SU1639272A1 - Combined detector for roentgen tomography - Google Patents

Combined detector for roentgen tomography Download PDF

Info

Publication number
SU1639272A1
SU1639272A1 SU894706071A SU4706071A SU1639272A1 SU 1639272 A1 SU1639272 A1 SU 1639272A1 SU 894706071 A SU894706071 A SU 894706071A SU 4706071 A SU4706071 A SU 4706071A SU 1639272 A1 SU1639272 A1 SU 1639272A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
detector
mol
concentration
activators
ray
Prior art date
Application number
SU894706071A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
О.П. Вербицкий
Ф.Е. Гуляев
В.Д. Рыжиков
В.И. Силин
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6496
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 Предприятие П/Я Р-6496 filed Critical Предприятие П/Я Р-6496
Priority to SU894706071A priority Critical patent/SU1639272A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1639272A1 publication Critical patent/SU1639272A1/en

Links

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к регистрации рентгеновского излучени , примен емого в сканирующих системах, компьютерных томографах. Цель изобре-тени  - улучшение разрешени  изображени  по контрасту за счет уменьшени  записимости амплитуды сигнала детектора от спектрального состава излучени  при сохранении высокой эффектипности рентгенопреобр зовпни  и малом послесвечении . Цель достигаетс  тем, что в качестве чувствительного элемента детектора использован сцинтилл тор на основе ZnSe. В качестпе активаторов при этом использованы нэовалент- ные активаторы Те или Mg в концентрации 3 моль.% либо донорный А1 или акцепторный Си в концентрации 2 - 0 2мольЛ. Благодар  высокой эффективности рентгенопреобразова- нк  при низком энергетическом разрешении детектора достигнуто улучшение качества изображени  томограмм по сравнению с использованием традиционных детекторов на оснопе телочнога- лоидных сцинтилл чоров. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. С 9The invention relates to the detection of x-ray radiation used in scanning systems, computer tomographs. The purpose of the shadow is to improve the image resolution in contrast by decreasing the dependence of the amplitude of the detector signal on the spectral composition of the radiation while maintaining the high effect of the X-ray diffraction and low afterglow. The goal is achieved by using a ZnSe-based scintillator as a sensitive element of the detector. In this case, neurovalent activators Te or Mg at a concentration of 3 mol.% Or donor A1 or acceptor Cu at a concentration of 2–0 2 mol L were used as quality activators. Due to the high efficiency of X-ray transformations with a low energy resolution of the detector, an improvement in the image quality of tomograms has been achieved as compared with the use of traditional detectors based on body and halogenoid scintillators. 1 hp f-ly, 2 tab. C 9

Description

Изобретение относитс  к регистрации ионизирующих излучений и может быть использовано в рентгеновских томографах .This invention relates to the detection of ionizing radiation and can be used in X-ray tomographs.

Целью изобретени   вл етс  улучше - ние разрешени  изображени  по контрасту за счет уменьшени  зависимости амплитуды сигнала детектора от спектрального состава излучени  при сохранении высокой эффективности рентге- нопреобраэовани  и малом послесвечении .The aim of the invention is to improve the image resolution in contrast by reducing the dependence of the amplitude of the detector signal on the spectral composition of the radiation while maintaining a high X-ray conversion efficiency and low afterglow.

Согласно данному решению в качестве Чувствительного элемента детектора использован сцинтилл тор - активированный селенид цинка.According to this solution, a scintillator — activated zinc selenide — was used as the sensitive element of the detector.

В качестве активаторов использованы активаторы Те или Mg в концентрации 3 моль.%, либо донорные - А1 или акцепторные - Си в концентрации 2-10 2моль.%.As activators, Te or Mg activators were used at a concentration of 3 mol.%, Either donor - A1 or acceptor - Cu at a concentration of 2-10 2 mol.%.

Несмотр  на высокий светопыход , прозрачность и кинетические характеристики , эти сцинтилл торы не  вл ютс  спектрометрическими, т.е. практически не-обладают энергетическим разрешением . Despite their high light output, transparency and kinetic characteristics, these scintillators are not spectrometric, i.e. practically do not possess energy resolution.

ДО&BEFORE&

СЈ

соwith

QC5 ГСQC5 GS

кto

Это свойство сцинтилл торов из еленнда цинка, которое преп тствует х применению дл  спектрометрии, су- ественно улучшает разрешение иэобра- , ени  по контрасту при их использоваии в качестве детекторов Дл  рентгеновской вычислительной томографии.This property of scintillators from Zelennd zinc, which prevents the use of spectrometry, significantly improves the resolution of the contrast, when used as detectors for X-ray computed tomography.

На чертеже изображен комбинированный детектор дл  рентгеновской вычис- ю ительнсй томографии.The drawing shows a combined detector for X-ray computed tomography.

Детектор содержит сцинтилл тор 1, оптическое соединение 2, фотодиод 3. Сцинтилл тор 1 через оптическое соединение 2 св зан с фотодиодом 3. On- J5 тнческа  св зь осуществл етс  с помощью материала, прозрачного дл  излучени  сцинтилл тора 1 и имеющего показатель преломлени , промежуточный между показател ми преломлени  мате- 20 риалов сцинтилл тора 1 и фотодиода 3 (в частности, эпоксидна  смола, силиконовый клей и т.д.).The detector contains a scintillator 1, an optical connection 2, a photodiode 3. The scintillator 1 is connected via a optical connection 2 to a photodiode 3. On-J5 is connected by means of a material that is transparent to the radiation of the scintillator 1 and has a refractive index, intermediate between the refractive indices of scintillator 1 and photodiode 3 materials (in particular, epoxy resin, silicone glue, etc.).

Отражающее покрытие наноситс  на всю поверхность сцинтилл тора 1, за 25 исключением плоскости, соединенной с фотодиодом 3.A reflective coating is applied to the entire surface of the scintillator 1, with the exception of the 25 plane connected to the photodiode 3.

Детектор работает следующим образом .The detector works as follows.

Рентгеновское излучение поглоща- JQ етс  сцинтллл тором 1 и преобразуетс  им в снетовое. Световой сигнал через оптическое соединение 2 попадает на фотодиод 3, в котором преобразуетс  в электрический. Электрический ,,. CHI и «л фотодиода 3 усиливаетс  электронными блоками и анализируетс  компьютером (на чертеже не представлены).X-ray radiation is absorbed by the scintillator 1 JQ and is converted by it into a snake. The light signal through the optical connection 2 enters the photodiode 3, in which it is converted into an electrical one. Electric ,,. The CHI and the L of photodiode 3 are amplified by electronic units and analyzed by computer (not shown in the drawing).

В табл. 1 представлены основные параметры сцинтилл торов, используе- 0 кых в шмографин в сочетании с фотодиодом .In tab. Figure 1 shows the main parameters of scintillators used in schmographin in combination with a photodiode.

В табл. 2 приведены аналогичные параметру предлагаемых сцинтилл торов из активированного селенида цинка в 45 зависимости от типа активатора и его концентрации.In tab. 2 shows similar parameters of the proposed scintillators made of activated zinc selenide 45 depending on the type of activator and its concentration.

Из сопоставлени  данных табл. 1 и 2 можно сделать следующие выводы.From the comparison of the data table. 1 and 2, we can draw the following conclusions.

Энергетическое разрешение предло- женных сцинтнлп торов намного ниже (в 4-7) раз, чем у известных, а разрешение по контрасту у сцинтилл торов из активированного селенида цинка намного выше (в 2-5) раз.The energy resolution of the proposed scintilla tori is much lower (4–7) times than in the known ones, and the contrast resolution in scintillators made of activated zinc selenide is much higher (2–5) times.

При всех, указанных в табл. 2,.типах активаторов сциитшш тторы на остове селеннда цинка мало отличаютс  по временным характеристикам, по максимуму спектра излучени , радиолюминесценции , энергетическому разрешению и обладают высоким разрешением п контрасту.For all listed in table. 2, the types of activators of scits on the skeleton zinc skeleton differ little in their temporal characteristics, in the maximum of the emission spectrum, radio luminescence, energy resolution, and have high resolution and contrast.

Йеличина световыхода активированного селенида цинка существенно зависит от типа и концентрации активатора и в пределах предложенных концен- |траций активатора находитс  на уров- |не, позвол ющем практическое исполь- зование данного материала в рентгеновской вычислительной томографии.The light yield of the activated zinc selenide depends significantly on the type and concentration of the activator and is within the suggested activator concentrations at a level that allows practical use of this material in X-ray computational tomography.

Увеличение концентрации вводимых в кристаллы активаторов выше указанных в табл. 2 значений (пример № 6 дл  всех типов активаторов), приводит к нарушению однофазности в кристаллах , растрескиванию, снижению прозрачности и, как следствие, к резкому уменьшению световыхода.The increase in the concentration of the activators introduced into the crystals above mentioned in the table. 2 values (example No. 6 for all types of activators), leads to violation of single phase in crystals, cracking, reduced transparency and, as a consequence, a sharp decrease in light output.

Введение изовалентных активаторов в концентрации менее 3-10 2моль.% и неизовалентных активаторов в концентрации менее 3-1С эмоль. % существенно снижает световыход сцинтилл торов что делает их непригодными дл  использовани .The introduction of isovalent activators in a concentration of less than 3-10 2 mol.% And non-isovalent activators in a concentration of less than 3-1C emol. % significantly reduces the light output of scintillators, making them unsuitable for use.

Оптимальными концентраци ми активаторов с учетом величины световыхода  вл ютс  дл  Те и Mg - 3 3 моль.% дл  А1 и Си - 2 .%.Optimal concentrations of activators, taking into account the magnitude of the light output, are for Te and Mg - 3 3 mol.% For A1 and Cu - 2.%.

4four

Таким образом, по совокупности свойств предлагаемый детектор имеет улучшенное пространственное разрешение изображени  в томографических устройствах.Thus, due to the combination of properties, the proposed detector has an improved spatial resolution of the image in tomographic devices.

Claims (2)

1.Комбинированный детектор дл  рентгеновской вычислительной томографии , содержащий чувствительный элемент , сцинтилл тор с отражающим покрытием , оптически св занный с фотодиодом , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  разрешени  изображени  по контрасту за счет уменьшени  зависимости амплитуды сигнала детектора от спектрального состава излучени  при сохранении высокой эффективности ре нтгенопреобразовани  и малого послесвечени , в качестве чувствительного элемента использован активированный селенид цинка.1. A combined detector for X-ray computational tomography, comprising a sensitive element, a scintillator with a reflective coating, optically coupled to a photodiode, characterized in that, in order to improve image resolution in contrast by decreasing the dependence of the amplitude of the detector signal on the spectral composition of the radiation while maintaining high efficiency of re-genetransformation and low afterglow; activated zinc selenide is used as a sensitive element. 2.Детектор по .п. 1, отличающийс  тем, что в качестве акти- 2. Detector on. 1, characterized in that as an 5163927251639272 ватора использован элемент из р да 3 моль.% дл  Те и Mg, , Mg, А1, Си в концентрации 3--10 z- 2-10 моль.% дл  А1, Си.The element used is from a range of 3 mol.% for Te and Mg, Mg, A1, Cu in a concentration of 3--10 z-2-10 mol.% for A1, Cu. i ii i Та блицаThat blitz 1one 1one 0,5-5 0,5-1,5 0,005 0,2 0,01 0,5-50.5-5 0.5-1.5 0.005 0.2 0.01 0.5-5 415415 550 480 540 9 12 12550 480 540 9 12 12 390390 1818 730730 1515 1one 1one 1one ТеThose MgMg А1A1 СиSi ю-2 ю-2 ю-1S-2 S-2 S-1 1one 33 3,53.5 -2 -г -i-2 - i 10ten 340 10340 10 1one 3 3,53 3.5 ю-зyuz з«тоh "then 10 10 10 1010 10 10 10 2- 3- 2- 3- -г. -г -z-g. dz ГгYy гЗgz 10 (Г310 (G3 гg ГR 3. 5.3. 5. 10 2 ИЗ 10 2 FROM 10 .ten . 30thirty 70 150 10070 150 100 30 530 5 30thirty 3535 8080 5050 2020 2020 30thirty 7575 5050 20 1520 15 10ten 4040 6565 4040 10 510 5 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05-0,10.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05-0.1 м || m || 0,10.1 ItIt 480 540 12 12480 540 12 12 390390 1818 730730 1515 1one 1one 1one ТаблицSpreadsheets 640 640 640 640 640 640 30-650640 640 640 640 640 640 30-650 00-62С00-62C 50 50- 50 50 50 50 Отсутствует50 50- 50 50 50 50 None ч мh m ОтсутствуетMissing 5 5 5 5 5 55 5 5 5 5 5 3-5 п3-5 p ИAND « || п"|| P 5-105-10 м 40-65040-650 m пP 11eleven (( .AND IIII Отсутствует иMissing and 2-5 t2-5 t . 1 11. 1 11
SU894706071A 1989-06-14 1989-06-14 Combined detector for roentgen tomography SU1639272A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894706071A SU1639272A1 (en) 1989-06-14 1989-06-14 Combined detector for roentgen tomography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894706071A SU1639272A1 (en) 1989-06-14 1989-06-14 Combined detector for roentgen tomography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1639272A1 true SU1639272A1 (en) 1992-06-30

Family

ID=21454586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894706071A SU1639272A1 (en) 1989-06-14 1989-06-14 Combined detector for roentgen tomography

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1639272A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7912177B2 (en) 2008-08-12 2011-03-22 Institute Of Scintillation Materials, National Academy Of Sciences Of Ukraine X-ray radiographic method of recognition of materials and device for its realization

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Рыжикои В.Д. и др. О послесвечении сцинтилл шюннмх материалов, используемых R, рентгеновской томогра- фии. - Приборы и техника эксперимента, № 4, 1986, с. 155-15-7. Патент GB V5 2005405, кл. G 01 Т 1/2-J2, 1978. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7912177B2 (en) 2008-08-12 2011-03-22 Institute Of Scintillation Materials, National Academy Of Sciences Of Ukraine X-ray radiographic method of recognition of materials and device for its realization
USRE44766E1 (en) 2008-08-12 2014-02-18 Institute Of Scintillation Materials, National Academy Of Sciences Of Ukraine X-ray radiographic method of recognition of materials and device for its realization

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Glodo et al. Selected Properties of Cs $ _ {2} $ LiYCl $ _ {6} $, Cs $ _ {2} $ LiLaCl $ _ {6} $, and Cs $ _ {2} $ LiLaBr $ _ {6} $ Scintillators
US5213712A (en) Lanthanum lutetium oxide phosphor with cerium luminescence
KR910008481B1 (en) Radiation detector employing solid state scintillator material and preparation methods therefor
EP1132754A3 (en) Scintillator for X-ray detector
EP3904488A1 (en) Light-emitting device, electronic device, and method for using light-emitting device
JPS5512144A (en) Conversion of radiation image
US5242620A (en) Gadolinium lutetium aluminate phosphor with cerium luminescence
US20060000977A1 (en) Device for generating images and/or projections
DE19506368A1 (en) Praseodymium-activated rare earth oxy:sulphide scintillator
Woody et al. Radiation damage in undoped CsI and CsI (Tl)
SU1639272A1 (en) Combined detector for roentgen tomography
US5204021A (en) Lanthanide oxide fluoride phosphor having cerium luminescence
Lorenz et al. Fast readout of plastic and crystal scintillators by avalanche photodiodes
Valais et al. Luminescence Emission Properties of (Lu, Y)~ 2SiO~ 5: Ce (LYSO: Ce) and (Lu, Y) AlO~ 3: Ce (LuYAP: Ce) Single Crystal Scintillators Under Medical Imaging Conditions
Kandarakis et al. An experimental method for the determination of spatial-frequency-dependent detective quantum efficiency (DQE) of scintillators used in X-ray imaging detectors
Jach et al. PIN diodes as detectors in the energy region 500 eV–10 keV
JP6343785B2 (en) Neutron scintillator
JPS56151376A (en) Radiation detector
US4292527A (en) Radiation detection system
JPS6465481A (en) Radiation detector
CA1059655A (en) Scintillation detector arrangement
US4039839A (en) Thorium tetrabromide scintillators and radiation detection and measurement therewith
Aurouet et al. Recent developments in wavelength shifters
RU2141120C1 (en) Dose-meter
SU481008A1 (en) Electron detector