Однокоординатный детектор жесткого рентгеновского излучения

 

Использование: в рентгеновских цифровых визуализирующих системах. Сущность: детектор включает корпус с входным окном, конвертер излучения в виде многоканальной механической структуры, сформированной тонкими параллельными друг другу пластинами из фольги тяжелого металла, и многопроволочную пропорциональную камеру, расположенные в газовой среде, причем конвертер излучения дополнительно содержит две пластины из фольги легкого металла, расположенные по краям параллельно пластинам из фольги тяжелого металла. Технический результат - повышение пространственного разрешения детектора. 1 ил.

Предлагаемый однокоординатный детектор жесткого 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 5521956).

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), расположенную параллельно плоскости входного окна.

Использование конвертера излучений, состоящего из однотипных металлических пластин из фольги тяжелого металла, приводит к ухудшению пространственного разрешения, поскольку средний пробег фотоэлектронов, покидающих крайние пластины в направлении корпуса детектора и в направлении входного окна, ограничен внутренними размерами корпуса детектора.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение пространственного разрешения детектора путем ограничения среднего пробега фотоэлектронов, покидающих крайние пластины конвертера.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, достигается тем, что в известном рентгеновском детекторе, содержащем корпус с входным окном, конвертер излучения в виде многоканальной механической структуры, сформированной тонкими параллельными друг другу пластинами из фольги тяжелого металла, и многопроволочную пропорциональную камеру, расположенные в газовой среде, конвертер излучения дополнительно содержит две пластины из фольги легкого металла, расположенные по краям параллельно пластинам из фольги тяжелого металла.

На чертеже изображен схематически общий вид однокоординатного детектора жесткого рентгеновского излучения.

Однокоординатный детектор жесткого рентгеновского излучения содержит корпус 1, входное окно 2, конвертер излучения, включающий группу однотипных пластин из фольги тяжелого металла 3 и дополнительные пластины из фольги легкого металла 4, а также многопроволочную пропорциональную камеру 5. Внутренний объем детектора заполнен газом. К пластинам конвертера 3 и 4 приложен отрицательный потенциал относительно многопроволочной пропорциональной камеры 5.

Устройство работает следующим образом. Рентгеновский квант потока излучения, проходя через входное окно 2, взаимодействует в одной из пластин из фольги тяжелого металла 3 с материалом конвертера излучения. Когда рентгеновский квант взаимодействует в одной из крайних пластин из фольги тяжелого металла 3, и фотоэлектрон покидает пластину из фольги тяжелого металла 3 в направлении входного окна 2 или корпуса детектора 1, средний пробег фотоэлектрона ограничен расстоянием между крайней пластиной из фольги тяжелого металла 3 и пластиной из фольги легкого металла 4. В результате ионизации газа фотоэлектрон порождает электронное облако в пространстве между двумя соседними пластинами. Электронное облако под действием приложенного электрического поля дрейфует в сторону многопроволочной пропорциональной камеры 5, регистрирующей координату места события. Если взаимодействие происходит не в крайних пластинах из фольги тяжелого металла 3, то устройство работает аналогично прототипу.

Использование дополнительных металлических пластин из фольги легкого металла, являющихся конструктивной частью конвертера излучения, выгодно отличает предлагаемый детектор от указанного прототипа, так как приводит к повышению пространственного разрешения путем ограничения среднего пробега фотоэлектронов, покидающих крайние пластины конвертера, выполненные из фольги тяжелого металла.

Формула изобретения

Однокоординатный детектор жесткого рентгеновского излучения, включающий корпус с входным окном, конвертор излучения в виде многоканальной механической структуры, сформированной тонкими параллельными друг другу пластинами из фольги тяжелого металла, и многопроволочную пропорциональную камеру, расположенные в газовой среде, отличающийся тем, что конвертор излучения дополнительно содержит две пластины из фольги легкого металла, расположенные по краям параллельно пластинам из фольги тяжелого металла.

РИСУНКИРисунок 1