SE514472C2 - Strålningsdetektor och en anordning för användning vid radiografi - Google Patents

Strålningsdetektor och en anordning för användning vid radiografi

Info

Publication number
SE514472C2
SE514472C2 SE9901327A SE9901327A SE514472C2 SE 514472 C2 SE514472 C2 SE 514472C2 SE 9901327 A SE9901327 A SE 9901327A SE 9901327 A SE9901327 A SE 9901327A SE 514472 C2 SE514472 C2 SE 514472C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
detector
anode
electrode device
avalanche
cathode
Prior art date
Application number
SE9901327A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9901327L (sv
SE9901327D0 (sv
Inventor
Tom Francke
Vladimir Peskov
Christer Ullberg
Original Assignee
Xcounter Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xcounter Ab filed Critical Xcounter Ab
Priority to SE9901327A priority Critical patent/SE514472C2/sv
Publication of SE9901327D0 publication Critical patent/SE9901327D0/sv
Priority to US09/443,320 priority patent/US6385282B1/en
Priority to EP00925793A priority patent/EP1185885A1/en
Priority to CNB00806170XA priority patent/CN1177234C/zh
Priority to KR1020017013011A priority patent/KR100690920B1/ko
Priority to JP2000611106A priority patent/JP2002541488A/ja
Priority to PCT/SE2000/000625 priority patent/WO2000062095A1/en
Priority to CA002398767A priority patent/CA2398767A1/en
Priority to AU44428/00A priority patent/AU771002B2/en
Publication of SE9901327L publication Critical patent/SE9901327L/sv
Publication of SE514472C2 publication Critical patent/SE514472C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/185Measuring radiation intensity with ionisation chamber arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J47/00Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
    • H01J47/02Ionisation chambers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J47/00Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
    • H01J47/02Ionisation chambers
    • H01J47/026Gas flow ionisation chambers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Description

514 472 2 Detta och andra syften uppnås medelst en anordning enligt pa- tentkrav 9.
Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bi- fogade ritning, på vilken fig la åskådliggör schematiskt, i en översiktsvy, en anordning för radiografi med plant stràlknip- pe, i vilken anordning en detektor enligt uppfinningen kan ut- nyttjas, fig lb åskådliggör schematiskt, i en översiktsvy, en- anordning för radiografi med plant stràlknippe enligt en all- män utföringsforn1 av uppfinningen, fig 2a är en schematiskg delvis förstorad, tvärsektionsvy tagen längs linjen II-II i fig lb av en detektor enligt en första särskild utföringsform av uppfinningen, fig 2b är en schematisk, delvis förstorad, tvärsektionsvy tagen längs linjen II-II i fig lb av en detek- tor enligt en andra särskild utföringsform av uppfinningen, fig 2c är en schematisk, delvis förstorad, tvärsektionsvy ta- gen längs linjen II-II i fig lb av en detektor enligt en tred- je särskild utföringsform av uppfinningen, och fig 2d åskåd- liggör schematiskt, i en översiktsvy, en anordning för radio- grafi med plant strålknippe, innefattande en detektor enligt en fjärde särskild utföringsform av uppfinningen.
Fig la är en sektionsvy i ett plan vinkelrätt mot planet för en plan röntgenstråle 9 till en anordning för radiografi med plant strålknippe, i vilken uppfinningen kan utnyttjas. Anord- ningen innefattar en röntgenstrålkälla 60, som tillsammans med ett första smalt kollimatorfönster 61 alstrar en plan, solfjä- derformad, röntgenstràle 9, för bestrålning av ett föremål 62 som. skall undersökas. Den stråle, som sänts genonx föremålet 62, infaller i en detektor 64. En valfri smal slits eller andra kollimatorfönster 10, soni ligger i linje xned röntgen- strålen, bildar ingången för röntgenstrålen 9 till detektorn 64. En huvuddel av de infallande röntgenfotonerna detekteras i detektorn 64, som innefattar en omvandlings- och driftvolym l3 514 472 och organ för elektronlavinförsïärkning 17, och detektorn är så orienterad att röntgenfotonerna infaller från sidan mellan två elektrodanordningar 1, 2, mellan vilka ett elektriskt fält för förflyttning av elektroner och joner i. omvandlings- och driftvolymen 13 ärr bildat. Röntgenstrålkällan 60, det första smala kollimatorfönstret 61, det valfria kollimatorfönstret 10 och detektorn 64 är anslutna och fixerade i förhållande till varandra medelst särskilda organ 65, t ex en ram eller en stödanordning 65. Den så uppbyggda anordningen för radiografi kan förflyttas såsom en enhet för skanning av ett föremål, som skall undersökas.
I denna ansökan avses med en plan röntgenstràle en stràle som är kollimerad, t ex medelst kollimatorn 61.
Detektorn 64 innefattar en första driftelektrodanordning, som utgör en katodplatta 2, och en andra driftelektrodanordning, som utgör en anodplatta 1. De är inbördes parallella och ut- rymmet dem emellan innefattar ett smalt gasfyllt mellanrum el- ler område 13, som utgör en omvandlings- och driftvolym, samt ett elektronlavinförstärkningsorgan 17. .Alternativt. är platt- orna icke-parallella. En spänning påläggs mellan anodplattan 1 och katodplattan 2, och en eller flera spänningar påläggs på elektronlavinförstärkningsorganet 17. Detta resulterar i ett driftfält, som orsakar strömning av elektroner och joner i mellanrummet 13, och ett eller flera elektronlavinförstärk- ningsfält inom elektronlavinförstärkningsorganet 17. I anslut- ning till anodplattan 1 finns en anordning 15 av utläsnings- element för detektering av uppkomna elektronlaviner. Anord- ningen 15 av utläsningselement utgör företrädesvis även anod- elektroden. Anordningen 15 av utläsningselement kan alterna- tivt vara utformad i anslutning till katodplattan 2 eller elektronlavinförstärkningsorganet 17. Den kan även vara anord- nad på anod- eller katodplattan, skild från anod- eller katod- elektroden. medelst ett dielektriskt skikt eller substrat. I detta fall är det nödvändigt att anod- eller katodelektroden är halvgenomsläpplig för inducerade pulser, t ex utformad så- som remsor eller dynor.
Såsom framgår infaller de röntgenstrålar, som skall detekte- ras, från sidan i detektorn och tränger in i omvandlings- och driftvolymen 13 mellan katodplattan 2 och anodplattan 1. Rönt- genstràlarna infaller i detektorn företrädesvis i en riktning parallell med anodplattan 1, och de kan tränga in i detektorn via. en snml slits eller~ kollimatorfönster 10. På detta sätt kan detektorn lätt tillverkas med en tillräckligt lång väg för växelverkan för att tillåta att en huvuddel av de infallande röntgenfotonerna kan växelverka och detekteras. I det fall en kollimator utnyttjas skall denna företrädesvis vara så anord- nad att den smala, plana strålen infaller i detektorn nära elektronlavinförstärkningsorganet 17 och parallellt därmed.
Mellanrummet eller området 13 är fyllt med en gas, som kan ut- göras av en blandning av t ex 90% krypton och 10% koldioxid eller en blandning av t ex 90% argon och 10% metan. Gasen kan vara trycksatt, företrädesvis inom ett intervall av 1-20 atm.
Detektorn innefattar därför ett gastätt hölje 91 med ett ingångsfönster 92 i form av en slits, via vilket röntgenstrå- len 9 infaller i detektorn. Fönstret kan vara tillverkat av ett material, som är transparent för strålningen, t ex Mylar®, eller en tunn aluminiumfolie.
Vid drift infaller röntgenstrâlarna 9 i detektorn via den val- fria smala slitsen eller kollimatorfönstret 10, om det före- finns, i närheten av ett elektronlavinförstärkningsorgan 17 och färdas genom gasvolymen i en riktning parallell med det- samma. Varje röntgenfoton alstrar ett primärt elektron-jonpar inuti gasen såsom ett resultat av växelverkan med en gasatom. 51,4 472 5 Denna alstring orsakas av fotoneffekt, Compton-effekt eller Auger-effekt. Varje alstrad. primär elektron ll förlorar sin kinetiska energi via växelverkan med nya gasmolekyler, som or- sakar ytterligare alstring av elektron-jonpar (sekundära elek- tron-jonpar). Vanligtvis alstras mellan några få hundra och tusen sekundära elektron-jonpar från en 20 keV röntgenfoton under denna process. De sekundära elektronerna 16 (tillsammans med den primära elektronen ll) kommer att strömma mot elek- tronlavinförstärkningsorganet 17 tack vare det elektriska fäl- tet i omvandlings- och driftvolymen 13. När elektronerna tränger in i det kraftiga elektriska fältet, eller områden av fokuserade fältlinjer av elektronlavinförstärkningsorganet 17, kommer det att underkastas lavinförstärkning, som kommer att beskrivas närmare nedan.
Rörelserna hos lavinelektronerna och jonerna inducerar elekt- riska signaler i utläsningselementen 20 för detektering av elektronlaviner. Dessa signaler tas upp i anslutning till elektronlavinförstärkningsorganet 17, katodplattan 2 eller anodplattan l, eller en kombination av dessa organ. Signalerna är ytterligare förstärkta och bearbetade medelst utläsnings- kretsen 14 för erhållande av noggranna mätvärden för punkten för röntgenfotonernas växelverkan, och valfritt röntgenfoto- nernas energi.
I den detektor, som beskrivs i den ännu icke avgjorda ansökan (PCT/SE98/01873), vilken angivits ovan, innefattar katodplat- tan 2 ett dielektriskt substrat 6 och ett ledande skikt 5, vilka utgör en katodelektrod. Anoden 1 innefattar ett dielekt- riskt substrat 3 och ett ledande skikt 4, vilka utgör en anod- elektrod. På grund av de höga elektriska fältstyrkor som kan uppträda i anslutning till elektrodplattorna finns en risk för att gnisturladdningar sker i. gasen. Sådana gnisturladdningar 5.14 472 6 blockerar detektorn under en tidsperiod, och kan även vara skadliga för detektorn och elektroniken.
I fig lb visas en detektor enligt uppfinningen. I detta fall innefattar anoden 71 ett ledande skikt 73, som är uppburet av ett resistivt skikt 74, och katoden 72 innefattar ett ledande skikt 76, som är uppburet av ett resistivt skikt 75. Medelst detta arrangemang är de resistiva skikten riktade mot drift- och omvandlingsvolymen eller lavinförstärkningsorganet, där kraftiga elektriska fält kan uppträda. Härigenom uppnås, i det fall en gnisturladdning äger rum, att effekten, hos gnistur- laddningen ndnskas. Verkan på grund av densamma kan således regleras. Det resistiva skiktet kan vara utformat såsom ett substrat, vilket verkar såsom en bärare för det ledande skik- tet och vilket kan vara tillverkat av t ex kiselmonoxid, le- dande glas eller diamant. Gnisturladdningarna sker oftast i närheten av anoden 71. Det kan därför vara tillräckligt om en- dast anoden 71 innefattar ett resistivt skikt, och katoden 72 är utformad såsom i fig la. De övriga delarna hos den detek- tor, som visas i fig lb, är desamma eller liknar dem i fig la.
Fig 2a är en schematisk, delvis förstorad, tvärsektionsvy ta- gen längs linjen II-II i fig lb av en detektor enligt en för- sta särskild utföringsform av uppfinningen. Katodplattan 72 innefattar ett resistivt substrat 75 och ett ledande skikt 76, vilka tillsammans bildar en katodelektrod, såsom angivits ovan. Anoden 1 innefattar ett dielektriskt substrat 3 och ett ledande skikt 4, som utgör en anodelektrod. Mellan mellanrum- met 13 och anoden 1 är ett elektronlavinförstärkningsorgan 17 anordnat. Detta förstärkningsorgan 17 innefattar en lavinför- stärkningskatod 18 och en lavinförstärkningsanod 19, vilka är åtskilda av ett dielektriskt medium 24. Detta medium kan utgö- ras av en gas eller ett fast substrat 24, som uppbär katoden 18 och anoden 19, såsom visas i figuren. Båda eller endera av j j' '_ “_ ,.' . _ . H- r -r :1 :". :í- ï”. 2 'K - 1 ; . . .. ... .f .. < 7 katoden 18 eller anoden 19 kan vara försedd med ett resistivt skikt på ovansidan av ett ledande skikt, så att ytan av det resistiva skiktet har kontakt med gasen (visat med streckade linjer). Alternativt är endast en av katoderna 72, 18 eller anoden 19 försedd med ett resistivt skikt, företrädesvis en- dast anoden 19 (71). Såsom visas är anodelektroderna 4 och 19 uppbyggda av samma ledande element. Mellan katoden 18 och ano- den 19 påläggs en spänning' medelst en likströmskälla 7 för åstadkommande av ett mycket kraftigt elektriskt fält inom ett lavinförstärkningsomràde 25. Lavinområdet 25 är utformat i ett område mellan och runt kanterna av lavinkatoden 18, vilka kan- ter är riktade mot varandra, där ett koncentrerat elektriskt fält kommer att uppträda tack vare de pàlagda spänningarna.
Likströmskällan 7 är även ansluten till katoden 72. De pålagda spänningarna väljs så att ett svagare elektriskt fält, drift- fält, bildas över mellanrummet 13. Elektroner (primära och se- kundära elektroner) frigjorda genom växelverkan i omvandlinge- och driftvolymen 13 kommer att strömma tack vare driftfältet mot förstärkningsorganet 17. De kommer att tränga in i de mycket kraftiga lavinförstärkningsfälten och accelereras. De accelererade elektronerna 11, 16 kommer att växelverka med yt- terligare gasatomer inom området 25 och åstadkomma alstring av ytterligare elektron-jonpar. De så alstrade elektronerna kom- mer även att accelerera i fältet och kommer att växelverka med nya gasatomer samt orsaka alstring av ytterligare elektron- jonpar. Denna process fortsätter under elektronernas färd i lavinområdet mot anoden 19, och en elektronlavin bildas. Efter att ha lämnat lavinomràdet kommer elektronerna att strömma mot anoden 19. Eventuellt fortsätter elektronlavinen upp till ano- den 19 om det elektriska fältet är tillräckligt kraftigt.
Lavinområdet 25 är utformat i form av en öppning eller kanal i katoden 18 och det dielektriska substratet 24, om det före- finns. Öppningen eller kanalen kan ha cirkulärt tvärsnitt, 514 472 8 sett ovanifrån, eller ha kontinuerlig làngsträckt form som sträcker sig mellan två ändar av substratet 24, om det före- finns, samt katoden 18. I det fall öppningarna eller kanalerna har cirkulärt tvärsnitt, sett ovanifrån, är de anordnade i ra- der, varvid varje rad av öppningar eller kanaler innefattar ett flertal cirkulära öppningar eller kanaler. Ett flertal långsträckta öppningar eller kanaler eller rader av kanaler med cirkulärt tvärsnitt är utformade sida vid sida, parallellt med varandra eller* med de infallande röntgenstràlarna. Öpp- ningarna eller kanalerna med cirkulärt tvärsnitt kan alterna- tivt vara anordnade i andra mönster.
Anodelektroderna 4, 19 bildar även utläsningselement 20 i form av remsor, vilka är anordnade i anslutning till de öppningar eller kanaler, som bildar lavinområdena 25. Företrädesvis är en remsa anordnad för varje öppning eller kanal eller rad av öppningar eller kanaler. Remsorna kan vara uppdelade i sektio- ner utefter sin längd, där en sektion kan vara anordnad för varje öppning eller kanal med cirkulärt tvärsnitt eller för ett flertal öppningar eller kanaler, i form av dynor. Remsorna och sektionerna, om de förefinns, är elektriskt isolerade från varandra. Varje detektorelektrodelement, dvs remsa eller sek- tion, är företrädesvis ansluten var för sig till bearbetnings- elektronik 14. Utläsningselementen kan alternativt vara place- rade på baksidan av substratet (pà motsatta sidan av anodelek- troderna 4, 19). I detta fall är det nödvändigt att elektro- derna 4, 19 är halvgenomträngliga för inducerade pulser, t ex i form av remsor eller dynor. I anslutning till fig 3 och 4 nedan åskàdliggörs olika möjliga anordningar 15 av utläsnings- element.
De längsgående kanalerna kan i form av ett exempel ha en bredd inom ett intervall av 0,01-1 mm, de cirkulära kanalerna kan ha en diameter inom intervallet 0,01-1 mm och tjockleken hos det 514 472 9 dielektriska mediet 24 (avståndet mellan lavinkatoden 18 och -anoden 19) ligger inom intervallet 0,01-1 mm.
Fig 2b är en schematisk, delvis förstorad, tvärsektionsvy ta- gen längs linjen II-II i fig lb av en detektor enligt en andra särskild utföringsform av uppfinningen. Denna utföringsform skiljer sig från den utföringsform, som visas i fig 2a, i det att anodelektroderna 4 och 19 är utformade av olika ledande element, vilka är åtskilda av ett dielektriskt medium, som kan utgöras av ett fast material eller en gas, och att öppningarna eller kanalerna även är* utformade i. lavinanodelektroden 19.
Lavinförstärkningsanoden 19 är ansluten till likströmskällan 7. I det fall det dielektriska mediumet mellan anodelektroder- na 4 och 19 utgöres av ett fast material innefattar detsamma öppningar eller kanaler genom det dielektriska mediumet, var- vid öppningarna eller kanalerna i huvudsak överensstämmer med de öppningar eller kanaler, vilka bildar lavinområdena 25. Ett elektriskt fält bildas mellan anodelektroderna 4 och 19. Detta fält kan vara ett driftfält, dvs ett svagare fält, eller ett lavinförstärkningsfält, dvs ett kraftigare elektriskt fält.
Vilken som helst av eller alla katodelektroderna 72, 18 och anodelektroderna 4, 19 kan vara försedda med ett resistivt skikt ovanpå ett ledande skikt, så att en yta av det resistiva skiktet har kontakt med gasen (såsom visas med streckade lin- jer). Alternativt är endast endera av katoderna 72, 18 eller anoderna 4, 19 försedda med ett resistivt skikt, företrädesvis anoden 4.
Fig 2c är en schematisk, delvis förstorad, tvärsektionsvy ta- gen längs linjen II-II i fig lb av en detektor enligt en tred- je särskild utföringsform av uppfinningen. Detektorn innefat- tar en katod 72, en anod 1 och ett lavinförstärkningsorgan 17.
Ett mellanrum 13, som utgör en omvandlings- och driftvolym, är anordnat mellan katoden 72 och lavinförstärkningsorganet 17.
Ii ;' J 2; _ . _ .. _ --(~ , ;|_ , :n kn. «( fi' 1 ' H0 .(1 . .x f ^ '< * * ' * , , . .- f, m nr H '~ _ . 70 Mellanrummet 13 är gasfyllt och katoden 72 är utformad såsom beskrivits ovan. Anoden 1 är försedd med en baksida av ett di- elektriskt substrat 26, t ex ett glassubstrat. På framsidan av substratet 26 är lavinförstärkningskatodremsor 18 och anodrem- sor 19 omväxlande anordnade. Katodremsorna 18 och anodremsorna 19 är ledande remsor och anslutna till likströmskällan 7 för bildande av ett koncentrerat elektriskt fält, dvs ett lavin- förstärkningsfält inon1 varje område mellan en katodremsa 18 och en anodremsa 19. Anoden 1 och katoden 2 är även anslutna till likströmskällan 7. De pålagda spänningarna väljs så att ett svagare elektriskt fält, driftfält, bildas över mellanrum- met 13. Det dielektriska substratet 26 kan alternativt ersät- tas av en gas. Anoderna och katoderna är då uppburna vid t ex sina respektive ändar.
Lavinanodremsorna 19 bildar företrädesvis även utläsningsele- menten 20 och är då anslutna till bearbetningselektroniken 14.
Lavinkatodremsorna 18 kan i stället bilda utläsningselementen, eller tillsammans med anodremsorna 19. Såson1 ett alternativ kan anodelektroden 1 vara utformad av remsor, som kan vara segmenterade och som är isolerade från varandra. Dessa remsor kan då ensamt bilda utläsningselementen eller tillsammans med anod- och/eller katodremsorna. De remsor, vilka verkar såsom anod/katod och som utläsningselement, är anslutna till lik- strömskällan 7 och till bearbetningselektroniken 14 medelst lämpliga frånskiljbara kopplingar. Vilken som helst uppsätt- ning av katodremsor 18 och uppsättning av anodremsor 19 kan vara försedd med ett resistivt skikt på ovansidan av ett le- dande skikt, så att en yta av det resistiva skiktet har kon- takt med gasen. Alternativt kan endast endera av katoden 72, uppsättningen av katodremsorna 18 eller uppsättningen av anod- remsor 19 vara försedda med ett resistivt skikt. I en ytterli- gare alternativ utföringsform av en anordning av utläsnings- element är desamma anordnade under och parallellt med lavin- ', __ _ ^»."« . .ffl f- » , N _ . _.. ....
Mal.. _.: . . . . . , .,. W _, _ _. ._ M _. _ . \ | 4 |' (f L~ (f “* 1 11 anodremsorna 19. Utläsningsremsorna 20 är då utformade något bredare än lavinanodremsorna 19. Om de är placerade under ano- den 1 är det nödvändigt att anodelektroden är halvgenomträng- lig för inducerade pulser, t ex i form av remsor eller dynor.
I ännu en alternativ utföringsform kan anoden 1 vara uteslu- ten, eftersom de nödvändiga elektriska fälten kan bildas me- delst katodelektroderna 5, 18 och anodelektroderna 19.
Glassubstratet är i form av ett exempel ca 0,1-5 mm tjockt.
Den ledande katodremsan har vidare en bredd som uppgår till ca 20-1000 um och den ledande anodremsan har en bredd som uppgår till ca 10-200 umikroballonger, med en delning av ca 50-2000 um. Katoderna och anoderna kan vara uppdelade i segment i sin längdriktning.
Vid drift infaller röntgenfotonerna i mellanrummet 13 i detek- torn i fig 2c i huvudsak parallellt med lavinkatodremsorna 18 och anodremsorna 19. De infallande röntgenfotonerna absorberas i omvandlings- och driftsvolymen 13 och elektron-jonpar alst- ras, såsom beskrivits ovan. Ett moln av primära och sekundära elektroner, som är resultatet av växelverkan som orsakas av en röntgenfoton, strömmar mot lavinförstärkningsorganet 17. Elek- tronerna kommer att tränga in i det mycket kraftiga elektriska fältet vid det gasfyllda området mellan en anodremsa och en katodremsa, som utgör ett lavinförstärkningsområde. I det kraftiga elektriska fältet initierar elektronerna elektronla- viner. Detta resulterar' i att det antal elektroner, sonl är uppsamlas på anodremsorna, uppgår till några få tiopotenser fler än antalet primära och sekundära elektroner (så kallad gasmultiplikation). En fördel hos denna utföringsform är att varje elektronlavin endast inducerar en signal på ett anodele- ment eller i huvudsak pà ett detektorelektrodelement. Läges- upplösningen i en koordinat kan därför fastställas medelst delningen. . . .- l ' ' ". ' . ., .~ . f, . i «- - ,'L ,, (g .lf ilult; ..Hi ff =~'- - ;_ ; . .i t « _ « _ ~ 1 2 “ S. f. _. .c f< H , .
/Z Fig 2d är en schematisk, sektionerad vy liknande den i fig 1 av en detektor enligt en fjärde särskild utföringsform av upp- finningen. En spänning påläggs mellan katoden 2 och anoden 1 för bildande av ett mycket kraftigt elektriskt fält för lavin- förstärkning i nællanrummet 13. Härigenom kommer mellanrummet 13 att bilda en omvandlings- och lavinförstärkningsvolym. Både anoden 71 och katoden 72 är försedd med ett resistivt skikt på ovansidan av ett ledande skikt, så att en yta av de respektive skikten har kontakt med gasen. Alternativt är endast katoden 72 eller anoden 71 försedd med ett resistivt skikt.
Vid drift infaller röntgenfotonerna i mellanrummet 13 i detek- torn enligt fig 2d i huvudsak parallellt med anoden och i när- heten av katoden. De infallande röntgenfotonerna absorberas i volymen 13 och elektron-jonpar alstras, såsom beskrivits ovan.
Ett moln av primära och sekundära elektroner, som är resulta- tet av 'växelverkan. som. orsakas av' en röntgenfoton, alstras.
Det kraftiga elektriska fältet i volymen 13 kommer att orsaka att elektronerna initierar elektronlaviner. Eftersom fotonerna färdas parallellt med anoden 1 och det elektriska fältet är likformigt kommer lavinförstärkningen att vara likformig i de- tektorn. Utläsningselementen är anordnade separat i anslutning till och isolerade från anoden 71 eller katoden eller ingår i anod- eller katodelektroderna, såsonx beskrivits i de övriga utföringsformerna.
I de utföringsformer, där gasvolymerna kan vara smala, resul- terar detta i snabbt avlägsnande av joner, som leder till låg eller ingen ackumulering av rymdladdningar. Detta möjliggör drift vid hög hastighet.
I de utföringsformer där avstånden kan hållas små leder detta till låga driftspänningar, vilket resulterar i eventuella 514 472. /3 gnistor med låg energi, som är fördelaktigt med avseende på elektroniken.
Fokuseringen av fältlinjerna i utföringsformerna är även för- delaktig med avseende på undertryckande av plasmakanaler (streamer formations). Detta leder till minskad risk för gnistbildning.
Allmänt gäller för alla utföringsformer av uppfinningen att resistiviteten hos det resistiva skiktet skall vara tillräck- ligt låg för att tillåta hög hastighet (snabb detektor) men ändå tillräckligt hög för att skydda elektroderna mot gnistor. Även om uppfinningen har beskrivits i anslutning till ett an- tal föredragna utföringsformer skall det nämnas att olika mo- difieringar kan göras utan att fràngå uppfinningens ram, och omfång, såsom den definieras i de efterföljande patentkraven. Även om uppfinningen har beskrivits i anslutning till detekto- rer i vilka strålningen infaller från sidan kan uppfinningen till exempel utnyttjas för detektorer, i vilka strålningen in- faller j. vilken som helst riktning. Vidare kan spänningarna påläggas på andra sätt än de som beskrivits så länge som de beskrivna elektriska fälten bildas.

Claims (10)

514_ 472 /l/ P a t e n t k r a v
1. l. Detektor för detektering av joniserande strålning, inne- fattande: - en kammare fylld med joniserbar gas, - en första och andra elektrodanordning, som är anordnade i kammaren med ett mellanrum dem emellan, vilket mellanrum om- fattar en omvandlingsvolym, - organ för lavinförstärkning anordnade mellan den första och den andra elektrodanordningen, och ~ minst en anordning av utläsningselement för detektering av elektronlaviner, k ä n n e t e c k n a d a v att - minst endera av den första eller den andra elektrodanord- ningen innefattar ett resistivt material med en yta riktad mot den andra elektrodanordningen.
2. Detektor enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d a v att - den första eller andra elektrodanordningen innefattar ett substrat, soul är tillverkat av ett resistivt material och som uppvisar en första och en andra yta, varvid den första ytan är åtminstone delvis täckt med ett ledande skikt.
3. Detektor enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att den första eller den andra elektrodanordningen bildar en driftelektrodanordning.
4. Detektor enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att - den första eller andra elektrodanordningen bildar en lavin- elektrodanordning.
5. Detektor enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att minst en av den första eller den andra elektrodanordningen bildar en lavinelektrodanordning, och 514 472. /5 - minst en av den första eller den andra elektrodanordningen bildar en driftelektrodanordning.
6. Detektor enligt något av patentkraven 1 - 5, k ä n n e - t e c k n a d a v att - det resistiva materialet är ett ohmiskt material.
7. Detektor enligt något av patentkraven 1 - 6, k ä n n e - t e c k n a d a v att - det resistiva materialet är diamant, av vilket ett skikt är anordnad på ett dielektriskt material.
8. Detektor enligt något av patentkraven 2 - 7, k ä n n e - t e c k n a d a v att - substratet verkar såsom en bärare för det ledande skiktet.
9. Anordning för användning vid radiografi med plant strål- knippe, innefattande: - en röntgenstrålkälla, - organ för bildande av ett i huvudsak plant strålknippe, vil- ka organ är placerade mellan röntgenstrålkällan och ett fö- remål som skall avbildas, k ä n n e t e c k n a d a v att den även innefattar - en detektor enligt något av patentkraven 1 - 8.
10. Anordning enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a d a v att - ett antal detektorer är staplade till bildande av en detek- torenhet, A - ett organ för bildande av ett i huvudsak plant strålknippe är anordnat för varje detektor, vilket organ är placerat mellan röntgenstrålkällan och det föremål som skall avbil- das, och - röntgenstrålkällan, organet för bildande av ett i huvudsak plant strålknippe och detektorenheten är stationära i för- hållande till varandra till bildande av en enhet, som kan utnyttjas för skanning av ett föremål.
SE9901327A 1999-04-14 1999-04-14 Strålningsdetektor och en anordning för användning vid radiografi SE514472C2 (sv)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9901327A SE514472C2 (sv) 1999-04-14 1999-04-14 Strålningsdetektor och en anordning för användning vid radiografi
US09/443,320 US6385282B1 (en) 1999-04-14 1999-11-19 Radiation detector and an apparatus for use in radiography
AU44428/00A AU771002B2 (en) 1999-04-14 2000-03-30 Radiation detector and an apparatus for use in radiography
KR1020017013011A KR100690920B1 (ko) 1999-04-14 2000-03-30 방사선 검출기 및 라디오그래피에 사용하는 장치
CNB00806170XA CN1177234C (zh) 1999-04-14 2000-03-30 辐射探测器和一种用在射线照相中的设备
EP00925793A EP1185885A1 (en) 1999-04-14 2000-03-30 Radiation detector and an apparatus for use in radiography
JP2000611106A JP2002541488A (ja) 1999-04-14 2000-03-30 放射線検出器及びラジオグラフィーに使用する装置
PCT/SE2000/000625 WO2000062095A1 (en) 1999-04-14 2000-03-30 Radiation detector and an apparatus for use in radiography
CA002398767A CA2398767A1 (en) 1999-04-14 2000-03-30 A radiation detector for limiting spark discharges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9901327A SE514472C2 (sv) 1999-04-14 1999-04-14 Strålningsdetektor och en anordning för användning vid radiografi

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9901327D0 SE9901327D0 (sv) 1999-04-14
SE9901327L SE9901327L (sv) 2000-10-15
SE514472C2 true SE514472C2 (sv) 2001-02-26

Family

ID=20415209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9901327A SE514472C2 (sv) 1999-04-14 1999-04-14 Strålningsdetektor och en anordning för användning vid radiografi

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6385282B1 (sv)
EP (1) EP1185885A1 (sv)
JP (1) JP2002541488A (sv)
KR (1) KR100690920B1 (sv)
CN (1) CN1177234C (sv)
AU (1) AU771002B2 (sv)
CA (1) CA2398767A1 (sv)
SE (1) SE514472C2 (sv)
WO (1) WO2000062095A1 (sv)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE530171C2 (sv) * 2000-10-13 2008-03-18 Xcounter Ab Gasbaserad detektor
US6600804B2 (en) * 1999-11-19 2003-07-29 Xcounter Ab Gaseous-based radiation detector and apparatus for radiography
SE0000793L (sv) * 2000-03-07 2001-09-08 Xcounter Ab Tomografianordning och -förfarande
SE522428C2 (sv) * 2000-09-20 2004-02-10 Xcounter Ab Metod och anordning för anpassningsbar energiupplöst detektering av joniserande strålning
SE522484C2 (sv) * 2000-09-28 2004-02-10 Xcounter Ab Kollimation av strålning från linjelika källor för joniserande strålning och därtill relaterad detektering av plana strålknippen
SE523447C2 (sv) * 2001-09-19 2004-04-20 Xcounter Ab Gasbaserad detektor för joniserande strålning med anordning för att minska risken för uppkomst av gnistor
SE0200447L (sv) * 2002-02-15 2003-08-16 Xcounter Ab Radiation detector arrangement
SE523445C2 (sv) * 2002-02-15 2004-04-20 Xcounter Ab Anordning och metod för detektering av joniserande strålning med roterande radiellt placerade detektorenheter
SE524380C2 (sv) * 2002-03-12 2004-08-03 Xcounter Ab Exponeringsstyrning i scannerbaserad detektering av joniserande strålning
SE524731C2 (sv) * 2002-06-07 2004-09-21 Xcounter Ab Metod och apparat för detektering av joniserande strålning
US7813473B2 (en) * 2002-07-23 2010-10-12 General Electric Company Method and apparatus for generating temporally interpolated projections
US6904118B2 (en) * 2002-07-23 2005-06-07 General Electric Company Method and apparatus for generating a density map using dual-energy CT
SE525517C2 (sv) * 2003-03-06 2005-03-01 Xcounter Ab Anordning och förfarande för scanningbaserad detektering av joniserande strålning
SE527138C2 (sv) * 2003-07-08 2005-12-27 Xcounter Ab Skanningsbaserad detektering av joniserande strålning för tomosyntes
SE0302670L (sv) * 2003-10-08 2004-08-20 Xcounter Ab Scanningbaserad detektering av joniserande strålning
SE0302900L (sv) * 2003-11-03 2005-05-04 Xcounter Ab Koherent spridningsavbildning
US20050226364A1 (en) * 2003-11-26 2005-10-13 General Electric Company Rotational computed tomography system and method
SE526838C2 (sv) * 2003-11-27 2005-11-08 Xcounter Ab Undersökningsmetod och anordning för detektion av joniserande strålning
SE526371C2 (sv) * 2003-12-01 2005-08-30 Xcounter Ab Anordning och förfarande för att erhålla tomografi-, tomosyntes- och stillbildsdata för ett objekt
US7639774B2 (en) * 2003-12-23 2009-12-29 General Electric Company Method and apparatus for employing multiple axial-sources
US7333587B2 (en) * 2004-02-27 2008-02-19 General Electric Company Method and system for imaging using multiple offset X-ray emission points
SE528234C2 (sv) * 2004-03-30 2006-09-26 Xcounter Ab Anordning och metod för att erhålla tomosyntesdata
SE528236C2 (sv) * 2004-10-05 2006-10-03 Xcounter Ab Detektor för joniserande strålning som registrerar elektroner och ljus alstrat av strålningen
US7180977B2 (en) * 2005-10-24 2007-02-20 Xcounter Ab Scanning-based detection of ionizing radiaion for tomosynthesis
SE529451C2 (sv) * 2006-05-22 2007-08-14 Xcounter Ab Apparart och metod för att skapa tomosyntes- och projektionsbilder
US7835486B2 (en) * 2006-08-30 2010-11-16 General Electric Company Acquisition and reconstruction of projection data using a stationary CT geometry
US7706499B2 (en) * 2006-08-30 2010-04-27 General Electric Company Acquisition and reconstruction of projection data using a stationary CT geometry
US20080056432A1 (en) * 2006-08-30 2008-03-06 General Electric Company Reconstruction of CT projection data
US7616731B2 (en) * 2006-08-30 2009-11-10 General Electric Company Acquisition and reconstruction of projection data using a stationary CT geometry
WO2008157388A1 (en) * 2007-06-13 2008-12-24 Vitaliy Ziskin Scanning x-ray radiation
SE0702061L (sv) * 2007-09-17 2009-03-18 Xcounter Ab Metod för att skapa, visa och analysera röntgenbilder och anordning för att implementera metoden
US7675040B2 (en) * 2008-04-23 2010-03-09 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Radiation detector device
JP5638540B2 (ja) * 2009-02-12 2014-12-10 セルン − ヨーロピアン オーガナイゼーション フォー ニュークリア リサーチCERN − European Organization for Nuclear Research 保護された読み出し電極アセンブリ及びアバランシェ粒子検出器
JP5604751B2 (ja) * 2010-05-23 2014-10-15 国立大学法人神戸大学 高抵抗電極を用いたピクセル型電極による粒子線画像検出器
BR112014014064A2 (pt) * 2011-12-13 2017-06-13 Koninklijke Philips Nv detector de radiação e aparelho detector de radiação
CN109782328B (zh) * 2019-01-11 2021-03-26 惠科股份有限公司 射线转换器和射线探测平板装置
JP7342722B2 (ja) * 2020-01-30 2023-09-12 大日本印刷株式会社 電子増幅器、検出素子及び検出装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2504277A1 (fr) * 1981-04-15 1982-10-22 Commissariat Energie Atomique Detecteur de rayons x
FR2504278B1 (fr) * 1981-04-15 1985-11-08 Commissariat Energie Atomique Detecteur de rayons x
US4479059A (en) * 1982-07-21 1984-10-23 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Imaging radiation detector with gain
FR2570908B1 (fr) * 1984-09-24 1986-11-14 Commissariat Energie Atomique Systeme de traitement des signaux electriques issus d'un detecteur de rayons x
FR2626379B1 (fr) * 1988-01-26 1990-05-11 Commissariat Energie Atomique Detecteur pour tomographie a rayons x
US5164809A (en) * 1989-04-21 1992-11-17 The Regents Of The University Of Calif. Amorphous silicon radiation detectors
FR2680010B1 (fr) * 1991-07-29 1993-11-26 Georges Charpak Detecteur a gaz de rayonnement ionisant.
US5308987A (en) * 1993-02-01 1994-05-03 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Microgap x-ray detector
FR2718633B1 (fr) * 1994-04-19 1996-07-12 Georges Charpak Dispositif d'imagerie médicale en rayonnement ionisant X ou gamma à faible dose.
GB9415584D0 (en) * 1994-08-02 1994-09-21 Imperial College Photo detector
US5731584A (en) * 1995-07-14 1998-03-24 Imec Vzw Position sensitive particle sensor and manufacturing method therefor
US5614722A (en) * 1995-11-01 1997-03-25 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Radiation detector based on charge amplification in a gaseous medium
US5602397A (en) * 1995-11-01 1997-02-11 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Optical imaging system utilizing a charge amplification device
FR2749402B1 (fr) 1996-05-29 1998-08-07 Charpak Georges Dispositif d'imagerie radiographique a haute resolution
US5844291A (en) * 1996-12-20 1998-12-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Wide wavelength range high efficiency avalanche light detector with negative feedback
SE513161C2 (sv) 1997-11-03 2000-07-17 Digiray Ab En metod och en anordning för radiografi med plant strålknippe och en strålningsdetektor
US6175120B1 (en) * 1998-05-08 2001-01-16 The Regents Of The University Of Michigan High-resolution ionization detector and array of such detectors
JPH1145680A (ja) * 1997-07-29 1999-02-16 Toshiba Corp ガス電子増幅素子およびガス電子増幅検出器
US6011265A (en) * 1997-10-22 2000-01-04 European Organization For Nuclear Research Radiation detector of very high performance

Also Published As

Publication number Publication date
SE9901327L (sv) 2000-10-15
KR20020011382A (ko) 2002-02-08
WO2000062095A1 (en) 2000-10-19
AU771002B2 (en) 2004-03-11
AU4442800A (en) 2000-11-14
EP1185885A1 (en) 2002-03-13
CN1177234C (zh) 2004-11-24
US6385282B1 (en) 2002-05-07
CA2398767A1 (en) 2000-10-19
JP2002541488A (ja) 2002-12-03
KR100690920B1 (ko) 2007-03-09
CN1347506A (zh) 2002-05-01
SE9901327D0 (sv) 1999-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE514472C2 (sv) Strålningsdetektor och en anordning för användning vid radiografi
SE514475C2 (sv) Strålningsdetektor, en anordning för användning vid radiografi med plant strålknippe och ett förfarande för detektering av joniserande strålning
SE514460C2 (sv) Förfarande för detektering av joniserande strålning, strålningsdetektor och anordning för användning vid radiografi med plant strålknippe
AU773520B2 (en) Detector and method for detection of ionizing radiation
US6546070B1 (en) Adaptable energy-resolved detection of ionizing radiation
SE514443C2 (sv) Strålningsdetektor och en anordning för användning vid radiografi med plant strålknippe
US6600804B2 (en) Gaseous-based radiation detector and apparatus for radiography
SE515884C2 (sv) Förfarande och anordning för radiografi samt strålningsdetektor
SE516333C2 (sv) Metod och anordning för radiografi och en strålningsdetektor
KR100682079B1 (ko) 방사 검출기, 방사사진술에 사용하는 장치 및, 이온화방사를 검출하기 위한 방법
SE530171C2 (sv) Gasbaserad detektor
JPS5831877B2 (ja) X線検出器
SE516126C2 (sv) Detektor för detektering av joniserande strålning, anordning för användning vid radiografi och förfarande för detektering av joniserande strålning
WO2002025313A1 (en) Parallax-free detection of ionizing radiation
SE518802C2 (sv) Detektor och detekteringsmetod för joniserande strålning vilken detektor består av två sektioner med olika elektrod avstånd

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed