SE530171C2 - Gasbaserad detektor - Google Patents

Gasbaserad detektor

Info

Publication number
SE530171C2
SE530171C2 SE0003718A SE0003718A SE530171C2 SE 530171 C2 SE530171 C2 SE 530171C2 SE 0003718 A SE0003718 A SE 0003718A SE 0003718 A SE0003718 A SE 0003718A SE 530171 C2 SE530171 C2 SE 530171C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
detector
arrangement
cathode
anode
detector according
Prior art date
Application number
SE0003718A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0003718L (sv
SE0003718D0 (sv
Inventor
Tom Francke
Juha Rantanen
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 SE0003718A priority Critical patent/SE530171C2/sv
Publication of SE0003718D0 publication Critical patent/SE0003718D0/sv
Priority to US09/760,748 priority patent/US6600804B2/en
Priority to AU9612301A priority patent/AU9612301A/xx
Priority to EP01976971A priority patent/EP1325356A1/en
Priority to CA002423381A priority patent/CA2423381A1/en
Priority to CNB018173365A priority patent/CN100501446C/zh
Priority to JP2002534867A priority patent/JP4184075B2/ja
Priority to PCT/SE2001/002230 priority patent/WO2002031535A1/en
Priority to AU2001296123A priority patent/AU2001296123B2/en
Priority to KR1020037004895A priority patent/KR100866557B1/ko
Publication of SE0003718L publication Critical patent/SE0003718L/sv
Publication of SE530171C2 publication Critical patent/SE530171C2/sv

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)

Description

25 530 171 2 händelser är särskilt sannolika att inträffa för detektorer med hög förstärkning.
Sådana gnisturladdningar blockerar detektorn under en tids- period och kan också vara skadliga för detektorn och särskilt för elektroniken i densamma.
Redogörelse för uppfinningen Ett huvudsakligt syfte med uppfinningen är att åstadkomma en detektor för detektering av joniserande strålning, för vilken problem orsakade av gnisturladdningar elimineras eller åtmin- stone minskas.
Det är i detta avseende ett särskilt syfte med uppfinningen att åstadkomma en sådan detektor, i vilken energin i varje uppträ- dande gnista är låg, så att relativt få laddningar frigörs i gasen.
Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en sådan detektor, som sörjer för snabb återhämtning efter en gnisturladdning och som således sörjer för snabbare detektering och kortare tidsperioder, under vilka ett föremål, som skall undersökas, är utsatt för joniserande strålning. Ännu ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en sådan detektor som är effektiv, noggrann och av låg kostnad.
Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en sådan detektor som är tillförlitlig och som har lång livstid.
Det är i detta avseende ett särskilt syfte med uppfinningen att tillhandahålla en sådan detektor, som skyddar anoden och utläs- ningselektronik såsom exempelvis förförstärkare från att skadas av högenergetiska gnistor.
Sådana syften, bl.a., uppnås medelst detektorer i enlighet med de bifogade patentkraven. 10 15 20 25 53Ü 17¶ 3 Ytterligare kännetecken hos uppfinningen och fördelar med den- samma kommer att bli uppenbara från den följande detaljerade beskrivningen av föredragna utföringsformer av uppfinningen, vilka visas på de medföljande ritningarna.
Kort beskrivning av ritninqarna Fig. 1 illustrerar schematiskt och översiktligt i en tvärsektionsvy en anordning för planstråleradiografi enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning.
Fig. 2 är en schematisk planvy av ett katodarrangemang hos en detektor enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfin- ning.
Fig. 3 är en förstorad, schematisk tvärsektionsvy av ett katod- arrangemang för en detektor enligt en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning.
Fig. 4 är en schematisk planvy av ett katodarrangemang för en detektor enligt en fjärde utföringsform av föreliggande upp- finning.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Fig. 1 är en sektionsvy i ett plan vinkelrät mot planet för en plan, solfjäderformad röntgenstråle l av en anordning för plan stråleradiografi enligt en första utföringsform av föreliggande uppfinning. Anordningen innefattar en röntgenkälla 3, som till- sammans med ett första tunt kollimatorfönster 5 skapar den pla- na röntgenstrâlen l för bestrålning av ett föremål 7 som skall avbildas.
Strâlen, som transmitteras genom föremålet 7, träder in i en detektor 9. Valfritt bildar ett tunt slitsformigt eller andra kollimatorfönster ll, som är linjerat med röntgenstrålen, in- gången för röntgenstrålen 1 till detektorn 9. 10 15 20 25 30 530 171 4 Detektorn 9 är orienterad så att röntgenfotoner kan träda in sidledes mellan ett katodarrangemang 17 och ett anodarrangemang 19, mellan vilket ett utrymme 13 kapabelt att kunna fyllas med en joniserbar gas eller gasblandning är anordnad. Medelst en högspännings DC-kraftförsörjningsenhet 7 kan en spänning UI anbringas mellan katoden 17 och anoden 19 för drivning av elektroner och joner i utrymmet 13. Katodarrangemanget 17 och anodarrangemanget 19 är företrädesvis huvudsakligen parallella med varandra.
Röntgenkällan 3, det tunna kollimatorfönstret 5, det valfria kollimatorfönstret 11 och detektorn 9 är företrädesvis anslutna och fastgjorda med avseende på varandra medelst ett lämpligt organ, t.ex. en ram eller ett stöd (icke visat i fig. 1).
Den joniserbara gasen eller gasblandningen innefattar exempel- vis 90 % krypton och 10 % koldioxid eller 80 % xenon och 20 % koldioxid. Gasen kan vara under tryck, företrädesvis inom intervallet 1-20 atm. Detektorn innefattar därför ett gastätt hölje 31 med ett slitsformigt ingångsfönster 33, genom vilket röntgenstrålen 1 kan träda in i detektorn. I fig. 1 innesluter höljet 31 huvudsakliga delar av detektorn 9. Det skall emellertid vara uppenbart att höljet 31 kan vara anordnat på andra sätt så länge som utrymmet mellan elektroderna kan inneslutas.
Vidare innefattar detektorn 9 ett utläsningsarrangemang för separat detektering av elektroner, som drivs mot anodarrange- manget 19 och/eller joner, som drivs mot katodarrangemanget 17.
Utläsningsarrangemanget kan utgöras av själva anodarrangemanget 19 såsom illustreras i fig. 1, eller kan ett separat utläs- ningsarrangemang anordnas intill anodarrangemanget 19, intill katodarrangemanget 17, eller annorstädes.
Anod- eller utläsningsarrangemanget 19 innefattar en uppsätt- ning elektriskt ledande element eller remsor 35 anordnade sida vid sida och elektriskt isolerade från varandra på ett 10 15 20 25 30 530 1?1 5 dielektriskt skikt eller substrat 37. Remsorna 35 kan framställas medelst fotolitografiska metoder eller elektroformning, etc.
För att sörja för en ökad rumsupplösning och för att kompensera för parallaxfel i varje detekterad bild är remsorna 35 ut- sträckta huvudsakligen i riktningar parallella med riktningen för de infallande röntgenfotonerna hos strålen 1, som härrör från källan 3, vid varje plats. Således, givet en divergent stråle 1 anordnas utläsningsremsorna 35 i en solfjädersliknande konfiguration. Längden och bredden hos remsorna 35 justeras för den särskilda detektorn för att erhålla den önskade (optimala) rumsupplösningen och känsligheten.
Var och en av remsorna 35 är företrädesvis ansluten till utläs- nings- och signalbehandlingselektronik 14 medelst en respektive separat signalledare (av vilka endast en illustreras i fig. 1), varigenom signalerna från varje remsa kan behandlas separat.
Eftersom utläsningsremsorna 35 också utgör anoden ansluter sig- nalledarna också respektive remsa till högspänningsenheten 7, med lämpliga kopplingar för separering. I fig. 1 indikeras sådana åtgärder endast medelst ett separat jordanslutningsdon.
Den ovannämnda utformningen av utläsningsarrangemanget sörjer för möjligheter till separat detektering av elektroner, som är härledningsbara huvudsakligen från jonisation av transversellt separerade delar av den plana strålen 1, medelst remsorna 35.
På ett sådant sätt möjliggörs endimensionell avbildning.
I fallet då utläsningsarrangemanget är ett separat arrangemang kan anodremsorna 35 bildas såsom en enhetlig elektrod (utan uppdelning i remsor).
I en alternativ konfiguration av anoder/utläsningsarrangemang (icke illustrerad) kan remsorna ytterligare delas i segment i riktningen för de infallande röntgenstrålarna, där seqmenten är elektriskt isolerade från varandra. Företrädesvis förefinns ett LO 15 20 25 30 530 171 6 kort avstånd utsträckt vinkelrätt mot de infallande röntgen- strålarna mellan varje segment av respektive remsa. Varje seg- ment är anslutet till behandlingselektroniken medelst en sepa- rat signalledare, varvid signalerna från varje segment företrä- desvis behandlas separat. Ett sådant utläsningsarrangemang kan användas när energiupplöst detektering av strålning krävs. I detta avseende göres särskild hänvisning till vår inneliggande svenska patentansökning nr 0001167-6 betitlad Spektralt upplöst detektering av joniserande strålning, inlämnad den 31 mars 2000, vilken ansökning härvidlag innefattas genom denna hänvis- ning.
Vidare innefattar detektorn 9 en elektronlavinförstärkningsan- ordning 21 för lavinförstärkning av elektroner, som drivs inuti utrymmet 13. I sådant syfte är elektronlavinförstärkningsanord- ningen 21 lämpligen ansluten till högspänningsenheten 7. I en version består elektronlavinförstärkningsanordningen 21 av en rutnätsliknande skiva eller liknande, som definierar ett flertal hål, genom vilka elektroner kan passera under deras väg mot anodarrangemanget 19.
Alternativt kan andra lavinförstärkningsarrangemang eller fält- koncentrationsorgan åstadkommas så att elektronerna, som fri- görs i utrymmet 13, kan förstärkas före detektion. Ett flertal sådana lavinförstärkningsarrangemang beskrivs i vår inneliggan- de svenska patentansökning nr 9901325-2 betitlad Strålningsde- tektor, anordning för användning inom plan radiografi och för- farande för detektering av joniserande strålning, ingiven den 14 april 1999, vilken ansökning härvid innefattas genom denna hänvisning.
I en särskild version av uppfinningen kan lavinförstärkning erhållas helt enkelt genom att hålla spänningen U, (d-V-S- de elektriska fälten skapade därigenom) tillräckligt hög vid an- vändning för att orsaka elektronlavinförstärkning inuti utrym- met 13. 10 15 20 25 30 53Ü 171 7 vid användning träder de infallande röntgenstrålarna 1 in i detektorn genom det tunna, slitsformiga kollimatorfönstret ll, om detta är närvarande, och mellan katoden 17 och anoden 19, företrädesvis i ett centralt plan mellan dem såsom indikeras i fig. 1. De infallande röntgenstrålarna l färdas sedan genom gasutrymmet i en riktning företrädesvis huvudsakligen parallell med elektroderna 17 och 19 och absorberas, och joniserar således gasmolekylerna i utrymmet 13.
Röntgenstrålar, som absorberas i utrymmet 13, kommer att orsaka att elektroner frigörs, vilka drivs mot anodarrangemanget 19 på grund av spänningen UI, som anbringas. Om spänningen hålles tillräckligt hög och/eller om fältkoncentrationsorgan är åstad- kommet (såsom diskuterats ovan) lavinförstärks de frigjorda elektronerna under deras färd mot anoden. Om en elektronlavin- förstärkningsanordning är åstadkommen, hålles den företrädesvis vid en elektrisk potential (elektriska potentialer) så att ett svagt drivningsfält erhålles mellan katodarrangemanget 17 och förstärkningsanordningen 21 och ett starkt lavinförstärkningsfält erhålles inuti förstärkningsanordningen 21 (t.ex. mellan en elektrod därav och anodarrangemanget 19).
Elektronerna inducerar laddningar i remsorna 35 hos anod/utläs- ningsarrangemanget 19, som detekteras. Om ingen lavinförstärk- ning äger rum härrörs en huvudsaklig del av signalen från insamling av de fria laddningarna.
Varje infallande röntgenfoton orsakar i allmänhet en inducerad puls i en (eller flera) av anodremsorna. Pulserna behandlas i utläsnings- och signalbehandlingselektroniken 14, som slutligen formar pulserna och integrerar eller räknar pulserna från varje remsa som representerar ett bildelement. Pulserna kan också behandlas för att tillhandahålla ett energimått för varje bildelement.
På grund av de höga elektriska fältstyrkorna som kan förefinnas i anslutning till elektrodplattorna finns det en risk att 10 15 20 25 30 530 171 8 gnisturladdningar uppträder i gasen. Sådana gnisturladdningar blockerar detektorn under en tidsperiod och kan också skada anodarrangemanget 19 och elektroniken ansluten därtill.
För att minska risken att gnisturladdningar uppträder i gasen och för att minska energin som frigörs av gnisturladdningar som icke desto mindre uppträder, innefattar föreliggande uppfinning att förse katodarrangemanget 17 (och eventuellt anodremsorna 35) med ett material som har en resistivitet av åtminstone 5xl0“ Qm.
Katodarrangemanget 17 är företrädesvis av ett material som har en resistivitet mellan 5x10* Qm och lx1O5 Qm, mera föredraget mellan lx10“ Qm och lxl03Qm, ännu mera föredraget mellan lx10“ Qm och l Qm, och mest föredraget mellan lxl0” Qm och lxlO* Qm.
Materialet kan vara dopat eller odopat halvledande material, företrädesvis innefattande ett halvledarmaterial bestående av element valda från grupp IV i det periodiska systemet (t.ex. ämnena kisel och germanium) eller grupperna III-V (t.ex. ämnena GaAs, InP och InGaAsP). Företrädesvis dock är katodarran- gemanget 17 av odopat eller dopat kisel. Alternativt är materialet ett elektriskt ledande glas eller en elektriskt ledande plast. Faktiskt kan i huvudsak varje fast material som har resistivitet inom intervallen nämnda ovan vara lämpligt att använda i katodarrangemanget 17.
Genom sådana åtgärder är ett resistivt katodarrangemang 17 rik- tat mot utrymmet 13 och lavinförstärkningsorganet 21, där star- ka höga elektriska fält kan förefinnas. Härigenom, om en gnist- urladdning är på väg att komma, kommer elektroner inom ett mycket mindre område att delta och blir frigjorda från katod- ytan i gnistan, och således kommer energin i gnisturladdningen att vara liten. Således kan påverkan från densamma styras.
Icke desto mindre begränsar sådana resistanser hastigheten med vilket röntgenfotoner kan detekteras utan betydande minskning av den elektriska fältstyrkan i detektorn. Det är uppenbart att 10 15 20 25 30 530 171 9 man måste finna en lämplig avvägning mellan hastighet och risk för att gnisturladdningar uppträder (och deras respektive ener- gier).
Såsom ett alternativ till att åstadkomma katodarrangemanget 17 helt gjort av ett sådant halvledande material kan endast yt- skiktet l7a hos katodarrangemanget 17 som är riktat mot utrym- met 13 vara gjort av ett material med en resistivitet av åtmin- stone 5xl0“ Qm. I ett sådant fall kan ytskiktet vara bildat på ett ledande substrat eller på ett dielektriskt substrat försett med lämpliga elektriska anslutningar (ej illustrerat).
Såsom ännu ett alternativ kan ytskiktet l7a hos katodarrange- manget 17 som är riktat mot utrymmet 13 vara delvis täckt av ett flertal elektriskt ledande element, som är elektriskt anslutna till varandra endast medelst nämnda resistiva materi- al. Ett sådant katodarrangemang illustreras i fig. 2, varvid ett av nämnda flertal elektriskt ledande element betecknas medelst hänvisningsbeteckning 41. Genom sådana åtgärder kan en snabbare detektor åstadkommas, varvid ytarean av hög kondukti- vitet fortfarande är begränsad till lokala områden (d.v.s. de respektive elementen 41). Även om elementen 41 i fig. 2 visas såsom utsträckta remsor kan de ha andra former och vara anord- nade i andra mönster. Exempelvis kan de elektriskt ledande mön- stren vara kvadratiska eller rektangulära skikt anordnade i en tvådimensionell matris på ytan l7a hos den resistiva katoden 17.
Högspänningsenheten 7 är företrädesvis ansluten till baksidan hos katoden 17 såsom indikeras vid l7b i fig. 1 (d.v.s. vid ytan motsatt ytan l7a) så att de respektive elektriskt ledande elementen 41 är vart och ett ansluten till högspänningsförsörjningsenheten 7 via den resistiva katoden 17.
Vidare, i fallet då katoden 17 i fig. 2 används tillsammans med utsträckta anod/utläsningsremsor såsom beskrivs ovan skall ele- menten 4l företrädesvis orienteras med avseende på utläsnings- 10 15 20 25 30 530 171 10 remsorna 35 så att ett elektriskt fält erhålls inuti detektorn, som minskar förekomsten av "fickor" inuti utrymmet 13 och för- stärkningsanordningen 21, d.v.s. områden där elektroner och/el- ler joner icke drivs ytterligare och kommer således att ackumu- leras. Detta är särskilt viktigt för att undvika nära ano- den/utläsningsarrangemanget 19. Således orienteras flertalet elektriskt ledande element 41 hos katoden 17 huvudsakligen i en första riktning och flertalet elektriskt ledande eller halvledarelement 35 hos anod/utläsningsarrangemanget 19 orien- teras huvudsakligen i en andra riktning, varvid den första och den andra riktningen är huvudsakligen icke-parallella, och lämpligen huvudsakligen vinkelräta.
I ännu en utföringsform av katoden 17, såsom illustreras i fig. 3, är ett sådant flertal elektriskt ledande element 41 anordnade på en yta 42a hos ett dielektriskt substrat 42.
Katodarrangemanget är anordnat så att de elektriskt ledande elementen 41 och ytan 42a hos det dielektriska substratet 42 är riktade mot utrymmet 13 och anoden 19 hos detektorn 9. Vart och ett av nämnda flertal element 43 är anslutet till ett elektriskt ledande skikt 45 anordnat på ytan 42b h0S det dielektriska substratet 42 som är motsatt ytan 42a medelst en respektive resistans 43.
I fig. 3 visas dessa resistanser enbart symboliskt och det skall förstås att de kan implementeras på ett flertal sätt; t.ex. såsom diskreta komponenter inuti eller intill substratet 42 eller som integrerade komponenter inuti substratet 42. I det senare fallet kan hela katoden vara framställd i en halvledar- process med resistanserna implementerade såsom lämpligt samman- satta skikt mellan ett skikt med elektriskt ledande element 41 och ett elektriskt ledande skikt 45 för anslutning till högspänningsenheten 7.
Ett ytterligare alternativ av implementering av idéerna bêk0m fig. 3-utföringsformen illustreras i fig. 4. Här är Vart 0Ch 10 15 20 25 30 530 171 ll ett av flertalet elektriskt ledande element och vart och ett av flertalet resistanser anordnade på ytan 42a hos det dielek- triska substratet 42 i formen av en remsa 41 med en smal midja 4lb i en änddel därav, så att remsan har en utsträckt del 4la som utgör det elektriskt ledande elementet, en smal midjedel 4lb som utgör resistansen och en bredare anslutningsdel 41c för anslutning till högspänningsenheten 7.
Företrädesvis är materialsammansättningen hos var och en av remsorna 41 inhomogen så att varje utsträckt del 41a har en materialsammansättning med en resistivitet, som är lägre, sär- skilt avsevärt lägre, än resistiviteten hos materialsammansätt- ningen hos var och en av de smala midjedelarna 4lb. En sådan utformning kan erhållas genom att första deponera en dålig ledare såsom krom för att definiera hela remsorna 4la-c, var- efter en god ledare såsom guld deponeras ovanpå nämnda krom endast vid de utsträckta delarna 4la och möjligen också på anslutningsdelarna 4lc.
I de beskrivna utföringsformerna skall gasutrymmena vara tunna eftersom detta resulterar i snabbt avlägsnande av joner, som leder till liten eller ingen ackumulering av rymdladdningar.
Detta gör användning vid hög hastighet möjlig.
I utföringsformerna beskrivna skall interelektrodavstånden hål- las korta eftersom detta leder till låga driftsspänningar, som resulterar i jämn, låg energi hos möjliga gnistor. Detta min- skar också risken för att skada elektroniken.
Fokuseringen av fältlinjer (som typiskt utförs i en elektronla- vinförstärkningsanordning) är också föredragen för att under- trycka bildning av s.k. streamers. Detta leder till en minskad risk att gnistor uppträder.
Vidare, medan de beskrivna utföringsformerna av föreliggande uppfinning koncentreras på katodarrangemanget skall det icke 10 15 20 25 30 530 171 12 desto mindre direkt inses att anodarrangemanget också kan utformas på liknande sätt.
I allmänhet skall resistanserna som innefattas i katodarrange- manget hållas tillräckligt låga för att acceptera hög hastighet och fortfarande tillräckligt höga för att skydda elektroderna mot gnistor. Även om uppfinningen har beskrivits i samband med ett antal föredragna utföringsformer, skall det förstås att åtskilliga modifieringar fortfarande kan göras utan att avvika från tanken bakom och skyddsomfånget hos uppfinningen, såsom definierat av de bifogade kraven.
T.ex., även om uppfinningen har beskrivits i samband med detek- torer där strålningen är infallande från sidan, kan uppfinningen användas för detektorer där strålningen är infallande i varje riktning. Således kan uppfinningen särskilt användas i tvådimensionella gasbaserade detektorer för joniserande strålning, vari den infallande strålningen träder in i detektorn genom katodarrangemanget.
En allvarlig begränsning i ett sådant arrangemang är emellertid ett parallaxfel som uppträder på grund av divergenta strålar, utsträckta absorptionsbanor och homogena, elektriska driv- ningsfält. Sådant parallaxfelproblem löses i vår inneliggande svenska patentansökning nr 0003390-2 betitlad Parallaxfri detektering av joniserande strålning, ingiven den 22 september 2000, vilken ansökning härvid innefattas genom denna hänvis- ning. Lösningen innefattar att dela katoden och/eller anoden i segment elektriskt isolerade från varandra och att hålla de olika segmenten vid olika valda elektriska potentialer så att ett elektriskt fält mellan elektroderna erhålls, vars fältlinjer pekar mot strålningskällan för den divergenta strålen, för drivning av laddningsbärare (t.ex. elektroner) skapade vid jonisation parallellt med fältlinjerna mot elektroderna (anoden i fallet med elektroner). Det skall 530 171 13 således vara särskilt uppenbart att en sådan lösning med fördel kan kombineras med någon av utföringsformerna av föreliggande uppfinning visade i fig. 2-4.

Claims (23)

10 15 20 25 530 171 14 PATENTKRAV
1. Detektor (9) för detektering av joniserande strålning, innefattande: - ett katodarrangemang (17, 41) och ett anodarrangemang (19), mellan vilka en spänning (U1) är anbringningsbar, - ett utrymme (13) kapabelt att kunna fyllas med en joni- serbar gas och anordnad åtminstone delvis mellan nämnda katod- och anodarrangemang, - en strålningsingång (33) anordnad så att joniserande strålning (1) kan träda in i nämnda utrymme mellan nämnda katod- och anodarrangemang för jonisering av den joniser- bara gasen, och - ett utläsningsarrangemang (19), varvid - nämnda spänning är anbringningsbar för att driva elektro- ner skapade vid jonisation av nämnda joniserbara gas mot anodarrangemanget och - nämnda utläsningsarrangemang är anordnat för detektering av elektronerna som drivs mot anodarrangemanget, eller motsvarande skapade joner, k ä n n e t e c k n a d a v - att katodarrangemanget har åtminstone en del av ytskiktet som är riktat mot anodarrangemanget gjord av ett material med en resistivitet av åtminstone 5xl0* Qm.
2. Detektor enligt krav l, varvid nämnda yta av nämnda katod- arrangemang som är riktat mot anodarrangemanget är delvis täckt av ett flertal elektriskt ledande element (41: 4lê-C)-
3. Detektor enligt krav 2, varvid nämnda flertal elektriskt ledande element (41; 41a-c) är separerade från varandra. 10 15 20 25 53Ü 171 15
4. Detektor enligt något av kraven 2 eller 3, varvid nämnda flertal elektriskt ledande element är resistivt anslutna till varandra medelst nämnda material som har en resistivitet av åtminstone 5xlO“ Qm.
5. Detektor enligt något av kraven l-4, innefattande en hög- spänningsförsörjningsenhet för anbringande av nämnda spänning mellan nämnda katod- och anodarrangemang, varvid nämnda hög- spänningsförsörjningsenhet är elektriskt ansluten till nämnda material som har en resistivitet av åtminstone 5xl0“ Qm.
6. Detektor enligt något av kraven 1-5, varvid nämnda material har en resistivitet mellan 5xlO“ Qm och lx105 Qm, företrädesvis mellan lxlø* Qm och lxl03 Qm, mer företrädesvis mellan lxl0* Qm och lQm och mest företrädesvis mellan lxl0* Qm och lxl0* Qm.
7. Detektor enligt något av kraven l-6, varvid nämnda material är ett halvledande material.
8. Detektor enligt krav 7, varvid nämnda halvledande material innefattar ett halvledande material sammansatt av element valda från grupp IV i periodiska systemet och/eller från grupperna III och V i det periodiska systemet.
9. Detektor enligt krav 8, varvid nämnda halvledande material är kisel.
10. Detektor enligt krav 8 eller 9, varvid nämnda halvledande material är dopat.
11. ll. Detektor enligt något av kraven l-10, varvid nämnda katod- arrangemang är gjort helt av ett halvledande material.
12. Detektor enligt krav 2 eller 3, varvid nämnda material som har en resistivitet av åtminstone 5xlO* Qm är en elektrisk iso- lator. lO 15 20 25 30 530 171 16
13. Detektor enligt krav 12, varvid nämnda flertal elektriskt ledande element är anslutna till varandra via respektive resi- stanser (43; 4lb).
14. Detektor enligt krav 12, innefattande en högspänningsför- sörjningsenhet (7) för anbringande av nämnda spänning mellan nämnda katod- och anodarrangemang, varvid nämnda flertal elek- triskt ledande element är anslutna till nämnda högspännings- försörjningsenhet (7) via respektive resistanser (43; 4lb).
15. Detektor enligt krav 14, varvid var och en av nämnda fler- tal elektriskt ledande element och var och en av nämnda fler- talet resistanser är anordnade på nämnda yta hos nämnda katod- arrangemang som är riktad mot anodarrangemanget i formen av en remsa (41), med en smal midja (41b) i en ände därav, så att remsan har en utsträckt del (4la), som utgör det elektriskt ledande elementet, en smal midjedel (41b) som utgör resistansen och en bredare anslutningsdel (41c) för anslutning till nämnda högspänningsförsörjningsenhet.
16. Detektor enligt krav 15, varvid materialsammansättningen hos var och en av nämnda remsor är inhomogen så att varje ut- sträckt del därav har en materialsammansättning av en första resistivitet och nämnda smala midjedel därav har en materialsammansättning av en andra resistivitet, där nämnda andra resistivitet är högre än nämnda första resistivitet.
17. Detektor enligt något av kraven 1-16, varvid anodarrange- manget innefattar utläsningsarrangemanget.
18. Detektor enligt något av kraven 2-4 eller 12-16, varvid ytan hos anodarrangemanget som är riktad mot katodarrangemanget innefattar ett flertal elektriskt ledande eller halvledande element (35).
19. Detektor enligt krav 18, varvid nämnda flertal elektriskt ledande element hos nämnda katodarrangemang är utSträCkïê 10 15 20 25 530 17fi 17 huvudsakligen i en första riktning och nämnda flertal elek- triskt ledande eller halvledande element hos anodarrangemanget är utsträckta huvudsakligen i en andra riktning, där nämnda första och andra riktning är huvudsakligen icke-parallella.
20. Detektor enligt krav 19, varvid nämnda första och andra riktning är huvudsakligen vinkelräta.
21. Detektor enligt något av kraven 1-20, varvid nämnda detek- tor innefattar en elektkronlavinförstärkningsanordning för lavinförstärkning av elektroner skapade vid jonisation av nämnda joniserbara gas och varvid nämnda utläsningsarrangemang är anordnat för detektering av nämnda lavinförstärkta elektro- ner, eller motsvarande skapade joner.
22. Anordning för användning i planstråleradiografi, k ä n - n e t e c k n a d a v att anordningen innefattar en röntgen- källa (3), organ (5) för att skapa en huvudsakligen plan rönt- genstråle (1) lokaliserad mellan nämnda röntgenkälla och ett föremål (7) som skall avbildas, och detektorn (9) enligt något av kraven 1-21 belägen och anordnad för detektering av den pla- na röntgenstrålen efter att ha transmitterats genom, eller reflekterats från, nämnda föremål.
23. Anordning enligt krav 22, innefattande en andra och en ytterligare av detektor (9) enligt något av kraven 1-21, vilka detektorer är stackade för att bilda en detektorenhet, och organ (5) för att bilda en huvudsakligen plan röntgenstråle (1) för varje detektor, där nämnda organ är lokaliserat mellan röntgenkällan (3) och nämnda föremål (7), varvid varje detektor är belägen och anordnad för detektering av respektive plan röntgenstråle efter att ha transmitterats genom, eller reflekterats från, nämnda föremål.
SE0003718A 1999-11-19 2000-10-13 Gasbaserad detektor SE530171C2 (sv)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003718A SE530171C2 (sv) 2000-10-13 2000-10-13 Gasbaserad detektor
US09/760,748 US6600804B2 (en) 1999-11-19 2001-01-17 Gaseous-based radiation detector and apparatus for radiography
KR1020037004895A KR100866557B1 (ko) 2000-10-13 2001-10-12 전리 방사선 검출기 및 검출방법, 평면 빔 엑스선 촬영에서 사용하기 위한 장치, 및 가스계 평행판 방사선 검출기의 제조방법
CA002423381A CA2423381A1 (en) 2000-10-13 2001-10-12 Gaseous-based detector for ionizing radiation and method in manufacturing the same
EP01976971A EP1325356A1 (en) 2000-10-13 2001-10-12 Gaseous-based detector for ionizing radiation and method in manufacturing the same
AU9612301A AU9612301A (en) 2000-10-13 2001-10-12 Gaseous-based detector for ionizing radiation and method in manufacturing the same
CNB018173365A CN100501446C (zh) 2000-10-13 2001-10-12 基于气体的电离辐射探测器及其制造方法
JP2002534867A JP4184075B2 (ja) 2000-10-13 2001-10-12 電離放射線用の気体検出器及びその製造方法
PCT/SE2001/002230 WO2002031535A1 (en) 2000-10-13 2001-10-12 Gaseous-based detector for ionizing radiation and method in manufacturing the same
AU2001296123A AU2001296123B2 (en) 2000-10-13 2001-10-12 Gaseous-based detector for ionizing radiation and method in manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003718A SE530171C2 (sv) 2000-10-13 2000-10-13 Gasbaserad detektor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0003718D0 SE0003718D0 (sv) 2000-10-13
SE0003718L SE0003718L (sv) 2002-04-14
SE530171C2 true SE530171C2 (sv) 2008-03-18

Family

ID=20281421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0003718A SE530171C2 (sv) 1999-11-19 2000-10-13 Gasbaserad detektor

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1325356A1 (sv)
JP (1) JP4184075B2 (sv)
KR (1) KR100866557B1 (sv)
CN (1) CN100501446C (sv)
AU (2) AU2001296123B2 (sv)
CA (1) CA2423381A1 (sv)
SE (1) SE530171C2 (sv)
WO (1) WO2002031535A1 (sv)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101576516B (zh) * 2008-05-09 2011-12-21 同方威视技术股份有限公司 气体辐射探测器及辐射成像系统
EP2396671A2 (en) * 2009-02-12 2011-12-21 CERN - European Organization For Nuclear Research Protected readout electrode assembly
EP2483710A4 (en) * 2009-10-01 2016-04-27 Univ Loma Linda Med Detector for ionization by ion-induced impact and uses thereof
FR2951580B1 (fr) * 2009-10-15 2014-04-25 Biospace Med Dispositif d'imagerie radiographique et detecteur pour un dispositif d'imagerie radiographique
JP5638664B2 (ja) * 2013-06-10 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
JP6428318B2 (ja) * 2015-01-30 2018-11-28 大日本印刷株式会社 ガス増幅を用いた放射線検出器
CN104916512B (zh) * 2015-04-30 2017-05-10 陈立新 一种空气平板电离室和具有该电离室的剂量仪
CN106547015B (zh) * 2016-10-28 2018-10-19 中国计量科学研究院 探测器
CN109946734A (zh) * 2019-03-20 2019-06-28 中国原子能科学研究院 一种低能量重核素离子气体电离室探测器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
FR2702571B1 (fr) * 1993-03-11 1995-05-24 Charpak Georges Dispositif d'imagerie de particules ionisantes au moyen d'une chambre proportionnelle multifils.
FR2731279B1 (fr) * 1995-03-03 1997-05-09 Charpak Georges Perfectionnements aux dispositifs d'imagerie medicale en rayonnement ionisant x ou gamma a faible dose
US5731584A (en) * 1995-07-14 1998-03-24 Imec Vzw Position sensitive particle sensor and manufacturing method therefor
US6046454A (en) * 1995-10-13 2000-04-04 Digirad Corporation Semiconductor radiation detector with enhanced charge collection
US6069362A (en) * 1998-05-14 2000-05-30 The University Of Akron Multi-density and multi-atomic number detector media for applications
DE19907207A1 (de) * 1999-02-19 2000-08-31 Schwerionenforsch Gmbh Ionisationskammer für Ionenstrahlen und Verfahren zur Intensitätsüberwachung eines Ionenstrahls
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
KR20030048053A (ko) 2003-06-18
CN100501446C (zh) 2009-06-17
KR100866557B1 (ko) 2008-11-03
JP2004511785A (ja) 2004-04-15
WO2002031535A1 (en) 2002-04-18
CA2423381A1 (en) 2002-04-18
SE0003718L (sv) 2002-04-14
EP1325356A1 (en) 2003-07-09
AU2001296123B2 (en) 2006-06-01
CN1469999A (zh) 2004-01-21
JP4184075B2 (ja) 2008-11-19
AU9612301A (en) 2002-04-22
SE0003718D0 (sv) 2000-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6546070B1 (en) Adaptable energy-resolved detection of ionizing radiation
US6385282B1 (en) Radiation detector and an apparatus for use in radiography
US6476397B1 (en) Detector and method for detection of ionizing radiation
US6414317B1 (en) Radiation detector, an apparatus for use in planar beam radiography and a method for detecting ionizing radiation
US6333504B1 (en) Semiconductor radiation detector with enhanced charge collection
US6373065B1 (en) Radiation detector and an apparatus for use in planar beam radiography
AU2001288198A1 (en) Adaptable energy-resolved detection of ionizing radiation
US20030155518A1 (en) Radiation detector arrangement
US6600804B2 (en) Gaseous-based radiation detector and apparatus for radiography
SE522484C2 (sv) Kollimation av strålning från linjelika källor för joniserande strålning och därtill relaterad detektering av plana strålknippen
SE530171C2 (sv) Gasbaserad detektor
SE516333C2 (sv) Metod och anordning för radiografi och en strålningsdetektor
US6731065B1 (en) Apparatus and method for radiation detection with radiation beam impinging on photocathode layer at a grazing incidence
AU2001296123A1 (en) Gaseous-based detector for ionizing radiation and method in manufacturing the same
US6818901B2 (en) Gaseous-based radiation detector
AU2001262880A1 (en) Apparatus and method for radiation detection

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed