DE102012215818A1 - Radiation detector and method of making a radiation detector - Google Patents
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Abstract
Ein Strahlungsdetektor mit mehreren übereinander angeordneten einzelnen Strahlungsdetektoren, die jeweils eine relativ dünne Absorptionsschicht besitzen. Somit kann im Vergleich zu einem Strahlungsdetektor mit einer einzelnen Absorptionsschicht größerer Dicke die Effizienz und/oder Detektionsgeschwindigkeit gesteigert werden. Es können entweder mehrere einzelne Teil-Strahlungsdetektoren parallel übereinander gestapelt werden, oder alternativ zwei Absorptionsschichten auf den beiden Seiten eines Substrats angeordnet werden.A radiation detector with several individual radiation detectors arranged one above the other, each of which has a relatively thin absorption layer. In comparison to a radiation detector with a single absorption layer of greater thickness, the efficiency and / or detection speed can thus be increased. Either several individual partial radiation detectors can be stacked in parallel one on top of the other, or alternatively two absorption layers can be arranged on both sides of a substrate.
Description
Die Erfindung betrifft einen Strahlungsdetektor zur Konversion einfallender Strahlung und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Strahlungsdetektors. The invention relates to a radiation detector for the conversion of incident radiation and a method for producing such a radiation detector.
Stand der Technik State of the art
Zur Detektion einer einfallenden Strahlung, beispielsweise Röntgenstrahlung, sind Strahlungsdetektoren bekannt. Diese Strahlungsdetektoren umfassen typischerweise eine Absorptionsschicht in der die einfallende Strahlung absorbiert wird. Dabei wird die absorbierte Energie in eine Form umgewandelt, die zur weiteren Signalverarbeitung genutzt werden kann. Man unterscheidet dabei zwischen direkter und indirekter Konversion. Radiation detectors are known for the detection of incident radiation, for example X-ray radiation. These radiation detectors typically include an absorption layer in which the incident radiation is absorbed. The absorbed energy is converted into a form that can be used for further signal processing. One distinguishes between direct and indirect conversion.
Bei der indirekten Konversion wird die einfallende Strahlung zunächst in sichtbares Licht umgewandelt und anschließend wird dieses sichtbare Licht weiter in elektrische Signale konvertiert. Bei der direkten Konversion dagegen erzeugt die einfallende Strahlung unmittelbar Ladungsträger und somit ein direkt auswertbares elektrisches Signal. In indirect conversion, the incident radiation is first converted to visible light, and then this visible light is further converted into electrical signals. In direct conversion, on the other hand, the incident radiation directly generates charge carriers and thus a directly evaluable electrical signal.
Für eine möglichst vollständige Absorption der einfallenden Strahlung sind dabei je nach Anwendungsgebiet relativ große Schichtdicken der Absorptionsschicht erforderlich. Je nach Anwendungsfall sind beispielsweise im medizinischen Bereich Schichtdicken von ca. 0,1 mm bis mehreren Millimetern möglich. Darüber hinaus sind für andere Anwendungsfälle auch erheblich größere Schichtdicken möglich, beispielsweise im Bereich der zerstörungsfreien Materialprüfung. Depending on the field of application, relatively large layer thicknesses of the absorption layer are required for the most complete possible absorption of the incident radiation. Depending on the application, layer thicknesses of about 0.1 mm to several millimeters are possible, for example, in the medical field. In addition, considerably larger layer thicknesses are possible for other applications, for example in the field of non-destructive material testing.
Mit zunehmender Dicke der Absorptionsschicht wird es jedoch zunehmend schwieriger, die durch die einfallende Strahlung erzeugten Ladungsträger aus Elektronen und Löchern aus dem Inneren an die Außenseiten der Absorptionsschicht zu transportieren. Daher sinkt mit zunehmender Dicke der Absorptionsschicht die Effizienz eines solchen Strahlungsdetektors. However, as the thickness of the absorption layer increases, it becomes increasingly difficult to transport the charge carriers of electrons and holes generated by the incident radiation from the interior to the outer sides of the absorption layer. Therefore, as the thickness of the absorption layer increases, the efficiency of such a radiation detector decreases.
Darüber hinaus steigt mit zunehmender Dicke der Absorptionsschicht auch die Zeit, innerhalb der nach Eintreffen einer Strahlung das elektrische Signal vollständig abgeklungen ist. Aufgrund dieser verlängerten Abklingdauer können mit zunehmender Schichtdicke kurze Strahlungspulse schlechter aufgelöst werden. In addition, as the thickness of the absorption layer increases, the time within which the electrical signal has completely decayed after the arrival of radiation also increases. Due to this prolonged decay time short radiation pulses can be resolved less well with increasing layer thickness.
Es besteht daher ein Bedarf, nach einem Strahlungsdetektor der auch bei großen Strahlungsdosen, insbesondere bei energiereichen Quanten („harte Strahlung“) eine möglichst gute Effizienz aufweist. There is therefore a need for a radiation detector which has the best possible efficiency even with large radiation doses, in particular with high-energy quanta ("hard radiation").
Darüber hinaus besteht auch ein Bedarf nach einem Strahlungsdetektor, der auch kurze Strahlungspulse gut auflösen kann. In addition, there is also a need for a radiation detector that can well resolve even short radiation pulses.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem Aspekt einen Strahlungsdetektor zur Konversion einfallender Strahlung mit einem ersten Substrat, einer ersten Ausleseelektrode, die auf dem ersten Substrat angeordnet ist; eine erste Absorptionsschicht, die auf der ersten Ausleseelektrode angeordnet ist; eine erste Außenelektrode, die auf der ersten Absorptionsschicht angeordnet ist; eine zweite Ausleseelektrode; eine zweite Absorptionsschicht, die auf der zweite Ausleseelektrode angeordnet ist; und eine zweite Außenelektrode, die auf der zweiten Absorptionsschicht angeordnet ist. The present invention, in one aspect, provides a radiation detector for converting incident radiation to a first substrate, a first sense electrode disposed on the first substrate; a first absorption layer disposed on the first readout electrode; a first outer electrode disposed on the first absorption layer; a second sense electrode; a second absorption layer disposed on the second readout electrode; and a second outer electrode disposed on the second absorption layer.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsdetektors mit den Schritten des Bereitstellens eines ersten Substrats; des Aufbringens einer ersten Ausleseelektrode auf eine erste Seite des ersten Substrats; des Aufbringens einer ersten Absorptionsschicht auf die erste Ausleseelektrode; des Aufbringens einer ersten Außenelektrode auf die erste Absorptionsschicht; des Aufbringens einer zweiten Ausleseelektrode auf eine zweite Seite des Substrats; des Aufbringens einer zweiten Absorptionsschicht auf die zweite Ausleseelektrode; und des Aufbringens einer zweiten Außenelektrode auf die zweite Absorptionsschicht. In another aspect, the present invention provides a method of fabricating a radiation detector comprising the steps of providing a first substrate; applying a first sense electrode to a first side of the first substrate; applying a first absorption layer to the first sense electrode; applying a first outer electrode to the first absorption layer; applying a second sense electrode to a second side of the substrate; applying a second absorption layer to the second readout electrode; and applying a second outer electrode to the second absorption layer.
Gemäß eines weiteren Aspekts schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsdetektors mit den Schritten des Bereitstellens eines ersten Substrats; des Aufbringens einer ersten Ausleseelektrode auf das erste Substrat; des Aufbringens einer ersten Absorptionsschicht auf die erste Ausleseelektrode; des Aufbringens einer ersten Außenelektrode auf die erste Absorptionsschicht; des Bereitstellens eines zweiten Substrats; des Aufbringens einer zweiten Ausleseelektrode auf das zweite Substrat; des Aufbringens einer zweiten Absorptionsschicht auf die zweite Ausleseelektrode; des Aufbringens einer zweiten Außenelektrode auf die zweite Absorptionsschicht; und des Zusammenfügens des ersten Substrats mit der ersten Ausleseelektrode, der ersten Absorptionsschicht und der ersten Außenelektrode und des zweiten Substrats und der zweiten Ausleseelektrode, der zweiten Absorptionsschicht und der zweiten Außenelektrode. In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a radiation detector comprising the steps of providing a first substrate; applying a first sense electrode to the first substrate; applying a first absorption layer to the first sense electrode; applying a first outer electrode to the first absorption layer; providing a second substrate; applying a second sense electrode to the second substrate; applying a second absorption layer to the second readout electrode; applying a second outer electrode to the second absorption layer; and assembling the first substrate with the first readout electrode, the first absorption layer, and the first outer electrode and the second substrate and the second readout electrode, the second absorption layer, and the second outer electrode.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Eine Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Strahlungsdetektor aus Absorptionsschicht und den Elektroden an den beiden Außenseiten der Absorptionsschicht in mehrere dünne, übereinander liegende Strahlungsdetektoren zu unterteilen. Die Ausgangssignale jedes einzelnen dieser dünnen Detektoren können separat abgegriffen und weiter verarbeitet werden. One idea of the present invention is to make the absorption layer radiation detector and the electrodes on the two outer sides of the absorption layer into a plurality of thin, Subdivide radiation detectors lying one above the other. The output signals of each of these thin detectors can be tapped and processed separately.
Auf diese Weise ist es möglich, die einzelnen Strahlungsdetektoren sehr dünn auszuführen. Jeder dieser einzelnen, dünnen Strahlungsdetektoren hat somit eine sehr gute Effizienz und weist ein ausgezeichnetes Signalverhalten auf. In this way it is possible to make the individual radiation detectors very thin. Each of these single, thin radiation detectors thus has a very good efficiency and has an excellent signal behavior.
Durch Übereinanderlegen mehrerer dünner Detektoren kann somit ein Strahlungsdetektor geschaffen werden, der insgesamt eine große effektive Absorptionsdicke aufweist und somit auch für sehr große Strahlungsdosen, insbesondere harte Strahlung geeignet ist. By superimposing a plurality of thin detectors, a radiation detector can thus be created which has a large effective absorption thickness overall and is thus also suitable for very large radiation doses, in particular hard radiation.
Insbesondere eignen sich solche mehrschichtigen Strahlungsdetektoren für ein sehr breites Einsatzgebiet. Beispielsweise kann eine sehr harte Strahlung in mehreren übereinander angeordneten Absorptionsschichten sehr gut erfasst werden. Ein solcher, mehrere Schichten umfassender Strahlungsdetektor kann aber auch für die Detektion schwächer Strahlungen verwendet werden. In diesem Fall wird die Strahlung bereits in den oberen Absorptionsschichten vollständig erfasst und liefert dabei sehr gute Signalwerte. In particular, such multilayer radiation detectors are suitable for a very wide range of applications. For example, a very hard radiation in a plurality of superimposed absorption layers can be detected very well. However, such a radiation detector comprising several layers can also be used for the detection of weaker radiations. In this case, the radiation is already fully detected in the upper absorption layers and thereby provides very good signal values.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das erste Substrat aus einem flexiblen Material hergestellt. Durch die Verwendung eines solchen flexiblen, biegsamen Materials als Substrat kann ein besonders robuster Aufbau des Strahlungsdetektors erreicht werden. Der Detektoraufbau ist somit deutlich unempfindlicher gegen mechanische Beanspruchungen als dies bei der Verwendung von spröden Materialien der Fall wäre. According to one embodiment of the invention, the first substrate is made of a flexible material. By using such a flexible, flexible material as a substrate, a particularly robust construction of the radiation detector can be achieved. The detector structure is thus much less sensitive to mechanical stress than would be the case with the use of brittle materials.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Ausleseelektrode auf dem ersten Substrat angeordnet. Somit erhält man einen Strahlungsdetektor, bei dem zwei dünne Absorptionsschichten auf nur einem gemeinsamen Substrat angeordnet sind. Dies führt zu einem besonders dünnen und effizienten Aufbau des Strahlungsdetektors. According to one embodiment, the second readout electrode is arranged on the first substrate. Thus, a radiation detector is obtained in which two thin absorption layers are arranged on only one common substrate. This leads to a particularly thin and efficient construction of the radiation detector.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform umfasst der Strahlungsdetektor ferner ein zweites Substrat, wobei die zweite Ausleseelektrode auf dem zweiten Substrat angeordnet ist. Auf diese Weise erhält man einen Aufbau eines Strahlungsdetektors, bei dem mehrere dünne Einzeldetektoren auf einfache Weise übereinander gestapelt werden können. According to an alternative embodiment, the radiation detector further comprises a second substrate, wherein the second readout electrode is arranged on the second substrate. In this way, one obtains a structure of a radiation detector, in which a plurality of thin individual detectors can be easily stacked.
Eine Ausführungsform umfasst ferner erste Anschlusselemente zu Kontaktierung der ersten Ausleseelektrode und der ersten Außenelektrode, sowie zweite Anschlusselemente zur Kontaktierung der zweiten Ausleseelektrode und der zweiten Außenelektrode. Somit steht für jede einzelne Schicht des Strahlungsdetektors ein separater Anschluss zur Verfügung. Damit können die Signale jeder einzelnen Detektorschicht getrennt für eine Weiterverarbeitung ausgewertet werden. An embodiment further comprises first connection elements for contacting the first readout electrode and the first outer electrode, and second connection elements for contacting the second readout electrode and the second outer electrode. Thus, a separate connection is available for each individual layer of the radiation detector. Thus, the signals of each individual detector layer can be evaluated separately for further processing.
In einer Ausführungsform umfasst die erste Ausleseelektrode eine Mehrzahl von ersten Elektrodenelementen und die zweite Ausleseelektrode eine Mehrzahl von zweiten Elektrodenelementen. Jedes einzelne dieser Elektrodenelemente kann somit einen Teilbereich des Strahlungsdetektors auswerten. Durch die getrennte Weiterverarbeitung der Signale der einzelnen Elektrodenelemente kann daraufhin die genaue räumliche Position der eintreffenden Strahlung ausgewertet und für eine bildgebende Diagnostik weiterverarbeitet werden. In one embodiment, the first readout electrode comprises a plurality of first electrode elements and the second readout electrode comprises a plurality of second electrode elements. Each individual one of these electrode elements can thus evaluate a subarea of the radiation detector. As a result of the separate further processing of the signals of the individual electrode elements, the exact spatial position of the incident radiation can then be evaluated and further processed for diagnostic imaging.
In einer speziellen Ausführungsform weisen die ersten Elektrodenelemente eine von den zweiten Elektrodenelementen verschiedene Größe auf. Somit können einerseits durch die relativ kleinen Elektrodenelemente der einen Elektrode eine hohe räumliche Auflösung erreicht werden, während die größeren Elemente der anderen Elektrode größere elektrische Signale liefern. In a specific embodiment, the first electrode elements have a size that is different from the second electrode elements. Thus, on the one hand, a high spatial resolution can be achieved by the relatively small electrode elements of one electrode, while the larger elements of the other electrode deliver larger electrical signals.
Gemäß einer Ausführungsform weist die erste Absorptionsschicht Absorptionseigenschaften auf, die sich von den Absorptionseigenschaften der zweiten Absorptionsschicht unterscheiden. Auf diese Weise können die unterschiedlichen Absorptionsschichten verschiedenartigen Strahlungen detektieren. Somit ist mit einem einzigen Gesamtaufbau die Detektion mehrerer verschiedener Strahlungsenergien gleichzeitig möglich. According to one embodiment, the first absorption layer has absorption properties that differ from the absorption properties of the second absorption layer. In this way, the different absorption layers can detect different types of radiation. Thus, with a single overall design, the detection of several different radiation energies is possible simultaneously.
In einer Ausführungsform umfasst der Strahlungsdetektor ferner eine Strahlungsfilterschicht. Diese Strahlungsfilterschicht kann einen Teil der einfallenden Strahlung ausfiltern und somit gezielt nur spezielle Strahlungsenergien an die einzelnen Absorptionsschichten eindringen lassen. Somit können in den einzelnen Absorptionsschichten ganz gezielt nur bestimmte Strahlungsenergien erfasst und ausgewertet werden. In an embodiment, the radiation detector further comprises a radiation filter layer. This radiation filter layer can filter out a portion of the incident radiation and thus selectively allow only specific radiation energies to penetrate the individual absorption layers. Thus, in the individual absorption layers only specific radiation energies can be detected and evaluated.
In einer speziellen Ausführungsform ist die Strahlungsfilterschicht in das erste Substrat oder das zweite Substrat integriert. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders effizienter Aufbau mit integrierter Strahlungsfilterschicht. In a specific embodiment, the radiation filter layer is integrated in the first substrate or the second substrate. This results in a particularly efficient structure with integrated radiation filter layer.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsdetektors ferner die Schritte des Verbindens der ersten Ausleseelektrode und der ersten Außenelektrode mit ersten Anschlusselementen; und dem Verbinden der zweiten Ausleseelektrode und der zweiten Außenelektrode mit zweiten Anschlusselementen. Somit können die Signale der einzelnen Schichten aus dem Strahlungsdetektor herausgeführt und separat ausgewertet werden. In one embodiment, the method for producing a radiation detector further comprises the steps of connecting the first readout electrode and the first outer electrode to first contactors; and connecting the second sense electrode and the second one Outer electrode with second connection elements. Thus, the signals of the individual layers can be led out of the radiation detector and evaluated separately.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Schritt zum Aufbringen einer ersten Außenelektrode ferner einen Schritt zum Strukturieren der Ausleseelektrode in eine Mehrzahl von ersten Elektrodenelementen und der Schritt zum Aufbringen einer zweiten Ausleseelektrode umfasst ferner einen Schritt zum Strukturieren der Ausleseelektrode in eine Mehrzahl von zweiten Elektrodenelementen. Somit werden Ausleseelektroden geschaffen, die eine gezielte räumliche Auflösung der einfallenden Strahlung ermöglichen. Die getrennte räumliche Auswertung ermöglicht daraufhin eine Weiterverarbeitung für bildgebende Diagnostik. According to another embodiment, the step of applying a first outer electrode further comprises a step of patterning the readout electrode into a plurality of first electrode elements, and the step of applying a second readout electrode further comprises a step of patterning the readout electrode into a plurality of second electrode elements. Thus, readout electrodes are created which allow a targeted spatial resolution of the incident radiation. The separate spatial evaluation then allows further processing for diagnostic imaging.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ferner die Schritte des Aufbringens einer ersten Ausleseschicht auf das erste Substrat, und des Aufbringens einer zweiten Ausleseschicht auf das zweite Substrat; wobei in dem Schritt zum Aufbringen der ersten Ausleseelektrode die Ausleseelektrode auf die erste Ausleseschicht (aufgebracht wird; und in dem Schritt zum Aufbringen der zweiten Ausleseelektrode die Ausleseelektrode auf die zweite Ausleseschicht aufgebracht wird. Somit können die elektrischen Signale der Ausleseelektroden an den Rand des Strahlungsdetektors geleitet werden und stehen daraufhin für eine Weiterverarbeitung zur Verfügung. According to one embodiment of the invention, the manufacturing method according to the invention further comprises the steps of applying a first readout layer to the first substrate, and applying a second readout layer to the second substrate; wherein in the step of applying the first readout electrode, the readout electrode is applied to the first readout layer (and in the step of applying the second readout electrode, the readout electrode is applied to the second readout layer.) Thus, the readout electrode electrical signals can be directed to the edge of the radiation detector and are then available for further processing.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Further features and advantages of embodiments of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Es zeigen: Show it:
Die im Folgenden verwendete Richtungsterminologie, das heißt Begriffe wie „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „darüber“, „dahinter“ und dergleichen dient lediglich dem besseren Verständnis der Zeichnungen. Dies soll in keinem Fall eine Beschränkung der Allgemeinheit darstellen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen im Allgemeinen gleichartige oder gleichwirkende Komponenten. Die in den Figuren dargestellten Zeichnungen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht notwendigerweise maßstabsgetreu abgebildet. The directional terminology used below, that is, terms such as "left," "right," "top," "bottom," "above," "behind," and the like, are merely for the better understanding of the drawings. In no case should this constitute a restriction of the general public. Like reference numerals generally designate like or equivalent components. The drawings shown in the figures are not necessarily drawn to scale for the sake of clarity.
Ferner sind für das Substrat
Auf einer Seite des Substrats
Sollte andererseits lediglich die gesamte in den Strahlungsdetektor eintreffende Strahlung bestimmt werden, ohne dass dabei eine detaillierte räumliche Zuordnung erforderlich ist, so kann eine Unterteilung der Elektrode
Dies kann insbesondere im Fall von sogenannten Dosismesskammern vorteilhaft sein. Bei solchen Dosismesskammern handelt es sich um sehr dünne Strahlungsdetektoren, bei denen nur ein sehr geringer Teil der einfallenden Strahlung
Um die von der Elektrode
Für den Aufbau der Ausleseschicht
Oberhalb der Elektrode
Die Absorptionsschicht kann beispielsweise aus einer Halbleitermatrix bestehen, in die zur Absorption der Strahlung geeignete Absorptionsmaterialien eingebettet sind. Bei diesen Absorptionsmaterialien kann es sich beispielsweise um anorganische Quantenpunkte handeln. Solche Quantenpunkte können beispielsweise aus Bleisulfid (PbS) oder Blei-Tellur (PbTe) bestehen. In diesem Fall dient die organische Halbleitermatrix zum Transport der generierten Ladungsträger. The absorption layer can consist, for example, of a semiconductor matrix in which absorption materials suitable for absorbing the radiation are embedded. These absorption materials may be, for example, inorganic quantum dots. Such quantum dots may consist, for example, of lead sulfide (PbS) or lead tellurium (PbTe). In this case, the organic semiconductor matrix serves to transport the generated charge carriers.
Alternativ können als Absorptionsmaterialien auch Szintillatoren verwendet werden. Solche Szintillatoren wandeln zunächst die einfallende Strahlung in Lichtquanten um. In diesem Fall dient die organische Halbleitermatrix zur Konversion der erzeugten Lichtquanten in elektrische Ladungsträger und weiterhin auch zum Transport der Ladungsträger. Vorzugsweise besitzen die Szintillatorpartikel einen Durchmesser im Nanometerbereich. Der Durchmesser sollte kleiner als 250 Nanometer sein, vorzugsweise sogar kleiner als 50 Nanometer. Alternatively, scintillators can also be used as absorption materials. Such scintillators first convert the incident radiation into light quanta. In this case, the organic semiconductor matrix serves for the conversion of the generated light quanta into electrical charge carriers and furthermore also for the transport of the charge carriers. Preferably, the scintillator particles have a diameter in the nanometer range. The diameter should be less than 250 nanometers, preferably even less than 50 nanometers.
Weiterhin ist es auch möglich, die Absorptionsschicht aus geeigneten Absorptionskörnern herzustellen, die in einem Polymer eingebettet sind. Als Absorptionskörner können beispielsweise PbO, HgI2, CdTe, CdSe, CZT, PbI2 oder TIBr verwendet werden. In diesem Fall dient das Polymer lediglich zum Ladungsträgertransport, zur mechanischen und klimatischen Stabilisierung. Furthermore, it is also possible to prepare the absorption layer from suitable absorption grains embedded in a polymer. As absorption grains, for example, PbO, HgI 2 , CdTe, CdSe, CZT, PbI 2 or TIBr can be used. In this case, the polymer is used only for the transport of charge carriers, for mechanical and climatic stabilization.
Oberhalb der Absorptionsschicht
Durch den oben beschriebenen Strahlungsdetektor aus den Elektroden
Zur weiteren Erfassung in der Strahlung
Somit kann der Teil der Strahlung
Im Falle einer oben beschriebenen Dosismesskammer soll durch beide Absorptionsschichten
Soll durch den oben beschriebenen Strahlungsdetektor für ein Diagnosesystem die einfallende Strahlung möglichst vollständig absorbiert werden, so ist es in diesem Fall ausreichend, die erforderliche Schichtdicke für die Absorptionsschicht auf die beiden Absorptionsschichten
Die Anschlüsse der beiden Elektrodenpaare des oberen und des unteren Teilbereichs des zuvor beschriebenen Strahlungsdetektors werden dabei getrennt nach außen geführt. Das Signal zwischen der oberen Elektrode
Jeder dieser weiteren Teilelemente des Strahlungsdetektors umfasst dabei ein eigenes Substrat
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind dabei alle Teilelemente gleichartig ausgeführt. Das heißt, die Absorptionsschichten
Die einfallende Strahlung
Durch die Verwendung von drei oder mehr getrennten Absorptionsschichten können die einzelnen Absorptionsschichten
Die bisher beschriebenen Aufbauten in den
Beispielsweise ist es möglich, die Absorptionseigenschaften der einzelnen Absorptionsschichten
Ein besonders effizienter Aufbau eines erfindungsgemäßen Strahlungsdetektors mit Strahlungsfilter
Der oben beschriebene Einsatz eines Strahlungsfilters
Bei der Auswertung unterschiedlicher Strahlungsenergien in den einzelnen Absorptionsschichten ist dabei zu beobachten, dass die unterschiedlichen Strahlungsenergien bei gleicher Fläche unterschiedliche Amplituden im Signalverlauf ergeben. Um diesem Phänomen entgegenzutreten, können bei der gleichzeitigen Auswertung unterschiedlicher Strahlungsenergien die Größe der Elektrodenflächen
Die in der unteren Absorptionsschicht
Analog zu der Variation der Größe der Elektrodenelemente
Darüber hinaus ist es auch möglich, auch bei Auswertung gleichartiger Strahlung in allen Absorptionsschichten
Weiterhin wird in Schritt
Weiterhin wird in Schritt
Ferner wird in Schritt
Für ein möglichst deckungsgleiches Aufeinanderlegen der einzelnen Substrate
Alternativ ist es jedoch auch möglich, auf das aufwändige Positionieren der einzelnen Elemente zu verzichten. Der in diesem Fall entstehende zufällige Versatz der einzelnen Elemente der Elektroden
Für die Verwendung der oben beschriebenen Strahlungsdetektoren ist es besonders vorteilhaft, wenn die Außenelektrode
Der erfindungsgemäße Strahlungsdetektor kann somit für eine sehr schnelle Ermittlung einer Strahlungsmenge eingesetzt werden. Da die einzelnen Absorptionsschichten besonders dünn ausgeführt werden können, können somit Strahlungsimpulse von einer Millisekunde und weniger noch aufgelöst werden. The radiation detector according to the invention can thus be used for a very rapid determination of a radiation quantity. Since the individual absorption layers can be made particularly thin, thus radiation pulses of one millisecond and less can still be resolved.
Darüber hinaus ermöglicht der erfindungsgemäße Strahlungsdetektor auch die Detektion sehr hoher Strahlungsmengen mit guter Effizienz. Hohe Strahlungsmengen erfordern für die Detektion eine Absorptionsschicht mit einer hohen Schichtdicke. In addition, the radiation detector according to the invention also enables the detection of very high radiation quantities with good efficiency. High radiation levels require an absorption layer with a high layer thickness for the detection.
Diese hohe Schichtdicke kann mit dem erfindungsgemäßen Strahlungsdetektor in mehrere dünnere Einzelschichten unterteilt werden. Diese Einzelschichten können daraufhin separat ausgewertet werden. Für die räumliche Auflösung der detektierten Strahlung werden dabei die Elektroden
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung einen Strahlungsdetektor zur Konversion einfallender Strahlung mit verbesserter Effizienz und erhöhter Detektionsgeschwindigkeit. Die für die Strahlungsdetektion erforderliche Absorptionsschicht wird hierzu in mehrere einzelne, dünnere Absorptionsschichten unterteilt und jeweils separat erfasst. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsdetektors mit verbesserter Effizienz und Detektionsgeschwindigkeit. In summary, the present invention relates to a radiation detector for converting incident radiation with improved efficiency and increased detection speed. For this purpose, the absorption layer required for the radiation detection is subdivided into a plurality of individual, thinner absorption layers and detected separately in each case. The invention also relates to a method for producing a radiation detector with improved efficiency and detection speed.
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