NL8402927A - Geintegreerde stralingsdetektor. - Google Patents

Description

PHN.11.155 1 "Geïntegreerde stralingsdetektor" N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven

De uitvinding heeft betrekking op een geïntegreerde stra- -lingsdetektor met een detektieruimte die door een aantal op onderlinge afstand van elkaar gemonteerde elektrodeplaten in detektorkamers is verdeeld.

5 Een dergelijke stralingsdetektor in de vorm van een gas- ionisatie röntgendetektor voor een röntgenaftastapparaat is bekend uit de Nederlandse tervisielegging 8105349.

Voor het handhaven van een relatief hoge gasdruk, bijvoorbeeld van xenon gas, in de detektieruimte is de bekende detektor omsloten 10 door een gasdichte behuizing. De, voor goede detektie-eigenschappen gewenste, relatief hoge gasdruk in de detektieruimte beperkt in verband met ongewenste vervormingen van het ingangsvenster de keuze ten aanzien van het venstermateriaal en de dikte van het venster.

Het voeren van signaaldraden door de gasdichte wand van de behuizing 15 kan tot ongewenste gaslekken en elektrische storingen aanleiding geven.

Het doel van de uitvinding is een stralingsdetektor te verschaffen met een zodanige konstruktie, dat een gasdichte behuizing om de gehele detektor overbodig is en de beperking ten aanzien van het materiaal en dikte van het venster goeddeels is opgéheven.

20 Een geïntegreerde stralingsdetektor van de in de aanhef genoemde soort heeft volgens de uitvinding tot kenmerk, dat de elektroden gleuven bevatten, waarin door alle elektrodeplaten stekende, elektrisch isolerende, gasdichte strippen zijn aangebracht, van welke strippen één een ingangsvenster en de overige wanden van de detektie-25 ruimte vormen en die, samen met gasdichte verbindingen tussen elk paar naast elkaar liggende elektrodeplaten en de naar elkaar toegekeerde randen van de strippen, de detektieruimte omsluiten.

Doordat de elektrodeplaten en strippen gezamenlijk konstruk-tieve onderdelen van de detektorruimte vormen, is een behuizing dn 30 de detektorelementen overbodig geworden. Tengevolge van deze konstruktie wordt namelijk de druk qp het ingangsvenster en de wanden door alle elektrodeplaten gedragen, en wordt de vereiste gasdichtheid verkregen door de gasdichte verbindingen tussen de strippen en de 8402927 EEN. 11.155 2 elektrodeplaten.

In een voorkeursuitvoering worden de gasdichte verbindingen gevormd door lijnverbindingen, in het bijzonder door ingelijmde tussenstukken.

5 In een verdere voorkeursuitvoering zijn de elektrodeplaten van gaten voorzien en net behulp van daarin passende afstandstukken op een gewenste onderlinge afstand van elkaar gemonteerd. Tevens vormen de buiten de eigenlijke detektorruimfce uitstekende delen van de elektrodeplaten aan de zijde van het ingangsvenster een collimator voor 10 invallende straling en bij voorkeur aan de tegenover het ingangsvenster liggende wand elektrische aansluitingen. Voor een optimale detektie bestaat het ingangsvenster uit materiaal met een geringe stralings-absorptie zoals aluminium of carbonfiber. Voor het vormen van radiaal gerichte detektorkamers hebben de afstandstukken verschillende dikten. 15 In een verdere voorkeursuitvoering zijn de elektrodeplaten gemonteerd tussen twee, het ingangsvenster "vrij latende, vormvaste dragers, welke dragers ondoorlaatbaar zijn voor (strooi)straling.

Verder is de stralingsdetektor voorzien van eindplaten die verzwaard zijn uitgevoerd cm doorbuigen tengevolge van het drukverschil tussen 20 de detektorkamers en buitendruk te voorkomen.

Aan de hand van bijgaande tekening wordt een uitvoeringsvorm van een stralingsdetektor volgens de uitvinding nader beschreven. In de tekening toont

Figuur 1 een detektor volgens de uitvinding geschikt om te 25 worden toegepast in een röntgenaftastapparaat, figuur 2 een detektorkamer van een dergelijke detektor, en figuur 3 een elektrodeplaat voor een dergelijke detektor.

Een detektor 1, zoals geschetst in figuur ), bevat een reeks elektrodeplaten 2a en 2b, een voor te detekteren straling 3 3Q doorlaatbaar ingangsvenster 4, een achterwand 5 en twee zijwanden 6 en 7. De detektor 1 is gevuld met een gas, bijvoorbeeld xenon gas met een druk van 20 bar, waarmee de te detekteren straling 3, bijvoorbeeld röntgenstraling, na het passeren van het ingangsvenster 4, in wisselwerking treedt. Hierdoor ontstaanplioto-elektronen en ionen 35 die onder invloed van een elektrisch veld tussen elk paar elektrodeplaten naar respektievelijk de anodeplaten 2a en kathodeplaten 2b toestromen. Het eerder genoemde elektrisch veld wordt opgewekt door de anodeplaten 2a via elektrische aansluitingen op de uitstekende 8402927 PHN.11.155 3 delen 8 en verbindingen 9 op positieve hoogspanning te houden door middel van een hoogspanningsbron 10. Met behulp van een uitleeseen-heid 11 zijn de afzonderlijke signalen -van de kathodeplaten 2b uit-leesbaar. Het is evenzo mogelijk signalen van de anodeplaten uit te 5 lezen, in welk geval de kathodeplaten op een negatieve hoogspanning moeten worden gehouden. Tussen twee elektrodeplaten wordt een detektor-kamer 23 gevormd.

Een detektorkamer 23, zoals in figuur 2 weergegeven, bevat twee op onderlinge afstand bijvoorbeeld met behulp van afstandstukken 10 gemonteerde elektrodeplaten 2a en 2b, die langs de vier zijden gleuven 13 bevatten waarin een elektrisch isolerend, gasdicht en voor te detekteren straling 3 doorlaatbaar ingangsvenster 4 en elektrisch isolerende, gasdichte wanden 5, 6, 7 zijn opgenomen. Tussen elk paar elektrodeplaten 2a en 2b en strippen 4, 5, 6, 7 bevinden zich van 15 buitenaf aan te brengen gasdichte lijnverbindingen 14.

Zoals weergegeven in figuur 3 hébben anoden 2a en kathoden 2b bij voorkeur de vorm van gelamineerde platen, bijvoorbeeld een tweezijdig met molybdeen bedekt isolerend substraat, met een dikte van bijvoorbeeld 0,35 mn. Anoden 2a en kathoden 2b zijn samengesteld 20 uit een drager 15, een eerste signaalplaat 16 en een tweede signaal- plaat 17. Tussen de elektroden 2a en 2b bevinden zich afstandstukken 12 en 19 die in gaten 18 van de elektroden zijn aangebracht. Met de in de gaten 18 aangebrachte afstandstukken 12 en 19 vormt elk van de elektroden voor het samenstellen van de detektor 1 een geheel. Bij 25 radiaal gerichte detektorkamers, zoals gebruikelijk voor röntgen-scanners, is de dikte van in de gaten geplaatste afstandstukken 12 verschillend van de dikte van in de gaten geplaatste afstandstukken 19. Het onderlinge dikteverschil is dan bepalend voor de kromtestraal van een aldus gevormde detektor.

30 De elektrodeplaten 2a en 2b lopen in de In figuur 2 getekende uitvoering aan de kant van het ingangsvenster 4 van de detektor zo ver door, dat daarmee een collimator voor de invallende straling 3 wordt gevormd. Op overeenkomstige wijze kunnen doorlopende gedeelten van de elektrodeplaten aan de achterzijde van de detektor worden gebruikt 35 voor elektrische aansluitingen. Het grote voordeel hierbij is, dat de verbindingen 9 niet neer een vakuumwand behoeven te passeren. De aan weerszijden van de detektor 1 gelegen eind(elektrode)platen zijn verzwaard uitgevoerd om het drukverschil tussen detektorkamer- en 8402927 PHN.11.155 4 kuitendruk op te vangen. De elektrodeplaten 2a en 2b zijn bij voorkeur opgencmen tussen twee dragers 20 en 21. De dragers dienen om de stevigheid van de detektor als geheel te vergroten, om invallende (strooi) straling te absorberen waartoe de dragers aan de ingangszijde 5 van de detektor van overkappingen 22 zijn voorzien, en voor het monteren van de detektor in bijvoorbeeld een röntgenscanner.

10 15 20 25 30 35 8402927

Claims (11)

1. Geïntegreerde stralingsdetektor met een detektieruimte die door een aantal op onderlinge afstand van elkaar gemonteerde elektrode- 5 platen in detektorkamers is verdeeld, met het kenmerk, dat de elektrode-platen gleuven bevatten waarin door alle eléktrodeplaten stekende, elektrisch isolerende, gasdichte strippen zijn aangebracht, van welke strippen één een ingangsvenster en de overige wanden van de detektieruimte vormen en die, samen met gasdichte verbindingen tussen elk 10 paar naast elkaar liggende elektrodeplaten en de naar elkaar toe gekeerde randen van de strippen, de detektieruimte omsluiten.

2. Geïntegreerde stralingsdetektor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de gasdichte verbindingen door 1 ijmverbindingen worden gevormd. • 15

3. Geïntegreerde stralingsdetektor volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de gasdichte verbindingen door ingelijmde tussenstukken worden gevormd.

4. Geïntegreerde stralingsdetektor volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de elektrodeplaten van gaten zijn voorzien en 20 met behulp van daarin passende afstandstukken qp een gewenste onderlinge afstand van elkaar zijn gemonteerd.

5. Geïntegreerde stralingsdetektor volgens conclusie 1,2, 3 of 4, met het kenmerk, dat elektrische aansluitingen op buiten de detektieruimte stekende gedeelten van de elektrodeplaten zijn aange- 25 bracht.

6. Geïntegreerde stralingsdetektor volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat het ingangsvenster uit een materiaal met een geringe stralingsabsorptie voor de te detekteren straling zoals aluminium of carbonfiber bestaat. 3Q

7. Geïntegreerde stralingsdetektor volgens conclusie 4, 5 of 6, met het kenmerk, dat de afstandstukken verschillende dikten hebben voor het vormen van radiaal gerichte detektorkamers.

8. Geïntegreerde stralingsdetektor volgens conclusie 7, net het kenmerk, dat aan de zijde van het ingangsvenster buiten de 35 detektieruimte uitstekende delen van de elektroden een collimator voor invallende straling vormen.

9. Geïntegreerde stralingsdetektor volgens een der voorgaande conclusies, met het kenner k, dat aan de tegenover het ingangsvenster 8402927 ΕΉΝ.11.155 6 gelegen wand tuiten de detéktieruimte uitstekende delen de elektrische aansluitingen van de elektrodeplaten vormen.

10. Geïntegreerde stralingsdetektor volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de elektrodeplaten zijn gemonteerd 5 tussen twee, het ingangsvenster vrijlatende vormvaste, stralings-absorberende dragers.

11. Geïntegreerde stralingsdetektor volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de detektor is voorzien van eind-platen die verzwaard zijn uitgevoerd. 10 15 20 25 30 35 8402927