NL8301094A - Stralingsdetector. - Google Patents
Stralingsdetector. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8301094A NL8301094A NL8301094A NL8301094A NL8301094A NL 8301094 A NL8301094 A NL 8301094A NL 8301094 A NL8301094 A NL 8301094A NL 8301094 A NL8301094 A NL 8301094A NL 8301094 A NL8301094 A NL 8301094A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- detector
- radiation
- detector element
- slots
- base plate
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 49
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 17
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 14
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 238000004347 surface barrier Methods 0.000 description 2
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/115—Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2921—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
- G01T1/2928—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras using solid state detectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J47/00—Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
- H01J47/02—Ionisation chambers
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Description
-1- 23096/JF/tj
Korte aanduiding: Stralingsdetector.
De uitvinding heeft betrekking op een stralingsdetector, omvattende een tweetal ondersteuningsonderdelen,die in de richting loodrecht op in-5 vallende straling op afstand van elkaar zijn geplaatst en elk zijn voorzien van een voorzijde, die ligt tegenover het andere ondersteuningson- j derdeel en een aantal sleuven, die in de voorzijde zijn gesneden, welke sleuven op vooraf bepaalde intervallen langs een boog, waarvan het midden ! een stralingsbron is, naast elkaar zijn geplaatst, welke sleuven zich langs i 10 de invallende stralen uitstrekken en in lijn liggen met de sleuven van het j andere ondersteuningsonderdeel en een aantal detectoreenheden, die worden '
ondersteund door de ondersteuningsonderdelen en naast elkaar zijn geplaatst langs de boog, waarbij elk van de detectoreenheden is voorzien van een de- I
tectorelement voor het omzetten van een hoeveelheid invallende straling 15 in een electrisch signaal en een basisplaat, die is bevestigd aan het de-tectorelement en is voorzien van een signaalleiding,en een aardleiding die beide electrisch zijn verbonden met het detectorelement.
In het algemeen heeft deze uitvinding betrekking op een stralingsdetector en in het bijzonder op een array type detector voor een gecompu-20 teriseerde tomografie-aftastinrichting.
Straling, zoals röntgenstraling of gammastraling wordt gebruikt in onderzoeksapparaten en in meetapparaten, die worden gebruikt op medisch gebied, technisch gebied en andere gebieden. Teneinde de nauwkeurigheid van het onderzoeken of meten te vergroten, is een nauwkeurige detectie 25 van de stralingsdosis vereist. In het bijzonder in röntgenstraling-gecom-puteriseerde tomografie (hierna afgekort ”CTH), is het voor een röntgen-stralingsdetector noodzakelijk naukeurig de intensiteit van röntgenstralen die door het levende lichaam passeren te detecteren.
Meer en meer vaste stof röntgenstralendetectoren worden nu ! 30 gebruikt in plaats van gastype röntgenstralendetectoren. Een gastype ; röntgenstralendetector heeft een gasachtig fotogeleidend medium, zoals ! xenongas, waarvan de geleidbaarheid varieert met de daardoor passerende dosis röntgenstraling en heeft dus een omhulsel voor het bevatten van een dergelijk gasachtig fotogeleidend medium. De röntgenstralingsgasdetec- ! 35 tor, die is voorzien van een dergelijk omhulsel heeft een gecompliceerde opbouw. Bovendien is de röntgenstralingsabsorptie-efficiéntie laag. De röntgenstralingsabsorptie-efficiSntie wordt beïnvloed door de trilling van een detector en fluctueert door de trilling. Daarentegen is een 8301094 i -. % % -2- 23096/JF/tj 4ft vaste stof röntgenstralingsdetector met een geheugeninrichting in verschillende opzichten voordelig.
Allereerst is deze klein en eenvoudig. Ten tweede kunnen de detec-torelementen ervan op korte intervallen worden ingericht, waardoor dus 5 een compact array wordt verkregen. Ten derde heeft deze een hoge röntgen-stralingsabsorptie-efficientie en kan dus de röntgenstralingsdosis zeer nauwkeurig detecteren. Ten vierde is het verband tussen de röntgenstralingsdosis die deze ontvangt en een electrisch signaal dat daardoor wordt opgewekt zeer lineair. Ten vijfde is het verschil in fotogevoeligheid tussen de de-10 tectorelementen gering.
Elk van de detectorelementen dient echter nauwkeurig te worden gepositioneerd met betrekking tot de invallende röntgenstraling. Anders kan de vaste stof röntgenstralingsdetector de röntgenstralingsdosis niet nauwkeurig genoeg detecteren om effectief te worden gebruikt in röntgenstra-15 lings CT.Wanneer in het bijzonder de as van elk deteetorelement, dat een rechthoekig onderdeel is, helt met betrekking tot een invallende röntgenstraal, zal de röntgenstraal langs een langere weg door het element passeren dan anders en het element zal meer electro-gatparen opwekken dan anders, rfaardoor een foutief electrisch signaal wordt opgewekt.
20 Tot nu toe heeft geen enkele bekende vaste stof röntgenstralings detector type elementen die zo precies zijn gepositioneerd met betrekking tot invallende röntgenstraling en die zo dicht op elkaar zijn ingericht dat deze effectief kunnen worden toegepast in een röntgenstralings CT af-tastinrichting.
25 Een oogmerk van de onderhavige uitvinding is te voorzien in een stralingsdetector, waarvan de stralingselementen precies zijn gepositioneerd met betrekking tot de invallende straling.
Een ander oogmerk van de uitvinding is te voorzien in een stralingsdetector met detectorelementen die op korte intervallen zijn ingericht, 30 teneinde te voorzien in hoge-dichtheidsinformatie.
Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is te voorzien in een stralingsdetector die eenvoudig is en een stralingsdosis nauwkeurig kan detecteren.
De uitvinding voorziet hiertoe in een inrichting van de in de aan-35 hef genoemde soort, die het kenmerk heeft, dat elk van de detectoreenheden is voorzien van een vasthoudonderdeel dat het deteetorelement en een tweetal inbrenggedeelten omvat, die zijn geplaatst op een lijn,die loodrecht staat op de invallende straling en welke zijn bevestigd in resp. een sleuf van 8301094 « -Λ -3- 23096/JF/tj een van de ondersteuningsonderdelen en de overeenkomstige sleuf van het andere ondersteuningsonderdeel.
Volgens de onderhavige uitvinding is voorzien in een straling3de-tector die een tweetal ondersteuningsonderdelen omvat, die in de richting 5 loodrecht op de invallende straling op afstand van elkaar zijn geplaatst en een aantal detectoreenheden, die door de ondersteuningsonderdelen worden ondersteund en naast elkaar zijn geplaatst langs een boog, waarvan het midden een stralingsbron is. Elk van de ondersteuningsonderdelen heeft een voorzijde, die ligt tegenover het andere ondersteuningsonderdeel en een 10 aantal in de voorzijde gesneden sleuven, die in lijn liggen met de sleuven van het andere ondersteuningsonderdeel. Elk van de detectoreenheden omvat een detectorelement voor het omzetten van een hoeveelheid invallende straling in een electrisch signaal, een aan het detectorelement bevestigde basis- ! plaat, die is voorzien van een signaalleiding en een aardleiding, die bei- | j 15 de electrisch zijn verbonden met het detectorelement en een vasthoudonder-deel, dat het detectorelement vasthoudt en is voorzien van een tweetal in-brenggedeelten. De inbrenggedeelten van elk vasthoudonderdeel is geplaatst op een lijn die loodrecht staat op de invallende straling en zijn beves-. tigd in respectievelijk een sleuf van een van de ondersteuningsonderdelen 20 en een sleuf van het andere ondersteuningsonderdeel. De sleuven van elk ondersteuningsonderdeel zijn naast elkaar geplaatst op vooraf bepaalde intervallen langs de boog en strekken zich langs de invallende straling uit.
De uitvinding zal nu aan de hand van een voorkeursuitvoeringsvorm 25 en onder verwijzing naar de tekening nader worden toegelicht, in welke tekening: fig. 1 een zijaanzicht is van een van de detectoreenheden van een halfgeleider-stralingsdetector volgens de onderhavige uitvinding, waar- j
door een zijde van de detectoreenheid wordt getoond; I
30 fig. 2 een zijaanzicht van een detectoreenheid is, die de andere zijde van de eenheid toont; fig. 3 een aanzicht in doorsnede is, genomen langs de lijn III-III in fig. 1; fig. 4 een zijaanzicht is van de halfgeleider-stralingsdetector 35 zoals gezien vanaf de röntgenstnalingsbron; en fig. 5 een bovenaanzicht van de halfgeleider-stralingsdetector is, die de stand laat zien van de detector met betrekking tot de röntgenstra-lingsbron van een röntgen CT aftastinrichting.
8301094 ί , *· -4- 23096/JF/tj
Fig. 1 tot 3 tonen een van de deteetoreenheden 1 van een halfge-leider-stralingsdetector volgens de onderhavige uitvinding. De detectoreen-heid 1 omvat een halfgeleider-detectorelement 2, een basisplaat 4 en een vasthoudocgaan 12. Het detectorelement 2 is een rechthoekige plaat met 5 een breedte van 15 mm en een vlak oppervlak. Het detectorelement 2 is vervaardigd van halfgeleidermateriaal zoals Si, Ge, CdTejHglg of GaAs. Wanneer dit is vervaardigd van êén-kristal silicium zal het element 2 een p-geleidingstype of een n-geleidingstype hebben, afhankelijk van de daarin gedoteerde doteerstof.
10 De basisplaat 4 is een dunne rechthoekige isolerende plaat, ver vaardigd uit met vezelglas versterkt plastic (FRP) of dergelijke. De basisplaat 4 heeft een verbindingsgedeelte 4a en een ondersteuningsgedeel-te 4b. Het ondersteuningsgedeelte 4b ondersteunt het halfgeleider-detectie-element 4. Vier uitsteeksels 4c en een ander uitsteeksel 4d strekken zich uit 15 vanaf een rand van het verbindingsgedeelte 4a. Het ondersteuningsgedeelte 4b heeft een rechthoekige inkeping 3, die zich in hoofdzaak naar het middengedeelte van de plaat 4 uitstrekt en die iets groter is dan het halfgeleider-detectorelement 2. Een signaalleidingselectrode 5 is gevormd op een oppervlak van de basisplaat 4. Deze strekt zich uit van een van de 20 uitsteeksels 4c en vertakt in twee gedeelten, die zich uitstrekken langs de rechthoekige inkeping 3, zoals getoond in fig. 1. Zoals te zien in fig. 2 is een aardleidingselectrode 6, die is gevormd zoals de signaalleidingselectrode 5 gevormd op het andere oppervlak van de basisplaat 4. De electrode 6 strekt zich uit van het uitsteeksel 4d en vertakt in twee gedeel-25 ten, die zich uitstrekken langs de rechthoekige inkeping 3, zoals getoond in fig. 2. Beide electroden 5 en 6 zijn vervaardigd van electrisch geleidend materiaal en gevormd door dampdepositie, etsen of een andere dunne film vormende techniek.
Het halfgeleiderdetectie-element 2 is geplaatst in de inkeping 3 30 van de basisplaat 4. Het is verbonden met de basisplaat 4 door hechtraid-' del 7,zoals een epoxyharshechtmiddel,dat is aangebracht in de spleet tussen het element 2 en de basisplaat 4, Het hechtmiddel 7 dient niet te worden aangebracht op een van de oppervlakken van het halfgeleiderdetectie-element 2. Anders zou het effectieve oppervlak van het element 2, vanwaar 35 electrische signalen worden toegevoerd naar de electrodelagen 8 en 9 worden verminderd en derhalve de nauwkeurigheid van de röntgenstralingsdosis-detectie verlagen.
Een oppervlak van het element 2 en het U-vormige gedeelte 5b van 83-0 1 09 4
* * ’ S
-5- 23096/JF/tj de signaalleidingselectrode 5 zijn bedekt met een electrodelaag 8 vervaardigd uit goud. De laag 8 wordt bijvoorbeeld gevormd door dampdepositie van goud op het element 2 en het U-vormige gedeelte 5b van de electrode 5.
De electrodelaag 8 is electrisch verbonden met de signaalleidingselectro-5 de 5. Een signaalverwerkingsinrichting (niet getoond) is verbonden met het verbindingsgedeelte 5a van de electrode 5, dat is gevormd op het uitsteeksel 4c. De electrodelaag 8, die is gevormd op het detectorelement 2 is derhalve electrisch verbonden met de signaalverwerkingsinrichting door middel van de electrodelaag 8, die is gevormd op het U-vormige gedeelte 5a en via 10 de signaalleidingselectrode 5.
Het andere oppervlak van de element 2 en het U-vormige gedeelte 6b van de aardleidingselectrode 6 zijn bedekt met de electrodelaag 9, die is vervaardigd van aluminium. De electrodelaag 9 is bijvoorbeeld gevormd door dampdepositie van aluminium op het element 2 en het U-vormige gedeelte 6b 15 van de electrode 6. De electrodelaag 9 is electrisch verbonden met de aardleidingselectrode 6, De aardkiem van de signaalverwerkingsinrichting is verbonden met het verbindingsgedeelte 6a van de electrode 6, dat is gevormd op het uitsteeksel 4d. De electrodelaag 9, die is gevormd op het U-. vormige gedeelte 6b alsmede het detectorelement 2 is daardoor electrisch 20 verbonden met de signaalverwerkingsinrichting.
Zoals hierboven opgemerkt zijn de electrodelaag 8 en de electrodelaag 9 vervaardigd uit verschillende metalen, de eerstgenoemde vervaardigd | | uit goud en de laatste uit aluminium. Derhalve wordt een oppervlaktebar-rière gevormd op een van de twee hoofdoppervlakken van het halfgeleider-25 detectorelement 2. Een stroomsignaal kan dus worden toegevoerd door het element 2 via de signaalleidingselectrode 5, zonder te worden voorgespannen. Het is gewenst dat beide electrodelagen 8 en 9 het gehele respectieve hoofdoppervlak van het element 2 bedekken. Hoe groter het effectieve oppervlak vanwaar electrische signalen worden tóegevoerd naar het element 30 2 elk electrodelaag heeft, des te groter zal de nauwkeurigheid van de rönt- genstralingsdosisdetectie zijn. j
Het halfgeleider-detectorelement 2 en de basisplaat 4 zijn bevestigd aan een vasthoudplaat 12 waarbij de electrodelaag 9 is gesandwiched tussen het detectorelement 2 en de vasthoudplaat 12. De vasthoudplaat 12 ' 35 is vervaardigd uit een vrij zwaar metaal, zoals wolfram of molybdeen, dat röntgenstraling kan afschermen. Het detectorelement 2 is verbonden met de vasthoudplaat 12 door een hechtraiddel 11 zoals aangebracht tussen de ! electrodelaag 9 en de vasthoudplaat 12. Het element 2 en de plaat 12 zijn 8301094 * ' t -6- 23096/JF/tj zo gepositioneerd dat de tegenover elkaar liggende oppervlakken parallel lopen. Het hechtmiddel 11 is een electrisch isolerend hechtmiddel, zoals een epoxyhars hechtmiddel of een polyurethaanhars hechtmiddel. Het hechtmiddel 11 wordt aangebracht op het gehele oppervlak van de electrodelaag 5 9, waardoor dus een isolerende laag wordt gevormd. Gelijksoortig wordt een electrisch isolerend hechtmiddel 10 aangebracht op het gehele oppervlak van de electrodelaag 8, waardoor dus een isolerende laag wordt gevormd. Derhalve isoleren de isolerende lagen, zowel electrodelaag 8 als 9 van de omgevingsatmosfeer, teneinde de electrodelagen 8 en 9 te bescher-10 men.
De detectoreenheid 1 is zo gepositioneerd dat een röntgenstraal invalt op de detectorelement 2 in de richting van de in fig. 1 en 2 getoonde pijl, dat wil zeggen in de overlangse richting van de basisplaat 4.
Fig. 3 is een aanzicht in doorsnede van de detectoreenheid 1, genomen langs 15 de lijn III-III in fig. 1.
Fig. 4 toont een röntgenstralingsdeteetor 17, die is voorzien van een aantal van zulke detectoreenheden 1, zoals getoond in de fig. 1-3.
De detectoreenheden 1 zijn naast elkaar geplaatst en vormen een array. Zoals getoond in fig. 5 is het array gebogen, zich uitstrekkend langs een 20 boog, waarvan het midden de röntgenstralingsbron 18 van de röntgenstralingp-CT-aftastinrichting is. Elk van de eenheden 1 strekt zich uit naar de röntgenstralingsbron 18. Fig. 4 toont de voorzijde van de röntgenstralingsde-tector 17, zoals gezien vanuit de röntgenstralingsbron 18. Zoals getoond in fig. 4 zijn in het bijzonder de detectoreenheden 1 bevestigd aan een 25 tweetal parallelle gebogen ondersteuningsstroken 14 en 15, die zich uitstrekken langs de boog. Tegenover elkaar liggende oppervlakken 14b en 15b van de stroken 14 en 15 zijn op een afstand van elkaar geplaatst die groter is dan de breedte van de basisplaten 4 en niet minder dan de breedte van de vasthoudplaten 12. Zij zijn aan beide einden'met elkaar verbonden door 30 twee zij stroken 16. Een aantal sleuven I4at zijn gesneden in de oppervlakken 14b van de ondersteuningsstrook 14 op regelmatige intervallen en hetzelfde aantal sleuver 15a is uitgesneden in de oppervlakken 15b van de ondersteuningsstrook 15 op dezelfde intervallen. De sleuven 14a en 15a zijn even breed als de vasthoudplaten 12 dik zijn. Ze strekken zich uit 35 in de richtingen van invallende röntgenstralen van de röntgenstralingsbron 18. De sleuven 14a in het oppervlak 14b van de ondersteuningsstrook 14 liggen in de richting die loodrecht staat op de oppervlakken 14b en 15b in lijn met de sleuven 15a in het oppervlak 15b van de ondersteunings- 8301094 • 1,.
, % -7- 23096/JF/tj strook 15. De vasthoudplaten 12 hebben elk beide eindgedeelten 12a en 12b aangebracht in respectievelijk de sleuf 14a en sleuf 15a, waardoor de de-tectoreenheden 1 zijn bevestigd aan de gebogen ondersteuningsstroken 14 en 15.
5 Voordat de eindgedeelten 12a en 12b van elke vasthoudplaat 12 wor den aangebraoht in de sleuven 14a en 15a kan een hechtmiddel worden aan- gebracht in de sleuven 14a en 15a. De detectoreenheid 1 zal dan sterker j zijn bevestigd aan de ondersteuningsstroken 14 en 15 dan anders het geval j zal zijn en zal niet rammelen, wanneer de röntgenstralingsdeteetor 17 in j 10 trilling wordt gebracht.
De röntgenstralingsbron 18 zendt waaler-voraige röntgenstralings-bundels 19 uit, die zich uitstrekken in verschillende richtingen in dezelfde plaat en die een dikte hebben van bijvoorbeeld 10 mm. Aangezien de sleuven 14a en 15a parallel zijn aan deze röntgenstralingsbundels 19,strek-15 ken de ondersteuningsplaten 12 en dus detectorelementen 2 van de deteetor-eenheden 1 zich eveneens parallel uit aan de röntgenstralingsbundels 19.
Derhalve zijn de röntgenstralingsbundels 19 invallend op de respectieve detectorelementen 2 in de overlangse richting daarvan.
Het verbindingsgedeelte 5a van de signaalleidingselectrode 5 van elke 20 detectoreenheid 1 is verbonden met de signaalverwerkingsinrichting. Het verbindingsgedeelte 6a van de aardleidingselectrode 6 is eveneens verbonden met de signaalverwerkingsinrichting. Een patient 20 is gepositioneerd tussen de röntgenstralingsdeteetor 17 en de röntgenstralingsbron 18. Röntgenstralingsbundels 19 worden uitgezonden door de röntgenstralings-25 bron 18. Sommige van de röntgenstralingsbundels passeren door de patient I
20 en bereiken de röntgenstralingsdeteetor 17 en de anderen worden direct | i naar de röntgenstralingsdeteetor 17 toegevoerd. De halfgeleider-detector elementen 2 ontvangen de röntgenstralingsbundels 19. Stromen, die overeenkomen met de dosis van de röntgenstralen die invallen op de respectieve ele-30 menten 2, vloeien door electrodelageri 8 en 9 van de detectoreenheden 1. Deze stromen worden toegevoerd naar de signaalverwerkingsinrichting via de signaalleidingselectroden 5 en aardleidingselectroden 6 van de detectoreenheden 1. De dosis van elke röntgenstralingsbron 9 die passeert door de patient 20 en het detectorelement 2 bereikt, hangt af van welk deel van 35 de patient 20 daardoor wordt doorlopen.
De electrische signalen die door de in de vorm van een gebogen array ingerichte detectoreenheden 1 afgegeven electrische signalen zijn gegevens die de dosis van röntgenstralen die passeren door de patient 20 vertegenwoordigen.
8301094
♦ 1 V
-8- 23096/JF/tj
Deze gegevens worden opgeslagen in de signaalverwerkingsinriehting. Zowel de röntgenstralingsdetector 17 als de röntgenstralingsbron 18 worden geroteerd rondde patiënt 20, waarbij de patient 20 een as vormt, terwijl de röntgenstralingsbron 18 röntgenstralingsbundels 19 uitzendt. Meerdere 5 gegevens, die de dosis van röntgenstralen,die passeren door de patient 20, vertegenwoordigen worden dus opgewekt,De aldus opgewekte gegevens worden verwerkt door de signaalverwerkingsinriehting, waardoor een tomogram van de patient 20 wordt gevormd.
Elk halfgeleider-detectorelement 2 is 0,4 tot 1,5 mm dik. Elke 10 vasthoudplaat 12 is 0,1 tot 0,2 mm dik en voldoende sterk voor het ondersteunen van detectorelement 2. Het hechtmiddel 10 en 11 is ongeveer 20 jum dik en de intervallen waarop de detectoreenheden 1 naast elkaar zijn geplaatst zijn zo kort als 0,5 tot 1,7 mm. De röntgenstralingsbundels 19 vormen een waaiervormige bundel met een rechthoekig gebied, dat 10 mm 15 breed is en rond 500 mm lang op de röntgenstralingsdetector 17. Wanneer de detectoreenheden 1 op intervallen van 1 mm zijn ingericht, zal de röntgenstralingsdetector 17 500 kanaalgegevens verschaffen. Wanneer de detectoreenheden 1 naast elkaar zijn geplaatst op intervallen van 0,5 mm, zal de • röntgenstralingsdetector 17 voorzien in 1000 kanaalgegevens. Hoe korter 20 de intervallen, waarop de eenheden 1 zijn ingericht, des te groter is het scheidend vermogen dat het tomogram zal hebben.
Zoals hierboven beschreven is de vaste stof röntgenstralingsdetector 17 van een niet-voorgespannen type, dat is voorzien van een aantal detectoreenheden 1, die elk een detectorelement 2 bevatten, dat een röntgen-25 straal direct omzet in een electrisch signaal en twee electrodelagen van twee verschillende metalen, die een oppervlaktebarrière vormen. De onderhavige uitvinding is echter niet beperkt tot dit type röntgenstralingsdetector. De halfgeleider-detectorelementen 2 kunnen worden vervangen door röntgenstralingsdetectorcellen, die elk een scintillator bevatten, zo-30 als Nal, Csl, Bi^Ge^O^» CdWO^ of ZnWO^ voor het omzetten van een röntgenstraal in een fluorescentie-lichtbundel en een fotoëlectrisch element, bijvoorbeeld een fotodiode voor het omzetten van de fluorescentie lichtbundel van de scintillator in electrische stroom. In dat geval dient elk van de röntgenstralingsdetectorcellen een rechthoekige plaat te zijn, zo-35 als de halfgeleider-detectorelementen 2. Alle voorzijden van elke röntgenstralingsdetectorcellen met uitzondering van de röntgenstraling ontvangende voorzijde en de fluorescentie lichtuitzendende voorzijde, dient te zijn bedekt met lagen van zwaar metaal, zoals molybdeen of wolfram.
8301094 * - ·♦ -9- 23096/JF/tj
Wanneer de röntgenstralingsdetectorcel dus worden bedekt met zwaar-metaal-lagen, wordt voorkomen dat secundaire röntgenstralen van de scintillator de scintillators van de andere cellen verlicht.
De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot een röntgenstra-5 lingsdetector. Zij kan ook worden toegepast op detectoren voor het detecteren van andere straling, zoals f-straling.
Zoals hierboven beschreven hebben de ondersteuningsstroken 14 en 15 elk een aantal sleuven 14a en 15a, die zich uitstrekken langs de invallende straling en de vasthoudplaten 12 hebben elk beide eindgedeelten 12a 10 en 12b aangebracht in respectievelijk de sleuven 14a en 15a. Elke detee-toreenheid 1 is zodanig gepositioneerd, dat het detectorelement 2 ervan in lijn ligt met een invallende straal. Alle detectorelementen 2 kunnen derhalve gelijkelijk gevoelig zijn voor straling en kunnen nauwkeurig de dosis detecteren van respectieve invallen straling. De detector detecteert 15 dus nauwkeurig de dosis van de straling, die wordt toegevoerd naar de patient 20. De detectorelementen 2 zijn iets breder dan de dikte van de invallende straling die de detector 17 bereikt. Teneinde een gewenste nauwkeurigheid van de detectie te handhaven, dient de detector 17 een voldoend groot stralingsontvangende voorzijde te hebben. De detectorelementen 2 20 kunnen derhalve niet onbegrenst dunner worden gemaakt.
Wanneer de elementen 2 elk zijn aangebracht aan beide einden in de sleuven respectievelijk 14a en 15a, dienen de sleuven 14a en 15a even I
breed te zijn als het element 2 dik is. Om de elementen 2 op korte intervallen naast elkaar te plaatsen teneinde een tomogram met een groot schei-25 dend vermogen te vormen, dienen de sleuven 14a op dezelfde korte intervallen in de ondersteuningsstrook 14 te worden gesneden en de 3leuven 15a dienen evenzo te worden gesneden in de ondersteuningsstrook 15. Wanneer brede sleuven worden gesneden in een van de ondersteuningsstroken op korte intervallen, zijn onvermijdelijk de uitsteeksels,'die de sleuven bepalen te 30 dun zijn om de elementen 2 onbeweegbaar vast te houden.Bovendien is het moeilijk zulke brede sleuven in de ondersteuningsstrook 14 of 15 te snijden.
Wanneer kortweg de detectorelementen 2 ook worden aangebracht aan beide einden in de sleuven 14a en 15a, kunnen deze niet naast elkaar worden geplaatst op korte intervallen voor het vormen van een tomogram met een 35 groot scheidend vermogen.
Volgens de onderhavige uitvinding hebben de vasthoudplaten 12, die veel dunner zijn dan de detectorelementen 2, elk beide einden 12a en 12 b aangebracht in de sleuven respectievelijk 14a en 15a. De sleuven 8301094 ; Λ % , -10- 23096/JF/tj 14a en 15a zijn even smal als de vasthoudplaten 12 dun zijn. De detector-elementen 2 kunnen naast elkaar worden geplaatst op korte intervallen teneinde een tomogram met een groot scheidend vermogen te vormen. Het is eenvoudig smalle sleuven te snijden in de ondersteuningsstroken 14 en 15.
5 De spleet tussen elke twee naburige deteetorelementen 2 kan dus worden gereduceerd tot de dikte van de vastzetplaat 12. Derhalve kunnen de detec-torelementen 2 naast elkaar worden geplaatst op dergelijke korte intervallen als hierboven genoemd.
De onderhavige uitvinding kan dus voorzien in een stralingsdetec-10 tor die klein en licht is en een eenvoudige opbouw heeft.
/ 8301094
Claims (9)
1. Stralingsdetector, omvattende een tweetal ondersteuningsonderde- len,die in de richting loodrecht op invallende straling op afstand van el-5 kaar zijn geplaatst en elk zijn voorzien van een voorzijde, die ligt tegenover het andere ondersteuningsonderdeel en een aantal sleuven, die in de voorzijde zijn gesneden, welke sleuven op vooraf bepaalde intervallen ! langs een boog, waarvan het midden een stralingsbron is, naast elkaar zijn j geplaatst, welke sleuven zich langs de invallende stralen uitstrekken 10 en in lijn liggen met de sleuven van het andere ondersteuningsonderdeel en een aantal detectoreenheden, die worden ondersteund door de ondersteu-ningsonderdelen en naast elkaar zijn geplaatst langs de boog, waarbij elk van de detectoreenheden is voorzien van een detectorelement voor het omzetten van een hoeveelheid invallende straling in een electrisch signaal 15 en een basisplaat, die is bevestigd aan het detectorelement en is voorzien van een signaalleiding en een aardleiding, die beide electrisch zijn verbonden met het detectorelement, met het kenmerk, dat elk van de detectoreenheden (1) is voorzien van een vasthoudonderdeel (12) dat het detectorelement (2) vasthoudt en een tweetal inbrenggedeelten (12a, 12b) omvat, 20 die zijn geplaatst op een lijn, die loodrecht staat op de invallende straling (19) en welke zijn bevestigd in respectievelijk een sleuf (14a) van een van de ondersteuningsonderdelen (14), (15) en de overeenkomstige sleuf (15a) van het andere ondersteuningsonderdeel.
2. Stralingsdetector volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het 25 detectorelement (2) een rechthoekige plaat is, waarbij de basisplaat (4) een rechthoekige dunne isolerende plaat is met een rechthoekige inkeping (3), die zich uitstrekt naar het middengedeelte van de basisplaat en een weinig groter is dan het detectorelement en het detectorelement is bevestigd in de rechthoekige inkeping en vastgemaakt 'aan de basisplaat met een 30 hechtraiddel (7) dat is aangebracht in een spleet tussen het detectorelement en de basisplaat.
3. Stralingsdetector volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de j signaalleiding (5) is gelegd op een eerste oppervlak van de basisplaat (4) ! en zich uitstrekt langs de rand van de rechthoekige inkeping (3), waarbij 35 de aardleiding (6) is gelegd op een tweede oppervlak van de basisplaat en zich uitstrekt langs de rand van de rechthoekige inkeping, een eerste elec-trodelaag (8) is gevormd op een eerste oppervlak van het detectorelement en het deel van de signaallijn bedekt en een tweede electrodelaag (9) is 8301094 * :1.- -12- 23096/JF/tj gevormd op een tweede oppervlak van het detectorelement en het deel van de aardleiding bedekt, waarbij de eerste en tweede eleetrodelaag het detectorelement eleetrisch verbinden met respectievelijk de signaalleiding en aardleiding. 5.
4. Stralingsdetector volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de eerste en tweede eleetrodelaag (8), (9) zijn vervaardigd uit verschillende metalen, zodat het detectorelement (2) zonder te zijn voorgespannen straling direct omzet in een eleetrisch signaal.
5. Stralingsdetector volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het 10 vasthoudorgaan een dunne vasthoudplaat (12) is.
6. Stralingsdetector volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat elk van de sleuven (14a), (15a) van de ondersteuningsonderdelen (14), (15) een breedte heeft, die in hoofdzaak gelijk is aan de dikte van de vasthoudplaat (12), waardoor de vasthoudplaat is bevestigd aan de ondersteunings- 15 onderdelen door het aanbrengen van de eindgedeelten van de vasthoudplaat in de overeenkomstige sleuven van. de ondersteuningsonderdelen.
7. Stralingsdetector volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de eindgedeelten van de vasthoudplaat (12) zijn vastgezet aan de ondersteuningsonderdelen door een hechtmiddel.
8. Stralingsdetector volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de vasthoudplaat (12) is vervaardigd uit een zwaar metaal, dat röntgenstralen afschermt.
9. Stralingsdetector volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het detectorelement (2) is vervaardigd uit een halfgeleider materiaal, dat is 25 gekozen uit een groep, die bestaat uit Si, Ge, CdTe, Hglg en GaAs. EINDHOVEN, maart 1983. / 8301094
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5136382 | 1982-03-31 | ||
JP57051363A JPS58168980A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 放射線検出器 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8301094A true NL8301094A (nl) | 1983-10-17 |
NL191858B NL191858B (nl) | 1996-05-01 |
NL191858C NL191858C (nl) | 1996-09-03 |
Family
ID=12884852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8301094A NL191858C (nl) | 1982-03-31 | 1983-03-29 | Röntgenstralingsdetector. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4571494A (nl) |
JP (1) | JPS58168980A (nl) |
DE (1) | DE3311931A1 (nl) |
NL (1) | NL191858C (nl) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4709382A (en) * | 1984-11-21 | 1987-11-24 | Picker International, Inc. | Imaging with focused curved radiation detectors |
US5132542A (en) * | 1991-02-11 | 1992-07-21 | Bernd Bassalleck | Digital gamma ray imaging device |
US5742060A (en) * | 1994-12-23 | 1998-04-21 | Digirad Corporation | Medical system for obtaining multiple images of a body from different perspectives |
US6055450A (en) * | 1994-12-23 | 2000-04-25 | Digirad Corporation | Bifurcated gamma camera system |
EP1251364A2 (en) * | 1994-12-23 | 2002-10-23 | Digirad Corporation | Semiconductor gamma-ray camera and medical imaging system |
EP1067401A3 (en) * | 1999-07-08 | 2003-04-02 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method and apparatus for reading and recording image information |
US7772484B2 (en) * | 2004-06-01 | 2010-08-10 | Konarka Technologies, Inc. | Photovoltaic module architecture |
JP2010185754A (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Hitachi Cable Ltd | 放射線検出器立て |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4210805A (en) * | 1977-02-17 | 1980-07-01 | Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. | Semiconductor radiation detector |
JPS57207883A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-20 | Toshiba Corp | Radiation detecting element for high density mounting |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2622655A1 (de) * | 1976-05-20 | 1977-12-01 | Siemens Ag | Halbleiter-roentgenstrahlendetektor |
JPS53148400A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-23 | Toshiba Corp | Radiant ray detector of semiconductor |
US4119853A (en) * | 1977-06-09 | 1978-10-10 | General Electric Company | Multicell X-ray detector |
JPS586910B2 (ja) * | 1978-03-11 | 1983-02-07 | 株式会社東芝 | マルチチヤネル型半導体放射線検出器 |
JPS55142262A (en) * | 1979-04-24 | 1980-11-06 | Toshiba Corp | Semiconductor radiant ray detector |
US4417144A (en) * | 1981-02-23 | 1983-11-22 | General Electric Company | Modular solid-state detector cell |
JPS57161677A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-05 | Toshiba Corp | Radiation detector |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57051363A patent/JPS58168980A/ja active Pending
-
1983
- 1983-03-29 NL NL8301094A patent/NL191858C/nl not_active IP Right Cessation
- 1983-03-30 US US06/480,271 patent/US4571494A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-03-31 DE DE19833311931 patent/DE3311931A1/de active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4210805A (en) * | 1977-02-17 | 1980-07-01 | Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. | Semiconductor radiation detector |
JPS57207883A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-20 | Toshiba Corp | Radiation detecting element for high density mounting |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
MEDICAL PHYSICS, vol. 7, juli/augustus 1980, blz. 370-373, New York, US; BEINGLASS et al.: "An evaluation of HgI2 detectors for X-ray computed tomograhy" * |
PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 7, no. 64 (P-183)[1209], 17 maart 1983; & JP-A-57 207 883 (TOKYO SHIBAURA DENKI K.K.) 20-12-1982 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3311931A1 (de) | 1983-10-13 |
JPS58168980A (ja) | 1983-10-05 |
DE3311931C2 (nl) | 1992-07-02 |
NL191858B (nl) | 1996-05-01 |
US4571494A (en) | 1986-02-18 |
NL191858C (nl) | 1996-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2310012T3 (es) | Un metodo y un dispositivo para radiografia de haz plano y un detector de radiacion. | |
US6522722B1 (en) | Collimation of radiation from line-like ionizing radiation sources and planar radiation beam detection related thereto | |
US6002134A (en) | Cross-strip semiconductor detector with cord-wood construction | |
JP3093799B2 (ja) | 電荷収集能を高めた半導体放射線検出器 | |
US4181856A (en) | Arrangements for detectors of radiation | |
US6337482B1 (en) | Spectrally resolved detection of ionizing radiation | |
US6037595A (en) | Radiation detector with shielding electrode | |
US6069360A (en) | Method and apparatus for electron-only radiation detectors from semiconductor materials | |
JP3411580B2 (ja) | 電離放射線検出器 | |
AU2001290484A1 (en) | Apparatus for planar beam radiography and method of aligning an ionizing radiation detector with respect to a radiation source | |
KR20020011382A (ko) | 방사선 검출기 및 방사선 사진법에서 이용하기 위한 장치 | |
US9121953B2 (en) | Array of virtual Frisch-grid detectors with common cathode and reduced length of shielding electrodes | |
US9134439B2 (en) | Array of virtual Frisch-grid detectors with common cathode and reduced length of shielding electrodes | |
US6600804B2 (en) | Gaseous-based radiation detector and apparatus for radiography | |
NL8301094A (nl) | Stralingsdetector. | |
US6556650B2 (en) | Method and a device for radiography and a radiation detector | |
US6878942B2 (en) | Method and apparatus for detecting X-rays | |
JPH07122776A (ja) | 光・放射線電気変換半導体装置およびその応用 | |
US4363969A (en) | Light switched segmented tomography detector | |
JP3309618B2 (ja) | X線ct装置 | |
AU2001296123B2 (en) | Gaseous-based detector for ionizing radiation and method in manufacturing the same | |
US20020057761A1 (en) | Simplified alignment and increased efficiency of X-ray imaging apparatus setup | |
US20030136913A1 (en) | Radiation detector with a detection field comprising scintillators and photodiodes | |
WO2024070737A1 (ja) | 放射線検出素子、放射線検出器及び放射線検出装置 | |
Baru et al. | One dimensional X-ray MSGC detector for synchrotron radiation experiments and medical imaging |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 19991001 |