Комбинированный полупроводниковый детектор рентгеновского излучения

Изобретение относится к технике регистрации ионизирующего излучения, в частности к детекторам рентгеновского излучения. Сущность изобретения заключается в том, что для регистрации рентгеновского излучения используется комбинированный полупроводниковый детектор рентгеновского излучения, состоящий из двух или более детекторов рентгеновского излучения, электронной схемы, обеспечивающей запрет регистрации одновременных импульсов либо суммирование энергий одновременно регистрируемых импульсов. Ближним к источнику излучения является Si детектор, дальним от источника излучения является AsGa или CdTe детектор. В случае использования AsGa детектора толщина Si детектора должна лежать в диапазоне 0,2-1 мм, в случае CdTe детектора - в пределах 0,5-1,5 мм. Технический результат - уменьшение вероятности регистрации фотонов в пиках фотопотерь As, Ga для AsGa дальнего от источника излучения детектора и пиков фотопотерь Cd и Te для дальнего от источника излучения CdTe детектора. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к технике регистрации ионизирующего излучения, в частности к детекторам рентгеновского излучения.

Известен комбинированный детектор гамма-излучения [патент UK 1233607], представляющий собой два детектора, и электронные схемы включения, позволяющие суммировать амплитуды или запрещать счет одновременно регистрируемых импульсов, возникающих в результате многократного комптоновского рассеяния гамма фотона.

Недостатком детектора является использование одного материала детектора (Ge), а также то, что механизмов подавления пика К-фотопотерь не предусмотрено.

Известны [Ю.К. Акимов, О.В. Игнатьев, А.И. Калинин, В.Ф. Кушнирук. Полупроводниковые детекторы в экспериментальной физике. М.: Энергоатомиздат, 1989, 344 с.] детекторы на основе AsGa, CdTe. Недостатком таких детекторов в рентгеновской области регистрируемого излучения является то, что механизмов подавления пика К-фотопотерь не предусмотрено.

Ближайшим аналогом (прототипом) является комбинированный детектор рентгеновского излучения [патент RU 2413244], состоящий из Si детектора рентгеновского излучения, ближнего к источнику излучения, Ge детектора, дальнего от источника излучения, и электронной схемы, обеспечивающей запрет регистрации одновременных импульсов, либо суммирование энергий одновременно регистрируемых импульсов. Недостатком детектора является то, что в ряде случаев в качестве второго слоя детектора целесообразно применять детекторы на основе AsGa или CdTe.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение вероятности регистрации излучения в пиках фотопотерь AsGa или CdTe детектора.

Предлагаемый комбинированный полупроводниковый детектор рентгеновского излучения состоит из двух детекторов рентгеновского излучения, электронной схемы, обеспечивающей запрет регистрации одновременных импульсов либо суммирование энергий одновременно регистрируемых импульсов. Ближним к источнику излучения является Si детектор, дальним от источника излучения является AsGa детектор. Для обеспечения эффективного подавления пика фотопотерь AsGa детектора толщина Si детектора должна лежать в диапазоне 0,2-1 мм.

Дальним от источника излучения может быть CdTe детектор, при этом для эффективного подавления пика фотопотерь толщина Si детектора должна лежать в пределах 0,5-1,5 мм.

Комбинированный детектор работает следующим образом: в области низких энергий ближний к источнику излучения Si детектор является основным детектором, в котором регистрируются рентгеновские фотоны, а также детектором, регистрирующим пики фотопотерь As, Ga для AsGa дальнего от источника излучения детектора и пиков фотопотерь Cd и Te для дальнего от источника излучения CdTe детектора. При большей энергии фотонов основным детектором излучения становится дальний от источника излучения AsGa или CdTe детектор. Одновременная регистрация излучения ближним и дальним детекторами означает, что Si детектором регистрируется флуоресцентный фотон, испущенный Ge детектором. Подобное событие предполагает, что электронная схема может работать в режиме, обеспечивающем запрет регистрации одновременных импульсов либо режиме с суммированием энергий одновременно регистрируемых импульсов.

Техническим результатом является уменьшение вероятности регистрации фотонов в пиках фотопотерь As, Ga для AsGa дальнего от источника излучения детектора и пиков фотопотерь Cd и Te для дальнего от источника излучения CdTe детектора.

Список использованных источников

1. Патент UK 1233607.

2. Ю.К. Акимов, О.В. Игнатьев, А.И. Калинин, В.Ф. Кушнирук. Полупроводниковые детекторы в экспериментальной физике. М.: Энергоатомиздат, 1989, 344 с.

3. Патент RU 2413244.

1. Комбинированный полупроводниковый детектор рентгеновского излучения, состоящий из двух или более детекторов рентгеновского излучения, электронной схемы, обеспечивающей запрет регистрации одновременных импульсов либо суммирование энергий одновременно регистрируемых импульсов, причем ближним к источнику излучения является Si детектор, отличающийся тем, что дальним от источника излучения является AsGa детектор.

2. Комбинированный детектор по п.1, отличающийся тем, что толщина Si детектора лежит в диапазоне 0,2-1 мм.

3. Комбинированный полупроводниковый детектор рентгеновского излучения, состоящий из двух или более детекторов рентгеновского излучения, электронной схемы, обеспечивающей запрет регистрации одновременных импульсов либо суммирование энергий одновременно регистрируемых импульсов, причем ближним к источнику излучения является Si детектор, отличающийся тем, что дальним от источника излучения является CdTe детектор.

4. Комбинированный детектор по п.3, отличающийся тем, что толщина Si детектора лежит в пределах 0,5-1,5 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к детектору, чувствительному к излучению, и находит конкретное применение в компьютерной томографии (КТ). .

Изобретение относится к области нейтронных детекторов, а именно сцинтилляционных нейтронных детекторов для дозиметрического контроля поверхностного загрязнения персонала, радиационных портальных мониторов и систем контроля радиационной обстановки.

Изобретение относится к технике регистрации ядерного излучения с использованием газовых координатно-чувствительных детекторов, работающих в лавинном режиме, и может быть использовано в ядерной физике.

Изобретение относится к средствам дистанционного контроля радиационного состояния объекта. .

Изобретение относится к области измерения ионизирующих излучений при текущем и аварийном индивидуальном дозиметрическом контроле. .

Изобретение относится к области приборостроения, средств автоматизации и систем измерения и может быть использовано в ходе натурного эксперимента для измерения показателей деградации образцов поверхностных элементов космического аппарата.

Изобретение относится к координатным газонаполненным детекторам излучения и может быть использовано в области экспериментальной физики, для работ в высокоинтенсивных потоках заряженных частиц, а также в геологии, археологии, а также для радиографического контроля и томографических исследований крупномасштабных объектов.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к дозиметрам и радиометрам, и может быть использовано в схемах и устройствах измерения интенсивности электромагнитных и ионизирующих излучений и/или индикации опасного уровня радиационного фона окружающей среды, а также накопленных уровней радиации, включая альфа, бета излучение, протоны, нейтроны, гамма и рентген диапазоны.

Изобретение относится к устройству рентгеновской визуализации и способу рентгеновской визуализации с использованием рентгеновских лучей

Изобретение относится к области диагностической визуализации. Аппарат для диагностической визуализации, содержащий: детекторную матрицу, включающую в себя индивидуальные детекторные элементы (16), для приема событий излучения от области сканирования (18); инициирующий процессор (20) для присвоения метки времени воспринятым потенциальным событиям; процессор (24) верификации событий, который применяет критерии верификации к пикам канала измерительного элемента; процессор (30) преобразования событий, который преобразует воспринятые события и соответствующие линии отклика в пространственно смещенные преобразованные события; буферную память (32) для хранения событий в виде списка для хранения действительных событий, имеющих метку времени; процессор (34) восстановления для реконструирования действительных событий в виде изображения области (18) сканирования; и дополнительно содержащий: процессор (38) анализа изображения, который анализирует изображение, реконструированное процессором (34) восстановления, на предмет артефактов движения и распознает события излучения для преобразования процессором (30) преобразования событий; при этом анализ посредством процессора (38) анализа изображения применяется несколько раз с целью уменьшения артефактов в реконструированном изображении с каждым повтором. Технический результат - повышение качества изображения. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к детектору излучений и способу изготовления детектора излучений. Детектор излучений (10), содержащий массив пикселей (1), в котором каждый пиксель (1) содержит конверсионный слой из полупроводникового материала (4) для преобразования падающего излучения в электрические сигналы и в котором каждый пиксель (1) окружен канавкой (3), которая, по меньшей мере, частично заполнена барьерным материалом, который поглощает, по меньшей мере, часть фотонов, генерируемых падающим излучением, причем коэффициент заполнения канавки (3) барьерным материалом программируемо изменяется поперек детектора (10). Технический результат - снижение перекрестных наводок между детекторами излучений и пикселями каждого детектора излучений. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым координатным детекторам радиационных частиц. МОП диодная ячейка монолитного детектора излучений содержит МОП транзистор, шину высокого положительного (отрицательного) напряжения питания и выходную шину, при этом для повышения качества детектирования, т.е. спектральной чувствительности и линейности усиления детектора, МОП транзистор является обедненным транзистором n(p) типа проводимости (т.е. имеет встроенный канал), при этом его подзатворная область подсоединена к общей шине питания, сток к выходной шине, а затвор соединен с анодом (катодом) диода и с первым выводом резистора, катод (анод) диода подсоединен к шине высокого положительного (отрицательного) напряжения питания, второй вывод резистора подсоединен к шине отрицательного (положительного) напряжения смещения. Также предложена конструкция (функционально интегрированная структура) МОП диодной ячейки монолитного детектора излучений. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к средствам диагностики нейродегенеративных заболеваний. Установка содержит модуль получения изображений, получающий визуальные данные о состоянии головного мозга пациента, и анализатор изображений, выполненный с возможностью определения на основании визуальных данных с использованием вероятностной маски для определения исследуемых областей на изображении, заданном визуальными данными, количественного показателя, указывающего на степень развития нейродегенеративной болезни мозга пациента. Способ клинической оценки включает этапы получения визуальных данных и их анализа для определения количественного показателя, который позволяет оценить степень развития нейродегенеративной болезни мозга пациента с использованием вероятностной маски. Носитель компьютерного программного продукта содержит компьютерную программу, настройки устройства обработки данных для выполнения им по меньшей мере одного из этапов способа. Изобретение облегчает раннюю диагностику и контроль нейродегенеративных заболеваний, например болезни Альцгеймера. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к сцинтилляционной технике, прежде всего к эффективным, быстродействующим сцинтилляционным детекторам. Описан способ получения прозрачной керамики, заключающийся в том, что предварительно в металлический порошкообразный цинк добавляют металлический порошкообразный магний, далее газофазным методом проводят синтез порошка для получения гранул в форме тетраподов и имеющих трехмерную наноструктуру, содержащую оксид магния в количестве 0,5-2,3 мас.%, затем полученную смесь подвергают горячему прессованию при температуре 1100-1200°C и давлении 100-200 МПа. Технический результат - увеличение светового выхода и уменьшение энергетических потерь. 2 ил., 3 пр.

Изобретение относится к радиационному приборостроению и экспериментальной ядерной физике. Сущность изобретения заключается в том, что излучение регистрируют в N>2 смежных каналах, расположенных так, чтобы включать в себя реперный пик, определяют средние значения частот следования импульсов FN во всех каналах, сравнивают между собой полученные в двух заранее выбранных двух ближайших к вершине реперного пика смежных каналах значения FN и по результатам сравнения формируют основной управляющий сигнал коррекции коэффициента передачи детектирующего тракта, при этом значения границ смежных каналов выбирают пропорциональными членам возрастающей геометрической прогрессии со знаменателем Q, вычисляют нормированные значения средних частот следования импульсов во всех каналах FN(норм)=FN/QN-1, определяют канал, в котором значение FN(норм) максимально, и, если этот канал не окажется одним из заранее выбранных двух ближайших к вершине реперного пика смежных каналов, вырабатывают предварительно установленный для каждого прочего канала дополнительный сигнал коррекции коэффициента передачи детектирующего тракта. Технический результат - повышение стабильности и надежности работы системы. 2 ил.

Использование: для проверки и градуировки радиометров и дозиметров при их массовом производстве. Сущность заключается в том, что устройство для градуировки и поверки дозиметров состоит из коромысла, стойки, на которой крепится заслонка, стойка опирается на конец коромысла, уравновешенного грузом, и шарнирно соединена со штангой, которая другим концом также шарнирно соединена с корпусом свинцового контейнера под определенным углом, обеспечивающим плотное примыкание заслонки к поверхности контейнера. Устройство приводят в действие при помощи кривошипного механизма и толкателя, связанного с кривошипным механизмом и соответствующими шарнирами с коромыслом, ось кривошипного механизма приводят в действие при помощи рычага путем его поворота на 180 градусов вручную. Технический результат: расширение области применения, повышение точности измерений дозы, обеспечение радиационной безопасности. 2 ил.

Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики, к технике рассеяния поляризованных нейтронов, к способу, обеспечивающему выделения полезного сигнала от магнитного образца, установленного в камеру высокого давления. Сущность изобретения заключается в том, что для выделения сигнала используются поляризованные нейтроны, а поляризация рассеянных нейтронов анализируется с помощью спин-флиппера и анализатора поляризации нейтронов. Технический результат - расширение функциональных возможностей измерения свойств магнитных материалов в условиях высокого давления. 4 ил.

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и радиационному приборостроению и может быть использовано в радиометрической и спектрометрической аппаратуре, а также в радиационных приборах контроля различных технологических параметров с применением сцинтилляционных счетных и спектрометрических блоков детектирования. Сущность изобретения заключается в том, что излучение регистрируют в двух смежных дифференциальных каналах, расположенных на разных склонах реперного пика, сравнивают средние частоты следования импульсов в первом и втором дифференциальных каналах и по результатам сравнения формируют управляющий сигнал коррекции коэффициента передачи детектирующего тракта, дополнительно выбирают размеры сцинтиллятора такими, чтобы проходящие через него мюоны вторичного космического излучения при наиболее вероятной длине пути оставляли в нем энергию ЕмахP, превышающую максимальную энергию регистрируемых гамма-квантов от измеряемого и фонового излучения, а вышеупомянутые два смежных дифференциальных канала предварительно устанавливают таким образом, чтобы ЕмахP находилась в одном из них. Технический результат - повышение стабильности и надежности стабилизации. 1 ил.

Изобретение относится к технике регистрации ионизирующего излучения, в частности к детекторам рентгеновского излучения

Наверх