KR20030003242A - 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출 - Google Patents

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Abstract

전리성 물질로 충전된 챔버(13), 방사선입구(33), 전자 애벌란치 증폭수단 및 판독배열부(29)를 포함하는 검출기에서의 전리방사선의 스펙트럼 분해검출방법은, 전리성 물질의 전리 및 상기 전자들의 애벌란치증폭을 위해 평행한 제 1 및 제 2 전극배열부 사이의 챔버 내에 광대역방사선빔(1)을 도입하는 것을 포함한다. 도입되는 방사선빔의 방향으로 분리된 챔버의 구획들(X1, X2,..., XN)에서 전리로부터 주로 얻어지는 전자 애벌란치들(SX1, SX2,..., SXN)은, 판독배열부(29)에 의해 분리 검출된다. 스펙트럼 분해 흡수데이타로부터, 방사선(1)의 다른 구성요소들(E1, E2, ..., EM) 및 챔버의 다른 구획들(X1, X2,..., XN)에 대한 무게인자들(W11, W21,...,WM1, W12, W22,...,WM2,..,W1N, W2N,...,WMN)이 추론되는데, 상기 무게인자들 각각은 각각의 구획(X1, X2,..., XN)에서 각각의 스펙트럼 구성요소(E1, E2, ..., EM)의 광자플럭스(φ11, φ21,...,φM1,φ12,φ22,...φM2,.., φ1N, φ2N, ..., φMN)에 비례한다. 최종적으로, 상기 검출된 전자 애벌란치들(SX1, SX2,..., SXN) 및 무게인자들에 의해, 상기 광대역방사선의 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 각각의 검출된 전자 애벌란치들(SEM)은 추론되어진다.

Description

전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출{SPECTRALLY RESOLVED DETECTION OF IONIZING RADIATION}
기체상 검출기들은 전반적으로 대략 10keV보다 작은 광자 에너지에서 매우 적당하다. 기체상 검출기의 주된 이점은 고체상 검출기에 비해 제조 비용이 싸고 기체 증가를 이용하여 신호진폭을 강하게 크기순으로 증폭시킬 수 있다는 것이다. 하지만, 10keV를 초과하는 에너지에서, 기체상 검출기는 기체를 정지시키는 힘이 광자 에너지의 증가와 함께 급속하게 감소하므로 적당하지 않다. 이는 X-레이 흡수의 결과로서 생기는 소위 장범위 전자들(long-range electrons)의 확장 트랙으로 인해 매우 질 나쁜 공간 분해능을 초래한다.
개선된 공간 분해능은 광자와 기체원자의 상호작용에 의해 방출된 전자들이 입사 방사선에 본질적으로 수직인 방향으로 당겨질 수 있게 하는 평면빔 방사선 사진용 기체상 검출기에 의해 달성된다. 그러한 종류의 검출기는 "평면빔 방사선 사진용 방법 및 장치와 방사선 검출기(A method and a device for planar beam radiography and a radiation detector)"라는 명칭으로 1998년 10월 19일에 출원된, 본 출원인의 계류중인 국제출원 제 PCT/SE98/01873에 설명되어 있다.
X-레이 광자의 에너지를 측정하는 것은 중요하다. 하지만, 에너지 감응성 X-레이 검출기로써 일반적으로 측정되는 것은 X-레이가 검출용 물질과 상호작용할 때 방출되는 에너지이다. 이러한 상호작용에서, 하나 이상의 1차 전자들이 X-레이가 상호작용하는 원자로부터 방사된다. 이러한 전자들 각각은 운동 에너지를 수반하며, 이 에너지는, 전자와 검출용 물질의 원자들 사이의 추가적인 상호작용을 통해, 전하(절연체 내의 전자들 및 반도체 내의 전자-홀 쌍들) 형태 또는 섬광물질에서의 빛 형태로, 검출용 물질에 전달될 수 있다.
방출된 전하 또는 생성된 빛은 임의의 계기에 의해 검출되며, 그 결과로 나온 신호의 피크(peak) 또는 적분신호는 방사되는 1차 전자(들)의 운동에너지의 측정값이다. 이러한 신호는 유입되는 X-레이 광자의 에너지 측정값으로도 이용된다.
하지만, 생성된 1차 전자(들)의 운동에너지는, X-레이가 수많은 다른 방식으로 흡수물질과 상호작용할 수 있으므로, X-레이 에너지에 직접적으로 비례하지는 않는다.
X-레이 광자가 광전효과를 통해 흡수 물질과 상호작용하면, 방출된 1차 전자의 운동에너지는 X-레이 에너지에서 전자의 결합 에너지를 뺀 것이며, 이는 전자가 어느 궤도{예를 들면, k-, L-, M-껍질(shell)}로부터 발생되었는지에 따라 서로 달라진다. 종종, 변환 물질(converter material)은 다른 결합 에너지를 갖는 몇 가지다른 요소들로 또한 이루어진다.
더욱이, 광전자는, 원자 내의 홀이 외측궤도로부터의 전자에 의해 충전될 때 방사되는 하나 이상의 오제 전자(Auger electron)에 의해, 수반될 수 있거나 또는 그러하지 않을 수 있다. 이러한 오제 전자는 방사된 1차 전자 및 대체되는 전자에 따라 많은 다른 에너지를 가질 수 있다.
또한, X-레이 광자는 전자가 최초 X-레이보다 낮은 에너지의 새로운 X-레이와 함께 방사되는 콤프턴 산란(compton scattering)을 통해 흡수물질과 상호작용할 수 있다. 새로운 X-레이는 검출기에서 검출될 수 있거나 새어나가서 다른 저장 에너지를 제공할 수 있다. 방사된 콤프턴 전자는 0과 대략 전체 X-레이 에너지 사이에 있는 어떠한 에너지를 가질 수 있다.
X-레이가 흡수물질과 상호작용할 수 있는 몇 가지의 방식이 있다. 이것들의 효과는 유입되는 방사선의 에너지와 신호의 진폭 사이의 상호관계에 모호함을 초래한다.
본 발명은 전체적으로 전리 방사선의 검출, 특히 X-레이의 검출에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 본 발명은 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출 방법 및 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 검출기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평면빔 방사선 사진용 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 개략적으로 부분확대 도시된 횡단면도.
도 3은 도 1의 B-B선을 따라 도시된 개략적인 횡단면도로서, 입사 평면 X-레이빔이 표시된 횡단면도.
도 4는 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출방법의 제 1 실시예의 개략적인 블록 다이어그램.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명을 이용함으로써 검출될 수 있는 다른 광대역 방사선 스펙트럼들을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 검출된 신호(S)를, 도 1 내지 도 3에 도시된 장치의 표류 볼륨(drift volume) 내로의 침투 깊이(x)의 함수로서 도시한 개략적인 다이아그램.
도 7은 X-레이 광자의 플럭스를 다른 광자 에너지들(E1, …, EM)에 대한, 도 1 내지 도 3에 도시된 장치의 표류 챔버 내에 사용된 전리성 기체 내로의침투깊이(X)의 함수로서 도시한 개략적인 다이아그램.
도 8은 신호(S)를, 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출방법의 제 1 실시예를 이용하여 검출된 광자 에너지(E)의 함수로서 도시한 개략적인 다이아그램.
도 9는 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출방법의 제 2 실시예의 개략적인 블록 다이아그램.
도 10은 검출된 신호(S)를, 객체, 예를 들면 인체 일부가 X-레이 공급원과 본 발명에 따른 검출기 사이에 놓여질 때의 광자 에너지(E)의 함수로서 도시한 개략적인 다이아그램.
도 11은 객체 내로의 흡수량(A)을, 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출방법의 제 2 실시예를 이용해 검출된 광자에너지(E)의 함수로서 도시한 개략적인 다이아그램.
도 12는 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출방법의 제 3 실시예의 개략적인 블록 다이아그램.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 몇몇의 문제점을 극복하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출방법을 제공하는 것으로서, 유입되는 방사선의 폭 넓은 에너지 범위 내에서 행해질 수 있고 개선된 에너지 분해능을 제공하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출방법을 제공하는 것이다.
이러한 관점에서, 본 발명의 특정 목적은 높은 공간 분해능을 또한 제공하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 효율적이고, 빠르고, 정확하고, 신뢰적이고, 수행이 용이한, 그리고 간단하고 비용이 저렴한 방식으로 실시될 수 있는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 고감도라서 매우 낮은 방사선 플럭스(radiation fluxes)에서 행해질 수 있는 스펙트럼 분해검출방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 유입되는 방사선의 주요 부분을 검출하는 것을 가능하게 하는 소정의 정지력을 얻기 위해, 도입되는 방사선의 방향으로 길이가 주어질 수 있는, 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출용 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 광자들과 기체 원자들 간의 상호작용에 의해 방출되는 전자들이 입사 방사선에 본질적으로 수직인 방향으로 당겨질 수 있게 하는 전리방사선의 분해검출방법을 제공하는 것이다. 이에 의해, 특히 높은 스펙트럼 및 공간 분해능을 얻는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 입사 입자들이 기본 입자들을 포함하는 것과 마찬가지로, 전자기 방사선을 포함하는 어떠한 종류의 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 유입되는 방사선의 폭 넓은 에너지 범위에서 행해질 수 있어서 개선된 에너지 분해능을 제공하는 전리 방사선의 분해검출용 장치를 제공하는 것이다.
이러한 관점에서, 본 발명의 특정 목적은 높은 공간 분해능을 또한 제공하는그러한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 효율적이고, 빠르고, 정확하고, 신뢰적이고, 설치 및 이용이 쉽고, 비용이 저렴한 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출용 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 고감도라서 매우 낮은 방사선 플럭스에서 행해질 수 있는 전리 방사선의 검출용 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 광자들과 기체 원자들 간의 상호작용에 의해 방출되는 전자들이 입사 방사선에 대해 실질적으로 수직인 방향으로 당겨질 수 있게 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출용 장치를 제공하는 것이다. 이에 의해, 특히 높은 분광 및 공간 분해능을 얻는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 입사입자들이 기본입자들을 포함하는 것과 마찬가지로, 전자기 방사선을 포함하는 어떠한 종류의 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출용 장치를 제공하는 것이다.
상기 및 다른 목적들은, 첨부된 청구항들에서 청구된 방법 및 장치에 의해, 본 발명에 따라 달성된다.
기술되는 본 발명은, X-레이가 흡수물질 내에서 상호작용한 깊이를 측정함으로써, 위에서 언급된 것들에 비해 더욱 낮은 불확실성으로 X-레이의 에너지를 검출하는 기술이다. 이러한 기술을 가지고서, 단일 X-레이의 에너지를 결정하는 것은 가능한 것이 아니지만, 유입되는 X-레이 플럭스의 에너지 스펙트럼은 양호한 정확성으로 결정되어질 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 이하의 바람직한 본 발명의 실시예의 상세한 설명으로부터 명확해 질 것이다.
본 발명은 이하에 기술된 본 발명의 실시예들에 대한 상세한 설명 및 첨부된 도 1 내지 도 12로부터 더욱 명확히 이해되어질 것이며, 이들 실시예와 도면은 예시를 위해 제공된 것으로 본 발명을 한정하지 않는 것이다.
한정이 아닌 설명을 목적으로 하는 이하의 상세한 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하도록, 특정 기술 및 응용과 같은 상세 사항들의 설명될 것이다. 하지만, 본 발명이 이러한 상세 사항들로부터 벗어난 다른 실시예들로 실시될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 다른 경우에 있어서, 불필요한 상세 사항에 의해 본 발명의 설명이 불명료해지지 않도록, 공지의 방법 및 장치에 대한 상세한 설명은 생략되어질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 빔 방사선 사진용 장치의 평면 X-레이빔(1)의 평면에 대해 수직인 평면으로 도시된 개략적인 단면도이다.
이 장치는 얇은 시준창(5)과 함께 부채살 형상의 X-레이빔(1)을 생성하는, 영상화될 객체(7)에 대한 방사를 위한 X-레이 공급원(3)을 포함한다. 시준창(5)은 X-레이 회절 반사경 또는 X-레이 렌즈와 같이 실질적으로 평면인 X-레이빔을 형성하는 다른 수단에 의해 대체되어질 수 있다.
객체(7)를 통해 전달된 빔은 검출기(9)로 들어간다. 선택적으로, X-레이빔과 정렬되어 검출기(9)에 X-레이빔(1)용 입구를 형성하는 얇은 슬릿 또는 시준창(11)이 제공된다. 입사 X-레이 광자의 주요 파편은 챔버(13), 전극배열부들(17, 18; 21 및 27, 29)을 각각 포함하는 검출기(9)에서 검출된다. 검출기(9)는 전압(Ud)이 인가되어질 수 있는 제 1 전극 배열부들(17, 18)과 제 2 전극 배열부(21) 사이의 측면통로(sideways)로 X-레이빔이 들어가도록 방향설정되어 있다. 전극 배열부들은 서로 평행하게 짧은 거리로 분리되어 있는 것이 바람직하다.
챔버(13)는 변환 및 표류 볼륨을 이루어 기체, 액체 또는 고체일 수 있는 전리성 물질로 충전된다. 챔버(13)는 입사 X-레이빔의 방향으로 분리된 구획들(X1, X2, …, XN, N은 정수임)로 분할되어질 수 있다. 챔버(13) 내로 들어간 방사선은 그 전리성 물질을 전리시키며, 전압(Ud)에 의해 생성된 전기장은 영역(13) 내에 표류장을 일으켜서, 전자들의 표류가 전극(21) 및 애벌런치 증폭 영역 또는 수단(15)으로 향하게 하고 이온들의 표류가 전극(17, 18)으로 향하게 한다. 챔버(13)는 예를 들면, 크립톤 90% 및 이산화탄소 10%의 혼합물 또는 예를 들면, 크세논 80% 및 이산화탄소 20%의 혼합물일 수 있는 기체로 충전되어지는 것이 바람직하다. 이 기체는 가압상태, 바람직하게는 1 내지 20atm 인 것일 수 있다. 이러한 예에서, 검출기는 슬릿형 입구창(33)을 갖는 기체밀폐 하우징(31)을 포함하는데, 이 슬릿형 입구창을 통해, X-레이빔(1)이 검출기로 들어간다. 이 입구창은 방사선 투과성 물질로 만들어진다.
검출기(9)는 방출된 전자들이 전자 애벌란치 증폭 영역으로 향해 표류하여 들어가도록, 바람직하게는 전극 배열부(21)를 통해 애벌란치 증폭 영역을 향해 표류하여 들어가도록 배열되며, 여기에서, 전자들은 전극 배열부(21)와 전극 배열부(27, 29)들 사이에 인가될 수 있는 전압(Ua)에 의해 증가되어질 것이다. 전압(Ua)는, 챔버(13)에서 전극(21)을 통과하는 전자들이 배열부들(27, 29)을 향해 가속되어 전자 증가를 초래하고 이에 따라 다수의 애벌란치 전자가 전자 애벌란치에 의해 유도된 펄스의 검출을 위해 검출기(9)의 판독 배열부를 또한 이루는 전극 배열부(27, 29)에 도달하도록, 선택되어진다. 대안적으로, 판독 배열부는 전극 배열부(27)로부터 분리되어 형성될 수 있다(도 1에는 미도시됨).
또한, 판독 배열부(27, 29)는, 검출된 펄스들의 추가적인 처리를 위해, 적절한 소프트웨어가 구비된 마이크로컴퓨터일 수 있는 신호처리수단(35)에 추가적으로 연결된다. 이러한 처리는 이하에서 상세히 설명될 것이다.
다른 X-레이 광자들에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 펄스들은 개별적으로검출되어질 수 있으며, 그래서, 단일-광자 검출이 달성되어진다. 또한, 펄스의 높이 또는 펄스의 적분값은 입사 광자 에너지에 어느 정도 비례한다. 그래서, 이 장치는 펄스 파생 파라미터, 바람직하게는 펄스 높이 또는 적분된 펄스값에 따라 이러한 펄스를 식별하도록 배열된 처리수단을 포함할 수 있다.
X-레이 공급원(3), 시준창(5), 선택적인 시준창(11) 및 검출기(9)는 예를 들면 지지대(도 1에는 미도시됨)와 같은 적절한 수단에 의해 서로에 대해 연결된 채 고정된다.
X-레이가 전극들에 평행한 방향으로 검출기에 들어갈 때, 검출기는 입사 X-레이 광자들의 주요 파편이 상호작용하여 검출되는 것을 허용하기에 충분히 긴 상호작용 경로를 갖는 것이 용이하게 만들어진다.
다음에, 도 1의 A-A선을 따라 취해진 개략적인 부분확대 횡단면도를 도시한 도 2를 참조하면, 검출기(9)가 보다 상세하게 설명될 것이다. 하지만, 본 발명이 이러한 설계에 한정되지 않는다는 것이 인식되어질 것이다. 예를 들면, 다른 가능한 애벌란치 증폭수단 및 판독 배열부 설계들은 방사선 검출기, 평면 방사선 사진에 이용되는 장치 및 전리 방사선의 검출방법(Radiation detector, an apparatus for use in planar radiography and a method for detecting ionizing radiation)"이라는 명칭으로 1999년 4월 14일 출원된 본 출원인의 계류중인 스웨덴 특허출원 제 9901325-2호에 또한 상세하게 설명되어 있으며, 이 출원은 참조로서 본 명세서에 병합된다.
또한, 애벌란치 증폭수단이 고체-상태의 장치일 수 있거나 또는 액체 증폭영역을 포함할 수 있다는 것이 인식되어질 것이다.
제 1 전극 배열부(17, 18)는 도전층(18) 및 유전체 기재(17)를 포함하여 음극전극이 되고, 제 2 전극 배열부(21)는 또한 애벌란치 음극으로 칭해지며, 제 3 전극 배열부(27, 29)는 애벌란치 도전층 스트립 또는 패드(27) 및 유전체 기재(29)를 포함하여 양극 및 판독 요소들로 된다.
유전체(49)는 애벌란치 음극(21)과 애벌란치 양극(27) 사이에 배열될 수 있다. 이것은, 도 2에 도시된 바와 같이, 음극(21) 및 양극(27)을 수반하는 기체 또는 고체 기재(49)일 수 있다. 음극(21)과 양극(27) 사이에 인가 가능한 전압(Ua)은 바람직하게는 가스 충전된 복수의 애벌란치 증폭영역(53)에 전기장(51)을 생성한다. 애벌란치 영역(53)은 서로 마주하는 애벌란치 음극(21)의 가장자리들 사이 및 그 주변의 영역에 형성되고, 적게나마 애벌란치 음극(21)과 애벌란치 양극(27) 사이에 형성되며, 이 영역에서, 응축된 전기장이 인가된 전압에 의해 발생할 것이다.
인가되는 전압은, 좀더 약한 전기장, 즉 표류장이 챔버(13) 도처에 생성되고 좀 더 강한 전기장이 영역(53)에 생성되도록, 선택된다. 챔버(13) 내에서의 상호작용에 의해 방출된 전자들( 1차 및 2차 전자들)은 표류장으로 인해 애벌란치 증폭수단(15)을 향해 표류할 것이다. 이들 전자는 매우 강한 애벌란치 증폭장으로 들어가서 가속화될 것이다. 가속화된 전자들은 영역(53)들 중 하나에서 다른 물질(예를 들면, 원자, 분자 등)과 서로 상호작용하여 또 다른 전자 이온쌍들이 생성되게 할 것이다. 이렇게 생성된 전자들은 그 애벌란치 증폭장 내에서 또한 가속될 것이며, 새로운 물질과 반복적으로 상호작용하여 또 다른 전자 이온 쌍들이 생성되게 할 것이다. 이러한 과정은 애벌란치 영역 내에서의 전자들의 이동이 애벌란치 영역의 바닥에 위치된 애벌란치 양극(27)을 향하는 동안 계속되며, 이에 따라, 전자 애벌란치가 형성된다.
애벌란치 영역(53)은 음극(21) 내의 개방부들 또는 채널들 및, 만일 존재한다면, 유전체 기재(49) 내의 개방부들 또는 채널들에 의해 형성된다. 개방부들 또는 채널들은 상기로부터 알 수 있는 바와 같이, 예를 들면 원형 또는 정방형이거나 음극(21)의 두 가장자리들 사이에 연속적으로 길게 연장된 임의의 형상일 수 있다. 개방부들 또는 채널들이 상기로부터 알 수 있는 것처럼 원형 또는 정방형인 경우, 이들은 각각의 열이 복수의 개방부들 또는 채널부들을 포함하는 열들로서 배열된다. 복수의 종방향 개방부들 또는 채널들의 열들은 서로 나란하게 형성되고 서로에 대해 또는 입사 X-레이들에 대해 평행하게 형성된다. 선택적으로, 개방부들 또는 채널들은 다른 패턴들로 배열되어질 수 있다.
판독 요소들을 또한 형성하는 도전층 요소들(27)은 애벌란치 영역(53)을 형성하는 개방부들 또는 채널들과 연결되게 배열된다. 바람직하게는 적어도 하나의 요소(27)가 각각의 개방부 또는 채널들에 제공된다. 요소들(27)은 서로에 대해 전기적으로 절연되어 처리수단(도 2에는 미도시됨)에 분리된 채 연결된다.
도 2에 도시된 복수의 판독 요소들(27)을 제공하는 것에 의해, 검출기(9)가 달성되며, 여기에서, 평면 방사선빔(1)의 횡방향으로 분리된 부분들에 의한 전리로부터 주로 얻어질 수 있는 전자 애벌란치들은 분리식으로 검출가능하다. 이로써, 검출기(9)는 1차원 영상을 제공한다(이하에서 추가의 설명을 참조).
전술한 실시예에서는, 음극, 양극 및 판독 배열부들의 특정 위치 및 기하학적 형상들이 설명되어 있다. 하지만, 본 발명과 관련하여 동일하게 매우 적합한 복수의 다른 위치 및 기하학적 형상이 존재한다.
이제, 도 1의 B-B선을 따라 취해진 개략적인 횡단면도를 도시한 도 3을 참조하면, 애벌란치 양극 및 판독 배열부(27, 29)의 바람직한 형태가 설명될 것이다. 도 3에서, 평면 X-레이빔(1)이 또한 표시되며, 상기 빔은 횡방향으로 분리된 부분들(Y1, Y2, …, Yk, K는 정수)로 나누어진다.
배열부는 서로로부터 전기적으로 절연된 유전체 기재(29) 상의 NxK 행렬의 도전성 패드들(27)에 의해 형성되며, 여기에서, 각각의 도전성 패드는, 각각의 패드에서 유도된 펄스들이 개별적으로 검출가능하도록, 처리수단(35)에 개별적으로 연결된다. 행렬 형태로 내에 위치된 패드들(27)은 입사 빔(1)의 방향으로 R1k, R2k, …, RNK(k =1, 2, …, K)에 의해 표시되고 입사 빔의 방향에 수직인 방향으로 Rn1, Rn2, …, RnK(n=1, 2, …, N)에 의해 표시된다. 바람직하게는, 패드들(27)은 도 2에 도시된 개방부들 또는 채널들 또는 개방부들 또는 채널들의 열들 아래에 위치된다.
패드들(27)은 사진석판식 방법 또는 전자형성(electroforming) 등에 의해 형성될 수 있다.
패드들(27)은 각각의 위치에서 입사 X-레이 광자들의 방향에 평행한 방향들로 연장되며, 이는 개선된 공간 분해능, 즉 검출된 영상에서의 시각적 오차 보상을 제공한다. 따라서, X-레이빔(1)이, 실제, 발산하는 한 무리의 광선들일 때, 패드들(27)은 서로에 평행하게 위치되는 것(도 3에 도시된 바와 같이)이 아니라 X-레이들의 공급원(공급원이 점 공급원이라면)와 일치하는 공통의 지점을 가리키는 방향으로(즉, 부채 형상으로) 위치되는 것이 바람직하다.
패드들(27)의 폭 및 이들 사이의 공간의 폭은 바람직한(최적의) 공간 분해능을 얻도록 특정 검출기에 대해 선택되어진다. 일반적인 값은 패드의 폭이 0.01~1mm이고, 패드들 사이의 공간의 폭이 0.01~1mm이다. 입사 빔(1)의 방향에 수직 방향인 패드들의 수(k)는 평면 빔(1)의 바람직한(최적의) 폭을 검출하도록 선택된다. 일반적인 값은 유방 뢴트겐 조영법에 대해서는 20cm이고, 일반적인 X-레이 방사선 사진(예를 들면, 흉부 X-레이)에 대해서는 40cm이다. 하지만, 이 폭은 상당히 작을 수 있으며, 몇몇 경우에서는, 단일의 폭이 좁은 스트립으로 감소될 수 있다.
패드들의 길이는 이하에서 또한 설명될 바람직한(최적의) 스펙트럼 분해능을 얻도록 조정되며, 입사 빔(1)의 방향으로의 패드들의 수(N)는 광대역 빔(1)의 바람직한(최적의) 대역폭을 검출하도록 선택된다. 바람직하게는, 패드들(27)의 길이 및 챔버 구획들(X1, …, XN)의 길이들은 동일하며, 그래서, 패드(Rnk)는 챔버 구획(Xn, 여기서, n=1, 2, …, N) 아래에 직선으로 위치된다. 일반적인 길이의 값은 1~20cm이다.
본 발명에 있어서, 각각의 입사 X-레이 광자가 하나의(또는 그 이상의) 검출기 전극 요소에 하나의 유도펄스를 생기게 하는 것이 일반적이다. 이 펄스들은, 펄스들을 최종적으로 형상화하여 각각의 패드로부터 나온 펄스들을 적분 또는 계산하는 처리 일렉트로닉스 내에서 처리된다.
또한, 본 발명에 있어서, 내부-전자 볼륨들은 매우 얇은 것이 일반적인데, 이는 이온들의 빠른 제거를 초래하여 공간 충전의 축적을 낮게 하거나 없게 한다. 이는 높은 속도로 작동하는 것을 가능하게 한다. 짧은 거리는 또한 낮은 작동 전압초래하고, 이는 가능한 스파크에서 낮은 에너지를 야기하며, 이는 일렉트로닉스를 위해 바람직하다. 또한, 애벌란치 수단에서의 장선(field line)의 집중은 스트리머 형성(streamer formation)을 억제한다. 이것은 스파크에 대한 위험을 감소시킨다.
또한, 이러한 경우에, 형광성의 X-레이 및 장범위 전자들과 같은 원치 않는 방사선 및 전자들을 기하학적으로 식별하는 것이 가능하게 될 것인데, 만약 그렇지 않으면, 저하된 공간 분해능 및 감응성을 초래하게 될 것이다. 그러한 검출은, "전리 방사선 검출 방법, 방사선 검출기 및 평면 빔 방사선 사진에 이용되는 장치(A method for detecting ionizing radiation, a radiation detector and an apparatus for use in planar beam radiography)"라는 명칭으로 1999년 4월 14일 출원된 본 출원인의 계류중인 스웨덴 특허출원 제 9901326-0호와 "전리 방사선의 검출을 위한 검출기 및 방법(Detector and method for detection of ionizing radiation)"이라는 명칭으로 2000년 3월 21일 출원된 본 출원인의 계류중인 스웨덴 특허출원 제 0000957-1호에서, 보다 상세하게 설명되어진다. 이러한 출원들은 참조로서 본 명세서에 병합된다.
모든 실시예들에 대한 대안으로서, 변환 및 표류 갭(볼륨) 내의 전기장은 전자 애벌란치 증폭을 야기하여 예비 증폭 모드에 이용되기에 충분하게 높게 유지될수 있다.
다른 대안으로서, 전극 배열부(21)가 불필요해질 수 있으며, 층(18)과 요소(27) 사이의 전기장이 영역(13)과 영역(53)에 의해 구획형성된 완전한 볼륨 내에서 전자 애벌란치 증폭을 하기에 충분하게 높게 유지될 수 있다.
또한, 모든 전자 표면들은, 측정에 악영향을 끼치거나 검출기의 전자설비를 파괴할 수 있는, 가능한 스파크 내의 에너지를 감소시키도록, 높은 저항성의 또는 반전도성의 물질에 의해 덮여질 수도 있다. 그러한 저항성 층은 "전리 방사선 검출기 및 방사선 사진에 이용되는 장치{Radiation detector and an apparatus for use in radiography}"는 명칭으로 1999년 4월 14일 출원된 본 출원인의 계류중인 스웨덴 특허출원 제 9901327-8호에 또한 설명되어 있다. 이 출원은 참조로서 본 명세서에 병합된다.
이제, 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출을 위한 공정의 개략적인 블록 다이어그램인 도 4를 참조하면, 본 발명의 방법의 단순한 제 1 실시예가 설명될 것이다. 이 방법은 도 1 내지 도 3의 장치의 처리수단(35)에서 실시될 수 있지만, 더욱 단순한 장치가 이용될 수 있다.
판독 배열부(27, 29)에 의해, 도입되는 방사선빔의 방향으로 분리된 챔버(13)의 구획들(X1, X2, …, XN)에서 전리로부터 얻어질 수 있는 전자 애벌란치들 및/또는 상응하게 생성된 이온들은, 단계(61)에서 분리 검출된다. 여기에서, 빔(1)에 수직인 각각의 선에서의 패드들(27)은 패드들(R1, R2, …, RN)의 1차원 배열을 형성하기 위해 함께 그룹화되어질 수 있거나, 또는 선택적으로, 그러한 각각의 선에 있는 오직 하나의 패드가 검출을 위해 이용될 수 있다. 후자의 경우, 어떠한 평면 방사선빔도 요구되지 않는다. 소정의 시간 주기동안 유도된, 그리고 각각의 챔버 구획(X1, X2, …, XN)에서 전리로부터 얻어질 수 있는 펄스들의 수는 SX1, SX2, …, SXN으로 표시된다.
선택적으로, 신호들(SX1, SX2, …, SXN)은 각각의 챔버 구획(X1, X2, …, XN)에서 전리로부터 얻어질 수 있는 적분 신호에 기인한다. 이 적분 신호는 펄스들의 전체 적분값 또는 적분 진폭값의 결과로서 생긴다.
그 다음, 단계(63)에서, 상기 전리성 기체 내의 상기 광대역 방사선의 흡수에 대한 스펙트럼 분해식 흡수 데이타가 제공된다. 상기 흡수 데이타는 각각의 스펙트럼 구성요소(E1,E2, …, EN)에 대한 각각의 챔버 구획(X1, X2, …, Xn) 내에서의 흡수 확률이다. 흡수 확률은, 전리성 물질이 이용된 상태에서, X-레이 광자의 광전효과 및 콤프턴 산란을 위해, 각각의 챔버 구획(X1, X2, …, XN)의 유입되는 방사선의 방향으로의 깊이를 고려하여 조합된 횡단면들로부터 각각 결정되어진다.
그 다음, 단계(65)에서, 상기 광대역 방사선(1)의 다른 스펙트럼 구성요소들(E1, E2, …, EM)에 대한, 그리고 챔버의 상기 분리된 다른 구획들(X1, X2, …, XN)에 대한 무게인자들(W11, W21, …, WM1, W12, W22, …, WM2, …, W1N, W2N, …, WMN)이 흡수 데이타로부터 추론된다. 무게인자들 각각은 각각의 구획(X1, X2,…, XN) 내의 각각의 스펙트럼 구성요소(E1, E2,…,EM)의 광자 플럭스(φ11, φ21, …, φM1, φ12, φ22, …, φM2, …, φ1N, φ2N, …, φMN)에 비례한다. 무게인자들은 예를 들면, 광전효과 및 콤프턴 산란을 포함하는 모든 종류의 감쇄 또는 산란을 고려한 것이다.
최종적으로, 단계(67) 및 단계(69)에서, 챔버의 다른 구획 내에서 전리로부터 주로 얻어질 수 있는 검출 신호(SX1, SX2, …, SXN) 및 무게인자들에 의해, 상기 광대역 방사선의 스펙트럼 구성요소들 각각에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 각각의 신호(SE1, SE2, …, SEN)가 추론된다.
이 추론은, 단계(67)에서 하기 방정식을 구성하고, 단계(69)에서 각각의 신호들(SE1, SE2, …, SEM)에 대해 이 방정식을 풀음으로써 달성된다.
이러한 방식으로, 검출 및 처리는 스펙트럼 분해 신호가 구성요소들을(SE1, SE2, …, SEM) 갖게 한다.
검출된 신호의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는 챔버의 구획 수(N), 즉 빔(1) 방향에서의 검출 지점들의 수와 같거나 또는 이보다 작다.
검출된 신호의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는 특수한 응용에 있어 이용되는 광대역 방사선(1)의 특성에 따라 선택된다. 이하, 도 5a 내지 도 5c에서는, 본 발명을 이용함으로써 검출가능한 세개의 다른 광대역 방사선 스펙트럼이 개략적으로 예시되어 있다.
도 5a에서는, 폭이 넓은 제동 복사, 즉 연속적인 방사 스펙트럼, 및 폭이 좁은 방사 라인을 포함하는 검출기(9)에 입사된 방사선빔의 스펙트럼이 도시되어 있다. 유사하게, 도 5b는 폭이 좁은 방사 라인들이 없고 폭이 넓은 제동 복사 방사라인들을 포함하는 입사 방사선빔의 자외선 스펙트럼을 도시한다. 도 5c는 도 5a와 유사하지만, 도 5c에서, 입사 방사선 빔 스펙트럼은 작은 에너지에 의해서만 분리되는 두개의 폭이 좁은 방사 라인들을 포함한다. 이러한 스펙트럼들은 보통의 X-레이관들로부터 나온 전형적인 출력 스펙트럼들이다.
따라서, 검출된 신호의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는, 스펙트럼의 미세부, 특히 도 5a 내지 도 5c에 도시된 폭이 좁은 공진 피크들 또는 이중 피크들이 분해되도록 하기 위해, 광대역 단면의 스펙트럼에 따라 선택된다.
본 발명의 첫번째 바람직한 변형에 있어서, 상기 검출된 신호의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는 적어도 세개이고, 두번째 바람직한 변형에서, 그 수(M)는 적어도 5개이고, 세번째 바람직한 변형에서, 그 수(M)는 적어도 7개이며, 마지막으로, 네번째 바람직한 변형에서, 그 수(M)는 적어도 9개이다.
챔버의 구획들(X1, X2, …, XN)의 길이는 서로 다를 수 있는데, 예를 들면, 이들 길이는 방사선 빔(1)의 방향으로 증가될 수 있음을 유의해야 한다. 유사하게, 광대역 방사선의 스펙트럼 구성요소들(E1, E2, …, EM)의 스펙트럼 폭은 서로 다를수 있는데, 예를 들면 이들 폭은 에너지 증가를 위해 증가될 수 있다.
다음, 도 6을 참조하면, 도 1 내지 도 3에 도시된 장치의 표류 챔버(13) 내로의 침투 깊이(X)의 함수로서의 검출신호(S)의 일반적인 예시 다이아그램이 도시되어 있다. 이 신호는 도 4의 단계(61)에서 측정되는 것이다. 도시된 경우의 N은 그 신호가 연속신호인 것처럼 보이도록 하기 위해 크게 되어 있음을 유의해야 한다. 하지만, 이 다이아그램이 침투 깊이 범위(즉, 챔버 구획들)의 유한한 수(N)의 각각에 대한 단일 신호값을 포함한다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 7은, X-레이 광자의 일반적인 예시 플럭스를, 예를 들면, 문헌 데이타 또는 수행된 측정값으로부터 얻어진 서로 다른 광자 에너지들(E1, E2, …, EM)에 대한, 도 1 내지 도 3에 도시된 장치의 표류 챔버(13)에 이용된 전리성 기체 내로의 침투 깊이(X)의 함수로서 나타낸 다이아그램이다. 이러한 다이아그램은 도 4의 단계(65)에서 수행된 것과 같은 무게인자들의 추론을 위해 이용된다.
마지막으로, 도 8은, X-레이 공급원과 검출기 사이에 어떠한 객체도 놓여지지 않을 때, 도 4에 개략적으로 도시된 전리 방사선(즉, 도 5a에 도시된 방사선 스펙트럼)의 스펙트럼 분해 검출방법의 제 1 실시예를 이용하는 것에 의해 검출된 광자 에너지(E, 즉, E1, E2, …, EM)의 함수로서의 신호(S, 즉, SE1, SE2, …, SEN)의 예시적인 다이아그램이다.
다음에, 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출을 위한 공정의 개략적인 블록 다이아그램인 도 9를 참조하면, 본 발명의 방법의 제 2 실시예가 설명될 것이다.
단계(71)에서, X-레이 공급원과 검출기 사이에 객체가 있다면 이 객체들은 모두, 검출기(9)가 기준 스펙트럼을 기록할 수 있도록 하기 위해, 제거되어진다. 이것은, 도 4를 참조로 하여 언급되고 도면번호(61~69)로 표시된 것과 같은 검출, 제공, 추론, 형성 및 풀음의 단계를 포함하는 단계(72)를 통해 달성된다. 그 다음, 이 기준 스펙트럼은 단계(73)에서 SEM(REF, m=1, 2, …, M)으로서 저장된다. 이러한 검출 스펙트럼의 예는 도 8에 예시되어 있다.
다음에, 단계(75)에서, 측정될 객체(7)는 X-레이 공급원(3)과 검출기(9) 사이에 놓여지며, 그 다음, 단계(76)에서, 객체(7)를 통해 전달된 방사선의 스펙트럼은 도 4의 단계들(61~69)의 반복에 의해 기록된다. 그 다음, 이 객체 스펙트럼은 단계(77)에서 SEm(obj, m=1, 2, …, M)으로서 저장된다.
최종적으로, 단계(79)에서, 객체(7)에 의한 X-레이 방사선의 스펙트럼 분해 흡수에 대한 흡수 스펙트럼은 신호로서 계산된다.
SEm(abs)=SEm(ref)-SEm(obj)
m=1, 2, …, M.
대안적인 실시예에서, 기준 또는 조정 스펙트럼은 검출기(9)에 의해 측정되지 않고, 예를 들어, 다른 장치에 의해 측정되는 것과 같은 다른 방식으로 제공되거나 문헌 데이타로부터 제공된다.
도 10은, 본 발명에 따라 객체, 예를 들면 인체 일부가 X-레이 공급원과 검출기 사이에 놓여질 때, 광자 에너지(E, 즉, E1, E2, …, EM)의 함수로서의검출신호{S(obj), 즉, SE1(obj), SE2(obj), …, SEM(obj)}의 예시적인 다이아그램이다.
도 11은, 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출 방법의 제 2 실시예를 이용하여 검출된 광자 에너지(E, E1, E2, …, EM)의 함수로서의, 객체 내의 흡수율(A, 즉, A1, A2, …, AM)의 예시적인 다이아그램이다.
다음, 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출을 위한 공정의 개략적인 블록 다이아그램인 도 12를 참조하면, 본 발명 방법의 제 3 실시예가 도시되어 있다.
이 방법은, 단계(81)에서, 각각의 구획(Xn) 내에서 횡방향으로 각각 분리된 부분(Yk)에 의한 전리로부터 주로 얻어질 수 있는 신호들(즉, 예를 들면, 검출된 펄스들의 수; SXn, Yk, n=1, 2, …, N 그리고 k=1, 2, …, K)을 분리 검출하기 위해, 도 1 내지 도 3을 참조로 하여 설명된 검출기(9)와, 도 3에서 표시된 횡방향으로 분리된 부분들(Y1, Y2, …, Yk)을 갖는 평면 방사선 빔(3)을 이용한다.
다음, 단계(83)에서, 상기 전리성 기체 내의 상기 광대역 방사선의 흡수에 대한 스펙트럼 분해 흡수 데이타가 도 4의 단계(63)와 유사하게 제공된다. 이 흡수 데이타는, 단계(85)에서, 광대역 방사선(1)의 서로 다른 스펙트럼 구성요소들(E1, E2, …, EM)에 대한 그리고 챔버의 서로 다른 분리된 구획들(X1, X2, …, Xn)에 대한, 무게 인자들(W11, W21, …, WM1, W12, W22, …, WM2, …, W1N, W2N, …, WMN)을 추론하는데 이용되며, 이러한 단계는 도 4의 단계(65)와 본질적으로 같다. 각각의 무게 인자(Wmn, m=1, …, M 그리고 n=1, …, N)는, 종전과 같이, 각각의 구획(Xn) 내의 각각의 스펙트럼 구성요소(Em)의 각각의 광자 플럭스(□mn)에 비례한다.
그 다음, 단계(87) 및 단계(89)에서, 검출된 신호들(SXn, Yk, n=1, 2, …, N 그리고 k=1, 2, …, K) 및 상술한 무게인자들에 의해, 상기 광대역 방사선의 횡방향으로 각각 분리된 부분들의 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 주로 얻어질 수 있는 각각의 신호들(SXn, Yk,n=1, 2, …, N 그리고 k=1, 2, …, K)이 추론되어진다.
이 추론은 단계(87)에서 하기 방정식을 구성하고, 단계(89)에서 각각의 신호들(SEm,YK, m=1, …, M 그리고 k=1, …, K)에 대해 이 방정식을 풀음으로써 달성된다
여기에서, n=1, 2, …, N 이고 k=1, 2, …, K이다.
이러한 방식으로, 검출 및 처리는 스펙트럼 및 공간 분해된 신호로 되게 한다. 이 신호는 하나의 축선 상에 거리로서 그리고 다른 하나의 축선 상에 에너지로서 2차원 디스플레이 상에 나타내질 수 있다.
도 1에 도시된 검출기 시스템은 객체(7)를 가로질러 주사되어 2차원 영상으로 되게 한다. 이 때, 이러한 영상 내의 모든 단일 화소는 방사선의 스펙트럼 정보를 포함한다. 유사하게, 이러한 영상 내의 각각의 화소는 각각의 화소를 흐리게 하는 객체의 부분에 대한 스펙트럼 흡수정보를 내포한다. 이 영상은 예를 들면, 평균 에너지 또는 평균 흡수 에너지가 서로 다른 컬러 또는 그레이 스케일로 보여질 수 있는 2 차원 디스플레이 상에 표시되어질 수 있다.
다음, 본 발명 방법의 제 4 실시예가 설명될 것이다. 이러한 방법은 도 9의 단계(79)에서 계산되는 것과 같은 객체에 의한 X-레이 방사선의 스펙트럼 분해 흡수에 대한 흡수 스펙트럼, 즉
SEm(abs)=SEm(ref)-SEm(obj) (여기에서, m=1, 2, …, M임)
으로부터 시작한다.
SEm(ref)은 본 발명의 검출기에 의해 측정되어질 수 있거나 , 예를 들면, 다른 장치에 의해 측정되는 것과 같은 다른 방식으로 측정되어 제공되거나 문헌 데이타로부터 제공될 수도 있다.
이 때, 객체는 서로 다른 공지의 물질 또는 요소들(M1, M2, …, ML)의 수(L)로 이루어진다고 가정되어진다. 이러한 물질 또는 요소들(ML)의 각각은 에너지 종속 흡수 계수, 즉 (단위길이 당) 흡수율(Al=Al(E), l=1,2, …, L)을 갖는다. 이것을 E의 불연속 값, 즉, E1, E2, …, EM으로 변환하면, Al=Al1,Al2, …, AlM이 된다(l=1,2, …, L).
예를 들면, 공지되거나 어떠한 공지의 방식으로 측정된 이러한 흡수값이 제공된다고 가정하면, 하기 방정식을 구성하는 것이 가능하다.
여기에서, Cl은 방사선빔이 통과하는 객체 내의 물질 또는 요소(1)의 총량, 즉 두께 또는 길이이다.
Cl:S에 대한 방정식을 풀음으로서, 측정될 객체 내의 서로 다른 물질 또는 요소들의 농도를 측정하는 것이 가능하다.
이러한 본 발명의 방법의 제 4 실시예는 객체 내의 다양한 물질 또는 요소의 내용물을 측정하는 다중점 측정기술을 이루기 위해 본 발명 방법의 제 3 실시예와 조합될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
이 방법은 예를 들면 인체 내의 뼈, 조직, 지방 등을 측정하는 방사선학 분야 또는 예를 들면, 소세지 제품 내의 지방 및 고기 등의 내용물을 측정하는 식품 공업 분야에 응용될 수 있다.
또한, 이 방법은 예를 들면, 인체의 다른 부분들 내에서 대조되는 용액의 농도를 측정하는데 또한 이용될 수 있다.
본 발명이 다양한 방법으로 변형될 수 있음은 자명할 것이다. 이러한 변형은 본 발명의 범위로부터 벗어나는 것으로서 간주되지 않는다. 당업자에게 자명한 그러한 모든 변경들은 첨부된 청구항의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (47)

  1. 전리성 물질로 충전된 챔버(13)를 포함하며, 제 1 전극 배열부(17, 18) 및 제 2 전극 배열부(27, 29), 방사선 입구(33), 전자 애벌란치 증폭수단 및 판독 배열부(29)를 포함하는 검출기에서의 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출 방법으로서,
    전리성 물질의 전리를 위해, 상기 제 1 및 제 2 전극 배열부들 사이의 챔버 내로, 광대역의 방사선 스펙트럼을 포함하는 방사선 빔(1)을 상기 제 1 및 제 2 전극 배열부에 평행하게 도입하는 단계와,
    전리 중에 발생되는 전자들의 애벌란치 증폭단계를 포함하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법에 있어서,
    상기 판독 배열부(27, 29)에 의해, 상기 도입된 방사선빔의 방향으로 분리된 챔버의 구획들(X1, X2, …, XN)에서 전리로부터 얻어질 수 있는 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SX1,SX2, …, SXN), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들(SX1,SX2, …, SXN) 양자 모두를 분리 검출하는 단계와;
    상기 전리성 물질 내에서의 상기 광대역 방사선의 흡수에 대한 스펙트럼 분해 흡수 데이타를 제공하는 단계와;
    상기 흡수 데이타로부터, 상기 광대역 방사선(1)의 서로 다른 스펙트럼 구성요소들(E1, E2, …, EM)에 대한, 그리고 상기 챔버의 상기 분리된 다른 구획들(X1,X2, …, XN)에 대한, 무게인자들(W11, W21, …, WM1, W12, W22, …, WM2, …, W1N, W2N, …, WMN)을 추론하는 단계와;
    상기 챔버의 서로 다른 구획들에서 전리로부터 얻어질 수 있는 상기 검출된 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SX1,SX2, …, SXN), 또는 상기 검출된 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들(SX1,SX2, …, SXN) 양자 모두와, 상기 무게인자들에 의해, 상기 광대역 방사선의 상기 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 각각의 검출된 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SE1,SE2, …, SEN), 또는 각각의 검출된 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들(SE1,SE2, …, SEN) 양자 모두를 추론하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 무게인자들의 각각은 각각의 구획(X1, X2, …, XN)에서의 각각의 스펙트럼 구성요소들(E1, E2, …, EM)의 광자 플럭스(φ11, φ21, …, φM1,φ12,φ22, …, φM2, …, φ1N, φ2N, …, φMN)에 비례하는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 상기 각각의 스펙트럼구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 각각의 검출된 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SE1, SE2, …, SEM), 또는 각각의 검출된 전자 애벌란치들 및 이와 상응하에 생성된 이온들(SE1, SE2, …, SEM) 양자 모두는 하기 방정식을 풀음으로써 추론되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는 상기 챔버의 구획들의 수(N)와 같은 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해검출방법.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는 상기 챔버의 구획들의 수(N)보다 적은 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는 적어도 두개인 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는 적어도 세개인 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  8. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는 적어도 다섯개인 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  9. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는 적어도 일곱개인 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  10. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는, 상기 스펙트럼의 미세부, 특히 폭이 좁은 공진 피크 또는 이중 피크가 분해되도록 하기 위해, 상기 광대역 방사선의 스펙트럼에 따라 선택되어지는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전리성 물질은 기체, 액체 또는 고체인 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 전리성 물질은 불활성 기체, 바람직하게는 크립톤또는 크세논을 포함하는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자들은 기체, 액체 또는 고체 물질 내에서 증폭된 애벌란치인 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 전자들은 불활성 기체, 바람직하게는 크립톤 또는 크세논을 포함하는 물질 내에서 증폭된 애벌란치인 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 챔버의 상기 구획들(X1, X2, …, XN)의 길이는 서로 다른 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 상기 스펙트럼 구성요소들(E1, E2, …, EM)의 스펙트럼 폭은 서로 다른 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  17. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 챔버의 분리된 구획들(X1, X2, …, XN)에서 전리로부터 얻어질 수 있는 전자 애벌란치들 , 이와 상응하게 생성된 이온들(SX1, SX2, …, SXN), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들(SX1, SX2, …, SXN) 양자 모두는 상기 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들 또는 상기 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두에 의해 유도된 펄스들의 계산을 통해 분리 검출되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  18. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 챔버의 분리된 구획들(X1, X2, …, XN)에서 전리로부터 얻어질 수 있는 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SX1, SX2, …, SXN), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들(SX1, SX2, …, SXN) 양자 모두는 상기 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들, 또는 상기 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두에 의해 유도된 펄스들의 적분을 통해 분리 검출되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 검출방법.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 펄스들의 적분은 펄스 증폭값들의 합계인 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 검출방법.
  20. 제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 상기 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 상기 추론된 각각의 검출 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SE1, SE2, …, SEM), 또는 각각의 검출 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들(SE1, SE2, …, SEM) 양자 모두는 공지된 기준 스펙트럼을 이용함으로써 추가적으로 조정되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 검출방법.
  21. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평면 방사선 빔(1)을 상기 챔버 내로 도입하는 단계와, 상기 판독 배열부(29)에 의해, 상기 평면 방사선빔의 횡방향으로 분리된 부분들(Y1, Y2, …, Yk)에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SY1, SY2, …, SYK) 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들(SY1, SY2, …, SYK) 양자 모두를 분리 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 평면 방사선빔의 각각의 횡방향으로 분리된 부분(Y1, Y2, …, Yk)에 대해,
    상기 판독 배열부(29)에 의해, 상기 도입된 방사선빔의 방향으로 분리된 구획들(X1, X2, …, XN)에서 전리로부터 얻어질 수 있는 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SXn, Yk, n=1, 2, …, N 그리고 k=1, 2, …, K), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두를 분리 검출하는 단계와;
    상기 챔버의 서로 다른 구획들로부터 얻어질 수 있는 상기 검출된 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SXn, Yk, n=1, 2, …, N 그리고 k=1, 2, …, K), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두, 그리고 상기 무게 인자들에 의해, 상기 광대역 방사선의 상기 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 각각의 검출된 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SEm, Yk, m=1, 2, …, M 그리고 k=1, 2, …, K), 또는 각각의 검출된 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두를 추론하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  23. 제 1항 내지 제 20항에 있어서, 상기 방사선 빔(1)은, 상기 챔버에 도입되기에 앞서, 객체를 통해 전달되거나 상기 객체를 반사하는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 광대역 방사선의 각각의 스펙트럼 구성요소의 값이 제공되며,
    상기 광대역 방사선의 상기 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 상기 추론된 각각의 검출된 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SE1, SE2, …, SEM), 또는 각각의 검출된 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두는 각각의 스펙트럼 구성요소의 상기 제공된 값으로부터 뺄셈되며, 이로써 상기 객체에 의한 X-레이 방사선의 스펙트럼 분해 흡수에 대한 흡수 스펙트럼을 산출하는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  25. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,
    2회 반복되며
    그 중 1회는 상기 방사선 빔(1)이, 상기 챔버 내에 도입되기에 앞서, 측정될 객체(7)를 통해 전달되거나 상기 객체를 반사하며,
    그 중 1회는 상기 방사선 빔(1)이, 상기 객체를 통해 전달되거나 상기 객체를 반사하지 않고서, 상기 챔버 내로 도입되어지며,
    앞선 상기 객체를 통한 전달 또는 상기 객체에 대한 반사로써 상기 광대역 방사선의 상기 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 상기 추론된 각각의 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들, 또는 각각의 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두를 앞선 상기 객체를 통한 전달 또는 상기 객체에 대한 반사 없이 상기 광대역 방사선의 상기 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 상기 추론된 각각의 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들, 또는 각각의 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두로부터 뺄셈을 하여, 상기 객체에 의한 X-레이 방사선의 스펙트럼 분해 흡수에 대한 흡수 스펙트럼을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  26. 제 24항 또는 제 25항에 있어서,
    상기 방사선빔은 상기 객체를 통해 전달됨으로써 상기 객체와 상호작용하며, 상기 방법은
    상기 객체를 이루는 서로 다른 요소들(M1, M2, …, ML)의 수(L)를 인식하는 단계와;
    상기 요소들(Ml,l=1, …, L)의 각각에 대해, 단위 길이 당 광자 에너지 종속값들(Aml, m=1, 2, …, M)을 제공하는 단계와;
    -상기 객체에 의한 X-레이 방사선의 스펙트럼 분해 흡수에 대하여 상기 산출된 흡수 데이타 및 상기 제공된 단위길이 당 광자 에너지 종속 흡수값들(Aml, m=1, 2, …, M)에 의해, 상기 방사선빔이 전달 통과되는 상기 요소들의 각각의 총량(Cl, l=1, 2, …, L)을 추론하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 방사선빔이 전달 통과되는 각각의 상기 요소들의 총량(Cl, l=1, 2, …, L)은 하기 방정식을 풀음으로써 추론되며,
    여기에서, SEm(abs, m=1, 2, …, M)는 상기 객체에 의한 X-레이 방사선의 스펙트럼 분해 흡수에 대한 상기 산출된 흡수 스펙트럼인 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 산출방법.
  28. 전리성 물질로 충전된 챔버(13)를 포함하고, 제 1 전극 배열부(17, 19) 및 제 2 전극 배열부(27, 29), 방사선 입구(33), 전자 애벌란치 증폭수단, 판독 배열부(29, 29) 및 처리수단(35)을 포함하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해용 장치로서,
    광대역의 방사선 스펙트럼을 포함하는 방사선빔(1)은, 상기 전리성 물질의 전리를 위해, 상기 제 1 및 제 2 전극 배열부들 사이의 챔버 내로, 상기 제 1 및 제 2 전극 배열부에 평행하게 게재 가능하며,
    상기 애벌란치 증폭수단은 전리화 중에 생성된 전자들을 증폭시키도록 배열되는 전리 방사선의 스펙트럼 분해용 장치에 있어서,
    상기 판독 배열부(27, 29)는 상기 도입된 방사선빔의 방향으로 분리된 챔버의 구획들(X1, X2, …, XN)에서 전리로부터 얻어질 수 있는 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SX1,SX2, …, SXN), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게생성된 이온들 양자 모두를 분리 검출하도록 배열되며,
    상기 처리수단은,
    (i)상기 전리성 물질 내에서의 상기 광대역 방사선의 흡수에 대한 스펙트럼 분해 흡수 데이타를 유지하도록,
    (ii)상기 흡수 데이타로부터, 상기 광대역 방사선(1)의 다른 스펙트럼 구성요소들(E1, E2, …, EM)에 대한, 그리고 상기 챔버의 상기 분리된 서로 다른 구획들(X1, X2,..., XN)에 대한, 무게인자들(W11, W21, …, WM1, W12, W22, …, WM2, …, W1N, W2N, …, WMN)을 추론하도록,
    (iii)상기 챔버의 서로 다른 구획들에서 전리로부터 얻어질 수 있는 상기 검출된 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SX1,SX2, …, SXN), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두, 그리고 상기 무게인자들에 의해, 상기 광대역 방사선의 상기 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 상기 검출된 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SE1,SE2, …, SEN), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두를 추론하도록,
    배열되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  29. 제 28항에 있어서, 상기 무게인자들의 각각은 각각의 구획(X1, X2, …, XN)에서의 각각의 스펙트럼 구성요소들(E1, E2, …, EM)의 광자 플럭스(φ11, φ21, …, φM1,φ12,φ22, …, φM2, …, φ1N, φ2N, …, φMN)에 비례하는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  30. 제 28항 또는 제 29항에 있어서, 상기 처리수단은 상기 광대역 방사선의 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 각각의 검출된 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SE1, SE2, …, SEM), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두를 하기 방정식을 풀음으로써 추론하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  31. 제 28항 내지 제 30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는 상기 챔버의 구획들의 수(N)와 같은 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  32. 제 28항 내지 제 30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 스펙트럼 구성요소들의 수(M)는 상기 챔버의 구획들의 수(N)보다 적은 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  33. 제 28항 내지 제 32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전리성 물질은 기체, 액체 또는 고체인 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  34. 제 33항에 있어서, 상기 전리성 물질은 불활성 기체, 바람직하게는 크립톤 또는 크세논을 포함하는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  35. 제 28항 내지 제 34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자들은 기체, 액체 또는 고체 물질 내에서 증폭된 애벌란치인 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  36. 제 35항에 있어서, 상기 전자들은 불활성 기체, 바람직하게는 크립톤 또는 크세논을 포함하는 물질 내에서 증폭된 애벌란치인 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  37. 제 28 내지 36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 챔버의 상기 구획들(X1, X2, …, XN)의 길이들은 서로 다른 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  38. 제 28항 내지 제 37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광대역 방사선의 상기 스펙트럼 구성요소들(E1, E2, …, EM)의 스펙트럼 폭들은 서로 다른 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  39. 제 28항 내지 제 38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 챔버의 분리된 구획들(X1, X2, …, XN)에서 전리로부터 얻어질 수 있는 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SX1, SX2, …, SXN), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두를 상기 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들, 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두에 의해 유도된 펄스들의 계산을 통해 분리 검출하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  40. 제 28항 내지 제 39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 챔버의 분리된 구획들(X1, X2, …, XN)에서 전리로부터 얻어질 수 있는 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SX1, SX2, …, SXN), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두를 상기 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들, 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두에 의해 유도된 펄스들의 적분을 통해 분리 검출하도록 배열되는 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 검출용 장치.
  41. 제 40항에 있어서, 펄스 증폭값들의 합계에 의해 그 펄스들을 적분하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 검출용 장치.
  42. 제 28항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서, 평면 방사선 빔(1) 형태의 방사선빔은 상기 챔버 내로 게재 가능하며, 상기 판독 배열부(29)는 상기 평면 방사선빔의 횡방향으로 분리된 부분들(Y1, Y2, …, Yk)에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SY1, SY2, …, SYK), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두의 분리 검출을 위해 배열되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 검출용 장치.
  43. 제 42항에 있어서,
    상기 판독 배열부(29)는, 상기 평면 방사선빔의 각각의 횡방향으로 분리된 부분(Y1, Y2, …, Yk)에 대해, 상기 도입된 방사선빔의 방향으로 분리된 구획들(X1, X2, …, XN)에서 전리로부터 얻어질 수 있는 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SXn,Yk, n=1, 2, …, N 그리고 k=1, 2, …, K), 또는 전자 애벌란치들 및이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두의 검출을 위해 배열되며,
    상기 처리수단은, 상기 평면 방사선빔의 각각의 횡방향으로 분리된 부분(Y1, Y2, …, Yk)에 대해, 상기 챔버의 다른 구획들로부터 얻어질 수 있는 상기 검출된 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SXn,Yk,n=1, 2, …, N 그리고 k=1, 2, …, K), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두, 그리고 상기 무게 인자들에 의해, 상기 광대역 방사선의 상기 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 각각의 검출된 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SEm,Yk, m=1, 2, …, M 그리고 k=1, 2, …, K), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두를 추론하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  44. 제 28항 내지 제 41항에 있어서, 상기 방사선 빔(1)은, 상기 챔버에 도입되기에 앞서, 객체를 통해 전달되거나 상기 객체를 반사하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  45. 제 44항에 있어서, 상기 처리수단은
    상기 광대역 방사선의 각각의 스펙트럼 구성요소의 값이 제공되게 유지시키도록,
    상기 광대역 방사선의 상기 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 상기 추론된 각각의 검출 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들(SE1, SE2, …, SEM), 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두를 각각의 스펙트럼 구성요소의 상기 제공된 값으로부터 뺄셈하여, 이로써 상기 객체에 의한 X-레이 방사선의 스펙트럼 분해 흡수에 대한 흡수 스펙트럼을 산출하도록,
    배열되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
  46. 제 28항 내지 제 41항 중 어느 한 항에 있어서,
    2회 검출하도록 배열되며,
    그 중 1회는, 상기 방사선 빔(1)이, 상기 챔버 내에 도입되기에 앞서, 측정될 객체(7)를 통해 전달되거나 상기 객체를 반사하며,
    그 중 1회는, 상기 방사선 빔(1)이, 상기 객체를 통해 전달되거나 상기 객체를 반사하지 않고서, 상기 챔버 내로 도입되어지되, 상기 처리수단은,
    앞선 상기 객체를 통한 전달 또는 상기 객체에 대한 반사로써 상기 광대역 방사선의 상기 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 얻어질 수 있는 상기 추론된 각각의 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들, 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두를, 앞선 상기 객체를 통한 전달 또는 상기 객체에 대한 반사 없이 상기 광대역 방사선의 상기 각각의 스펙트럼 구성요소에 의한 전리로부터 이끌어내질 수 있는 상기 추론된 각각의 전자 애벌란치들, 이와 상응하게 생성된 이온들, 또는 전자 애벌란치들 및 이와 상응하게 생성된 이온들 양자 모두로부터 뺄셈을 하여, 상기 객체에 의한 X-레이 방사선의 스펙트럼 분해 흡수에 대한 흡수 스펙트럼을 산출하도록
    배열되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출방법.
  47. 제 45항 또는 제 46항에 있어서,
    상기 방사선 빔은 상기 객체를 통해 전달됨으로써 상기 객체와 상호작용하도록 배열되며,
    상기 처리수단은, 또한,
    상기 객체를 이루는 다른 요소들(M1, M2, …, ML)의 수(L)의 일치를 유지시키도록,
    상기 요소들(M1, M2,, …, ML)의 각각에 대해, 광자 에너지 종속 흡수-당-길이-단위 값들(Aml, m=1, 2, …, M)을 유지시키도록,
    상기 객체에 의한 X-레이 방사선의 스펙트럼 분해 흡수에 대한 상기 산출된 흡수 스펙트럼 및 상기 제공된 단위길이 당 광자 에너지 종속값들(Aml, m=1, 2, …, M)에 의해, 상기 방사선빔이 전달 통과되는 상기 요소들의 각각의 총량(Cl, l=1, 2, …, L)을 추론하도록,
    배열되는 것을 특징으로 하는 전리 방사선의 스펙트럼 분해 검출용 장치.
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