Детектор излучений и способ изготовления детектора излучений

Авторы патента:

ФОГТМАЙЕР Гереон (NL)

ХЕРРМАНН Кристоф (NL)

ЭНГЕЛЬ Клаус Й. (NL)

G01T1/29 - измерение направленного излучения, например для определения положения или сечения луча; измерение пространственного распределения радиации (сцинтиграфия G01T 1/164; масс-спектрометры H01J 49/00)

Владельцы патента RU 2493573:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

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.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к детектору излучений и способу изготовления детектора излучений. Кроме того, оно относится к детектору рентгеновского излучения и системе формирования изображения, содержащей такой детектор излучений.

Уровень техники

Детекторы излучений, обладающие массивом элементов изображения, применяют, например, в системе формирования изображения в компьютерной томографии, для обеспечения достаточно точного измерения излучения, падающего на детектор, после того, как он был удален со сканируемого объекта. Использование легкого в изготовлении полупроводникового материала, такого как кремний, для детектора излучений обладает преимуществом с точки зрения, например, затрат, по сравнению, например, с Cd(Zn)Te в качестве сенсорного материала. Хотя Cd(Zn)Te обладает намного более высокой тормозящей способностью, чем кремний, и демонстрирует намного меньшее комптоновское рассеяние, что приводит к межпиксельным перекрестным наводкам, Cd(Zn)Te проявляет значительную K-флуоресценцию, которая ухудшает разрешение по энергии и может также вызвать межпиксельные перекрестные наводки. Кроме того, Cd(Zn)Te - это дорогостоящий материал, сложный в изготовлении при больших размерах, и, из-за его ломкости, имеет ограничения по толщине слоя. Напротив, K-флуоресценция в детекторах излучений на основе полупроводникового материала, такого как кремний, ничтожно мала. Тогда как кремний является практически прозрачным для верхних энергетических уровней рентгеновского излучения (примерно 100 кэВ), фотонная энергия на уровне 35 кэВ хорошо поглощается. Однако, для средней фотонной энергии есть высокая вероятность существования комптоновского рассеяния, которое изменяет направление фотона, а также его энергию, что приводит к усилению пространственных и спектральных перекрестных наводок между соседними и даже удаленными пикселями. Также, в противоположность Cd(Zn)Te, полупроводниковые детекторы излучений могут быть выгодными с точки зрения продвинутой и широко известной полупроводниковой технологии, повседневно используемой в промышленности.

Один существенный недостаток такого полупроводникового детектора излучений состоит в величине перекрестных наводок между пикселями, в основном из-за комптоновского рассеяния, что снижает качество изображения. Так дело обстоит для любого соответствующего размера в пикселях, поскольку фотоны, подвергнутые комптоновскому рассеянию, преодолевают большие расстояния в кремнии, вплоть до уровня сантиметров, и поэтому легко вызывают пространственные перекрестные наводки между пикселями, которые не являются смежными.

В JP59064587 раскрыт детектор излучений для снижения перекрестных наводок между соседними детекторами излучений, вызванных радиоактивными лучами, рассеивающимися на детекторах излучений в рентгеновском блоке CT (Computed Tomography, компьютерной томографии). Полупроводниковые детекторы излучений фиксируют пики выходных сигналов на панели коллиматора, изготовленной из металла с высокой способностью к торможению радиоактивных лучей. Панель коллиматора, при ослаблении эффекта рассеяния радиоактивных лучей между соседними детекторами излучений, функционирует как отрицательный электрод, который сильно снижает перекрестные наводки между соседними детекторами излучений, вызванные рассеянными радиоактивными лучами. Недостаток этого детектора излучений состоит в том, что перекрестные наводки снижаются лишь между соседними детекторами излучений, а не между пикселями каждого детектора излучений. Кроме того, для этого требуется усложненный процесс изготовления, в котором детекторы излучений крепятся на панели коллиматора, который снижает перекрестные наводки между детекторами излучений.

В WO 2008/004547 A1 раскрыта фотодиодная матрица, имеющая множество каналов детектирования света для пропускания света, подлежащего обнаружению при проникновении на детектор, сформированных на структуре n-типа, которая содержит полупроводниковый слой n-типа. Фотодиодная матрица снабжена полупроводниковым слоем p-типа, сформированным на полупроводниковом слое n-типа на подложке, а между каналами обнаружения света сформирована изоляционная секция n-типа. Полупроводниковый слой p-типа задает конфигурацию p-n-перехода на межфазной границе с подложкой и соответствует каналам обнаружения света, причем полупроводниковый слой p-типа имеет множество усилительных областей для лавинообразного усиления тока носителей заряда, генерируемых за счет вхождения света, подлежащего обнаружению. Изоляционные области сформированы таким образом, чтобы каждая усилительная область полупроводникового слоя p-типа соответствовала каждому каналу обнаружения.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является обеспечение детектора излучений, в котором перекрестные наводки снижаются не только между различными детекторами, но также и между различными пикселями каждого детектора излучений, изготовление которого можно легко сделать неотъемлемой частью действующего процесса изготовления. Изобретение задано независимыми пунктами формулы изобретения. Предпочтительные варианты воплощения заданы зависимыми пунктами формулы изобретения.

Данная цель достигается обеспечением канавки в полупроводниковом материале, где данная канавка окружает каждый пиксель и, по меньшей мере, частично заполнена защитным материалом, который поглощает, по меньшей мере, часть фотонов, генерируемых падающим излучением. Таким образом, канавка, окружающая каждый пиксель, обладает таким свойством, что она способна поглощать часть излучения, генерируемого фотонами, что, таким образом, снижает перекрестное рассеяние падающего излучения между пикселями. Таким образом, степень перекрестных наводок излучения, которое попадает из пикселя в соседний пиксель, снижается. Кроме того, создание канавки может быть составной частью простого пути в стандартной технологии полупроводниковых приборов для изготовления детектора излучений согласно изобретению. Например, технология КМОП (комплементарного металло-оксидного полупроводника) для изготовления детектора излучений согласно изобретению предусматривает простое и дешевое изготовление детектора излучений согласно изобретению, в котором изготовление канавки является составной частью в простом способе. Является предпочтительным, чтобы полупроводниковый материал содержал кремний, который для такой стандартной и дешевой технологии изготовления является приемлемым. Согласно изобретению, коэффициент заполнения канавок барьерным материалом программируемо изменяется поперек детектора. Таким путем достигается то, что первая часть канавки имеет такой фактор заполнения или объем заполнения барьерным материалом, который отличен от коэффициента заполнения объема второй части канавки. Например, первая часть канавки окружает пиксель, а вторая часть канавки окружает подпиксель или кластер подпикселей. Это обстоятельство успешно обеспечивает проведение оптимизации между материалом, используемым для заполнения, размером канавки и итоговым качеством технологии заполнения.

В варианте воплощения детектор излучений согласно изобретению, каждый пиксель содержит массив подпикселей, а каждый подпиксель окружен канавкой. Это дополнительно снижает степень перекрестных наводок в детекторе излучений. В другом варианте воплощения кластер смежных подпикселей окружен канавкой. Это предусматривает оптимизацию размера полезной площади подпикселей и снижение перекрестных наводок, поскольку канавка занимает площадь, которая снижает активную площадь пикселей и подпикселей, но, с другой стороны, снижает перекрестные наводки. Это, например, предусматривает повышенное покрытие полезной площади массива подпикселей при приемлемых затратах на некоторые пространственные перекрестные наводки между подпикселями массива.

В варианте воплощения детектора излучений согласно изобретению, барьерный материал содержит материал, который не проявляет K-флюоресценцию выше уровня энергии 35 кэВ. Таким образом, нежелательные эффекты перекрестных наводок могут быть минимизированы.

В варианте воплощения детектора излучений согласно изобретению, барьерный материал представляет собой материал со средним атомным номером Z. Это предусмотрено для эффективного поглощения фотонов в канавке, которое генерируется падающим излучением. Предпочтительными материалами для барьерного материала являются молибден, серебро или вольфрам.

В варианте воплощения детектора излучений согласно изобретению, канавка имеет глубину в конверсионном слое в диапазоне 20-600 мкм. Это предусматривает такую глубину канавки, которая соответствует такой максимальной глубине, при которой фотоны проникают в слой проводящего материала, минимизируя, таким образом, перекрестные наводки.

Цель также достигается с помощью способа изготовления детектора излучений согласно изобретению, в котором канавка обеспечена в подложке полупроводникового материала, после которой поверхности канавки покрыты слоем изоляции. Затем, на подложке изготавливают массив пикселей таким образом, чтобы каждый пиксель был окружен канавкой. Наконец, канавку, по меньшей мере, частично заполняют барьерным материалом, который поглощает, по меньшей мере, часть фотонов, генерируемым падающим излучением. Этапы, которые требуются для обеспечения канавки и, по меньшей мере, частичного заполнения канавки, включает в себя все этапы обработки, которые могут быть объединены в стандартной технологии изготовления полупроводников, что, таким образом, приводит к простому и дешевому изготовлению детектора излучений согласно изобретению.

Создание канавки в подложке можно осуществить, например, с помощью глубокого реактивного ионного травления (Deep Reactive Ion Etching, DRIE), при котором форма или геометрия канавки в основном вертикальная. В качестве альтернативы, можно использовать технологии влажного травления для создания канавки в подложке. Эти различные технологии травления можно применять для регулирования формы канавки для достижения оптимального заполнения канавки барьерным материалом.

Согласно изобретению, этап, по меньшей мере, частичного заполнения канавки включает в себя этап селективного размещения барьерного материала в канавке с помощью дозирующего устройства. Таким образом, барьерный материал можно последовательно наносить на внутреннюю поверхность канавки. Например, струйное печатающее устройство вводит материал внутрь канавки. Это пример простого способа нанесения барьерного материала в канавки. Кроме того, это предусматривает селективное заполнение части канавок различными объемами барьерного материала. Например, первую часть канавки можно заполнять при объемах заполнения барьерным материалом, отличным от второй части канавки.

В качестве примера, в способе согласно изобретению в качестве барьерного материала можно применять металлический порошок, введенный в эпоксидный клей. Эпоксидный клей можно успешно использовать одновременно и в качестве клея для прикрепления другого устройства, например, поверх канавки, например, антирассеивающей решетки.

В другом варианте воплощения способа согласно изобретению, этап, по меньшей мере, частичного заполнения канавки включает в себя нанесение маскирующего слоя, который содержит отверстия для тех частей канавки, которые должны быть заполнены, по меньшей мере, частично. Это делается с учетом введения барьерного материала в канавку по всей подложке в ходе одной технологической операции.

Задача также достигается с помощью детектора рентгеновского излучения, содержащего детектор излучений согласно изобретению, и системы формирования изображения, в частности, рентгеновской системы формирования изображения, системы формирования изображения на основе компьютерной томографии (CT, Computed Tomography), позитронно-эмиссионной томографии (PET, positron emission tomography), однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (SPECT, single-photon emission computed tomography) или радионуклидной системы формирования изображения, содержащей детектор рентгеновского излучения согласно изобретению.

Детектор излучения согласно настоящему изобретению может служить для количественного и/или качественного обнаружения электромагнитного излучения, в частности, рентгеновского излучения или γ-излучения.

Детектор излучения будет, как правило, иметь дополнительные компоненты, такие как оптические затворы, антирассеивающие решетки, электронные цепи, кожухи, и т. п., которые не были точно указаны, поскольку они очевидны для специалистов в данной области техники, причем эти компоненты обычно устанавливают таким образом, чтобы это было нужным лишь для облучения фотонами детектора по конкретному направлению входа по отношению к детектору.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает схематически вид сверху части детектора излучений согласно изобретению;

Фиг.2a-c схематически иллюстрируют способ изготовления детектора излучений согласно изобретению, показывая поперечные разрезы части детектора излучений; и

Фиг.3 схематически иллюстрирует детектор излучений согласно изобретению, показывая поперечные разрезы части детектора излучений.

Одинаковые номера ссылок на Фигурах относятся к идентичным или сходным компонентам.

Подробное описание вариантов воплощения

Считается, что «спектральная компьютерная томография» обладает потенциалом революционизирования настоящих систем компьютерной томографии таким образом, чтобы можно было использовать спектральную информацию, содержащуюся в полихроматическом рентгеновском пучке, генерированном рентгеновской трубкой и проходящем через сканируемый объект, для обеспечения новой информации, важной для диагностики. Эффективная технология для системы формирования изображений на основе спектральной компьютерной томографии представляет собой детектор, который может обеспечить достаточно точную оценку энергетического спектра фотонов, соударяющихся с детектором позади сканируемого объекта. Поскольку в целях реконструкции изображения детектор также подвергают воздействию прямого пучка, скорости счета излучения фотонов, воспринимаемые пикселем детектора как прямой пучок, огромны (приблизительно 10⁹ фотонов на мм² в секунду, т.е. 1000 мегагерц на мм²). Однако, ожидается, что считывающие электронные устройства смогут справляться не более чем с 10 МГц. Для ограничения скорости считывания излучения, можно разделить сенсорную часть детектора (в которой рентгеновские фотоны взаимодействуют с ней и генерируют импульс заряда, который в дальнейшем оценивается считывающим устройством) на мелкие подпиксели (например, 300×300 мкм), а также на несколько различных сенсорных слоев (трехмерных подструктур), в которых каждый подпиксель в сенсорном слое имеет свой собственный электронный канал с разрешением по энергии, с подканалами для каждого энергетического уровня.

В качестве сенсорного материала для спектральной компьютерной томографии, интерес представляет теллурид кадмия и цинка (Cadmium zinc telluride, CZT, или CdZnTe), или CdTe, из-за их относительно высокой тормозящей способностью относительно рентгеновского излучения (толщина CZT примерно 3 мм считается достаточной для полной замены используемого в настоящее время сцинтиллятора с графической операционной системой). Однако, эта высокая тормозящая способность до некоторой степени также является недостатком: для ограничения максимальной скорости счета подпикселя в сенсорном слое примерно до 10 МГц таким образом, чтобы обслуживающий считывание канал электронного устройства лишь изредка фиксировал наложение импульсов, первые сенсорные слои (с пикселями размером 300x300 мкм) должны обладать толщиной значительно ниже 100 мкм. Вызывает сомнения, можно ли изготавливать эти тонкие слои CZT в связи с ломкостью CZT. В дополнение, из-за много меньшего формата изображения, определяемого как толщина, деленная на «поперечное расширение», преимущества мелкопиксельного эффекта в таких очень тонких слоях, толщиной ниже 100 мкм.

Обращаясь к вышеописанным проблемам, материал с низкой тормозящей способностью, такой как кремний, предлагается в качестве сенсорного материала для спектральной компьютерной томографии, возможно в сочетании с CZT или CdTe, которые также используют в режиме подсчета, или даже со слоем с графической операционной системой (GOS, graphic operating system), интегрирующим энергию. Из-за низкого атомного номера кремния, Z=14, затухание рентгеновского излучения много меньше, чем в случае CZT или CdTe. Следовательно, толщина верхнего слоя многослойного детектора, изготовленного из Si в считывающем детекторе, с разрешением по энергии, для достижения скоростей счета, не превышающих 10 МГц, составляет примерно 1,7 мм. Толщина конверсионных слоев, находящихся ниже верхнего слоя, может даже последовательно повышаться от слоя к слою. Следовательно, можно легко изготовить детектор спектральной компьютерной томографии, состоящий из нескольких слоев Si, используемого в качестве материала для прямой конверсии. Дополнительные преимущества Si состоят в том, что он намного дешевле, чем CZT, намного проще для изготовления (потенциально даже в стандартном КМОП-производстве), и в нем почти отсутствуют перекрестные наводки K-флуоресценции, поскольку энергия K-края составляет менее 2 кэВ, а выход по флуоресценции (т.е., мера того, как часто возникают взаимодействия с K-флуоресценцией) составляет лишь 4,1%.

Фиг.1 показывает вид сверху части детектора излучений 10, обладающего массивом 2×3 пикселей 1 и массивом 3×3 подпикселей 2 для каждого пикселя 1. Фотоны, генерируемые в пикселях 1 и подпикселях 2, обнаруживаются считывающим электронным устройством (не показано), соединенным с пикселями 1 и подпикселями 2. В этом случае канавка 3 окружает каждый пиксель 1 и каждый подпиксель 2. Канавка 3 обеспечена в подложке 4 (не показана), на которой также обеспечены пиксели 1 и подпиксели 2. Канавку 3 заполняют барьерным материалом, который снижает количество перекрестных наводок между пикселями 1 и между подпикселями 2 за счет поглощения части фотонов, генерируемых излучением, падающим на детектор излучений 10. Наиболее эффективный барьерный материал обладает средним z-числом. Например, пригодным барьерным материалом являются молибден, серебро или вольфрам. Материалы с высокими z-числами менее пригодны, если их K-край лежит выше или в пределах энергетического интервала 35-70 кэВ, в котором в основном возникают перекрестные наводки; в этом случае, барьерный материал может страдать от K-флуоресценции и снижать эффективность поглощения до уровня ниже K-края.

Фиг.2a-c иллюстрируют способ изготовления детектора излучений 10 согласно изобретению, и показывают поперечные разрезы части детектора излучений 10. В подложке 4, в данном примере содержащей кремний, канавки 3 сформированы путем нанесения, в данном случае, способом травления DRIE («Deep Reactive Ion Etching», глубокого реактивного ионного травления), которое приводит к созданию относительно прямых и вертикальных стенок для канавок 3, как показано на Фиг.2a. Например, оксидный маскирующий слой можно наносить для определения области, в которой формируются канавки 3. Является предпочтительным, чтобы глубина канавок 3 находилась в диапазоне 20-600 мкм, в зависимости от толщины подложки 4 и от максимальной глубины, которой рентгеновские фотоны достигают внутри подложки 4, вызывая перекрестные наводки. Ширина или размер канавок 3, определяющая расстояние между соседними пикселями 1 и подпикселями 2, находится, например, в диапазоне 50-300 мкм, в зависимости от размера пикселей 1 и подпикселей 2.

Затем, пиксели 1 создают посередине канавок 3, например, посредством стандартной КМОП-технологии, как показано на Фиг.2b. Кроме того, стенки и дно канавок обеспечены изоляционным слоем 6. Этот технологический этап можно выполнить путем выполнения этапа формирования любого хорошо известного изоляционного слоя, такого как термическое окисление или пассивация. Этот этап формирования изоляционного слоя 6 можно выполнить до, в ходе или после этапа изготовления пикселей 1. Затем, канавки 3 заполняют подходящим барьерным материалом, как показано на Фиг.2c. Изоляционный слой 6 предусматривает, по меньшей мере, электрическую изоляцию между барьерным материалом, который находится в канавках 3, и подложкой 4, пикселями 1 и подпикселями 2. Заполнение канавок 3 можно осуществить полностью или частично. Путем выполнения подходящей технологии, можно даже изготавливать детекторы излучений 10, в которых коэффициент заполнения канавок 3 барьерным материалом изменяется поперек всего детектора излучений. Например, канавки 3, окружающие пиксель 1, заполняют до объема, отличного от канавок 3, которые окружают подпиксель. Подходящая технология представляет собой, например, струйную печать, при которой канавки 3 заполняются последовательным образом. Таким путем можно селективно расположить барьерный материал в канавках 3 и запрограммировать или отрегулировать коэффициент заполнения канавок 3 как функцию местоположения части канавки 3 на подложке 4. Другой подходящей технологией является, например, трафаретная печать, при которой наносят маскирующий слой, в котором созданы отверстия в местоположениях, где части канавок 3 должны быть заполнены, по меньшей мере, частично. После этого можно выполнить другой этап заполнения, или (не обязательно) можно нанести второй маскирующий слой для заполнения оставшихся частей канавок 3 и для повышения коэффициента заполнения канавок 3, которые уже были заполнены, по меньшей мере, частично на предыдущем этапе создания маскирующего слоя.

Например, в качестве барьерного материала можно наносить металлический порошок, внедренный в эпоксидный клей. Размер зерна металлического порошка и эпоксидную смолу можно оптимизировать, в зависимости от глубины канавок 3 для достижения оптимального заполнения канавок 3.

Дополнительно, эпоксидную смолу также используют в качестве клея для прикрепления, например, ASG («Anti Scatter Grid», «антирассеивающей решетки») поверх детектора 10, что приводит к достижению оптимизированного температурного коэффициента, подходящего как для детектора излучений 10, так и для ASG.

Технологический этап предварительного отжига и этап очистки передней стороны полупроводниковой пластины можно успешно выполнять перед этапом окончательной термообработки, при котором происходит отверждение барьерного материала.

Можно применять и другие технологии, которые приводят к образованию канавок 3 с геометрическими формами, отличными от геометрических форм канавок, полученных при применении травления DRIE. Например, можно применять технологию влажного травления, с использованием KOH в качестве травителя, которая является более быстрой технологией травления, чем сухое травление, и которая приводит к образованию менее прямых, но более наклонных стенок для канавок 3, как показано на Фиг.3.

Поверх, по меньшей мере, частично заполненных канавок 3 может быть обеспечен слой отражающего материала, предотвращающего попадание излучения в барьерный материал.

Детектор излучений согласно изобретению не ограничен подавлением перекрестных наводок при компьютерной томографии, при наличии подсчета рентгеновских фотонов с разрешением по энергии, но он также является благоприятным для подавления перекрестных наводок в кремниевых детекторах, содержащих пиксели.

Наконец, следует отметить, что в настоящем изобретении применение термина «содержащий» не исключает других элементов или этапов. Использование грамматической формы единственного числа не исключает множественного, при этом один процессор может выполнять функции нескольких средств. Изобретению присущ каждый и любой всевозможный новый отличительный признак, и каждое и любое сочетание этих отличительных признаков. Кроме того, ссылочные обозначения в формуле изобретения не следует рассматривать как ограничивающие его объем.

1. 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).

2. Детектор излучений (10) по п.1, в котором каждый пиксель (1) содержит массив подпикселей (2), и в котором каждый подпиксель (2) окружен канавкой (3), и в котором каждый подпиксель имеет свой собственный электронный канал с разрешением по энергии, с подканалами для каждого энергетического уровня.

3. Детектор излучений (10) по п.1, в котором каждый пиксель (1) содержит массив подпикселей (2), и в котором кластер смежных подпикселей (2) окружен канавкой (3), и в котором каждый подпиксель имеет свой собственный электронный канал с разрешением по энергии, с подканалами для каждого энергетического уровня.

4. Детектор излучений (10) по п.1, в котором барьерный материал содержит материал, который не проявляет К-флуоресценции выше уровня энергии 35 кэВ.

5. Детектор излучений (10) по п.1, в котором барьерный материал содержит молибден, серебро или вольфрам.

6. Детектор излучений (10) по любому из пп.1-3, в котором барьерный материал представляет собой материал со средним атомным номером Z.

7. Детектор излучений (10) по п.1, в котором канавка (3) имеет глубину в конверсионном слое (4) в диапазоне 20-600 мкм.

8. Способ изготовления детектора излучений (10), включающий в себя этапы:
- обеспечения подложки (4) из полупроводникового материала;
- обеспечения канавки (3) в подложке (4);
- покрытия поверхностей канавки (3) изоляционным слоем (6);
- обеспечения массива пикселей (1) на подложке (4), где каждый пиксель (1) окружен канавкой (3);
- по меньшей мере, частичного заполнения канавки (3) барьерным материалом, который поглощает, по меньшей мере, часть фотонов, генерируемых падающим излучением, причем барьерный материал селективно помещают внутрь канавки (3) с помощью дозирующего устройства, а коэффициент заполнения канавки (3) программируют или регулируют как функцию местоположения части канавки (3) на подложке (4).

9. Способ по п.8, в котором этап, по меньшей мере, частичного заполнения канавки (3) включает в себя этап нанесения маскирующего слоя, в котором образованы отверстия для тех частей канавки (3), которые должны быть заполнены, по меньшей мере, частично.

10. Детектор рентгеновского излучения, содержащий детектор излучения (10) по п.1.

11. Система формирования изображения, в частности рентгеновская система формирования изображения, система формирования изображения на основе компьютерной томографии, система формирования изображения на основе позитронно-эмиссионной томографии, система формирования изображения на основе однофотонной эмиссионной компьютерной томографии или радионуклидная система формирования изображения, содержащая детектор рентгеновского излучения (10) по п.1.

Изобретение относится к области техники детекторов излучения и, в частности, к детектору излучения, который содержит сцинтиллятор. .

Устройство получения рентгеновских изображений и способ получения рентгеновских изображений // 2467355

Изобретение относится к устройству получения рентгеновских изображений и способу получения рентгеновских изображений. .

Компенсационный способ направленной регистрации радиоактивного излучения и устройство для его реализации // 2451304

Изобретение относится к области регистрации радиоактивного излучения в присутствии интенсивного мешающего излучения. .

Способ выявления фактической радиационной обстановки дистанционным методом с вертикальной трассы сканирования // 2449318

Изобретение относится к области обеспечения защиты войск, действующих в условиях воздействия радиационных поражающих факторов. .

Способ измерения распределения плотности тока в пучке заряженных частиц // 2449317

Изобретение относится к области измерений параметров пучков заряженных частиц в ускорительной технике. .

Детектор излучения с несколькими электродами на чувствительном слое // 2445647

Изобретение относится к детектору излучения (200), в частности детектору рентгеновского излучения, который содержит, по меньшей мере, один чувствительный слой (212) для конверсии падающих фотонов (X) в электрические сигналы.

Система визуализации для визуализации объекта // 2444764

Изобретение относится к системе визуализации, способу визуализации и компьютерной программе для визуализации объекта. .

Времяпролетные измерения в позитронной эмиссионной томографии // 2442189

Изобретение относится к позитронной эмиссионной томографии (PET), в частности к обнаружению совпадающих событий в процессе времяпролетной (TOF) PHT. .

Прецизионный детектирующий узел ионизирующего излучения // 2439618

Изобретение относится к средствам для детектирования ионизирующего излучения, а именно к конструкции детектирующего узла для получения распределения интенсивности принимаемого ионизирующего излучения по пространственной или угловой координате.

Способ и система для усовершенствованной реконструкции tof pet // 2437120

Изобретение относится к позитронной визуализации и, в частности, к времяпролетной (TOF) позитронно-эмиссионной томографии (PET). .

Средства диагностики нейродегенеративных заболеваний // 2494669

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.

Способ обнаружения объектов ядерных технологий радиозондированием // 2502087

Использование: в способе обнаружения объектов ядерных технологий радиозондированием. Сущность: в способе обнаружения объектов ядерных технологий радиозондированием, включающем регистрацию излучения, измерение превышения регистрируемого излучения над фоном и выдачу сигнала о наличии объекта, производят радиочастотное сканирование окрестности наблюдаемого объекта, фиксируют техническими средствами наличие отраженного сигнала на частоте сканирования, измеряют его величину, определяют максимальное значение от частоты и при его превышении над фоном принимают решение о принадлежности наблюдаемого объекта к объектам ядерных технологий. Технический результат: повышение дальности обнаружения ОЯТ, повышение скрытности и независимость применения средств обнаружения, сокращение времени поиска.

Комбинация asg, катода и держателя для детектора фотонов // 2506609

Изобретение относится к комбинации отсеивающего растра, катода и держателя для детектора фотонов, используемого при получении изображений в спектральной компьютерной томографии. Детектор фотонов содержит катод, имеющий, по меньшей мере, одну проходящую наружу пластину и, по меньшей мере, одну пластину основания, подложку, имеющую, по меньшей мере, один анод, и материал преобразователя, например теллурид кадмия-цинка (CZT) или теллурид кадмия. По меньшей мере, одна проходящая наружу пластина катода может проходить выше других элементов детектора, чтобы служить в качестве отсеивающего растра для детектора. Кроме того, по меньшей мере, одна проходящая наружу пластина катода может проходить ниже других элементов детектора и быть прикрепленной к упомянутой, по меньшей мере, одной пластине основания детектора. Материал преобразователя может быть прикреплен, по меньшей мере, к одной стороне упомянутой, по меньшей мере, одной проходящей наружу пластины катода. Технический результат - повышение устойчивости конструкции системы. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство формирования рентгеновского изображения и способ формирования рентгеновского изображения // 2510048

Использование: для формирования рентгеновского изображения. Сущность заключается в том, что устройство формирования рентгеновского изображения содержит разделяющий элемент, выполненный с возможностью пространственного разделения рентгеновского излучения, излучаемого из источника рентгеновского излучения, сцинтиллятор, выполненный с возможностью излучения света, когда разделенный пучок рентгеновского излучения, разделенный на разделяющем элементе, падает на сцинтиллятор, блок ограничения светопропускания, выполненный с возможностью ограничения степени пропускания света, излучаемого сцинтиллятором, и множество световых детекторов, каждый из которых выполнен с возможностью детектирования количества света, прошедшего через блок ограничения светопропускания, причем блок ограничения светопропускания выполнен так, что интенсивность света, детектируемая на каждом из световых детекторов, изменяется в соответствии с изменением позиции падения пучка рентгеновского излучения. Технический результат: обеспечение возможности получения дифференциального фазоконтрастного изображения объекта без использования экранирующей маски для рентгеновского излучения. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ определения энергетической зависимости чувствительности измерителя мощности дозы (дозы) гамма-излучения // 2511210

Изобретение относится к области проведения испытаний дозиметрических приборов по определению энергетической зависимости чувствительности при измерениях мощности дозы (дозы) гамма-излучения. Для получения гамма-излучения с энергиями в актуальном диапазоне величин предложено использовать комптоновское рассеяние на металлическом экране узкого пучка моноэнергетических гамма-квантов одного радионуклидного источника. Наибольший выход рассеянных гамма-квантов в области низких энергий достигается за счет использования экрана из легких металлов. Получение пучка, содержащего гамма-кванты практически одинаковой энергии, отличной от энергии первичного излучения, осуществляется за счет применения коллиматора. Изменение энергии гамма-квантов в пучке достигается за счет изменения положения коллиматора относительно рассеивающего экрана. При проведении измерений осуществляется аттестация контрольных точек как по энергиям гамма-излучения с использованием спектрометра, так и по мощности дозы с использованием образцового измерителя мощности дозы гамма-излучения. Предлагаемое техническое решение позволяет повысить точность определения энергетической зависимости чувствительности и снизить стоимость необходимого для проведения испытаний оборудования и материалов. Следствием этого является повышение достоверности результатов контроля радиационной обстановки и обоснованности принимаемых решений по обеспечению радиационной безопасности. 3 ил.

Устройство для мониторинга параметров пучка ионов // 2520940

Изобретение относится к способам и устройствам определения положения и интенсивности пучка заряженных частиц. Устройство для мониторинга параметров пучка ионов содержит сцинтиллятор, установленный перпендикулярно направлению пучка ионов, фотоприемники, расположенные равномерно по периметру сцинтиллятора, схему регистрации и обработки сигналов с фотоприемников, при этом сцинтиллятор выполнен в виде дискообразной светонепроницаемой камеры, а фотоприемники установлены в отверстиях, выполненных в ее боковой стенке, и снабжены светофильтрами, прозрачными для инфракрасного излучения, при этом сцинтиллятор вместе с фотоприемниками заключен в герметичную оболочку с отверстиями для впуска и выпуска сцинтиллирующего газа. Технический результат - повышение точности определения координат пучка и быстродействие системы мониторинга. 1 ил.

Способ непрерывного моделирования времяпролетного рассеяния // 2524053

Изобретение относится к области визуализации и, в частности, к корректировке рассеяния фотонов во времяпролетных позитронно-эмиссионных томографах (PET). Сущность изобретения заключается в том, что способ корректировки данных времяпролетной визуализации PET, приобретенных детекторами фотонов в томографе (200) PET, чтобы учитывать рассеяние фотонов, где поле зрения (230) томографа (200) PET делится на базисные функции (232) и выявляется одна или несколько точек (S) рассеяния, чтобы применить имитационную модель рассеяния, причем способ содержит этапы, на которых задают, для каждой точки (S) рассеяния фотона, траекторию (ASB) рассеяния, соединяющую точку (S) рассеяния фотона по меньшей мере с одной парой детекторов (А, В) фотонов, и вычисляют вклад рассеяния в данные визуализации PET, записанные по меньшей мере одной парой детекторов (А, В) фотонов, от каждой базисной функции (232) в наборе (PS) базисных функций (р), расположенных вдоль траектории (ASB) рассеяния, и где вклад рассеяния от любой базисной функции (р) вычислен независимо от вклада рассеяния от других базисных функций (р). Технический результат - повышение качества изображения. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Динамическое формирование изображений посредством позитронно-эмиссионной томографии с компенсацией загрязнений изотопами // 2535635

Изобретение относится к области формирования ядерных изображений, а также находит применение при изучении поглощения совместно с формированием изображений посредством позитронно-эмиссионной томографии (PET). Система формирования ядерных изображений содержит: сканер (8), который обнаруживает излучение индикатора, загрязненного радиоизотопом, введенного в субъект, причем этот индикатор включает в себя по меньшей мере один первичный радиоизотопный компонент и один или более компонентов радиоизотопа загрязнения; процессор (28) реконструкции, который реконструирует обнаруженное излучение в представления изображения; по меньшей мере один из (1) процессора (50) коррекции поглощения, который корректирует реконструированные изображения и обнаруженное излучение в соответствии с кривой затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом, и/или (2) процессора (16), который определяет кривую затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом; и дисплей (14), который отображает по меньшей мере одно из (1) реконструированного представления изображения, скорректированного с учетом кривой затухания индикатора, загрязненного радиоизотопом, и/или (2) реконструированного изображения без коррекции и кривой затухания индикатора, чтобы обеспечить возможность для диагноста скорректировать нескорректированные изображения во время анализа. Технический результат - повышение качества изображения объекта. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ улучшения временного разрешения цифровых кремниевых фотоумножителей // 2550581

Изобретение относится к области детекторов. Модуль (10) детектора излучения для использования во времяпролетном позитронно-эмиссионном (TOF-PET) томографическом сканере (8) формирует триггер-сигнал, указывающий обнаруженное событие излучения. Схема синхронизации (22), включающая в себя первый аналого-цифровой преобразователь (30) времени (TDC) и второй TDC (31), конфигурируется для вывода скорректированной временной метки для обнаруженного события излучения на основе первой временной метки, определенной первым TDC (30), и второй временной метки, определенной вторым TDC (31). Первый TDC синхронизируется по первому опорному тактовому сигналу (40, 53), а второй TDC синхронизируется по второму опорному тактовому сигналу (42, 54), причем первый и второй опорные тактовые сигналы являются асинхронными. Технический результат - улучшение временного разрешения схем синхронизации. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ поиска, обнаружения и локализации источников ионизирующих излучений // 2562142

Изобретение относится к области радиационного контроля (РК) и предназначено для поиска, обнаружения и локализации источников ионизирующих излучений (ИИИ) наземными или морскими мобильными комплексами РК и стационарными устройствами РК. Сущность изобретения заключается в том, что способ поиска, обнаружения и локализации (определения местоположения) ИИИ путем определения точки пересечения обнаруженных линий-направлений на ИИИ из двух различных мест с использованием устройств детектирования, снабженных экранами-поглотителями излучения, и поворотной платформы, кинематически связанной с двигателем, при этом измеряют каждым из не менее двух установленных на платформе одинаковых устройств детектирования с направленными в противоположные стороны входными окнами, образующими острый двугранный угол, средние скорости счета аддитивной суммы сигнала и фона, вычисляют разность полученных значений скоростей счета, ненулевое значение которой означает факт обнаружения ИИИ, и достигают поворотом платформы минимума этой разности, а по углу поворота платформы определяют направление на обнаруженный ИИИ. Технический результат - создание оперативного способа поиска, обнаружения и определения местоположения (локализации) ИИИ с повышенной точностью в условиях нестационарного радиационного фона. 5 ил.