широкодиапазонный детектор рентгеновского излучения

Формула изобретения

Широкодиапазонный детектор рентгеновского излучения, включающий заполненный газом корпус, входное окно, конвертер излучения в виде многоканальной механической структуры, сформированной параллельными друг другу пластинами из фольги тяжелого металла, и многопроволочную пропорциональную камеру, отличающийся тем, что перед конвертером излучения расположена область поглощения рентгеновских квантов, отделенная от конвертера излучения пластиной из фольги легкого металла, расположенной параллельно пластинам конвертера излучения, причем в этой области размещен дрейфовый электрод.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемый широкодиапазонный детектор рентгеновского излучения предназначен для использования в рентгеновских цифровых визуализирующих системах, в частности, в рентгенографических сканирующих устройствах для медицинской диагностики.

Наиболее близким по технической сущности является детектор, описанный в работе Г.Шарпака (Medical imaging device using low-dose X- or Gamma ionizing radiation. G. Charpak, May 28, 1996, US Patent Number: 5,521,956).

Этот детектор содержит корпус с входным окном, конвертер излучения и многопроволочную пропорциональную камеру, расположенные в газовой среде, причем конвертер излучения представляет собой многоканальную механическую структуру, сформированную тонкими параллельными друг другу пластинами из фольги тяжелого металла (например свинца).

Использование конвертера излучений, состоящего из пластин из фольги тяжелого металла, не позволяет регистрировать рентгеновские кванты низких энергий, поскольку последние поглощаются металлическими пластинами с образованием фотоэлектронов, не способных покинуть пределы металлической пластины и сформировать электронное облако в газовой области.

Техническим результатом изобретения является расширение энергетического диапазона работы детектора.

Задача, на решение которой направлено изобретение, достигается тем, что в известном рентгеновском детекторе, содержащем заполненный газом корпус, входное окно, конвертер излучения в виде многоканальной механической структуры, сформированной параллельными друг другу пластинами из фольги тяжелого металла, и многопроволочную пропорциональную камеру, перед конвертером излучения расположена область поглощения рентгеновских квантов, отделенная от конвертера излучения пластиной из фольги легкого металла, расположенной параллельно пластинам конвертера излучения, причем в этой области размещен дрейфовый электрод.

На чертеже изображен схематически общий вид широкодиапазонного детектора рентгеновского излучения.

Широкодиапазонный детектор рентгеновского излучения содержит заполненный газом корпус 1, входное окно 2, конвертер излучения из пластин из фольги тяжелого металла 3, дрейфовый электрод 4, пластину из фольги легкого металла 5, область поглощения рентгеновских квантов 6, а также многопроволочную пропорциональную камеру 7. К пластинам конвертера излучения 3, дрейфовому электроду 4 и пластине 5 приложен отрицательный потенциал относительно многопроволочной пропорциональной камеры 7.

Устройство работает следующим образом. Рентгеновские кванты потока излучения, проходя через входное окно 2, проникают внутрь заполненного газом корпуса 1 и взаимодействуют либо с наполняющим камеру газом в области поглощения рентгеновских квантов 6 либо в одной из пластин из фольги тяжелого металла с материалом конвертера излучения 3. Кванты низких энергий с большей вероятностью взаимодействуют в области поглощения рентгеновских квантов 6, а кванты высоких энергий - с материалом конвертера излучения 3. Получившиеся в результате взаимодействия фотоэлектроны в результате ионизации газа порождают локальные области ионизации в виде электронного облака. Причем области ионизации квантов низких и высоких энергий разграничены пластиной из фольги легкого металла 5. Далее каждое электронное облако под действием приложенного электрического поля дрейфует в сторону многопроволочной пропорциональной камеры 7, регистрирующей координату места события.

Использование области поглощения рентгеновских квантов, заполненной газом, расположенной перед конвертером излучения и отделенной от него пластиной из фольги легкого металла, выгодно отличает предлагаемый детектор от указанного прототипа, так как приводит к расширению энергетического диапазона регистрируемых рентгеновских квантов и в случае применения раздельной системы регистрации координат позволит одновременно фиксировать два изображения в разных энергетических диапазонах, что расширяет потенциальные возможности рентгенодиагностики.