KR20020011383A - 방사선 검출기와, 평면빔 방사선투과사진법에 이용하기위한 장치 및 이온화 방사선을 검출하기 위한 방법 - Google Patents

방사선 검출기와, 평면빔 방사선투과사진법에 이용하기위한 장치 및 이온화 방사선을 검출하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이온화 방사선을 검출하기 위한 검출기(64)와, 이와 같은 검출기로 이루어진 평면빔 방사선투과사진법에 이용하기 위한 장치 및, 이온화 방사선을 검출하기 위한 방법을 제공한다. 검출기는, 이온화 가능 매체로 채워진 챔버와, 컨버전 볼륨(13)을 포함하는 제1전극배열과 제2전극배열 사이의 공간을 갖는 상기 챔버에 제공된 제1 및 제2전극배열(2, 1, 18, 19), 상기 챔버에 배치된 전자 애벌란시 증폭수단(17) 및, 전자 애벌란시의 검출을 위한 리드-아웃 요소(15)의 적어도 하나의 배열을 구비하여 구성된다. 상기 제1전극배열과 제2전극배열 사이의 컨버전 볼륨으로 방사선이 들어가도록 방사선 입사가 제공된다. 잘 규정된 애벌란시를 달성하기 위해, 전자 애벌란시 증폭수단은 다수의 애벌란시 영역을 포함한다.

Description

방사선 검출기와, 평면빔 방사선투과사진법에 이용하기 위한 장치 및 이온화 방사선을 검출하기 위한 방법{RADIATION DETECTOR, AN APPARATUS FOR USE IN PLANAR BEAM RADIOGRAPHY AND A METHOD FOR DETECTING IONIZING RADIATION}
상술한 바와 같은 종류의 검출기 및 장치는, 참조로 여기에 통합되는 함께 출원중인 PCT출원 PCT/SE98/01873에 기술되어 있다. 상기 참조에 기술된 검출기는 가스상태의 평행 플레이트 애벌란시 챔버(avalanche chamber)를 포함한다. 상기 검출기는 양호한 해상도, 높은 X레이 검출효율 및, 검출기에 흡수된 모든 광자를 카운트(count)할 능력을 제공한다. 이것은, 애노드(anode) 또는 캐소드(cathode)로부터 소정 거리범위에 투사되는 광자나 또는 소정 에너지범위의 광자로부터 검출신호를 식별하는, 에너지 검출과 같은 검출신호를 처리할 경우, 보다 많은 가능성을 준다.
평면빔 X-레이 방사선투과사진법, 예컨대 슬릿(slit) 또는 스캔(scan) 방사선투과사진법에 이러한 종류의 검출기를 사용하면, 화상처리될 물체만을 소량의 X-레이 광자로 조사하는 장치가 이루어짐과 동시에 고품질의 화상이 얻어진다.
상술한 바와 같은 종류의 또 다른 검출기 및 장치는, 발명의 분야에서 EP-A1-0810 631에 기술되어 있다.
가스상태 평행 플레이트 애벌란시 챔버의 경우, 애벌란시 애노드 및 캐소드 플레이트가 평행일 필요성에 주목해 왔고, 플레이트간 높은 평행성을 달성하기 위해 많은 노력이 이루어져 왔다. 그러나, 중요한 것은, 전자가 애벌란시 증폭에 영향을 주는 거리, 즉 전자 애벌란시의 길이는 가스상태의 평행 플레이트 애벌란시 챔버내의 각 위치에서 차이가 없다는 것이다. 이러한 이유는, 그 증폭이 애벌란시의 시작점에서 끝점까지의 거리에 크게 좌우되기 때문이다. 그러나, 애벌란시 애노드 및 캐소드는, 이들이 연장되는 면에서, 그들 사이의 거리에 비해 상당한 크기를 갖는다. 따라서, 충분히 균일한 거리나 갭을 얻는데는 매우 복잡하고 비용이 많이 든다.
본 발명은, 청구항 1에 따른 이온화 방사선을 검출하기 위한 검출기와, 청구항 25에 따른 평면빔 방사선투과사진법(planar beam radiography)에 이용하기 위한 장치 및 청구항 29에 따른 이온화 방사선을 검출하기 위한 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일반적인 실시예에 따른 평면빔 방사선투과사진법의 장치의 전체를 나타낸 도면이다.
도 2a는 도 1의 II-II를 취한 본 발명의 제1특정 실시예에 따른 검출기를 부분적으로 확대한 횡단면도를 나타낸 도면이다.
도 2b는 도 1의 II-II를 취한 본 발명의 제2특정 실시예에 따른 검출기를 부분적으로 확대한 횡단면도를 나타낸 도면이다.
도 2c는 도 1의 II-II를 취한 본 발명의 제3특정 실시예에 따른 검출기를 부분적으로 확대한 횡단면도를 나타낸 도면이다.
도 3은 X-레이원과 리드아웃 스트립(readout strips)에 의해 형성된 전극의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 X-레이원과 구획된 리드아웃 스트립에 의해 형성된 전극의 제2실시예를 나타낸 상면도다.
도 5는 스택된 검출기를 갖춘 본 발명에 따른 실시예를 나타낸 횡단면도이다.
도 6은 스택된 검출기를 갖춘 본 발명에 따른 다른 실시예를 나타낸 횡단면도이다.
본 발명의 주요 목적은, 애벌란시 증폭을 채용하여, 양호한 규정된 애벌란시를 제공하고, 간단하면서 비용이 효율적인 방식으로 제조될 수 있는 이온화 방사선을 검출하기 위한 1차원 검출기를 제공하는데 있다.
이러한 목적 및 또 다른 목적이 청구항 1에 따른 검출기에 의해 달성된다.
또한, 청구항 1의 특징에 의해, 입사되는 방사선의 주요부분을 검출할 수 있게 하는, 원하는 정지력(stopping power)을 이루기 위한 들어오는 방사선의 방향으로 길이가 주어질 수 있는 검출기가 달성된다.
또한, 청구항 1의 특징에 의해, 광자와 가스원자간 상호작용에 의해 방출된 전자가, 본질적으로 투사하는 방사선과 수직인 방향으로 추출될 수 있는 검출기가 달성된다. 이에 의해, 매우 높은 위치 해상도를 얻을 수 있다.
또한, 청구항 1의 특징에 의해, 양호한 해상도와, 높은 X-레이 검출효율 및, 검출기에 투사되는 광자의 주요부분의 카운트를 제공할 수 있는 검출기가 달성된다.
또한, X-레이를 위한 양호한 에너지 해상도가 주어질 수 있는 검출기가 얻어진다.
또한, 성능의 저하없이 높은 X-레이 선속(flux)으로 동작할 수 있고, 긴 수명을 갖는 검출기가 달성된다.
또한, 청구항 1의 특징에 의해, 기본적인 파티클을 포함한 발생되는 파티클 뿐만 아니라, 전자기 방사선을 포함한 어떠한 종류의 방상선의 효율적인 검출을 위한 검출기가 달성된다.
또한, 본 발명의 목적은, 애벌란시 증폭을 채용하여, 양호한 규정된 애벌란시를 제공하고, 간단하면서 비용이 효율적인 방식으로 제조될 수 있는 이온화 방사선을 검출하기 위한 적어도 하나의 1차원 검출기로 이루어지는 평면빔 방사선투과사진법에 이용하기 위한 장치를 제공하는 것에 있다.
이러한 목적 및 다른 목적이 청구항 25에 따른 장치에 의해 달성된다.
또한, 청구항 25의 특징에 의해, 화상처리될 물체만을 소량의 X-레이 광자로 조사할 수 있으면서 고품질의 화상이 얻어어질 수 있는, 평면빔 방사선투과사진법,예컨대 슬릿 또는 스캔 방사선투과사진법에 이용하기 위한 장치가 달성된다.
또한, 검출기에 투사되는 X-레이 광자의 주요부분이 검출될 수 있는 평면빔 방사선투과사진법에 이용하기 위한, 또 화상의 각 픽셀에 대한 값을 얻기 위해 카운팅 또는 인테그레이션을 위한 장치가 달성된다.
또한, 검사되는 물체에 흡어진 방사선에 의해 야기된 화상 노이즈가 크게 감소되는 평면빔 방사선투과사진법에 이용하기 위한 장치가 달성된다.
또한, X-레이 에너지 스펙트럼의 확산에 의해 야기된 화상 노이즈가 감소되는 평면빔 방사선투과사진법에 이용하기 위한 장치가 달성된다.
또한, 높은 X-레이 검출효율과 X-레이를 위한 양호한 에너지 해상도를 가져올 수 있는 간단하면서 비용이 비싸지 않은 검출기를 포함하는 평면빔 방사선투과사진법에 이용하기 위한 장치가 달성된다.
더욱이, 성능 저하없이 높은 X-레이 선속으로 동작할 수 있고, 긴 수명을 갖는 검출기를 포함하는 평면빔 방사선투과사진법에 이용하기 위한 장치가 달성된다.
또한, 본 발명의 목적은 애벌란시 증폭을 채용하여, 양호한 규정된 애벌란시를 제공하고, 간단하면서 비용이 효율적인 방식으로 수행될 수 있는 이온화 방사선의 검출방법을 제공하는 것에 있다.
이러한 목적 및 다른 목적이 청구항 29에 따른 장치에 의해 달성된다.
또한, 청구항 29의 특징에 의해, 투사되는 방사선의 주요부분을 검출할 수 있는 방법이 달성된다.
또한, 청구항 29의 특징에 의해, 광자와 가스원자간 상호작용에 의해 방출된전자가, 투사되는 방사선과 수직인 방향으로 추출되는 방법이 달성된다. 이에 의해, 매우 높은 위치 해상도를 얻을 수 있다.
또한, 높은 X-레이 선속에 이용될 수 있는 방법이 달성된다.
도 1은 본 발명에 따른 평면빔 방사선투과사진법의 장치의 평면 X-레이 빔(9)의 평면에 수직인 평면의 단면도이다. 장치는, 얇은 제1시준기 윈도우(61; collimator window)와 함께, 화상처리될 물체(62)의 조사를 위한 평면 팬(fan)형 X-레이 빔(9)을 발생하는 X-레이원(60)을 포함한다. 얇은 제1시준기 윈도우(61)는, X-레이 회절 미러(mirror) 또는 X-레이 렌즈 등과 같은 본래 평면 X-레이 빔을 형성하기 위한 다른 수단으로 교체될 수 있다. 물체(62)를 통하여 전달된 빔은 검출기(64)에 들어간다. X-레이 빔과 일직선으로 된 얇은 슬릿 또는 제2시준기 윈도우(10)는 검출기(64)에 X-레이 빔(9)의 입사를 성립시킨다. 투사되는 X-레이 광자의 주요부분은, 컨버전 및 드리프트 볼륨(13; conversion and drift volume)과, 전자 애벌란시 증폭수단(17)을 포함하는 검출기(64)에서 검출되고, 컨버전 및 드리프트 볼륨(13)내의 전자 및 이온의 드리프트를 위한 전계가 생성되는 동안, 그 X-레이 광자가 2개의 전극배열 1, 2간의 측방으로 들어가도록 방향된다.
본 출원에서, 평면 X-레이 빔은 시준기(61)에 의해 시준(視準)되는 빔이다.
이하, 검출기 및 검출기의 동작에 대해 기술한다. X-레이원(60), 얇은 제1시준기 윈도우(61), 임의의 시준기 윈도우(10) 및 검출기(64)는 소정 수단(65), 예컨대 프레임 또는 서포트(65)에 의해 서로 연결되어 고정되어 있다. 그렇게 형성된 방사선투과사진법의 장치는 검사될 물체를 스캔하기 위한 유닛으로서 이동될 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 단일 검출기 시스템에 있어서는, 예컨대 X-레이원(60) 또는 검출기(64)를 통해 축 주위의 유닛을 회전시키는 피보팅(pivoting) 움직임에 의해 스캐닝이 행해질 수 있다. 축의 위치는 장치의 적용 또는 사용에 좌우되고, 또한 몇몇 적용에 있어서, 가능하게는 축은 물체(62)를 통해 움직일 수도 있다. 또한, 검출기 및 시준기가 움직이거나, 화상처리될 물체가 움직이는 이동 움직임으로 행해질 수 있다. 도 5 및 도 6과 관련하여 후에 설명되는 바와 같은, 다수의 검출기가 스택(stack)되는 멀티라인(multiline) 구성에 있어서는, 여러가지의 방식으로 스캐닝이 행해질 수 있다. 많은 경우에, 그것은, 방사선투과사진법의 장치가 고정되고 화상처리될 물체가 이동될 때 효과적일 수 있다.
검출기(64)는 캐소드 플레이트(2)를 갖춘 제1드리프트 전극배열과 애노드 플레이트(1)를 갖춘 제2드리프트 전극배열을 포함한다. 제1드리프트 전극배열과 제2드리프트 전극배열은 상호 평행하고, 그들 사이의 공간(space)에는 컨버전 및 드리프트 볼륨이 존재하는 얇은 가스-충만 갭 또는 영역(13)과, 전자 애벌란시 증폭수단(17)을 포함한다. 선택적으로, 플레이트는 비평행이다. 애노드 플레이트(1)와 캐소드 플레이트(2) 사이에 전압이 인가되고, 전자 애벌란시 증폭수단(17)에는 하나 또는 몇개의 전압이 인가된다. 이것은, 갭(13)에서의 전자 및 이온의 드리프트를 야기하는 드리프트 자계와, 전자 애벌란시 증폭수단(17)의 전자 애벌란시 증폭 자계를 야기한다. 애노드 플레이트(1)와 관련해서는, 제공된 전자 애벌란시의 검출을 위한 리드-아웃(read-out) 요소의 배열(15)이 있다. 바람직하게, 리드-아웃 요소의 배열(15)은 또한 애노드 전극을 구성한다. 또한, 리드-아웃 요소의 배열(15)은 캐소드 플레이트(2) 또는 전자 애벌란시 증폭수단(17)과 연관되어 형성될 수 있다. 또한, 그것은 유전체층 또는 기체(substrate)에 의해 애노드 또는 캐소드 전극으로부터 분리된 애노드 또는 캐소드 플레이트에 형성될 수 있다. 이 경우, 예컨대 스트립(strip) 또는 패드(pad)로서 형성된 애노드 또는 캐소드 전극이 유도된 펄스에 대해 반투명일 필요가 있다. 도 3 및 도 4와 관련해서는, 이하 다른 가능한 리드-아웃 요소의 배열(15)이 나타나 있다.
보는 바와 같이, 검출되는 X-레이는 검출기의 측방에 투사되고 캐소드 플레이트(2)와 애노드 플레이트(1) 사이의 컨버전 및 드리프트 볼륨(13)으로 들어간다. 바람직하게, X-레이는 캐소드 플레이트(2)와 애노드 플레이트(1)에 평행한 방향으로 검출기에 들어가고, 얇은 슬릿 또는 시준기 윈도우(10)를 통해 검출기로 들어간다. 이러한 방식에 있어서, 검출기는 투사되는 X-레이 광자의 주요부분이 상호작용하여 검출될 수 있도록 충분히 긴 상호작용 통로로 이루어질 수 있다. 그 경우 시준기가 사용되고, 이것은, 바람직하게는 얇은 평면빔이 전자 애벌란시 증폭수단(17)까지 그리고 그와 평행하게 검출기로 들어가도록 배열된다.
갭 또는 영역(13)은, 예컨대 90%의 크립톤(krypton)과 10%의 탄소 2산화물의 혼합물 또는 80%의 크세논(xenon)과 20%의 탄소 2산화물의 혼합물인 가스로 채워진다. 가스는 범위 1~20atm의 압력하에 있다. 따라서, 검출기는 슬릿 인입 윈도우(92; slit entrance window)를 갖춘 가스 기밀 하우징(91; gas tight housing)을 포함하고, 그것을 통해 X-레이 빔(9)이 검출기로 들어간다. 그 윈도우는, 방사선을 위한 투명한 재료, 예컨대 Mylar?또는 얇은 알루미늄박으로 이루어진다. 이것은, 특히 큰 영역을 커버하는 윈도우를 필요로 하는, 애노드 및 캐소드 플레이트와수직인 방사선 투사를 위해 설계되는 이전에 사용된 가스상태 애벌란시 챔버에 비해, 가스상태 애벌란시 챔버(64)의 측방 투사의 빔을 검출하는 본 발명의 유익한 추가적인 효과가 있다. 이러한 방식으로 윈도우가 보다 얇게 만들어짐으로써, 윈도우에 흡수된 X-레이 광자수가 감소된다.
동작에 있어서, 투사 X-레이(9)는, 만약 존재한다면, 전자 애벌란시 증폭수단(17)에 가깝게 임의의 얇은 슬릿 또는 시준기 윈도우(10)를 통해 검출기로 들어가고, 전자 애벌란시 증폭수단(17)과 평행한 방향으로 가스 볼륨을 통해 이동다. 각각의 X-레이 광자는 가스 원자와의 상호작용의 결과로서 가스 내에 1차 이온화 전자-이온쌍을 생성한다. 이러한 생성은 포토효과(photoeffect), 콤프톤-효과(Compton-effect) 또는 오제-효과(Auger-effect)에 의해 야기된다. 각각의 생성된 1차 전자(11)는, 전자-이온쌍(2차 이온화 전자-이온쌍)의 생성을 더 야기하는 새로운 가스 원자와의 상호작용에 의해 운동에너지를 손실한다. 통상, 수백 수천의 2차 이온화 전자-이온쌍중에는 이러한 처리에서 20keV X-레이 광자로부터 생성된다. 2차 이온화 전자 16(1차 이온화 전자 11과 함께)은 컨버전 및 드리프트 볼륨(13)의 전계에 기인하여 전자 애벌란시 증폭수단(17) 쪽으로 드리프트 한다. 그 전자가 전자 애벌란시 증폭수단(17)의 포커스된 자계선 영역으로 들어가면, 그것들은 이하 보다 상세히 설명하게 될 애벌란시 증폭을 겪게 될 것이다.
애벌란시 전자 및 이온의 움직임은 전자 애벌란시의 검출을 위한 리드-아웃 요소의 배열(15)에 전기신호를 유발한다. 이들 신호는, 전자 애벌란시 증폭수단(17), 캐소드 플레이트(2) 또는 애노드 플레이트(1)와 연관되어, 또는 2개이상의 상기 위치의 조합으로 픽업된다. 상기 신호는, X-레이 광자 상호작용점의 정확한 측정을 위해, 그리고 X-레이 광자에너지를 선택적으로 얻기 위해 리드아웃 회로(14)에 의해 더 증폭되어 처리된다.
도 2a는, 도 1의 II-II로 취해진 본 발명의 제1특정 실시예에 따른 검출기의 부분증폭 횡단면도를 나타낸다. 보는 바와 같이, 캐소드 플레이트(2)는 유전체 기체(6)와 캐소드 전극이 존재하는 전도층(5)으로 이루어진다. 애노드(1)는 유전체 기체(3)와 애노드 전극이 존재하는 전도층(4)으로 이루어진다. 갭(13)과 애노드(1) 사이에는 전자 애벌란시 증폭수단(17)이 배치된다. 이 증폭수단(17)은 유전체(24)에 의해 분리된 애벌란시 증폭 캐소드(18)와 애벌란시 증폭 애노드(19)를 포함한다. 이것은, 도면에 도시한 바와 같이, 캐소드(18)와 애노드(19)를 수반한 가스 또는 고체 기체(24)일 것이다. 보는 바와 같이, 애노드 전극 4 및 19는 동일한 전도체 요소로 형성된다. 애벌란시 증폭영역(25)내에 매우 강한 전계의 생성을 위해 DC 전원장치(7)의 수단에 의해 전압이 캐소드(18)와 애노드(19) 사이에 인가된다. 애벌란시 영역(25)은, 서로 마주보는 애벌란시 캐소드(18)의 엣지 사이와 주위영역에 형성되고, 집중된 전계는 인가된 전압에 의해 발생된다. 또한, DC 전원장치(7)는 캐소드 전극(5) 및 애노드 전극 4(19)와 연결된다. 인가된 전압은, 보다 약한 전계와, 드리프트 전계가 갭(13)상에 생성되도록 선택된다. 컨버전 및 드리프트 볼륨(13)에서의 상호작용에 의해 방출된 전자(1차 및 2차 전자)는, 드리프트 자계로 인해, 증폭수단(17) 쪽으로 드리프트 한다. 그것들은 매우 강한 애벌란시 증폭 자계로 들어가 가속된다. 가속된 전자(11, 16)는 생성될 전자-이온쌍을 더 야기하는 영역(25)내에서 다른 가스 원자와 상호작용한다. 또한, 이들 생성된 전자는 자계에서 가속되고, 생성되는 전자-이온쌍을 더 야기하는 새로운 가스 원자와 상호작용할 것이다. 이러한 처리는, 애노드(19) 쪽으로 애벌란시 영역내의 전자가 이동하고 전자 애벌란시가 이루어지는 동안 계속된다. 애벌란시 영역을 떠난 후 전자는 애노드(19) 쪽으로 드리프트 한다. 만약 전계가 충분히 강하면, 애노드(19)까지 전자 애벌란시를 계속한다.
애벌란시 영역(25)은, 만약 존재한다면, 캐소드(18)와 유전체 기체(24)의 개구 또는 채널에 의해 형성된다. 만약 존재한다면, 상기 개구 또는 채널은 위로부터 보면 원형일 수 있고, 또 기체(24)와 캐소드(18)의 2개의 엣지 사이에서 세로의 연장을 계속할 수 있다. 개구 또는 채널이 원형일 경우, 위로부터 보면 개구 또는 채널은 행으로 배치되고, 각 행의 개구 또는 채널은 다수의 원형 개구 또는 채널을 포함한다. 다수의 세로 개구 또는 채널이나 행의 원형 채널은 서로 떨어져서, 서로 또는 투사 X-레이와 평행하게 형성된다. 또한, 원형 개구 또는 채널은 다른 패턴으로 배치될 수 있다.
또한, 애노드 전극(4, 19)은 애벌란시 영역(25)을 형성하는 개구 또는 채널과 연결되어 제공된 스트립의 형태로 리드아웃 요소(20)를 형성한다. 바람직하게, 하나의 스트립은 각 개구 또는 채널이나 행의 개구 또는 채널에 배치된다. 스트립은 길이를 따라 섹션으로 분할되고, 하나의 섹션은 패드의 형태로 각 원형 개구 또는 채널이나 다수의 개구 또는 채널에 제공된다. 스트립 및 섹션은, 만약 존재한다면, 서로 전기적으로 절연된다. 각 검출기 전극 요소, 즉 스트립 또는섹션은 프로세싱 일렉트로닉(14)에 분리되어 연결된다. 또한, 리드-아웃 요소는 기체의 후면측(애노드 전극(4, 19)의 반대측)에 위치된다. 이 경우, 애노드 전극(4, 19)은, 예컨대 스트립 또는 패드 형태로, 유도된 펄스에 대해 반투명일 필요가 있다. 도 3 및 도 4와 관련해서는, 이하 리드-아웃 요소의 다른 가능한 배열이 나타나 있다.
일예로서, 세로의 채널은 범위 0.01~1mm의 폭을 가질 수 있고, 원형 채널은 범위 0.01~1mm에 존재하는 원의 직경을 가질 수 있으며, 유전체(24)의 두께(애벌란시 캐소드(18)와 애노드(19)간 세퍼레이션(separation))는 범위 0.01~1mm에 있다.
또한, 전도층(5, 4)은, 전도층으로 교체된 유전체 기체(3, 6)와 함께, 예컨대 실리콘 일산화물, 전도성 글레스 또는 다이아몬드의 저항성 캐리어로 교체될 수 있다. 그와 같은 경우에, 바람직하게는 유전체층 또는 캐리어는 드리프트 전극배열과 연결되어 위치될 때 전도층과 리드아웃 요소(20) 사이에 배치된다.
도 2b는, 도 1의 II-II로 취해진 본 발명의 제2특정 실시예에 따른 검출기의 부분증폭 횡단면도를 나타낸다. 본 실시예는, 애노드 전극 4 및 19가, 고체 또는 가스일 수 있는 유전체에 의해 일정한 간격이 유지되는 각각의 전도성 요소로 형성되고, 개구 또는 채널도 애벌란시 애노드 전극(19)에 형성되는 도 2a에 따른 실시예와 다르다. 애벌란시 증폭 애노드(19)는 DC 전원장치(7)에 연결된다. 그 경우, 애노드 전극 4와 19 사이의 유전체는 고체이고, 유전체를 관통하는 개구 또는 채널을 포함하고, 그 개구 또는 채널은 애벌란시 영역(25)을 형성하는 개구 또는 채널을 본질적으로 대응한다. 전계는 애노드 전극 4와 19 사이에서 생성된다.이 자계는 드리프트 자계, 즉 보다 약한 자계, 또는 애벌란시 증폭 자계, 즉 매우 강한 전계일 수 있다. 도 3 및 도 4와 관련해서는, 이하 리드-아웃 요소의 다른 가능한 배열(15)이 나타나 있다.
도 2c는, 도 1의 II-II로 취해진 본 발명의 제3특정 실시예에 따른 검출기의 부분증폭 횡단면도를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 검출기는 캐소드(2), 애노드(1) 및 애벌란시 증폭수단(17)을 포함한다. 컨버전 및 드리프트 볼륨이 존재하는 갭(13)은 캐소드(2)와 애벌란시 증폭수단(17) 사이에 제공된다. 갭(13)은 가스가 충만되고 캐소드(2)는 상술한 바와 같이 형성된다. 드리프트 애노드(1)는 유전체 기체(26), 예컨대 글레스 기체의 후면에 제공된다. 기체(26)의 정면에는, 애벌란시 증폭 캐소드(18)와 애노드(19) 스트립이 교대로 제공된다. 캐소드(18)와 애노드(19) 스트립은, 전도성 스트립이고, 집중된 전계, 즉 캐소드 스트립(18)과 애노드(19) 스트립 사이의 각 영역의 애벌란시 증폭 자계의 생성을 위해, DC 전원장치(7)에 연결된다. 또한, 애노드(1)와 캐소드(2)는 DC 전원장치(7)에 연결된다. 인가된 전압은, 보다 약한 전계, 드리프트 자계가 갭(13)상에 생성되도록 선택된다. 또한, 유전체 기체(26)는 가스로 교체될 수 있다. 다음에, 애노드 및 캐소드는 그들 각 단에서 지지된다.
바람직하게, 또한 애벌란시 애노드 스트립(19)은 리드아웃 요소(20)를 형성하고, 그 때 프로세싱 일렉트로닉(14)에 연결된다. 애벌란시 캐소드 스트립(18)은 대신 리드아웃 요소를 형성하거나, 또는 애노드 스트립(19)과 함께 형성한다. 대안으로서, 분리될 수 있고, 서로 절연되는 스트립으로 애노드 전극(1)이 구성될수 있다. 그 때, 이들 스트립은 리드아웃 요소 홀로 또는 애노드 및/또는 캐소드 스트립과 함께 형성한다. 애노드/캐소드 및 리드아웃 요소로 동작하는 스트립은, 세퍼레이션을 위한 적절한 커플링으로, DC 전원장치(7)와 프로세싱 일렉트로닉(14)에 연결된다. 다른 대안에 있어서, 캐소드 스트립(18) 및/또는 애노드 스트립(19)은, 예컨대 실리콘 일산화물, 전도성 글레스 또는 다이아몬드로 이루어진 저항성의 탑(top)층으로 커버된 하지 전도층에 의해 형성된다. 이것은, 강한 전계로 인해 가스에 나타나는 가능한 스파크의 파워를 감소시킨다. 리드아웃 스트립의 배열의 또 다른 대안은 리드아웃 스트립(20)이 애벌란시 애노드 스트립(19) 아래 및 그것과 평행하게 배치된다. 그 때, 리드아웃 스트립(20)은 애벌란시 애노드 스트립(19)보다 조금 넓게 만들어진다. 만약 그것들이 애노드(1) 아래에 위치되면, 애노드 전극이, 예컨대 스트립 또는 패드의 형태로, 유도된 펄스에 대해 반투명일 필요가 있다. 또 다른 대안에 있어서, 필요한 전계가 캐소드 전극(5, 18)과 애노드 전극(19)의 수단에 의해 필요한 전계가 생성되기 때문에 애노드(1)가 생략될 수 있다.
일예로서, 글레스 기체는 두께가 약 0.1~5mm이다. 더욱이, 전도성 캐소드 스트립은 약 20~1000㎛의 폭을 갖고, 전도성 애노드 스트립은 약 50~2000㎛의 피치와 함께, 약 10~200㎛의 폭을 갖는다. 캐소드와 애노드는 그들의 연장을 따라 구획(segment)으로 분할될 수 있다.
동작에 있어서, X-레이 광자는 애벌란시 캐소드(18)와 애노드(19) 스트립과 본질적으로 평행한 도 2c의 검출기의 스페이스(13)로 들어간다. 컨버전 및 드리프트 볼륨(13)에 있어서, 투사 X-레이 광자rk 흡수되고 전자-이온쌍dl 상술한 바와 같이 생성된다. 하나의 X-레이 광자에 의해 야기된 상호작용의 결과인 1차 및 2차 전자의 클라우드(cloud)는 애벌란시 증폭수단(17) 쪽으로 드리프트 한다.
전자는, 애벌란시 증폭영역인 애노드 스트립과 캐소드 스트립 사이의 가스 충만 영역의 매우 강한 전계fh 들어간다. 강한 전계에서, 전자는 전자 애벌란시를 시작한다. 결과적으로, 애노드 스트립상에 모아진 전자의 수는 1차 및 2차 전자의 수보다 다소 높은 크기이다(소위 가스 증가). 본 실시예가 갖는 장점중의 하나는, 대개 하나의 애노드 요소상에 또는 본질적으로 하나의 검출기 전극 요소상에 각 전자 애벌란시만이 신호를 유도한다는 것이다. 따라서, 한 좌표에서의 위치 해상도는 피치에 의해 결정된다.
상술한 실시예에 있어서, 검출기 전극배열을 위한 다른 위치가 기술되어 있다. 거기에는 많은 변화가 있는데, 즉 다른 방향의 스트립이나 세그먼트와 서로 인접하여, 또는 분리된 위치에 다수의 검출기 전극배열이 제공될 수 있다.
도 3과 관련해서는, 검출기 전극배열(4, 5, 15)의 가능한 구성이 나타나 있다. 그 전극배열(4, 5, 15)은 스트립(20')으로 형성되고, 또 검출기 전극 뿐만 아니라 애노드 또는 캐소드 전극으로 작용할 수 있다. 다수의 스트립(20')은 양측에 위치되고, 각 위치에서 투사 X-레이 광자의 방향과 평행한 방향으로 연장한다. 스트립은 기체상에 형성되고, 그들 사이에 스페이스(23)를 남김으로써, 서로 전기적으로 절연된다. 스트립은 포토리소그래픽법이나 전기주조법(electroforming) 등으로 형성된다. 스페이스(23) 및 스트립(20')의폭은 원하는(최적) 해상도를 얻기 위해 특정 검출기로 조절된다. 도 2a의 실시예에 있어서, 스트립(20')은 개구 또는 채널이나 행의 개구 또는 채널 아래에 위치되고, 본질적으로 개구 또는 채널과 폭이 동일하거나 다소 넓다. 이것은, 검출기 전극배열이 애노드 전극(4)과 분리되어 위치되는 경우와 검출기 전극배열도 애노드 전극(4)을 구성하는 경우 모두 유효하다.
각 스트립(20')은 각 스트립으로부터의 신호가 각각 처리되는 각각의 신호 전도체(22)의 수단에 의해 프로세싱 일렉트로닉스(14)에 연결된다. 여기서, 애노드 또는 캐소드 전극은 검출기 전극을 구성하고, 또한 신호 전도체(22)는 세퍼레이션을 위한 적절한 커플링에 의해 고전압 DC 전원장치(7)에 각 스트립을 연결한다.
도면으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 스트립(20') 및 스페이싱(23)은 X-레이원(60)을 겨냥하고, 스트립은 들어오는 X-레이 광자의 방향을 따라 보다 넓게 성장한다. 이러한 구성은 시차에러의 보상을 제공한다.
도 3에 나타낸 전극배열은 바람직하게는 애노드이지만, 선택적으로 또는 공동으로 캐소드는 기술된 구조를 가질 수 있다. 검출기 전극배열(15)이 분리 배열인 경우, 애노드 전극(4)은 스트립 및 스페이싱 없이 하나의 전극으로서 형성될 수 있다. 그 외의 것만이 검출기 전극배열을 구성하면, 그 동일한 것이 각각의 캐소드 전극 또는 애노드 전극에 유효하다. 그러나, 검출기 전극배열이 캐소드 또는 애노드 전극에 반대측의 기체상에 위치되면, 예컨대 스트립 또는 패드로 형성된 애노드 또는 캐소드 전극은 유도된 펄스에 대해 반투명이다.
도 4에 전극의 다른 구성이 도시되어 있다. 스트립은 구획(21)으로 분할되고, 서로 전기적으로 절연된다. 바람직하게는, 투사 X-레이와 수직으로 연장되는 작은 스페이싱은 각 스트립의 각 구획(21) 사이에 제공된다. 각 구획은 각각의 신호 전도체(22)의 수단에 의해 프로세싱 일렉트로닉(14)에 연결되고, 바람직하게는 각 구획으로부터의 신호가 각각 처리된다. 도 3에서와 같이, 애노드 또는 캐소드 전극은 검출기 전극을 구성하고, 또한 신호 전도체(22)는 고전압 DC 전원장치(7)에 각각의 스트립을 연결한다.
통계적으로 높은 에너지를 갖는 X-레이 광자가, 낮은 에너지의 X-레이 광자보다는 가스가 통과하는 긴 통로를 따라 1차 이온화를 야기하기 때문에, 이러한 전극은, 각 X-레이 광자의 에너지가 측정될 때 사용될 수 있다. 이러한 전극 수단에 의해, X-레이 광자 상호작용의 위치와 각 X-레이 광자의 에너지 모두가 검출될 수 있다. 통계적인 방법에 의해, 매우 높은 에너지 해상도를 갖는 투사 광자의 스펙트럼을 회복할 수 있다. 예컨대, E. L. Kosarev et al., Nucl. Instr and methods 208(1983)637 and G. F. Karabadjak et al., Nucl. Instr and methods 217(1983)56을 참조.
일반적으로, 모든 실시예의 경우, 각 투사 X-레이 광자는 하나(또는 그 이상)의 검출기 전극 요소에서 하나의 유도된 펄스를 야기한다. 펄스는, 결국 펄스를 구체화 하고, 하나의 픽셀을 나타내는 각 스트립(패드 또는 패드 세트)으로부터 펄스를 인테그레이트(integrate) 또는 카운트(count)하는 프로세싱 일렉트로닉에서 처리된다. 또한, 펄스는 각 픽셀에 대한 에너지 측정을 제공하기 위해 처리될 수 있다.
검출기 전극이 캐소드측상에 있는 곳에서, 유도된 신호의 영역이 애노드측상보다 넓다(X-레이 광자의 투사방향에 수직인 방향에서). 따라서, 프로세싱 일렉트로닉에서의 신호의 계량(weighing)이 바람직하다.
도 5는, 또 다른 하나의 탑(top)상에 스택된 다수의 발명의 검출기(64)를 갖춘 본 발명의 실시예를 나타낸 도면이다. 본 실시예에 의해, 스캐닝 시간 뿐만 아니라, 전체 스캐닝 거리를 감소시키는 멀티라인 스캔이 달성될 수 있다. 본 실시예의 장치는, 다수의 시준기 윈도우(61)와 함께, 화상처리될 물체(62)의 조사를 위해, 다수의 평면 팬-형상의 X-레이 빔을 생성하는 X-레이원(60)을 포함한다. 물체(62)를 통해 전달된 빔은 X-레이 빔과 일직선으로 맞추어진 다수의 제2시준기 윈도우(10)를 통해 각각의 스택된 검출기(64)로 선택적으로 들어간다. 제1시준기 윈도우(61)는 첫번째 단단한 구조물(66)에 배치되고, 임의의 제2시준기 윈도우(10)는 검출기(64)에 부착된 두번째 단단한 구조물(67)에 배치되거나, 또는 분리적으로 검출기에 배치된다.
각각 시준기 윈도우 61, 10을 포함하여 X-레이원(60), 단단한 구조물(66) 및, 가능한 구조물(67)과, 서로 고정되는 스택된 검출기(64)는, 예컨대 프레임 또는 서포트(65) 등의 소정 수단(65)에 의해 서로 관련되어 연결되고 고정된다. 그렇게 형성된 방사선투과사진법의 장치는 검사될 물체를 스캔하기 위해 유닛으로서 이동될 수 있다. 이러한 멀티라인 구성에 있어서, 스캐닝은, 상술한 바와 같이, X-레이 빔과 수직인 횡단이동으로 행해질 수 있다. 방사선투과사진법의 장치가 고정되고 화상처리될 물체가 이동되면, 그것은 더 효과적일 수 있다.
큰 단일의 볼륨 가스 검출기와 비교하여, 스택된 구성을 이용한 또 다른 장점은, 물체(62)에 흩어진 X-레이 광자에 의해 야기된 백그라운드 노이즈의 감소에 있다. 투사 X-레이 빔에 평행하지 않은 방향으로 이동하는 이들 흩어진 X-레이 광자는, 애노드와 캐소드 플레이트를 통과하여 그와 같은 챔버로 들어가면, 스택의 또 다른 검출기(64)중 하나에 "오류(false)"신호나 애벌란시를 야기할 것이다. 이러한 감소는 애노드 및 캐소드 플레이트, 또는 시준기(67)의 재료에 X-레이 광자(흩어진)의 상당한 흡수에 의해 달성된다.
이러한 백그라운드 노이즈는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 스택된 검출기(64)간 얇은 흡수 플레이트(68)를 제공함으로써 더 감소될 수 있다. 상기 스택된 검출기는, 흡수재료의 얇은 시트(sheet)가 각 인접한 검출기(64) 사이에 위치되는 차이 이외에는 도 5와 동일하다. 이들 흡수 플레이트 또는 시트는 높은 원자번호의 재료, 예컨대 텅스텐으로 이루어질 수 있다.
대안의 모든 실시예로서, 컨버전 및 드리프트 갭(볼륨)에서의 전계는 전자 애벌란시를 야기할 정도로 충분히 높게 유지할 수 있기 때문에, 전치증폭 모드(pre-amplification mode)에서 사용될 수 있다.
통상의 모든 실시예에서의 가스 볼륨은, 낮거나 없는 공간전하의 축적을 이끄는 이온의 빠른 제거를 야기하는 매우 얇은 것이다.
또한, 통상의 모든 실시예에서의 작은 거리는, 일렉트로닉에 유리한 가능한 스파크로 저에너지를 야기하는 낮은 동작전압을 이끈다.
또한, 실시예에서의 자계선의 포커싱은 스트리머(streamer) 형성을 억제하는데 효과적이다. 이것은 스파크에 대한 위험을 감소시킨다.
또 다른 실시예로서, 갭 또는 영역(13)은 상기 가스상태의 매체 대신에 액체매채 또는 고체매채 등과 같은 이온화 가능한 매체를 포함한다. 상기 고체 또는 액체매체는 컨버전 및 드리프트 볼륨과 전자 애벌란시 볼륨이 될 것이다.
예컨대, 액체 이온화 가능 매체는 TME(Tri Methyl Ethane) 또는 TMP(Tri Methyl Pentane) 또는 유사한 특성을 갖는 또 다른 이온화 가능 매체가 될 것이다.
고체 이온화 가능 매체는 반전도재, 예컨대 실리콘 또는 게르마늄이 될 것이다. 이온화 가능 매체가 고체일 경우, 검출기 주위의 하우징이 배제될 수 있다.
고체 또는 액체 이온화 가능 매체를 사용하는 검출기는 보다 많이 얇아질 수 있으며, 유사한 가스상태 검출기보다, 검출기에 의해 검출된 조사된 물체로부터의 화상의 해상도와 관련있는 투사 X-레이의 방향에 덜 민감하다.
바람직하게, 전계는 그 영역에서 애벌란시 증폭을 야기하지만, 본 발명은 보다 낮은 전기적 자계 범위에서, 즉 검출기에서 고체 또는 액체 이온화 가능 매체를 사용하면 전자 애벌란시를 야기할 정도의 충분히 높지 않은 범위에서 동작할 것이다.
비록, 본 발명이 다수의 실시예와 연결하여 기술했지만, 첨부되는 청구항에 정의된 바와 같이, 본 발명의 목적 및 배경을 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것은 물론이다. 예컨대, 상술한 전계가 생성될 정도의 전압이 다른 방식으로 공급될 수 있다.

Claims (35)

  1. 이온화 방사선의 검출을 위한 검출기에 있어서,
    이온화 가능한 가스로 채워진 챔버와,
    컨버전 및 드리프트 볼륨을 포함하는 제1전극배열과 제2전극배열 사이의 공간을 갖는 상기 챔버에 제공된 제1 및 제2전극배열,
    상기 챔버에 배치된 전자 애벌란시 증폭수단 및,
    전자 애벌란시의 검출을 위한 리드-아웃 요소의 적어도 하나의 배열을 구비하여 구성되고,
    상기 제1전극배열과 제2전극배열 사이의 컨버전 및 드리프트 볼륨으로 방사선이 들어가도록 방사선 입사가 제공되고,
    전자 애벌란시 증폭수단은 애벌란시 증폭을 위한 적어도 하나의 전계의 생성을 위해 전압이 인가되는 적어도 하나의 애벌란시 캐소드와 적어도 하나의 애벌란시 애노드를 포함하며,
    상기 전자 애벌란시 증폭수단은 다수의 애벌란시 영역을 포함한 것을 특징으로 하는 검출기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자 애벌란시 증폭수단은 자계 집중수단을 포함한 것을 특징으로 하는 검출기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 자계 집중수단은 개구 또는 구멍이 제공된 애벌란시 캐소드를 포함한 것을 특징으로 하는 검출기.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 유전체 기체의 표면은 상기 적어도 하나의 애벌란시 캐소드와 상기 적어도 하나의 애벌란시 애노드간 로컬 애벌란시 증폭을 위한 영역중 적어도 하나의 한정된 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 검출기.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한항에 있어서, 상기 적어도 하나의 애벌란시 캐소드 및 상기 적어도 하나의 애벌란시 애노드는 상기 적어도 하나의 애벌란시 캐소드와 상기 적어도 하나의 애벌란시 애노드 사이에 세퍼레이션을 갖춘 유전체 기체의 제1측면상에 형성되고, 상기 세퍼레이션은 로컬 애벌란시 증폭을 위한 영역의 한정된 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 검출기.
  6. 제1항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서, 상기 적어도 하나의 애벌란시 캐소드 및 상기 적어도 하나의 애벌란시 애노드는 전기 전도성 스트립을 포함한 것을 특징으로 하는 검출기.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 다수의 애벌란시 캐소드 및 애노드는 상기 기체상에 교대로 제공되는 것을 특징으로 하는 검출기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 애벌란시 캐소드 및 상기 애벌란시 애노드는 투사 방사선과 본질적으로 평행한 세로의 엣지를 갖춘 전기 전도성 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 검출기.
  9. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 애벌란시 캐소드가 상기 유전체 기체의 제1측상에 형성되고, 상기 적어도 하나의 애벌란시 애노드가 상기 유전체 기체의 제2측상에 형성되며,
    적어도 하나의 채널이 상기 적어도 하나의 애벌란시 캐소드와 상기 유전체 기체에 배치되고, 상기 적어도 하나의 애벌란시 애노드가 상기 적어도 하나의 채널의 벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 검출기.
  10. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 애벌란시 캐소드는 상기 유전체 기체의 제1측상에 형성되고, 상기 적어도 하나의 애벌란시 애노드는 상기 유전체 기체의 제2측상에 형성되며,
    적어도 하나의 채널이 상기 적어도 하나의 애벌란시 캐소드와, 상기 유전체 기체 및, 상기 적어도 하나의 애벌란시 애노드에 배치되는 것을 특징으로 하는 검출기.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 채널은 본질적으로 원형의단면을 갖는 것을 특징으로 하는 검출기.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 채널은 본질적으로 정방형의 단면을 갖고, 유전체 기체의 2개의 대향하는 엣지간 연장되는 것을 특징으로 하는 검출기.
  13. 제1항 내지 제12항중 어느 한항에 있어서, 리드-아웃 요소는 투사 방사선과 평행한 세로의 엣지를 갖춘 연장된 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 검출기.
  14. 제1항 내지 제12항중 어느 한항에 있어서, 리드-아웃 요소는 투사 방사선과 수직인 세로의 엣지를 갖춘 연장된 스트립을 포함하는 것을 특징으로 하는 검출기.
  15. 제1항 내지 제14항중 어느 한항에 있어서, 제1전극배열은 드리프트 캐소드이고,
    제2전극배열은 드리프트 애노드이며,
    리드-아웃 요소는 드리프트 애노드와 애벌란시 애노드 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 검출기.
  16. 제1항 내지 제14항중 어느 한항에 있어서, 제1전극배열은 드리프트 캐소드이고,
    제2전극배열은 드리프트 애노드이며,
    드리프트 애노드는 리드-아웃 요소와 애벌란시 애노드 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 검출기.
  17. 제1항 내지 제14항중 어느 한항에 있어서, 제1전극배열은 드리프트 캐소드이고,
    제2전극배열은 드리프트 애노드이며,
    드리프트 캐소드는 리드-아웃 요소와 애벌란시 캐소드 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 검출기.
  18. 제1항 내지 제14항중 어느 한항에 있어서, 리드-아웃 요소는 또한 제1드리프트 전극배열을 구성하는 것을 특징으로 하는 검출기.
  19. 제1항 내지 제14항중 어느 한항에 있어서, 리드-아웃 요소는 또한 제2드리프트 전극배열을 구성하는 것을 특징으로 하는 검출기.
  20. 제1항 내지 제14항중 어느 한항에 있어서, 리드-아웃 요소는 또한 애벌란시 애노드 배열을 구성하는 것을 특징으로 하는 검출기.
  21. 제1항 내지 제20항중 어느 한항에 있어서, 스트립의 형태로 다수의 리드-아웃 요소가 행의 애벌란시 영역 아래에 배치된 것을 특징으로 하는 검출기.
  22. 제1항 내지 제20항중 어느 한항에 있어서, 패드의 형태로 리드-아웃 요소가 각 애벌란시 영역 또는 애벌란시 영역의 세트 아래에 배치된 것을 특징으로 하는 검출기.
  23. 제1항 내지 제22항중 어느 한항에 있어서, 방사선이 제1전극배열에 가깝게 투사되도록 얇은 슬릿 또는 시준기 윈도우가 방사선 입사에 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 검출기.
  24. 제1항 내지 제22항중 어느 한항에 있어서, 방사선이 애벌란시 캐소드에 가깝게 투사되도록 얇은 슬릿 또는 시준기 윈도우가 방사선 입사에 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 검출기.
  25. 제1항 내지 제24항중 어느 한항에 있어서, 상기 챔버는 상기 이온화 가능 가스 대신에 이온화 가능 액체 또는 고체 재료로 채워지는 것을 특징으로 하는 검출기.
  26. 평면빔 방사선투과사진법에 이용하기 위한 장치에 있어서,
    X-레이원과,
    상기 X-레이원과 화상처리될 물체 사이에 위치된 본래 평면 X-레이 빔을 형성하기 위한 수단을 구비하여 구성되고,
    제1항 내지 제25항중 어느 한항에 따른 검출기를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제26항에 있어서, 다수의 검출기가 검출기 유닛을 형성하기 위해 스택되고,
    본래 평면 X-레이 빔을 형성하기 위한 수단이 각 검출기에 배치되고, 상기 수단은 상기 X-레이원과 화상처리될 물체 사이에 위치되며,
    X-레이원과, 상기 본래 평면 X-레이 빔을 형성하기 위한 수단 및 상기 검출기 유닛은 물체를 스캐닝 하기 위해 이용될 수 있는 유닛을 형성하기 위해 서로 연관되어 고정된 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 흡수 플레이트는 흩어진 X-레이 광자를 흡수하기 위해 검출기들간에 배치된 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제26항 내지 제28항중 어느 한항에 있어서, 얇은 슬릿 또는 시준기 윈도우가 X-레이원을 마주보는 각 검출기의 측면에 배치된 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 이온화 방사선을 검출하기 위한 방법에 있어서,
    상기 방사선은 방출된 전자의 생성을 위해, 가스 충만 컨버전 및 드리프트볼륨내의 가스원자와 상호작용하고,
    전자는 컨버전 및 드리프트 볼륨의 제1전계에 영향을 받고, 상기 제1전계는 실질적으로 방사선의 방향에 수직이고,
    각각의 다수의 영역에 있어서, 전자 애벌란시를 야기하기 위한 집중된 전계가 형성되고,
    상기 제1전계는 집중된 전계를 갖는 상기 다수의 영역중 하나에 전자가 들어가도록 포커싱 하며,
    상기 전자 애벌란시는 리드-아웃 요소의 수단에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제30항에 있어서, 집중된 전계를 갖는 영역이 자계 집중수단에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제30항 또는 제31항에 있어서, 집중된 전계를 갖는 영역이 개구 또는 구멍이 제공된 애벌란시 캐소드에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제30항 내지 제32항중 어느 한항에 있어서, 집중된 전계를 갖는 각 영역에서의 전자 애벌란시에 의해 야기된 신호가 각각 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제30항 내지 제33항중 어느 한항에 있어서, 집중된 전계를 갖는 각 영역의세트에서의 전자 애벌란시에 의해 야기된 신호가 각각 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제30항 내지 제34항중 어느 한항에 있어서, 방사선은 가스 원자 대신에 액체 또는 고체 재료에 속하는 원자와 상호작용하는 것을 특징으로 하는 방법.
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