DE3311931C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Halbleiter-Strahlungsdetektor gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Strahlungsdetektoren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 sind klein und einfach aufgebaut und ihre Detektorelemente
können in kleinen gegenseitigen Abständen angeordnet sein, um
eine größtmögliche Ortsauflösung bei der Messung der Strahlungsverteilung
zu erzielen. Weiterhin besitzt
ein solcher Strahlungsdetektor große Röntgenstrahlungsabsorptionsleistung,
so daß mit ihm die Röntgenstrahlungsdosis
genau gemessen werden kann, wobei die Beziehung zwischen
der empfangenen Röntgenstrahlungsdosis und einem
gelieferten elektrischen Signal linear ist. Außerdem
ist die Differenz in der Lichtempfindlichkeit zwischen
den einzelnen Detektorelementen klein.
Die einzelnen Detektorelemente müssen jedoch in bezug auf
die einfallende Röntgenstrahlung sehr genau ausgerichtet
sein, weil sonst mit dem Festkörper-Röntgendetektor die
Röntgenstrahlungsdosis nicht mit einer zur wirksamen Verwendung
bei einem rechnergestützten Röntgenmonographen
erforderlichen Genauigkeit gemessen werden kann. Genauer
gesagt: Wenn die Achse gegenüber der einfallenden Röntgenstrahlung
geneigt ist, durchläuft die Röntgenstrahlung
dieses Element auf einer längeren als der vorgesehenen
Strecke, wobei dieses Element mehr Elektrodenlochpaare
als vorgesehen erzeugt und damit ein fehlerhaftes elektrisches
Signal liefert, was zu einer verschlechterten Auflösung
der Strahlungsverteilung führt.
Bei einem bekannten Strahlungsdetektor der einleitend
genannten Art (DE-OS 28 06 858, Fig. 28) hat die Grundplatte
die gleiche Dicke wie das Detektorelement, so daß
die auf jeder Hauptfläche des Detektorelementes gebildete
Elektrodenschicht über die Dicke der Grundplatte hinausragt.
Jede Grundplatte wird mit ihren Enden in jeweils
eine Ausnehmung eingeschoben, die an den einander zugewandten
Seiten der ein starres Gehäuse bildenden Tragelemente
vorgesehen sind. Um die Detektoreinheiten mit
kleinstmöglichem Abstand anzuordnen, ist es erforderlich,
an den Enden der Grundplatten eine Stufe auszubilden,
die sich beim Einsetzen der Detektoreinheit teilweise
über die Innenfläche des Steges erstreckt, durch den
benachbarte Ausnehmungen in den Tragelementen voneinander
getrennt sind. Eine solche Ausbildung der Grundplatte ist
insbesondere infolge ihrer geringen Dicke technisch schwierig
und nur mit vergleichsweise hohen Kosten auszuführen.
Außerdem besteht, wenn diese Stufenausbildung nicht außerordentlich
genau ausgeführt wird, die Gefahr, daß zwischen
den Elektrodenschichten benachbarter Detektoreinheiten ein
Kurzschluß auftritt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Halbleiter-Strahlungsdetektor
so auszubilden, daß bei geringem Fertigungsaufwand
eine Anordnung benachbarter Detektoreinheiten mit
minimalem Abstand möglich ist, wodurch eine größtmögliche
Ortsauflösung bei der Messung der Strahlungsverteilung
erzielt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale gemäß dem
Patentanspruch 1.
Bei einem derartigen Strahlungsdetektor werden
für die Grundplatte und die Halteplatte einfache Plattenbauteile
verwendet, die keinerlei besondere Formbearbeitung
erfordern und die dementsprechend billig herzustellen
sind. Gleichzeitig wird durch die dünne Ausführung der
Grundplatte gewährleistet, daß zwischen den an den Hauptflächen
der Grundplatte angebrachten Leiterelektroden
benachbarter Detektoreinheiten ein so großer Abstand vorhanden
ist, daß ein Kurzschluß ausgeschlossen ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Strahlungsdetektors
gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Signalleitung und die Masseleitung sich längs des Randes
der Aussparung der Grundplatte erstrecken.
Weitere beispielhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
3 bis 5 angegeben. Bei Verwirklichung dieser Merkmale kann
auf bequeme Weise ein Strahlungsdetektor erhalten werden,
bei dem die Detektoreinheiten auf einem Kreisbogen angeordnet
sind, dessen Zentrum durch eine Strahlungsquelle
gebildet wird. Hierbei kann der Strahlungsdetektor besonders
vorteilhaft mit einem Röntgenstrahlungsabtaster
bei einem rechnergestützten Tomographen verwendet werden.
Eine solche gekrümmte Ausführung ist mit dem bekannten
Strahlungsdetektor nicht oder nur sehr schwierig zu erzielen,
weil die Tragelemente ein vergleichsweise starres
Gehäuse bilden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Halteplatte aus
einem Röntgenstrahlung abschirmenden Schwermetall hergestellt
ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung
beispielsweise erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Ansicht der einen Seite einer der Detektoreinheiten
eines Beispiels eines Halbleiter-Strahlungsdetektors
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht der anderen Seite der Detektoreinheit
nach Fig. 1,
Fig. 3 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt
längs der Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 eine Seitenansicht des Halbleiter-Strahlungsdetektors,
von der Seite der Röntgenstrahlungsquelle
her gesehen, und
Fig. 5 eine (schematische) Aufsicht auf den Halbleiter-
Strahlungsdetektor zur Veranschaulichung
seiner Lage gegenüber der Röntgenstrahlungsquelle
eines Röntgenstrahlungsabtasters
bei einem rechnergestützten Tomographen.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine der Detektoreinheiten 1
eines Halbleiter-Strahlungsdetektors
dargestellt. Die Detektoreinheit 1 umfaßt ein Halbleiter-
Detektorelement 2, eine Grundplatte 4 und eine Halteplatte
12. Das Detektorelement 2 ist eine
rechteckige, 15 mm breite Platte mit ebener Oberfläche.
Es besteht aus einem Halbleitermaterial, wie Si, Ge,
CdTe, HgI₂ oder GaAs. Wenn es aus Einkristall-Silizium
besteht, ist das Halbleiter-Detektorelement 2 je nach dem Fremdatom,
mit dem es dotiert ist, entweder vom p- oder vom
n-Leitfähigkeitstyp.
Die Grundplatte 4 ist eine dünne rechteckige, isolierende
Platte, z. B. aus glasfaserverstärktem Kunststoff
und weist einen Anschlußteil 4a sowie einen Tragteil 4b
auf. Letzterer trägt das Halbleiter-Detektorelement 2.
Von der einen Kante des Anschlußteils 4a stehen vier
Lappen 4c sowie ein weiterer Lappen 4d ab. Der Tragteil
4b ist mit einer rechteckigen Aussparung 3 versehen,
die sich im wesentlichen zum Mittelbereich der Grundplatte 4
erstreckt und die geringfügig größer ist als das Halbleiter-
Detektorelement 2. An der einen Fläche der Grundplatte
4 ist eine Signalleitung 5 angeformt,
die von einem der Lappen 4c ausgeht und sich in zwei
Abschnitte verzweigt, die gemäß Fig. 1 längs der rechteckigen
Aussparung 3 verlaufen. Gemäß Fig. 2 ist an der
anderen Fläche der Grundplatte 4 eine Masseleitung 6
angeformt, welche eine
ähnliche Form besitzt wie die Signalleitung 5. Die
Masseleitung 6 geht vom Lappen 4d aus und verzweigt
sich in zwei Abschnitte, die gemäß Fig. 2 längs der
rechteckigen Aussparung 3 verlaufen. Die beiden Leitungen
5 und 6 sind jeweils durch Aufdampfen, Ätzen
oder nach anderer Dünnschichttechnik aus einem elektrisch
leitenden Werkstoff hergestellt.
Das Halbleiter-Detektorelement 2 ist in die Aussparung
3 der Grundplatte 4 eingesetzt und an letzterer mittels
eines Klebmittels 7, z. B. mittels eines Epoxyharzklebers,
der in den Zwischenraum zwischen dem Detektorelement
2 und der Grundplatte 4 eingefüllt ist, angeklebt.
Das Klebmittel 7 darf nicht auf eine der Flächen
des Detektorelements 2 aufgetragen werden, da anderenfalls
hierdurch die Effektivfläche des Detektorelements,
von welcher aus elektrische Signale zu Elektrodenschichten
8 und 9 übertragen werden, verkleinert und damit
die Genauigkeit der Röntgenstrahlungs-Dosismessung
herabgesetzt werden würde.
Die eine Fläche des Detektorelements 2 und der U-förmige
Abschnitt 5b der Signalleitung 5 sind mit einer Elektrodenschicht
8 aus Gold überzogen. Die Elektrodenschicht
8 wird beispielsweise durch Aufdampfen von Gold
auf das Detektorelement 2 und den U-förmigen Abschnitt
5b der Signalleitung 5 ausgebildet. Die Elektrodenschicht
8 ist elektrisch mit der Signalleitung 5 verbunden.
An den Anschlußteil 5a der Signalleitung 5
am Lappen 4c ist eine nicht dargestellte Signalverarbeitungsvorrichtung
angeschlossen. Die am Detektorelement
2 ausgebildete Elektrodenschicht 8 ist somit über
die auf dem U-förmigen Abschnitt 5a ausgebildete Elektrodenschicht
8 und die Signalleitung 5 elektrisch
mit dieser Signalverarbeitungsvorrichtung verbunden.
Die andere Fläche des Detektorelements 2 und der U-förmige
Abschnitt 6b der Masseleitung 6 sind mit einer
Elektrodenschicht 9 aus Aluminium überzogen, die beispielsweise
durch Aufdampfen von Aluminiumn auf das Detektorelement
2 und den U-förmigen Abschnitt 6b der Leitung
6 ausgebildet ist. Die Elektrodenschicht 9
ist mit der Masseleitung 6 elektrisch verbunden. Der
Masseanschluß der Signalverarbeitungsvorrichtung ist
mit dem am Lappen 4d angebrachten Anschlußteil 6a der Leitung
6 verbunden. Die sowohl auf dem U-förmigen
Abschnitt 6b als auch auf dem Detektorelement 2 ausgebildete
Elektrodenschicht 9 ist somit elektrisch mit
der Signalverarbeitungsvorrichtung verbunden.
Wie erwähnt, bestehen die Elektrodenschichten 8 und 9
aus verschiedenen Metallen, nämlich erstere aus Gold
und letztere aus Aluminium. Infolgedessen wird eine
Oberflächensperrschicht (surface barrier) auf einer der
beiden Hauptflächen des Halbleiter-Detektorelements 2
gebildet. Ein Stromsignal kann somit vom Detektorelement
2 über den Elektrodenanschluß 5 geliefert werden, ohne daß
es vorgespannt zu werden braucht. Bevorzugt bedecken die
beiden Elektrodenschichten 8 und 9 die betreffenden
Hauptflächen des Detektorelements 2 jeweils vollständig.
Je größer dabei die Effektivfläche jeder Elektrodenschicht ist,
von welcher elektrische Signale zum Detektorelement 2
geliefert werden, um so größer ist die Genauigkeit der
Röntgenstrahlen-Dosismessung bzw. die Empfindlichkeit
der Anordnung.
Das Halbleiter-Detektorelement 2 und die Grundplatte 4
sind an einer Halteplatte 12 befestigt, wobei die Elektrodenschicht
9 zwischen Detektorelement 2 und Halteplatte
12 eingefügt ist. Die Halteplatte 12 besteht aus
einem starren oder steifen Schwermetall, wie Wolfram
oder Molybdän, das Röntgenstrahlung abzuschirmen vermag.
Das Detektorelement 2 ist mit der Halteplatte 12 mit
Hilfe eines zwischen die Elektrodenschicht 9 und die
Halteplatte 12 eingefügten Klebstoffes 11 verbunden.
Das Detektorelement 2 und die Halteplatte 12 sind so
ausgerichtet, daß ihre gegenüberstehenden Flächen zueinander
parallel stehen. Der Klebstoff 11 ist ein elektrisch
isolierendes Klebmittel, beispielsweise ein
Epoxy- oder Polyurethanharz. Der Klebstoff 11 ist unter
Bildung einer Isolierschicht auf die gesamte Oberfläche
der Elektrodenschicht 9 aufgetragen. Auf ähnliche Weise
ist ein elektrisch isolierendes Klebmittel 10 unter Bildung
einer Isolierschicht auf die Gesamtoberfläche der
Elektrodenschicht 8 aufgetragen. Die Isolierschichten
trennen somit die beiden Elektrodenschichten 8 und 9
zum Schutze derselben von der Umgebungsatmosphäre.
Die Detektoreinheit 1 wird so ausgerichtet bzw. angeordnet,
daß ein Röntgenstrahl in Richtung der Pfeile gemäß
Fig. 1 und 2, d. h. in Längsrichtung der Grundplatte 4,
auf das Detektorelement 2 auftrifft. Fig. 3 veranschaulicht
die Detektoreinheit 1 in vergrößertem Maßstab und
im Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1.
Fig. 4 veranschaulicht einen Röntgenstrahlungs-Detektor
17 aus einer Vielzahl von Detektoreinheiten 1 der in
Fig. 1 bis 3 dargestellten Art. Die Detektoreinheiten 1
sind dabei unter Bildung eines Felds bzw. einer Matrix
nebeneinander angeordnet. Gemäß Fig. 5 ist das Detektor-
Feld bogenförmig auf einem Kreisbogen angeordnet, dessen
Mittelpunkt eine Röntgenstrahlungsquelle 18 eines Röntgenstrahlungsabtasters
eines rechnergestützten Tomographen
bildet. Die einzelnen Detektoreinheiten 1 sind
dabei jeweils in Richtung auf die Röntgenstrahlungsquelle
18 ausgerichtet. Fig. 4 veranschaulicht die Vorderseite
des Röntgenstrahlungsdetektors 17, von der Röntgenstrahlungsquelle
18 her gesehen.
Gemäß Fig. 4 sind die Detektoreinheiten 1 insbesondere
an zwei parallelen, bogenförmigen Tragelementen 14 und
15 befestigt, die auf dem genannten Kreisbogen liegen.
Die gegenüberstehenden Flächen 14b und 15b der Tragelemente
14 bzw. 15 sind in einem gegenseitigen Abstand
angeordnet, der etwas größer ist als die Breite der
Grundplatten 4 und etwas kleiner als die Breite der
Halteplatten 12. Die Tragelemente sind an beiden Enden
mit Hilfe zweier Seitenleisten 16 miteinander verbunden.
In der Fläche 14b des Tragelementes 14 sind in regelmäßigen
Abständen zahlreiche Ausnehmungen 14a vorgesehen, während
dieselbe Zahl von Ausnehmungen 15a mit den gleichen Mittenabständen
in der Fläche 15b des Tragelementes 15 vorgesehen
sind. Die Ausnehmungen 14a und 15a besitzen eine
der Dicke der Halteplatten 12 entsprechende Weite. Sie
verlaufen in Richtung der von der Röntgenstrahlungsquelle
18 her einfallenden Röntgenstrahlung. Die Ausnehmungen 14a
in der Fläche 14b des Tragelementes 14 sind senkrecht zu
den Flächen 14b und 15b mit den Ausnehmungen 15a in der
Fläche 15b des Tragelementes 15 ausgestellt. Die Halteplatten
12 sind jeweils mit gegenüberliegenden Enden
12a und 12b in die Ausnehmungen 14a bzw. 15a eingesetzt,
so daß die Detektoreinheiten 1 auf diese Weise
an den bogenförmig gekrümmten Tragelementen 14 und 15 befestigt
sind.
Bevor die Endabschnitte 12a und 12b der einzelnen Halteplatten
12 in die Ausnehmungen 14a bzw. 15a eingesetzt werden,
kann in letztere ein Klebemittel eingebracht werden.
In diesem Fall sind die Detektoreinheiten 1 fester bzw.
sicherer mit den Tragelementen 14 und 15 verbunden, so daß
sie unter Schwingung des Röntgenstrahlungs-Detektors 17
keine Klappergeräusche erzeugen.
Die Röntgenstrahlungsquelle 18 emittiert fächerförmig
Röntgenstrahlen 19, die in derselben Ebene in unterschiedlichen
Richtungen verlaufen und eine Dicke von
z. B. 10 mm besitzen. Da die Ausnehmungen 14a bzw. 15a parallel
zu diesen Röntgenstrahlen 19 liegen, verlaufen auch
die Halteplatten 12 und somit die Detektorelemente 2 der
Detektoreinheiten 1 parallel zu den Röntgenstrahlen 19.
Die Röntgenstrahlen 19 treffen daher in Längsrichtung
der betreffenden Detektorelemente 2 auf diese auf.
Der Anschlußteil 5a der Signalleitung 5 jeder Detektoreinheit
1 ist mit der Signalverarbeitungsvorrichtung verbunden,
an welche auch der Anschlußteil 6a der Masseleitung
6 angeschlossen ist. Ein Patient 20 wird zwischen
dem Röntgenstrahlungsdetektor 17 und der Röntgenstrahlungsquelle
18 angeordnet, worauf von letzterer
Röntgenstrahlen 19 emittiert werden. Ein Teil der Röntgenstrahlen
19 tritt durch den Patienten 20 hindurch
und erreicht den Röntgenstrahlungs-Detektor 17, während
andere Röntgenstrahlen unmittelbar auf den Detektor 17
auftreffen. Die Halbleiter-Detektorelemente 2 empfangen
dabei die Röntgenstrahlen 19. Durch die Elektrodenschichten
8 und 9 der Detektoreinheiten 1 fließen infolgedessen
Ströme, deren Größen den Dosen der auf die betreffenden
Detektorelemente 2 auftreffenden Röntgenstrahlen
entsprechen. Diese Ströme werden über die Signalleitungen
5 und die Masseleitungen 6 der Detektoreinheiten
1 zur Signalverarbeitungsvorrichtung übertragen. Die
Dosis jedes durch den Patienten 20 hindurchtretenden
und das betreffende Detektorelement 2 erreichenden Röntgenstrahls
19 hängt davon ab, welchen Teil des Patienten
20 dieser Röntgenstrahl passiert hat.
Die von den in Form eines bogenförmigen Felds angeordneten
Detektoreinheiten 1 gelieferten elektrischen Signale
stellen Daten für die Dosis der durch den Patienten 20
hindurchgedrungenen Röntgenstrahlen dar. Diese Daten
werden in der Signalverarbeitungsvorrichtung gespeichert.
Der Röntgenstrahlungs-Detektor 17 und die Röntgenstrahlungsquelle
18 werden um den Patienten 20 als Achse
herum in Drehung versetzt, während die Röntgenstrahlungsquelle
18 Röntgenstrahlen 19 emittiert. Auf diese Weise
werden weitere Daten erhalten, welche die Dosis oder
Menge der durch den Patienten 20 hindurchtretenden Röntgenstrahlen
angeben. Die auf diese Weise gewonnenen Daten
werden durch die Signalverarbeitungsvorrichtung zur
Lieferung eines Tomograms des Patienten 20 verarbeitet.
Die Halbleiter-Detektorelemente 20 besitzen jeweils eine
Dicke von 0,4 bis 1,5 mm. Die einzelnen Halteplatten 12
sind 0,1 bis 0,2 mm dick und fest bzw. stark genug, um
das jeweilige Detektorelement 2 sicher zu haltern. Die
Schichten aus den Klebmitteln 10 und 11 sind ungefähr
20 Mikrometer dick, und die Detektoreinheiten 1 sind in
kleinen gegenseitigen Abständen von 0,5 bis 1,7 mm nebeneinander
angeordnet. Die Röntgenstrahlen 19 bilden ein
fächerförmiges Strahlenbündel mit einem rechteckigen
Bereich, der am Röntgenstrahlungs-Detektor 17 10 mm breit
und etwa 500 mm lang ist. Wenn die Detektoreinheiten 1
in gegenseitigen Abständen von 1 mm angeordnet sind, liefert
der Röntgenstrahlungs-Detektor 17 500 Kanal-Daten.
Bei einem gegenseitigen Abstand von 0,5 mm zwischen den
Detektoreinheiten 1 liefert der Detektor 17 1000 Kanal-
Daten. Je kleiner die gegenseitigen Abstände zwischen
den Detektoreinheiten 1 sind, um so größer ist die Auflösung
des Tomograms.
Wie erwähnt, ist der Festkörper-Röntgenstrahlungsdetektor
17 vom nicht vorgespannten Typ mit einer Vielzahl
von Detektoreinheiten 1, die jeweils ein Detektorelement
2 zur unmittelbaren Umwandlung von Röntgenstrahlung in
ein elektrisches Signal und zwei Elektrodenschichten aus
unterschiedlichen Metallen, die eine Oberflächensperrschicht
bilden, enthalten. Die Erfindung ist jedoch nicht
auf diese Detektorart beschränkt. Die Halbleiter-Detektorelemente
2 können durch Röntgenstrahlungs-Detektorzellen
mit jeweils einem Szintillator, wie NaI, CsI,
Bi₄Ge₃O₁₂, CdWO₄ oder ZnWO₄, zur Umwandlung von Röntgenstrahlung
in einen fluoreszierenden Lichtstrahl und
einem photoelektrischen Element, z. B. einer Fotodiode,
zur Umwandlung des fluoreszierenden Lichtstrahls vom
Szintillator in einen elektrischen Strom ersetzt werden.
In diesem Fall müssen die einzelnen Röntgendetektorzellen,
ebneso wie die Halbleiter-Detektorelemente 2, die
Form einer rechteckigen Platte besitzen. Alle Flächen
jeder Röntgendetektorzelle, mit Ausnahme der Röntgenstrahlungs-
Einfallsfläche und der Fluoreszenzlicht-Emissionsfläche,
müssen dabei mit Schichten aus Schwermetall, wie
Molybdän oder Wolfram bedeckt sein. Wenn die Röntgendetektorzelle
auf diese Weise mit Schwermetallschichten
versehen ist, werden sekundäre Röntgenstrahlen vom Szintillator
daran gehindert, die Szintillatoren anderer
Zellen zum Aufleuchten anzuregen.
Die Erfindung ist auch keineswegs auf einen Röntgenstrahlungs-
Detektor beschränkt, sondern auf Detektoren anderer Strahlungen,
wie Gammastrahlung, anwendbar.
Bei der beschriebenen Ausführungsform weisen die Tragelemente
14 und 15 jeweils eine Vielzahl von in Strahlungs-
Einfallsrichtung verlaufenden Ausnehmungen 14a bzw. 15a auf,
und die Halteplatten 12 sind jeweils mit beiden Endabschnitten
12a und 12b in die Ausnehmungen 14a bzw. 15a eingesetzt.
Jede Detektoreinheit 1 ist so ausgerichtet, daß
ihr Detektorelement 2 mit der Strahlungs-Einfallsrichtung
fluchtet. Alle Detektorelemente 2 sprechen daher in gleicher
Weise auf die einfallende Strahlung an und vermögen
die Dosen der jeweils einfallenden Strahlung genau zu
messen. Der Detektor vermag somit die auf den Patienten
20 einwirkende Strahlungsdosis genauestens zu messen
bzw. zu erfassen. Die Detektorelemente 2 besitzen eine
etwas größere Weite oder Breite als die Dicke der den
Detektor 17 erreichenden, einfallenden Strahlung. Zur
Gewährleistung einer gewünschten Meßgenauigkeit muß der
Detektor 17 eine ausreichend große Strahlungsempfangsfläche
besitzen. Die Detektorelemente 2 können daher
nicht unbegrenzt dünn ausgebildet werden.
Wenn die Halbleiter-Detektorelemente 2 an beiden Enden in die Ausnehmungen 14a
und 15a eingesetzt sind, muß deren Breite der Dicke der
Detektorelemente 2 entsprechen. Um die Detektorelemente
2 zur Erzielung eines Tomograms hoher Auflösung in kleinen
gegenseitigen Abständen anzuordnen, müssen die Ausnehmungen
14a und 15a mit denselben kleinen gegenseitigen Abständen
in den Tragelementen 14 bzw. 15 befestigt sein.
Wenn in den Tragelementen breite Ausnehmungen eines kleinen
Mittenabstands eingestochen sind, sind die diese
festlegenden Stege unweigerlich zu dünn, um die Detektorelemente
2 unbeweglich zu halten. Außerdem ist es
schwierig, solche breiten Schlitze in den Tragelementen
14 bzw. 15 auszubilden. Kurz gesagt, wenn die Detektorelemente
2 an beiden Enden in die Ausnehmungen 14a bzw. 15a
eingesetzt werden, können sie nicht mit ausreichend kleinem
gegenseitigen Abstand nebeneinander angeordnet werden,
um ein Tomogram hoher Auflösung zu gewährleisten.
Aus diesem Grund die Halteplatten
12, die erheblich dünner sind als die Detektorelemente 2,
mit den beiden Endabschnitten 12a und 12b in die zugeordneten
Ausnehmungen 14a bzw. 15a eingesetzt. Die Ausnehmungen
14a und 15a besitzen dabei eine kleine Breite, welche
der geringen Dicke der Halteplatten 12 entspricht. Die
Detektorelemente 2 können somit zur Lieferung eines Tomograms
hoher Auflösung in kleinen gegenseitigen Abständen
nebeneinander angeordnet werden. Das Einarbeiten der
engen Schlitze in die Tragelemente 14 und 15 ist vergleichsweise
einfach. Der Spalt zwischen je zwei benachbarten
Detektorelemente 2 kann infolgedessen auf die
Dicke der Halteplatte 12 reduziert werden. Die Detektorelemente
2 können demzufolge in den vorher angegebenen
kleinen gegenseitigen Abständen angeordnet sein.
Claims (7)
1. Halbleiter-Strahlungsdetektor, insbesondere Halbleiterröntgendetektor,
mit zwei in einer Richtung senkrecht zur Strahlungs-
Einfallsrichtung beabstandeten Tragelementen (14,
15) mit jeweils einer dem anderen Tragelement gegenüberstehenden
Fläche (14b, 15b) mit einer Vielzahl von in
der jeweiligen Fläche gebildeten gegenüberliegenden Ausnehmungen
(14a, 15a), die in vorbestimmten gegenseitigen
Abständen nebeneinanderliegen, sich in Richtung der einfallenden
Strahlung (19) erstrecken, sowie mit einer Vielzahl
von durch die Tragelemente (14, 15) gehalterten Halbleiter-Detektoreinheiten
(1), wobei jede Halbleiter-Detektoreinheit
folgendes umfaßt:
- - eine Grundplatte (4), die auf der der Strahlungsquelle zugewandten Seite eine Aussparung (3) aufweist,
- - ein plattenartiges Halbleiter-Detektorelement (2), welches zum Feststellen einfallender Strahlung in der Aussparung (3) der Grundplatte (4) angeordnet und befestigt ist und dessen zwei Hauptflächen parallel zu den Hauptflächen der Grundplatte (4) verlaufen,
- - eine Elektrodenschicht (8 bzw. 9) an jeder Hauptfläche des Halbleiter-Detektorelementes (2), die mit der Hauptfläche elektrisch verbunden ist, und
- - ein mit jeder Elektrode verbundenen Elektrodenanschluß (5 bzw. 6),
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Halteplatte (12) vorgesehen ist, welche unter Verwendung von Klebstoff (11) das Detektorelement (2) an einer ihrer Hauptflächen trägt und deren Enden (12a, 12b) in den zwei gegenüberliegenden Ausnehmungen (14a, 15a) in den beiden Tragelementen (14, 15) angeordnet sind, wobei die Grundplatte (4) dünner als das plattenartige Detektorelement (2) ist, daß
der Elektrodenanschluß zwei Leiterelektroden in Form einer Signalleitung (5) und einer Masseleitung (6) aufweist, deren jede an einer der Hauptflächen der Grundplatte (4) gebildet und mit einer der Elektrodenschichten (8 bzw. 9) des Detektorelementes (2) elektrisch verbunden ist, und
daß die Ausnehmungen (14a, 15a) der Tragelemente (14, 15) als Schlitze gebildet sind, deren jeder eine der Dicke der Halteplatte (12) entsprechenden Breite besitzt, so daß die Halteplatten (12) mit ihren Enden in entsprechende Schlitze der Tragelemente einschiebbar sind.
eine Halteplatte (12) vorgesehen ist, welche unter Verwendung von Klebstoff (11) das Detektorelement (2) an einer ihrer Hauptflächen trägt und deren Enden (12a, 12b) in den zwei gegenüberliegenden Ausnehmungen (14a, 15a) in den beiden Tragelementen (14, 15) angeordnet sind, wobei die Grundplatte (4) dünner als das plattenartige Detektorelement (2) ist, daß
der Elektrodenanschluß zwei Leiterelektroden in Form einer Signalleitung (5) und einer Masseleitung (6) aufweist, deren jede an einer der Hauptflächen der Grundplatte (4) gebildet und mit einer der Elektrodenschichten (8 bzw. 9) des Detektorelementes (2) elektrisch verbunden ist, und
daß die Ausnehmungen (14a, 15a) der Tragelemente (14, 15) als Schlitze gebildet sind, deren jeder eine der Dicke der Halteplatte (12) entsprechenden Breite besitzt, so daß die Halteplatten (12) mit ihren Enden in entsprechende Schlitze der Tragelemente einschiebbar sind.
2. Strahlungsdetektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleitung (5) und die
Masseleitung (6) sich längs des Randes der Aussparung (3)
der Grundplatte (4) erstrecken.
3. Strahlungsdetektor nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichent, daß die Tragelemente (14, 15)
bogenförmig gebildet sind.
4. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (12) als
dünne Platte gebildet ist.
5. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Halteplatten
(12) an den Tragelementen (14, 15) mit Hilfe eines Klebmittels
befestigt sind.
6. Strahlungsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß jede Halteplatte (12) aus
einem Röntgenstrahlung abschirmenden Schwermetall hergestellt
ist.
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---|---|
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Representative=s name: HENKEL, G., DR.PHIL. FEILER, L., DR.RER.NAT. HAENZ |
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D2 | Grant after examination | ||
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