Detektoren für Röntgenstrahlung
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Detektoren für Röntgenstrahlung 0D Detektoren – Proportionaldetektor Ionisation des Arbeitsgases (Xe, Ar, Ar + Methan) Elektrische Impulse werden verstärkt, nach Energie getrennt und registriert (gezählt) 1 Detektoren für Röntgenstrahlung 0D Detektoren – Szintillationszähler „Szintillation“ am Kristall (NaI) – Energieumwandlung (X-ray Licht) Die „sichtbaren“ Photonen verursachen Photoeffekt an der ersten Elektrode Die Elektronen werden weiter „vermehrt“ (verstärkt) und gezählt 2 Detektoren für Röntgenstrahlung Proportionalzähler und Szintillationszähler – Vergleich (1) … Szintillationszähler (NaI-Kristall), (2) … Proportionalzähler gefüllt mit Xe, (3) … Proportionalzähler gefüllt mit N2HeCH4. 3 Detektoren für Röntgenstrahlung 0D Detektoren – Halbleiterdetektor (Ionisationskammer) 4 Detektoren für Röntgenstrahlung Halbleiterdetektoren Bessere Energieauflösung als die Proportional- oder Szintillationsdetektoren Arbeitsbereich: 2 keV bis 30 keV (6.17 Å – 0.41 Å) Energieauflösung für Cu K (1.542 Å): E ≤ 300eV Müssen beim Betrieb gekühlt werden (thermisches Rauschen) 5 Detektoren für Röntgenstrahlung 1D Detektoren – Proportionaldetektor Röntgenphoton Impuls Impuls Ionisation des Arbeitsgases (Ar + Methan) Elektrische Impulse werden verstärkt, der Position zugeordnet, nach Energie getrennt und gezählt 6 Detektoren für Röntgenstrahlung 1D Detektoren – Imaging plate Energie der Röntgenphotonen wird in einer phosphorhaltigen Schicht gespeichert und mit Laserstrahl gelesen 7 Detektoren für Röntgenstrahlung 1D Detektoren – Imaging plate Prozessschritte: 1. Löschen der IP durch sichtbares Licht 2. Exposition mit Röntgenstrahlung 3. Lesen der gespeicherten Information Intensität der Fluoreszenz im sichtbaren Bereich entspricht der Intensität der Röntgenstrahlung 8 Detektoren für Röntgenstrahlung 2D Detektoren – Filmmethoden Photographische Platten mit einer Emulsionsschicht für bessere laterale Auflösung Photographische Platten mit zwei Emulsionsschichten (an der vorderen Seite und auf der Rückseite) für bessere Effizienz Polaroid-Filme für schnelle Entwicklung 9 Detektoren für Röntgenstrahlung 2D Detektoren – Proportionalzähler Mit Gas gefüllt 2D Netz von Zähldrahten 10 Detektoren für Röntgenstrahlung 2D Detektoren Imaging plate Spur des Laserstrahles 11 Detektoren für Röntgenstrahlung 2D Detektoren – CCD Prozessschritte: 1. Umwandlung der Röntgenstrahlung in das sichtbare Licht (phosphorhaltige Fluoreszenzplatte) 2. Kompression des Bildes und Leitung der optischen Photonen auf einen CCD Chip (optische Faser) 3. Auf dem CCD Chip entsteht durch die Bestrahlung elektrische Ladung, die elektronisch gelesen (und gleichzeitig gelöscht) wird 12
