DE4422928A1

DE4422928A1 - Zweidimensionaler Strahlungsdetektor

Info

Publication number: DE4422928A1
Application number: DE4422928A
Authority: DE
Inventors: Shiro Oikawa; Takayuki Takemoto; Tutomu Katou; Shirou Suzuki; Kenkichi Tanioka
Original assignee: Shimadzu Corp; Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Shimadzu Corp; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1995-01-12
Also published as: JPH0784055A; CN1102884A; CN1034143C; US5483071A

Description

(1) Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf zweidimensionale, für den Einsatz bei Röntgen- und anderen diagnostischen Ge räten geeignete Strahlungsdetektoren zur Strahlungsermitt lung, wie z. B. Röntgenstrahlen, einschließlich zweidimen sionaler Einfallpositionen.

(2) Beschreibung der verwandten Technik

Es wurden bisher in Bezug auf zweidimensionale, scannerartige Festkörper-Strahlungsdetektoren verschiede ne Vorschläge gemacht (s. z. B. Japanische Patentveröffent lichungen (ungeprüft) Nr. 1990-253185, 1991-185865, 1992-206573, 1992-212456 und 1992-212458. In Zusammenfassung dieser Vorschläge könnte ein konventioneller, zweidimen sionaler Strahlungsdetektor einen, wie in den Fig. 1A-1E, 2 und 3 dargestellten Aufbau aufweisen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1A weist der herkömmliche Detektor einen Mehrschichtenaufbau einschließlich eines Szintillators 11, eines transparenten Elektrodenfilms 12, eines fotoleitenden Films 13 und einer Absuchschaltschicht 14 auf. Wie in Fig. 1B dargestellt, ist der transparente Elektrodenfilm 12 in Form einer gleichmäßigen Fläche über den gesamten Bereich ausgebildet. Die Absuchschaltschicht 14 weist matrixartig angeordnete und den fotoleitenden Film 13 kontaktierende Leiter 41, reihenartig angeordnete, den Reihen der Leiter 41 entsprechende Leiter 42 im Strei fenmuster, spaltenartig angeordnete, den Spalten der Leiter 41 entsprechende Leiter 46 im Streifenmuster sowie eine Vielfalt an Schaltelementen (FETs) 45 auf, deren Drain jeweils an eine der matrixartig angeordneten Leiter 41, deren Source an eine der spaltenartig angeordneten Leiter 46 und deren Gate an eine der reihenartig angeordneten Leiter 42 angeschlossen ist (s. Fig. 1C, 1D, 1E, 2 und 3). Der transparente Elektrodenfilm 12 nimmt ein vorgegebenes Potential aus einer Vorspannungs-Quelle 44 auf. Die reihen artig angeordneten Leiter 42 der Absuchschaltschicht 14 werden jeweils an die Steuerleitung eines Steuerkreises 15 angeschlossen. Die spaltenartig angeordneten Leiter 46 wer den jeweils an Signallesekreise 16 der Signalleseleitungen angeschlossen.

Der Szintillator 11 erzeugt Licht, sobald ihn Rönt genstrahlen kontaktieren; dieses Licht wird durch den transparenten Elektrodenfilm 12 zu dem fotoleitenden Film 13 geführt, wodurch sich auf dem fotoleitenden Film 13 eine Ansammlung elektrischer Aufladungen ergibt. Das heißt, der Szintillator 11 wandelt ein röntgenologisches Bild in ein optisches Bild um, und der fotoleitende Film 13 wandelt dieses optische Bild in ein elektrisches Aufladungs bild um. Die elektrischen Aufladungen auf dem fotoleitenden Film 13 werden unter Aktivierung der FETs 45 Pixel um Pi xel gelesen, wobei jedes der Pixel einem Matrix-Leiter 41 entspricht. Bei Übermittlung eines Steuersignales seitens des Steuerkreises 15 an einen der Reihen-Leiter 42 werden sämtliche FETs 45 in dieser Reihe (z. B. Reihe "i") einge schaltet, um ein Wiederauffinden der den jeweiligen Pixeln entsprechenden, ladungsspeichernden Ströme aus den Matrix-Leitern 41 in Reihe "i" und in den jeweiligen Spalten gleichzeitig über die jeweiligen Spalten-Leiter 46 zu be wirken.

Bei konventionellen, zweidimensionalen Strahlungs detektoren, wie oben beschrieben, werden die Spalten-Lei ter 46 direkt an die Elektroden (Sources) der Schaltele mente (FETs) angeschlossen. Folglich wird das Schaltge räusch der Schaltelemente durch Streukapazität zwischen Gate und Source an die Source geleitet, um von den gele senen Signalströmen überlagert zu werden, wodurch eine Minderung der Bildqualität erfolgt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung erfolgte unter Berücksichtigung des oben erwähnten Standes der Technik; es ist Gegenstand der Erfindung, einen verbesserten zweidimensionalen Strah lungsdetektor herzustellen, welcher Schaltgeräusche der Schaltelemente daran hindert, von den gelesenen Signal strömen überlagert zu werden, um auf diese Weise die Bildqualität zu verbessern.

Das obenerwähnte Problem wird erfindungsgemäß durch einen zweidimensionalen Strahlungsdetektor gelöst, bei welchem sich das röntgenologische Bild in Konformität mit der Um wandlung in elektrische Signale befindet und welcher sich zusammensetzt aus:
einem Szintillator zur Umwandlung des röntgenologi schen Bildes in ein optisches Bild;
einem fotoleitenden Film zur Umwandlung des opti schen Bildes in ein auf elektrischen Aufladungen basie rendes Bild;
einem transparenten Elektrodenfilm und einer, auf den gegenüberliegenden Flächen des fotoleitenden Films ausgebildeten Absuchschaltschicht; und
einem, an die Absuchschaltschicht angeschlossenen Steuerkreis;
wobei in der Absuchschaltschicht enthalten sind:
mehrere matrixartig angeordnete und den fotoleiten den Film kontaktierende Leiter;
ein, an eine Vorspannung angelegter Leiter;
mehrere, zwischen den matrixartig angeordneten Lei tern und dem an eine Vorspannung angelegten Leiter zwischen geschaltete Schaltelemente; und
Reihen-Leiter, um ein Steuersignal von den Steuer kreisen an die Schaltelemente weiterzuleiten;
der transparente Elektrodenfilm einschließlich, den Spalten der matrixartig angeordneten Leiter entsprechende Spalten-Leiter, wobei jeder der Spalten-Leiter an eine Signalleseleitung angeschlossen ist.

Erfindungsgemäß erzeugt der Szintillator Licht, so bald ihn Röntgenstrahlen kontaktieren. Ein optisches, so mit durch den Szintillator hergestelltes Bild wird über den transparenten Elektrodenfilm an den fotoleitenden Film geleitet, wodurch auf dem fotoleitenden Film die Speicherung eines elektrischen Aufladungsbildes erfolgt. Bei Einschalten der sich in einer Reihe befindlichen Schaltelemente mittels Steuerkreis wird über die Schalt elemente an die in einer Reihe angeordneten Matrix-Leiter eine Vorspannung angelegt. Diese Vorspannung speist ein elektrisches Feld des zwischen den in einer Reihe ange ordneten Matrix-Leitern und den Spalten-Leitern des trans parenten Elektrodenfilms zwischengeschalteten fotoleiten den Films. Dadurch fließen Entladungsströme der auf dem, gegenüber der sich in einer Reihe befindlichen Matrix-Leitern angeordneten, fotoleitenden Film gespeicherten elektrischen Aufladungen über die Spalten-Leiter des trans parenten Elektrodenfilms zu den Signalleseleitungen. So mit wird der fotoleitende Film zwischen den Schaltelemen ten und den Signalleseleitungen zwischengeschaltet. In folge des Abstandes zwischen den Schaltelementen und den Signalleseleitungen und der Tatsache, daß der fotoleitende Film eine Speicherfähigkeit aufweist, besteht für das Schaltgeräusch nur eine geringe Möglichkeit, in die Sig nalleseleitungen zu gelangen. Infolgedessen kann durch den verbesserten Rauschabstand der Signalströme eine bes sere Bildqualität erreicht werden.

Der Szintillator ist nicht auf eine bestimmte Aus führung beschränkt, solange er einfallende Strahlungen in sichtbares Licht umwandelt. Handelt es sich bei der ein fallenden Strahlung um Röntgenstrahlen, weist der Szintil lator bevorzugterweise eine Kristallnadelstruktur aus na triumdotierten Cäsiumjodid (CsI:Na) auf.

Ferner weist der fotoleitende Film bevorzugt eine amorphe Halbleiterschicht mit Selen (Se) als Hauptkompo nenten auf.

Bevorzugterweise weist der mit Vorspannung versehe ne Leiter einen gleichmäßig planaren, die Schaltelemente umfassenden Leiter auf. Dieses ist zur Eliminierung von Fremdgeräuschen zweckmäßig.

Die Schaltelemente weisen zum Beispiel Feldeffekt transistoren (FETs) auf, wobei jeder FET mit einer, an einen der matrixartig angeordneten Leiter angeschlossenen Drain-Elektrode, einer, mit Source-Elektroden der anderen FETs an den mit Vorspannung versehenen Leiter angeschlos senen Source-Elektrode und einer, mit anderen FETs in der gleichen Reihe über einen der Reihen-Leiter an den Steuer kreis angeschlossenen Gate-Elektrode versehen ist. Sobald seitens des Steuerkreises ein Steuersignal an die Gate- Elektroden gegeben wird, werden die in einer Reihe ange ordneten FETs eingeschaltet, um die Vorspannung an die sich in einer Reihe befindlichen Matrix-Leiter anzulegen.

Dort, wo es sich bei der Vorspannung um eine hoch frequente Spannung handelt, weist der Steuerkreis vorzugs weise einen Erdungsteil zur Erzeugung eines Niedervolt- Steuersignales zwecks reihenweisen Einschaltens der Schalt elemente, einen ungeerdeten Teil zur Umwandlung des Steuersignales in ein Vorspannungs-Steuersignal sowie ein Trennglied auf, um den geerdeten von dem ungeerdeten Teil elektrisch zu trennen.

Darüberhinaus können die Spalten-Leiter des trans parenten Elektrodenfilms so unterteilt werden, daß diese mehreren Reihen der matrixartig angeordneten Leiter ent sprechen. Die Spalten-Leiter weisen dann eine verminder te Länge auf, um den Geräuscheinfluß entsprechend zu ver ringern.

Die Reihen-Leiter können so unterteilt und angeord net werden, daß sie sich senkrecht zu den Spalten-Leitern erstrecken, wobei das Steuersignal gleichzeitig an mehre re entsprechende Reihen-Leiter unter den unterteilten Rei hen-Leitern gegeben wird. Dieser Aufbau hat den Vorteil, die Anzahl der Schaltvorgänge der Reihen-Leiter pro Rahmen zu reduzieren und dadurch die Frequenz-Bandbreite pro Rahmen zu verringern, um so den Rauschabstand (S/N ratio) zu verbessern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zur Erläuterung der Erfindung werden in den Zeich nungen mehrere derzeit bevorzugte Ausführungsformen dar gestellt, wobei jedoch zu erwähnen ist, daß sich die Er findung nicht auf die gezeigten präzisen Anordnungen und Mittel beschränkt.

Fig. 1A-1E zeigen schematische Ansichten eines kon ventionellen, zweidimensionalen Strahlungsdetektors;

Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer An schlußschaltung der in dem konventionellen Detektor vor gesehenen FETs;

Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht einer An schlußschaltung der in dem konventionellen Detektor vor gesehenen FETs und Signallesekreise;

Fig. 4A-4E zeigen schematische Ansichten eines, diese Erfindung verkörpernden, zweidimensionalen Strah lungsdetektors;

Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer An schlußschaltung der in dem diese Erfindung verkörpernden Detektor vorgesehenen FETs;

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer An schlußschaltung der in dem diese Erfindung verkörpernden Detektor vorgesehenen FETs und Signallesekreise;

Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittansicht des diese Erfindung verkörpernden Detektors;

Fig. 8A bis 8D stellen ein, den Betrieb des diese Erfindung verkörpernden Detektors auf zeigendes Zeitdia gramm dar;

Fig. 9A und 9B zeigen schematische Ansichten eines geänderten zweidimensionalen Strahlungsdetektors gemäß der Erfindung und

Fig. 10A und 10B zeigen schematische Ansichten ei nes weiteren geänderten Detektors gemäß der Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Aus führungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Wie in Fig. 4A dargestellt, weist ein zweidimensio naler erfindungsgemäßer Strahlungsdetektor einen Mehr schichtenaufbau einschließlich eines Szintillators 11, eines transparenten Elektrodenfilms 12, eines fotoleiten den Films 13 und einer Absuchschaltschicht 14 auf. Wie in Fig. 4B gezeigt, wird der transparente Elektrodenfilm 12 aus, sich aus einzelnen Spalten zusammensetzenden Spalten- Leitern 21 in Streifenmustern gebildet. Jeder der Spalten- Leiter 21 ist an einen Signallesekreis 16 einer Signalle seleitung (s. auch Fig. 6) angeschlossen.

Der Szintillator 11 wird aus einem, auf Röntgen strahlen ansprechendes Material gebildet und besitzt die Aufgabe, sichtbare Strahlen, wie z. B. natriumdotiertes Cäsiumjodid (CsI:Na), Zns oder CaWO₄, zu erzeugen. Eine Kristallnadelstruktur aus CsI:Na wird unter dem Gesichts punkt der Röntgenstrahlenumwandlungseffizienz besonders bevorzugt. Eine Filmstärke aus CsI : Na bewegt sich norma lerweise in der Größenordnung von 200 bis 400 µm.

Der transparente Elektrodenfilm 12 wird aus einem transparenten, elektrisch leitenden Film, wie z. B. aus ITO, einer Legierung aus Indium, Zinn und Sauerstoff, oder aus SnO₂ gebildet. Der transparente Elektrodenfilm 12 wird zwecks Vermeidung einer Lichtstreuung so dünn wie möglich (ca. 300 Å) ausgebildet.

Der fotoleitende Film 13 wird aus einer amorphen Halbleiterschicht (a-Se) mit Selen (Se) als Hauptkompo nenten, einer amorphen Halbleiterschicht (a-Si) mit Sili zium (Si) als Hauptkomponenten o.a. gebildet.

Besonders bevorzugt wird a-Se eingesetzt, da das erzeugte starke elektrische Feld innen einen Lawinen effekt zwecks Erreichen einer ausgezeichneten Elektronen vervielfachungsfunktion produziert. Der fotoleitende Film 13 weist in der Regel eine Dicke in der Größenordnung von 4 bis 20 µm auf.

Die Absuchschaltschicht 14 weist matrixartig ange ordnete und den fotoleitenden Film 13 (s. Fig. 4C) kon taktierende Leiter 41, den Reihen der Leiter 41 (s. Fig. 4D) entsprechende Reihen-Leiter 42 in Streifenmustern und eine Vielzahl, als Schaltelemente arbeitende FETs 45 auf, deren Drain jeweils an einen der Matrix-Leiter 41 und deren Gate an einen der Reihen-Leiter 42 angeschlos sen ist. Ein Leiter 43 in Form einer gleichmäßigen Flä che über den gesamten Bereich, wie in Fig. 4E dargestellt, wird an die Source jedes FETs 45 (s. auch Fig. 5 und 6) angeschlossen. Der gleichmäßig planare Leiter 43 nimmt eine Vorspannung aus einer Vorspannungsquelle 44 auf. Wird der fotoleitende Film 13 aus a-Se gebildet, so er zeugt die Vorspannung aufgrund des Lawineneffektes ein starkes elektrisches Feld in der Größenordnung von 10⁸ V/m auf dem photoelektrischen Film.

Fig. 7 zeigt schematisch einen Elementaufbau des obigen zweidimensionalen Strahlungsdetektors. In der Reihenfolge der Anordnung von unten aus gesehen zeigt dieser Aufbau den gleichmäßig planaren Leiter 43, eine Polyimidharz-Schicht 47a, Gate-Elektroden G (Reihen- Leiter 42), eine Siliziumnitrid-Schicht 47b, eine ei genleitende a-Si : H-Schicht 47c, eine n-leitende Schicht 47d, eine Siliziumnitrid-Schicht 47e, Source-Elektroden S, Drain-Elektroden D, eine Polyimidharz-Schicht 47f, Matrix-Leiter 41, einen fotoleitenden Film 13, einen transparenten Elektrodenfilm 12 und einen Szintillator 11.

Der obige Elementaufbau kann zum Beispiel wie folgt vorgenommen werden:

Der Szintillator 11 wird durch Niederschlag von CsI:Na auf einem Substrat (nicht dargestellt) eines rönt genstrahlenleitenden Materials, wie zum Beispiel Alumi nium oder Glas durch Aufdampfen im Vakuum gebildet. Zum anderen werden die verschiedenen Elemente der Absuch schaltschicht 14 auf einem isolierenden Substrat, wie zum Beispiel Glas (nicht dargestellt), laminiert und der fotoleitende Film 13 sowie der transparente Elektroden film 12 auf diesen ausgebildet. Der Szintillator 11 auf dem erstgenannten Substrat und der transparente Elektro denfilm 12 auf dem letzteren Substrat werden zum Beispiel durch Polyimidharz elektrisch leitend verbunden.

Die an die Gate-Elektroden G der FETs 45 angeschlos senen Reihen-Leiter 42 werden an Steuerleitungen eines Steuerkreises 15 angeschlossen. Der Steuerkreis 15 weist einen ungeerdeten Teil 51, ein optisches Trennglied 52 und einen Erdungsteil 53 auf. Der Erdungsteil 53 erzeugt ein FET-Absuchsignal mit einer niedrigen Spannung in Bo dennähe. Der ungeerdete Teil 51 verschiebt das FET-Absuch signal durch eine der Vorspannung entsprechende Spannung. Der ungeerdete Teil 51 und die Steuerleitungen werden durch das optische Trennglied 52 von dem Erdungsteil 53 getrennt. Dieses ist darauf zurückzuführen, daß durch den gleichmäßig planaren Leiter 43 eine hohe Vorspannung (z. B. 500 bis 1000 V) an die Source-Elektroden S der FETs 45 an gelegt wird, und es ist aus diesem Grunde erforderlich, die Steuerleitungen von der Erdung zu trennen. Der Auf bau zur elektrischen Trennung der Steuerleitungen von der Erdung kann anstelle des o.g. Trenngliedes 52 einen Kon densator zur Blockierung der DC-Komponenten oder einen induktiven Blindwiderstand zwecks elektromagnetischer Tren nung aufweisen.

Treffen die Röntgenstrahlen auf eine Einfallfläche des Szintillators 11, erfolgt Umsetzung eines röntgeno logischen Bildes in ein optisches Bild, welches wiederum über den fotoleitenden Film 13 in ein elektrisches Bild umgesetzt wird. Die elektrischen Aufladungen auf dem foto leitenden Film 13 werden unter Aktivierung der FETs 45 Pi xel um Pixel gelesen, wobei jedes der Pixel einem Matrix- Leiter 41 entspricht. Wie in Fig. 6 dargestellt, werden die Signalleseströme durch die jeweiligen Spalten-Leiter 21 des transparenten Elektrodenfilms 12 entnommen und durch die Schutzwiderstände 61 zu den integrierenden Kondensa toren 63 der aufladungsempfindlichen Vorverstärker 62 gelei tet. Die Signalströme werden in den integrierenden Konden satoren 63 gespeichert und als Spannungssignale an hier nicht dargestellte Analog-Digital-Umsetzer abgegeben. In tegrierende Schalter 64 sind nach erfolgter Analog-Digi tal-Umsetzung darauf eingestellt, die integrierenden Kondensatoren 63 zwecks Entladung kurzzuschließen, um zum nächsten Absuchvorgang überzugehen.

Angenommen, daß zum Beispiel ein Steuersignal an die Steuerleitung für Reihe "i" zwecks Aktivierung sämt licher FETs 45 in Reihe "i" gegeben wird. Es werden nun die Signale der den Matrix-Leitern 41 in Reihe "i" ent sprechenden und in den jeweiligen Spalten angeordneten Pixel gleichzeitig gelesen. Wie aus einem Vergleich zwi schen der diese Ausführungsform darstellenden Fig. 6 und der den Stand der Technik verkörpernden Fig. 3 hervor geht, wird jeder Signallesekreis 16 in diesem Ausführungs beispiel an einen der Spaltenleiter 21 des gegenüber der Absuchschaltschicht 14 quer zu dem fotoleitenden Film 13 vorgesehenen Elektrodenfilms 12 angeschlossen. Somit wird der fotoleitende Film 13 zwischen die Signallesekreise 16 und FETs 45 zwischengeschaltet. Der kapazitive Effekt des fotoleitenden Films 13 und der Einfluß der Entfernung zwi schen den Gate-Elektroden G der FETs 45 und den Spalten- Leitern 21 des transparenten Elektrodenfilms 12 hindern gemeinsam die Gate-Ableitungsströme der FETs 45 und an deres Schaltgeräusch aus der Absuchschaltschicht 14 daran, in die Signalleseleitungen zu gelangen. Infolgedessen weisen die Signalströme einen verbesserten Rauschabstand auf, was eine ausgezeichnete Qualität der Bildsignale zur Folge hat. Der obenerwähnte kapazitive Effekt signali siert, daß eine äquivalente Schaltung, welche, wie in Fig. 6 gezeigt, Geräusche von Gate G an den Signallese kreis 16 weiterleitet, eine Reihenschaltung aus C_GD (Streukapazität zwischen Gate und Drain) und C_P (Kapazi tät des fotoleitenden Films 13 entsprechend einem Pixel) aufweist. Die Kapazitätszusammensetzung einer Reihenschal tung wird durch die kleinere Kapazität bestimmt. Wenn also C_P die kleinere Kapazität ist, so ist, im Vergleich zum Stand der Technik, der kapazitive Effekt in dieser Erfindung auffällig. Darüberhinaus arbeitet der gleichmäßig planare Leiter 43 als der an die Source-Elektroden S der FETs 45 der Absuchschaltschicht 14 angeschlossene Leiter, wobei die Absuchschaltschicht 14 eine Schutzwirkung zwecks Eli minierung von Fremdgeräuschen darstellt.

Die Fig. 8A bis 8D zeigen ein Zeitdiagramm, in welchem die Matrix-Leiter 41 in einer Matrix von 1000×1000 angeordnet sind; die Absuchschaltschicht 14 sucht diese Matrix-Leiter 41 30 Mal pro Sekunde ab, um Bild signale in 30 Rahmen pro Sekunde abzugeben. Fig. 8A stellt ein, auf der Vorspannung der Steuerleitungen basierendes elektrisches Potential dar. Der Steuerkreis 15 legt suk zessiv Reihe für Reihe eine hohe Spannung an die Steuer leitungen an, und die FETs in einer ausgewählten Reihe (z. B. Reihe "i") werden eingeschaltet. Nimmt man zum Bei spiel ein Pixel in Reihe "i" und Spalte "j" der Matrix- Leiter 41, wird bei Einschalten der FETs 45 in Reihe "i" das an das Pixel angrenzende Potential des fotoleitenden Films 13, welches, infolge einer, aus dem Röntgenstrah leneinfall resultierenden, statischen Aufladung, wie in Fig. 8B dargestellt, einen hohen Pegel aufweist, auf den Pegel der Vorspannung herabgesetzt. (Es ist zu erwähnen, daß es sich bei Fig. 8 in Bezug auf die Vorspannung um ein Diagramm handelt.) Zum anderen fließt, wie in Fig. 8C dargestellt, ein Signallesestrom für Pixel (i, j) zu der an Spalte "j" angeschlossenen Signalleseleitung. Der Sig nalstrom wird in den integrierenden Kondensatoren 63 des aufladungsempfindlichen Vorverstärkers 62 gespeichert und, wie in Fig. 8D gezeigt, als Spannungssignal weitergegeben. Vor Aktivierung des integrierenden Schalters 64 erfolgt während einer Verweilzeit eine Analog-Digital-Umsetzung der Signalwerte.

Diese Erfindung kann in abgeänderter Form wie folgt ausgeführt werden:

(1) In dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel sind die Spalten-Leiter 21 des transparenten Elektrodenfilms 12, wie in Fig. 4B dargestellt, unter Abdeckung sämtlicher Ma trix-Leiter 41 in der gesamten Richtung der Spalten im Streifenmuster ausgebildet. Diese Anordnung kann, wie in Fig. 9A gezeigt, dahingehend geändert werden, daß sie Streifenleiter 21a und 21b in vertikal geteilten Strei fenmustern aufweist. Jeder der Spalten-Leiter 21a und 21b ist an einen Signallesekreis 16 angeschlossen. Zum Lesen der Signale werden die Reihen-Leiter 42, wie aus Fig. 9B hervorgeht, in zwei, den vertikal geteilten Spal ten-Leitern 21a und 21b entsprechenden Gruppen unterteilt, und das Steuersignal wird gleichzeitig an zwei Reihen- Leiter 42, welche in Fig. 9B mit der gleichen Bezugszif fer versehen sind, gegeben. Dadurch erfolgt gleichzei tiges Einschalten der in den zwei Reihen angeordneten FETs 45, wodurch elektrische Aufladungen der Pixel in den beiden Reihen über die Spalten-Leiter 21a und 21b gleich zeitig gelesen werden.
(2) Wie in Fig. 10A dargestellt, kann der transpa rente Elektrodenfilm 12 vier Gruppen der Spalten-Leiter 21c-21f aufweisen. Die Spalten-Leiter 21c und 21f erstrecken sich horizontal, während sich die Spalten-Leiter 21d und 21e vertikal erstrecken. Wie in Fig. 10B dargestellt, sind die Reihen-Leiter 42 ebenfalls in vier, den Spalten- Leitern 21c-21f entsprechenden Gruppen 42c-42f unterteilt. Die Reihen-Leiter 42c-42f verlaufen senkrecht zu den ent sprechenden Spalten-Leitern 21c-21f. Jeder der Spalten- Leiter 21c-21f ist an einen Signallesekreis 16 angeschlos sen. Zum Lesen der Signale wird das Signal gleichzeitig an vier Reihen-Leiter 42c-42f, welche in Fig. 10B mit der gleichen Bezugsziffer versehen sind, gegeben. Infolgedes sen erfolgt gleichzeitiges Einschalten der an die vier Reihen-Leiter 42c-42f angeschlossenen FETs, wodurch elektrische Aufladungen der den vier Reihen-Leitern 42c-42f entsprechenden Pixel über die Spalten-Leiter 21c-21f gleichzeitig gelesen werden.

Gemäß den obengenannten Änderungen (1) und (2) wei sen die Signalleseleitungen (Spalten-Leiter) die Hälfte der Länge ihrer Gegenstücke in dem vorangegangenen Aus führungsbeispiel auf. Somit werden die Geräuscheinflüsse entsprechend reduziert.

Zugegebenermaßen erfordern die obigen Änderungen zweimal so viele Signallesekreise 16 wie in dem vorange gangenen Ausführungsbeispiel. Jedoch verringert sich die Anzahl der Schaltungen der Reihen-Leiter pro Rahmenzeit, da die in den, mehreren Reihen-Leitern entsprechenden Pi xeln gespeicherten Aufladungen gleichzeitig gelesen wer den (d. h. es werden in der vorangegangenen Ausführungs form x-Mal und bei den obigen Änderungen (1) und (2) x/2-Mal Schaltungen vorgenommen. Folglich wird die Fre quenz-Bandbreite pro Rahmen halbiert, um so den Rausch abstand (S/N ratio) entsprechend zu verbessern.

Die vorliegende Erfindung kann in weiteren spezi fischen Formen ausgebildet werden, ohne dabei vom Er findungsgedanken bzw. den wesentlichen Merkmalen abzu weichen; folglich sind in diesem Zusammenhang die in der Anlage beigefügten Patentansprüche zu erwähnen, die den Umfang der Erfindung noch deutlicher als die voran gegangene Beschreibung wiedergeben.

Claims

1. Zweidimensionaler Strahlungsdetektor zur Herstel lung eines röntgenologischen, sich in Konformität mit der Umsetzung in elektrische Signale befindlichen Bildes, in welchem enthalten sind:
ein Szintillator zwecks Umsetzung des röntgenolo schen in ein optisches Bild;
ein fotoleitender Film zwecks Umsetzung des opti schen in ein auf elektrischen Aufladungen basierendes Bild;
ein transparenter Elektrodenfilm und eine auf der dem fotoleitenden Films gegenüberliegenden Fläche ausge bildete Absuchschaltschicht; und
ein an die Absuchschaltschicht angeschlossener Steuerkreis;
wobei in der Absuchschaltschicht enthalten sind:
mehrere matrixartig angeordnete und den fotoleiten den Film kontaktierende Leiter;
ein, an eine Vorspannung angelegter Leiter;
mehrere, zwischen den matrixartig angeordneten und dem an eine Vorspannung angelegten Leiter zwischengeschal tete Schaltelemente; und
Reihen-Leiter, um ein Steuersignal von den Steuer kreisen an die Schaltelemente weiterzugeben;
wobei der transparente Elektrodenfilm Spalten-Lei ter aufweist, welche den Spalten der matrixartig angeord neten Leitern entsprechen und wobei jeder der Spalten- Leiter an eine Signalleseleitung angeschlossen ist.

2. zweidimensionaler Strahlungsdetektor nach Anspruch 1, bei welchem der Szintillator eine Kristallnadelstruk tur aus natriumdotierten Cäsiumjodid (CsI : Na) aufweist.

3. Zweidimensionaler Strahlungsdetektor nach Anspruch 1, bei welchem der fotoleitende Film eine amorphe Halb leiterschicht mit Selen (Se) als Hauptkomponenten auf weist.

4. Zweidimensionaler Strahlungsdetektor nach Anspruch 1, bei welchem der mit der Vorspannung versehene Leiter einen, die Schaltelemente umfassenden, gleichmäßig pla naren Leiter aufweist.

5. Zweidimensionaler Strahlungsdetektor nach Anspruch 1, bei welchem die Schaltelemente Feldeffekt-Transistoren (FETs) aufweisen, wobei jeder FET mit einer, an eine der matrixartig angeordneten Leiter angeschlossenen Drain-Elek trode, einer, zusammen mit Source-Elektroden der anderen FETs an den mit der Vorspannung versehenen Leiter ange schlossenen Source-Elektrode und einer, zusammen mit an deren FETs in der gleichen Reihe über einen der Reihen-De tektoren an den Steuerkreis angeschlossenen Gate-Elektrode versehen ist.

6. Zweidimensionaler Strahlungsdetektor nach Anspruch 1, bei welchem der Steuerkreis einen Erdungsteil zur Er zeugung eines Niederspannungs-Steuersignales zwecks rei henweisen Einschaltens der Schaltelemente, einen ungeer deten Teil zur Umwandlung des Steuersignales in ein Vor spannungs-Steuersignal und ein Trennglied zur elektri schen Trennung des Erdungsteiles und des ungeerdeten Tei les aufweist.

7. Zweidimensionaler Strahlungsdetektor nach Anspruch 1, bei welchem jeder der Spalten-Leiter an einen, einen aufladungsempfindlichen Verstärker und einen integrieren den Kondensator aufweisenden Signallesekreis angeschlos sen ist, um Signale der, einer Reihe der matrixartig an geordneten Leiter entsprechenden Pixel gleichzeitig le sen zu können, wobei die Schaltelemente dieser Reihe über den Steuerkreis eingeschaltet werden.

8. Zweidimensionaler Strahlungsdetektor nach Anspruch 1, bei welchem die Spalten-Leiter so unterteilt sind, daß sie mehreren Reihen der matrixartig angeordneten Leiter entsprechen.

9. Zweidimensionaler Strahlungsdetektor nach Anspruch 8, bei welchem die Reihen-Leiter unterteilt und so ange ordnet sind, daß sie sich senkrecht zu den Spalten-Leitern erstrecken, wobei das Steuersignal gleichzeitig an mehrere entsprechende Reihen-Leiter unter den unterteilten Reihen- Leitern gegeben wird.