SE515884C2 - Förfarande och anordning för radiografi samt strålningsdetektor - Google Patents

Description

25 30 515 884 ledardetektorer kräver en, så kallad skyddsring (guard. ring) runt desamma för begränsning av läckströmmen.

En lösning pà detta problem beskrivs i US-5 381 014 vari man framställer ett bildinfàngningselement med stor yta för rönt- gensträlning genom att man placerar ett flertal diskreta mo- duluppsättningar intill varandra i en anordning pà en basski- va, så att varje modul blir placerad intill minst en annan mo- dul för bildande av en tvàdimensionell mosaik av moduler. Var- je modul innefattar ett flertal tunnfiltstransistorer (TFT) uppställda intill varandra pä den övre ytan av ett dielekt- riskt substrat, och minst en precisionsslipad kant av substra- tet bildar en exakt anliggning mot en annan precisionsslipad kant hos ett annat substrat. Ett kontinuerligt stràlningsde- tekterande skikt placeras därefter över de många bredvid var- andra placerade modulerna för bildande av storbildselementet, vilket minimerar antalet områden mellan modulerna där ingen stràlningsdetektering sker.

En nackdel hos denna kända teknik är att varje modul hos de- tektorn måste vara i fysisk och elektrisk kontakt med varandra för att kunna alstra bildinfängningselementet med stor yta för röntgenstràlning, vilket kommer att resultera i en relativt hög tillverknings- och monteringskostnad.

En annan nackdel med denna typ av moduldetektor är att data- och adresskretsarna fràn varje modul mäste vara anslutna till motsvarande kretsar i de intilliggande modulerna, vilket även resulterar i en relativt hög monteringskostnad.

En ytterligare nackdel med denna typ av moduldetektor är att en trasig modul icke kan ersättas utan att man mäste avlägsna och åter pälägga det stràlningsdetekterande skiktet, om detta över huvud taget är möjligt. 23B21b.dOC; 01-04-17 lO 15 20 25 515 884 Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en röntgendetektor och ett förfarande och en anordning för radio- grafi som åtminstone delvis minskar de ovannämnda nackdelarna.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning åstadkommes ett förfarande och en anordning för radiografi såsom anges i pa- tentkrav 1 respektive patentkrav 7 samt en röntgendetektor så- som anges i patentkrav 22. Ytterligare syften uppnås med de ytterligare särdragen i de bifogade patentkraven.

En fördel med att ha minst två detektorelektrodmoduler är att de bildar oberoende moduler och är därför lätta att byta ut.

En annan fördel med att ha oberoende moduler är att de varken behöver vara j. fysisk eller elektrisk kontakt med varandra, vilket kommer att förenkla möjligheten av att ändra arrange- manget samt minskar monteringskostnaden.

En ytterligare fördel med att ha oberoende moduler enligt fö- religgande uppfinning är att de mekaniska toleranserna hos varje modul är mindre stränga jämfört med moduler i en halvle~ dardetektor och tillverkningskostnaden blir således mindre. Ännu en fördel med att ha minst två detektorelektrodmoduler år att detektorn kommer att vara billigare per ytenhet jämfört med en enda detektor med stor yta. Ãnnu en fördel med att ha minst två detektorelektrodmoduler är att monteringsutbytet med. avseende på detektorer kommer att vara högre jämfört med en enda detektor med stor yta. Ännu en fördel är att kraven på nwterialen i substratet, på vilket de ledande elektroderna är anordnade, icke är kritiska, eftersom substratet endast utnyttjas såsom en bärare för de ledande elementen, och därför minskar tillverkningskostnaden och produktionsutbytet förbättras. 2382lb.dOC; 01-04-17 lO l5 20 25 30 515 884 si: -sfïirji Ännu en fördel med moduldetektorn enligt uppfinningen är att detektorelektrodmodulerna icke behöver förses med ett strål- ningsdetekterande skikt, vilket förenklar tillverkningen, mon- teringen och utbytet av modulerna.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bi- fogade ritning, på vilken fig l schematiskt i en översiktlig vy visar en anordning för radiografi med plant strålknippe, i vilken en detektor innefattande minst två detektorelektrodar- rangemang enligt uppfinningen är anordnade, fig 2 är en sche- matisk tvärsnittsvy av en första utföringsform av en gasfylld lavinkammare med parallella plattor innefattande minst två de- tektorelektrodmoduler enligt uppfinningen, fig Ba visar sche- matiskt i. en översiktlig vy en anordning för radiografi med plant stràlknippe, vilken anordning innefattar minst två de- tektorelektrodarrangemang enligt uppfinningen, fig 3b är en schematisk tvärsnittsvy av eæi andra utföringsform eur en gas- fylld lavinkammare med parallella plattor innefattande minst två detektorelektrodmoduler enligt uppfinningen, fig 4a är en schematisk vy uppifrån av en detektorelektrodmodul innefattan- de behandlingselektronik anordnad på ett substrat före separa- tion av arrangemanget, och fig 4b är en schematisk vy uppifrån av två oberoende detektorelektrodmoduler som innefattar bear- behandlingselektronik och som är anordnade intill varandra på ett bärelement.

Fig l och fig 2 åskådliggör en anordning för radiografi med plant stràlknippe och en gasfylld lavinkammare i överensstäm- melse med känd teknik, se svensk patentansökan SE-9704015-8.

Den beskrivning, som överensstämmer med dessa figurer, är av- sedd att ge läsaren en kort sammanfattning inom teknikomràdet för gasfyllda lavindetektorer. 2382lb.dOC; 01-04-17 10 l5 20 25 30 515 884 Fig 1 är en schematisk vy i ett plan vinkelrätt mot planet för ett plant röntgenstrålknippe 9 till en anordning för radiogra- fi med jplant stràlknippe, i vilken. en detektor innefattande ett flertal detektorelektrodmoduler enligt uppfinningen är an- ordnade.

Anordningen innefattar en röntgenstrålkälla 60, som valfritt tillsammans med en första smal kollimator 61 alstrar ett plant solfjäderformigt röntgenstrålknippe 9, för bestrålning av ett föremål 62, som skall avbildas. Den första valfria smala kol- limatorn 61 kan om så önskas ersättas av andra organ för bil- dande av ett i huvudsak plant röntgenstrålknippe, såsom en röntgendiffraktionsspegel eller en röntgenlins etc.

Syftet med denna kollimator är att minska den dos som föremå- let utsätts för, vilket är nödvändigt i vissa fall, t ex vid avbildning av levande människor.

Den stråle, som transmitteras genom föremålet 62, infaller i en detektor 64 som innefattar minst två oberoende detektor- elektrodmoduler, valfritt genom en smal slits eller en andra kollimator 10, som ligger i linje med röntgenstrålkällan. En huvuddel av de infallande röntgenfotonerna detekteras i detek- torn 64, vilken innefattar en gasfylld lavinkammare, som är orienterad så att röntgenfotonerna infaller från sidan mellan katodplattan 2 och anodplattan 1.

Detektorn och dess funktion kommer att beskrivas närmare ned- an. Röntgenstrålkällan 60, den första valfria smala kollima- torn 61, den valfria kollimatorn 10 och den gasfyllda lavin- kammaren 64 kan röra sig i förhållande till varandra medelst ett särskilt arrangemang 65, t ex en ram eller en stödanord- ning 65 eller oberoende, men med gemensamt styrda motorer. Den så utformade anordningen för radiografi kan förflyttas syn- kront för att skanna ett föremål som skall undersökas. 2382lb.doC; 01-04-17 l0 l5 20 25 30 515 884 En gasfylld lavinkammare består vanligtvis av en gasfylld vo- lym som utsätts för ett kraftigt elektriskt fält, vilket alst- ras genom pàläggande av en hög spänning mellan elektroderna, som ingàr i var och en av de tvä plattor, vilka utgör kamma- rens två begränsningsväggar. Vid drift infaller röntgenstrålar 9 i detektorn fràn sidan. De infallande röntgenstràlarna 9 in- faller i detektorn via en valfri smal slits eller kollimator 10 i närheten av detektorn, och färdas genom den gasfyllda vo- lymen i en riktning i huvudsak parallell med katodplattan 2.

Varje röntgenfoton som infaller i den gasfyllda volymen alst- rar ett primärt joniserat elektron-jonpar inuti gasen som ett resultat av växelverkan med en gasmolekyl. Denna alstring or- sakas av fotoeffekt eller Compton-effekt och eventuellt till- sammans med en elektron från Auger-effekt. Den primärt alstra- de elektronen 11 förlorar sin kinetiska energi via växelverkan med nya gasmolekyler som orsakar ytterligare alstring av elek- tron-jonpar (sekundärt joniserade elektron-jonpar). Vanligtvis alstras nägra fä hundra sekundärt joniserade elektronpar fràn en 20 keV röntgenfoton vid denna process. De sekundärt jonise- rade elektronerna. 16 (tillsammans med. de primärt joniserade elektronerna ll) förstärks därefter av' elektron-jonlaviner i det kraftiga elektriska fältet. Rörelserna hos lavinelektro- nerna och -jonerna inducerar elektriska signaler i elektroder- na. Signalerna tas vanligtvis upp i en eller bägge elektroder- na och förstärks vidare och behandlas i en utläsningskrets för erhållande av ett noggrant mätvärde för punkten för röntgenfo- tonernas växelverkan och valfritt röntgenfotonernas energi.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen infaller de röntgenstrålar, som skall detekteras, frän sidan i detektorn i en riktning i huvudsak parallell med katod- och anodplattan, och kan infalla i detektorn via en smal slits eller kollima- tor. Pà detta sätt kan detektorn med lätthet tillverkas med en 2382lb.C1OC; 01-04-17 10 15 20 25 30 515 884 väg för växelverkan som är tillräckligt lång för att tillàta en huvuddel av de infallande röntgenfotonerna att växelverka och att detekteras.

Under hänvisning till fig 2 visas en utföringsform av en de- tektor innefattande ett flertal detektorelektrodmoduler enligt uppfinningen, vilken detektor är betecknad med hänvisnings- siffran 64. Denna gasfyllda lavinkammare med parallella plat- tor innefattar en anodplatta 1 och en katodplatta 2, som är i huvudsak parallella med varandra och åtskilda av ett tunt gas- fyllt mellanrum eller område 13. Anodplattan 1 innefattar ett substrat 3, som är tillverkat av t ex glas, keramik eller ki- sel, med en tjocklek av företrädesvis 0,1-10 mm, och en anod- elektrod 4 som är anordnad därpà i form av en beläggning av ett ledande material, t ex metall, med en tjocklek av företrä- desvis 0,01-10 pm.

För bättre vidhäftning på substratet och för àstadkommande av bättre skiktstabilitet kan elektroden bestä av flera metall- skikt, vart och ett med olika tjocklek och material, t ex va- nadin, koppar och nickel. När substratet är tillverkat av glas är det första skiktet företrädesvis av krom, vilket har goda vidhäftningsegenskaper mot glas liksom mot de efterföljande metallskikten. Elektroden. 4 kan. även. innefatta. ett skikt av resistivt material, t ex kiselmonooxid, som är pàlagt ovanpå metallskiktet (-en). Substratet kan alternativt vara tillver- kat av ett elektriskt ledande material som är belagt med ett dielektriskt material. Elektroden 4 är anordnad ovanpà det di- elektriska materialet.

På samma sätt innefattar katodplattan 2 ett substrat 6 med en beläggning 5 liknande den som beskrivits beträffande anoden.

Bàde anodelektroden 4 och katodelektroden 5 kan vara segmente- 23821b.doc; 01-04-17 lO 15 20 25 30 515 884 ïififiinfii<íji :ít i1íii- -ít1, Lt t rade i remsor som är parallella och/eller ortogonala med det infallande röntgenstrålknippet.

Mellanrummet eller området 13 är fyllt med en gas, som kan ut- göras av en blandning av t ex 90% krypton och 10% koldioxid eller en blandning av t ex 90% argon och 10% metan. Gasen kan stå under tryck, företrädesvis inom ett intervall av 1-20 atm.

Anodelektroden 4 och katodelektroden 5 är anslutna till en högspänd likspänd kraftförsörjningsanordning 7 för alstring av ett likformigt elektriskt fält 8 över mellanrummet eller områ- det 13 mellan de parallella plattorna 1 och 2. I form av ett exempel har mellanrummet eller området 13 en höjd D (avståndet mellan de parallella plattorna 1 och 2) av 500 pm, och den spänning V som är pålagd mellan elektroderna 4 och 5 är 1500 V för en argon/CO2(80/20)-blandning vid 1 atmosfär. Den pålagda spänningen alstrar ett elektriskt fält E mellan elektroderna 4 och 5, vilket uppgår till E = V/D. Avståndet D och spänningen V väljs så att ett elektriskt fält av storleksordningen 106 V/m åstadkommes. Sålunda ger ett avstånd D på 500 pm och en spän- ning av 1500 V ett elektriskt fält E = 3-106 V/m. Avståndet D kan. vara av storleksordningen. 10-5000 pmm och. spänningen kan vara av storleksordningen 10-15000 V.

Vid drift infaller röntgenstràlar 9 i detektorn från sidan. De infallande röntgenstrålarna 9 infaller i detektorn via en val- fri smal slits eller kollimator 10 nära katodplattan 2, och rör sig genom gasvolymen i en riktning parallell med katod- plattan 2. Varje röntgenfoton. alstrar ett primärt joniserat elektron-jonpar inuti gasen som ett resultat av 'växelverkan med en gasatom. Varje alstrad primärelektron 11 förlorar sin kinetiska energi via växelverkan med gasmolekyler vilket orsa- kar ytterligare alstring av elektron-jonpar (sekundärt jonise- rade elektron-jonpar). Normalt alstras några få hundratal se- 2382lb.dOC; 01-04-17 10 15 20 25 30 kundärt joniserade elektron-jonpar av efli 20 keV röntgenfoton under denna process. De sekundärt joniserade elektronerna 16 (tillsammans med de primärt joniserade elektronerna 11) acce- lereras i det kraftiga elektriska fältet i en riktning mot anodplattan 1. De accelererade elektronerna 11, 16 växelverkar med andra gasmolekyler i nællanrummet 13, vilket orsakar att ytterligare elektron-jonpar alstras. Dessa alstrade elektroner kommer även att accelereras i fältet och kommer att växelverka med nya gasmolekyler, vilket orsakar att ytterligare elektron- jonpar alstras. Denna process fortsätter under elektronernas rörelse mot anoden och en lavin 12 kommer att bildas.

För primärt joniserade elektroner som emitteras på ett avstånd H från anoden fàs den totala laddningsförstärkningen av M = exp(dH), där a är den första Townsend-koefficienten som är re- levant för gas- och fältförhällandena. Vid lämpliga val av gastyp, tryck och elektriskt fält kan förstärkningar fràn 104 till 106 och högre erhàllas. Under inverkan av det kraftiga elektriska fältet kommer elektronerna i lavinvolymen att röra sig mot anoden, under det att jonerna kommer att röra sig mot katoden. På grund av det faktum att det kraftiga elektriska fältet är enhetligt över mellanrummet och att höjden. D hos mellanrummet 13 är liten, erhålls en mycket kort driftstid för de positiva jonerna över förstärkningsvolymen, vilket drama- tiskt minskar rymdladdningseffekter.

Rörelsen hos laddningarna i det gasfyllda mellanrummet 13 in- ducerar elektriska laddningar pà anodelektroden 4 sàväl som pà katodelektroden 5. De inducerade laddningarna kan detekteras, t ex med hjälp av anodelektroden som är kopplad till en ladd- vilken omvandlar ningskänslig förstärkare, laddningspulserna till en ström- eller spänningspuls som vidare kan behandlas i behandlingselektroniken 14, som också kan innefatta förför- stärkaren. Möjligen kan katodelektroden eller ett separat de- 23B2lb.dOC; 01-04-17 515 834 Éïïïfïïl 10 15 20 25 30 515 8 8 4 Éïïïïïí ïffï i "f f* - IDÅ ff 10 tektorelektrodarrangemang utnyttjas för detektering pà ett liknande sätt. Den snabba elektronsignalen i en gasfylld la- vinkammare med parallella plattor utgör en betydande del, F, av den totalt inducerade laddningen, och utgör ca 10% av de totala signalerna vid förstärkningar omkring 105.

Det skall nämnas att varje infallande röntgenfoton som växel- verkar med en gasatom orsakar en lavin 12, som kommer att de- tekteras. För att erhålla. en hög 'verkningsgrad. vid. detekte- ringen. där en huvuddel av röntgenfotonerna alstrar laviner, mäste längden. pä den gasfyllda lavinkammaren. med. parallella plattor i riktningen för de infallande röntgenfotonerna väljas så att man får en stor sannolikhet för växelverkan mellan röntgensfotonerna och gasatomerna. Sannolikheten per längden- het för växelverkan ökar med ökat gastryck, vilket resulterar i att längden för den gasfyllda lavinkammaren med parallella plattor kan göras kortare vid ökat gastryck.

Fig 3a visar en sektionsvy i ett plan vinkelrätt mot planet för ett plant röntgenstràlknippe 9 till en detektor för radio- grafi med plant stràlknippe. En valfri smal slits eller andra kollimator 10, som ligger i linje med röntgenstràlen, bildar ingången för röntgenstràlknippet 9 i detektorn 64. En huvuddel av de infallande röntgenfotonerna detekteras i. detektorn 64, som innefattar en omvandlings- och driftvolym 13 och organ för elektronlavinförstärkning 17 och som är sä orienterad att röntgenfotonerna infaller fràn sidan mellan tvà elektrodar- rangemant 1, 2, mellan vilka ett elektriskt fält för drift av elektron och joner i omvandlings- och driftsvolymen 13 bildas.

Detektorn 64 innefattar ett första driftelektrodarrangemang som utgör en katodplatta 2 och ett andra driftelektrodarrange- mang som utgör en anodplatta 1. De är inbördes parallella och utrymmet dem emellan innefattar ett smalt gasfyllt mellanrum 2382lb.dOC; 01-04-17 lO 15 20 25 30 515 884 §ïï=§ïï;í_f¥fj“ ll eller omràde 13, som utgör en omvandlings- och driftvolym, och ett elektronlavinförstärkningsorgan 17. Alternativt kan platt- orna vara icke-parallella. En spänning pàläggs över anodplat- tan 1 och katodplattan 2, och en eller flera spänningar pàläggs pà elektronlavinförstärkningsorganet 17. Detta resul- terar i ett driftsfält som orsakar drift av elektroner och jo- ner i mellanrummet 13, och elektronlavinförstärkningsfält i elektronlavinförstärkningsorganet 17. I anslutning till anod- plattan 1. finns ett. arrangemang 15 av utläsningselement för detektering av uppkomna elektronlaviner. Företrädesvis utgör arrangemanget av utläsningselement 15 även anodelektroden. Al- ternativt kan arrangemanget av utläsningselement 15 vara ut- format i anslutning till. katodplattan 2 eller elektronlavin- förstärkningsorganet 17. Det kan även vara utformat pà anod- eller katodplattan som är skild fràn anod- eller katodelektro- den av ett dielektriskt skikt eller ett substrat. I detta fall är det nödvändigt att anod- eller katodelektroden är halvge- nomtränglig för infallande pulser, dvs utformad såsom remsor eller dynor. Uppdelningen. mellan driftvolymen och förstärk- ningsvolymen kan t ex utformas i form av ett tunt nät med le- dande ytor, sàsom visas i fig 3b. Elektriska potentialer pàläggs pà ytorna av nätet för àstadkommande av ett svagare elektriskt fält i driftvolymen mellan katoden och nätet, vil- ket tillåter att de alstrade primära och sekundära joniserade elektronerna 11, 16 rör sig mot nätet utan att förstärkas el- ler förstärks måttligt i elektron-jonlavinförfarandet i gasen.

Potentialerna på nätets ytor regleras så att det elektriska fältet i förstärkningsomràdet mellan nätet och anoden är till- räckligt kraftigt för att orsaka elektron-jonlavinprocesser i gasen. De inducerade signalerna frän de rörliga elektronerna elektrodarrangemanget på anoden och jonerna detekteras i och/eller nätet. 23B2lb.dOC; 01-04-17 lO 15 20 25 30 515 884 §:::f;:¿:___裏 l2 Såsom framgår infaller de röntgenstràlar som skall detekteras från sidan i detektorn och infaller i omvandlings- och drifts- volymen 13 nællan katodplattan 2 och anodplattan 1. Röntgen- strålarna infaller i detektorn företrädesvis i en riktning pa- rallell med katodplattan 2 och anodplattan 1, och kan infalla i detektorn via en smal slits eller kollimator 10. På detta sätt kan detektorn med lätthet tillverkas med en väg för väx- elverkan som är tillräckligt läng för att tillåta en huvuddel av de infallande röntgenfotonerna att växelverka och att de- tekteras. I det fall en kollimator utnyttjas skall denna före- trädesvis vara anordnad så att den smala plana stràlen infal- ler i detektorn nära elektronlavinförstärkningsorganet 17 och företrädesvis parallellt därmed.

Mellanrummet eller området 13 är fyllt med en gas, som kan ut- göras av en blandning av t ex 90% krypton och 10% koldioxid eller en blandning av 80% xenon och 20% koldioxid. Gasen kan stå under tryck, företrädesvis inom ett intervall av 1-20 atm.

Detektorn innefattar därför ett gastätt hölje 91 med ett slitsformat ingàngsfönster 92, genom vilket röntgenstràlknipp- et 9 infaller i detektorn. Fönstret är tillverkat av ett mate- rial, som är transparent för strålningen, t ex Mylar(R)®, eller en tunn aluminiumfolie. Detta är en särskilt fördelaktig yt- terligare effekt som erhålls med uppfinningen, nämligen detek- tering av frän sidan infallande strålar i en gasfylld lavin- kammare 64, jämfört med tidigare använda gasfyllda lavinkamma- re vilka är konstruerade för strålning som infaller vinkelrätt mot anod- och katodplattan, vilka erfordrar ett fönster som täcker en stor yta. Fönstret kan på detta sätt göras tunnare, och. sålunda minska antalet röntgenfotoner som absorberas i fönstret.

Vid drift infaller röntgenstràlar 9 i detektorn via den val- fria smala slitsen eller kollimatorn 10, om den förefinns, 2382lb.dOC; 01-04-17 lO l5 20 25 30 515 884 l3 nära elektronlavinförstärkningsorganet 17, och. rör sig çgenom gasvolymen i en riktning företrädesvis parallell med elektron- lavinförstärkningsorganet 17. Varje röntgenfoton, alstrar ett primärt joniserat elektron-jonpar inuti gasen sàsom ett resul- tat av växelverkan med en gasatom. Denna produktion orsakas av fotoeffekt, Compton-effekt eller .Auger-effekt. Varje alstrad primär elektron 11 förlorar sin kinetiska energi via växelver- kan med nya gasatomer, vilket medför ytterligare alstring av elektron-jonpar (sekundärt joniserade elektron-jonpar). Nor- malt alstras nägra fä hundratal sekundärt joniserade elektron- jonpar av en 20 keV röntgenfoton under denna process. De se- kundärt joniserade elektronerna 16 (tillsammans med de primärt joniserade elektronerna 11) kommer att röra sig mot elektron- lavinförstärkningsorganet 17 tack vare det elektriska fältet i omvandlings- och driftsvolymen 13. När elektronerna tränger in i områden av fokuserande fältlinjer hos elektronlavinförstärk- ningsorganet 17 kommer de att underkastas lavinförstärkning.

Rörelserna hos lavinelektroderna och -jonerna inducerar elekt- riska signaler i arrangemanget 15 av utläsningselement för de- tektering av elektronlaviner. Dessa signaler tas upp i anslut- ning till elektronlavinförstärkningsorganet 17, katodplattan 2 eller anodplattan 1 eller en kombination av tvä eller flera av dessa ställen. Signalerna förstärks och behandlas vidare av en utläsningskrets 14 för erhållande enr noggranna mätvärden för växelverkan, och valfritt punkterna för röntgenfotonernas röntgenfotonens energi.

I fig 4a visas en detektorelektrodmodul 4. Detektorelektrodmo- dulen 4 innefattar detektorelektrodelement utformade i form av remsor 20, vilka verkar sàsom anod- eller katodelektroder. Ett antal detektorelektrodelement i form av remsor 20 är placerade sida vid sida och sträcker sig i riktningar parallella med riktningen för en infallande röntgenfoton. vid varje ställe. 2382lb.dOC; 01-04-17 10 15 20 25 30 515 884 14 Remsorna är utformade pà ett substrat lOO och är elektriskt isolerade frän varandra genom att man lämnar ett utrymme 23 dem emellan. Remsorna kan vara utformade medelst fotolitogra- fiska förfaranden eller elektroformning etc.

Varje remsa 20 är ansluten till behandlingselektronik 14 me- delst separata signalledare 22. När anod- eller katodelektro- den utgör detektorelektrodmodulen ansluter även signalledaren 22 respektive remsa till den högspända likspända kraftförsörj- ningsanordningen 7 (icke visad i fig 4a).

Bredden hos remsorna 20 och mellanrummen 23 kan öka utmed riktningen för inkommande röntgenfotoner, varigenom åstadkom- mes kompensation för parallaxfel. Remsorna kan alternativt vara uppdelade vinkelrätt mot de inkommande röntgensträlarna i sektioner som är elektriskt isolerade fràn varandra.

Den detektorelektrodmodul, som visas i fig 4a, utgör företrä- desvis anoden, men alternativt eller samtidigt kan elektroden ha den beskrivna konstruktionen.

Substratet 100 kan vara tillverkat av nætall, pà vilket ett skikt av' elektriskt isolerande material är anordnat. Pà det elektriskt isolerande rnaterialet är detektorelektrodelementen anordnade.

Alternativt kan substratet lOO vara tillverkat av ett elekt- riskt isolerande material, sàsom glas eller keramik. Detektor- elektrodelementen är anordnade direkt ovanpå substratet.

I ett ytterligare alternativ är substratet 100 tillverkat av ett halvledande material, sàsom kisel. Detektorelektrodelemen- ten kan antingen vara anordnade direkt ovanpå det halvledande materialet eller ovanpà ett nællanliggande skikt av ett di- elektriskt material, t ex en oxid av det halvledande materia- let. 23821b.d0C; 01-04-17 lO 15 20 25 30 515 884 l5 Substratet 100 av' t ex, kisel kan 'vara skuret i godtyckliga former till bildande av oberoende detektorelektrodmoduler med godtyckliga former, vilka är plana och. jämna i närheten av atomnivå med användning av standardetsnings- eller skärnings- tekniker. Särskilt torretsning är ett kraftfullt verktyg för formning av <üetektorelektrodmoduler, efterson1 den ^valda ets- ningstekniken i kombination med kristallriktningen kan ge näs- tan godtyckliga elektrodformer i tre dimensioner.

I fig 4b är varje oberoende detektorelektrodmodul, som omfat- tar behandlingselektroniken, anordnad i omedelbar närhet av varandra ovanpå ett bärelement 110. Bärelementet kan vara tillverkat av vilket som helst material. Varje detektorelek- trodmodul kan antingen ha fysisk kontakt med den intilliggande detektorelektrodmodulen eller kan vara skild från densamma av ett litet avstånd. Avståndet mellan två detektorelektrodmodu- ler bör inte vara större än elektroddelningen för att icke in- ducera några blinda områden där ingen strålningsdetektering sker vid gränserna av de individuella detektorelektrodarrange- mången.

I fig 4a och 4b är behandlingselektroniken anordnad pà samma substrat som detektorelektrodmodulerna. Emellertid kan behand- lingselektroniken vara anordnad på ett separat substrat. I fig 4b är endast två detektorelektrodelement anordnade intill var- andra. Tre eller flera detektorelektrodmoduler kan emellertid vara anordnade intill varandra, vilka detektorelektrodmoduler var och en är anordnade utmed en riktning i huvudsak vinkel- rätt mot den infallande strålningen. Detektorelektrodmodulerna kan även vara anordnade intill varandra, vilka detektorelek- trodmoduler är var och en anordnad utmed en riktning i huvud- sak parallell med den infallande strålningen. 2382lb.dOC; 01-04-17 515 8 8 4 i? 11 - íitêfnïi; Iíl 16 Även om uppfinningen har beskrivits i anslutning till ett an- tal föredragna utföringsformer, skall det förstàs att olika modifieringar kan göras utan att fràngà uppfinningens ram så- som den definieras i de vidhängande patentkraven. 2382lb.C1OC; 01-04-17

Claims (1)

1. lO l5 20 25 30 l. 515 884 17 P a t e n t k r a v Förfarande för erhållande av bilder vid radiografi, inne- fattande stegen 2. a. utsändande av röntgenstrålar från en röntgenstrålkälla, detektering av de röntgenstrålar som har kolliderat med ett föremål som skulle avbildas i en gasfylld lavindetektor, vilken omfattar elektrodarrangemang mellan vilka en spänning påläggs för åstadkommande av ett elektriskt fält, k ä n n e- t e c k n a t a v detektering av elektriska signaler i minst två detektorelek- trodmoduler, varvid de elektriska signalerna induceras genom elektron-jonlaviner, i. minst ett av' ett flertal detektor- elektrodelement, vilka år anordnade intill varandra och vil- ka vart och ett är anordnat i en riktning i huvudsak paral- lell med den infallande strålningen, och där de minst två oberoende detektorelektrodmodulerna är anordnade i omedelbar närhet av varandra och vilka var och en är anordnad i en riktning i huvudsak parallell med den infallande strålning- en. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t v att röntgenstrålarna har transmitterats genom det föremål som skall avbildas. 3. ä Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t v att röntgenstrålarna har reflekterats av det föremål som skall avbildas. 4. t Förfarande enligt något av patentkraven l - 3, k ä n n e- e c k n a t a v att det även innefattar steget: detektering av röntgenstràlarna i. en gasfylld lavinkammare som är orienterad så att den strålning, som skall detekte- ras, infaller från sidan mellan en första och en andra plat- ta. 2382lb.dOC; 01-04-17 lO l5 20 25 30 5. t 6. t 515 884 18 Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 4, k ä n n e- e c k n a t a v att det även innefattar steget: påläggande av spänning mellan ett första och ett andra elek- trodarrangemang, som är inkluderat i den första respektive den andrat plattan, för bildande av det elektriska fältet mellan den första och den andra plattan, vilket åstadkommer elektron-jonlaviner av primärt och sekundärt joniserade elektroner frigjorda av infallande röntgenfotoner. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 5, k ä n n e- e c k n a t a v att det även innefattar steget: detektering av röntgenstràlar i riktningen för den infallan- de strålningen, där ett djup hos den gasfyllda lavindetek- torn är sådant att det tillåter växelverkan hos en huvuddel av de infallande röntgenfotonerna med gasatomer för alstring av primärt joniserade elektron-jonpar inuti detektorn. Anordning för användning vid radiografi, innefattande en röntgenstràlkälla, en gasfylld lavindetektor, som innefattar elektrodarrange- mang, mellan vilka en spänning är inrättad att påläggas för bildande av ett elektriskt fält, för detektering av de rönt- genfotoner, som har kolliderat med ett föremål som skall av- bildas, minst två oberoende detektorelektrodmoduler, som omfattar ett flertal detektorelektrodelement, vilka är anordnade in- till varandra och vilka vart och ett är anordnat utmed en riktning i huvudsak parallell med den infallande strålning- en, och att de minst två oberoende detektorelektrodmodulerna är an- ordnade i omedelbar närhet av varandra och var och en är an- ordnad utmed en riktning i huvudsak parallell med den infal- lande strålningen. 23821b.dOC; 01-04-17 10 15 20 25 30 515 884 19 8. Anordning för användning vid radiografi enligt patentkrav 7, k ä r1 n e t: e c k 11 a d a vt att röntgenstrålarna har transmitterats genom det föremål som skall avbildas. 9. Anordning för användning vid radiografi enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att röntgenstràlarna har re- flekterats av det föremål som skall avbildas. 10. Anordning för användning vid radiografi enligt något av patentkraven 7 - 9, k ä n n e t e c k n a d a v att den även innefattar organ för framställning av en i huvudsak plan rönt- genstråle, vilket organ är placerat mellan röntgenstrålkällan och ett föremål som skall avbildas. ll. Anordning för användning vid radiografi enligt något av patentkraven 7 - 10, k ä n n e t e c k n a d a v att - den gasfyllda lavindetektorn innefattar en gasfylld lavin- kammare med plattor för detektering av infallande röntgen- strålning, - den gasfyllda lavinkammaren med plattor är orienterad i för- hållande till röntgenstrålkällan så att röntgenstrålarna är inrättade att infalla från sidan mellan. en första och en andra platta, mellan vilka det elektriska fältet är avsett att bildas genom att en spänning är anordnad att påläggas mellan ett första och ett andra elektrodarrangemang inklude- rat i den första respektive den andra plattan, och - den gasfyllda lavinkammaren med plattor har ett djup i rikt- ningen för den infallande strålningen som tillåter växelver- kan, av en huvuddel av de infallande röntgenfotonerna med gasatomer för alstring av primärt joniserade elektron-jonpar inuti detektorn. 12. Anordning för användning vid radiografi enligt något av att platt- patentkraven 7 - ll, k ä n n e t e c k n a d a v orna i den gasfyllda lavinkammaren är parallella. 23821131100; 01-04-17 lO 15 20 25 30 515 884 20 13. Anordning för användning vid radiografi enligt nägot av patentkraven 7 - 11, k ä n n e t e c k n a d a v att platt- orna i den gasfyllda lavinkammaren är icke-parallella. 14. Anordning för användning vid radiografi enligt nägot av patentkraven 7 - 13, k ä n n e t e c k n a d a v att detek- torelektrodelementen. i minst en av detektorelektrodmodulerna är längsträckta och utformade i form av remsor anordnade sida vid sida och elektriskt isolerade fràn varandra. 15. Anordning för användning vid radiografi enligt något av patentkraven 7 - 14, k ä n n e t e c k n a d a v att ett substrat (100) till var och en av detektorelektrodmodulerna är anordnat pà ett bärelement (110). 16. Anordning för användning vid radiografi enligt nàgot av patentkraven 7 - 15, k ä n n e t e c k n a d a v att sub- stratet är tillverkat av ett metallmaterial som är belagt med ett dielektriskt eller ett halvledande material. 17. Anordning för användning vid radiografi enligt nägot av patentkraven 7 - 16, k ä n n e t e c k n a d a V att behand- lingselektroniken (14) är anordnad pà samma substrat (100) som detektorelektrodelementen. 18. Anordning för användning vid radiografi enligt nägot av patentkraven 7 - 17, k ä n n e t e c k n a d a v att behand- lingselektroniken (14) är anordnad pä ett separat substrat i förhållande till det substrat (100), på vilket detektorelek- trodelementen är anordnade. 19. Anordning för användning vid radiografi enligt nägot av patentkraven 7 - 18, k ä n n e t e c k n a d a v att detek- torelektrodmodulerna är anordnade i elektrisk och/eller fysisk kontakt med varandra. 20. Anordning för användning vid radiografi enligt nägot av patentkraven 7 - 19, k ä n n e t e c k n a d a v att bärele- mentet (110) utgör substratet för anoden (3) eller substratet för katoden (6). 2382lb.d0C; 01-04-17 lO 15 20 25 30 515 884 21 21. Anordning för användning vid radiografi enligt något av patentkraven 7 - 20, k ä n n e t e c k n a d a v att - remsorna är uppdelade, vinkelrätt mot de infallande röntgen- strålarna, i sektioner som är elektriskt isolerade från var- andra. 22. Gasfylld infallande lavindetektor för detektering av strålning, innefattande elektrodarrangemang mellan vilka en spänning är inrättad att påläggas för bildande av ett elekt- riskt fält, k ä n n e t e c k n a d a v att - den gasfyllda lavindetektorn innefatta en gasfylld lavinkam- mare för detektering av infallande strålning, - minst två oberoende detektorelektrodmoduler, som innefattar ett flertal detektorelektrodelement, är anordnade intill varandra och vart och ett anordnat utmed en riktning i hu- vudsak parallell med den infallande strålningen, och - att de minst två oberoende detektorelektrodmodulerna är an- ordnade i omedelbart närhet av varandra och utmed en rikt- ning i huvudsak parallell med den infallande strålningen. 23. Gasfylld lavindetektor enligt patentkrav 22, k ä n n e - t e c k n a d a v att den gasfyllda lavinkammaren är försedd med en ingång för strålning avsedd att infalla från sidan mel- lan en första och en andra platta, mellan vilka det elektriska fältet år inrättat att bildas genom att en spänning anbringas mellan ett första och ett andra elektrodarrangemang, som är inkluderat i den första respektive den andra plattan. 24. Gasfylld lavindetektor enligt patentkrav 22 eller 23, k ä n n e t e c k n a d a v att den gasfyllda lavinkammaren med plattor har ett djup i riktningen för den infallande strålningen som tillåter växelverkan hos en huvuddel av de in- fallande alstring av röntgenfotonerna med gasatomer för primärt joniserade elektron-jonpar i detektorn. 2382lb.dOC; 01-04-17 10 15 20 25 30 515 884 22 25. Gasfylld lavindetektor enligt nàgot av patentkraven 22 - 24, k ä n n e t e c k n a d a v att plattorna i den gasfyll- da lavinkammaren är parallella. 26. Gasfylld lavindetektor enligt nàgot av patentkraven 22 - 24, k ä n n e t e c k n a d a v att plattorna i den gasfyll- da lavinkammaren är icke-parallella. 27. Gasfylld lavindetektor enligt nàgot av patentkraven 22 - 26, k ä n n e t e c k n a d a v att detektorelektrodelemen- ten i minst en detektorelektrodmodul är làngsträckta och ut- formade i form av remsor som är anordnade sida vid sida och elektriskt isolerade från varandra. 28. Gasfylld lavindetektor enligt något av patentkraven 22 - 27, k ä n n e t e c k n a d a v att ett substrat (100) till var och en av detektorelektrodmodulerna är anordnat pä ett bä- rande element (100). 29. Gasfylld lavindetektor enligt nàgot av patentkraven 22 - 28, k ä n n e t e c k n a d a v att substratet är tillverkat av ett metallmaterial som är belagt med ett dielektriskt eller ett halvledande material. 30. Gasfylld lavindetektor enligt nàgot av patentkraven 22 - 29, k ä n n e t e c k n a d a v att behandlingselektronik (14) är anordnad pà samma substrat (100) som detektorelektrod- elementen. 3l. Gasfylld lavindetektor enligt nàgot av patentkraven 22 - 30, k ä n n e t e c k n a d a v att behandlingselektroniken (14) är anordnad pà ett separat substrat i förhållande till det substrat (100), på vilket detektorelektrodelementen är an- ordnade. 32. Gasfylld lavindetektor enligt nàgot av patentkraven 22 - 31, k ä n n e t e c k n a d a v att detektorelektrodmoduler- na är anordnade i elektrisk och/eller fysisk kontakt med var- andra. 2382lb.d0C; 01-04-17 515 884 23 33. Gasfylld lavindetektor enligt något av patentkraven 22 - 32, k ä n n e t e c k n a d a V att bärarelementet (110) ut- gör substratet för anoden (3) eller utgör substratet för kato- den (6). 34. Gasfylld lavindetektor enligt något av patentkraven 22 - 33, k ä n n e t e c k n a d a v att - remsorna är uppdelade, vinkelrätt mot de infallande röntgen~ strålarna, i sektioner som är elektriskt isolerade från var- andra. 2382lb.dOC; 01-04-17