SE523447C2 - Gasbaserad detektor för joniserande strålning med anordning för att minska risken för uppkomst av gnistor - Google Patents

Gasbaserad detektor för joniserande strålning med anordning för att minska risken för uppkomst av gnistor

Info

Publication number
SE523447C2
SE523447C2 SE0103101A SE0103101A SE523447C2 SE 523447 C2 SE523447 C2 SE 523447C2 SE 0103101 A SE0103101 A SE 0103101A SE 0103101 A SE0103101 A SE 0103101A SE 523447 C2 SE523447 C2 SE 523447C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
dielectric
electrically conductive
cathode
anode
layer
Prior art date
Application number
SE0103101A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0103101D0 (sv
SE0103101L (sv
Inventor
Tom Francke
Christer Ullberg
Juha Rantanen
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 SE0103101A priority Critical patent/SE523447C2/sv
Publication of SE0103101D0 publication Critical patent/SE0103101D0/sv
Priority to US09/985,443 priority patent/US6818901B2/en
Priority to PCT/SE2002/001670 priority patent/WO2003025972A1/en
Publication of SE0103101L publication Critical patent/SE0103101L/sv
Publication of SE523447C2 publication Critical patent/SE523447C2/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

Description

25 30 523 447 indikeras medelst fältlinjer 8a-b i fig. 1. Typiskt hålles katoden vid en negativ potential, medan anoden jordas.
Spänningen över och konstruktionen hos detektorelektroderna kan justeras för att erhålla ett kraftigt koncentrerat elektriskt fält så att elektronerna kraftigt accelereras och, medelst växelverkan med gasen, multipliceras. Möjligen kan en eller flera galler- eller trådelektroder, vilka således är elektrongenomsläppliga, anordnas mellan katodarrangemanget 1, 2 och anodarrangemanget 3, 4 och kan hållas vid elektriska potentialer för att erhålla lämplig förstärkning.
Ett utläsningsarrangemang (icke illustrerat) anordnas typiskt i anslutning till anoden för att detektera laddningen som induceras av de multiplicerade elektronerna.
På grund av de kraftiga elektriska fälten som skapas i den gasbaserade strålningsdetektorn kan emellertid gnisturladdningar uppträda i gasen, och dessa kan blockera detektorn under en tidsperiod och kan också vara skadliga för detektorn och särskilt för elektroniken däri. Sådana gnisturladdningar är särskilt sannolika att uppträda i detektorer med hög förstärkning längs ytor 9 hos det dielektriska distansstycket 6, som är riktade mot utrymmet 5 mellan katod- respektive anodarrangemanget, där de elektriska fältlinjerna 8b är huvudsakligen parallella med ytan.
För att reducera uppträdandet av gnisturladdningar bildas detektorerna typiskt med ett avstånd dlnællan de yttre kanterna hos de ledande katod- och anodskikten och det dielektriska distansstycket 6 för att definiera en yttre gasvolym 77 avgränsad av den inre ytan 9 hos distansstycket 6, de obelagda elektrodsubstraten 2, 3 och 4 utanför elektrodskikten 1, utrymmet 5 mellan elektrodskikten 1, 3. Härigenom erhålles en längre väg längs dielektriska ytor mellan de yttre kanterna hos 10 15 20 25 =s2z 4473 de ledande katod- och anodskikten, och således minskas den elektriska fältstyrkan vid dessa ytor, särskilt vid ytan 9 hos det dielektriska distansstycket 6. Desto längre avståndet dl är desto bättre gnisturladdningsskydd erhålles, men till kostnaden av stora och utrymmeskrävande detektorer. I vissa tillämpningar är detta icke acceptabelt.
Alternativt eller såsom ett komplement kan ytan 9 hos det dielektriska distansstycket 6 göras grov eller oregelbunden för att därigenom förhindra bildandet av "streamers” vid ytan 9.
Emellertid skulle en struktur av sådant slag med ett effektivt skydd mot uppträdande av gnistor vara svår och/eller dyr att tillverka.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett huvudsakligt syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en detektor för detektering av joniserande strålning, med vilken problem orsakade av gnisturladdningar minskas eller till och med elimineras.
I detta avseende är det ett särskilt syfte att åstadkomma en sådan detektor, som är kompakt och således lämplig för att användas i trånga utrymmen eller i en stackad flerdetektorkonfiguration.
Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att åstadkomma en sådan detektor, som är tillförlitlig, noggrann, billig och som har en lång livstid.
Dessa syften bland andra uppnås medelst detektorer i enlighet med de bifogade patentkraven.
Det finns många teorier kring bildandet av urladdningar i gaser och särskilt urladdningar längs dielektriska ytor. Den vanligaste förklaringen är att en elektrisk urladdning föregås 10 15 20 25 30 523 447 n. u. . . 4 . n u q . , ", "': n , n .nu - -u v. 1 - » . 2 I ' v: v n. . . . . . . ' . _': :t u. . n . , av formation av en laddningskanal eller streamer. En streamer är en plasmakanal, dvs. elektriska laddningar ackumulerade i gasen eller längs en yta. Den elektriska resistansen hos denna streamer är betydligt lägre än resistansen hos gasen eller hos ytan hos dielektrikumet. Om ett starkt elektriskt fält är närvarande nära denna streamer kan en elektrisk urladdning uppträda längs streamern lättare än genom själva gasen, eller längs en dielektrisk yta.
I fallet med den kända tekniken som illustreras i fig. l, träder joniserande strålning in i den yttre gasvolymen (hänvisningsbeteckning 77 i fig. 1) utanför periferin av elektrodskikten och kommer att jonisera gasen, vilket frigör elektroner och positiva joner. Dessa laddningar kommer att följa de elektriska fältlinjerna och ackumuleras på den dielektriska ytan hos anod- och katodsubstraten som vetter mot den yttre gasvolymen. Denna ackumulering av laddningar är den initiala formationen av en streamer. Allt eftersom fler laddningar adderas tenderar laddningarna att följa fältlinjerna och krypa upp längs ytan hos distansstycket, som är riktad mot den yttre volymen. Allt eftersom streamern flyttar på sig, kommer den slutligen att bilda en kortslutning mellan anoden och katoden, vilket resulterar i en elektrisk urladdning längs streamern .
Uppfinnarna har kommit på att genom att modifiera den elektriska fältkonfigurationen i den yttre volymen, och särskilt längs de dielektriska ytorna som bildar gränserna till den yttre volymen, kan sannolikheten för en elektrisk urladdning sänkas avsevärt. Fältkonfigurationer där de flesta elektriska fältlinjer är vinkelräta mot de dielektriska ytorna, snarare än parallella, är särskilt fördelaktiga för att undertrycka bildandet av urladdningar. 10 15 20 25 #523 447 Ytterligare kännetecken hos uppfinningen och fördelar med densamma, kommer att bli uppenbara från den detaljerade beskrivningen av föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning given härefter och de medföljande figurerna 2-6, vilka endast ges i illustrativa syften och är således icke begränsande för föreliggande uppfinning.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig. l illustrerar schematiskt i en vy framifrån med ett slitsformigt ingångsfönster avlägsnat, en del av en detektor för planstråleradiografi enligt teknikens ståndpunkt.
Fig. 2 illustrerar schematiskt i en vy framifrån med ett slitsformigt ingångsfönster avlägsnat, men schematiskt indikerat medelst streckade linjer, en del av en detektor för planstråleradiografi enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning. Elektriska fältlinjer såsom de ser ut vid användning av nämnda detektor indikeras.
Fig. 3-5 illustrerar var och en schematiskt i en vy framifrån med det slitsformiga ingångsfönstret avlägsnat, en del av en detektor för planstråleradiografi enligt en respektive utföringsform av föreliggande uppfinning. Elektriska fältlinjer såsom de ser ut vid användning av nämnda detektorer indikeras.
Fig. 6 är en schematisk tvärsektionsvy av en anordning med stackade detektorer för användning i planstråleradiografi enligt en ytterligare utföringsform av föreliggande uppfinning.
BESKRIVNING Av Fönl-:DRAGNA urFöRINGsFoRMER Fig. 2 är en vy framifrån av en änddel av en detektor för planstråleradiografi enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 523 447 Detektorn är orienterad så att en plan röntgenstråle kan träda in mellan ett katodarrangemang 11, 12 och ett anodarrangemang 13, 14 sidledes. Ett strâlningsgenomsläppligt, slitsformigt fönster (schematiskt indikerat medelst streckad linje 10), och valfritt ett kollimatorfönster (icke illustrerat) åstadkoms vid detektorns front för att bilda en ingång för röntgenstrålen till detektorn.
Var och en av elektrodarrangemangen innefattar ett elektriskt ledande elektrodskikt 11, 13 uppburet av ett respektive dielektriskt substrat 12, 14, varvid arrangemangen är orienterade så att katodskiktet 11 och anodskiktet 13 är riktade mot varandra.
Företrädesvis är elektrodarrangemangen 11, 12 och 13, 14 plana, rektangulära och parallella med varandra. Andra geometrier kan emellertid användas.
Elektrodarrangemangen är separerade medelst ett distansstycke eller stöd 16 längs åtminstone delar av deras periferier.
Företrädesvis existerar distansstycket 16 endast vid några få positioner längs elektrodarrangemangens periferier, tillräckligt för att hålla katoden och anoden isär. Ur ett urladdningsperspektiv är det föredraget om distansstycket endast existerar vid några få punkter. Elektrodarrangemangen ll, 12 och 13, 14 och distansstycket 16 definierar ett interelektrodutrymme 15 kapabelt att kunna fyllas med en gas eller gasblandning. I detta syfte definierar företrädesvis 12 och 13, 14, distansstycket 16 och ingångsfönstret och valfritt andra antingen elektrodarrangemangen 11, komponenter (icke illustrerade) tillsammans en gastät inneslutning, eller anordnas elektrodarrangemangen ll, 12 och 13, 14 inuti ett gastätt hölje (icke illustrerat). Den joniserbara gasen eller gasblandningen kan exempelvis innefatta krypton och koldioxid eller xenon och koldioxid. Gasen kan vara 10 15 20 25 30 1523 447 under tryck, företrädesvis i intervallet 1-20 atmosfärer. Vid användning av detektorn träder infallande strålning in i interelektrodutrymmet 15 och joniserar gasen eller gasblandningen däri, och laddningen inducerad av dessa elektroner, eller på motsvarande sätt skapade joner, detekteras efterföljningsvis.
I detta syfte tillhandahålls en DC-högspänningstillförselenhet (icke illustrerad) för att hålla katoden 11 och anoden 13 vid lämpliga elektriska potentialer för att skapa ett elektriskt fält 18a inuti interelektrodutrymmet 15 för drivning av elektroner och joner däri. I utföringsformen enligt fig. 2 hålles katoden ll under användning vid en negativ spänning -V1, medan anoden 13 jordas. Således drivs elektroner mot anoden 13 och joner mot katoden 11.
Vidare innefattar detektorn ett utläsningsarrangemang för detektering av elektroner, som drivs mot anoden 13 och/eller joner som drivs mot katoden 11. Utläsningsarrangemanget kan innefattas i anodarrangemanget 13, 14 självt såsom illustreras i fig. 2, eller ett separat utläsningsarrangemang kan anordnas intill anoden 13, intill katoden 11, eller annorstädes.
För att sörja för avbildningsmöjligheter består anoden eller utläsningsskiktet 13 företrädesvis av en uppsättning ledande element eller remsor anordnade sida vid sida och elektriskt isolerade från varandra på det dielektriska substratet 14. För att sörja för en ökad rumsupplösning och för att kompensera för parallaxfel i varje detekterad bild sträcker sig anod/utläsningsremsorna huvudsakligen i riktningar som i varje läge är parallella med riktningen hos infallande fotoner hos röntgenstrålen. Således anordnas anod/utläsningsremsorna i en solfjäderformad konfiguration, givet en divergent stråle. 10 15 20 25 30 *523 447 Var och en av anod/utläsningsremsorna är företrädesvis ansluten till en utläsnings- och signalbehandlingsanordning (icke illustrerad), varigenom signaler från varje remsa kan behandlas separat. Eftersom anod/utläsningsremsorna också utgör anoden krävs lämpliga kopplingar för separering.
I fallet då utläsningsarrangemanget är ett separat arrangemang kan anodskiktet 13 utformas som en enhetlig elektrod utan IGITISOI' .
Vidare bildas detektorutföringsformen enligt fig. 2 företrädesvis med elektrodsubstrat 12, 14 som är bredare och längre än motsvarande elektrodskikt 11, 13 för att lämna en periferi hos elektrodsubstraten 12, 14 obelagd. Vid den yttersta periferin av substraten anordnas distansstycket 16.
Typiskt finns det ett avstånd dznællan den inre ytan 19 hos distansstycket 16 och de yttre periferierna hos elektrodskikten 11, 13, varigenom en yttre gasvolym 17 definieras av den inre ytan 19 hos distansstycket 16, de obelagda elektrodsubstraten 12, 14 utanför elektrodskikten 11, 13 och interelektrodutrymmet 15 mellan elektrodskikten 11, 13.
Enligt föreliggande uppfinning är detektorn enligt fig. 2 försedd med ett elektriskt ledande skikt 20 på en yta hos det dielektriska katodsubstratet 12, vilken är belägen motsatt ytan som bär katodskiktet ll. Det elektriskt ledande skiktet 20 fungerar såsom ett elektriskt fältkorrigerings/påverkningsorgan för att modifiera det elektriska fältet inuti volymen 17, men lämnar det elektriska fältet inuti interelektrodutrymmet 15 huvudsakligen opåverkat eller minimalt modifierat. Särskilt modifieras de elektriska fältlinjerna l8b nära den inre ytan 19 hos distansstycket 16 för att därigenom eliminera eller reducera problem med uppträdande av gnisturladdningar. 10 15 20 25 30 =523 447 - . n.. Ü .I O I O ' " 'v v I ::': " De föreliggande uppfinnarna har således upptäckt att om det elektriskt ledande skiktet 20 hålles vid en elektrisk potential som är lika med eller nära den elektriska potentialen, vid vilken anodskiktet 13 hålles, i föreliggande fall vid jord, och förutsatt att substrattjockleken 12, 14 och interelektrodavståndet är av samma storleksordning, förändras de elektriska fältlinjerna som skär den inre ytan 19 hos distansstycket 16 för att förhindra dem från att vara parallella, eller nästan parallella, med den inre ytan 19 hos distansstycket 16, och med ytorna hos elektrodsubstraten 12, 14 som är riktade mot interelektrodutrymmet 15.
Detektorn, med det elektriskt ledande skiktet 20, är således konstruerad så att varje elektrisk fältlinje som lämnar nämnda interelektrodutrymme kommer att definiera en vinkel med avseende på distansstycket, eller substratytan, som är åtminstone 5°, mera företrädesvis åtminstone lO°, och mest föredraget åtminstone l5°.
För olika substrattjocklekar och interelektrodavstånd är spänningen, vid vilken skiktet 20 skall hållas, uppenbarligen olika. Emellertid, med kännedom om syftet med skiktet 20 och med ledning av utföringsformen beskriven ovan kommer fackmannen inom området inte att ha några problem att bestämma en lämplig spänning för skiktet 20 för en särskild detektorkonstruktion.
Det skall inses att risken för uppträdande av gnistor i volymen 17 ytterligare minskas om det slitsformiga ingångsfönstret endast sträcker sig till de yttre periferierna av elektrodskikten 11, 13 eller just bortom periferierna. Genom sådan åtgärd reduceras kraftigt mängden extern strålning som träder in i volymen 17, särskilt reduceras strålningen nära eller vid den inre ytan hos distansstycket 16, möjligen till noll, och således minskas elektrondensiteten och ävenledes risken för uppträdande av gnistor. 10 15 20 25 30 523 447 Det skall vidare inses att de dielektriska ytorna som definierar volymen 17 kan förses med diken eller rännor för att ytterligare minska risken för uppträdande av gnistor.
Med hänvisning nu till fig. 3, som schematiskt illustrerar i en vy framifrån en del av en modifierad strålningsdetektor kommer kort en andra utföringsform av föreliggande uppfinning att beskrivas.
Denna detektor skiljer sig från detektorn enligt fig. 2 endast i det att ett ytterligare elektriskt ledande skikt 21 är anordnat på en yta hos det dielektriska anodsubstratet 14, som är belägen motsatt ytan som bär anodskiktet 12. Det elektriskt ledande skiktet 21 är såsom skiktet 20 jordat, och detta påverkar det elektriska fältet särskilt inuti det dielektriska anodsubstratet 14, se de i fig. 3 illustrerade elektriska fältlinjerna. Det elektriska fältet inuti interelektrodutrymmet nära distansstycket 16 är liknande det i fig. 2.
I fig. 4 illustreras schematiskt i en vy framifrån en del av ännu en modifierad strålningsdetektor och denna tredje utföringsform av detektorn skiljer sig från utföringsformen enligt fig. 2 endast avseende utsträckningen av det elektriskt ledande skiktet 20. Skiktet, i fig. 4 betecknat 20', sträcker sig ovanför katodskiktet 11 och bortom den yttre periferin av katodskiktet ll med ett avstånd ds såsom indikeras. Avståndet dz indikerar, såsom i fig. 2, avståndet mellan den inre ytan hos distansstycket 16 och de yttre periferierna av elektrodskikten ll, 13. Således sträcker sig det elektriskt ledande skiktet 20' också bortom den inre ytan hos distansstycket 16.
Med hänvisning närmast till fig. 5, som schematiskt i en vy framifrån illustrerar en del av ytterligare en modifierad strålningsdetektor kommer en fjärde utföringsform av föreliggande uppfinning kort att presenteras. Denna detektor 10 15 20 25 30 %523 447 u. u. a u u nu n f a n.. ll r 0: »I o o n . ø u . . p u oo u u I o u c c , n o u . . Q. . - - . . > o u n n o; u . g , n skiljer sig från detektorn enligt fig. 2 endast avseende utsträckningen av det elektriskt ledande skiktet 20. Skiktet, i fig. 5 betecknat 20", sträcker sig ovanför katodskiktet ll och bortom den yttre periferin av katodskiktet ll medelst ett avstånd d,, vilket som indikeras i fig. 5, är kortare än avståndet dznællan den inre ytan hos distansstycket l6 och de yttre periferierna av elektrodskikten ll, 13.
Såsom illustrativa exempel kan detektoranordningen enligt föreliggande uppfinning innefatta en gasblandning av 80 % Xe och 20 % C02 vid atmosfärstryck och spänningen över elektroderna kan vara 1000 V för ett interelektrodavstånd av 0.5 mm.
Tjockleken hos substraten 12, 14 kan vara l mm, d, kan vara 1 mm, d3 kan vara 1.5 mm och d, kan vara 0.5 mm. En exemplifierad storlek hos detektorerna kan innefatta en bredd av 50 mm och ett djup av 35 mm.
Fig. 6 visar schematiskt en anordning 91 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning med ett flertal av den uppfinningsenliga detektorn stackade, ovanpå varandra. Medelst denna utföringsform kan flerlinjeskanning utföras, vilket reducerar det totala skanningsavståndet, såväl som skanningstiden. Anordningen enligt denna utföringsform innefattar en röntgenkälla 23, vilken tillsammans med ett antal kollimatorfönster 25 skapar ett antal plana solfjäderformade röntgenstrålar 7, för bestrålning av föremålet 27 som skall avbildas. Strålarna transmitteras genom föremålet 27 och träder in i det individuellt stackade detektorerna 29, valfritt genom ett antal andra kollimatorfönster 22, som är linjerade med röntgenstrålarna. De första kollimatorfönstren 25 är anordnade i en första stel struktur (ej visad i fig. 6), och de valfria andra kollimatorfönstren är anordnade i en andra stel struktur (ej illustrerad i fig. 6) fastgjord vid detektorerna 29 eller separat på dessa detektorer. 10 15 20 25 30 «s2s 447 H u u. som n u co o o I a I u: .z "' 'O I u v Röntgenkällan 23, den första stela strukturen och den valfria andra stela strukturen innefattande kollimatorfönstren 22, samt de stackade detektorerna 29, vilka är fixerade med avseende på varandra, är anslutna och fixerade relativt varandra medelst lämpligt organ, exempelvis en ram eller ett stöd (ej visat i fig. 6). Den så formade anordningen för radiografi kan förflyttas såsom en enhet för att skanna ett föremål, som skall undersökas. I denna flerlinjekonfiguration kan skanningen utföras i en transversell rörelse, vinkelrätt mot röntgenstrålen, såsom nämnts ovan. Det kan också vara föredraget om anordningen för radiografi är fixerad och föremålet som skall avbildas förflyttas. Alternativt kan kollimatorn och detektorn förflyttas synkront medelst en vanligt styrd motor.
Enligt föreliggande uppfinning har var och en av detektorerna ett respektive elektriskt ledande skikt 20 bildat på katodarrangemanget, dvs. på dess dielektriska substrat, såsom visas i fig. 2. Vidare, för att minska risken för uppträdande av gnistor mellan detektorerna i en sådan stackad konfiguration är varannan detektor vänd upp och ned så att de elektriska potentialerna hos två intilliggande elektroder som hör till olika detektorer håller sig vid samma eller åtminstone liknande spänningar. Härigenom kan detektorerna anordnas väldigt nära varandra utan gnistbildning mellan detektorerna.
Det skall inses att detektorerna 29 alternativt kan vara vilken som helst av de andra detektorerna beskrivna häri.
För att nu återgå till detektorkonstruktionen, skall det inses av fackmannen inom området att det uppfinningsenliga, elektriskt ledande skiktet faktiskt kan modifiera det elektriska fältet i interelektrodutrymmet på ett lämpligt sätt utan att täcka de centrala delarna av elektroden. Således, i fallet med en detektor med rektangulära elektroder kan det 10 15 20 25 523 447 ,.. ._ 13 š--zš-fäšë? 'ï-š i . uppfinningsenliga, elektriskt ledande skiktet bildas såsom en rektangulär remsformad ledare, där remsan ligger över den yttre periferin av elektrodskiktet eller nära därvid. Bredden hos remsan kan vara väldigt liten eller kan remsan vara utsträckt över en betydande eller huvudsaklig del av avståndet från den yttre periferin av elektrodskiktet till den yttre periferin av elektrodsubstratet.
Vidare kan det uppfinningsenliga, elektriskt ledande skiktet alternativt bildas endast på ytan hos det dielektriska anodsubstratet 14 belägen motsatt ytan därav, som är riktad mot interelektrodutrymmet 15, och vid användning hållen vid en elektrisk potential nära den, vid vilken katodskiktet ll hålles.
Vidare behöver elektroderna ll och 13 ej sluta vid samma avstånd dz från distansstycket 16.
Vidare kan det uppfinningsenliga, elektriskt ledande skiktet alternativt under användning hållas vid varje lämplig elektrisk potential beroende på de elektriska potentialerna, vid vilka katoden respektive anoden hålles.
Det skall vidare inses att föreliggande uppfinning kan användas i anslutning med detektorer, som skiljer sig från de exempel som visas i de medföljande figurerna.
Särskilt kan uppfinningen användas i de följande slagen av detektorer: 0 Tvådimensionell detektor, vari den infallande strålningen träder in i detektorn genom någon av elektroderna. 0 Gasbaserade högförstärkningsdetektorer innefattande lavinförstärkningsorgan, möjligen innefattande ytterligare elektroder och annan utrustning. 10 15 20 525 447 14 __ _ __ 0 Kombinerade detektorer innefattande en gasbaserad detektorsektion och varje annat slag av detektor. 0 Gasbaserade detektorer med snäva gap och/eller icke parallella elektroder. 0 Gasbaserade detektorer med halvledande eller andra slags resistiva materialbaserade elektroder. 0 Gasbaserade detektorer med energiupplöst mätningskapacitet. 0 Scintillator/gasbaserade hybriddetektorer. 0 Gasbaserade detektorer för användning i planstråleradiografi. 0 Gasbaserade detektorer anpassade för skanning. 1 Gasbaserade detektorer för användning i datorbaserad tomografi (CT) eller i positronemissionstomografi (PET).
För ytterligare detaljer avseende olika slags detektorer, vari föreliggande uppfinningsenliga, elektriska fältlinjemodifierare kan användas göres hänvisning till följande amerikanska patentansökningar av Tom Francke med flera och överlåtna till XCounter AB, vilka ansökningar härmed innefattas häri genom dessa hänvisningar: nr 08/969,554 (utfärdat såsom US-patent nr 6,ll8,l25), 09/444,569, 09/443,292, 09/443,32l, 09/443,320, 09/550,288, 09/55l,603, 09/552,692, 09/698,173, 09/698,174, 09/709,305, 09/708,52l, 09/7l6,228, 09/752,722 samt 09/760,748.

Claims (16)

10 15 20 25 *t 523 447 l o - u u - . ~ a . ; n o ; u» 5 =. .- PATENTKRAV
1. Detektor för detektering av joniserande strålning innefattande: - ett utrymme (15, 17), vilket vid användning av nämnda detektor är fyllt med en joniserbar gas, - en strålningsingång (10) anordnad så att joniserande strålning kan träda in i nämnda utrymme för att jonisera den joniserbara gasen, - ett katodarrangemang (ll, 12) innefattande ett dielektriskt katodsubstrat (12), som har en första och en andra yta, vilka är motsatt riktade, och ett elektriskt ledande katodskikt (ll) bildat på den första ytan hos nämnda dielektriska katodsubstrat, - ett anodarrangemang (13, 14) innefattande ett dielektriskt anodsubstrat (14), som har en första och en andra yta, vilka är motsatt riktade, och ett elektriskt ledande anodskikt (13) bildat på den första ytan hos nämnda dielektriska anodsubstrat, varvid nämnda elektriskt ledande katod- och anodskikt är vända mot varandra, separerade av nämnda utrymme och vid användning hållna vid en respektive första och andra elektriska potential för att därigenom driva elektroner skapade vid jonisation av nämnda joniserbara gas mot det elektriskt ledande anodskiktet, - ett dielektriskt distansstycke (16) mellan nämnda dielektriska katodsubstrat och nämnda dielektriska anodsubstrat för att hålla nämnda katod- respektive anodarrangemang vid ett avstånd från varandra och - ett utläsningsarrangemang (13, 14) för att vid användning av nämnda detektor detektera elektroner drivna mot det 10 15 20 25 '30 523 447 svan; %-"!"ï':. "I=. "' 16 ¿~ 33-¿s:_.¿¿ .n.L. ¿.¿" elektriskt ledande anodskiktet och/eller joner drivna mot det elektriskt ledande katodskiktet, k ä n n e t e c k n a d a v - ett elektriskt ledande fältkorrigeringsskikt (20, 20', 20", 21) bildat på den andra ytan hos nämnda dielektriska katodsubstrat eller på den andra ytan hos nämnda dielektriska anodsubstrat och vilket vid användning hålles vid en vald elektrisk potential för att därigenom minska risken för uppkomst av gnistor mellan katod- och anodarrangemangen.
2. Detektor enligt krav 1, varvid den första ytan hos nämnda dielektriska katodsubstrat, nämnda elektriskt ledande katodskikt, den första ytan hos nämnda dielektriska anodskikt och nämnda elektriskt ledande anodskikt är huvudsakligen plana.
3. Detektor enligt krav 2, varvid den första ytan hos nämnda dielektriska katodsubstrat, nämnda elektriskt ledande katodskikt, den första ytan hos nämnda dielektriska anodsubstrat och nämnda elektriskt ledande anodskikt är parallella med varandra.
4. Detektor enligt krav 2 eller 3, varvid nämnda elektriskt ledande katodskikt är bildat endast på en del av den första ytan hos nämnda dielektriska katodsubstrat, varigenom den yttre periferin av den första ytan hos nämnda dielektriska katodsubstrat är lämnad obelagd.
5. Detektor enligt något av kraven 2-4, varvid nämnda elektriskt ledande anodskikt är bildat endast på en del av den första ytan hos nämnda dielektriska anodsubstrat, varvid den yttre periferin av den första ytan hos nämnda dielektriska anodsubstrat är lämnad obelagd.
6. Detektor enligt krav 5, varvid nämnda dielektriska distansstycke mellan nämnda elektriskt ledande katod- och anodskikt för att hålla nämnda elektriskt ledande katod- och 10 15 20 25 30 §523 447 17 š"'â§-¿;:_:¿;',L.n. ¿.n" anodskikt vid ett avstånd från varandra, är anordnat vid de yttre obelagda periferierna av de första ytorna hos nämnda dielektriska katod- och anodsubstrat vid ett avstånd (dz) från de yttre kanterna av de elektriskt ledande katod- och anodskikten.
7. Detektor enligt krav 6, varvid nämnda elektriska fältkorrektionsskikt bildat på den andra ytan hos nämnda dielektriska katodsubstrat eller bildat på den andra ytan hos nämnda dielektriska anodsubstrat och som vid användning hålles vid en vald elektrisk potential, åtminstone täcker en yta, som innefattar en linje som utgörs av skärningen mellan den andra ytan, på vilken det elektriska fältkorrektionsskiktet är bildat, och plan ortogonala mot planet för det elektriskt ledande skiktet bildat på den första ytan hos det dielektriska substratet, på vilket det elektriska fältkorrektionsskiktet är bildat, och innefattande den yttre kanten av det elektriskt ledande skiktet bildat på den första ytan hos det dielektriska substratet, på vilket det elektriska fältkorrektionsskiktet är bildat.
8. Detektor enligt krav 7, varvid nämnda elektriska fältkorrektionsskikt åtminstone täcker en yta, som sträcker sig utåt ett avstånd (dz), som är avståndet från den yttre kanten av det elektriskt ledande skiktet bildat på den första ytan hos det dielektriska substratet, på vilket det elektriska fältkorrektionsskiktet är bildat, till det dielektriska distansstycket.
9. Detektor enligt krav 8, varvid nämnda elektriska fältkorrektionsskikt åtminstone täcker en yta, som sträcker sig utåt ett avstånd (d3), som är längre än avståndet från den yttre kanten av det elektriskt ledande skiktet bildat på den första ytan hos det dielektriska substratet, på vilket det elektriska 10 15 20 25 523 447 fältkorrektionsskiktet är bildat, till det dielektriska distansstycket.
10. Detektor enligt något av kraven l-9, varvid nämnda elektrisk ledande katodskikt vid användning hålles vid en negativ elektrisk potential, medan nämnda elektriskt ledande anodskikt och nämnda elektriska fältkorrektionsskikt, som bildas på den andra ytan hos nämnda dielektriska katodsubstrat, är jordade förutsatt att tjocklekarna hos de dielektriska katod- och anodsubstraten och längden hos separeringen mellan de elektriskt ledande katod- och anodskikten huvudsakligen är av samma storleksordning.
11. ll. Gasbaserad strålningsdetektor, innefattande: - ett första och ett andra elektrodarrangemang, där vart och ett innefattar ett dielektriskt substrat (12, 14) och ett elektriskt ledande skikt (ll, 13) bildat på en yta hos respektive dielektriskt substrat, varvid elektroderna är orienterade så att de elektriskt ledande skikten är vända mot varandra, och - ett dielektriskt distansstycke (16) anordnat att hålla nämnda elektroder vid ett avstånd från varandra för att därigenom definiera ett interelektrodutrymme (15, 17), vilket vid användning av nämnda detektor är fyllt med en joniserbar gas, varvid - nämnda första och andra elektrod vid användning hålles vid en respektive första och andra elektrisk potential för att definiera ett elektriskt fält inuti nämnda interelektrodutrymme (15, 17) för att driva elektroner frigjorda vid jonisation av nämnda joniserbara gas medelst extern strålning emot en av elektroderna för detektion, k ä n n e t e c k n a t a v 10 15 20 25 '30 Q . - u » ' , a- , 1 f 19 z' , , n-v I_I'_' , . . - . nu . u v , . o u ; nu - elektriskt fältkorrektionsorgan (20, 20', 20", 21) för att påverka det dielektriska fältet inuti nämnda interelektrodutrymme, särskilt i de yttre delarna (17) därav, så att varje elektriskt fältlinje som går ut ur nämnda interelektrodutrymme kommer att definiera en vinkel med avseende på distansstyckets eller nämnda substrats ytor, som är åtminstone 5°.
12. Gasbaserad strålningsdetektor enligt krav ll, varvid nämnda vinkel är åtminstone l0°, och mest föredraget åtminstone 15°.
13. Gasbaserad strålningsdetektor enligt krav 11 eller 12, varvid nämnda elektriska fältkorrektionsorgan är ett elektriskt ledande skikt (20, 20', 20", 21) som vid användning av nämnda detektor hålles vid en elektrisk potential.
14. Anordning för planstråleradiografi, k ä n n e t e c k n a d a v att anordningen innefattar en röntgenkälla (23), organ (25) för att bilda en huvudsakligen plan röntgenstråle (7) lokaliserad mellan nämnda röntgenkälla och ett föremål (27) som skall avbildas och detektorn (29) enligt något av kraven 1-10 lokaliserad och anordnad för detektering av den plana röntgenstrålen såsom transmitterad genom eller reflekterad från nämnda föremål.
15. Anordning enligt krav 14, varvid nämnda röntgenkälla (23), nämnda organ (25) för att bilda en huvudsakligen plan röntgenstråle (7) och nämnda detektor (29) är fixerade med avseende på varandra.
16. Anordning enligt krav 14 eller 15, innefattande en andra och en ytterligare av detektorn enligt något av kraven 1-10, vilka detektorer är stackade för att bilda en detektorenhet, och organ (25) för att bilda en huvudsakligen plan röntgenstråle (7) för varje detektor, där nämnda organ är 523 447 20 E-z 2 _? .:. lokaliserat mellan nämnda röntgenkälla (23) och nämnda föremål (27), varvid varje detektor är lokaliserad och anordnad för detektering av en respektive plan röntgenstråle som transmitteras genom eller reflekteras från nämnda föremål, och varvid detektorerna är stackade så att katodarrangemanget hos varannan detektor är vänt i en första riktning och katodarrangemangen hos de övriga detektorerna är vända i en andra riktning, vilken är motsatt nämnda första riktning.
SE0103101A 2001-09-19 2001-09-19 Gasbaserad detektor för joniserande strålning med anordning för att minska risken för uppkomst av gnistor SE523447C2 (sv)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0103101A SE523447C2 (sv) 2001-09-19 2001-09-19 Gasbaserad detektor för joniserande strålning med anordning för att minska risken för uppkomst av gnistor
US09/985,443 US6818901B2 (en) 2001-09-19 2001-11-02 Gaseous-based radiation detector
PCT/SE2002/001670 WO2003025972A1 (en) 2001-09-19 2002-09-17 Gaseous-based radiation detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0103101A SE523447C2 (sv) 2001-09-19 2001-09-19 Gasbaserad detektor för joniserande strålning med anordning för att minska risken för uppkomst av gnistor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0103101D0 SE0103101D0 (sv) 2001-09-19
SE0103101L SE0103101L (sv) 2003-03-20
SE523447C2 true SE523447C2 (sv) 2004-04-20

Family

ID=20285361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0103101A SE523447C2 (sv) 2001-09-19 2001-09-19 Gasbaserad detektor för joniserande strålning med anordning för att minska risken för uppkomst av gnistor

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6818901B2 (sv)
SE (1) SE523447C2 (sv)
WO (1) WO2003025972A1 (sv)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100135458A1 (en) * 2003-07-18 2010-06-03 Neeraj Agrawal X-Ray Apparatus for Bone Density Assessment and Monitoring
US8085898B2 (en) * 2009-05-08 2011-12-27 Osteometer Meditech, Inc. Apparatus for bone density assessment and monitoring
SE529702C8 (sv) * 2006-03-21 2007-11-27 Scanningsbaserad detektering av joniserande strålning medelst dubbla källor
SE529961C2 (sv) * 2006-03-21 2008-01-15 Xcounter Ab Avbildningsanordning och metod för att erhålla tidsupplöst avbildningsdata av ett objekt
SE0601068L (sv) * 2006-05-12 2007-11-13 Xcounter Ab Multimodalitets röntgenavbildning
SE530549C2 (sv) * 2006-10-31 2008-07-08 Xcounter Ab System för avbildning av ett bröst genom datortomografi
EP2483710A4 (en) * 2009-10-01 2016-04-27 Univ Loma Linda Med Detector for ionization by ion-induced impact and uses thereof
CN104350576B (zh) * 2012-06-08 2017-09-08 西门子公司 用于辐射、特别是高能电磁辐射的检测器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4376893A (en) * 1976-04-12 1983-03-15 General Electric Company Ion chamber array with reduced dead space
JPS6013475B2 (ja) 1979-06-26 1985-04-08 名古屋大学長 複合スパ−クチエンバの動作高安定化方法
NL8105349A (nl) 1981-11-26 1983-06-16 Philips Nv Stapellijmdetektor.
JPS5983077A (ja) 1982-11-02 1984-05-14 Yokogawa Hokushin Electric Corp X線検出器
US4707608A (en) * 1985-04-10 1987-11-17 University Of North Carolina At Chapel Hill Kinestatic charge detection using synchronous displacement of detecting device
US5594252A (en) 1995-11-09 1997-01-14 Varian Associates, Inc. Three terminal ion chambers
JPH10186043A (ja) 1996-12-27 1998-07-14 Shimadzu Corp X線検出器
SE513161C2 (sv) 1997-11-03 2000-07-17 Digiray Ab En metod och en anordning för radiografi med plant strålknippe och en strålningsdetektor
SE514472C2 (sv) 1999-04-14 2001-02-26 Xcounter Ab Strålningsdetektor och en anordning för användning vid radiografi

Also Published As

Publication number Publication date
SE0103101D0 (sv) 2001-09-19
US20030052276A1 (en) 2003-03-20
US6818901B2 (en) 2004-11-16
SE0103101L (sv) 2003-03-20
WO2003025972A1 (en) 2003-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6476397B1 (en) Detector and method for detection of ionizing radiation
CN1177234C (zh) 辐射探测器和一种用在射线照相中的设备
US6546070B1 (en) Adaptable energy-resolved detection of ionizing radiation
US6414317B1 (en) Radiation detector, an apparatus for use in planar beam radiography and a method for detecting ionizing radiation
ES2310012T3 (es) Un metodo y un dispositivo para radiografia de haz plano y un detector de radiacion.
US6784436B2 (en) Radiation detector arrangement
KR20020011381A (ko) 방사선 검출기 및 평면빔 방사선 사진법에서 이용하기위한 장치
US6600804B2 (en) Gaseous-based radiation detector and apparatus for radiography
JP5922022B2 (ja) 放射線画像化デバイスおよび放射線画像化デバイス用の検出器
SE523447C2 (sv) Gasbaserad detektor för joniserande strålning med anordning för att minska risken för uppkomst av gnistor
US6389103B2 (en) Method and an apparatus for radiography and a radiation detector
EP0063083B1 (fr) Détecteur de rayons X
AU2001296123B2 (en) Gaseous-based detector for ionizing radiation and method in manufacturing the same
SE427704B (sv) Stralningsdetektoranordning
GB1592487A (en) Radiation detector
US6365902B1 (en) Radiation detector, an apparatus for use in radiography and a method for detecting ionizing radiation
AU2001296123A1 (en) Gaseous-based detector for ionizing radiation and method in manufacturing the same
JPS5831877B2 (ja) X線検出器
SE518802C2 (sv) Detektor och detekteringsmetod för joniserande strålning vilken detektor består av två sektioner med olika elektrod avstånd
JPH0349145A (ja) 放射線検出器

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed