JP2013522585A5

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Publication number: JP2013522585A5
Application number: JP2012556589A
Authority: JP
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2014-04-24
Anticipated expiration: 2031-03-11

Claims

入射Ｘ線放射強度を検出するための領域アレイにおいて配置される複数の別々にアドレス指定可能な領域を規定する検出表面を有するＸ線検出器構造を備える検出器デバイスであって、
前記別々にアドレス指定可能な領域は、当該別々にアドレス指定可能な領域の前記検出表面上に亘って間隔を空けて提供される複数のサブ領域に分けられ、当該サブ領域の各々には前記検出表面上においてフィルタ層が備わっており、
所与の別々にアドレス指定可能な領域の各々のサブ領域の前記フィルタ層は、別個の規定されかつ分光学的に間隔を空けたＸ線吸収エッジを有する別個の異なる材料を含み、
さらに、前記検出器構造は、それ自体が、ソースのスペクトル内の少なくとも３つのエネルギー帯域に亘って入射放射線を分光学的に同時に分解するように構成される、ことを特徴とする、検出器デバイス。
所与の別々にアドレス指定可能な領域の前記フィルタ層は、別個の規定されかつ分光学的に間隔を空けたＫエッジを有するように選択される、請求項１に記載の検出器デバイス。
各フィルタ層は、前記デバイスが迅速に識別／判別可能であることが意図される材料の群から選択される１つ以上のターゲット要素材料を含む、請求項１または請求項２に記載の検出器デバイス。
各フィルタ層は、ニッケル、銅、銀、錫、および金を含む群から選択される１つ以上のターゲット材料を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検出器デバイス。
各フィルタ層は、単一の実質的に純粋な要素材料を含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検出器デバイス。
前記別々にアドレス指定可能な領域は、少なくとも２つのサブ領域に分けられ、前記別々にアドレス指定可能な領域は、意図されたソースのエネルギースペクトルのより低い側の端およびより高い側の端において、吸収エッジを呈するようにそれぞれ選択された少なくとも２つのフィルタ層を含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検出器デバイス。
前記別々にアドレス指定可能な領域は、少なくとも３つのサブ領域に分けられ、前記別々にアドレス指定可能な領域は、例えば、目的の当該エッジの下側に特徴的な吸収エッジを有するフィルタ層、目的の当該エッジの上側に特徴的な吸収エッジを有するフィルタ層、および目的の当該エッジを有する吸収エッジを有するフィルタ層を含むために、目的の特定の特徴的なエッジを有するターゲット材料を参照して選択される少なくとも３つのフィルタ層を含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の検出器デバイス。
所与の別々にアドレス指定可能な領域の前記サブ領域の各々において強度を比較して、前記サブ領域の全てで同じＸ線信号が生成されるかどうかの決定に基づいて、試験下の対象物において特定の吸収エッジを有する材料が存在することの示唆または他の方法での示唆を、使用において前記サブ領域から生成するための比較器をさらに備える、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の検出器デバイス。
前記検出表面に亘って配置された複数の別々にアドレス指定可能な領域を備え、それらの領域の少なくとも一部は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の複数の別個のサブ領域にさらに分割される、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の検出器デバイス。
構造的に別個の検出器要素は、複数の別々にアドレス指定可能な領域を規定するように構成される、請求項９に記載の検出器デバイス。
複数の構造的に別個の検出器要素が提供され、それらの各々は、少なくとも１つの別々にアドレス指定可能な領域を規定するように構成される、請求項９または請求項１０に記載の検出器デバイス。
前記検出器構造は、それ自体が、ソースのスペクトルの範囲内で複数のエネルギー帯域に亘り、分光学的に同時に入射放射線を分解するように構成される、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の検出器デバイス。
前記検出器構造は、それ自体が、ソースのスペクトルの範囲内で少なくとも３つのエネルギー帯域に亘り、分光学的に同時に入射放射線を分解するように構成される、請求項１２に記載の検出器デバイス。
前記検出器構造は、分光的分解を生成するように構成され、前記検出器構造は、本質的に直接の材料特性として、前記ソースのスペクトルの異なる部分に対して直接の可変の電気的および光電的応答を呈するように選択される材料から製造される、請求項１２または請求項１３に記載の検出器デバイス。
半導体材料は、テルル化カドミウム、テルル化カドミウム亜鉛（ＣＺＴ）、テルル化カドミウムマンガン（ＣＭＴ）、ゲルマニウム、臭化ランタン、臭化トリウムから選択される、請求項１４に記載の検出器デバイス。
前記半導体材料は、Ｃｄ_{１−（ａ＋ｂ）}Ｍｎ_ａＺｎ_ｂＴｅの結晶構造を有し、ここでａ＋ｂ＜１であり、ａおよび／またはｂはゼロであってもよい、請求項１５に記載の検出器デバイス。
１〜１６０ｋｅＶの範囲内のエネルギー範囲に亘り、広帯域スペクトル放射を生成することができる広帯域スペクトルのＸ線放射ソースと共に用いられるように構成される、請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の検出器デバイス。
Ｘ線検出器構造を提供するステップ、および、使用の際に入射するＸ線放射の強度を検出するために、前記検出器の検出表面上の領域アレイにおいて配置される複数の別々にアドレス指定可能な領域を規定するステップを含む、検出器の製造方法であって、
各々別々にアドレス指定可能な領域の前記検出表面上に、複数の別個のフィルタ層を堆積させるステップであって、各々の層は、前記別々にアドレス指定可能な領域の前記検出表面に亘って間隔を空けた複数のサブ領域のうちの１つを規定し、所与の別々にアドレス指定可能な領域の前記フィルタ層は、別個の規定されかつ分光学的に間隔を空けたＸ線吸収エッジを有する別個の異なる材料を含む、ステップを含み、
さらに、前記検出器構造は、それ自体が、ソースのスペクトル内の少なくとも３つのエネルギー帯域に亘って入射放射線を分光学的に同時に分解するように構成される、ことを特徴とする、方法。
材料の検査および特性解析のための装置であって：請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の少なくとも１つの検出器デバイスから構成されるか、または、請求項１８にしたがって製造される検出器システムと；前記検出器との間に対象物の走査領域を規定するために前記検出器から間隔を空けて置かれるＸ線ソースと；を備える、装置。
前記Ｘ線ソースは、１ｋｅＶ〜１６０ｋｅＶの範囲の少なくとも主要部分に亘り放射線を生成するように選択される、請求項１９に記載の装置。
使用の際に、前記検出器に入射する透過強度データから画像データセットを生成するための画像生成モジュールをさらに備える、請求項１９または請求項２０に記載の装置。
材料の検査および特性解析のための方法であって：
請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の少なくとも１つの検出器デバイスから構成されるか、または、請求項１８にしたがって製造される検出器システムを提供するステップと；
前記検出器との間に対象物の走査領域を規定するために前記検出器から間隔を空けて置かれるＸ線ソースを提供するステップと；
前記走査領域内の試験下の対象物に放射線を当てるステップと；
前記検出器の別々にアドレス指定可能な領域の各サブ領域からの入射強度を比較するステップと；
試験下の前記対象物の前記材料における特定の吸収エッジの存在または不在について、したがって組成について、前記ステップから推定結果を導くステップと；
を含む、方法。
前記Ｘ線ソースは、１ｋｅＶ〜１６０ｋｅＶの範囲の少なくとも主要部分に亘り放射線を生成するように選択される、請求項２２に記載の方法。
透過強度データから画像を生成するステップをさらに含む、請求項２２または請求項２３に記載の方法。
画像が生成され、前記画像において、各々の別々にアドレス指定可能な領域は画像ピクセルを含み、前記画像は、各サブ領域からの前記強度データの比較から導き出される推定結果の表示を含む、請求項２４に記載の方法。
所与の別々にアドレス指定可能な領域における、識別された異なる吸収エッジの応答は、前記ピクセルを異なる色として示すことによって表される、請求項２５に記載の方法。
前記検出器構造は、例えば、前記ソースのスペクトルを、前記ソースのスペクトルの範囲内で複数の周波数帯域に本質的に分解するように選択され、前記複数の周波数帯域に亘り分光学的に分解された強度データは、一連のエネルギーを区別された画像を生成するために割り当てられる、請求項２４から請求項２６のいずれか１項に記載の方法。