektrode überdeckt. Auf dieser Gateelektrode befindet sich eine strahlenempfindliche Schicht, auf der eine transparente Elektrode aufgetragen ist. Durch das durch die Elektrode fallende Licht verändert sich die Leitfähigkeit der strahlenempfindlichen Schicht, so daß sich die Gateelektrode entsprechend dem Strahleneinfall auflädt.In European patent application 81107664.7 there is a solid state imager described, which has field effect transistors (FET) as picture elements. In one Semiconductor substrates of one conductivity type are for every FET diffuses two zones of the other conductivity type, which are the working electrodes of a FET. A thin insulating layer is applied over the substrate. In the area of the zones, the insulating layer is covered with a conductive gate electrode. On this gate electrode there is a radiation-sensitive layer on which a transparent electrode is applied. By the falling through the electrode Light changes the conductivity of the radiation-sensitive layer, so that the gate electrode is charged according to the incidence of radiation.

Durch diese Ladung auf der Gateelektrode wird die Leitfähigkeit des FET's verändert. Werden die Arbeitselektroden an eine Spannung gelegt, so fließt ein Strom, der einem Videoverstärker zugeführt ist. Mehrere dieser FET sind in einer Matrix angeordnet und werden nacheinander an den Videoverstärker angeschaltet, so daß man ein Fernsehsignal erhält. Sind sämtliche Informationen ausgelesen, so wird die an der Elektrode liegende Saugspannung geringfügig verändert, so daß die Potentiale der Gateelektroden begrenzt durch Schutzdioden auf einen konstanten Wert gebracht werden und somit die Information gelöscht ist.This charge on the gate electrode increases the conductivity of the FET's changed. If the working electrodes are connected to a voltage, it flows a current fed to a video amplifier. Several of these FETs are in one Matrix arranged and connected one after the other to the video amplifier, so that one receives a television signal. Once all information has been read out, the suction voltage at the electrode changes slightly, so that the potentials the gate electrodes limited by protective diodes brought to a constant value and thus the information is deleted.

Durch den vielschichtigen komplexen Aufbau des Festkörper-Bildwandlers ergeben sich bei der Herstellung technologische Schwierigkeiten. Die verwendete strahlenempfindliche Schicht, Selen, weist Ungleichmäßigkeiten auf. Durch die erforderlichen großen Halbleiterscheiben und den bedingten mehrfachen Schichtaufbau ergeben sich ins Gewicht fallende Ausfallraten.Due to the complex structure of the solid-state image converter technological difficulties arise in the production. The used radiation-sensitive layer, selenium, has irregularities. By the required large semiconductor wafers and the associated multiple layer structure result significant failure rates.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen Bildwand-1er' der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich durch einen einfachen Aufbau und eine größere Empfind- lichkeit auszeichnet und bei dem ungleichmäßige Strukturen reduziert werden.The invention is based on the task of providing a picture wall 1er 'of the initially called type to create, which is characterized by a simple structure and a larger Sensation and with uneven structures be reduced.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bildwandler eine mit Xenon gefüllte Hochdruckkammer aufweist, deren zum Strahleneinfall gerichtete. Kammerwandung aus einer Kohlefaserplatte besteht, die innen von einer leitenden Elektrode überdeckt wird, und daß die Halbleiterscheibe auf der gegenüberliegenden Kammerwandung innen aufgebracht ist. Durch diesen Bildwandler wird eine direkte Umwandlung des Röntgenbildes in entsprechende Videosignale vorgenommen, ohne daß weitere qualitätsmindernde Umwandlungsprozesse vorgenommen werden müssen.The object is achieved according to the invention in that the image converter has a high-pressure chamber filled with xenon, whose directed towards the incidence of radiation. Chamber wall consists of a carbon fiber plate, the inside of a conductive Electrode is covered, and that the semiconductor wafer on the opposite Chamber wall is applied inside. This image converter creates a direct Conversion of the X-ray image into corresponding video signals made without further quality-reducing conversion processes have to be carried out.

Der Bildwandler läßt sich einfach reparieren, wenn die Hochdruckkammer durch einen Stutzen belüftbar und wenn wenigstens eine Kammerwandung abnehmbar ist. Ein einfacher Schaltungsaufbau ergibt sich, wenn während der Belichtung des röntgenstrahlenempfindlichen Bildwandlers eine Spannungsquelle zur Erzeugung einer hohen Saugspannung an die Elektrode angeschlossen ist, und wenn die Betriebsspannung der FET durch Schaltmittel zum Lesen und Löschen der gespeicherten Informationen veränderbar ist.The imager is easy to repair when the high pressure chamber Can be ventilated through a nozzle and if at least one chamber wall can be removed. A simple circuit structure results if during the exposure of the X-ray sensitive Imager a voltage source to generate a high suction voltage to the Electrode is connected, and when the operating voltage of the FET through switching means can be changed to read and delete the stored information.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Fernsehaufnahmeeinrichtung mit einem Bildwandler nach der Erfindung, und Fig. 2 einen schematischen Aufbau eines Halbleiter- elementes des Bildwandlers der Fernsehaufnahmeeinrichtung gemäß Figur 1 und sein prinzipielles Anschlußschaltbild.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail. 1 shows a block diagram of a Television recording device with an image converter according to the invention, and FIG. 2 a schematic structure of a semiconductor element of the image converter the television recording device according to Figure 1 and its basic connection diagram.

In der Figur 1 ist ein röntgenstrahlenempfindlicher Bildwandler 1 bis 6 mit einer Hochdruckkammer 1 dargestellt. Die zum Strahleneinfall, der durch die Pfeile 7 gekennzeichnet ist, gerichtete Kammerwandung besteht aus einer Kohlefaserplatte 2, die innen von einer leitenden Elektrode 3 überdeckt wird. Auf der gegenüberliegenden Kammerwandung ist innen eine Halbleiterscheibe 4 aufgebracht. Die Hochdruckkammer 1 ist im Innenraum 5 zwischen den Wandungen mit Xenon gefüllt. Uber einen Pumpstutzen 6 ist die Hochdruckkammer 1 belüftbar. An der leitenden Elektrode 3 ist eine Gleichspannungsquelle 8 angeschlossen. Die Halbleiterscheibe 4 ist mit einer veränderbaren Spannungsquelle 9 verbunden.An X-ray sensitive image converter 1 is shown in FIG to 6 shown with a high pressure chamber 1. The one to the incidence of rays, the one through the arrows 7 is marked, directed chamber wall consists of a carbon fiber plate 2, which is covered on the inside by a conductive electrode 3. On the opposite A semiconductor wafer 4 is applied to the inside of the chamber wall. The high pressure chamber 1 is filled with xenon in the interior 5 between the walls. Via a pump nozzle 6, the high pressure chamber 1 can be ventilated. A DC voltage source is connected to the conductive electrode 3 8 connected. The semiconductor wafer 4 is provided with a variable voltage source 9 connected.

Der Ausgang der Halbleiterscheibe 4 ist an einem Videoverstärker 10 angeschlossen, der mit einem Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) 11 verbunden ist, in dem die analogen Videosignale digitalisiert und in einen Bildspeicher 12 eingelesen werden. Der Ausgang des Bildspeichers 12 ist mit einer Verarbeitungsschaltung 13 verbunden, deren einer Ausgang auf den Bildspeicher 12 zuruckgefUhrt wird und deren anderer Ausgang mit einem Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler 14 verbunden ist.The output of the semiconductor wafer 4 is at a video amplifier 10 connected, which is connected to an analog / digital converter (A / D converter) 11, in which the analog video signals are digitized and read into an image memory 12 will. The output of the image memory 12 is connected to a processing circuit 13 connected, one output of which is fed back to the image memory 12 and whose other output is connected to a digital / analog converter (D / A converter 14).

Dessen analoges Ausgangssignal wird einem Monitor 15 zugeführt, auf dem das Fernsehbild dargestellt wird.Its analog output signal is fed to a monitor 15 which the television picture is displayed.

Ein Taktgenerator 16 ist mit der Halbleiterscheibe 4 des Blldwandlers 1 bis 6, mit dem Bildspeicher 12 und der Verarbeitungsschaltung 13 verbunden und steuert die zeitlichen Abläufe bei der Signalverarbeitung.A clock generator 16 is connected to the semiconductor wafer 4 of the image converter 1 to 6, connected to the image memory 12 and the processing circuit 13 and controls the timing of signal processing.

Die einfallenden Röntgenstrahlen erzeugen in dem Bild- wandler 1 bis 6 ein dem Röntgenstrahlenbild entsprechendes Ladungsbild. Dieses bewirkt ein Ausgangssignal, das verstärkt in den Bildspeicher 12 eingelesen wird.The incident X-rays generate in the image converter 1 to 6 show a charge image corresponding to the X-ray image. This causes a Output signal which is read into the image memory 12 in amplified form.

Das Ladungsbild im Bildwandler 1 bis 6 wird nicht gelöscht, sondern mehrfach abgetastet, um niedrigere Ausgangssignale, hervorgerufen durch geringe Dosiswerte, ausgleichen zu können. Die Ausgangssignale werden in dem Bildspeicher 12 über mehrere Abtastperioden summiert, so daß sich das Rauschen der elektrischen Bauelemente reduziert. Nach erfolgter Summation kann das gespeicherte Bild ausgelesen werden.The charge image in the image converter 1 to 6 is not deleted, but sampled multiple times to get lower output signals caused by low Dose values to be able to compensate. The output signals are in the image memory 12 is summed over several sampling periods, so that the noise of the electrical Components reduced. After the summation has taken place, the saved image can be read out will.

In der Verarbeitungsschaltung 13 wird das dem Bild entsprechende digitale Videosignal aufbereitet. So können Störstellen, beispielsweise fehlende Bildelemente, die von defekten Halbleiterelementen auf der Halbleiterscheibe 4 hervorgerufen werden, durch Interpolation der Information benachbarter Bildelemente eliminiert werden. Durch eine in der Verarbeitungsschaltung 13 gespeicherte Leeraufnahme (ohne Aufnahmeobjekt), die von den im Bildspeicher 12 gespeicherten Aufnahmen subtrahiert wird, können Empfindlichkeitsunterschiede oder Untergrundstrukturen kompensiert werden, so daß der Bildwandler 1 bis 6 geeicht wird.In the processing circuit 13, the one corresponding to the image becomes digital Processed video signal. Thus, imperfections, e.g. missing picture elements, caused by defective semiconductor elements on the semiconductor wafer 4, can be eliminated by interpolating the information of neighboring picture elements. By an empty recording (without subject) stored in the processing circuit 13, which is subtracted from the recordings stored in the image memory 12, can Sensitivity differences or background structures are compensated so that the image converter 1 to 6 is calibrated.

Die Arbeitsweise des Bildwandlers 1 bis 6 wird anhand eines Halbleiterelementes in der Figur 2 näher erläutert. Der Bildwandler 1 bis 6 ist geschnitten und abgebrochen dargestellt. Die Halbleiterscheibe 4, die aus Silicium besteht, weist ein Substrat 17 eines Leitungstyps auf. In das Substrat 17 sind eine Drainzone 18 und eine Sourcezone 19 eindiffundiert, die vom entgegengesetzten Leitungstyp sind. Auf dem Substrat 17 befindet sich eine Isolierschicht 20 eines Dielektrikums, beispielsweise Siliciumdioxid. über dem den Kanal des FET's bildenden Zwischenraum zwischen der Drainzone 18 und der Sourcezone 19 liegt in der Isolierschicht 20 eine leitende Gateelektrode 21. Diese Halbleiterscheibe 4 ist, wie bereits beschrieben, innen an der der Röntgenstrahleneinfallsrichtung abgewandten Kammerwandung aufgebracht.The operation of the image converter 1 to 6 is based on a semiconductor element explained in more detail in FIG. The image converter 1 to 6 is cut and broken off shown. The semiconductor wafer 4, which consists of silicon, has a substrate 17 of a line type. In the substrate 17 are a drain zone 18 and a source zone 19 diffused, which are of the opposite conductivity type. On the substrate 17 there is an insulating layer 20 of a dielectric, for example silicon dioxide. above the the canal of the FET's forming space between the Drain zone 18 and the source zone 19 is a conductive layer in the insulating layer 20 Gate electrode 21. As already described, this semiconductor wafer 4 is on the inside applied to the chamber wall facing away from the direction of incidence of X-rays.

Auf der gegenüberliegenden Kammerwandung ist die Kohlefaserplatte 2 mit der leitenden Elektrode 3 angebracht.The carbon fiber plate is on the opposite wall of the chamber 2 attached to the conductive electrode 3.

In dem Innenraum 5 zwischen der Elektrode 3 und der Halbleiterscheibe 4 befindet sich Xenon. An der Elektrode 3 ist über einen Schutzwiderstand 22 die Gleichspannungsquelle 8 angeschlossen, die in diesem Falle aus zwei Primärelementen bestehend dargestellt ist. Der positive Pol der Gleichspannungsquelle 8 ist auf Masse gelegt.In the interior 5 between the electrode 3 and the semiconductor wafer 4 is xenon. On the electrode 3 is via a protective resistor 22 DC voltage source 8 connected, which in this case consists of two primary elements consisting is shown. The positive pole of the DC voltage source 8 is on Ground.

Die Gateelektrode 21 ist mit der Kathode einer Schutzdiode 23, deren Anode auf Masse gelegt ist, und mit der Anode einer Schutzdiode 24 verbunden, deren Kathode an der Sourcezone 19 angeschlossen ist. An die Sourcezone 19 ist die veränderbare Spannungsquelle 9 angeschlossen, die aus einem Umschalter 25, einer ersten einstellbaren Spannungsquelle 26 zum Lesen und einer zweiten einstellbaren Spannungsquelle 27 zum Löschen der Information auf der Gateelektrode 21 besteht.The gate electrode 21 is connected to the cathode of a protective diode 23, whose Anode is grounded, and connected to the anode of a protective diode 24, whose Cathode is connected to the source zone 19. At the source zone 19 is the changeable Voltage source 9 connected, consisting of a changeover switch 25, a first adjustable Voltage source 26 for reading and a second adjustable voltage source 27 to erase the information on the gate electrode 21.

Die Drainzone 18 ist über einen von einem Vertikal-Schieberegister 28 gesteuerten Feldeffekttransistor 29 und über einen von einem Horizontal-Schieberegister 30 gesteuerten Feldeffekttransistor 31 mit dem Videoverstärker 10 verbunden. Der Taktgenerator 16 liefert die Taktimpulse für die Schieberegister 28 und 30.The drain region 18 is via one of a vertical shift register 28 controlled field effect transistor 29 and one of a horizontal shift register 30 controlled field effect transistor 31 is connected to the video amplifier 10. Of the Clock generator 16 supplies the clock pulses for shift registers 28 and 30.

Das dargestellte Halbleiterelement des Bildwandlers 1 bis 6 befindet sich in der zweiten Zeile der ersten Spalte der FET-Matrix. Mit einem weiteren Ausgang des Vertikal-Schieberegisters -28 ist die Gateelektrode eines Feldeffekttransistors 32 verbunden, dessen Drainelektrode an der Sourceelektrode des Feldeffekttransistors 31 angeschlossen ist. Dieser Feldeffekttransistor 32 schaltet das nicht dargestellte Halbleiterelement in der ersten Spalte und ersten Zeile der Matrix auf den Videoverstärker 10 durch. Weitere gestrichelt dargestellte Ausgänge des Vertikal-Schieberegisters 28 sind für die Ansteuerung der den restlichen Halbleiterelementen vorgeschalteten, nicht dargestellten Feldeffekttransistoren vorgesehen.The illustrated semiconductor element of the image converter 1 until 6 is in the second row of the first column of the FET matrix. With a Another output of the vertical shift register -28 is the gate electrode of a field effect transistor 32 connected, the drain electrode of which is connected to the source electrode of the field effect transistor 31 is connected. This field effect transistor 32 switches what is not shown Semiconductor element in the first column and first row of the matrix on the video amplifier 10 through. Further outputs of the vertical shift register shown in dashed lines 28 are for the control of the remaining semiconductor elements upstream, field effect transistors not shown provided.

Der zweite Ausgang des Horizontal-Schieberegisters 30 ist mit der Gateelektrode eines Feldeffekttransistors 33 verbunden, dessen Drainelektrode am Eingang des Videoverstärkers 10 angeschlossen ist. Der Feldeffekttransistor 33 liegt in Reihe mit einem Feldeffekttransistor 34, dessen Gateelektrode an dem mit dem Feldeffekttransistor 29 verbundenen Ausgang des Vertikal-Schieberegisters 28 und dessen Sourceelektrode ebenfalls an einem nicht dargestellten Halbleiterelement angeschlossen sind, das in der zweiten Zeile und zweiten Spalte liegt. Die weiteren Ausgänge des Horizontal-Schieberegisters 30, die gestrichelt angedeutet sind, sind für die Ansteuerung der den Spalten der Matrix zugeordneten Feldeffekttransistoren vorgesehen.The second output of the horizontal shift register 30 is with the Gate electrode of a field effect transistor 33 connected, the drain electrode on Input of the video amplifier 10 is connected. The field effect transistor 33 is located in series with a field effect transistor 34, the gate electrode of which is connected to the Field effect transistor 29 connected output of the vertical shift register 28 and its source electrode also on a semiconductor element, not shown are connected, which is in the second row and second column. The others Outputs of the horizontal shift register 30, which are indicated by dashed lines, are for controlling the field effect transistors assigned to the columns of the matrix intended.

Zur Erzeugung eines dem Strahlenbild entsprechenden Ladungsbildes auf der Halbleiterscheibe 4 wird an die Elektrode 3 durch die Gleichspannungsquelle 8 über den Schutzwiderstand 22 eine Saugspannung angelegt, die beispielsweise -20 kV betragen kann. Da die Gateelektrode 31 über die Schutzdiode 23 mit Masse verbunden ist, baut sich in dem mit Xenon gefüllten Innenraum 5 eine Potentialdifferenz auf. Während der Belichtung fallen Röntgenstrahlen auf die Xenonschicht, so daß freie Elektronen erzeugt werden, die von der Gateelektrode 21 angesaugt werden. Dadurch nimmt diese Gateelektrode 21 negativeres Potential an. Nach erfolgter Belichtung können die Informationen sofort ausgelesen werden, indem die Halbleiterelemente an den Videoverstärker 10 alternierend angeschaltet werden. Zum Lesen des Ladungsbildes wird durch den Umschalter 25 die Spannungsquelle 26, die beispielsweise eine Spannung von 5 V aufweisen kann, mit der Sourcezone 19 verbunden. Zum Löschen des Ladungsbildes wird durch den Umschalter 25 auf die Spannungsquelle 27 umgeschaltet, die beispielsweise eine Spannung von +10 V aufweist.To generate a charge image corresponding to the radiation image on the semiconductor wafer 4 is connected to the electrode 3 by the DC voltage source 8 a suction voltage is applied across the protective resistor 22, for example -20 kV can be. Since the gate electrode 31 is connected to ground via the protective diode 23 is, A potential difference builds up in the interior space 5 filled with xenon. While Upon exposure, X-rays fall on the xenon layer, leaving free electrons which are sucked from the gate electrode 21 are generated. This takes this Gate electrode 21 more negative potential. After exposure, the Information can be read out instantly by connecting the semiconductor elements to the video amplifier 10 can be switched on alternately. To read the charge image, the Changeover switch 25, the voltage source 26, which has a voltage of 5 V, for example can, connected to the source zone 19. To delete the charge image, press the switch 25 switched to the voltage source 27, for example, a Voltage of +10 V.

Anschließend wird wieder der Umschalter 25 in die gezeichnete Stellung gebracht, so daß das Halbleiterelement auf die nächste Belichtung vorbereitet wird.Then the switch 25 is again in the position shown brought so that the semiconductor element is prepared for the next exposure.

Die gezeigte Beschaltung kann auch variiert werden. So kann beispielsweise an die Elektrode 3 eine positive Saugspannung angelegt sein. Die Gateelektrode 21 kann über zwei in Reihe geschaltete Schutzdioden mit der Sourcezone 19 verbunden sein. An die Kathode der mit der Gateelektrode 21 verbundenen Schutzdiode und an die Anode der mit der Sourcezone 19 verbundenen Schutzdiode ist der Umschalter 25 angeschlossen, der zum Lesen eine positive Betriebsspannung anlegt, und der zum Löschen auf eine negative Spannung geschaltet wird.The circuit shown can also be varied. For example a positive suction voltage must be applied to the electrode 3. The gate electrode 21 can be connected to the source zone 19 via two protective diodes connected in series be. To the cathode of the protective diode connected to the gate electrode 21 and to the anode of the protective diode connected to the source zone 19 is the changeover switch 25 connected, which applies a positive operating voltage for reading, and the for Delete is switched to a negative voltage.

Auch läßt sich der Umschalter 25 an die Anode der Schutzdiode 23 anschließen. An die Sourcezone 19 ist eine konstante Betriebsspannung angeschlossen. Zum Lesen wird die Schutzdiode auf Masse gelegt, während zum Löschen positive Spannung angelegt wird.The changeover switch 25 can also be connected to the anode of the protective diode 23. A constant operating voltage is connected to the source zone 19. To read the protective diode is connected to ground, while positive voltage is applied for erasing will.

Anstelle der Schutzdioden 23 und 24 lassen sich Feldeffekttransistoren verwenden, die an die erforderlichen Spannungen angeschaltet werden können.Instead of the protective diodes 23 and 24, field effect transistors can be used that can be connected to the required voltages.

Der Bildwandler kann auch mit Frigengas CF3Br oder mit der isolierenden Flüssigkeit Tetramethylzinn gefüllt sein.The imager can also work with Frigengas CF3Br or with the insulating Liquid tetramethyltin filled.

Durch diese Potentialumschaltung wird ein zerstörungsfreies Lesen über mehrere Abtastungen hinweg ermöglicht. Anstelle einer Matrix von Halbleiterelementen läßt sich auch nur eine Zeile oder Spalte verwenden, die über die gesamte Aufnahmefläche verschoben wird.This switching of potential ensures non-destructive reading across multiple scans. Instead of a matrix of semiconductor elements it is also possible to use only one row or column that covers the entire recording area is moved.

Dadurch verringert sich die Größe der Halbleiterscheibe 4, so daß sich ein derartiger Bildwandler leichter herstellen läßt. Wird anstelle einer Halbleiterscheibe 4 der Bildwandler 1 bis 6 aus mehreren aufgebaut, so lassen sich der Aufwand und die Ausfälle bei der Herstellung reduzieren. Da bei den Stoßstellen mit etwas größeren Abständen gerechnet werden muß, lassen sich die fehlenden Bildpunkte annäherungsweise durch die Verarbeitungsschaltung ersetzen.This reduces the size of the semiconductor wafer 4, so that such an image converter can be manufactured more easily. Used instead of a semiconductor wafer 4 of the image converters 1 to 6 built up from several, so the effort and reduce manufacturing failures. As at the joints with slightly larger The missing pixels can be approximated replace with the processing circuit.

2 Figuren 3 Patentansprüche2 Figures 3 claims

Claims

Patent claims 0 X-ray sensitive image converter (1 to 6) with a number of FETs on at least one semiconductor wafer (4), which is a Has substrate (17) with diffused working electrodes (18, 19) on which an insulating layer (20) is applied, which in the area of the working electrodes (18, 19) carries conductive gate electrodes (21), as well as with switching means (25) for optional Non-destructive reading or erasing of the charges of the FET and with a clock generator (16) for connection to a video amplifier (10), d a -d u r c h g e k e n n z It is clear that the image converter (1 to 6) has a high-pressure chamber filled with xenon (1), the chamber wall of which is directed towards the incidence of radiation and consists of a carbon fiber plate (2), which is covered inside by a conductive electrode (3), and that the semiconductor wafer (4) applied to the inside of the opposite chamber wall is.

2. Image converter according to claim 1, d a du r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the high pressure chamber (1) can be ventilated through a pump nozzle (6) and that at least one chamber wall is designed to be removable.

3. Image converter according to one of claims 1 or 2, d a d u r c h g Notices that during the exposure of the X-ray sensitive Image converter (1 to 6) a voltage source (8) for generating a high suction voltage is applied to the electrode (3) that protective diodes (23, 24) to the gate electrode (21) and to the source zone (19) are connected, and that the operating voltage the FET through the switching means (25) for reading and erasing the stored information is changeable.