KR20020011380A - 이온화 방사를 검출하기 위한 방법과 방사 검출기 및 평면빔 방사 사진법에 사용되는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온화 방사를 검출하기 위한 방법, 이온화 방사의 검출을 위한 검출기(64) 및, 이러한 검출기를 구비하여 구성되는 평면 빔 방사 사진법에 사용되는 장치에 관한 것이다. 검출기는 이온화 가능한 매질로 충전된 챔버와, 그들 사이에 컨버션 체적(13)을 포함하는 공간을 갖는 상기 챔버 내에 구비된 제1 및 제2전극 배열(2,1,18,19), 상기 챔버 내에 배열된 전자사태 증폭(17)을 위한 수단 및, 전자사태의 검출을 위한 판독 엘리먼트(15)의 적어도 하나의 배열을 구비하여 구성된다. 방사 입구가 제공되어 방사가 제1 및 제2전극 배열 사이의 컨버션 체적으로 들어가도록 한다. 제1 및 제2전극 배열 사이의 거리는, 개선된 위치 해상도를 달성하기 위해서 형광 광자 및/또는 장거리 전자의 식별을 달성하도록 선택된다.

Description

이온화 방사를 검출하기 위한 방법과 방사 검출기 및 평면 빔 방사 사진법에 사용되는 장치{A METHOD FOR DETECTING IONIZING RADIATION, A RADIATION DETECTOR AND AN APPARATUS FOR USE IN PLANAR BEAM RADIOGRAPHY}

검출기 및 상기된 종류의 장치는 계류중인 PCT출원 제PCT/SE98/01873호에 기재되는데, 이 출원은 참조로 본 명세서에 통합된다. 다른 검출기 및 상기된 종류의 장치가 유럽특허 제EP-Al-0 810 631호에 개시된다.

가스 검출기는, 광자에너지 < 10keV에서 고체 상태 검출기와 경쟁할 수 있다. 가스 검출기의 중요 장점은, 이것이 고체 상태 검출기에 비해 제작에 있어서 값싸다는 것이고, 신호 진폭을 강하게(크기의 차수로) 증폭하기 위해서 가스증배를 채용할 수 있다는 것이다. 그런데, 에너지 > 10keV에서 가스 검출기는 덜 매력적이다. 그 이유는 가스의 멈춤능력이 증가하는 광자 에너지에 따라서 급격하게 감소하기 때문이다. 이는, X-선 흡수의 결과로서 야기되는 전자의 연장된 궤적(장거리 전자)에 기인하여 잘못된 위치 해상도로 귀결된다.

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 이온화 방사의 검출을 위한 검출기에 관한 것이고, 청구항 제12항의 전제부에 따른 평면 빔 방사 사진법의 사용을 위한 장치에 관한 것이며, 청구항 제16항의 전제부에 따른 이온화 방사를 검출하기 위한 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일반적인 실시예에 따라서, 평면 빔 방사 사진법을 위한 장치 전체를 개략적으로 나타낸 도면,

도 2a는 본 발명의 제1실시예에 따른 검출기의 도 1의 II-II선을 따른 개략적인 부분 확대 단면도,

도 2b는 본 발명의 제2실시예에 따른 검출기의 도 1의 II-II선을 따른 개략적인 부분 확대 단면도,

도 2c는 본 발명의 제3실시예에 따른 검출기의 도 1의 II-II선을 따른 부분 확대 단면도,

도 3은 X-선 소스와 판독 스트립에 의해 형성된 전극의 실시예를 개략적으로 나타낸 도면,

도 4는 X-선 소스와 구획된 판독 스트립에 의해 형성된 전극의 제2실시예의개략적인 평면도,

도 5는 적층된 검출기를 갖춘 본 발명에 따른 실시예의 개략적인 단면도,

도 6은 적층된 검출기를 갖춘 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 개략적인 단면도이다.

본 발명의 중요 목적은, 사태 증폭을 채용할 수 있고, 개선된 위치 해상도를 제공하며, 종래 기술 검출기 보다 넓은 에너지 범위의 들어오는 방사에서 동작될 수 있는 이온화 방사선의 검출을 위한 검출기를 제공하는 것이다.

이 목적과 그 밖의 목적은 청구항 제1항에 따른 검출기에 의해 달성된다.

또한, 청구항 제1항의 형태에 의해서, 들어오는 방사의 중요 부분을 검출할 수 있게 하는 바람직한 멈춤능력을 달성하기 위해서, 들어오는 방사 방향으로 길이가 주어질 수 있는 검출기가 달성된다.

또한, 청구항 제1항에 의해서, 광자와 가스 원자 사이의 상호작용에 의해 해방된 전자가 입사 방사에 기본적으로 수직한 방향으로 추출될 수 있는 검출기가 달성된다. 이에 의해, 매우 높은 위치 해상도가 얻어지는 것이 가능하다.

또한, 성능저하 없이 높은 X-선 플럭스에서 동작할 수 있고, 긴 라이프타임을 갖는 검출기가 달성된다.

또한, 청구항 제1항에 의해서, 전자기 방사 뿐 아니라 기본 입자를 포함하는 입사 입자를 포함하는 소정 방사의 효과적인 검출을 위한 검출기가 달성된다.

또한, 단순하고 값싸게 제작되는 검출기가 달성된다.

또한, 본 본명의 목적은, 사태 증폭을 채용할 수 있고, 개선된 위치 해상도를 제공하며, 종래 검출기 보다 넓은 들어오는 방사의 에너지 범위에서 동작할 수 있고, 단순하고 비용 효과적인 방법으로 제작할 수 있는 이온화 방사를 검출하기위한 적어도 하나의 1차원 검출기를 구비하여 구성되는 평면 빔 방사 사진법에 사용하기 위한 장치를 제공하는 것이다.

이 목적과 그 밖의 목적은 청구항 제12항에 따른 장치에 의해 달성된다.

청구항 제12항의 형태에 의해서, 화상 처리되는 물체가 낮은 선량(dose)의 X-선 광자의 조사만을 필요로 할 수 있도록 제공되면서도 고품질의 화상이 얻어지는 평면 빔 방사 사진법, 예컨대 슬릿 또는 스캔 방사 사진법에 사용하기 위한 장치가 달성된다.

또한, 화상의 각 픽셀에 대한 값을 얻기 위해 더욱 카운팅하거나 통합하기 위해서, 검출기상에 입사하는 X-선 광자의 중요 부분이 검출될 수 있는 평면 빔 방사 사진법에 사용하기 위한 장치가 달성된다.

또한, 검사되는 물체 내에서 산란된 방사에 의해 야기되는 화상 노이즈가 매우 감소되는 평면 빔 방사 사진법에 사용하기 위한 장치가 달성된다.

또한, X-선 에너지 스펙트럼의 스프레드에 의해 야기되는 화상 노이즈가 감소되는 평면 빔 방사 사진법에 사용하기 위한 장치가 달성된다.

더욱이, 성능 저하 없이 높은 X-선 플럭스에서 동작할 수 있고, 긴 라이프타임을 갖는 검출기를 포함하는 평면 빔 방사 사진법에 사용되기 위한 장치가 달성된다.

또한, 본 본명의 목적은, 사태 증폭을 채용할 수 있고, 개선된 위치 해상도를 제공하며, 종래 기술의 방법 보다 넓은 들어오는 방사 에너지 범위에서 효과적이고, 단순하고 비용 효과적인 방법으로 실행될 수 있는 이온화 방사를 검출하기위한 방법을 제공한다.

이 목적 및 그 밖의 목적이 청구항 제16항에 따른 장치에 의해 달성된다.

청구항 제16항의 형태에 의해서, 들어오는 방사의 중요 부분을 검출 가능하게 하는 방법이 달성된다.

또한, 청구항 제16항의 형태에 의해서, 광자와 가스 원자 사이의 상호작용에 의해 해방된 전자가 입사 방사에 수직한 방향으로 추출되는 방법이 달성된다. 이에 의해, 매우 높은 위치 해상도가 달성되는 것이 가능하게 된다.

또한, 높은 X-선 플럭스에서 사용될 수 있는 방법이 달성된다.

도 1은 본 발명에 따른 평면 빔 방사 사진법을 위한 장치의 평면 X-선 빔(9)의 평면에 직교하는 평면의 단면도이다. 장치는 X-선 소스(60)를 포함하는데, 이 소스는 회상 처리되는 물체(62)를 조사하기 위해서, 제1의 얇은 콜리메이터 윈도우(61)와 함께 평면의 팬-형상 X-선 빔(9)을 생성한다. 제1의 얇은 콜리메이터 윈도우(61)는 X-선 회절거울이나 X-선 렌즈 등과 같이, 기본적으로 평면인 X-선 빔을 형성하기 위한 다른 수단으로 대체될 수 있다. 물체(62)를 투과한 빔은 검출기(64)로 들어간다. 선택적으로, X-선 빔과 정렬된 얇은 슬릿이나 제2콜리메이터 윈도우(10)에 검출기(64)로 향하는 X-선 빔(9)을 위한 입구가 형성된다. 입사 X-선 광자의 중요 부분은 검출기(64) 내에서 검출되는데, 이 검출기는 컨버션 및 드리프트 체적(13;conversion and drift volume)과 전자사태 증폭용 수단(17)을 포함하고, X-선 광자가 2개의 전극 배열(1,2) 사이에 비스듬히 들어가도록 배향되며, 2개의 전극 배열 사이에 컨버션 및 드리프트 체적(13) 내의 전자 및 이온을 드리프트하기 위한 전기장이 생성된다.

본 명세서에 있어서, 평면 X-선 빔은, 예컨대 콜리메이터(61)에 의해 시준된 빔이다.

이하, 검출기 및 그 동작을 설명한다. X-선 소스(60), 제1의 얇은 콜리메이터 윈도우(61), 선택적인 콜리메이터 윈도우(10) 및, 검출기(64)가 소정 수단, 예컨대 프레임이나 지지대(65)에 의해 서로에 대해서 연결되어 고정된다. 이렇게 형성된 방사 사진법을 위한 장치는 검사할 물체를 스캔하는 유닛으로서 움직일 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같은 단일 검출기 시스템에 있어서, 스캐닝은 피봇팅 운동에 의해 행해질 수 있는데, 유닛을 X-선 소스(60)나 검출기(64)를 통한 축 주위로 회전시킨다. 축의 위치는 장치의 적용이나 사용에 의존하는데, 몇몇 적용에 있어서는 축이 물체(62)를 통해 진행하는 것도 가능하다. 또한, 검출기 및 콜리메이터가 움직이는 병진운동으로 행해지거나, 화상 처리되는 물체가 움직일 수도 있다. 이하, 도 5 및 도 6을 참조로 설명된 바와 같이, 다수의 검출기가 적층되는 다중 라인 구성에 있어서는, 스캐닝이 다양한 방법으로 행해질 수 있다. 대부분의 경우에 있어서, 방사 사진법을 위한 장치가 고정되고, 화상 처리되는 물체가 움직이는 것이 장점을 가질 수 있다.

검출기(64)는 캐소드판(2)인 제1드리프트 전극 배열과 애노드판(1)인 제2드리프트 전극 배열을 포함한다. 이 전극은 서로 평행하고, 그 사이의 공간은 컨버션 및 드리프트 체적인 얇은 가스 충전 간격 또는 영역(13)과 전자사태 증폭수단(17)을 포함한다. 한편, 판은 평행하지 않게도 된다. 전압은 애노드판(1)과 캐소드판(2) 사이에 인가되는데, 하나 또는 몇몇 전압이 전자사태 증폭수단(17)에 인가된다. 이는, 간격(13) 내에 전자 및 이온의 드리프트를 야기하는 드리프트장과 전자사태 증폭수단(17) 내의 전자사태 증폭장으로 귀결된다.전자사태의 검출을 위한 판독 엘리먼트 배열(15)이 애노드판(1)에 연결되어 제공된다. 바람직하게는, 판독 엘리먼트 배열은 애노드전극을 구성한다. 한편, 판독 엘리먼트(15) 배열이 캐소드판(2) 또는 전자사태 증폭수단(17)과 연결되어 형성될 수 있다. 유전층이나 기재에 의해 애노드나 캐소드전극으로부터 분리된 애노드 또는 캐소드판상에 형성될 수도 있다. 이 경우, 애노드나 캐소드전극은 유도 펄스에 대해서 반투명의, 예컨대 스트립이나 패드로 형성될 필요가 있다. 도 3 및 도 4와 연관하여, 이하 판독 엘리먼트의 다른 가능한 배열(15)을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 검출되는 X-선은 검출기 상에 비스듬히 입사하고, 캐소드판(2)과 애노드판(1) 사이의 컨버션 및 드리프트 체적(13)으로 들어간다. 바람직하게는, X-선은 캐소드판(2) 및 애노드판(1)에 평행한 방향으로 검출기에 들어가는데, 얇은 슬릿이나 콜리메이터 윈도우(10)를 통과해서 검출기에 들어갈 수도 있다. 이 방법에 있어서, 검출기는 입사 X-선 광자의 중요 부분이 상호작용하고 검출되기에 충분히 긴 상호작용 경로를 갖도록 만들어질 수 있다.

간격 또는 영역(13)은, 예컨대 90%의 크립톤과 10%의 이산화탄소의 혼합물 또는 80%의 크세논과 20%의 이산화탄소의 혼합물일 수 있는 가스로 충전된다. 바람직하게는, 이 가스는 1-20atm의 압력하에 놓여질 수 있다. 그러므로, 검출기는 슬릿 입구 윈도우(92)를 갖춘 가스 밀봉 하우징(91)을 포함하는데, 이 슬릿 입구 윈도우를 통과해서 X-선 빔(9)이 검출기로 들어간다. 윈도우는 방사를 위해 투명재료, 예컨대 Mylar? 또는 얇은 알루미늄 호일로 만들어진다. 이는, 특히 넓은 영역을 커버하는 윈도우를 필요로 하는 애노드 및 캐소드판에 수직하게 입사하는방사를 위해 설계된 이전에 사용된 가스 사태 챔버와 비교해서 가스 사태 챔버(64) 내에 비스듬히 입사한 빔을 검출하는 본 발명의 바람직한 부가 효과를 갖게 한다. 이 방법에 있어서, 윈도우는 보다 얇게 만들어질 수 있으므로, 이에 따라 윈도우에서 흡수되는 X-선 광자의 수를 감소시킨다.

동작에 있어서, 입사 X-선(9)은, 구비되어 있다면 선택적인 얇은 슬릿이나 콜리메이터 윈도우(10)와, 캐소드판(2)과 전자사태 증폭수단(17)의 상부 표면이나 전극 배열 사이, 바람직하게는 이들 사이의 중심 평면을 통해서 검출기로 들어간다. 그 다음, 입사 X-선(9)은, 바람직하게는 전자사태 증폭수단(17)의 상부 표면과 평행한 방향으로 가스 체적을 통해 진행한다.

X-선 광자가 불활성가스를 때려 상호작용할 때, K 또는 L껍질에 구멍(hole)이 생기고, 운동에너지 _ 를 갖는 광전자가 해방된다. 이러한 전자는 보다 긴 평균자유경로를 갖는다.

장거리 전자는 높은 운동에너지(30keV 이상)를 갖는 전자인데, 이 전자는 가스 내에서 저지되어 정지(자신의 운동에너지를 상실)되기 전까지 비교적 긴 경로(1atm에서, 1-2mm)를 진행하게 된다.

K 또는 L껍질 내의 구멍이 보다 높은 준위로부터 도약하는 전자에 의해 채워질 때, 오제전자 및/또는 형광 광자가 나타내게 된다. 오제전자는 단거리 전자이다.

단거리 전자는 낮은 운동에너지(크립톤에 대해서 1.5keV, 크세논에 대해서 4keV)를 갖는 전자인데, 이 전자는 가스 내에서 정지(자신의 운동에너지 상실)되기전까지 비교적 짧은 경로(1atm에서, 0.05-0.1mm)를 진행하게 된다.

그러므로, 대부분의 경우, X-선 광자와 가스 원자, 예컨대 크립톤이나 크세논의 1번의 상호작용동안 약간의 전자가 동시에 해방되는데, 장거리 및 단거리 전자 모두가 해방된다. 더욱이, 형광 광자가 상호작용동안 방출될 수 있다.

장거리 및 단거리 전자 모두는, 가스 내를 진행하는 동안 전자에 의해 생성된 2차이온화 전자의 궤적인 전자 궤적을 생성한다. 전자가 높은 운동에너지(20-30keV)를 가질 때, 경로 단위당 해방전자(2차이온화 전자)의 수는 적다. 낮은 운동에너지(전형적으로, 1-4keV)를 갖는 전자에 대해서, 경로 단위당 해방된 전자의 수는 보다 많다.

상기된 바와 같이, 장거리 전자의 전형적인 궤적 길이는 대기압 하에서, 대략 1-2mm이다. 그러므로, 이는 위치 해상도를 위한 물리적인 제한이 된다. 상기된 바와 같이, 방출된 형광 광자도 이온화를 야기한다. 이 이온화는, 대기압 하에서 전형적인 감쇄 길이 1.5-250mm를 갖는 1차상호작용과 떨어져서 일어난다. 또한, 이 이온화는 위치 해상도를 악화시키고, 배경 노이즈를 일으킨다.

현존하는 모든 가스 검출기에서, 현재 행해지는, 모든 전자 및 형광 광자를 검출함으로써, 위치 해상도는 광자 에너지 > 10keV에서 현저하게 악화된다. 예컨대, 상기 유럽특허 EP-Al-0 810 631호에 있어서는, 컨버션 및 드리프트 체적에서 생성된 모든 이온화를 검출하므로, 큰 높이의 간격을 갖게 된다.

이 과정에서는, 전형적으로 수천 내지 수만의 2차이온화 전자-이온 쌍이 20keV X-선 광자로부터 생성된다. (1차이온화 전자(11)와 함께) 2차이온화전자(16)는 컨버션 및 드리프트 체적(13) 내의 전기장에 기인하여 전자사태 증폭수단(17)을 향해 드리프트된다. 전자가 전자사태 증폭수단(17)의 집중된 장선(field line)의 영역으로 들어갈 때, 이 전자들은 이하 상세히 설명되는 사태 증폭을 겪게 된다.

사태 전자 및 이온의 운동은 전자사태 검출용 판독 엘리먼트의 배열(15)에 전기신호를 유도한다. 이들 신호는 전자사태 증폭수단(17), 캐소드판(2)이나 애노드판(1), 또는 2개 이상의 상기 위치의 조합과 연관하여 픽업된다. 더욱이, 신호들은 판독회로(14)에 의해 더욱 증폭되고 처리되어, X-선 광자 상호작용 지점 및, 선택적으로는 X-선 광자 에너지의 정확한 측정이 달성된다.

위치 해상도를 개선하기 위해서, 본 발명에 따른 검출기는 형광 광자의 감쇄 길이 보다 작은 높이(h)를 갖는 컨버션 및 드리프트 체적을 구비한다. 이는, 컨버션 및 드리프트 체적내에서 다수의 형광 광자 및 다수의 장거리 전자가 이온화를 야기하지 않게 되는 것으로 귀결된다.

위치 해상도를 더욱 개선하기 위해서, 본 발명에 따른 검출기는 장거리 전자의 전자 궤적의 길이 보다 작은 높이(h)를 갖는 컨버션 및 드리프트 체적을 구비한다. 이는, 다수의 형광 광자 및 다수의 장거리 전자가 컨버션 및 드리프트 체적내에서 완전한 에너지 손실을 격지 않게 한다.

바람직하게는, 형광 광자 및/또는 장거리 전자의 중요 부분이 식별되도록 높이(h)가 선택될 수 있다. 즉, 형광 광자의 중요 부분이 컨버션 및 드리프트 간격 내에서 이온화를 야기하지 않게 되고/되거나, 장거리 전자의 중요 부분이, 컨버션및 드리프트 간격 내에서 경로 단위당 다수의 2차이온화 전자를 생성하는 에너지 준위로 저지되지 않게 한다.

위치 해상도를 더욱 개선하기 위해서, 본 발명에 따른 검출기는, 기본적으로 단거리 전자의 전자 궤적 길이의 다수 배인(예컨대, 단거리 전자의 전자 궤적 길이의 1-5배인) 높이(h)를 갖는 컨버션 및 드리프트 체적을 제공한다. 이는, 다수의 형광 광자 및 다수의 장거리 전자가 컨버션 및 드리프트 체적내에서 완전한 에너지 손실을 격지 않게 되는 것으로 귀결된다. 물론, 높이(h)는 단거리 전자의 전자 궤적의 길이 보다 작을 수 있지만, 단거리 전자가 또한 식별되므로, 효율이 떨어지게 된다.

장거리 전자 및 형광 광자의 이러한 기하학적인 식별에 의해서, 검출된 전자사태 중에서, 검출된 사태의 대부분이 식별 없이 단거리 전자에 의해 일어나는 것이 달성된다. 이는, 장거리 전자 및 형광 광자가 상호작용 지점으로부터 떨어져서 사태를 야기하므로 위치 해상도를 개선시킨다. 보다 많은 장거리의 전자 및 형광 광자가 식별됨에 따라서, 단거리 전자에 의해 야기된 검출된 사태와 장거리 전자와 형광 광자에 의해 야기된 검출된 사태 사이의 비율이 보다 높게 된다. 이에 의해, 보다 큰 위치 해상도가 달성된다.

또한, 위치 해상도를 개선시키는데 전자적인 식별이 사용될 수 있다. 상기된 바와 같이, 단거리 전자는 경로 단위당 다수의 2차이온화 전자를 생성하고, 높은 에너지를 갖는 전자는 경로 단위당 소수의 2차이온화 전자를 갖는다. 그러므로, 각각의 개별적인 판독 스트립이나 패드 상에서 사태 증폭된 신호는 단거리 전자에 대해서는 많은 반면, 그 진행의 중요 부분동안 장거리 전자에 대해서는 적다. 문턱값 함수를 갖는 판독 전자장비를 제공함으로써, 장거리 전자로부터 적은 신호가 식별될 수 있다.

도 2a 내지 도 2e는 다른 사태 증폭수단이 사용되는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다.

도 2a는 본 발명의 제1실시예에 따른 검출기의 도 1의 II-II선을 따른 개략적인 부분 확대 단면도이다. 도시된 바와 같이, 캐소드판(2)은 유전성 기재(6)와 캐소드전극인 도전층(5)을 구비한다. 애노드(1)는 유전성 기재(3)와 애노드전극인 도전층(4)을 구비하여 구성된다. 간격(13)과 애노드(1) 사이에, 전자사태 증폭수단(17)이 배열된다. 이 증폭수단(17)은 유전체(24)에 의해 분리된 상태 증폭 캐소드(18)와 사태 증폭 애노드(19)를 포함한다. 이 증폭수단은, 도면에 도시된 바와 같이 캐소드(18)와 애노드(19)를 수용하는 가스나 고체의 기재(24)일 수 있다. 도시된 바와 같이, 애노드전극(4,19)이 동일한 도전성 엘리먼트에 의해 형성된다. 사태 증폭 영역(25) 내에 매우 강한 전기장을 생성하기 위해서 DC파워서플라이(7)에 의해 전압이 캐소드(18) 및 애노드(19) 사이에 인가된다. 사태 영역(25)은, 인가 전압에 의해 집중된 전기장이 발생하게 되는, 서로 마주보는 사태 캐소드(18)의 에지 사이 및 주변 영역 내에 형성된다. 또한, DC파워서플라이(7)가 캐소드전극(5) 및 애노드(4,19)에 연결된다. 약한 전기장, 드리프트장이 간격(13)에 걸쳐서 형성되도록 인가 전압이 선택된다. 컨버션 및 드리프트 체적(13)내의 상호작용에 의해 해방된 전자(1차 및 2차전자)가 드리프트장에 의해 증폭수단(17)을 향해 드리프트된다. 이들은 매우 강한 사태 증폭장으로 들어가서 가속된다. 가속된 전자(11,16)는 영역(25)에서 다른 가스 원자와 상호작용하게 되어, 또 다른 전자-이온 쌍이 생성되게 한다. 또한, 이와 같이 생성된 전자는 장에서 가속하게 되고, 새로운 가스원자와 상호작용하게 되어, 또 다른 전자-이온 쌍이 생성되게 한다.

이 과정은 사태 영역 내에서 애노드(19)를 향한 전자의 진행 동안 계속되며, 전자사태가 형성된다. 사태 영역을 떠난 후, 전자는 애노드(19)를 향해 드리프트된다. 가능하게는, 전자사태는 전기장이 충분히 강하다면 애노드까지 미치게 된다.

사태 영역(25)은 캐소드(18)와, 구성된다면 유전성 기재(24) 내의 개구 또는 채널에 의해 형성된다. 개구 또는 채널은 위에서 볼 때 원형이거나, 구비된다면 기재(24)와 캐소드(18)의 두 에지 사이에서 연속적으로 길이방향으로 연장될 수 있다. 위에서 볼 때 개구 또는 채널이 원형인 경우, 이들은 열로 배열되는데, 개구 또는 채널의 각 열은 복수의 원형 개구 또는 채널을 포함하게 된다. 복수의 길이방향 개구 또는 채널이나, 원형 채널의 열은 서로의 곁에서, 서로 평행하게 또는 입사 X-선과 평행하게 형성된다. 한편, 원형 개구 또는 채널이 다른 패턴으로 배열될 수 있다.

또한, 애노드전극(4,19)은 사태 영역(25)을 형성하는 개구 또는 채널과 연관하여 구비되는 스트립 형태로 판독 엘리먼트(20)를 형성한다. 바람직하게는, 하나의 스트립이 각각의 개구 또는 채널, 또는 개구 또는 채널의 열에 대해서 배열된다. 스트립은 그 길이를 따른 섹션으로 나누어 질 수 있는데, 여기서 하나의 섹션은 원형 개구 또는 채널 각각에 대해서 또는 복수의 개구 또는 채널에 대해서 패드 형태로 제공될 수 있다. 구비된다면, 스트립 및 섹션은 서로 전기적으로 차폐된다. 각각의 검출기 전극 엘리먼트, 예컨대 스트립이나 섹션은, 바람직하게는 개별적으로 처리 전자장치(14)에 연결된다. 한편, 판독 엘리먼트는 기재의 후방측(애노드전극(4,19)의 대향하는 측)상에 위치될 수 있다. 이 경우, 애노드전극(4,19)는 유도 펄스에 대해서 반투명인, 예컨대 스트립이나 패드로 형성될 필요가 있다. 이하, 도 3 및 도 4와 연관하여 판독 엘리먼트의 다른 가능한 배열(15)을 나타낸다.

예컨대, 길이방향 채널은 0.01-1mm 범위의 폭을 가질 수 있고, 원형 채널은 0.01-1mm 범위인 원의 직경을 가질 수 있으며, 유전체(24)의 두께(사태 캐소드(18)와 애노드(19) 사이에서 분리)는 0.01-1mm 범위내로 된다.

한편, 도전층(5,4)은, 도전층으로 대체된 유전성 기재(3,6)를 갖는, 예컨대 산화실리콘, 도전성 유리 또는 다이아몬드의 저항성 캐리어로 대체될 수 있다. 이 경우, 유전층이나 캐리어는, 이들이 드리프트 전극 배열과 연관하여 위치될 때, 바람직하게는 도전층과 판독 엘리먼트(20) 사이에 정렬된다.

도 2b는 본 발명의 제2실시예에 따른 검출기의 도 1의 II-II선의 개략적인 부분 확대 단면도이다. 이 실시예는, 애노드전극(4 및 19)이 고체나 기체로 될 수 있는 유전체에 의해 이격된 다른 도전성 엘리먼트에 의해 형성되고, 개구 또는 채널이 사태 애노드전극(19)에 형성된다는 점에서 도 2a에 따른 실시예와 구별된다.사태 증폭 애노드(19)는 DC파워서플라이(7)에 연결된다. 애노드전극(4와 19) 사이의 유전체가 고체인 경우, 이 유전체는 개구 또는 채널을 포함하는데, 이 개구 또는 채널은 사태 영역(25)을 형성하는 개구 또는 채널에 기본적으로 대응한다. 전기장이 애노드전극(4 및 19) 사이에 형성된다. 이 장은 드리프트장, 예컨대 약한 장이거나 사태 증폭장, 예컨대 매우 강한 전기장일 수 있다. 도 3 및 도 4와 연관하여, 이하 판독 엘리먼트의 다른 가능한 배열(15)을 나타낸다.

도 2c는 본 발명의 제3실시예에 따른 검출기의 도 1의 II-II선을 따른 개략적인 부분 확대 단면도이다. 검출기는 상기 캐소드(2)와 애노드(1) 및 사태 증폭수단(17)을 포함한다. 컨버션 및 드리프트 체적인 간격(13)이 캐소드(2)와 사태 증폭수단(17) 사이에 제공된다. 간격(13)은 가스 충전되고, 캐소드(2)가 상기된 바와 같이 형성된다. 드리프트 애노드(1)가 유전성 기재(26), 예컨대 유리기재의 후방 표면상에 구비된다. 한편, 기재(26)의 전방 표면상에는 사태 증폭 캐소드(18) 및 애노드(19) 스트립이 구비된다. 캐소드(18) 및 애노드(19) 스트립은 도전성 스트립인데, 캐소드 스트립(18)과 애노드(19) 스트립 사이의 각 영역에 집중된 전기장, 예컨대 사태 증폭장을 생성하기 위해서, DC파워서플라이(7)에 연결된다. 애노드(1)와 캐소드(2)가 DC파워서플라이(7)에 또한 연결된다. 약한 전기장, 드리프트장이 간격(13)에 걸쳐서 생성되도록 인가 전압이 선택된다. 한편, 유전성 기재(26)는 가스로 대체될 수 있다. 그 다음, 애노드 및 캐소드는, 예컨대 그들의 각 단부에서 지지된다.

바람직하게는, 사태 애노드 스트립(19)이 판독 엘리먼트(20)를 형성하고, 처리 전자장치(14)에 연결된다. 사태 캐소드 스트립(18)이, 판독 엘리먼트를 대신 형성하거나, 애노드 스트립(19)과 함께 형성할 수도 있다. 한편, 애노드전극(1)이 스트립으로 구성될 수 있는데, 이 스트립은 구획될 수 있고, 서로 차폐될 수 있다. 이 경우, 이들 스트립은 판독 엘리먼트 혼자만을 또는 애노드 및/또는 캐소드 스트립과 함께 형성할 수 있다. 애노드/캐소드 및 판독 엘리먼트의 역할은 하는 스트립은 분리용의 적합한 커플링으로 DC파워서플라이(7) 및 처리 전자장치(14)에 연결된다. 다른 한편, 캐소드 스트립(18) 및/또는 애노드 스트립(19)은, 예컨대 산화실리콘이나, 도전성 유리 또는 다이아몬드로 만들어진 저항성 상부층에 의해 덮여진 바닥 도전층에 의해 형성된다. 이는, 강한 전기장에 기인하여 가스 내에서 나타날 수 있는 가능한 스파크의 전력을 감소시킨다. 판독 스트립의 또 다른 배열에 있어서, 판독 스트립(20)은 사태 애노드 스트립(19) 아래에서 병렬로 배열된다. 이 경우, 판독 스트립(20)은 사태 애노드 스트립(19) 보다 약간 넓게 만들어진다. 판독 스트립이 애노드(1) 아래에 위치되면, 애노드전극은 유도 펄스에 대해서 반투명인, 예컨대 스트립이나 패드 형태일 필요가 있다. 다른 한편, 필요한 전기장이 캐소드전극(5,18) 및 애노드전극(19)에 의해 생성될 수 있으므로, 애노드(1)가 생략될 수 있다.

예컨대, 유리기재는 대략 0.1-5mm 두께이다. 더욱이, 대략 50-2000㎛의 피치와 함께 도전성 캐소드 스트립은, 대략 20-1000㎛의 폭을 갖고, 도전성 애노드 스트립은 대략 10-200㎛인 폭을 갖는다. 캐소드 및 애노드는 그 연장부를 따른 구획으로 나누어질 수 있다.

동작에 있어서, X-선광자는 사태 캐소드(18) 및 애노드(19) 스트립과 기본적으로 평행하게 도 2c의 검출기 내의 공간(13)으로 들어간다. 컨버션 및 드리프트 체적(13)에 있어서, 입사 X-선 광자가 흡수되어, 상기된 바와 같이 전자-이온 쌍이 생성된다. 하나의 X-선 광자에 의해 야기되는 상호작용의 결과인 1차 및 2차 전자의 구름이 사태 증폭수단(17)을 향해 드리프트된다. 전자는, 사태 증폭 영역인 애노드 스트립과 캐소드 스트립 사이의 가스 충전 영역내의 매우 강한 전기장으로 들어가게 된다. 강한 전기장내에서, 전자는 전자사태를 시작하게 된다. 결과적으로, 애노드 스트립 상에 모여진 전자의 수는 1차 및 2차 전자의 수 보다 큰 차수의 크기를 갖는다(소위, 가스증배). 이 실시예의 장점은, 각각의 전자사태가 대부분 하나의 애노드 엘리먼트 상에서, 기본적으로는 하나의 검출기 전극 엘리먼트 상에 신호를 유도하기만 한다는 것이다. 그러므로, 하나의 좌표내의 위치 해상도는 피치에 의해 결정된다.

상기 실시예에 있어서는, 검출기 전극 배열을 위한 다른 위치가 기재된다. 다양한 변형, 예컨대 다른 방향의 스트립이나 구획을 갖는 하나 이상의 검출기 전극 배열이 서로 인접하게 제공되거나, 분리된 위치에서 제공될 수 있다.

도 3을 참조로, 검출기 전극 배열(4,5,15)의 가능한 구성을 나타낸다. 전극 배열(4,5,15)은 스트립(20')으로 형성되고, 또한 애노드나 캐소드전극으로서 뿐 아니라 검출기 전극으로서 역할을 할 수 있다. 다수의 스트립(20')이 나란히 위치되고, 각 위치에서 입사 X-선 광자의 방향과 평행한 방향으로 연장된다. 스트립들은 기재 상에 형성되는데, 이들 스트립 사이에 공간(23)을 둠으로써 서로 전기적으로차폐된다. 스트립은, 예컨대 포토리소그래피 방법이나 일렉트로포밍 등으로 형성될 수 있다. 바람직한(최적의) 해상도를 달성하기 위해서, 공간(23) 및 스트립(20')의 폭이 특정 검출기에 대해서 조정될 수 있다. 예컨대, 도 2a의 실시예에 있어서, 스트립(20')은 개구 또는 채널이나 개구 또는 채널의 열 아래에 위치되는데, 개구 또는 채널과 기본적으로 동일하거나 좀더 넓은 폭을 갖게 된다. 이는, 검출기 전극 배열이 애노드전극(4)으로부터 분리되어 위치된 경우와 검출기 전극 배열이 애노드전극(4)을 구성하는 경우 모두에 유효하다.

각 스트립(20')은 분리 신호 도체(22)에 의해 처리 전자장치(14)에 연결되는데, 여기서 각 스트립으로부터의 신호는, 바람직하게는 분리되어 처리된다. 애노드나 캐소드전극이 검출기 전극을 구성하는 곳에서, 신호 도체(22)가 분리용의 적절한 커플링으로 각 스트립을 고전압 DC파워서플라이(7)에 또한 연결시킨다.

도면에 도시된 바와 같이, 스트립(20')과 공간(23)은 X-선 소스(60)를 겨냥하고, 스트립은 들어오는 X-선 광자의 방향을 따라 넓게 성장한다. 이 구성은 시차(視差) 에러에 대한 보상을 제공한다.

바람직하게는, 도 3에 나타낸 전극 배열은 애노드이지만, 대안적으로 또는 공동으로 캐소드가 상기된 구성을 가질 수 있다. 검출기 전극 배열(15)이 분리 배열인 경우, 애노드전극(4)은 스트립 및 공간이 없는 단일 전극으로서 형성될 수 있다. 다른 쪽이 검출기 전극 배열을 구비하여 구성될 때, 캐소드전극 또는 애노드전극에 대해서 동일하게 유효하다. 그런데, 검출기 전극 배열이 캐소드나 애노드전극에 대향하는 측상의 기재상에 위치되면, 애노드나 캐소드전극은 유도 펄스에대해서 반투명인, 예컨대 스트립이나 패드의 형태로 된다.

도 4는 전극의 대안적인 구성을 나타낸다. 스트립은 서로 전기적으로 차폐된 구획(21)으로 나누어진다. 바람직하게는, 입사 X-선에 수직하게 연장된 작은 공간이 각 스트립의 각 구획(21) 사이에 제공된다. 각 구획은 분리 신호 도체(22)에 의해 처리 전자장치(14)에 연결되는데, 이 처리 전자장치에서 각 구획으로부터의 신호가 바람직하게는 분리되어 처리된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 애노드나 캐소드전극이 검출기 전극을 구성하는 곳에서, 신호 도체(22)가 각 스트립을 고전압 DC파워서플라이(7)에 또한 연결시킨다.

통계적으로, 보다 높은 에너지를 갖는 X-선 광자가 보다 낮은 에너지의 X-선 광자 보다 가스를 통한 보다 긴 경로 후에 1차이온화를 야기하므로, 이 전극은 각 X-선 광자의 에너지가 측정될 때 사용될 수 있다. 이 전극에 의해서, X-선 광자 상호작용의 위치와 각 X-선 광자의 에너지 모두가 검출될 수 있다. 통계적인 방법에 의해서, 매우 높은 에너지 해상도를 갖는 입사 광자의 스펙트럼을 회복할 수 있다. 예컨대, E.L. Kosarev 등의 Nucl. Instr and methods 208(1983)637과 G.F. Karabadjak 등의 Nucl. Instr and methods 217 (1983)56을 보자.

일반적으로, 모든 실시예에 있어서, 각 입사 X-선 광자는 하나(또는 하나 이상)의 검출기 전극 엘리먼트에서 하나의 유도 펄스를 야기한다. 펄스는 처리 전자장치에서 처리되는데, 펄스를 형상화하고, 하나의 픽셀을 나타내는 각 스트립(패드나 패드의 세트)으로부터의 펄스를 통합하거나 카운트한다. 또한, 펄스는 각 픽셀에 대한 에너지 측정을 제공하도록 처리될 수 있다.

검출기 전극이 캐소드 측상에 있는 경우, 유도 신호의 영역은 애노드측상에서 보다 (X-선 광자의 입사 방향에 수직한 방향으로) 넓게 된다. 그러므로, 처리 전자장치 내에서 신호의 가중(weighting)이 바람직하다.

도 5는 위쪽으로 적층된 복수의 본 발명의 검출기(64)를 갖춘 본 발명의 개략적인 실시예를 나타난다. 이 실시예에 의해서 다중선 스캔이 달성될 수 있는데, 이 다중선 스캔은 전체 스캐닝 거리 뿐 아니라 스캐닝 시간을 감소시킨다. 이 실시예의 장치는 X-선 소스(60)를 포함하는데, 화상 처리되는 물체(62)의 조사를 위해, 다수의 콜리메이터 윈도우(61)와 함께 다수의 평면 팬 형상 X-선 빔(9)을 생성한다. 선택적으로, 물체(62)를 투과한 빔은 X-선 빔과 정렬된 다수의 제2콜리메이터 윈도우(10)를 통해서 개별 적층 검출기(64)로 선택적으로 들어간다. 제1콜리메이터 윈도우(61)는 제1강체 구조(66) 내에 배열되고, 선택적인 제2콜리메이터 윈도우(10)는 검출기(64)에 부착된 제2강체 구조(67) 내에 배열되거나, 검출기 상에 분리되어 배열된다.

X-선 소스(60)와, 콜리메이터 윈도우(61,10)를 각각 포함하는 강체 구조(66)와 가능한 구조(67) 및, 서로 고정된 적층된 검출기(64)가 소정 수단(65), 예컨대 프레임이나 지지대(65)에 의해 서로에 대해 연결되어 고정된다. 방사 사진법을 위해 형성된 장치는 검사될 물체를 스캔하기 위한 유닛으로서 움직일 수 있다. 이 다중선 구성에 있어서, 스캐닝은 상기된 바와 같이, X-선 빔에 직교하는 횡단운동으로 될 수 있다. 또한, 방사 사진법을 위한 장치가 고정되고, 화상 처리되는 물체가 움직인다면 바람직할 수 있다.

큰 단일 체적 가스 검출기와 비교해서 적층 구성을 사용하는 또 다른 장점은 물체(62) 내에서 산란된 X-선 광자에 의해 야기되는 배경 노이즈의 감소이다. 입사 X-선 빔과 평행하지 않은 방향으로 진행하는 이들 산란된 X-선 광자는 애노드 및 캐소드판을 통과해서 이러한 챔버 내로 진입한다면 "거짓" 신호를 야기하거나 적층된 그 밖의 검출기(64) 중 하나 내에서 사태를 야기할 수 있다. 이 감소는, 애노드 및 캐소드판의 재료 또는 콜리메이터(67) 내에서 (산란된) X-선 광자의 중대한 흡수에 의해 달성된다.

이 배경 노이즈는, 도 6에 도시된 바와 같이 적층된 검출기(64) 사이에 얇은 흡수판(68)을 제공함으로써 더욱 감소될 수 있다. 적층된 검출기는, 흡수 재료의 얇은 시트가 각각의 인접한 검출기(64) 사이에 위치된 차이점을 갖고, 도 5의 것과 유사하다. 이들 흡수판 또는 시트는 높은 원자수 재료, 예컨대 텅스텐으로 만들어 질 수 있다.

일반적인 대부분의 실시예에 있어서, 가스 체적은 매우 얇게 되는데, 이는 이온의 빠른 제거로 귀결되고, 공간 전하의 축적이 적거나 없게 한다. 이는 고율에서 동작할 수 있게 한다.

또한, 모든 실시예에 있어서, 작은 거리는 낮은 동작 전압을 야기하는데, 이는 낮은 에너지의 스파크로 귀결되며, 전자장치에 유리하게 된다.

또한, 실시예에 있어서, 장선의 집중은 스트리머 포매이션(streamer formation)을 억제하는데 바람직하다. 이는 스파크의 위험을 감소시킨다.

대안적인 실시예로서, 컨버션 및 드리프트 간격(체적) 내의 전기장은 전자사태를 야기하기에 충분히 높게 유지될 수 있으므로, 사전-증폭 모드로 사용된다.

또 다른 대안적인 실시예로서, 간격 또는 영역(13)이 상기 가스 매질 대신 액체 매질이나 고체 매질과 같은 이온화 가능 매질을 포함할 수 있다. 상기 고체 또는 액체 매질은 컨버션 및 드리프트 체적과 전자사태 체적일 수 있다.

액체 이온화 가능 매질은, 예컨대 TME(트리메틸에탄)나 TMP(트리메칠펜탄) 또는 유사한 특성을 갖는 그 밖의 액체 이온화 가능 매질일 수 있다.

고체 이온화 가능 매질은, 예컨대 반도체 재료, 예컨대 실리콘이나 게르마늄일 수 있다. 이온화 가능 매질이 고체일 때, 검출기 주위의 하우징이 배제될 수 있다.

고체 또는 액체 이온화 가능 매질을 사용하는 검출기는 보다 얇게 만들 수 있는데, 이 검출기는 검출기에 의해 검출된 방사된 물체로부터의 화상의 해상도에 대해서 유사한 가스 검출기 보다 입사 X-선의 방향에 대해 덜 민감하다.

바람직하게는, 전기장은 사태 증폭을 야기하는 영역 내에 있지만, 본 발명은 검출기 내에서 고체나 액체 이온화 가능 매질을 사용할 때는, 보다 낮은 전기장 범위, 예컨대 전자사태를 야기하기에 충분히 높지 않은 범위에서 일하게 된다.

본 발명이 다수의 바람직한 실시예와 연관하여 설명되었음에도 불구하고, 첨부된 청구항에 의해 정의된 바와 같이, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 다양한 변형이 실시될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 전압은 상기 전기장이 생성되는 동안 다른 방법으로 인가될 수 있다.

Claims (25)

1. 이온화 가능 가스로 충전된 챔버와,

   기본적으로 평행하고, 공간을 가지면서 상기 챔버 내에 제공되며, 상기 공간이 컨버션 및 드리프트 체적을 포함하는 제1 및 제2전극 배열,

   챔버 내에 배열된 전자사태 증폭용 수단 및,

   전자사태의 검출을 위한 적어도 하나의 판독 엘리먼트 배열을 구비하여 구성된 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기에 있어서,

   방사 입구가 제공되어, 방사가 제1 및 제2전극 배열 사이의 컨버션 및 드리프트 체적으로 들어가고,

   전자사태 증폭용 수단이, 적어도 하나의 사태 캐소드와 적어도 하나의 사태 애노드를 포함하고, 이들 사이에 적어도 하나의 사태 증폭용 전기장의 생성을 위한 전압이 인가되며,

   제1 및 제2전극 배열 사이의 거리가 형광 광자의 감쇄 길이 보다 작은 것을 특징으로 하는 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기.
2. 제1항에 있어서, 형광 광자의 중요 부분이 식별되도록 제1 및 제2전극 배열 사이의 거리가 선택되는 것을 특징으로 하는 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, X-선 광자와의 상호작용의 결과로서 가스 원자및/또는 이온으로부터 해방된 장거리 전자의 중요 부분이 식별되도록 제1 및 제2전극 배열 사이의 거리가 선택되는 것을 특징으로 하는 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기.
4. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2전극 배열 사이의 거리가 X-선광자와의 상호작용의 결과로서 가스 원자 및/또는 이온으로부터 해방된 장거리 전자의 전자 궤적의 길이 보다 작은 것을 특징으로 하는 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기.
5. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2전극 배열 사이의 거리가 X-선 광자와의 상호작용의 결과로서 가스 원자 및/또는 이온으로부터 해방된 단거리 전자의 전자 궤적의 길이의 다수 배수인 것을 특징으로 하는 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기.
6. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 유전성 기재의 표면이 상기 적어도 하나의 사태 캐소드와 상기 적어도 하나의 사태 애노드 사이에서 국부 사태 증폭을 위한 영역의 적어도 하나의 제한 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기.
7. 제6항에 있어서, 전자사태 증폭용의 상기 수단이 복수의 사태 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기.
8. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 판독 엘리먼트는 입사 방사와 평행한 길이방향 에지를 갖는 기다란 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기.
9. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 판독 엘리먼트는 상기 전극 배열 중 하나 내에 포함된 기다란 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기.
10. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 방사가 기본적으로 제1 및 제2전극 배열 사이의 중심 평면으로 입사하도록 얇은 슬릿 또는 콜리메이터 윈도우가 방사 입구와 연관하여 배열되는 것을 특징으로 하는 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기.
11. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1전극 배열이 제1캐소드 배열이고,

    제2전극 배열이 제1전극 배열과 사태 애노드 배열인 제1애노드 배열 사이에 배열된 도전성 매쉬 형태의 사태 캐소드 배열이며,

    제1캐소드 배열과 사태 캐소드 배열 사이의 제1전기장과 매쉬 내의 개구 영역 내에 제1전기장 보다 기본적으로 매우 강한 복수의 집중된 장 영역의 생성을 위해서, 제1전압이 제1캐소드 배열과 제2애노드 배열 사이에 인가되고, 제2전압이 사태 캐소드 배열과 사태 애노드 배열 사이에 인가되는 것을 특징으로 하는 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기.
12. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 챔버가 이온화 가능한 가스 대신 이온화 가능한 액체 재료 또는 고체 재료로 충전된 것을 특징으로 하는 이온화 방사를 검출하기 위한 검출기.
13. X-선 소스와,

    이 X-선 소스와 화상 처리되는 물체 사이에 위치된 기본적으로 평면인 X-선 빔을 형성하기 위한 수단을 구비하고,

    제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 검출기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 평면 빔 방사 사진법에 사용되는 장치.
14. 제13항에 있어서, 다수의 검출기가 검출기 유닛을 형성하기 위해 적층되고,

    기본적으로 평면인 X-선 빔을 형성하기 위한 수단이 각 검출기를 위해 배열되고, 상기 수단이 X-선 소스와 화상 처리되는 물체 사이에 위치되며,

    X-선 소스, 기본적으로 평면인 X-선 빔을 형성하기 위한 상기 수단 및, 상기 검출기 유닛이 물체를 스캐닝하는데 사용될 수 있는 유닛을 형성하도록 서로 연관되어 고정된 것을 특징으로 하는 평면 빔 방사 사진법에 사용되는 장치.
15. 제14항에 있어서, 산란된 X-선 광자를 흡수하기 위해서, 흡수판이 검출기 사이에 배열된 것을 특징으로 하는 평면 빔 방사 사진법에 사용되는 장치.
16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 얇은 슬릿이나 콜리메이터 윈도우가 X-선 소스를 마주보는 각 검출기의 측상에 배열된 것을 특징으로 하는 평면 빔 방사 사진법에 사용되는 장치.
17. 해방된 전자를 생성하기 위해서, 방사가 가스 충전된 컨버션 및 드리프트 체적 내에서 가스원자와 상호작용하는 이온화 방사 검출 방법에 있어서,

    전자는 컨버션 및 드리프트 체적 내의 전기장에 종속되고, 상기 전기장은 실질적으로 방사 방향에 수직하며,

    상기 전기장은 전자가 복수의 영역 중 하나로 들어가게 하고, 각 영역은 전자사태를 야기하기 위한 집중된 전기장을 갖추며,

    상기 전자사태가 판독 엘리먼트에 의해 검출되고,

    상호작용의 결과로서 방출되는 형광 광자가 식별되는 것을 특징으로 하는 이온화 방사 검출 방법.
18. 제17항에 있어서, 상호작용의 결과로서 해방된 장거리 전자가 식별되는 것을 특징으로 하는 이온화 방사 검출 방법.
19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 형광 광자의 중요 부분이 식별되는 것을 특징으로 하는 이온화 방사 검출 방법.
20. 제17항 또는 제19항에 있어서, 장거리 전자의 중요 부분이 식별되는 것을 특징으로 하는 이온화 방사 검출 방법.
21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 식별이 적어도 1차원으로 컨버션 및 드리프트 체적을 제한함으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 이온화 방사 검출 방법.
22. 제17항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 식별이 판독 엘리먼트에서 픽업된 신호를 식별함으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 이온화 방사 검출 방법.
23. 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 집중된 전기장을 갖는 각 영역에서 전자사태에 의해 야기된 신호가 분리되어 검출되는 것을 특징으로 하는 이온화 방사 검출 방법.
24. 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 집중된 전기장을 갖는 영역의 세트 내에서 전자사태에 의해 야기되는 신호가 분리되어 검출되는 것을 특징으로 하는 이온화 방사 검출 방법.
25. 제17항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 방사가 가스에 속하는 원자 대신 액체 재료나 고체 재료에 속하는 원자와 상호작용하는 것을 특징으로 하는 이온화 방사 검출 방법.