DE19618465C1 - Strahlungsdetektor mit verbessertem Abklingverhalten - Google Patents

Description

Für den quantitativen Nachweis von Röntgen- und Gammastrah­ lung werden bei mittleren Quantenenergien von 10 bis 150 keV traditionell gasgefüllte Ionisationsröhren oder Festkörper­ szintillatoren im Verbund mit Photomultiplier-Röhren oder Halbleiterphotodioden eingesetzt. Während im ersten Fall die ionisierende Wirkung von Röntgenstrahlung direkt zum Nachweis der dadurch erzeugten elektrischen Ladungen genutzt wird, dienen im zweiten Fall die Leuchteigenschaften von Festkör­ perleuchtstoffen dazu, die Röntgenstrahlung zunächst in nie­ derenergetische und insbesondere sichtbare Strahlung umzuwan­ deln. Diese kann dann über einen lichtempfindlichen Film oder einen Strahlungsdetektor für sichtbares Licht nachgewiesen werden.

Wegen ihrer kompakten und einfachen Bauform bei gleichzeitig hoher Ortsauflösung und Nachweisempfindlichkeit werden zuneh­ mend auch direkt konvertierende Detektoren zum Nachweis von Röntgen- und Gammastrahlung eingesetzt. Diese bestehen aus schweren und gut absorbierenden Halbleitermaterialien wie beispielsweise CdTe, HgI₂, PbI₂ und einigen anderen Verbin­ dungshalbleitern. In diesen Detektoren, die als Photoleiter, Photodiode oder nach dem photovoltaischen Prinzip betrieben werden können, wird die Röntgenenergie durch interne Photoan­ regung unmittelbar in einen elektrischen Signalstrom umge­ setzt.

Der einfachste Aufbau eines direkt konvertierenden Detektors ist ein Photoleiter aus einem durchgehend hochohmigen Halb­ leiter (mehr als 10⁹Ω cm) zur Reduzierung des Dunkelstroms. Der auch ohne Bestrahlung zwischen den beiden an gegenüber­ liegenden Seiten des Halbleiterkörpers aufgebrachten Elektro­ den meßbare Dunkelstrom kann weiter durch eine höhere Band­ lücke des Halbleiters und außerdem durch Auswahl solcher Elektrodenmaterialien reduziert werden, die eine hinreichend hohe Schottky-Barriere zum Halbleiter aufbauen.

Eine weitere Reduktion des Dunkelstroms wird durch eine pin-Diodenstruktur oder durch eine p- bzw. n-Dotierung des Halb­ leiters unterhalb der Kontakte erzielt.

Eine vollständige Absorption von Röntgenstrahlung erfordert eine ausreichende Halbleiterschichtdicke, beispielsweise 1 bis 2 mm beim Cadmiumtellurid. Ein Detektor mit einer solchen dicken Halbleiterschicht weist jedoch elektronische Nachteile auf, da eine Vielzahl der durch die Strahlung generierten La­ dungsträger vor dem Erreichen der Elektroden durch Rekombina­ tion und vor allem durch Einfang an Haftstellen (trapping) verlorengehen. Dies reduziert den meßbaren Signalstrom. Au­ ßerdem können so Ladungsträger, und zwar überwiegend die un­ beweglicheren Löcher, im Halbleiter zurückbleiben und dort eine positive Raumladung aufbauen. Dies führt zumindest zu einer Verformung bis hin zur vollständigen Abschirmung des außen angelegten elektrischen Feldes und in der Folge zu ei­ ner entsprechenden Verminderung des gemessenen Signalstroms.

Aus der DE 92 13 184 U1 ist eine Vorrichtung zur Detektion von Gammastrahlung bekannt. Diese weist aus einem Halbleiter­ material bestehende Detektorelemente mit jeweils zwei gegen­ überliegenden Elektroden auf, wobei die Elektroden parallel zur Längsachse des Detektorelements und parallel zur Strah­ leneinfallsrichtung der Gammastrahlung angeordnet sind.

Aus der DE 40 25 427 A1 ist eine für Röntgenstrahlen empfind­ liche Detektoranordnung bekannt, die aus streifenförmigen und parallel zueinander angeordneten Detektorelementen besteht. Die Elemente sind in einer einzigen Siliziumscheibe erzeugt und durch in die Siliziumscheibe geätzte Spalte voneinander getrennt. Die Einfallsrichtung der Röntgenstrahlung ist par­ allel zu den Streifen.

Darüber hinaus können die in einem hochohmigen Halbleiter festgehaltenen Ladungen nur langsam wieder abgegeben werden (detrapping), so daß das Meßsignal auch nach Abschalten der einfallenden Strahlung nur langsam abklingt. Damit wird die Ansprechzeit des Detektors auf Intensitätsänderungen der ein­ fallenden Strahlung für manche Anwendungen unzulässig verlän­ gert. Bei einem Betrieb des Detektors mit gepulster Strahlung wird die maximal mögliche Pulsfrequenz verringert.

Aufgrund dieses Nachteils konnten bisher direkt konvertieren­ de Strahlungsdetektoren entweder nur bei relativ kleinen Röntgen- oder Gammaflüssen als Einzelquantenzähler eingesetzt oder bei Anwendungen verwendet werden, die träge und damit langsame Trapping- und Detrapping-Vorgänge zuließen.

Für manche Anwendungen ist es jedoch erforderlich, daß der Detektor bei hoher Datenrate auf bis zu 10⁴ fach höhere Quan­ tenflüsse linear anspricht. Dabei wird eine Aufladung von bis zu 1 µA/mm² erreicht, die zwei Dekaden über dem Dunkelstrom liegt und nicht mehr in ausreichender Zeit ausgeglichen wer­ den kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen direkt konvertierenden Strahlungsdetektor insbesondere für hochener­ getische Strahlung anzugeben, der bei einer gegebenen Halb­ leiterschichtdicke ein gutes Abklingverhalten des Meßsignals und eine verbesserte Empfindlichkeit zeigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung von Detektoren nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Grundlegende Idee der Erfindung ist es, den Weg l der einfal­ lenden Strahlung im Halbleiterkörper des Detektors zu verlän­ gern, ohne den Elektrodenabstand bzw. die Schichtdicke des Halbleiterkörpers zu erhöhen. Dies wird in einfacher Weise durch eine Detektoranordnung erreicht, bei der zumindest zwei Detektoren auf einer annähernd senkrecht zum Strahlungsein­ fall ausgerichteten Fläche angeordnet sind und bei der die flachen plättchenförmigen Detektoren in einem Winkel α gegen diese Fläche angestellt sind, der deutlich größer als Null ist und maximal 90° beträgt. Bei gegebener Dicke d des Halb­ leiterkörpers, die dem Elektrodenabstand entspricht, wird so in einfacher geometrischer Weise der Absorptionsweg l der Strahlung innerhalb des Halbleiterkörpers verlängert, der zur Absorption genutzt werden kann. Es gilt: l = d/cos α, wobei l als Grenzwert bei senkrecht stehendem Halbleiterkörper zur Breite b des Halbleiterkörpers wird. Bei gegebener Absorpti­ onslänge kann so die Dicke d des Halbleiterkörpers verringert werden, bzw. bei gleicher Dicke des Halbleiterkörpers wird mit der Erfindung die Absorptionsweg l vergrößert. Dies führt zu einer höheren Absorption und damit zu einem höheren Meßsi­ gnal. Mit einem dünneren Halbleiterkörper werden kürzere Transferwege der erzeugten Ladungsträger vom Ort der Erzeu­ gung hin zu den Elektroden erreicht, die weitere Vorteile zur Folge haben. Es sinkt die Wahrscheinlichkeit, daß Ladungsträ­ gerpaare rekombinieren oder daß einzelne Ladungsträger durch Trapping an Fehlstellen im Halbleiterkörper festgehalten wer­ den. Dadurch wird ein geringeres Nachleuchten bzw. ein schnelleres Abklingen des Meßsignals erzielt. Dies erlaubt bei gepulster Bestrahlung eine höhere Meßfrequenz oder allge­ mein einen schnelleren Meßvorgang, da die Ladungsträger schneller an den Elektroden gesammelt werden und dort zu ei­ nem Signalstrom führen können.

Obwohl der Absorptionsweg l bei einem Anstellwinkel α von 90° ein Maximum erreicht, muß dies nicht der vorteilhaftesten Ausführungsform der Erfindung entsprechen, da noch andere Kriterien zu berücksichtigen sind. Die erfindungsgemäße An­ ordnung besteht aus mindestens zwei, vorzugsweise jedoch aus mehreren Detektoren, die zeilenförmig nebeneinander oder zweidimensional über eine Fläche verteilt angeordnet sind. Sinn dieser Anordnung ist es, ein ortsaufgelöstes Meßsignal zu erhalten. Die Qualität der Ortsauflösung ist aber nicht nur vom erreichbaren Absorptionsweg der Strahlung innerhalb des Halbleiterkörpers sondern auch von dem über die gesamte Anordnung aufaddierten zur Absorption zur Verfügung stehenden Volumen der Detektoranordnung abhängig. Zu diesem Wert tragen die Abstände der Detektoren voneinander sowie die Elektroden nichts bei, da dort keine verwertbare Absorption der Strah­ lung stattfindet. Bei einem senkrecht angestellten Halblei­ terkörper (α = 90°) ergibt sich bereits aus einfachen Überle­ gungen heraus ein durch das Totvolumen der Elektroden beding­ ter maximaler "Wirkungsgrad" η = d/(d + 2e), wobei e die Dic­ ke einer Elektrode ist. Dieses Totvolumen wird bei einem schräggestellten Halbleiterkörper, bei dem α beispielsweise zwischen 30 und 45° gewählt wird, deutlich reduziert. Ande­ rerseits wird bei einem Anstellwinkel unterhalb von 30° kaum noch eine nennenswerte Verbesserung erzielt. Bevorzugte An­ stellwinkel α liegen daher zwischen 30° und 90° und ohne wei­ tere Maßnahmen insbesondere zwischen 45° und 80°.

Bei der Erfindung wird die eigentlich als unerwünschte Neben­ reaktion erzeugte Comptonstrahlung (= Streustrahlung) zur Verstärkung des Meßsignals ausgenutzt, wobei sie durch eine geeignete Anordnung in den Detektor gestreut wird. Dies ge­ lingt, indem man in der Nachbarschaft eines jeden Detektors einen Körper anordnet, der eine Comptonstreuung zeigt, die im Empfindlichkeitsbereich des Detektors liegt. Dabei wird die Anordnung des Halbleiterkörpers und des streuenden Körpers so gewählt, daß die Comptonstrahlung zumindest teilweise in den Detektor gestreut wird.

Die einfachste Ausführung dieses Gedankens gelingt mit einer Anordnung, bei der jeder Detektor aus zwei plättchenförmigen Halbleiterkörpern besteht, die V-förmig so zueinander ange­ ordnet sind, daß sich das V zur Strahlungseinfallsseite hin öffnet. Bei dieser Anordnung dient jeder der beiden V-förmig angeordneten Halbleiterkörper zur Erzeugung der Comptonstrah­ lung, die durch die V-förmige Anordnung zu einem großen Teil in den jeweils anderen Halbleiterkörper gestreut werden kann, wo sie absorbiert wird.

Eine Anordnung aus mehreren, nebeneinander angeordneten, V-förmigen Detektoren ist gleichzeitig gegen ein Übersprechen durch Streustrahlung (Comptonstrahlung) gesichert, da diese aufgrund der geometrischen Voraussetzungen nicht in den be­ nachbarten V-förmigen Detektor gelangen kann.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein An­ stellwinkel von ca. 90° gewählt und das bei dieser Anordnung bereits erwähnt hohe Totvolumen durch Anordnung von compton­ streuenden Körpern reduziert. Dazu werden beiderseits eines jeden vertikal auf der (Grund-)Fläche stehenden Detektors comptonstreuende Körper parallel zu den Hauptoberflächen der Halbleiterkörper angeordnet. Ein maximales Meßsignal wird dann erhalten, wenn die entsprechenden Schichtdickenverhält­ nisse von Halbleiterkörper, Elektroden und comptonstreuenden Körpern entsprechend austariert sind. Dieses Maximum liegt deutlich über dem einer Anordnung ohne comptonstrahlende Kör­ per bei ansonsten gleichen Bedingungen. Die Körper sind vor­ zugsweise von der gleichen Grundfläche wie die Halbleiterkör­ per der Detektoren, bündig zu den Elektroden angeordnet und von diesen nur durch eine dazwischenliegende Isolatorschicht getrennt. Die Isolatorschicht ist erforderlich, da die Körper vorzugsweise Schwermetalle mit hoher Kernladungszahl sind. Ein bevorzugtes Material für einen comptonstreuenden Körper ist beispielsweise Molybdän.

Zur Verhinderung des Übersprechens zwischen zwei benachbarten Detektoren können zwischen den Detektoren Trennsepten ange­ ordnet sein. Diese bestehen vorzugsweise aus einem hochener­ getische Strahlung absorbierenden, selbst aber nicht­ strahlenden Material. Ein bevorzugtes Material zur Herstel­ lung eines Trennseptums ist beispielsweise Tantal.

Die Erfindung läßt sich mit jedem Detektor verwirklichen, der die hochenergetische Strahlung direkt konvertiert, das heißt absorbiert und zur Erzeugung von Ladungsträgerpaaren nutzt. Ein einfacher Detektor besteht aus einem hochohmigen Halblei­ termaterial, das beiderseits mit Elektroden zum Anlegen einer Spannung versehen ist. Besser ist jedoch ein Halbleiterkörper mit Diodenstruktur, der einen sperrenden pn-Übergang oder ei­ ne pin-Struktur aufweist. Die Auswahl eines geeigneten Elek­ trodenmaterials, welches eine Schottky-Barriere aufbaut, kann die Diodenstruktur unterstützen.

Geeignete direkt konvertierende Halbleitermaterialien sind beispielsweise CdTe, HgI₂, PbI₂, GaAs oder ternäre Halbleiter aus der Klasse der Chalkopyrite wie beispielsweise Kupferin­ diumdiselenid oder andere Chalkopyrite, bei denen beispiels­ weise Kupfer durch Silber, Indium durch Gallium oder Selen durch Schwefel ersetzt ist, wobei die einzelnen Komponenten auch teilweise ersetzt sein können, wobei Mischhalbleiter entstehen.

Bevorzugt ist ein störstellenfreies Halbleitermaterial, ins­ besondere monokristallines versetzungsfreies Material.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von drei Ausführungs­ beispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Detektoran­ ordnung mit schräg angestellten Halbleiterkörpern,

Fig. 2 zeigt Detektoren aus paarweise V-förmig angeordneten Halbleiterkörpern und

Fig. 3 zeigt eine Anordnung mit vertikal angestellten Halb­ leiterkörpern und zusätzlichen comptonstreuenden Kör­ pern im schematischen Querschnitt.

Fig. 1: In der einfachsten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Detektoren nebeneinander in Reihe angeordnet. Die Detektoren bestehen aus plättchenförmigen Halbleiterkör­ pern 1, die parallel zueinander in einem Anstellwinkel α auf einer hier horizontal dargestellten Fläche 2 angeordnet sind. Zwischen den Detektoren 1 sind Trennsepten 3 aus strahlungs­ absorbierendem Material angeordnet, beispielsweise aus 200 µm dicker Tantalfolie. Der Winkel α wird so gewählt, daß die auf die Fläche 2 projizierte Breite b des Detektors 1 plus die Breite s des Trennseptums 3 die Rastergröße r ergibt, in der die einfallende Strahlung eindimensional ortsaufgelöst werden soll. Für die Rastergröße r gilt: r = (d + 2e) · sin α + s + b·cos α. Die vertikal zur Fläche 2 auftreffende hochenerge­ tische Strahlung 4 trifft auf den Detektor 1, dessen Halblei­ terkörper eine Schichtdicke von d besitzt, und erfährt darin einen Absorptionsweg l, die dem (1/cos α)-fachen der Schicht­ dicke d entspricht, jedoch maximal b werden kann (für α = 90°). Wird α beispielsweise gleich 75° gewählt, beträgt der Absorptionsweg l ungefähr das 2,6-fache der Schichtdicke d.

Nicht dargestellt sind in der Fig. 1 die Elektroden und die zugehörige Verschaltung. Die Meßschaltung besteht aus einer Spannungsquelle, mit deren Hilfe eine Betriebsspannung an die Elektroden angelegt werden kann und pro Detektor aus einem Strommeßgerät zum Messen des "Photostroms", der durch das Ab­ leiten der an den Elektroden gesammelten, im Halbleiterkörper durch Absorption erzeugten Ladungsträgerpaare erhalten wird.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in der wiederum eine Vielzahl von Detektoren nebeneinander in Reihe auf einer Fläche 2 angeordnet ist. Je zwei Detektoren sind dabei V-förmig zueinander angeordnet, elektrisch paral­ lel verschaltet und bilden zusammen ein Detektorelement. Der Zusammenhang zwischen dem Anstellwinkel α und der Rastergröße r wird in analoger Weise wie beim Beispiel 1 berechnet und ergibt sich hier zu r = 2b·cos α + (2d + 4e)·sin α.

Die Signalverstärkung mit Hilfe zusätzlich absorbierter Comptonstrahlung ist anhand der Pfeile 4, 5 und 5′, verdeut­ licht. Ein einfallendes Strahlungsquant 4 erzeugt eine Comptonstrahlung 5 und/oder 5′, die eine einem Abstrahlkegel entsprechende Vorzugsrichtung - gemessen vom Auftreffpunkt auf dem Detektor 1 - besitzen. Während ein Comptonstrahlungs- Quant 5 nach innen auf den zweiten Detektor 1′ des gleichen Detektorelements trifft, dort absorbiert und zum Meßsignal beitragen kann, erreicht die auf der anderen Seite des Detek­ tors 1 austretende Comptonstrahlung 5′ aufgrund ihrer Vor­ zugsrichtung weder das eigene Detektorelement noch einen De­ tektor eines benachbarten Detektorelements. Ein durch Comptonstrahlung induziertes Übersprechen ist bei dieser An­ ordnung nicht möglich.

Fig. 3: Von der Detektoranordnung gemäß dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel ist in der Fig. 3 stellvertretend nur ein De­ tektor im schematischen Querschnitt dargestellt. Der Detektor 1 steht annähernd vertikal auf einer Grundfläche 2. Beider­ seits ist er von je einem Körper 7 benachbart, der bei Ein­ fall von hochenergetischer Strahlung eine Comptonstreuung zeigt. Die zum Beispiel aus Schwermetall bestehenden Körper 7 sind von dem Detektor durch je eine Isolatorschicht 6 ge­ trennt. Ein Übersprechen zum (nicht dargestellten) benachbar­ ten Detektor wird durch Trennsepten 3 verhindert.

In einem spezifischen, der Fig. 3 entsprechenden Ausfüh­ rungsbeispiel besteht der Detektor 1 aus einem 200 µm dicken Cadmiumtellurid-Halbleiterkörper mit pin-Diodenstruktur. Auf einander gegenüberliegenden Hauptoberflächen ist der Halblei­ terkörper mit einer zum Beispiel 10 µm dicken Goldelektrode bzw. einer 10 µm Indiumelektrode (nicht dargestellt) be­ schichtet. Als Isolatorschicht 6 wird eine Kunststoffolie verwendet, beispielsweise eine 20 µm dicke Kaptonfolie®. Als comptonstrahlende Körper 7 dienen 400 µm dicke Molybdän­ schichten. Die Trennsepten 3 sind aus 100 µm dicken Tantalfo­ lien dargestellt. Die längs der Einfallsrichtung der hochen­ ergetischen Strahlung 4 bestimmte Höhe h des Detektors be­ trägt ca. 3 bis 5 mm. Die gesamte Breite des Detektors, die sich aus der Aufsummierung der Schichtdicken der einzelnen Schichten einschließlich beider Trennsepten 3 errechnet, er­ gibt das Rastermaß r und beträg hier 1,26 mm.

Eine direkt in den Detektor 1 einfallende hochenergetische Strahlung 4 kann dort aufgrund der ausreichenden maximalen Eindringtiefe vollständig absorbiert werden, erzeugt Ladungs­ trägerpaare und damit ein an den Elektroden abgreifbares Meß­ signal. Strahlungsquanten 4′, die auf die Körper 7 treffen, erzeugen dort eine Comptonstrahlung, die zum Teil in den De­ tektor 1 gestreut und dort absorbiert wird. Dort trägt sie zur Erhöhung des Meßsignals bei. Der Anteil der aktiven De­ tektorfläche relativ zur Strahlungseinfallsfläche, der dem Verhältnis der Schichtdicke d des Cadmiumtelluridhalbleiter­ körpers relativ zur gesamten Breite r des Detektors ent­ spricht, beträgt nur ca. 16 Prozent. Dennoch ergibt sich bei dieser Anordnung ein relativ hoher Wirkungsgrad bei verbes­ sertem Abklingverhalten. Die relativ zur Breite des Detekto­ relements auf 1/6 reduzierte Schichtdicke des Halbleiterkör­ pers besitzt dementsprechend auch nur etwa 1/6 der Haftstel­ len im Halbleiterkörper, da die Anzahl der Haftstellen pro­ portional zum Halbleiterkörpervolumen ist. Da außerdem die Anzahl der Haftstellen für das verzögerte Abklingen des Meß­ signals verantwortlich ist, wird das Abklingverhalten indi­ rekt proportional dazu verbessert. 63 Prozent des gesamten Detektors werden von dem aus Molybdän bestehenden, compton­ streuenden Körper eingenommen. Da ein Teil dieser Strahlung in den Detektor gestreut und dort nachgewiesen werden kann, trägt auch dieses Volumen zum Einfangquerschnitt des Detek­ tors bei.

Eine weitere, nicht dargestellte Ausführungsform der Erfin­ dung ist eine Detektoranordnung, bei der der einzelne Detek­ tor nur aus einem beidseits von einer Isolationsschicht 6 um­ gebenen Detektor 1 besteht (siehe die zentralen Schichten in Fig. 3). Eine solche Anordnung kann aus mehreren parallel zueinander angeordneten Detektorelementen bestehen, die wie­ derum vertikal oder in einem geeigneten schrägen Anstellwin­ kel α relativ zur Grundfläche 2 angeordnet sein können.

Eine vorteilhafte Verwendung erfindungsgemäßer Detektoranord­ nungen ergibt sich in der medizinischen Diagnostik und insbe­ sondere in der Computertomographie. Dort erlaubt das verbes­ serte Abklingverhalten des Meßsignals eine hohe Pulsfolge und damit einen schnellen Meßvorgang. Mit der Erfindung ist au­ ßerdem ein relativ kleines Raster von beispielsweise 260 µm im letzten beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, das ei­ ne hohe Ortsauflösung der einfallenden Strahlung erlaubt. Bisherige in der Computertomographie verwendete Detektorele­ mente besitzen ein Rastermaß von ca. 2 mm. Die hohe Nachweis­ genauigkeit bzw. der hohe Wirkungsgrad bei der Umwandlung der Strahlung reduziert die Strahlungsbelastung des Patienten beim Einsatz der Erfindung in einer medizinischen Durchleuch­ tungsvorrichtung.

Claims (11)

1. Anordnung von Detektoren für hochenergetische Strahlung

• - bei der jeder Detektor (1) einen plättchenförmigen Halbleiterkörper aus einem direktkonvertierenden Halbleitermaterial und je eine Elektrodenschicht auf zwei einander gegenüberliegenden Hauptoberflächen des Halbleiterkörpers aufweist
• - bei der zumindest zwei Detektoren nebeneinander auf einer annähernd vertikal zum Strahlungseinfall ausgerichteten Fläche (2) angeordnet sind
• - bei der die Hauptoberflächen der Detektoren in einem Winkel α gegen die genannte Fläche angestellt sind, der deutlich größer als Null ist und maximal 90° beträgt
• - bei der in Nachbarschaft eines jeden Detektors (1) ein comptonstreuender Körper (7) so angeordnet ist, daß im Körper (7) durch Strahlungsabsorption erzeugte Compton­ strahlung (5) zumindest teilweise in den Detektor gestreut wird, wobei der Körper so ausgewählt ist, daß der Wirkungsquerschnitt für Comptonstrahlung die Empfindlichkeit des Detektors erhöht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der für den Anstellwinkel α gilt: 90° α 30°.

3. Anordnung nach Anspruch 1, bei der für den Anstellwinkel α gilt: 90° α 60°.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der jeder Detektor (1) zwei plättchenförmige Halbleiterkörper umfaßt, die paarweise V-förmig so zueinander angeordnet sind, daß sich das V zur Strahlungseinfallsseite hin öffnet und die im Halbleiterkörper erzeugte Comptonstrahlung (5) zum Teil in die V-förmige Anordnung zurückgestreut werden kann.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die comptonstreuenden Körper (7) beiderseits eines jeden Detektors (1) parallel zu den Hauptoberflächen angeordnet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, bei der die Körper (7) annähernd die gleiche Grundfläche wie die Detektoren (1) aufweisen und von den Elektrodenschichten nur durch eine dazwischen angeordnete Isolatorschicht (6) getrennt sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6, bei der das Material der comptonstreuender Körper (7) Mo umfaßt.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die einzelnen Detektoren (1) durch Trennsepten (3) aus strahlungsabsorbierendem Material getrennt sind.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der das strahlungsabsorbierende Material der Trennsepten (3) Ta umfaßt.

10. Anordnung nach Anspruch 9, bei der das Halbleitermaterial der Detektoren (1) CdTe, GaAs oder CuIn(Ga)Se₂(S₂) umfaßt.

11. Verwendung der Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche in Geräten der medizinischen Diagnostik.