KR101690059B1

KR101690059B1 - 광자 방출 검출용 스택 크리스탈 어레이

Info

Publication number: KR101690059B1
Application number: KR1020117030003A
Authority: KR
Inventors: 존 칼
Original assignee: 데비코어 메디컬 프로덕츠, 인코포레이티드
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2016-12-27
Also published as: CN103995276A; US8269185B2; EP2430475A1; KR20120030420A; WO2010132056A1; CA2761544A1; CN102460214A; CN103995276B; US20120318995A1; US20100288936A1; US9500750B2; CN102460214B

Abstract

스택 크리스탈 어레이(46)는 복수의 크리스탈 슬라이스들(20) 및 복수의 상호연결부들(22)을 포함한다. 상호연결부들(22)은 전기 전도성이고, 이격되며 대체로 평행한 엘리먼트들(34)을 가지고 상기 평행한 엘리먼트들 사이에서 대체로 직교하게 연장하는 전기 전도성 스페이서들(36)에 의해 결합되고 스페이서들(36)은 미리 결정된 각도만큼 서로 회전적으로 오프셋된다. 어레이(46)는 복수의 전기 절연체들(24) 및 복수의 슬롯들(40)을 가진 전기 절연성 하우징(26)을 더 포함한다. 상기 크리스탈 슬라이스들(20), 절연체들(24) 및 상호연결부들(22)은 하우징(26)에 배열되어서 조립체를 형성하고 상기 크리스탈 슬라이스들(20)은 병렬 전기 회로로 함께 커플링된다. 조립체는 크리스탈 슬라이스들(20)의 두께들의 합과 대체로 동일한 두께를 갖는 모노리틱 크리스탈에 상당하는 광자 흡수를 제공하지만, , 더 낮은 바이어스 전압이다.

Description

광자 방출 검출용 스택 크리스탈 어레이{STACKED CRYSTAL ARRAY FOR DETECTION OF PHOTON EMISSIONS}

이 출원은 그 내용이 본 발명에서 참조된 2009년 5월 14일 출원된 미국 특허 출원 번호 12/465,672의 우선권을 주장한다.

본 발명은 핵 검출 기기화, 특히 양전자 방출 단층 촬영기(positron emission tomography, PET)에 보조기로서 또는 감마 또는 다른 X-선 방출들의 수술 중(intra-operative) 검출에서 스택 크리스탈 어레이의 사용에 관한 것이다.

암 치료를 위한 절차는 일반적으로 종양 확산의 자연사(natural history)에 기초하여 왔으며, 따라서 의사에 이용할 수 있는 수술적인 외과 수술 및 비-외과 수술 옵션들에 기초하여 왔다. 외과수술의 수술 옵션들은 일반적으로 외과수술-전, 외과수술-근방(peri-), 외과수술-중 및 외과수술-후 물리적 확인(identification) 및 종양들의 외과수술 축소에 주의를 돌렸지만, 더 최근에는 또한 암이 확산될 수 있는 조직의 확인 및 평가를 통해 암의 진행의 단계에 주의를 돌려 왔다. 다양한 기술들이 이들 외과수술 절차들의 부분으로서 신생물성 조직(neoplastic tissue)을 검출하고 위치를 찾는데 외과의를 조력할 목적으로 당분야에서 도입되었다. (악성 종양들 및 악성 종양 세포들이 또한 당분야의 전문용어에서 발견된다고 할지라도, 본 발명의 목적을 위해 "신생물성 조직"은 종종 암 조직으로 지칭된다. 용어 "신생물성 조직"은 이들 모두를 포함한다.) 전형적으로, 큰 종양은 수술실에서 그리고 (이미징 메카니즘들을 통해) 수술 전에 시각화하여 그리고, 특히 촉진(palpation)을 통해, 즉 정상 조직의 질감(feel)과 반대인 종양의 질감을 통해, 외과 의사에 의해 쉽게 위치 찾아진다. 그러나 수술의 성공을 증가시키기 위해, 외과 의사가 "육안으로 보이지 않는(occult)" 종양들, 즉 수술전 이미징 또는 시야 및 질감의 종래의 외과수술 절차들에 의해 발견될 수 없는 종양들의 위치를 찾는 것이 필요하다. 이러한 육안으로 보이지 않는 종양들에 대한 위치 찾기 및 제거의 실패는 일반적으로 "재발성" 암으로 종종 지칭되는 조건인, 환자의 암의 계속되는 성장을 가져올 것이다.

고형 종양의 암들의 특정 유형들의 확산은 초기 종양에서 가까운 림프절들로 그리고 결국 림프계를 통해 다른 생명 장소들로 종양 세포들의 이동(migration)(또는 배수(draining))에 의해 야기된다는 것이 또한 일반적으로 생각된다. 암 외과 의사들 및 의학 종양학 전문의들은 환자의 1차 종양이 림프절들로 확산되었는지의 결정이 환자의 장기간 예후(prognosis)의 주요 결정자(determinant)라고 믿고 있다. 병리학에 의한 상기 림프절들의 진단으로 종양 세포들이 존재하는지를 결정하여 환자의 림프절들로의 암의 확산이 밝혀진다. 종양 세포가 림프절에 존재하는 것으로 결정된다면, 환자의 질병의 단계 또는 심각도가 증가된다. 외과 의사들은 1차 종양의 장소에서 방사성 추적제의 주입을 통해 배수 절(들)을 식별하도록 절차들을 수행한다. 주입 후에, 추적제는 "센티널 절(들)(sentinel node)"로 지칭되는 가장 가까운 림프절 또는 림프절들에 대한 종양의 배수 경로를 따른다. 감마선 검출 장치는 추적제의 경로를 검출하는데 사용된다. 림프절들이 연결되기 때문에, 종양 전문의는 센티널 절들에 어떠한 악성의 흔적도 나타나지 않는다면, 이후 경로에서 하류 절들이 질병이 없을 것 같다고 생각한다. 따라서, 다른 근처 림프절들의 제거는 임상적으로 불필요한 것이다. 따라서, 신속한 위치 찾기 능력 및 센티널 절들에 대한 조직 검사(biopsy) 능력은 의사에게 암이 확산되었는지 또는 암이 1 차 종양의 장소에 위치되는지를 결정하는데 있어서 필수적 정보를 제공한다.

오늘날의 최근 기술들은 이제 외과의사가 동위원소로 분류된 약들 및 휴대용(hand-held) 방사능 검출 장치들 모두의 결합을 통해 종양 분포의 강화된 외과수술적 평가, 예를 들어 1차 종양-관련 림프절들의 제거를 제공하게 한다. 이러한 외과수술 방사선 검출 장비는 일반적으로 가요상 케이블을 통해, 또는 더 최근에는 무선 통신을 통해, 제어 콘솔과 전기적으로 통신하는 휴대용 프로브로 구성된다. 이러한 제어 콘솔은 수술실 시설 내에, 그러나 살균 필드 밖에 위치되는 반면, 휴대용 프로브 및 해당 케이블의 전방부들은 상기 살균 필드 내에 위치된다. 휴대용 방사선 검출 프로브는 상대적으로 작으며 세슘 요오드화물과 같은 섬광 물질 또는 카드뮴 아연 텔루륨과 같은 반도체 검출기와 연결되어 작동한다. 예시적 장비는 그 개시 내용이 명백히 본 발명에서 참조딘 미국 특허 번호 4,782,840호에서 발견될 수 있다.

반도체(예, 카드뮴-아연-텔루륨) 또는 섬광 물질들(예, 세슘 요드화물)로 구성된 검출기들을 사용함으로써 방사의 소스가 생성되는 어느 에너지 레벨들에서든지 방사선 소스들은 직접 사전에 검출되었다. 출력 신호는 들어오는 광자가 검출기 내의 물질과 충돌할 때 생성된다. 방사선의 주요 소스의 에너지 레벨이 더 높을수록, 들어오는 더 많은 광자들이 임의의 물질과 충돌하는 것없이 검출기를 완전히 통과할 수 있고, 따라서 검출기로부터 어떠한 출력도 생성하지 않는다. 이러한 이유로, 높은 에너지 검출기들이 충분한 수의 충돌이 발생하여 사용가능한 검출기 민감도를 제공하는 것을 보장하도록 상대적으로 '두꺼운'(즉, 큰 단면 체적) 그리고 조밀한 물질로 불가피하게 만들어져 왔다. 이러한 검출기의 특징은 흔히 "저지능(stopping power)"또는 "흡수 효율"로서 지칭된다.

고에너지 방사선을 보다 효율적으로 검출하기 위해 검출기 크리스탈의 두께를 증가시킴으로써 검출기 흡수를 증가시키는 것이 일반적으로 필요하다. 그러나, 두꺼운 크리스탈들은 많은 단점들을 가지고 있다. 먼저, 크리스탈 체적에 존재하는 결함들의 확률이 그 두께에 따라 상당히 증가한다. 결과적으로, 이러한 검출기 크리스탈의 수율은 매우 낮으며, 크리스탈들을 생산하는데 상대적으로 비용이 많이 들게 한다. 덧붙여, 검출기 크리스탈에서 전하 수집(charge collection)의 효율은 주어진 두께의 검출기에 인가된 바이어스 전압에 비례한다. 따라서, 검출기의 두께가 흡수 확률을 높이기 위해 주어진 량만큼 증가된다면, 크리스탈에 인가된 바이어스 전압은 동일한 전하 수집 효율을 유지하기 위해 마찬가지로 증가되어야만 한다. 그 결과는 발생시키고 관리하기 더 어려운 상대적으로 높은 작동 전압이며, 이는 수술에서 사용 중에 안전 위험을 가져올 수 있다. 상대적으로 두꺼운 모놀리틱 크리스탈의 흡수 효율을 가지며 상대적으로 낮은 전압으로 바이어스될 수 있는 검출기 크리스탈 조립체를 생산할 비용 효율적인 방식에 대한 필요가 있다.

광자 방출을 검출하기 위한 스택 크리스탈 어레이가 본 발명의 실시예에 따라 개시된다. 복수의 상대적으로 얇은 크리스탈 슬라이스들이 컬럼 방식(columnar fashion)으로 배열되어 전기적으로 병렬로 연결된다. 결과적인 크리스탈 어레이는 유사한 전체 크리스탈 두께를 가진 모노리틱 크리스탈에 상당하는 성능을 가진 광자 검출기를 산출한다. 검출기가 복수의 상대적으로 얇은 크리스탈 슬라이스들로 만들어지기 때문에 동일한 총 두께를 가진 모노리틱 크리스탈과 비교하여 더 높은 생산 수율이 달성된다. 덧붙여, 이들 두께의 합보다 오히려 개별적인 크리스탈 슬라이스들의 두께에 의존하는 요구되는 바이어스 전압은 동일한 총 두께를 가진 모노리틱 크리스탈에 대해 요구되는 것보다 더 작다.

본 발명의 일 예시의 실시예에서, 스택 크리스탈 어레이는 복수의 크리스탈 슬라이스들 및 복수의 상호연결부들을 포함한다. 상호연결부들은 전기 전도성이고, 이격되며 대체로 평행한 엘리먼트들을 가지고 상기 평행한 엘리먼트들은 그 사이에서 대체로 직교하게 연장하는 전기 전도성 스페이서들에 의해 결합되고, 스페이서들은 미리 결정된 각도만큼 서로 회전적으로 오프셋된다. 어레이는 복수의 전기 절연체들 및 복수의 슬롯들을 가진 전기 절연성 하우징을 더 포함한다. 크리스탈 슬라이스들, 절연체들 및 상호연결부들은 조립체를 형성하도록 배열되고 크리스탈 슬라이스들은 병렬 전기 회로로 함께 커플링되고, 스페이서들의 각각이 하우징의 상응하는 슬롯들에 위치되면서 조립체가 하우징 내로 삽입된다. 조립체가 크리스탈 슬라이스들의 두께들의 합과 대체로 동일한 두께를 가진 모노리틱 크리스탈에 상당하는 광자 흡수를 제공한다. 덧붙여, 조립체는 크리스탈 슬라이스들의 두께들의 합과 대체로 동일한 두께를 가진 모노리틱 크리스탈의 두께에 대한 개별적인 슬라이스들의 두께의 비율에 상응하는 전압으로 전기적으로 바이어스된다.

본 발명의 다른 예시적 실시예에서 크리스탈 슬라이스들을 스태킹(stacking)하기 위한 위한 방법은 전기 전도성이고, 이격되며 대체로 평행한 엘리먼트들을 가진 복수의 상호연결부들을 제공하는 단계로서, 상기 평행한 엘리먼트들 사이에서 대체로 직교하게 연장하는 전기 전도성 스페이서들에 의해 결합된 복수의 상호연결부들을 제공하는 단계를 포함하고 상기 스페이서들은 미리 결정된 각도만큼 서로 회전적으로 오프셋된다. 추가 단계들은 복수의 전기 절연체들을 제공하는단계 및 복수의 슬롯들을 가진 전기 절연성 하우징을 제공하는 단계를 포함한다. 이후 크리스탈 슬라이스들을 병렬 전기 회로로 함께 커플링하도록 크리스탈 슬라이스들, 절연체들 및 상호연결부들이 조립된다. 완성된 조립체는 스페이서들의 각각이 하우징의 상응하는 슬롯들에 위치되도록 하우징 내로 삽입된다. 조립체가 크리스탈 슬라이스들의 두께들의 합과 대체로 동일한 두께를 가진 모노리틱 크리스탈에 상당하는 광자 흡수를 제공한다. 덧붙여, 조립체는 크리스탈 슬라이스들의 두께들의 합과 대체로 동일한 두께를 가진 모노리틱 크리스탈의 두께에 대한 개별적인 슬라이스들의 두께의 비율에 상응하는 전압으로 전기적으로 바이어스된다.

본 발명의 실시예들의 추가적 특징들은 상기 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 발명의 상세한 설명 및 청구범위를 판독하는 것으로부터 관련된다는 것이 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 검출 프로브의 각각 측면 및 캐비티-단부도이고;
도 2는 도 1a 및 도 1b의 방사선 검출 프로브의 사시도이고;도 3은 본 발명의 실시예에 따른 크리스탈 상호연결도이고;
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 하우징의 세부 사항들을 도시한 섹션 및 단부도들이고;
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 콘택의 세부사항들을 도시한 측면 및 단부도이고;
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 내부에 삽입된 스택 크리스탈 어레이의 배열을 도시한 하우징의 부분 단면도이고; 그리고
도 7은 도 6의 스택 크리스탈 어레이의 전기적인 개략도이다.

본 발명의 실시예에 따라 방사선 검출 프로브(10)의 일반적인 장치가 도 1a, 도 1b 및 도 2에 도시된다. 프로브(10)는 손잡이(12), 인쇄 결선 조립체(14), 커넥터(16), 유니온(17), 검출기 인터페이스(18), 복수의 크리스탈 슬라이스들(crystal slices, 20), 한 쌍의 크리스탈 상호연결부들(22), 한 쌍의 절연체들(24), 하우징(26), 콘택(28), 쉴드(30) 및 캡(32)을 포함한다.

검출기 크리스탈 슬라이스들(20)은 일반적으로 대향하는, 대체로 평면 단부들을 갖는 원통형 형상이다. 크리스탈 슬라이스들(20)은 광자 방사선을 검출하기 적합한 임의의 다른 반도체 물질 사용될 수 있다고 할지라도, 바람직하게 카드뮴 아연 텔루륨(CZT)으로 구성된다.

크리스탈 상호연결부(22)의 세부 사항들은 도 3에 도시된다. 크리스탈 상호연결부(22)는 서로에 대해 대체로 평행하게 배향된 3 개의 환형, 대체로 평면인, 이격된 엘리먼트들 또는 "링들(34a, 34b 및 34c)"을 포함한다. 제 1 스페이서(36a)는 링들(34a 및 34b) 사이에서 이러한 링들의 배향을 유지하면서, 대체로 직교하게 연장된다. 마찬가지로, 제 2 스페이서(36b)는 링들(34b 및 34c) 사이에서 이들 링들의 배향을 유지하면서 대체로 직교하게 연장된다. 본 발명의 일 실시예에서 스페이서들(36a, 36b)은 도 3에 도시된 바와 같이, 서로에 대해 약 90도의 각도(θ₁)로 회전적으로 오프셋된다. 링들(34a, 34b 및 34c) 및 스페이서(36a, 36b)는 모두 서로 전기적으로 통신된다.

크리스탈 상호연결부(22)는 구리 베릴륨(CuBe), 구리/구리 합금, 니켈 및 스테인레스강과 같은 임의의 적절한 전도성 물질로 만들어진다. 금, 니켈, 은 및 주석과 같은 도금들 및 코팅들이 또한 적절하고 목표된 대로 적용될 수 있다. 물질들의 전술된 리스트는 단지 예시 목적으로 제공되고 임의의 방식으로 제한되지 않게 고려된다.

절연체(24)(도 2 참조)는 대체로 디스크-형상이며 대향하는, 대체로 평면인 측면들을 가진 미리 결정된 두께를 가진다. 절연체(24)는 예를 들어, 플라스틱, 예컨대 테플론(R)(PTFE)(E. I. du Pont de Nemours and Company의 등록 상표), 에틸렌 테트라플루오르에틸렌(ETFE), 염화폴리비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE) 및 가교 폴리에틸렌과 같은 임의의 적절한 전기 절연 물질로부터 만들어질 수 있다. 물질들의 전술된 리스트는 단지 예시 목적으로 제공되고 임의의 방식으로 제한되지 않게 고려된다.

하우징(26)의 세부 사항들은 도 4a 및 도 4b에 도시된다. 하우징(26)은 캐비티(38)가 그 안에 배치된 대체로 원통형인 형상이다. 하우징(26)은 또한 적어도 부분적으로 하우징을 통해 연장하는 한 세트의 세장형 슬롯들(40)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 도 4b에 도시된 바와 같이, (이 실시예에서 캐비티(38)의 전체 길이를 연장하는 것으로 도시된) 슬롯들(40)은 서로에 대해 약 90도의 각도(θ₂)로 배향된다. 하우징(26)는 예를 들어, 플라스틱, 예컨대 테플론(PTFE), 에틸렌 테트라플루오르에틸렌(ETFE), 염화폴리비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE) 및 가교 폴리에틸렌과 같은 임의의 적절한 전기 절연 물질로부터 만들어질 수 있다. 물질들의 전술된 리스트는 단지 예시 목적으로 제공되고 임의의 방식으로 제한되지 않게 고려된다.

콘택(28)의 세부 사항들은 도 5a 및 도 5b에 도시된다. 콘택(28)은 대체로 평면 콘택 정면부(42) 및 스템부(44)를 포함한다. 콘택(28)은 구리 베릴륨(CuBe), 구리/구리 합금, 니켈 및 스테인레스강과 같은 임의의 적절한 전도성 물질로 만들어진다. 금, 니켈, 은 및 주석과 같은 도금들 및 코팅들이 또한 적절하고 목표된 대로 적용될 수 있다. 물질들의 전술된 리스트는 단지 예시 목적으로 제공되고 임의의 방식으로 제한되지 않게 고려된다.

이제 도 6을 참조하면, 크리스탈 검출기 어레이(46)는 도시된 바와 같이 콘택(28)을 하우징(26) 내로 설치함으로써 조립된다. 한 쌍의 크리스탈 상호연결부들(22)은 일련의 컬럼 방식(columnar fashion)으로 배열된다. 3개의 크리스탈 슬라이스들(20)(X1, X2 및 X3로 분류됨) 및 2 개의 절연체들(24)이 도시된 방식으로 상기 한 쌍의 크리스탈 상호연결부들(22)의 링들 사이에 위치된다. 이러한 어셈블리는 이후 제 1 의 상호연결부(22)의 스페이서들(36a, 36b)이 하우징의 한 쌍의 슬롯들(40) 내로 피팅되고 제 2 의 상호연결부의 스페이서들이 하우징의 나머지 쌍의 슬롯들 내로 피팅되도록 하우징(26) 내에 설치된다.

작동시에, 도 6에 도시된 극성을 갖는 바이어스 전압은 임의의 편리한 방식으로 "(+)"로 표시된 콘택(28) 및 "(-)"로 표시된 검출기 어레이(46)의 노출 링(34c)을 통해 크리스탈 검출기 어레이(46)에 인가된다. 크리스탈 검출기 어레이(46)는 도 7에 개략적으로 도시된다. 볼 수 있듯이, 크리스탈 슬라이스들(20)(X1, X2 및 X3로 분류됨)은 병렬 전기 회로를 형성한다. 결과적인 크리스탈 검출기 어레이(46)는 크리스탈 슬라이스들의 두께들의 합과 대체로 동일한 두께를 갖는 모노리틱 크리스탈과 비교하여 광자 흡수에 의해 광자 검출기를 산출한다. 크리스탈 검출기 어레이(46)는 크리스탈 슬라이스들에서 결함의 확률이 더 낮은 상대적으로 얇은 크리스탈 슬라이스들(20)로 만들어진다. 따라서, 동일한 총 두께의 모노리틱 크리스탈과 비교하여 모노리틱 크리스탈 보다 더 저렴한 어레이를 만들면서 더 높은 생산 수율이 달성된다.

크리스탈 슬라이스들(20)의 병렬 회로 배열로 인해 검출기 어레이(46)에 대해 요구되는 바이어스 전압은 이들의 두께들의 합보다 오히려 개별 크리스탈 슬라이스들의 두께에 의존적이다. 이 바이어스 전압은 개별적인 크리스탈 슬라이스들(20)의 두께들의 합과 동일한 두께를 가진 모노리틱 크리스탈에 대해 요구되는 것보다 더 작다. 다른 방법이 명시된 바와 같이, 크리스탈 검출기 어레이(46)는 바람직하게 크리스탈 슬라이스들의 두께들의 합과 대체로 동일한 두께를 가진 모노리틱 크리스탈의 두께에 대한 개별적인 크리스탈 슬라이스들(20)의 두께의 비율에 상응하는 전압으로 전기적으로 바이어스된다.

여기 설명한 스택 크리스탈 검출기 어레이(46)는 예시적 실시예로서 3개의 크리스탈 슬라이스들(20), 2 개의 크리스탈 상호연결부들(22) 및 2 개의 절연체들(24)을 포함한다. 그러나, 이러한 구성요소들의 비교적으로 크거나 작은 갯수가 어레이의 상이한 구성들을 위해 본 발명의 범주 내에서 예상된다는 것이 이해되어진다. 예를 들어, 어레이(46)는 상기 검출기 크리스탈 슬라이스들을 병렬 전기 회로로 구성하기 위해 적절한 수의 크리스탈 상호연결부들(22) 및 절연체들(24)을 가진 3 개보다 많은 검출기 크리스탈 슬라이스들(20)을 포함할 수 있다.

여기 설명된 크리스탈 상호연결부(22)는 크리스탈 슬라이스들(20)의 원주 주위에 임의의 기계적 쇼크 힘들(shock forces)을 분산하는 것으로 믿어지는 개방 중심들을 가진 링들로서 형상된 한 세트의 엘리먼트들(34a, 34b, 34c)을 포함할 수 있다. 그러나, 엘리먼트들(34a, 34b 및 34c)이 제한없이 개방 중심들을 결여한 환형 형상들 및 예를 들어 개방 중심들을 가지거나 가지지 않는 정사각형, 직사각형 및 6각형 및 8각형 형상과 같은 임의의 다른 적절한 기하학적 형태를 포함하여 본 발명의 범주 내의 다른 형상들을 가질 수 있다.

본 발명이 그 세부적인 실시예들에 대해 도시되어 설명되는 반면, 본 발명의 청구범위의 범주로부터 벗어남 없이 이들의 형태 및 세부 사항들에서 변화들이 만들어질 수 있다는 것이 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 것이다.

Claims

광자 방출을 검출하기 위한 스택 크리스탈 어레이로서,
복수의 크리스탈 슬라이스들(crystal slices);
전기 전도성이고, 이격되며 평행한 엘리먼트들을 가진 복수의 상호연결부들 - 상기 평행한 엘리먼트들은 상기 평행한 엘리먼트들 사이에서 직교하게 연장하는 전기 전도성 스페이서들에 의해 결합되고, 상기 스페이서들은 미리 결정된 각도만큼 서로 회전적으로 오프셋됨 - ;
복수의 전기 절연체들; 및
복수의 보유 슬롯들(retainer slots)을 가진 전기 절연성 하우징 - 상기 크리스탈 슬라이스들, 절연체들 및 상호연결부들은 조립체를 형성하도록 배열되고, 상기 크리스탈 슬라이스들은 병렬 전기 회로로 함께 커플링되고, 상기 스페이서들의 각각이 상기 하우징의 상응하는 보유 슬롯들 내에 위치되면서 그리고 상기 상응하는 보유 슬롯들에 의해 보유되면서 상기 조립체가 상기 하우징 내로 삽입됨 - ;을 포함하고,
상기 조립체가 상기 크리스탈 슬라이스들의 두께들의 합과 동일한 두께를 가진 모노리틱 크리스탈에 상당하는 광자 흡수를 제공하고, 그리고
상기 조립체가 상기 크리스탈 슬라이스들의 두께들의 합과 동일한 두께를 가진 모노리틱 크리스탈의 두께에 대한 개별적인 크리스탈 슬라이스들의 두께의 비율에 상응하는 전압으로 전기적으로 바이어스되는
스택 크리스탈 어레이.
제 1 항에 있어서,
상기 크리스탈 슬라이스들이 카드뮴 아연 텔루륨(cadmium zinc tellurium)으로 만들어진
스택 크리스탈 어레이.
제 1 항에 있어서,
상기 상호연결부가 구리 베릴륨, 구리, 구리 합금, 니켈 및 스테인레스강 중 하나 이상으로 만들어진
스택 크리스탈 어레이.
제 3 항에 있어서,
상기 상호연결부가 금, 니켈, 은 및 주석 중 하나 이상으로 커버되는
스택 크리스탈 어레이.
제 1 항에 있어서,
상호연결 스페이서들이 90 도 각도만큼 서로 회전적으로 오프셋된
스택 크리스탈 어레이.
제 1 항에 있어서,
상기 엘리먼트들이 환형 링들인
스택 크리스탈 어레이.
제 1 항에 있어서,
상기 절연체들이 PTFE, 에틸렌 테트라플루오르에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 및 가교 폴리에틸렌 중 하나 이상으로부터 만들어진
스택 크리스탈 어레이.
제 1 항에 있어서,
상기 하우징이 PTFE, 에틸렌 테트라플루오르에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 및 가교 폴리에틸렌 중 하나 이상으로부터 만들어진
스택 크리스탈 어레이.
제 1 항에 있어서,
상기 하우징이 원통형 형상인
스택 크리스탈 어레이.
광자 방출을 검출하기 위한 스택 크리스탈 어레이로서,
3 개의 크리스탈 슬라이스들;
2 개의 상호연결부들로서, 각 상호연결부에는 3 개의 전기 전도성이고, 이격되며 평행한 환형 링들이 구비되는 2 개의 상호연결부들 - 상기 환형 링들이, 2 개의 전기 전도성 스페이서들 즉, 제 1 환형 링과 제 2 환형 링 사이에서 연장하는 제 1 스페이서 및 제 2 환형 링과 제 3 환형 링 사이에서 연장하는 제 2 스페이서에 의해 결합되고, 상기 스페이서들이 상기 환형 링들에 대해 직교하게 연장하며 90 도 각도만큼 서로 회전적으로 오프셋됨 - ;
대향하고, 평면인 측면들을 가진 2 개의 디스크-형상 전기 절연체들; 및
4 개의 보유 슬롯들을 가지고, 원통형이고, 전기 절연성인 하우징 - 상기 크리스탈 슬라이스들, 절연체들 및 상호연결부들은 조립체를 형성하도록 배열되고, 상기 크리스탈 슬라이스들은 병렬 전기 회로로 함께 커플링되고, 상기 스페이서들의 각각이 상기 하우징의 상응하는 보유 슬롯들 내에 위치되면서 그리고 상기 상응하는 보유 슬롯들에 의해 보유되면서 상기 조립체가 상기 하우징 내로 삽입됨 - ;을 포함하고,
상기 조립체가 상기 크리스탈 슬라이스들의 두께들의 합과 동일한 두께를 가진 모노리틱 크리스탈에 상당하는 광자 흡수를 제공하고, 그리고
상기 조립체가 상기 크리스탈 슬라이스들의 두께들의 합과 동일한 두께를 가진 모노리틱 크리스탈의 두께에 대한 개별적인 크리스탈 슬라이스들의 두께의 비율에 상응하는 전압으로 전기적으로 바이어스되는
스택 크리스탈 어레이.
제 10 항에 있어서,
상기 크리스탈 슬라이스들이 카드뮴 아연 텔루륨으로 만들어진
스택 크리스탈 어레이.
제 10 항에 있어서,
상기 상호연결부들이 구리 베릴륨으로 만들어진
스택 크리스탈 어레이.
제 10 항에 있어서,
상기 절연체들이 PTFE로 만들어진
스택 크리스탈 어레이.
제 10 항에 있어서,
상기 하우징이 PTFE로 만들어진
스택 크리스탈 어레이.
광자 방출을 검출하기 위해 사용되는 크리스탈 슬라이드들을 스태킹하기 위한 방법으로서,
복수의 크리스탈 슬라이스들을 제공하는 단계;
전기 전도성이고, 이격되며 평행한 엘리먼트들을 가진 복수의 상호연결부들을 제공하는 단계 - 상기 평행한 엘리먼트들은 상기 평행한 엘리먼트들 사이에서 직교하게 연장하는 전기 전도성 스페이서들에 의해 결합되고, 상기 스페이서들은 미리 결정된 각도만큼 서로 회전적으로 오프셋됨 - ;
복수의 전기 절연체들을 제공하는 단계;
복수의 보유 슬롯들을 가진 전기 절연성 하우징을 제공하는 단계; 및
상기 크리스탈 슬라이스들을 병렬 전기 회로로 함께 커플링하도록 상기 크리스탈 슬라이스들, 절연체들 및 상호연결부들을 조립하는 단계; 및
상기 스페이서들의 각각이 상기 하우징의 상응하는 보유 슬롯들 내에 위치되도록 그리고 상기 상응하는 보유 슬롯들에 의해 보유되도록 상기 조립체를 상기 하우징에 삽입하는 단계를 포함하고,
상기 조립체는 상기 크리스탈 슬라이스들의 두께들의 합과 동일한 두께를 가진 모노리틱 크리스탈에 상당하는 광자 흡수를 제공하고,
상기 조립체는 상기 크리스탈 슬라이스들의 두께들의 합과 동일한 두께를 가진 모노리틱 크리스탈의 두께에 대한 개별적인 크리스탈 슬라이스들의 두께의 비율에 상응하는 전압으로 전기적으로 바이어스되는
크리스탈 슬라이스들을 스태킹하기 위한 위한 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 크리스탈 슬라이스들을 카드뮴 아연 텔루륨 물질로 만드는 단계를 더 포함하는
크리스탈 슬라이스들을 스태킹하기 위한 위한 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 상호연결부를 구리 베릴륨, 구리, 구리 합금, 니켈 및 스테인레스강 물질 중 하나 이상으로부터 만드는 단계를 더 포함하는
크리스탈 슬라이스들을 스태킹하기 위한 위한 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 상호연결부를 금, 니켈, 은 및 주석 물질 중 하나 이상으로 커버하는 단계를 더 포함하는
크리스탈 슬라이스들을 스태킹하기 위한 위한 방법.
제 15 항에 있어서,
상호연결 스페이서들을 90 도 각도만큼 서로 회전적으로 오프셋시키는 단계를 더 포함하는
크리스탈 슬라이스들을 스태킹하기 위한 위한 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 엘리먼트들을 환형 링들이 되도록 형성하는 단계를 더 포함하는
크리스탈 슬라이스들을 스태킹하기 위한 위한 방법.