專(zhuān)利名稱(chēng)：探測(cè)電離輻射的方法、輻射探測(cè)器及用在平面束射線(xiàn)照相中的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序用來(lái)探測(cè)電離輻射的探測(cè)器，涉及一種根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求12的前序用在平面束射線(xiàn)照相中的設(shè)備，及涉及一種根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求16的前序用來(lái)檢測(cè)電離輻射的方法。
上述種類(lèi)的一種探測(cè)器和一種設(shè)備在共同待決PCT申請(qǐng)PCT/SE98/01873中描述，該申請(qǐng)通過(guò)參考包括在這里。上述種類(lèi)的另一種探測(cè)器和設(shè)備公開(kāi)在EP-A1-0810631中。
在光能量＜10keV下，氣體探測(cè)器能與固態(tài)探測(cè)器競(jìng)爭(zhēng)。關(guān)于氣體探測(cè)器的主要優(yōu)點(diǎn)在于，它們與固態(tài)探測(cè)器相比制造便宜，并且它們能采用氣體倍增來(lái)強(qiáng)烈地(在數(shù)值的量級(jí)上)放大信號(hào)振幅。然而，在能量＞10keV下，氣體探測(cè)器沒(méi)有什么吸引力。原因在于，氣體的停止功率隨增大的光子能量迅速減小。這由于作為X射線(xiàn)吸收的結(jié)果產(chǎn)生的電子延伸軌道(長(zhǎng)范圍電子)導(dǎo)致變壞的位置分辨率。
本發(fā)明的一個(gè)主要目的在于，提供一種用來(lái)探測(cè)電離輻射的探測(cè)器，該探測(cè)器能采用雪崩放大，并且提供改進(jìn)的位置分辨率，及能在進(jìn)入輻射比先有技術(shù)探測(cè)器寬的能量范圍內(nèi)操作。
這種和其他目的由根據(jù)權(quán)利要求1的一種探測(cè)器實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)權(quán)利要求1的特征也實(shí)現(xiàn)這樣一種探測(cè)器，該探測(cè)器能在進(jìn)入輻射方向上給出一個(gè)用來(lái)實(shí)現(xiàn)希望停止功率的長(zhǎng)度，這使得有可能探測(cè)進(jìn)入輻射的一個(gè)主要部分。
通過(guò)權(quán)利要求1的特征也實(shí)現(xiàn)這樣一種探測(cè)器，其中由在光子與氣體原子之間的相互作用釋放的電子能在基本上與入射方向垂直的方向上抽取。由此有可能得到一個(gè)非常高的位置分辨率。
也實(shí)現(xiàn)這樣一種探測(cè)器，該探測(cè)器能在高X射線(xiàn)通量下操作而沒(méi)有性能降低，并且具有長(zhǎng)壽命。
通過(guò)權(quán)利要求1的特征也實(shí)現(xiàn)一種用于任何種類(lèi)輻射的有效探測(cè)的探測(cè)器，這些輻射包括電磁輻射、以及包括基本粒子的入射粒子。
也實(shí)現(xiàn)這樣一種探測(cè)器，該探測(cè)器制造簡(jiǎn)單和便宜。
本發(fā)明的一個(gè)目的還在于，提供一種用在平面束射線(xiàn)照相中的設(shè)備，該設(shè)備包括用來(lái)探測(cè)電離輻射的至少一個(gè)一維探測(cè)器，該探測(cè)器采用雪崩放大，提供改進(jìn)的位置分辨率，能在進(jìn)入輻射比先有技術(shù)探測(cè)器寬的能量范圍內(nèi)操作，及能以簡(jiǎn)單和成本有效的方式制造。
這種和其他目的由根據(jù)權(quán)利要求12的一種設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)權(quán)利要求12的特征也實(shí)現(xiàn)一種用在平面束射線(xiàn)照相，例如縫隙或掃描射線(xiàn)照相，中的設(shè)備，該設(shè)備能提供要成象的物體僅需要用低劑量X射線(xiàn)光子照射，同時(shí)得到高質(zhì)量的圖象。
也實(shí)現(xiàn)一種用在平面束射線(xiàn)照相中的設(shè)備，其中能檢測(cè)入射在探測(cè)器上的X射線(xiàn)光子的主要部分，以便進(jìn)一步計(jì)數(shù)或積分從而得到一個(gè)用于圖象的每個(gè)象素的值。
也實(shí)現(xiàn)一種用在平面束射線(xiàn)照相中的設(shè)備，其中強(qiáng)烈減小由散射在要檢查的物體中的輻射引起的圖象噪聲。
也實(shí)現(xiàn)一種用在平面束射線(xiàn)照相中的設(shè)備，其中強(qiáng)烈減小由散射在要檢查的物體中的輻射引起的圖象噪聲。
也實(shí)現(xiàn)一種用在平面束射線(xiàn)照相中的設(shè)備，其中減小由X射線(xiàn)能量譜的散布引起的圖象噪聲。
另外也實(shí)現(xiàn)一種用在平面束射線(xiàn)照相中的設(shè)備，包括一個(gè)能在高X射線(xiàn)通量下操作而沒(méi)有性能降低并且具有長(zhǎng)壽命的探測(cè)器。
本發(fā)明的一個(gè)目的還在于，提供一種用來(lái)探測(cè)電離輻射的方法，該方法采用雪崩放大，提供改進(jìn)的位置分辨率，能在進(jìn)入輻射比先有技術(shù)方法寬的能量范圍內(nèi)有效，及能以簡(jiǎn)單和成本有效的方式實(shí)施。
這種和其他目的由根據(jù)權(quán)利要求16的一種設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)權(quán)利要求16的特征也實(shí)現(xiàn)這樣一種方法，借助于該方法有可能探測(cè)進(jìn)入輻射的一個(gè)主要部分。
通過(guò)權(quán)利要求16的特征也實(shí)現(xiàn)這樣一種方法，其中由在光子與氣體原子之間的相互作用釋放的電子能在基本上與入射輻射垂直的方向上抽取。由此有可能得到一個(gè)非常高的位置分辨率。
也實(shí)現(xiàn)一種方法，該方法能在高X射線(xiàn)通量下使用。


圖1以整體視圖示意表明一種根據(jù)本發(fā)明一個(gè)一般實(shí)施例用于平面束射線(xiàn)照相的設(shè)備。
圖2a是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)第一特定實(shí)施例的一種探測(cè)器的、在圖1中的II-II處得到的示意、部分放大剖視圖。
圖2b是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)第二特定實(shí)施例的一種探測(cè)器的、在圖1中的II-II處得到的示意、部分放大剖視圖。
圖2c是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)第三特定實(shí)施例的一種探測(cè)器的、在圖1中的II-II處得到的示意、部分放大剖視圖。
圖3是一個(gè)X射線(xiàn)源和一個(gè)由讀出帶條形成的電極的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖4是一個(gè)X射線(xiàn)源和一個(gè)由分段讀出帶條形成的電極的一個(gè)第二實(shí)施例的示意俯視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例帶有疊置探測(cè)器的示意剖視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例帶有疊置探測(cè)器的示意剖視圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一種用于平面束射線(xiàn)照相的設(shè)備在與一個(gè)平面X射線(xiàn)束9的平面正交的一個(gè)平面中的剖視圖。該設(shè)備包括一個(gè)X射線(xiàn)源60，X射線(xiàn)源60與一個(gè)第一細(xì)準(zhǔn)直窗口61一起產(chǎn)生一個(gè)用于要成象的物體62的照射的平面扇形X射線(xiàn)束9。第一細(xì)準(zhǔn)直窗口61能由用來(lái)形成一個(gè)基本平面X射線(xiàn)束的其他裝置，如X射線(xiàn)衍射鏡或X射線(xiàn)透鏡等，代替。穿過(guò)物體62的束進(jìn)入一個(gè)探測(cè)器64。與X射線(xiàn)束對(duì)準(zhǔn)的一個(gè)細(xì)縫隙或第二準(zhǔn)直窗口10可選擇地形成用于X射線(xiàn)束9至探測(cè)器64的進(jìn)口。在探測(cè)器64中探測(cè)入射X射線(xiàn)光子的主要部分，探測(cè)器64包括一個(gè)轉(zhuǎn)換和漂移體積13、和用于電子雪崩放大的裝置17，并且這樣取向，從而X射線(xiàn)光子在兩個(gè)電極裝置1、2之間橫向進(jìn)入，在這兩個(gè)電極裝置1、2之間生成一個(gè)用于在轉(zhuǎn)換和漂移體積13中的電子和離子的漂移的電場(chǎng)。
在本申請(qǐng)中，平面X射線(xiàn)束是例如由準(zhǔn)直器61準(zhǔn)直的束。
下面將進(jìn)一步描述探測(cè)器和其操作。X射線(xiàn)源60、第一細(xì)準(zhǔn)直窗口61、操作準(zhǔn)直窗口10及探測(cè)器64由某一裝置65例如機(jī)架或支撐65相對(duì)彼此連接和固定。用于射線(xiàn)照相的如此形成設(shè)備能作為一個(gè)單元運(yùn)動(dòng)以?huà)呙枰獧z查的物體。在一個(gè)單探測(cè)器系統(tǒng)中，如圖1中所示，掃描能通過(guò)樞軸運(yùn)動(dòng)-繞經(jīng)例如X射線(xiàn)源60或探測(cè)器64的一根軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)單元而進(jìn)行。軸線(xiàn)的位置取決于設(shè)備的用途或使用，并且在某些用途中有可能軸線(xiàn)也能穿過(guò)物體62。在其中運(yùn)動(dòng)探測(cè)器和準(zhǔn)直器、或運(yùn)動(dòng)要成象的物體的轉(zhuǎn)移運(yùn)動(dòng)中也能進(jìn)行。在一種其中疊置多個(gè)探測(cè)器的多線(xiàn)配置中，如以后聯(lián)系圖5和6解釋的那樣，能以各種方式進(jìn)行掃描。在多種情況下，如果固定用于射線(xiàn)照相的設(shè)備，并且運(yùn)動(dòng)要成象的物體，則可能是便利的。
探測(cè)器64包括一個(gè)是一塊陰極板2的第一漂移電極裝置和一個(gè)是一塊陽(yáng)極板1的第二漂移電極裝置。它們彼此平行，并且在其之間的空間包括一個(gè)是轉(zhuǎn)換和漂移體積的細(xì)氣體填充間隙或區(qū)域13、和一個(gè)電子雪崩放大裝置17。要不然板是非平行的。一個(gè)電壓施加在陽(yáng)極板1與陰極板2之間，并且一個(gè)或幾個(gè)電壓施加在電子雪崩放大裝置17上。這產(chǎn)生一個(gè)引起間隙13中的電子和離子漂移的漂移場(chǎng)、和一個(gè)電子雪崩放大場(chǎng)或在電子雪崩放大裝置17中的電子雪崩放大場(chǎng)。與陽(yáng)極板1連接的是用于提供的電子雪崩探測(cè)的讀出元件的一個(gè)裝置15。最好讀出元件裝置15也構(gòu)成陽(yáng)極電極。要不然，讀出元件裝置15能形成與陰極板2或電子雪崩放大裝置17相連接。它也能形成在通過(guò)一個(gè)介電層或基片與陽(yáng)極或陰極電極分離的陽(yáng)極或陰極板上。在這種情況下，陽(yáng)極或陰極電極必須是半可透過(guò)的以產(chǎn)生脈沖，例如形成為條或墊。聯(lián)系下面的圖3和4，表示讀出元件的不同可能裝置15。
如看到的那樣，要探測(cè)的X射線(xiàn)橫向入射在探測(cè)器上，并且進(jìn)入在陰極板2與陽(yáng)極板1之間的轉(zhuǎn)換和漂移體積13。X射線(xiàn)最好在與陰極板2和陽(yáng)極板1平行的方向上進(jìn)入探測(cè)器，并且可以經(jīng)一個(gè)細(xì)縫隙或準(zhǔn)直窗口10進(jìn)入探測(cè)器。以這種方式，能容易地使探測(cè)器帶有一條長(zhǎng)得足以允許入射X射線(xiàn)光子的主要部分相互作用和被檢測(cè)的相互作用路徑。
間隙或區(qū)域13填充有一種氣體，該氣體能是一種例如90％氪和10％二氧化碳的混合物或一種例如80％氙和20％二氧化碳的混合物。該氣體能處于壓力下，最好在范圍1-20個(gè)大氣壓內(nèi)。因此，探測(cè)器包括一個(gè)帶有一個(gè)縫隙進(jìn)口窗口92的氣密殼體91，穿過(guò)該窗口92 X射線(xiàn)束9進(jìn)入探測(cè)器。窗口由對(duì)于輻射可透過(guò)的材料例如Mylar或薄鋁箔制成。這是本發(fā)明一個(gè)特別有利的輔助效果，與設(shè)計(jì)成用于與陽(yáng)極和陰極板垂直的輻射入射的以前使用的氣體雪崩腔室相比，探測(cè)在一個(gè)氣體雪崩腔室64中的橫向入射束，要求一個(gè)覆蓋較大區(qū)域的窗口。以這種方式能使窗口較細(xì)，因而減小在窗口中吸收的X射線(xiàn)光子的數(shù)量。
在操作中，入射X射線(xiàn)9經(jīng)如果存在的可選擇細(xì)縫隙或準(zhǔn)直窗口10、并且在陰極板2與電子雪崩放大裝置17的上表面或電極裝置之間，最好在這些之間的一個(gè)中心平面中，進(jìn)入探測(cè)器。入射X射線(xiàn)9然后在與電子雪崩放大裝置17的上表面平行的方向上穿過(guò)氣體體積。
當(dāng)一個(gè)X射線(xiàn)光子撞擊惰性氣體的一個(gè)原子并且與其相互作用時(shí)，生成在K或L層中的一個(gè)空穴，并且釋放具有動(dòng)能E＝hv-Eshell的一個(gè)光電子。釋放的光電子通常是長(zhǎng)程電子。這樣一個(gè)電子具有一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的平均自由路徑。
一個(gè)長(zhǎng)程電子是一個(gè)具有高動(dòng)能(高達(dá)30 keV)的電子，該電子在氣體中成為停滯或停止(失去其動(dòng)能)之前行進(jìn)一個(gè)較長(zhǎng)路徑(在1個(gè)大氣壓下為1-2mm)。
當(dāng)在K或L層中的空穴由從一個(gè)較高級(jí)躍遷的電子填充時(shí)，一個(gè)俄歇電子和/或一個(gè)熒光光子將出現(xiàn)。一個(gè)俄歇電子是一個(gè)近程電子。
一個(gè)近程電子是一個(gè)具有低動(dòng)能(對(duì)于氪為1.5kev，對(duì)于氙為4keV)的電子，該電子在氣體中成為停止(失去其動(dòng)能)之前行進(jìn)一個(gè)較短路徑(在1個(gè)大氣壓下為0.05-0.1mm)。
因此，在X射線(xiàn)光子與一個(gè)氣體原子例如Kr或Xe的一次相互作用期間，幾個(gè)電子在幾乎所有情況下都同時(shí)釋放長(zhǎng)程和近程電子。而且，在相互作用期間也能發(fā)射熒光光子。
長(zhǎng)程和近程電子都產(chǎn)生是由電子在氣體行進(jìn)期間產(chǎn)生的次級(jí)電離電子的軌跡的電子軌跡。當(dāng)一個(gè)電子具有高動(dòng)能(20-30keV)時(shí)，釋放電子(次級(jí)電離電子)的數(shù)量每路徑單位較低。對(duì)于具有低動(dòng)能(一般1-4keV)的電子，每路徑單位的釋放電子(次級(jí)電離電子)的數(shù)量較高。
如上所述，長(zhǎng)程電子的典型軌跡長(zhǎng)度在大氣壓下是約1-2mm。這因此是一個(gè)對(duì)于位置分辨率的物理極限。如上所述，發(fā)射的熒光光子也產(chǎn)生電離。這種電離遠(yuǎn)離在大氣壓下具有1.5-250mm的典型衰減長(zhǎng)度的初級(jí)相互作用發(fā)生。這種電離也使位置分辨率變壞，并且產(chǎn)生背景噪聲。
通過(guò)探測(cè)所有電子和熒光光子，這種探測(cè)當(dāng)前在所有存在的氣體探測(cè)器中進(jìn)行，在光子能量＞10keV下位置分辨率急劇變壞。在例如EP-A1-0810 631中，如上述那樣，探測(cè)在轉(zhuǎn)換和漂移體積中產(chǎn)生的所有電離，因?yàn)殚g隙具有較大高度。
典型地在該過(guò)程中從一個(gè)20keV X射線(xiàn)光子產(chǎn)生在幾百與幾千之間的次級(jí)電離電子-離子對(duì)。次級(jí)電離電子16(與初級(jí)電離電子11一起)由于在轉(zhuǎn)換和漂移體積13中的電場(chǎng)向電子雪崩放大裝置17漂移。當(dāng)電子進(jìn)入電子雪崩放大裝置17的聚焦場(chǎng)線(xiàn)的區(qū)域時(shí)，它們經(jīng)受雪崩放大，這在下面進(jìn)一步描述。
雪崩電子和離子的運(yùn)動(dòng)在用于電子雪崩探測(cè)的讀元件的裝置15中產(chǎn)生電信號(hào)。聯(lián)系電子雪崩放大裝置17、陰極板2或陽(yáng)極板1、或所述位置的兩個(gè)或多個(gè)的組合拾波這些信號(hào)。諸信號(hào)進(jìn)一步由讀出電路14放大和處理，以得到X射線(xiàn)光子相互作用點(diǎn)的準(zhǔn)確測(cè)量、和可選擇的X射線(xiàn)光子能量。
為了提高位置分辨率，根據(jù)本發(fā)明的探測(cè)器提供有一個(gè)轉(zhuǎn)換和漂移體積，具有一個(gè)比熒光光子的衰減長(zhǎng)度小的高度h。這導(dǎo)致大量熒光光子不會(huì)在轉(zhuǎn)換漂移體積中引起電離。
為了進(jìn)一步提高位置分辨率，根據(jù)本發(fā)明的探測(cè)器提供有一個(gè)轉(zhuǎn)換和漂移體積，具有一個(gè)比長(zhǎng)程電子的電子軌跡長(zhǎng)度小的高度h。這導(dǎo)致大量熒光光子和大量長(zhǎng)程電子不會(huì)在轉(zhuǎn)換漂移體積中經(jīng)受完全能量損失。
最好能選擇高度h，從而分辨熒光光子和/或長(zhǎng)距離電子的主要部分。就是說(shuō)，熒光光子的主要部分不會(huì)在轉(zhuǎn)換和漂移間隙中引起電離，并且/或者長(zhǎng)程電子的主要部分不會(huì)停滯到其中它們?cè)谵D(zhuǎn)換和漂移間隙內(nèi)每路徑單位產(chǎn)生高數(shù)量次級(jí)電離電子的能量級(jí)。
為了更進(jìn)一步提高位置分辨率，根據(jù)本發(fā)明的探測(cè)器提供有一個(gè)轉(zhuǎn)換和漂移體積，具有一個(gè)基本上是近程電子的電子軌跡長(zhǎng)度的幾倍(例如近程電子的電子軌跡長(zhǎng)度的1-5倍)的高度h。這導(dǎo)致大量熒光光子和大量長(zhǎng)程電子不會(huì)在轉(zhuǎn)換漂移體積中經(jīng)受完全能量損失。當(dāng)然，高度h能比近程電子的電子軌跡長(zhǎng)度小，但這樣效率將降低，因?yàn)橐卜直娼屉娮印?br> 通過(guò)長(zhǎng)距離電子和熒光光子的這種幾何分辨，實(shí)現(xiàn)在探測(cè)電子雪崩中由除不分辨之外的近程電子引起探測(cè)雪崩的一個(gè)主要量。這提高位置分辨率，因?yàn)殚L(zhǎng)程電子和熒光光子引起遠(yuǎn)離相互作用點(diǎn)的雪崩。分辨長(zhǎng)程電子和熒光光子越多，在由近程電子引起的探測(cè)雪崩與由長(zhǎng)距離電子和熒光光子引起的探測(cè)雪崩的之間的比值越高。由此實(shí)現(xiàn)較高位置分辨率。
電子分辨也能用來(lái)提高位置分辨率。如描述的那樣，一個(gè)近程電子每路徑單位產(chǎn)生大數(shù)量的次級(jí)電離電子，而具有高能量的一個(gè)電子每路徑單位產(chǎn)生小數(shù)量的次級(jí)電離電子。因此在每個(gè)單獨(dú)讀出帶條或墊上的雪崩放大信號(hào)對(duì)于一個(gè)近程電子較高，而對(duì)于長(zhǎng)程電子在其行進(jìn)的大部分期間較低。通過(guò)為讀出電子電路提供一個(gè)閾值函數(shù)，能分辨來(lái)自長(zhǎng)程電子的低信號(hào)。
在圖2a-2e中表示本發(fā)明的不同實(shí)施例，其中使用不同的雪崩放大裝置。
圖2a表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)第一特定實(shí)施例的一種探測(cè)器的、在圖1中的II-II處得到的示意、部分放大剖視圖。如看到的那樣，陰極板2包括一個(gè)介電基片6和一個(gè)是一個(gè)陰極電極的導(dǎo)電層5。陽(yáng)極1包括一個(gè)介電基片3和一個(gè)是一個(gè)陽(yáng)極電極的導(dǎo)電層4。在間隙13與陽(yáng)極1之間，布置一個(gè)電子雪崩放大裝置17。該放大裝置17包括一個(gè)雪崩放大陰極18和一個(gè)雪崩放大陽(yáng)極19，由一個(gè)介電層24分離。這能是攜帶陰極18和陽(yáng)極19的氣體或固體基片24，如圖中所示。如看到的那樣，陽(yáng)極電極4和19由相同導(dǎo)電元件形成。借助于用來(lái)在一個(gè)雪崩放大區(qū)域25中生成一個(gè)非常強(qiáng)的電場(chǎng)的一個(gè)直流電源7，在陰極18與陽(yáng)極19之間，施加一個(gè)電壓。雪崩區(qū)域25形成在彼此面對(duì)著的雪崩陰極18的邊緣之間和其周?chē)囊粋€(gè)區(qū)域中，其中由于施加的電壓將出現(xiàn)一個(gè)集中電場(chǎng)。直流電源7也與陰極電極5和陽(yáng)極電極4(19)相連接。選擇施加的電壓，從而在間隙13上生成一個(gè)較弱的電場(chǎng)、漂移場(chǎng)。在轉(zhuǎn)換和漂移體積13中通過(guò)相互作用釋放的電子(初級(jí)和次級(jí)電子)，由于漂移場(chǎng)將向放大裝置17漂移。它們將進(jìn)入非常強(qiáng)的雪崩放大場(chǎng)并且被加速。加速的電子11、16將與區(qū)域25中的其他氣體原子相互作用，引起另外的電子-離子對(duì)產(chǎn)生。這些產(chǎn)生的電子也將在場(chǎng)中被加速，并且與新的氣體原子相互作用，引起另外的電子-離子對(duì)產(chǎn)生。該過(guò)程在電子在雪崩區(qū)域中向陽(yáng)極19的行進(jìn)期間繼續(xù)，并且形成一種電子雪崩。在離開(kāi)雪崩區(qū)域之后，電子將向陽(yáng)極19漂移。如果電場(chǎng)足夠強(qiáng)，則電子雪崩可能繼續(xù)到陽(yáng)極19。
雪崩區(qū)域25由在陰極18和如果存在的介電基片24中的一個(gè)開(kāi)口或通道形成。開(kāi)口或通道從上方看能是圓形的，或者在如果存在的基片24的兩個(gè)邊緣與陰極18之間連續(xù)縱向延伸。在當(dāng)從上方看時(shí)開(kāi)口或通道是圓形的情況下，它們并排布置，每一行開(kāi)口或通道包括多個(gè)圓形開(kāi)口或通道。多個(gè)縱向開(kāi)口或通道或圓形通道的行彼此相近地、彼此平行或與入射X射線(xiàn)平行地形成。要不然，能以其他圖案布置圓形開(kāi)口或通道。
陽(yáng)極電極4、19也以聯(lián)系形成雪崩區(qū)域25的開(kāi)口或通道提供的帶條的形式形成讀出元件20。最好對(duì)于每個(gè)開(kāi)口或通道或者開(kāi)口或通道的行布置一個(gè)帶條。諸帶條沿其長(zhǎng)度能劃分成段，其中為每個(gè)圓形開(kāi)口或通道或者為多個(gè)開(kāi)口或通道能以墊的形式提供一段。帶條和段，如果存在的話(huà)，則彼此電氣絕緣。每個(gè)檢測(cè)器電極元件，即帶條或段，最好分別連接到處理電子電路14上。要不然，讀出元件能布置在基片的后側(cè)(相對(duì)著陽(yáng)極電極4、19的側(cè))。在這種情況下，陽(yáng)極電極4、19必須是半可透過(guò)的以產(chǎn)生脈沖，例如以帶條或墊的形式。聯(lián)系下面的圖3和4，表示讀出元件的不同可能裝置15。
作為一個(gè)例子，縱向通道能具有在范圍0.01-1mm內(nèi)的寬度，圓形通道能具有在范圍0.01-1mm內(nèi)的圓直徑，及介電層24(在雪崩陰極18與陽(yáng)極19之間的隔離層)的厚度在范圍0.01-1mm內(nèi)。
要不然，導(dǎo)電層5、4能由例如一氧化硅、導(dǎo)電玻璃或金剛石的一個(gè)電阻載體代替，使介電基片3、6由一個(gè)導(dǎo)電層代替。在這樣一種情況下，當(dāng)導(dǎo)電層和讀出元件20與漂移電極裝置相連接地布置時(shí)，一個(gè)介電層或載體最好布置在它們之間。
圖2b表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)第二特定實(shí)施例的一種探測(cè)器的、在圖1中的II-II處得到的示意、部分放大剖視圖。該實(shí)施例與根據(jù)圖2a的實(shí)施例的不同之外在于陽(yáng)極電極4和19由不同的導(dǎo)電元件形成，由一個(gè)能是固體或氣體的介電層隔開(kāi)；并且開(kāi)口或通道也形成在雪崩陽(yáng)極電極19中。雪崩放大陽(yáng)極19連接到直流電源7上。在陽(yáng)極電極4與19之間的介電層是固體的情況下，它包括穿過(guò)介電層的開(kāi)口或通道，開(kāi)口或通道基本上與形成雪崩區(qū)域25的開(kāi)口或通道相對(duì)應(yīng)。一個(gè)電場(chǎng)生成在陽(yáng)極電極4與19之間。該場(chǎng)能是一個(gè)漂移場(chǎng)，即一個(gè)弱場(chǎng)，或者是一個(gè)雪崩放大場(chǎng)，即一個(gè)非常強(qiáng)的電場(chǎng)。聯(lián)系下面的圖3和4，表示讀出元件的不同可能裝置15。
圖2c表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)第三特定實(shí)施例的一種探測(cè)器的、在圖1中的II-II處得到的示意、部分放大剖視圖。該探測(cè)器如上所述包括一個(gè)陰極2、一個(gè)陽(yáng)極1、及一個(gè)雪崩放大裝置17。一個(gè)是一個(gè)轉(zhuǎn)換和漂移體積的間隙13提供在陰極2與雪崩放大裝置17之間。間隙13被氣體填充，并且如上述那樣形成陰極2。漂移陽(yáng)極1提供在一個(gè)介電基片26，例如一個(gè)玻璃基片，的一個(gè)后表面上。在基片26的前表面上，交替地提供雪崩放大陰極18和陽(yáng)極19帶條。陰極18和陽(yáng)極19帶條是導(dǎo)電帶條，并且連接到直流電源7上，用于在一個(gè)陰極帶條18與一個(gè)陽(yáng)極19帶條之間的每個(gè)區(qū)域中生成一個(gè)集中電場(chǎng)，即一個(gè)雪崩放大場(chǎng)。陽(yáng)極1和陰極2也連接到直流電源7上。選擇施加的電壓，從而在間隙13上生成一個(gè)較弱電場(chǎng)、漂移場(chǎng)。要不然，介電基片26能由一種氣體代替。然后把陽(yáng)極和陰極支撐在例如其相應(yīng)端部。
最好雪崩陽(yáng)極帶條19也形成讀出元件20，并且然后連接到處理電子電路14上。雪崩陰極帶條18能代之以形成讀出元件，或者與陽(yáng)極帶條19一起形成。作為一個(gè)選擇例，陽(yáng)極電極1能由能分段的帶條構(gòu)成，并且彼此絕緣。這些帶條然后能單獨(dú)或者與陽(yáng)極和/或陰極帶條一起形成讀出元件。起陽(yáng)極/陰極和讀出元件作用的帶條，借助于用于隔離的適當(dāng)聯(lián)接連接到直流電源7和處理電子電路14上。在另一個(gè)選擇例中，陰極帶條18和/或陽(yáng)級(jí)帶條19通過(guò)由一個(gè)例如一氧化硅、導(dǎo)電玻璃或金剛石制成的電阻頂部層覆蓋的下部導(dǎo)電層形成。這減小可能由于強(qiáng)電場(chǎng)能出現(xiàn)在氣體中的可能火花的功率。在讀出帶條一種布置的另外一個(gè)選擇例中，讀出帶條20布置在下面，并且與雪崩陽(yáng)極帶條19平行。然后使讀出帶條20稍寬于雪崩陽(yáng)極帶條19。如果它們布置在陽(yáng)極1下方，則陽(yáng)極電極必須是半可透過(guò)的以產(chǎn)生脈沖，例如以帶條或墊的形式。在又一個(gè)選擇例中，能省去陽(yáng)極1，因?yàn)榻柚陉帢O電極5、18和陽(yáng)極電極19能生成必需的電場(chǎng)。
作為一個(gè)例子，玻璃基片是約0.1-5mm厚。而且，導(dǎo)電陰極帶條具有一個(gè)是約20-1000μm的寬度，而導(dǎo)電陽(yáng)極帶條具有一個(gè)是約10-200μm的寬度，具有一個(gè)約50-2000μm的間距。陰極和陽(yáng)極沿其延伸能劃分成諸段。
在操作中，X射線(xiàn)光子進(jìn)入在圖2c的探測(cè)器中的空間13，基本上與雪崩陰極18和陽(yáng)極19帶條平行。在轉(zhuǎn)換和漂移體積13中，吸收入射X射線(xiàn)光子，并且如上述那樣產(chǎn)生電子-離子對(duì)。是由一個(gè)X射線(xiàn)光子引起的相互作用結(jié)果的一團(tuán)初級(jí)和次級(jí)電子，向雪崩放大裝置17漂移。電子將進(jìn)入在一個(gè)陽(yáng)極帶條與一個(gè)陰極帶條之間的氣體填充區(qū)域中的非常強(qiáng)的電場(chǎng)，這是一個(gè)雪崩放大區(qū)域。在強(qiáng)電場(chǎng)中，電子啟動(dòng)電子雪崩。結(jié)果，在陽(yáng)極帶條上收集的電子數(shù)量比初級(jí)和次級(jí)電子數(shù)量高幾個(gè)數(shù)量級(jí)(所謂的氣體倍增)。對(duì)于該實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，每次電子雪崩僅大都在一個(gè)陽(yáng)極元件上或基本上在一個(gè)探測(cè)器電極元件上產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。在一個(gè)坐標(biāo)中的位置分辨率因此由間距確定。
在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述了用于探測(cè)器電極裝置的不同位置。有多種變化，例如，對(duì)于帶條或段的不同方向、或在分離位置處，能彼此相鄰地提供多于一個(gè)探測(cè)器電極裝置。
參照?qǐng)D3，表示探測(cè)器電極裝置4、5、15的一種可能配置。電極裝置4、5、15由帶條20′形成，并且也能起陽(yáng)極或陰極電極以及探測(cè)器電極的作用。多個(gè)帶條20′挨著放置，并且在與在每個(gè)位置處的入射X射線(xiàn)光子方向平行的方向上延伸。帶條形成在一個(gè)基片上，通過(guò)在它們之間留下一個(gè)空隙23彼此電氣絕緣。帶條可以由光刻法或電成形等形成。對(duì)于具體探測(cè)器調(diào)節(jié)空隙23、和帶條20′的寬度，以便得到希望的(最優(yōu)的)分辨率。在例如圖2a的實(shí)施例中，帶條20′應(yīng)該放置在開(kāi)口或通道或者開(kāi)口或通道的行下方，并且基本上具有與開(kāi)口或通道相同的寬度，或者稍寬。這對(duì)于探測(cè)器電極裝置布置成與陽(yáng)極電極4分離的情形和對(duì)于探測(cè)器電極裝置也構(gòu)成陽(yáng)極電極4的情形都是有效的。
每個(gè)帶條20′借助于一個(gè)分離信號(hào)導(dǎo)體22連接到處理電子電路14上，其中來(lái)自每個(gè)帶條的信號(hào)最好分別處理。在陽(yáng)極或陰極電極構(gòu)成探測(cè)器電極的場(chǎng)合，信號(hào)導(dǎo)體22也通過(guò)用于分離的適當(dāng)聯(lián)接把相應(yīng)帶條連接到高壓直流電源7上。
如從圖中看到的那樣，帶條20′和空隙23對(duì)準(zhǔn)X射線(xiàn)源60，并且?guī)l沿進(jìn)入X射線(xiàn)光子的方向變寬。這種配置提供對(duì)于傾斜誤差的補(bǔ)償。
圖3中所示的電極裝置最好是陽(yáng)極，但可選擇地或共同地陰極能具有描述的構(gòu)造。在探測(cè)器電極裝置15是一種分離的裝置時(shí)，陽(yáng)極電極4能形成為整體電極而沒(méi)有帶條和空隙。同樣這分別對(duì)于陰極電極或陽(yáng)極電極是有效的，此時(shí)只有其另一個(gè)包括探測(cè)器裝置。然而，如果探測(cè)器電極裝置布置在一個(gè)基片上在對(duì)于陰極或陽(yáng)極電極的相對(duì)側(cè)，則陽(yáng)極或陰極電極是半可透過(guò)的以產(chǎn)生脈沖，例如形成為帶條或墊。
在圖4中，表示一個(gè)電極的一種可選擇配置。帶條已經(jīng)劃分成彼此電氣絕緣的段21。最好在相應(yīng)帶條的每段21之間提供垂直于進(jìn)入X射線(xiàn)延伸的一個(gè)小空隙。每段借助于一個(gè)分離信號(hào)導(dǎo)體22連接到處理電子電路14上，其中來(lái)自每段的信號(hào)分離地處理。如在圖3中那樣，在陽(yáng)極或陰極電極構(gòu)成探測(cè)器電極的場(chǎng)合，信號(hào)導(dǎo)體22也把相應(yīng)帶條連接到高壓直流電源7上。
當(dāng)要測(cè)量每個(gè)X射線(xiàn)光子的能量時(shí)，能使用這種電極，因?yàn)橐粋€(gè)統(tǒng)計(jì)具有較高能量的X射線(xiàn)光子在比低能量X射線(xiàn)光子穿過(guò)氣體更長(zhǎng)的路徑之后，引起初級(jí)電離。借助于這種電極，既能探測(cè)X射線(xiàn)光子相互作用的位置，又能探測(cè)每個(gè)X射線(xiàn)光子的能量。通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法，能以非常高的能量分辨率恢復(fù)入射光子的頻譜。見(jiàn)例如E.L.Kosarev等的Nucl.Instr和methods208(1983)637和G.F.Karabadjak等的Nucl.Instr和methods217(1983)56。
一般對(duì)于所有實(shí)施例，每個(gè)入射X射線(xiàn)光子在一個(gè)(或多個(gè))探測(cè)器電極元件中引起一個(gè)誘導(dǎo)脈沖。脈沖在處理電子電路中處理，該電路最終成形脈沖，并且積分或計(jì)數(shù)來(lái)自表示一個(gè)象素的每個(gè)帶條(墊或墊組)的脈沖。也能處理脈沖，以便為每個(gè)象素提供一種能量度量。
在探測(cè)器電極在陰極側(cè)的場(chǎng)合，誘導(dǎo)信號(hào)的區(qū)域比在陽(yáng)極側(cè)寬(在與X射線(xiàn)光子的入射方向垂直的方向上)。因此，在處理電子電路中的信號(hào)的加權(quán)是希望的。
圖5示意表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，使多個(gè)發(fā)明的探測(cè)器64一個(gè)疊置在另一個(gè)的頂部上。通過(guò)該實(shí)施例，能實(shí)現(xiàn)多線(xiàn)掃描，這減小整個(gè)掃描距離、以及掃描時(shí)間。該實(shí)施例的設(shè)備包括一個(gè)X射線(xiàn)源60，X射線(xiàn)源60與多個(gè)準(zhǔn)直窗口61一起為要成象的物體62的照射產(chǎn)生多個(gè)平面扇形X射線(xiàn)束9。穿過(guò)物體62的束經(jīng)多個(gè)第二準(zhǔn)直窗口10可選擇地進(jìn)入各個(gè)疊置的探測(cè)器64，第二準(zhǔn)直窗口10與X射線(xiàn)束對(duì)準(zhǔn)。第一準(zhǔn)直窗口61布置在一種第一剛性結(jié)構(gòu)66中，并且可選擇第二準(zhǔn)直窗口10布置在固定到探測(cè)器64上的第二剛性結(jié)構(gòu)67中，或者分離地布置在探測(cè)器上。
X射線(xiàn)源60；剛性結(jié)構(gòu)66；及分別包括準(zhǔn)直窗口61、10、及彼此固定的疊置探測(cè)器64的可能結(jié)構(gòu)67，借助于某一裝置65，例如機(jī)架或支撐65，相對(duì)于彼此連接和固定。用于射線(xiàn)照相的如此形成設(shè)備能作為一個(gè)單元運(yùn)動(dòng)以?huà)呙枰獧z查的物體。在這種多線(xiàn)配置中，如上所述，能以垂直于X射線(xiàn)束的橫向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行掃描。如果固定用于射線(xiàn)照相的設(shè)備而移動(dòng)要成象的物體，則也可能是便利的。
與大單體積氣體探測(cè)器相比，使用一種疊置配置的一個(gè)另外的優(yōu)點(diǎn)在于，減小由散射在物體62中的X射線(xiàn)光子引起的背景噪聲。在不平行于入射X射線(xiàn)束的方向上傳播的這些散射X射線(xiàn)光子，如果通過(guò)陽(yáng)極和陰極板并且進(jìn)入這樣一個(gè)腔室，則在疊置的其他探測(cè)器64之一中能引起“虛假”信號(hào)或雪崩。這種減小通過(guò)在陽(yáng)極和陰極板、或準(zhǔn)直器67的材料中顯著吸收(散射的)X射線(xiàn)光子實(shí)現(xiàn)。
通過(guò)在疊置探測(cè)器64之間提供薄的吸收板68能進(jìn)一步減小這種背景噪聲，如圖6中所示。疊置探測(cè)器類(lèi)似于圖5的，不同之處在于薄吸收材料片放置在每個(gè)相鄰探測(cè)器64之間。這些吸收板或片能由高原子數(shù)材料例如鎢制成。
對(duì)于所有實(shí)施例一般是，氣體體積非常稀薄，這引起離子的快速除去，這導(dǎo)致空間電荷的低或無(wú)積累。這使得高速率下的操作是可能的。
對(duì)于所有實(shí)施例一般的還有，小距離導(dǎo)致低操作電壓，這導(dǎo)致在可能火花中的低能量，這對(duì)于電子電路是希望的。
為了抑制電子流形成，在實(shí)施例中的場(chǎng)線(xiàn)的會(huì)聚也是希望的。這導(dǎo)致對(duì)于火花的減小危險(xiǎn)。
作為用于所有實(shí)施例的一個(gè)可選擇例，在轉(zhuǎn)換和漂移間隙(體積)中的電場(chǎng)能保持得足夠高以引起電子雪崩，因此用在預(yù)放大模式中。
作為一個(gè)另外的可選擇實(shí)施例，間隙或區(qū)域13可以包括一種諸如液體介質(zhì)或固體介質(zhì)之類(lèi)的電離介質(zhì)來(lái)代替所述氣體介質(zhì)。所述固體或液體介質(zhì)可以是一個(gè)轉(zhuǎn)換和漂移體積和一個(gè)電子雪崩體積。
液體電離介質(zhì)例如可以是TME(三甲基乙烷)或TMP(三甲基戊烷)或具有類(lèi)似性質(zhì)的其他液體電離介質(zhì)。
固體電離介質(zhì)例如可以是一種半導(dǎo)體材料，例如硅或鍺。當(dāng)電離介質(zhì)是固體時(shí)，能除去繞探測(cè)器的殼體。
能使使用固體或液體電離介質(zhì)的探測(cè)器較薄，并且它們相對(duì)于來(lái)自由探測(cè)器探測(cè)的輻射物體的圖象的分辨率對(duì)入射X射線(xiàn)的方向沒(méi)有類(lèi)似的氣體探測(cè)器敏感。
電場(chǎng)最好在引起雪崩放大的區(qū)域中，但本發(fā)明也能工作在較低電場(chǎng)范圍下，即當(dāng)在探測(cè)器中使用固體或液體電離介質(zhì)時(shí)高得不足以引起電子雪崩。
盡管聯(lián)系多個(gè)最佳實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但要理解，仍可以進(jìn)行各種修改而不脫離由附屬權(quán)利要求書(shū)定義的本發(fā)明的精神和范圍。例如，電壓能以其他方式施加，只要生成描述的電場(chǎng)。
權(quán)利要求
1.一種用于電離輻射的探測(cè)的探測(cè)器，包括一個(gè)腔室，填充有一種電離氣體，第一和第二電極裝置，基本上平行，提供在所述腔室中，在它們之間有一個(gè)空間，所述空間包括一個(gè)轉(zhuǎn)換和漂移體積，用于電子雪崩放大的裝置，布置在所述腔室中，及至少一個(gè)讀出元件裝置，用于探測(cè)電子雪崩，該探測(cè)器的特征在于提供一個(gè)輻射進(jìn)口，從而輻射進(jìn)入在第一與第二電極裝置之間的轉(zhuǎn)換和漂移體積，用于電子雪崩放大的裝置包括至少一個(gè)雪崩陰極和至少一個(gè)雪崩陽(yáng)極，在它們之間施加一個(gè)電壓以便生成用于雪崩放大的至少一個(gè)電場(chǎng)，并且在第一與第二電極裝置之間的距離小于熒光光子的衰減長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)器，其中選擇在第一與第二電極裝置之間的距離，從而分辨熒光光子的主要部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的探測(cè)器，其中選擇在第一與第二電極裝置之間的距離，從而分辨作為與X射線(xiàn)光子相互作用的結(jié)果從氣體原子和/或離子釋放的長(zhǎng)程電子的主要部分。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的探測(cè)器，其中在第一與第二電極裝置之間的距離小于作為與X射線(xiàn)相互作用的結(jié)果從氣體原子和/或離子釋放的近程電子的電子軌跡長(zhǎng)度。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的探測(cè)器，其中在第一與第二電極裝置之間的距離是作為與X射線(xiàn)相互作用的結(jié)果從氣體原子和/或離子釋放的近程電子的電子軌跡長(zhǎng)度的幾倍。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的探測(cè)器，其中一個(gè)介電基片的一個(gè)表面形成用于在所述至少一個(gè)雪崩陰極與所述至少一個(gè)雪崩陽(yáng)極之間的局部雪崩放大的區(qū)域的至少一個(gè)限制表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的探測(cè)器，其中其中用于電子雪崩放大的所述裝置包括多個(gè)雪崩區(qū)域。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的探測(cè)器，其中讀出元件包括帶有與入射輻射平行的縱向邊緣的細(xì)長(zhǎng)帶條。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的探測(cè)器，其中讀出元件包括在所述電極裝置之一中包括的細(xì)長(zhǎng)帶條。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的探測(cè)器，其中一個(gè)細(xì)縫隙或準(zhǔn)直窗口布置成與輻射進(jìn)口連接，從而輻射基本上入射在第一與第二電極裝置之間的中央平面中。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的探測(cè)器，其中第一電極裝置是一個(gè)第一陰極裝置，第二電極裝置是一個(gè)以一個(gè)導(dǎo)電網(wǎng)格形式布置在第一電極裝置與是一個(gè)雪崩陽(yáng)極裝置的第一陽(yáng)極裝置之間的雪崩陰極裝置，一個(gè)第一電壓施加在第一陰極裝置與第二陽(yáng)極裝置之間，而一個(gè)第二電壓施加在雪崩陰極裝置與雪崩陽(yáng)極裝置之間，以便生成一個(gè)在第一陰極裝置與雪崩陰極裝置之間的第一電場(chǎng)、和在網(wǎng)格中的開(kāi)口的區(qū)域中的多個(gè)集中場(chǎng)區(qū)域，其中集中場(chǎng)基本上比第一電場(chǎng)強(qiáng)得多。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的探測(cè)器，其中腔室填充有電離液體材料或固體材料來(lái)代替電離氣體。
13.一種用在平面束射線(xiàn)照相中的設(shè)備，包括一個(gè)X射線(xiàn)源，用來(lái)形成一個(gè)基本平面X射線(xiàn)束的裝置，定位在所述X射線(xiàn)源與一個(gè)要成象的物體之間，該設(shè)備的特征在于，它進(jìn)一步包括一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1-12任一頂所述的探測(cè)器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中多個(gè)探測(cè)器疊置以形成一個(gè)探測(cè)器單元，對(duì)于每個(gè)探測(cè)器布置用來(lái)形成一個(gè)基本上平面的X射線(xiàn)束的裝置，所述裝置定位在所述X射線(xiàn)源與要成象的物體之間，X射線(xiàn)源、用來(lái)形成一個(gè)基本平面的X射線(xiàn)束的所述裝置及所述探測(cè)器單元彼此相對(duì)地固定，以便形成一個(gè)能用來(lái)掃描物體的單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中吸收板布置在探測(cè)器之間，以便吸收散射的X射線(xiàn)光子。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中一個(gè)細(xì)縫隙或準(zhǔn)直窗口布置在面對(duì)著X射線(xiàn)源的每個(gè)探測(cè)器側(cè)。
17.一種用來(lái)探測(cè)電離輻射的方法，其中輻射與在氣體填充轉(zhuǎn)換和漂移體積中的氣體原子相互作用，用于產(chǎn)生釋放的電子，該方法的特征在于電子在轉(zhuǎn)換和漂移體積中經(jīng)受一個(gè)電場(chǎng)，所述電場(chǎng)基本上垂直于輻射的方向，所述電場(chǎng)強(qiáng)迫電子進(jìn)入每個(gè)具有一個(gè)集中電場(chǎng)的多個(gè)區(qū)域之一，以便引起電子雪崩，所述電子雪崩借助于讀出元件探測(cè)，及分辨作為相互作用結(jié)果發(fā)射的熒光光子。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述用來(lái)探測(cè)電離輻射的方法，其中分辨作為相互作用結(jié)果釋放的長(zhǎng)程電子。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述用來(lái)探測(cè)電離輻射的方法，其中分辨熒光光子的主要部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求17或19所述用來(lái)探測(cè)電離輻射的方法，其中分辨長(zhǎng)程電子的主要部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求17-20任一項(xiàng)所述用來(lái)探測(cè)電離輻射的方法，其中通過(guò)在至少一個(gè)尺寸中限制轉(zhuǎn)換和漂移體積得到分辨。
22.根據(jù)權(quán)利要求17-21任一項(xiàng)所述用來(lái)探測(cè)電離輻射的方法，其中通過(guò)分辨在讀出元件中拾波的信號(hào)得到分辨。
23.根據(jù)權(quán)利要求17-22任一項(xiàng)所述用來(lái)探測(cè)電離輻射的方法，其中分離地探測(cè)在具有一個(gè)集中電場(chǎng)的每個(gè)區(qū)域中由電子雪崩引起的信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求17-22任一項(xiàng)所述用來(lái)探測(cè)電離輻射的方法，其中分離地探測(cè)在具有一個(gè)集中電場(chǎng)的區(qū)域組中由電子雪崩引起的信號(hào)。
25.根據(jù)權(quán)利要求17-24任一項(xiàng)所述用來(lái)探測(cè)電離輻射的方法，其中輻射與屬于液體或固體材料的原子相互作用，這些原子代替屬于氣體的原子。
全文摘要
一種用來(lái)探測(cè)電離輻射的方法;一種用于電離輻射的探測(cè)的探測(cè)器(64);及一種用在平面束射線(xiàn)照相中、包括這樣一個(gè)探測(cè)器的設(shè)備。該探測(cè)器包括:一個(gè)腔室,填充有一種電離介質(zhì);第一和第二電極裝置(2、1、18、19),提供在所述腔室中,在它們之間有一個(gè)空間,所述空間包括一個(gè)轉(zhuǎn)換體積(13);用于電子雪崩放大的裝置(17),布置在所述腔室中;及至少一個(gè)讀出元件裝置(15),用于探測(cè)電子雪崩。提供一個(gè)輻射進(jìn)口,從而輻射進(jìn)入在第一與第二電極裝置之間的轉(zhuǎn)換體積。選擇在第一與第二電極裝置之間的距離以實(shí)現(xiàn)熒光光子和/或長(zhǎng)程電子的分辨,以便實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的位置分辨率。
文檔編號(hào)G01T1/00GK1350644SQ0080737
公開(kāi)日2002年5月22日 申請(qǐng)日期2000年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月14日
發(fā)明者湯姆·弗蘭克, 弗拉蒂米爾·帕斯科夫 申請(qǐng)人:?？怂箍堤貭柟煞莨?