JP4184075B2 - 電離放射線用の気体検出器及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(発明の分野)
本発明は電離放射線の気体検出器に関する。
(発明の背景及び関連技術)
気体状態をベースとする電離放射線検出装置は、一般的に、非常に魅力的である。何故なら、上記検出装置は、製造コストが易く、また信号の振幅を強力に増幅するために気体増倍を使用可能であるからである。
【0002】
通常の電離放射線気体検出装置は、それぞれ、平面状カソード装置及びアノード装置、及びカソード装置とアノード装置との間に配置された電離可能な気体を有する。検出装置は、放射線源からの放射線ビームが、電離可能な気体を電離するために検出装置に入射可能に配置されている。さらに、通常、電離可能な気体が電離されている間に発生した浮動電子をアノード方向に移動するために一定の電圧が印加される。上記電圧及び検出装置の電極の形状は、アノード装置にて増倍された電荷を発生するように電子の増倍が達成されるように調整可能である。通常、複数の読み出し素子を含む読み出し装置は、アノード装置の方に移動する電子を検出するために、アノード装置に隣接して配置されている。
【0003】
特定のタイプの気体検出装置の場合、光子と気体原子との間の相互作用により解放された電子は、入射放射線にほぼ垂直方向に抽出可能である。これにより、空間分解能が改善される。
【0004】
しかし、いかなる種類の電離放射線気体検出装置においても、検出装置に発生した強力な電界により、スパーク放電が気体内に発生する恐れがある。このような事態は、高増幅検出装置において特に発生しやすい。
【0005】
このようなスパーク放電は、ある時間の間、検出装置を動作不能にし、検出装置、より詳細にはその電子回路にとって有害な場合がある。
(発明の概要)
本発明の主な目的は、スパーク放電による問題を除去又は少なくとも低減する、電離放射線を検出するための検出装置を提供することである。
【0006】
この点についての本発明の特定の目的は、発生するすべてのスパークのエネルギーが低い検出装置を提供することにある。それ故、気体内で放出される電荷は比較的少ない。
【0007】
本発明のもう1つの目的は、火花放電の後の回復が速く、そのため、検出をより迅速に行うことができ、検査中に対象物が電離放射線により照射される時間を短縮することができる検出装置を提供することにある。
【0008】
本発明のさらにもう1つの目的は、効率的で、精度が高く、コストの安い検出装置を提供することにある。
本発明のさらにもう1つの目的は、信頼性が高く、寿命の長い検出装置を提供することにある。
【0009】
この点に関する本発明の特定の目的は、アノード、及び例えば、前置増幅器のような読み出し電子回路を高エネルギーの火花から保護する検出装置を提供することにある。
【0010】
本発明のさらにもう1つの目的は、スパーク放電問題が解決又は低減されている電離放射線の放射を検出するための方法を提供し、また、上記目的を達成する放射線検出装置の製造方法を提供することである。
【0011】
とりわけ、上記目的は、添付の特許請求の範囲に記載する検出装置、検出方法、及び製造方法により達成される。
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面に示す本発明の好適な実施形態の以下の詳細な説明より理解される。
【0012】
(好適な実施形態の説明)
図1は、本発明の第1の実施形態の平面状ビームX線撮影用装置の平面状扇型X線ビーム1の平面に垂直な面の断面図である。上記装置は、第1の薄いコリメータ窓5と一緒に、画像形成するために対象物7を照射するための平面状X線ビーム1を発生するX線源3を含む。
【0013】
対象物7を透過したビームは検出装置9に入る。随意にX線ビームと整合している狭いスリット、すなわち、第2のコリメータ窓11により、検出装置9へのX線ビーム1に対する入射口を形成することができる。
【0014】
検出装置9は、X線光子が、電離可能な気体又は気体混合物で充填可能な空間13を有するカソード装置17及びアノード装置19の間に横から入射可能な方向を指向する。高圧直流電源ユニット7により、空間13内で浮遊している電子及びイオンに対して、カソード17及びアノード19の間に電圧U1を供給することができる。好適には、カソード装置17及びアノード装置19は、相互にほぼ平行である。
【0015】
好適には、X線源3、薄いコリメータ窓5、オプションとしてのコリメータ窓11及び検出装置9は、例えば、フレーム又は支持体(図1には図示せず)のような適当な手段により相互に接続及び固定する。
【0016】
電離可能な気体又は気体混合物は、例えば、90%のクリプトン及び10%の二酸化炭素、又は、例えば、80%のキセノン及び20%の二酸化炭素を含む。気体の圧力は、好適には1〜20気圧の加圧状態にし得る。それ故、検出装置は、X線ビーム1が検出装置に入ることができるスリット状入射窓33を含む気密ハウジング31を含む。図1の場合には、ケーシング31は、検出装置9の主要部分を囲んでいる。しかし、ケーシング31は、電極間の空間を封入することができる限り、別の方法で配置することができることを理解されたい。
【0017】
さらに、検出装置9は、アノード装置19に指向した電子及び/又は、カソード装置21を指向したイオンを個々に検出するための読み出し装置を備える。読み出し装置は、図1に示すように、アノード装置19自身で形成可能であり、又は別の読み出し装置をカソード装置17に隣接するアノード装置19に隣接して配置することも可能であり、また他の場所に配置することも可能である。
【0018】
アノード又は読み出し装置19は、誘電体層又は基板37上に並べて配置され、相互に電気的に絶縁されている、一列の導体素子又はストリップ35を有する。ストリップ35は、フォトリソグラフィ又は電気鋳造法等によって形成可能である。
【0019】
空間分解能を改善するために、また検出した画像の視誤差を補正するために、ストリップ35は、各位置のX線源3からビーム1の入射X線光子の方向にほぼ平行な方向に延伸する。それ故、ビーム1が広がりを有する場合には、読み出しストリップ35は扇状に設けられる。ストリップ35の長さ及び幅は、必要な(最適な)空間分解能及び感度となるように、特定の検出装置に対して調整される。
【0020】
好適には、各ストリップ35は、個々の各信号導体(図1には1本しか図示していない)により、読み出し及び信号処理電子回路14に接続され、それにより、各ストリップからの信号を別々に処理可能とする。読み出しストリップ35もアノードを構成しているので、信号導体も、各ストリップを、適当な分離のためのカップリングにより、高圧直流電源ユニット7に接続している。図1の場合には、このような接続は、単に個々のアースコネクタで示してある。
【0021】
読み出し装置が上記のような設計になっているので、ストリップ35で平面状放射ビーム1の横方向に分離している部分により、主として電離により捕獲可能な電子を個々に検出することができる。このような方法により、一次元の画像形成を行うことができる。
【0022】
この場合、読み出し装置は独立している装置であり、アノードストリップ35を、ストリップを含まない1つの電極として形成可能である。
アノード/読み出し装置の別の構成(図示せず)の場合には、ストリップを、入射X線の方向のさらなる部分に分割し得る。部分は、相互に電気的に絶縁状態にある。好適には、入射X線に対して垂直に延びる狭い空間を各ストリップの各セグメント間に設ける。各部分は好適には、個々の信号導体により処理電子回路に接続される。この場合、好適には、各セグメントからの信号は、別々に処理される。このような読み出し装置は、放射のエネルギー分析検出が必要な場合に使用することができる。この点に関しては、より詳細には引用によって本明細書の記載に援用する、2000年3月31日付けの、「電離放射線のスペクトル的解像検出」(Spectrally resolved detection of ionizing radiation)という名称の、本発明者の同時係属スウェーデン特許出願第0001167−6号を参照されたい。
【0023】
さらに、検出装置9は、空間13内の浮遊電子をアバランシェ増幅するための電子アバランシェ増幅器21からなる。このような目的のために、電子アバランシェ増幅器21は、高圧直流電源ユニット7に正しく接続している。特定の種類の場合には、電子アバランシェ増幅器21は、電子が、アノード装置19の方向に通過可能な複数の孔を形成しているグリッド状の導体シート又は類似物からなる。
【0024】
別法としては、電子を空間13内で解放し、検出する前に増幅することができるように、他のアバランシェ増幅装置又は磁界集中手段を設置し得る。引用によって本明細書の記載に援用する、1999年4月14日付けの、「放射線検出装置、平面状X線撮影で使用する装置及び電離放射線を検出するための方法」(Radiation detector, an apparatus for use in planar radiography and a method for detecting ionizing radiation)という名称の、本発明者の同時係属スウェーデン特許出願第9901325−2号はこのような種々のアバランシェ増幅装置を開示している。
【0025】
本発明の特定の実施形態の場合には、空間13内で電子アバランシェ増幅を行うために、動作中、単に電圧U1(すなわち、それにより発生する電界)を十分高く維持するだけでアバランシェ増幅を行うことができる。
【0026】
動作中、入射X線1は、随意に設置される狭いスリット又はコリメータ窓11を通り、好適には図1に示すように、カソード17とアノード19の間の中央の面にて、両電極の間を通って検出装置に入射する。次に、入射X線1は、好適には、電極17及び19に好適にはほぼ平行な一定方向に気体内を伝搬し、吸収され、そのため空間13内で気体が電離される。
【0027】
空間13内で吸収されたX線は、電子を解放し、この解放された電子は、供給電圧U1によりアノード装置19を指向する。電圧が十分高く維持されている場合、及び/又は(すでに説明したように)磁界集中手段が設置されている場合には、アノードに向かって伝搬中に、自由電子はアバランシェ増幅される。電子アバランシェ増幅器が設置されている場合には、好適には、カソード装置17と増幅器21との間に弱い浮遊磁界が形成され、(例えば、ある電極とアノード装置19との間の)増幅器内に強いアバランシェ増幅フィールドが形成されるようなある電位に維持する。
【0028】
電子は、アノード/読み出し装置19のストリップ35内に、検出される電荷を発生する。アバランシェ増幅が行われない場合には、信号の主要な部分は、解放された電荷の集中によるものである。
【0029】
各入射X線光子は、通常、1つ(又はそれ以上の)アノードストリップ内に1つのパルスを発生する。上記パルスは、最終的にはパルスを形成する読み出し及び信号処理電子回路14で処理され、1つの画素を表す各ストリップからのパルスを集積するか、又はカウントする。また、パルスは、各ピクセルのエネルギー測定値を供給するように処理することもできる。
【0030】
電極プレートと一緒に発生する場合がある強い電界強度のために、気体内でスパーク放電が発生する恐れがある。このようなスパーク放電は、ある時間の間、検出装置を動作不能にし、それに接続しているアノード装置19及び電子回路を破壊する恐れがある。
【0031】
気体内でスパーク放電が発生する危険を低減し、それでも発生するスパーク放電により解放されるエネルギーを低減するために、本発明は、少なくとも5×10−8Ωmの比抵抗を有する材料でできているカソード装置17(及び、そうしたい場合には、アノードストリップ35)の設置を含む。
【0032】
カソード装置17は、好適には5×10−8Ωm〜1×105Ωm、より好適には1×10−3Ωm〜1×103Ωm、さらにより好適には1×10−2Ωm〜1Ωm、最適には、1×10−2Ωm〜1×10−1Ωmの間の比抵抗を有した材料からなる。この材料としては、好適には周期表IV族(例えば、シリコン及びゲルマニウムの化合物)、及び周期表III−V族(例えば、GaAs、InP及びInGaAsPのような化合物)から選択した元素からなる半導体材料を含む、ドーピングした、又はドーピングしていない半導体材料を使用し得る。しかし、好適にはカソード装置17は、ドーピングしていない又はドーピングしたシリコンである。他の方法としては、上記材料としては、導電性ガラス又はプラスチックを使用し得る。実際、上記範囲内の比抵抗を有する事実上任意の固体材料がカソード装置17で使用するのに適している。
【0033】
このように設置することにより、抵抗型カソード装置17は、強い電界を発生可能な空間13及びアバランシェ増幅手段21を指向する。そうすることにより、火花放電が発生しそうな場合には、遥かに狭い領域内の電子が参加し、火花内のカソードの表面から解放され、そのため、スパーク放電のエネルギーは小さい。それ故、スパーク放電による影響を制御することができる。
【0034】
しかし、このような抵抗は、検出装置内の電界強度を有意に低減しないで検出可能なX線光子の割合を制限する。明らかに、火花放電(及びその各エネルギー)の発生の割合と危険との間に適当な最適な点を発見しなければならない。
【0035】
他の方法としては、カソード装置17の表面層17aが空間13に対向したカソード装置17において、表面層17a全体のみを1×10 −3 Ωm〜1×10 3 Ωmの比抵抗を有する材料、好適には半導体材料から形成可能である。このような場合、表面層を導電性基板上、又は適当な電気接続(図示せず)を有する誘電体基板上に設置し得る。
【0036】
さらに他の方法としては、空間13の方を向いているカソード装置17の表面層17aの一部を、上記抵抗を有する材料だけで相互に電気接続している複数の導体素子で被覆し得る。図2のこのようなカソード装置を示すが、この図においては、上記複数の導体素子の中の1つを参照番号41で示す。このようにすることにより、より検出速度が速い検出装置を提供し得る。この場合、導電性の高い表面領域は、依然として局部的な領域(すなわち、各素子41)に限定される。図2の素子41は、長尺のストライプの形状をなすが、これら素子は、他の形をとることもでき、他のパターンに配置することもできる。例えば、導体素子は、抵抗型カソード17の表面17a上に二次元マトリックスの形に配置されている、二次又は長方形のパッドであってもよい。
【0037】
高圧直流電源ユニット7は、好適には、各導体素子41が、抵抗型カソード17を通して高圧直流電源ユニット7に、それぞれ接続するように、図1の17bのところに示すように、カソード17の裏面(すなわち、表面17aに対向する表面)のところに接続する。
【0038】
さらに、この場合、図2のカソードは、上記のように、長尺アノード/読み出しストリップと一緒に使用され、好適には素子41は、空間13内及び増幅器21、すなわち、電子及び/又はイオンがそれ以上浮遊しないで、蓄積される領域内での「ポケット」の発生を低減する検出装置内に電界が発生するように読み出しストリップ35を指向する。このことは、アノード/読み出し装置19に接近するのを防止するのに特に重要である。それ故、カソード17の複数の導体素子41は、ほぼ第1の方向を向いていて、アノード/読み出し装置19の複数の導体素子又は半導体素子35は、ほぼ第2の方向を向いている。この場合、上記第1及び第2の方向は、平行ではなく、便宜上垂直方向を向いている。
【0039】
図3に示すカソード17のさらに他の実施形態の場合には、上記複数の導体素子41は、誘電体基板42の表面42a上に設置されている。カソード装置は、導体素子41及び誘電体基板42の表面42aが、検出装置9の空間13及びアノード19の方を向くような方向を向いている。上記複数の各素子43は、各抵抗43により表面42aに対向している誘電体基板42の面42b上に配置されている導電層45に接続している。
【0040】
図3の場合には、これらの抵抗は、単に記号で示してあるが、抵抗は、例えば、基板42内又は隣接する個々の部材として、又は基板42内の内蔵部材として種々の方法で実施できることを理解されたい。後の例の場合には、高圧直流電源ユニット7へ接続するための、導体素子41の1つの層と導電層45との間の適当な合成層として実行された抵抗を含む半導体プロセスで完全なカソードを製造することができる。
【0041】
図3が示す概念を実施するもう1つの方法を図4に示す。この場合、複数の各導体素子及び複数の各抵抗は、ストライプが、導体素子を形成する長尺部分41a、抵抗を形成している狭いくびれた部分41b、及び高圧直流電源ユニット7へ接続するためのより幅広な接続部分41cを有するように、その端部内に狭いくびれた部分41bを有するストライプ41の形状をなす誘電体基板42の表面42a上に設置されている。
【0042】
各長尺部分41aが狭いくびれた各部分41bの材料の組成の比抵抗よりも低い、特に相当に低い比抵抗の材料組成を有すべく、各ストライプ41の材料の組成は好適には均質でない。このような設計は、最初全ストライプ41a−cを形成するために、クロムのような導電性の低い導体を蒸着し、その後で、金のような良導体を、長尺部分41a、及びできれば接続部分41cのところの上記クロムの頂面上に蒸着することにより行うことができる。
【0043】
カソード装置が、半導体材料、より詳細にはシリコンからなり、アノード装置に対向する表面層を有する場合に関連する本発明のもう1つの面は、酸化している半導体面により発生するすべての問題を解決することである。例えば、数時間、周囲の空気内に室温で放置された純粋なシリコンは、通常、20〜40オングストロームの厚さの、熱により成長した酸化シリコンを含む。
【0044】
本発明者達は、酸化被膜が、スパークにより半導体材料に対して、反復して充電及び放電を繰り返すことを発見した。これは、検出装置にとって有害であり、その動作の障害になる場合がある。
【0045】
このような問題を解決するために、カソード装置上に発生した酸化物は、通常、HF浴又は類似の浴内にカソード装置又は半導体材料からできているアノード装置の方を向いている少なくとも表面層を浸漬することにより除去される。
【0046】
その後で、カソード装置が再び酸化するのを防止しなければならないが、このような酸化防止は種々の方法で行うことができる。簡単な方法は、カソード装置又は少なくともその半導体材料を、酸素を含まない不活性雰囲気内に保持する方法である。通常、このような雰囲気は、真空、不活性気体又は窒素、又はこれらの混合物からなる。次に、検出装置を使用中、検出装置が決して水、空気又は他の酸素を含む気体で満たされないように注意しなければならない。
【0047】
カソード装置が酸化するのを防止する第2の方法は、カソード装置を適当なタイプの保護層(図示せず)でカバーする方法である。適当な保護層としては、検出装置の用途により、窒化シリコン、又は例えば、ケイ化チタンのような任意のケイ化金属を使用することができる。いずれにせよ、保護層は、(i)適当な抵抗、すなわち、カソードとして使用することができるような十分低い抵抗を有しながら、火花に関する問題を低減するのに十分な高い抵抗を有していなければならないし、(ii)シリコン原子が、保護層を通して拡散し、保護層の外表面に酸化を起さないような十分な密度を有していなければならないし、(iii)そのような酸化物が検出装置の動作に障害がある場合には、当然、自分自身が周囲の空気により酸化されないようなものでなければならない。
【0048】
カソード装置の酸化を低減する第3の方法は、カソード装置、又は半導体材料でできているアノード装置の方を向いている少なくともその表面層を、例えば、アンモニア又は弗化アンモニウムと混合したHF浴内に浸漬することにより、その表面に保護膜を形成する(passivate)方法である。そうすることにより、半導体の酸化速度が遅くなる。また、HF浴だけでも、恐らく保護膜形成の効果があるものと思われる。
【0049】
保護膜形成化合物内の水素は、表面のシリコンの反応性を低減するように、シリコン表面と結合すると考えられている。
第4の方法は、表面を冷却する方法である。冷却することにより、(i)酸化速度が遅くなり、また(ii)表面へのシリコン原子の拡散が遅くなり、そのため酸化層がより薄くなる。
【0050】
それ故、本発明は、また、電離放射線を検出するための方法に関する。この方法の場合には、カソード上のすべての酸化物は除去され、その後で、カソードは、再び酸化しないよう処理される。本発明は、また、放射線検出装置の製造方法に関する。この場合、カソード装置は、上記の方法で処理される。
【0051】
図示の実施形態の場合には、気体が希釈され、その結果、イオンが迅速に除去され、それにより、空間電荷の蓄積が遅くなるか、なくなる。これにより、高速動作が可能になる。
【0052】
上記実施形態の場合には、電極間距離を短く維持しなければならない。何故なら、そうすることにより、動作電圧を低くすることができ、その結果、発生するかも知れない火花のエネルギーを低くすることができるからである。それにより、また、電子回路を損傷する恐れが少なくなる。
【0053】
ストリーマ形成を抑制するための、(通常、電子アバランシェ増幅器内で行われる)磁界ラインの焦点合わせが容易になる。それにより、火花が発生する危険が低減する。
【0054】
さらに、本発明の上記実施形態は、カソード装置に重点を置いて説明してきたが、アノード装置も同様な方法で設計することができることも理解されたい。
一般的に、カソード装置に含まれる抵抗は、高速を受け入れるために十分低く維持しなければならないが、同時に、火花から電極を保護するために十分高いものでなければならない。
【0055】
多くの好適な実施形態に関連して本発明を説明してきたが、添付の特許請求の範囲に記載するように、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに種々の変更を行うことができることを理解されたい。
【0056】
例えば、放射線が側面から入射する検出装置との接続に関連して本発明を説明してきたが、本発明は、放射線が任意の方向から入射する検出装置に対しても使用することができる。それ故、本発明は、特に、入射放射線がカソード装置を通して検出装置に入射する、二次元の気体状態をベースとする電離放射線検出装置で使用することができる。
【0057】
しかし、このような装置の場合、厳しい制限になるのは、分岐放射線ビーム、長い吸収トラック及び均質電気漂流フィールドにより発生する視誤差である。このような視誤差の問題は、引用によって本明細書の記載に援用する、2000年9月22日付けの「電離放射線の視差のない検出」(Parallax−free detection of ionizing radiation)という名称の、本発明者の同時係属スウェーデン特許出願第0003390−2号により解決することができる。この解決方法は、カソード及び/又はアノードを、相互に電気的に絶縁状態のセグメントに分割し、フィールド・ラインに平行な、電離の際に発生した電荷担体(例えば、電子)を電極(この場合はアノード)の方向に向ける目的で、そのフィールド・ラインが、分岐放射線ビームの放射線源の方を向いている電界を電極間に生成するために、種々のセグメントを異なる選択した電位に維持する工程を含む。それ故、特に、このような解決方法は、本発明の図2〜4に示す実施形態のうちのいずれかと一緒に有利に使用することができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態の平面状ビームX線撮影用装置の略全体図。
【図2】 本発明の第2の実施形態の検出装置のカソード装置の略平面図。
【図3】 本発明の第3の実施形態の検出装置のカソード装置の略拡大断面図。
【図4】 本発明の第4の実施形態の検出装置のカソード装置の略平面図。
Claims (34)
- 間に一定の電圧(U1)を供給可能なカソード装置(17,41)及びアノード装置(19)と、
電離可能な気体で充填可能であり、かつ少なくともその一部が前記カソード装置及びアノード装置の間に設けられる空間(13)と、
電離放射線(1)が、前記電離可能な気体を電離するために、前記カソード装置とアノード装置との間の前記空間に入射可能とすべく配置されている放射線入射口(33)と、
読み出し装置とからなり、
前記電圧は前記電離可能な気体の電離中に発生した浮遊電子を前記アノード装置へと指向させるために供給可能であり、
前記読み出し装置は、前記アノード装置へと指向する電子、又は対応する生成イオンを検出するために配置されている、電離放射線を検出するための検出装置(9)において、
前記カソード装置は、表面層の前記アノード装置に対向した少なくとも一部が1×10−3Ωm〜1×103Ωmの比抵抗を有する材料からなることを特徴とする検出装置。 - 前記アノード装置に対向している前記カソード装置の前記表面層は部分的に複数の導体素子(41;41a−c)で覆われている、請求項1に記載の検出装置。
- 前記複数の導体素子(41;41a−c)は相互に独立している請求項2に記載の検出装置。
- 前記複数の導体素子は1×10−3Ωm〜1×103Ωmの比抵抗を有する前記材料からなる抵抗によって相互に接続されている、請求項2又は3のいずれかに記載の検出装置。
- 前記カソード装置と前記アノード装置との間に前記電圧を供給するための高圧電源ユニットからなり、前記高圧電源ユニットは1×10−3Ωm〜1×103Ωmの比抵抗を有する前記材料に電気接続されている、請求項1〜4のいずれかに記載の検出装置。
- 前記材料は1×10−2Ωm〜1Ωm、最適には1×10−2Ωm〜1×10−1Ωmの間の比抵抗を有する、請求項1〜5のいずれかに記載の検出装置。
- 前記材料が半導体材料である請求項1〜6のいずれかに記載の検出装置。
- 前記半導体材料は周期表IV族及び/又は周期表III及びV族から選択した元素からなる請求項7に記載の検出装置。
- 前記半導体材料はシリコンである請求項8に記載の検出装置。
- 前記半導体材料はドーピングされている請求項8又は9に記載の検出装置。
- 前記カソード装置全体が半導体材料からなる請求項1〜10のいずれかに記載の検出装置。
- 1×10−3Ωm〜1×103Ωmの比抵抗を有する前記材料は電気絶縁体である、請求項2又は3に記載の検出装置。
- 前記複数の導体素子は各抵抗(43;41b)を通じて相互に接続されている、請求項12に記載の検出装置。
- 前記カソード装置と前記アノード装置との間に前記電圧を供給するための高圧電源ユニット(7)からなり、前記複数の導体素子は各抵抗(43;41b)を通して前記高圧電源ユニット(7)にそれぞれ接続されている、請求項12に記載の検出装置。
- 前記導体素子及び前記抵抗は、前記導体素子を形成する長尺部分(41a)と、抵抗を形成している狭いくびれた部分(41b)と、前記高圧電源ユニットへ接続するためのより幅広な接続部分(41c)とを有するように端部に狭いくびれた部分(41b)を有したストライプ(41)の形状として、前記アノード装置に対向する前記カソード装置の前記表面上に設けられる、請求項14に記載の検出装置。
- 各長尺部分が第2の比抵抗の材料組成を有し、前記狭いくびれた部分が第3の比抵抗の材料組成を有し、同第3の比抵抗は前記第2の比抵抗より高くなるように、前記各ストライプの材料組成が均等でない、請求項15に記載の検出装置。
- 前記アノード装置は前記読み出し装置からなる、請求項1〜16のいずれかに記載の検出装置。
- 前記カソード装置に対向する前記アノード装置の表面は、複数の導体素子又は半導体素子(35)からなる、請求項2〜4及び請求項12〜16のいずれかに記載の検出装置。
- 前記カソード装置の前記複数の導体素子は第1の方向に延伸し、前記アノード装置の前記複数の導体素子又は半導体素子は第2の方向に延伸し、同第1及び第2の方向は平行でない、請求項18に記載の検出装置。
- 前記第1及び第2の方向は垂直である、請求項19に記載の検出装置。
- 前記検出装置は、前記電離可能な気体が電離する間に発生した電子をアバランシェ増幅するための電子アバランシェ増幅器からなり、前記読み出し装置は、前記アバランシェ増幅した電子、又は対応する生成イオンを検出すべく配置されている、請求項1〜20のいずれかに記載の検出装置。
- X線源(3)と、同X線源と画像形成される対象物(7)との間に設けられ平面状のX線ビーム(1)を形成するための手段(5)と、前記対象物を透過又は前記対象物から反射した前記平面状X線ビームの検出のために配置され、及び設定されている請求項1〜21のいずれかに記載の前記検出装置(9)とからなることを特徴とする、平面状ビームX線撮影に使用するための装置。
- 請求項1〜21のいずれかに記載の第2のさらなる検出装置(9)と、同複数の検出装置は検出装置ユニットを形成すべく組み立てられることと、各検出装置に対して平面状X線ビーム(1)を形成するための手段(5)とからなり、前記手段は前記X線源(3)と前記対象物(7)との間に設けられ、各検出装置は前記対象物を透過又は前記対象物から反射された平面状各X線ビームの検出のために配置され、及び設定されている、請求項22に記載の装置。
- 前記表面層の前記アノード装置に対向した前記少なくとも一部には、酸化を防止するための保護層が設けられている、請求項1〜21のいずれかに記載の検出装置。
- カソード装置(17,41)とアノード装置(19)とを設ける工程と、
放射線を、放射線入射口(33)から、前記カソード装置と前記アノード装置との間に位置する電離可能な気体で充填された空間(13)へと入射させることによって前記電離可能な気体を電離する工程と、
前記カソード装置(17,41)と前記アノード装置(19)との間に一定の電圧(U1)を供給することによって、前記電離可能な気体の電離の際に発生した電子を前記アノード装置の方に引き寄せる工程と、
読み出し装置によって、前記アノード装置の方に移動する前記電子又は対応する生成イオンを検出する工程とからなり、
前記カソード装置表面層の前記アノード装置に対向した少なくとも一部に1×10−3Ωm〜1×103Ωmの比抵抗を有する材料を設ける工程からなることを特徴とする、電離放射線を検出するための方法。 - 前記材料はシリコンである、請求項25に記載の方法。
- 前記表面層の前記アノード装置に対向した前記少なくとも一部上に位置する酸化シリコンを放射線を入射する工程の前に除去する、請求項26に記載の方法。
- 酸化シリコンを除去する工程の後で、及び放射線の入射工程、電圧の供給工程、及び電子の検出工程の間に、前記表面層の前記アノード装置に対向した前記少なくとも一部が酸素に接触することを防止する、請求項27に記載の方法。
- 酸化シリコン除去工程の後に前記表面層の前記アノード装置に対向した前記少なくとも一部には保護層が設けられる、請求項27に記載の方法。
- 前記表面層の前記アノード装置に対向した前記少なくとも一部には、以降のすべての酸化を低減するために、HF浴内に浸漬することによって保護膜を形成する、請求項27に記載の方法。
- 電子を引き寄せるためにその間に一定の電圧(U1)を印加することが可能なカソード装置(17,41)及びアノード装置(19)と、前記カソード装置と前記アノード装置の間の少なくとも一部に設けられ、電離可能な気体を充填可能な密封空間(13)と、前記電離可能な気体を電離するために電離放射線(1)が前記カソード装置と前記アノード装置との間の前記空間に入射可能とすべく配置されている放射線入射口(33)と、浮遊電子又は対応する生成イオンを検出するためのg−out装置とを有する種類の平行プレート放射線気体検出装置の製造方法であって、
カソード装置の表面層の前記アノード装置に対向した少なくとも一部が1×10−3Ωm〜1×103Ωmの比抵抗を有し、半導体材料からなる前記カソード装置を設ける工程と、
前記表面層の前記少なくとも一部上に成長したすべての酸化物を除去する工程と、
前記表面層の前記アノード装置に対向した前記少なくとも一部が、酸化物を除去する前記工程の後で、酸素に触れることを防止する工程とからなることを特徴とする方法。 - 前記表面層の前記アノード装置に対向した前記少なくとも一部を、酸素を含有しない雰囲気内に維持することにより、前記表面層の前記アノード装置に対向した前記少なくとも一部が、酸素と触れることを防止する、請求項31に記載の方法。
- 前記表面層の前記アノード装置に対向した前記少なくとも一部を保護層で被覆する手段によって、前記表面層の前記アノード装置に対向した前記少なくとも一部が酸素と接触することを防止する、請求項31に記載の方法。
- 前記表面層の前記アノード装置に対向した前記少なくとも一部上に成長したすべての酸化物を除去する工程以降におけるすべての酸化を低減するために、前記表面層の前記アノード装置に対向した前記少なくとも一部をHF浴内に浸漬することにより保護膜を形成する、請求項31に記載の方法。
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