DE4333183A1 - Scanning device for a charge density pattern of a photosemiconductor - Google Patents
Scanning device for a charge density pattern of a photosemiconductorInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Abtasteinrichtung für ein von einem Strahlenschatten eines Objektes auf einem Photohalblei ter erzeugtes Ladungsdichtemuster. Solche Abtasteinrichtungen dienen dem Erhalt von beispielsweise Röntgenaufnahmen eines Objektes. Hierzu wird Röntgenstrahlung auf das Objekt ge richtet und trifft in Abhängigkeit von der Absorption im Ob jekt als Strahlenschatten auf den Photohalbleiter. Vor jeder Röntgenaufnahme wird der Photohalbleiter über zugeordnete Elektroden und eine Gleichspannungs- oder Wechselspannungs- Koronaentladung auf eine Spannung von z. B. 3 kV aufgeladen. Durch den auf den Photohalbleiter auftreffenden Strahlen schatten wird die Oberfläche des Photohalbleiters proportio nal zur auftreffenden Strahlenintensität entladen, so daß der Strahlenschatten in ein Ladungsdichtemuster gewandelt wird. Das Ladungsdichtemuster wird von der Abtasteinrichtung in elektrische Signale umgesetzt, die verstärkt, gefiltert und digitalisiert und somit in einem Speicher abgespeichert werden können. Die digitalisierten Signale können einer Bildverarbeitungseinrichtung zugeführt werden, so daß ein sichtbares Durchstrahlungsbild des Objektes auf einem Monitor erstellbar ist.The invention relates to a scanning device for one of a ray shadow of an object on a photo half lead ter generated charge density pattern. Such scanners are used to obtain, for example, x-rays of a Property. For this purpose, X-rays are applied to the object directs and hits depending on the absorption in the ob ject as a ray shadow on the photo semiconductor. Before everyone X-ray is assigned to the photo semiconductor via Electrodes and a DC or AC voltage Corona discharge to a voltage of e.g. B. 3 kV charged. By the rays hitting the photo semiconductor the surface of the photo semiconductor will be shaded unloaded to the incident radiation intensity, so that the Radiation shadow is converted into a charge density pattern. The charge density pattern is determined by the scanner in implemented electrical signals that are amplified, filtered and digitized and thus stored in a memory can be. The digitized signals can be one Image processing device are supplied so that a visible radiograph of the object on a monitor can be created.
Vorteil einer solchen Bilderstellung ist, daß der Photohalb leiter gegenüber der Verwendung von Filmmaterial häufig wie der verwendet werden kann. Zudem ist die erzielbare Dynamik eines erstellten Bildes hoch. Ferner können die elektrischen Signale über die Bildverarbeitungseinrichtung in gewünschter Weise manipuliert werden. The advantage of such an image creation is that the photo half ladder versus using footage often like that can be used. In addition, the achievable dynamic of a created image. Furthermore, the electrical Signals via the image processing device in the desired Way to be manipulated.
Aus der DE-OS 38 15 458 ist eine Koronaentladungs-Vorrichtung zur Aufladung des Photohalbleiters vor einer Röntgenaufnahme bekannt.DE-OS 38 15 458 is a corona discharge device for charging the photo semiconductor before an x-ray known.
Aus der US-PS 4,085,327 sowie der EP 0 318 807 A1 sind Ab taststeinrichtungen bekannt, die eine Laserquelle aufweisen, deren fokussiertes Licht auf den Photohalbleiter gerichtet ist. Die Abtastung des Photohalbleiters kann zum einen durch Ablenkung des fokussierten Lichtes über einen Spiegel und zum anderen durch eine Relativverstellung des Photohalbleiters und der Laserquelle zueinander erfolgen. Durch das fokus sierte Laserlicht in Verbindung mit einer Abtastelektrode wird die Ladung jedes abgetasteten Pixels und damit das La dungsdichtemuster des Photohalbleiters durch Ableitung neu tralisiert. Das hierbei von der Abtastelektrode abgeleitete Signal ist abhängig von der Ladung des Pixels und damit von der auf dieses Pixel getroffenen Strahlenintensität. Durch zeilenweises Abtasten des Photohalbleiters Pixel für Pixel werden somit elektrische Signale erhalten, die, wie bereits erläutert, einer Bildverarbeitungseinrichtung zur Erstellung eines sichtbaren Bildes des Objektes zugeführt werden.From US Pat. No. 4,085,327 and EP 0 318 807 A1, Ab feeler devices are known which have a laser source, whose focused light is directed onto the photo semiconductor is. The scanning of the photo semiconductor can on the one hand by Deflection of the focused light over a mirror and to another through a relative adjustment of the photo semiconductor and the laser source to each other. By the focus Laser light combined with a scanning electrode the charge of each scanned pixel and thus the La gasket density pattern of the photo semiconductor by derivation new tralized. The one derived from the scanning electrode Signal depends on the charge of the pixel and therefore on the radiation intensity struck on this pixel. By line-by-line scanning of the photo semiconductor pixel by pixel electrical signals are thus obtained which, as already explained, an image processing device for creation a visible image of the object.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, den Photohalbleiter aus Selen herzustellen, wobei dieser als Platte oder als Trommel ausgebildet sein kann.It is known from the prior art, the photo semiconductor to produce from selenium, this as a plate or as Drum can be formed.
Es ist bekannt, das Ladungsdichtemuster des Photohalbleiters durch eine einzelne Abtastelektrode oder durch ein Abtaste lektrodenarray abzutasten.It is known the charge density pattern of the photo semiconductor by a single scanning electrode or by scanning to scan the electrode array.
Aufgrund von kapazitiven Einflüssen zwischen der Abtastelek trode und der Photohalbleiterplatte sind die elektrischen Si gnale nachteilig beeinflußt.Due to capacitive influences between the scanning elec trode and the photo semiconductor board are the electrical Si gnale adversely affected.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Abtasteinrichtung der eingangs genannten Art so auszuführen, daß diese nachtei ligen Einflüsse zumindest reduziert sind.The object of the invention is therefore a scanning device of the type mentioned in such a way that this disadvantage influences are at least reduced.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abtasteinrichtung für ein von einem Strahlenschatten eines Objektes auf einem Photohalbleiter erzeugtes Ladungsdichtemuster, mit einem elektrooptischen Material, dessen Licht-Doppelbrechung sich in Abhängigkeit von einem von dem Photohalbleiter ausgehenden elektrischen Feld ändert, mit einem Lichtsender zum Senden polarisierten Lichtes zum elektrooptischen Material und mit einem Polarisationsdetektor zum Empfangen des von dem elek trooptischen Material ausgehenden Lichtes zum Erzeugen eines elektrischen Signales in Abhängigkeit vom Polarisationszu stand des Lichtes, gelöst.The object is achieved by a scanning device for one of a ray shadow of an object on one Photo semiconductor generated charge density pattern, with a electro-optical material, the light birefringence of which depending on one originating from the photo semiconductor electric field changes, with a light transmitter for sending polarized light to the electro-optical material and with a polarization detector for receiving the elec trooptic material outgoing light to produce a electrical signals depending on the polarization stand of light, loosened.
Vorteil der erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung ist, daß ein elektrooptisches Material Anwendung findet, dessen Licht-Dop pelbrechung sich in Abhängigkeit von dem vom Ladungsdichtemu ster des Photohalbleiters ausgehenden elektrischen Feld än dert. Die Änderung der Licht- Doppelbrechung des elektroopti schen Materials wird durch auf das elektrooptische Material auftreffendes polarisiertes Licht und einen das vom elek trooptischen Material ausgehenden und hiervon in der Polari sation geänderten Licht erfassenden Polarisationsdetektor de tektiert. Das Ausgangssignal des Polarisationsdetektors ist somit abhängig von der Licht-Doppelbrechung des elektroopti schen Materiales, die wiederum von dem vom Strahlenschatten erzeugten Ladungsdichtemuster und damit von der vom Photo halbleiter ausgehenden elektrischen Feldstärke abhängt. Durch das optische Abtasten des Ladungsdichtemusters des Photohalb leiters sind die der Bildverarbeitungseinrichtung zugeführten Signale nicht durch kapazitive Einflüsse nachteilig beein flußt. The advantage of the scanning device according to the invention is that a electro-optical material is used, the light dop refraction depends on the density of the charge ster of the photo semiconductor outgoing electric field än different. The change in light birefringence of the elektroopti material is due to the electro-optical material incident polarized light and one from the elec trooptic material originating from this in the polar sation changed light detecting polarization detector de tect. The output signal of the polarization detector is thus dependent on the light birefringence of the electro-optic material, which in turn is different from that of the ray shadow generated charge density pattern and thus from that of the photo semiconductor outgoing electrical field strength depends. By optically scanning the charge density pattern of the photo half conductors are those fed to the image processing device Signals are not adversely affected by capacitive influences flows.
Es ist vorteilhaft, wenn der Photohalbleiter Selen, Quecksil berjodid, Cadmiumselenid, Cadmiumsulfid, Wismutgermaniumoxid oder Wismutsiliziumoxid aufweist und wenn das elektrooptische Material als Kristall ausgeführt Kaliumdihydrogenphosphat, Ammoniumdihydrogenphosphat, Wismutsilikat, Wismutgermanat, Galliumarsenid, Zinkselenid, Lithiumtantalat oder Li thiumniobat aufweist. Alternativ kann hierbei das elektroop tische Material auch als orientierter Kunststoff aus PVDF be stehen. Die vom elektrooptischen Material ausgehende Lichtin tensität ist erhöht, wenn die dem Photohalbleiter zugewandte Oberfläche dielektrisch, d. h. nichtleitend verspiegelt ist.It is advantageous if the photo semiconductor selenium, mercury beriodide, cadmium selenide, cadmium sulfide, bismuth germanium oxide or bismuth silicon oxide and if the electro-optical Material made as crystal potassium dihydrogen phosphate, Ammonium dihydrogen phosphate, bismuth silicate, bismuth germanate, Gallium arsenide, zinc selenide, lithium tantalate or Li has thiumniobate. Alternatively, the electroop table material also as oriented plastic made of PVDF stand. The light emanating from the electro-optical material intensity is increased when the one facing the photo semiconductor Dielectric surface, d. H. is non-conductive mirrored.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das elektrooptische Material von polarisiertem Licht abgetastet wird, dessen Wellenlänge im Bereich von 650 bis 1300 nm liegt. Ein kostengünstiger Lichtsender wird erhalten, wenn dieser als Halbleiter-Laserdiode ausgeführt ist. Ebenso kann ein Nd : YAG-Laser vorteilhaft Anwendung finden.It has proven to be particularly advantageous if that electro-optic material scanned by polarized light whose wavelength is in the range from 650 to 1300 nm. An inexpensive light transmitter is obtained if this is designed as a semiconductor laser diode. Likewise, a Nd: YAG lasers are advantageously used.
Da sich die vom Photohalbleiter ausgehende Feldstärke mit dem Abstand zu diesem ändert ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen der Abtasteinrichtung und insbesondere der Abstand zwischen dem elektrooptischen Material und dem Photohalblei ter durch piezoelektrische Mittel konstant gehalten ist. Durch piezoelektrische Mittel kann der Abstand sehr genau und ohne große Zeitverzögerung konstant gehalten werden.Since the field strength emanating from the photo semiconductor changes with the Distance to this changes it is advantageous if the distance between the scanner and in particular the distance between the electro-optic material and the photo semiconductor ter is kept constant by piezoelectric means. The distance can be very precise and by piezoelectric means can be kept constant without great time delay.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer elektrooptischen Ab tasteinrichtung anhand der Zeichnungen in Verbindung mit den Unteransprüchen.Further advantages and details of the invention emerge from the following description of an electro-optical Ab probe device based on the drawings in connection with the Subclaims.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer elektrooptischen Abtasteinrichtung nach der Erfindung in prinzi pieller Darstellung, Fig. 1 shows an embodiment of an electro-optical scanning device according to the invention in Prinzi pieller representation,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Polarisationsdetek tors der elektrooptischen Abtasteinrichtung nach Fig. 1 und Fig. 2 shows an embodiment of a polarization detector of the electro-optical scanner according to Fig. 1 and
Fig. 3 ein detailliertes Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen elektrooptischen Abtasteinrichtung. Fig. 3 shows a detailed embodiment of an inventive electro-optical scanning device.
Bei der in der Fig. 1 in prinzipieller Weise gezeigten elek trooptischen Abtasteinrichtung ist ein Träger für einen Pho tohalbleiter 2 mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Die elektrostatische Aufladung des Photohalbleiters 2 erfolgt in bekannter Weise über ein Flächenkorona. Um hierbei den Quan tenwirkungsgrad zu optimieren, ist während der Röntgenaufnah me eine Feldstärke im Bereich von 10⁵ V/cm am Photohalbleiter 2 notwendig. Hieraus resultiert dann eine optimale Trennung der durch Röntgenphotoeffekt gebildeten Ladungsträger. Bei üblichen Röntgendosen werden bei einer Aufladungshöhe des Photohalbleiters 2 von z. B. 3000 V nur maximal 150 V abgebaut. In diesen 150 V ist dann die gesamte Bildinformation des mit Röntgenstrahlung durchstrahlten Objektes mit seiner unter schiedlichen Röntgentransparenz in Form eines entsprechenden Ladungsdichtemusters enthalten.In the electro-optical scanning device shown in principle in FIG. 1, a carrier for a photo semiconductor 2 is identified by the reference number 1 . The electrostatic charging of the photo semiconductor 2 takes place in a known manner via a surface corona. In order to optimize the quantum efficiency, a field strength in the range of 10⁵ V / cm on the photo semiconductor 2 is necessary during the X-ray exposure. This then results in an optimal separation of the charge carriers formed by the X-ray photo effect. In conventional x-ray cans, the charge level of the photo semiconductor 2 is from z. B. 3000 V only a maximum of 150 V. This 150 V then contains the entire image information of the object irradiated with X-rays with its different X-ray transparency in the form of a corresponding charge density pattern.
Dieses Ladungsdichtemuster ist nunmehr in elektrische Signale zu wandeln, so daß über eine Signalverarbeitungseinrichtung ein Bild des durchstrahlten Objektes auf einem Monitor er stellbar ist. Hierzu wird der Photohalbleiter 2 einer erfin dungsgemäßen Abtasteinrichtung 3 zugeordnet, die im wesentli chen ein elektrooptisches Material 4 und eine Ablenkeinrich tung 5 für das von einem Lichtsender 6 ausgehende und auf einen Polarisationsdetektor 7 auftreffende Licht aufweist. Zur Auslesung des Ladungsdichtemusters wird der Photohalblei ter 2 hierbei dem elektrooptischen Material 4 derart zugeord net, daß das vom Photohalbleiter 2 ausgehende elektrische Feld auf das elektrooptische Material 4 wirkt. Aufgrund des einwirkenden elektrischen Feldes ändert das elektrooptische Material 4, der Feldverteilung entsprechend, seine Doppelbre chung, die von der Abtasteinrichtung in entsprechende elek trische Signale gewandelt wird. Hierzu ist das vom Lichtsen der 6 ausgehende, polarisierte Licht auf das elektrooptische Material 4 gerichtet und über eine Linse 8 darauf fokussiert. Das vom elektrooptischen Material 4 ausgehende und in der Po larisation geänderte Licht wird über die Linse 8 dem Polari sationsdetektor 7 zugeführt, der der Polaritätsänderung ent sprechend ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt. Die Abta stung des elektrooptischen Materials 4 erfolgt entweder durch das zeilen- und/oder spaltenweise Ablenken des fokussierten Lichtstrahles auf dem elektrooptischen Material 4 durch die Ablenkeinrichtung 5 oder bei ortsfestem Lichtstrahl durch eine Vorrichtung, über die der Photohalbleiter 2 und/oder die Abtasteinrichtung 3 relativ zueinander zeilen- und/oder spal tenweise verstellbar sind.This charge density pattern is now to be converted into electrical signals so that an image of the irradiated object on a monitor can be set via a signal processing device. For this purpose, the photo semiconductor 2 is assigned to a scanning device 3 according to the invention, which essentially comprises an electro-optical material 4 and a deflection device 5 for the light emanating from a light transmitter 6 and incident on a polarization detector 7 . To read out the charge density pattern, the photohalble ter 2 is assigned to the electro-optical material 4 in such a way that the electrical field emanating from the photo-semiconductor 2 acts on the electro-optical material 4 . Due to the electrical field acting, the electro-optical material 4 changes , according to the field distribution, its double break, which is converted by the scanning device into corresponding electrical signals. For this purpose, the polarized light emanating from the light sensor of FIG. 6 is directed onto the electro-optical material 4 and focused thereon via a lens 8 . The outgoing from the electro-optical material 4 and in the polarization changed light is supplied via the lens 8 to the polarization detector 7 , which accordingly generates an electrical output signal according to the change in polarity. The scanning of the electro-optical material 4 takes place either by the line and / or column-wise deflection of the focused light beam on the electro-optical material 4 by the deflection device 5 or, in the case of a stationary light beam, by a device via which the photo semiconductor 2 and / or the scanning device 3 are relative are adjustable to each other in rows and / or columns.
In der Fig. 2 ist ein bekannter Polarisationsdetektor 7 sche matisch gezeigt. Vom elektrooptischen Material 4 ausgehendes Licht 9 wird hierbei vorzugsweise über eine Lambda/8-Platte 10, einen Kompensator 11 und einen polarisierenden Strahlen teiler 12, einem Lichtdetektor, beispielsweise einer Photodi ode 13, zugeführt. Die Photodiode 13 erzeugt in Abhängigkeit von der auftreffenden Lichtintensität ein elektrisches Si gnal, welches einem Verstärker 14 und einer nachgeschalteten Signalverarbeitungseinrichtung 15 zugeführt wird. Aus der Fig. 2 ergibt sich auch, daß das vom vorzugsweise Laserlicht sendenden Lichtsender 6 ausgehende Licht 16 über den polari sierenden Strahlenteiler 12 den Kompensator 11 und die Lamb da/8-Platte 10 auf das elektrooptische Material 4 gerichtet ist.In FIG. 2, a known polarization detector shown cal 7 automatically. Light 9 emanating from the electro-optical material 4 is preferably fed via a lambda / 8 plate 10 , a compensator 11 and a polarizing beam splitter 12 to a light detector, for example a photodiode 13 . Depending on the incident light intensity, the photodiode 13 generates an electrical signal, which is fed to an amplifier 14 and a downstream signal processing device 15 . From Fig. 2 it also follows that the light 16 preferably emitting light transmitter 6 emitting light 16 via the polarizing beam splitter 12, the compensator 11 and the Lambda / 8 plate 10 is directed to the electro-optical material 4 .
Um Lichtverluste zu vermeiden ist es vorteilhaft, wenn die dem Photohalbleiter 2 zugewandte Oberfläche des elektroopti schen Materiales 4 vergütet, insbes. mit einer dielektrischen Schicht verspiegelt und wenn dessen andere Oberfläche, in die das von der Ablenkeinheit aus- bzw. eingehende Licht ein- oder ausgekoppelt wird, entspiegelt ist.In order to avoid light losses, it is advantageous if the surface of the electro-optic material 4 facing the photo semiconductor 2 is coated, in particular with a dielectric layer, and if the other surface into which the light coming in or out from the deflection unit comes in or out is uncoupled, is non-reflective.
Als Lichtsender 6 eignen sich besonders Infrarotlaser, die in dem Photohalbleiter 2 keine Photoleitung induzieren. Ebenso sind He Ne-laser, Festkörperlaser, wie Nd : YAG- und Nd : YLF-La ser geeignet, die durch Laserdioden gepumpt werden, damit sie einen kompakten Aufbau haben. Ebenso eignen sich Laserdioden mit einer Lichtwellenlänge von 400 nm bis 1600 nm, insbesondere von 600 bis 1300 nm. Bei hohen dielektrischen Vergütungen des elektrooptischen Materiales 4 können auch Laser im sichtbaren Spektralbereich verwendet werden, so z. B. He Ne Ag-Laser, He Cd-Laser oder frequenzverdoppelte Nd : YAG-Laser. Als Photodi oden 13 eignen sich insbesondere aus Silicium oder aus amor phem Silicium bestehende Photodioden, da sie kostengünstig herstellbar sind.Infrared lasers, which do not induce photo-conduction in the photo semiconductor 2, are particularly suitable as the light transmitter 6 . He ne lasers, solid-state lasers such as Nd: YAG and Nd: YLF lasers, which are pumped through laser diodes, are also suitable, so that they have a compact structure. Laser diodes with a light wavelength of 400 nm to 1600 nm, in particular from 600 to 1300 nm, are likewise suitable. With high dielectric coatings of the electro-optical material 4 , lasers in the visible spectral range can also be used. B. He Ne Ag laser, He Cd laser or frequency-doubled Nd: YAG laser. As photodi odes 13 are particularly suitable from silicon or amorphous silicon existing photodiodes, since they are inexpensive to manufacture.
Bei dem in der Fig. 3 detailliert gezeigten Ausführungsbei spiel einer Abtasteinrichtung 3 wird das vom Lichtsender 6 ausgehende polarisierte Licht 16 von einem Galvanometerspie gel 17 über eine im Strahlengang angeordnete erste Zylinder linse 18 (X-Ebene), eine zweite Zylinderlinse 19 (Y-Ebene), ein Wollastonprisma 20, eine Lambda/8-Platte 21 und über einen dichromatischen Spiegel 22 zur Abtastung auf dem elek trooptischen Material 4 abgelenkt. Der Abstand der Abtastein richtung 3 und insbesondere der Abstand des elektrooptischen Materials 4 zum Photohalbleiter 2 kann vorteilhaft über eine Abstandsregeleinrichtung eingestellt werden. Eine solche Ab standsregeleinrichtung ist bekannt und findet beispielsweise bei der Abtastung von Compact Disketten Anwendung. In prinzi pieller Weise wird hierbei ein fokussierter Lichtstrahl auf den Photohalbleiter 2 gerichtet, so daß der Fokus auf der Oberfläche des Photohalbleiters 2 angeordnet ist. Das vom Photohalbleiter 2 ausgehende Licht wird einer Photodiode zu geführt, die hieraufhin ein elektrisches Signal erzeugt. Än dert sich der Abstand zwischen dem elektrooptischen Material 4 und dem Photohalbleiter 2, so ändert sich auch das Signal an der Photodiode. Über das veränderte Signal werden dann piezoelektrische Mittel derart angesteuert, daß der Abstand zwischen dem elektrooptischen Material 4 und dem Photohalb leiter 2 so eingestellt wird, daß der Fokus des Lichtstrahles wieder auf der Oberfläche des Photohalbleiters auftrifft. Der Abstand zwischen dem elektrooptischen Material 4 und der Oberfläche des Photohalbleiters 2 sollte möglichst gering sein und kann beispielsweise im Bereich von 50 µm liegen.In the embodiment of a scanning device 3 shown in detail in FIG. 3, the polarized light 16 emanating from the light transmitter 6 is emitted by a galvanometer mirror 17 via a first cylinder lens 18 (X plane) arranged in the beam path, a second cylinder lens 19 (Y- Plane), a Wollaston prism 20 , a lambda / 8 plate 21 and a dichroic mirror 22 for scanning on the electro-optical material 4 . The distance between the scanning device 3 and in particular the distance between the electro-optical material 4 and the photo semiconductor 2 can advantageously be set via a distance control device. Such a position control device is known and is used, for example, in the scanning of compact disks. In principle, a focused light beam is directed onto the photo semiconductor 2 , so that the focus is arranged on the surface of the photo semiconductor 2 . The light emanating from the photo semiconductor 2 is fed to a photo diode, which then generates an electrical signal. If the distance between the electro-optical material 4 and the photo semiconductor 2 changes, the signal at the photo diode also changes. About the changed signal piezoelectric means are then controlled such that the distance between the electro-optical material 4 and the photo semiconductor 2 is adjusted so that the focus of the light beam hits the surface of the photo semiconductor again. The distance between the electro-optical material 4 and the surface of the photo semiconductor 2 should be as small as possible and can be, for example, in the range of 50 μm.
Im Rahmen der Erfindung können der Lichtsender 6 sowie die Photodiode 13 als Array ausgeführt sein, so daß eine schnel lere Abtastung des Photohalbleiters 2 möglich ist.In the context of the invention, the light transmitter 6 and the photodiode 13 can be designed as an array, so that a faster scanning of the photo semiconductor 2 is possible.
Zum Abtasten des Photohalbleiters 2 wird dieser vorzugsweise auf ein elektrisches Potential gelegt, das der Spannung ent spricht, die sich aus der Differenz der Spannung zum Aufladen des Photohalbleiters 2 und der maximalen Spannungsentladung durch auftreffende Röntgenstrahlung ergibt. Somit werden Spannungsüberschläge von dem Photohalbleiter 2 zur Abtastein richtung 9 vermieden.For scanning the photo semiconductor 2 , this is preferably placed at an electrical potential that speaks to the voltage ent that results from the difference in voltage for charging the photo semiconductor 2 and the maximum voltage discharge by incident X-rays. Voltage flashovers from the photo semiconductor 2 to the scanning device 9 are thus avoided.
Aufgrund der hohen Linearität der Doppelbrechungsänderung des elektrooptischen Materials 4, die durch den Pockelseffekt be schrieben ist, kann über einen Spannungsbereich von minde stens 2 kV eine Spannungsauflösung von 1 mV detektiert werden, was einer Dynamik von über 60 dB oder 2 Millionen Graustufen entspricht.Due to the high linearity of the birefringence change of the electro-optical material 4 , which is described by the Pockels effect, a voltage resolution of 1 mV can be detected over a voltage range of at least 2 kV, which corresponds to a dynamic range of over 60 dB or 2 million gray levels.
Bevorzugt ist jedoch nur ein Lichtsender 6 und eine Photodi ode 13 vorgesehen, wodurch sich eine Reduzierung an Elektro nikaufwand ergibt. Gegenüber einer mechanischen Abtastung des Photohalbleiters 2 ist die Abtastung durch Ablenkung des Lichtstrahles über Polygonspiegel, Galvanometerspiegel, aku stooptische Zellen oder holographischer Ablenker sehr schnell, so daß die Auslesezeit gering ist. Ferner ist die Ortsauflösung durch optische Abtastung gegenüber der Abta stung mittels Detektorarrays um 1 bis 2 µm höher. Um die Orts auflösung bei Anwendung eines Detektorarrays zu erhöhen ist es jedoch möglich, die einzelnen Detektoren dicht nebenein ander und örtlich hintereinander versetzt anzuordnen. Somit ist eine Bildauflösung von 50 bis 100 µm möglich.However, preferably only one light transmitter 6 and a photodiode 13 are provided, which results in a reduction in electronics expenditure. Compared to mechanical scanning of the photo semiconductor 2 , the scanning by deflecting the light beam via polygon mirrors, galvanometer mirrors, acousto-optical cells or holographic deflectors is very fast, so that the readout time is short. Furthermore, the spatial resolution by optical scanning is 1 to 2 µm higher than the scanning by means of detector arrays. In order to increase the spatial resolution when using a detector array, however, it is possible to arrange the individual detectors closely next to one another and spatially offset one behind the other. An image resolution of 50 to 100 µm is possible.
Aufgrund der zu erreichenden hohen Bildauflösung ist der be schriebene Strahlungswandler besonders für die Mammographie- Anwendung geeignet. Bei den hierbei verwendeten Strahlungs energien von 25 bis 45 kV haben z. B. SeIen-Photohalbleiter ho he Absorptionswerte, so daß DQE-Werte von 80 bis 90% erreicht werden können. Aber auch für andere diagnostische Röntgenstrahlung von 40 bis 120 kV ist der Strahlungswandler im Knochen-, Thorax-, Weichteile-Bereich u. a. einsetzbar.Due to the high image resolution to be achieved, the be written radiation converter especially for mammography Suitable for use. With the radiation used here energies from 25 to 45 kV have z. B. SeIen photo semiconductor ho he absorption values so that DQE values of 80 to 90% are reached can be. But also for other diagnostic X-rays from 40 to 120 kV are the radiation converters in the bone, thorax, soft tissue area u. a. applicable.
Claims (8)
mit einem elektrooptischen Material (4), dessen Licht-Doppel brechung sich in Abhängigkeit von einem vom Photohalbleiter (2) ausgehenden elektrischen Feld ändert,
mit einem Lichtsender (6) zum Senden polarisierten Lichtes (16) zum elektrooptischen Material (4) und mit einem Polari sationsdetektor (7) zum Empfangen des von dem elektroopti schen Material (4) ausgehenden Lichtes (9) zum Erzeugen eines elektrischen Signals in Abhängigkeit vom Polarisationszustand des Lichtes (9).1. scanning device for a charge density pattern generated by a ray shadow of an object on a photo semiconductor ( 2 ),
with an electro-optical material ( 4 ) whose light birefringence changes as a function of an electrical field emanating from the photo semiconductor ( 2 ),
with a light transmitter ( 6 ) for sending polarized light ( 16 ) to the electro-optical material ( 4 ) and with a polarization detector ( 7 ) for receiving the light from the electro-optic material ( 4 ) light ( 9 ) for generating an electrical signal in dependence the state of polarization of the light ( 9 ).
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| DE19934333183 Expired - Fee Related DE4333183C2 (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Scanning device for a charge density pattern of a photo semiconductor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4333183C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007090279A1 (en) | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Sunnybrook Health Sciences Centre | X-ray light valve based digital radiographic imaging systems |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2055525A (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-04 | Emi Ltd | X-ray Image Signal Generator |
-
1993
- 1993-09-29 DE DE19934333183 patent/DE4333183C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2055525A (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-04 | Emi Ltd | X-ray Image Signal Generator |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Mechanismus der elektrischen Leitung in einer transparenten ferroelektrischen PLZT- Keramik, in: Abstract der Datenband ZDEE/ZDE, FIZ Technik Zugriffsnummer: E84030063267, abrufbar seit März 1984 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007090279A1 (en) | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Sunnybrook Health Sciences Centre | X-ray light valve based digital radiographic imaging systems |
| EP1982214A1 (en) * | 2006-02-10 | 2008-10-22 | Sunnybrook Health Science Centre | X-ray light valve based digital radiographic imaging systems |
| EP1982214A4 (en) * | 2006-02-10 | 2012-12-12 | Sunnybrook Health Science Ct | X-ray light valve based digital radiographic imaging systems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4333183C2 (en) | 1996-02-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
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