SE519875C2 - Scintillatorbaserad metod och detektor med två-dimensionell matris av detektorelement - Google Patents

Description

70 75 20 25 30 35 519 875 _ 2 _ eller ökning av anordningens upplösning resulterar snabbt i mycket komplexa och dyra apparater.

Dessutom är rumsupplösningen begränsad beroende på att den infallande strålningens strålknippe är divergent, och att scintillatorn måste vara tillräckligt tjock för att absor- bera en väsentlig del av den inkommande strålningen. Foto- nerna i ett visst strålknippe av strålningen kan absorberas i olika scintillatorsegment (om segmenten är små) och såle- des göra den erhållna bilden oskarp.

Vidare utsändes scintillatorljuset isotropiskt och belyser en stor yta av fotodetektorn, och därför reduceras rumsupp- lösningen.

För övrigt är fotodetektorer känsliga för direkt bestrål- ning med infallande röntgenstrålar, och därför måste man vidta åtgärder för att förhindra att den infallande strål- ningen när fotodetektorerna.

Uppfinningen i samandrag Ett syfte med föreliggande uppfinning är således att åstad- komma en scintillatorbaserad apparat och -metod för detek- tering av joniserande strålning, särskilt röntgenstrålar, som åstadkommer höga signal/brusförhållanden och hög rums- upplösning.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en sådan detekteringsapparat och -metod, som sörjer för hög känslighet och således kan arbeta vid mycket låga röntgen- strålflöden. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkom- ma en sådan detekteringsapparat och -metod, i vilken detek- teringselementen är arrangerade så att de inte utsätts för direkt bestrålning av den joniserande strålningen. 70 15 20 25 30 35 ...- . fu. ,. -«:, Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en sådan detekteringsapparat och -metod, i vilken det isotro- piskt utsända ljuset kollimeras för att belysa en mindre area av detektorarrangemanget, varigenom rumsupplösningen förbättras. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkom- ma en sådan detekteringsapparat och -metod, som är effek- tiv, snabb, noggrann, tillförlitlig och billig.

Enligt föreliggande uppfinning uppnås dessa syften jämte andra genom apparaterna och metoderna, som anges i patent- kraven.

Genom att detektera ljus från ett scintillerande material i en riktning som är väsentligen vinkelrät mot den inkommande strålningens riktning uppnår man flera fördelar. Sådan geometri ger mycket hög detekteringsverkningsgrad, eftersom absorptionsdjupet kan göras stort så att huvuddelen av den inkommande strålningen absorberas. Förbättrad rumsupplös- ning erhålls eftersom den vinkelräta riktningen är paral- laxfri. Ljusuppsamlingen och rumsupplösningen i detektor- geometrin enligt uppfinningen är förbättrad, eftersom av- ståndet mellan området för absorption/växelverkan och de- tekteringselementen kan göras mycket kort.

Detektorn kan göras tunn (fràn nedre till övre delen), vilket medger stapling av ett flertal detektorer för att åstadkomma en flerlinjig detektorkonfiguration.

Genom att anordna ett flertal detekteringselement i en riktning, som är vinkelrät mot den infallande strålningens strålknippes riktning, kan man utföra endimensionell av- bildning, och genom att anordna ett flertal detekterings- element i den infallande strålningens riktning är det möj- ligt att utföra mätningar med energiupplösning. 70 15 20 25 30 35 -w H. ø . H u H .. . H,- | -» .. x v. n Q n. u .u . | -| f. =v « 1 , | , , _ :fl ; . . , , ~ . .. . . . . . v I ß -- « . . v . . = .

' I ~ - _.. =.

Ytterligare särdrag hos och fördelar med uppfinningen fram- går av den detaljerade beskrivningen nedan av föredragna utföringsformer av uppfinningen, som visas på ritningarna.

Kort beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning förstår man bättre med hjälp av den detaljerade beskrivningen nedan av utföringsformer av upp- l-4, strerande och inte begränsande för uppfinningen. finningen och ritningsfigurerna som endast är illu- Fig l visar schematiskt i sektionerad sidovy en scintilla- torbaserad detekteringsapparat enligt en första utförings- form av uppfinningen.

Fig 2 visar schematiskt detekteringsapparaten i fig 1 i en sektionerad vy uppifrån.

Fig 3 visar schematiskt, i en frontvy med avlägsnade kolli- matorpartier, en scintillatorbaserad detekteringsapparat enligt en andra utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig 4 visar schematiskt, i en frontvy med avlägsnade kolli- matorpartier, en scintillatorbaserad detekteringsapparat enligt en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Fig l och 2 visar schematiskt, i sektionerade vyer från sidan resp uppifrån, en scintillatorbaserad detekteringsap- parat enligt en första utföringsform av uppfinningen.

Detekteringsapparaten innefattar en scintillatoranordning 3, vars frontyta 3a är riktad mot ett plant strålknippe 5 av joniserande strålning, som skall mätas. Scintillatora- nordningen 3 kan innefatta en scintillerande fast substans, en scintillerande flytande substans tex flytande xenon eller argon, eller en scintillerande gas tex xenon eller argon. Företrädesvis är scintillatoranordningen 3 gjord av ett material som har relativt hög verkningsgrad för omvand- 10 15 20 25 30 35 519 875 ling av den infallande strålningen till optisk energi, relativt snabb avklingningskonstant och god optisk genom- synlighet. Cesiumjodid har visat sig vara ett bra scintil- latormaterial för detektering av röntgenstrålar och har hög omvandlingsverkningsgrad, en avklingningskonstant om 1 mikrosekund och ett brytningsindex om 1,8. Alternativt kan andra kända scintillerande material, tex NaI, BaF2 eller polmermaterial användas i scintillatoranordningen enligt föreliggande uppfinning. som har en En kollimator 7, avlàng ingång (eller alterna- tivt flera ingångar), genom vilken strålningens strålknippe 5 kan komma in, är anordnad framför scintillatoranordningen 3. Kollimatorn 7 är typiskt av bly eller volfram, och strålningsingången kan vara uppdelad i ett flertal ingångs- öppningar 9, som är anordnade utmed en linje (fig 2), men fakultativt finns det en enda avlàng öppningsspringa (visas ej i fig 1 och 2).

Vidare täcker ett ljusabsorberande skikt 11 scintillatorns 3 övre yta 3b. Alternativt är skiktet 11 ljusreflekterande.

Ett mönstrat gallerliknande och ljusabsorberande skikt 13 är anordnat på scintillatorns 3 bottenyta 3c, vilken bot- tenyta sålunda definierar en tvådimensionell matris av genomgående öppningar 15. Utrymmet i öppningarna kan vara fyllt med något lämplit transparent eller scintillerande material (tex samma material som i scintillatoranordningen 3). Under skitet 13 finns det ett ljusdetekteringsarrange- mang 16 för detektering av ljus. Arrangemanget 16 omfattar typiskt ett flertal ljusdetekteringselement 17, som är arrangerade i en tvådimensionell matris på ett substrat 19.

Arrangemanget 16 är inriktat i förhållande till skiktet 13 på sådant sätt, att resp öppningar 15 ligger ovanför resp ljusdetekterande element 17.

De ljusdetekterande elementen 17 kan vara fotodioder, fotokänsliga TFT-transistorer, fotodiodbaserade förstärka- 70 75 20 25 30 519 875 _6_ re, CCD-element eller andra fotonräknande eller ljusinteg- rerande detekteringselement.

Man skall vara medveten om att de ljusdetekterande elemen- ten 17 (liksom öppningarna 15) är arrangerade så att diver- gensen hos inkommande strålning kompenseras. Utlåsningsele- menten kan således vara arrangerade på ett solfjäderliknan- de sätt, varvid varje element är riktat mot den inkommande strålningens strålningskälla.

Det ljusdetekterande arrangemanget 16 är vidare anslutet till en signalbehandlingsanordning (visas ej) för erforder- lig och/eller önskad efterbehandling av insamlade signalda- ta. Företrädesvis är utläsningselementen 17 således separat anslutna till signalbehandlingskretsen medelst individuella signalledningar. En signalvisningsanordning (visas ej hel- ler) finns för att visa behandlade signaldata.

Detekteringsapparatens storlek kan variera enormt beroende på ifrågavarande tillämpning. I en detektoruppsàttning med stor area, som skulle användas för medicinska avbildnings- ändamål, kan en detektorelementmatris typiskt ha en bredd om upp till 50 cm och innefatta många tusen detektorele- ment. En uppsättning med liten area, som används för många tillämpningar, kan vara mindre än 1 mm bred.

Vid användning placeras detekteringsapparaten i fig 1 och 2 i banan för den strålning man önskar detektera. Strålknip- pen hos infallande strålning, som härrör direkt från det undersökta föremålet, färdas i en bana så att den passerar genom ingångsöppningarna 9 i kollimatorn 7 och kommer in i scintillatorn 3, under det att oönskad strålning, som sprids från det undersökta föremålet mot detekteringsanord- ningen, typiskt färdas med någon vinkel mot kollimatorns plan och är således ej i stånd att passera någon av öpp- ningarna 9. Strålningen är typiskt röntgenstrålning, men uppfinningen är användbar tillsammans med all slags jonise- rande strålning, som scintillatorn förmår omvandla till ljus. 10 15 20 25 30 35 1 u...

Växelverkan mellan den infallande strålningen och scintil- latormaterialet resulterar i att det alstras ljusfotoner, som typiskt sänds ut isotropiskt. Genom separationen mellan olika ljusdetekterande element 17 och arrangemanget med det gallerliknande ljusabsorberande skiktet 13, kommer ljus 25, som härrör från växelverkningsvolymen 23 som resultat av absorption av en viss strålningsfoton, huvudsakligen att detekteras av ett enda ljusdetekterande element l7a.

I typiska detektorer ligger den infallande strålningens energinivå i intervallet mellan ca 10 keV och 500 keV. I detta energiintervall gäller, att typisk växelverkan mellan den infallande strålningen och scintillatormaterialet inne- fattar fotoelektrisk absorption och comptonspridning. Båda dessa processer resulterar i att elektroner sänds ut från atomer i scintillatorn, som träffas av den infallande strå- len, och när dessa elektroner passerar genom scintillator- materialet omvandlas deras energi till synlig utstrålande ljusenergi.

Signalerna, som erhålls medelst de ljusdetekterande elemen- ten 17, efterbearbetas sedan och visas.

Genom att använda en tvärgående uppsättning (dvs parallellt med kollimatorn 7) ljusdetekterande element 17 åstadkommer man en detekteringsapparat, i vilken fotoner, som huvudsak- ligen härrör från växelverkan med i tvärled separerade är detekterba- partier av strålningens plana strålknippe 5, ra separat. Härigenom kan man utföra endimensionell avbild- ning. Genom att gruppera ljusdetekterande element och åstadkomma ett enda uppmätt värde för var och en av dessa grupper, kan man vidare erhålla ökad signalnivå och käns- lighet.

Djupet i scintillatoranordningen, där det sker en växelver- kan mellan en strålningsfoton och det scintillerande mate- rialet, styrs statistiskt genom absorptionstakten för rönt- 70 75 20 25 30 35 519 875 genstrålar i det använda materialet. Röntgenstrålar med hög energi har allmänt större genomträngningsdjup än röntgen- strålar med lägre energi. Genom att flera detekteringsele- ment är anordnade i strålningens strålknippe 5, åstadkommer således den föreliggande scintillatorbaserade detekterings- apparaten detektering med energiupplösning av joniserande strålning.

Genom detektering av scintillationer i en riktning väsent- ligen vinkelrät mot den infallande strålningens strålknip- pes 5 riktning erhåller man ett antal ytterligare fördelar.

För det första kan absorptionsdjupet göras stort för att en huvuddel av den inkommande strålningen skall absorberas, vilket ger mycket hög detekteringsverkningsgrad_ För det andra erhålls förbättrad rumsupplösning eftersom den vin- kelräta detekteringen är parallaxfri. För det tredje för- bättras ljusuppsamlingen i detektorgeometrin enligt uppfin- ningen, eftersom avstånden mellan området absorp- tion/växelverkan och de detekterande elementen kan göras mycket kort. Vidare gäller, att genom att använda ett scin- tillatormaterial som har relativt hög absorptionskoeffici- (i den infallande strål- ent, kan detektorn göras kortare ningens riktning) än en motsvarande på gaser baserad detek- tor, varigenom detektorn är lättare att rikta in.

Typiskt kan man använda en detektorlängd av storleksord- ningen millimeter. Dessutom kan detektorn göras mycket tunn (från nederdelen till överdelen), vilket möjliggör stapling av ett flertal detektorer för att åstadkomma en flerlinjig detektorkonfiguration. Typiskt kan man använda en scintil- lator som är så tunn som 10 um. Slutligen ger detekterings- apparaten i fig l och 2 god kollimeringförmåga för strål- ningens strålknippe 5, varigenom avbildningar innehåller mycket små signaler från spridd strålning inuti detektorn.

Sålunda kan man uppnå ökat signal/brusförhållande i de detekterade avbildningarna. 70 15 20 25 30 35 > r . = ,. .. , , , ,_,, »f 1- . v. a i u» 1 u ~ av nu .. n s , a , . . ,« v- v := | f=-, c «, n n - : ; - 1 f : . » a . ~ -| :I -.» Q Med hänvisning till fig 3, som schematiskt visar en frontvy av en scintillatorbaserad detekteringsapparat, kommer nu en andra utföringsform av föreliggande uppfinning att beskri- VaS.

Denna utföringsform skiljer sig från den föregående utfö- ringsformen i utformningen av scintillatoranordningen 3 och i att det gallerliknande ljusabsorberande skiktet 13 sak- nas. Vidare har kollimatorn 7 en enda avlång ingångsöpp- ningsspringa i ställer för flera öppningar. Notera att detekteringsapparaten i fig 3 i illustrativt syfte visas med kollimatorpartier bortskurna för att frilägga det inre av apparaten. Kollimatorns 7 strålningsingång har likformig bredd utmed springan.

Scintillatoranordningen innefattar ett flertal scintillato- relement 31, som är arrangerade i en uppsättning och fri- lagda för infallande strålning. Varje scintillatorelement är optiskt kopplat till ett resp ljusdetekteringselement l7 hos ljusdetekteringsarrangemanget 16.

Scintillatorelementen 31 bildar typiskt en MXN eller Mxl matris men kan alteranativt ha varje form som är lämplig för användningen av en viss apparat. Scintillatorelementen har typiskt parallellepipedisk form och kan som, exempel men inte som begränsning, ha tvärsnittsdimensioner om 0,01- 10 mm x 0,0l-lO mm och djupet O,l-lOO mm. Scintillatorupp- sättningen kan bildas genom att man skär eller tärnar ele- menten från ett block av scintillatormaterial, eller alter- nativt kan elementen "odlas" individuellt som nålar eller stänger tex genom förångning eller andra kända tekniker, tex katodförstoftning eller kemisk ångutfällning. Såsom visas i fig 3 är scintillatorelementens 31 orientering sådan, att varje element 31 sträcker sig i en riktning som är väsentligen vinkelrät mot strålningen som kommer in genom kollimatorn 7, vilket är i skarp kontrast mot kända scintillatorbaserade arrangemang. 10 75 20 25 30 35 > h.. 519 875 _ 10 _ Vidare kan mellanrumsbarriärer 33 vara anordnade mellan scintillatorelementen 31 för att separera varje scintilla- torelement från angränsande element. Mellanrumsbarriärerna 33 innefattar ett material som effektivt absorberar ljus, varigenom ljus väsentligen hindras från att passera mellan scintillatorelementen. En sådan ljusabsorberande barriär är särskilt viktig i anordningar med stor area för att säker- ställa god rumsupplösning, dvs bestämning av den plats på uppsättningen där den infallande strålningens strålknippe träffar.

Optiskt reflekterande skikt (visas ej) kan fakultativt vara anordnade mellan de angränsande ytorna på mellanrumsbarriä- rerna 33 och scintillatorelementen 31. Sådana optiskt re- flekterande skikt är till för att isolera scintillatorel- menten från varandra genom att inom ett scintillatorelement stänga inne synligt ljus 25, som alstras genom absorption av infallande strålning i ett område 23 i elementet. Sådant ljus kommer således att träffa ett enda l7a av de ljusde- tekterande elementen l7 i ljusdetekteringsarrangemanget 16.

Ytterligare detaljer om scintillatorbaserade arrangemang återfinns tex i vår anhängiga svenska patentansökan nr 0000388-9 med titeln "Detektor och metod för detektering av joniserande strålning", som ingavs den 8 februari 2000, samt i där angivna referenser, som allt införs här som referens.

Med hänvisning till fig 4, som schematiskt visar en frontvy av en scintillatorbaserad detekteringsapparat, kommer nu en tredje utföringsform av föreliggande uppfinning att beskri- VaS .

Denna utföringsform skiljer sig från den föregående utfö- ringsformerna endast med avseende på ljusdetekteringsarran- gemangets struktur och funktion. Här är en fotokatod 41 anordnad intill scintillatorn 3, som är anordnad på sådant sätt att den frigör fotoelektroner i beroende av ljusfoto- 70 15 20 25 30 35 519 875 _11.. nerna som träffar den. Katoden skall vara tunn så att den är i stånd att frigöra elektroner från den yta, som ligger mittemot ytan som träffas av fotonerna (tex sådana som indikeras med 25).

Det finns ett elektronlavinförstärkararrangemang intill fotokatoden 41, som företrädesvis har två elektroder, en gallerliknande lavinkatod 43 och en lavinanod 45, som är avpassat för att fånga upp fotoelektroner som frigörs från fotokatoden, och kraftigt lavinförstärka dessa. Ljusdetek- teringsarrangemangets geometri och förstärkningsmaterial samt de potentialer vid vilka fotokatoden och lavinelektro- derna hålls, väljs på sådant sätt, att man erhåller lämplig förstärkning. I illustrerande syfte indikeras elektriska fältlinjer mellan ett enda av utlåsningselementen 45a och fotokatoden 41 schematiskt i fig 4 med hänvisningssiffran 46.

Företrädesvis finns det mellan elektroderna en sluten kam- mare 47 innehållande en gas, som är lämpad för elektronla- vinförstärkning. Ett sådant lämpligt förstärkningsmedium är exempelvis argon, C02, etan och blandningar av argon och isobutan. Alternativt används en flytande eller fast elek- tronförstärkningssubstans_ Ett dielektrikum 49 kan vara anordnat mellan lavinkatoden 43 och lavinanoden 45. Detta kan vara en gas eller ett fast substrat som uppbär katoden 43 och anoden 45. De påförda spänningarna alstrar sålunda ett kraftigt elektrisk fält i en uppsättning eller en ma- tris av lavinförstärkningsområden 5l. Lavinområdena 51 bildas i ett område mellan och kring lavinkatodens 43 kan- ter, som är vända mot varandra, och mellan lavinkatoden 43 och lavinanoden 45.

Vidare omfattar ljusdetekteringsarrangemanget ett utläs- ningsarrangemang innefattande ett flertal utläsningsele- ment, som är anordnade i en uppsättning eller en matris och är elektriskt isolerade från varandra, varvid utläsningsar- rangemanget är avpassat för att detektera pulser, som indu- 10 15 20 25 30 35 519 875 _l2_ ceras av lavinelektronerna och/eller motsvarande alstrade joner. Företrädesvis är lavinelektroden mönstrad och utgör utläsningsarrangemanget, men det kan även finnas ett sepa- rat utläsningsarrangemang. Utläsningselementen 45 är före- trädesvis individuellt anslutna till en signalbearbetnings- anordning (visas ej) för erforderlig och/eller önskvärd efterbearbetning av insamlade signaldata. En signalvis- ningsenhet (visas ej) finns slutligen för att visa bearbe- tade signaldata.

Företrädesvis är scintillatorns 3 scintillatorelement 31, lavinområden 51 och anod/utläsningselement inriktade i förhållande till varandra och ligger ovanpå varandra. Ljus 25, som sänds ut i ett område 23 i ett enda scintillatore- lement 3la, kommer således att färdas mot fotokatoden 41, träffa denna och förorsaka att elektroner, s.k. fotoelek- troner, sänds ut från fotokatodens baksida. Sådana frigjor- da elektroner vandrar sedan mot lavinkatoden och accelere- ras (som schematiskt indikeras med pilen 53) beroende på det kraftiga elektriska fältet mellan lavinkatoden 43 och lavinanoden 45. Sådana accelererade elektroner växelverkar med andra material (tex atomer, molekyler etc) inuti ett enda 5la av lavinområdena 51 och orsakar att det alstras elektron/jonpar. Dessa alstrade elektroner accelereras likaledes i fältet och växelverkar ånyo med ny materia, vilket orsakar att det alstras ytterligare elektron/jonpar.

Denna elektronlavinförstärkningsprocess fortsätter under elektronernas färd mot det enda 45a av utläsningselementen 45. På detta sätt kan man utföra detektering med hög rums- upplösning och hög känslighet.

Ytterligare hänvisning till scintillatorbaserade och gas- formiga elektronlavinförstärkningsdetektorer görs generellt till vår ovannämnda svenska patentansökan.

Det är uppenbart att uppfinningen kan varieras på många sätt. Sådana variationer skall inte anses som avvikelser från uppfinningens ram. Alla sådana modifieringar, som är 4. f" . 1 .. u q ., . n.. . å. -. . n; u 1 u. . «. u . || v. ,~ v - f u . . V . .. 1 ,. I ~ .- - 1 I . o 1 . a. . . . . . _ _ 1 . , . u. . m, .H .- ._13_ uppenbara för en fackman, är avsedda att inkluderas inom ramen för patentkraven.

Claims (15)

70 75 20 25 30 35 519 875 _14.. Patentkrav

1. l. Apparat för detektering av joniserande strålning inne- fattande: - ett scintillerande material (3), som är lämpat för att utsända ljus i beroende av bestrålning av strålning; - en strålningsingång (9) som är arrangerad på sådant sätt att ett strålknippe (5) av strålning kan komma in i det scintillerande materialet; och - ett ljusdetekteringsarrangemang (16) för detektering av ljus, som sänds ut av det scintillerande materialet; kännetecknad av, - att det ljusdetekterande arrangemanget är orienterat med avseende på strålningsingången på sådant sätt, att ljus (25) är detekterbart, som sänds ut av det scintillerande materialet i en riktning väsentligen vinkelrät mot rikt- ningen, i vilken strålknippet kommer in i det scintille- rande materialet; - att ett gallerliknande ljusabsorberande skikt (13) är anordnat mellan det scintillerande materialet och ljusde- tekteringsarrangemanget, varvid det gallerliknande ljus- absorberande skiktet (13) innefattar ett flertal ljusge- nomsläppliga öppningar (l5); och - att det ljusdetekterande arrangemanget innefattar ett flertal ljusdetekterande element (l7), som är arrangerade i en tvådimensionell matris, och som vardera är avpassat för individuell detektering av ljus oberoende av de övri- ga elementen, varvid det gallerliknande ljusabsorberande skiktet är in- riktat i förhållande till det ljusdetekterande arrangemang- et på sådant sätt, att resp ljusgenomsläppliga öppningar (15) ligger över resp ljusdetekterande element (17).

2. Apparat enligt kravet l, varvid strålningsingången (9) är anordnad på sådant sätt att ett plant strålknippe (5) I scintillerande materialet, och det ljus- FT kan komma in i de detekterande arrangemanget är anordnat på sådant sätt, att ljus, som härrör från absorption medelst på tvären separe- 70 75 20 25 30 35 u» .- 519 875 _l5_ rade delar av det plana strålknippet, är separat detekter- bart.

3. Apparat enligt kravet l eller 2, varvid det ljusdetekte- rande arrangemanget är sådant, att ljus som härrör från absorption av strålknippet vid olika positioner längsmed strålknippet, är separat detekterbart.

4. Apparat enligt något av kraven l-3, varvid det ljusde- tekterande arrangemanget är anordnat vid en forsta yta (3c) på det scintillerande materialet, och varvid ett ljusabsor- berande skikt (ll) är anordnat vid en mitt emot belägen yta (3b) på det scintillerande materialet.

5. Apparat enligt något av kraven 1-3, varvid det ljusde- tekterande materialet är anordnat vid en första yta (3c) på det scintillerande materialet, och varvid ett ljusreflekte- rande skikt (ll) är anordnat vid en mitt emot belägen yta (3b) på det scintillerande materialet.

6. Apparat enligt något av kraven l-5, varvid de ljusdetek- terande elementen är fotodioder, fotokänsliga TFT-transi- storer, fotodiodbaserade förstärkare eller CCD-element.

7. Apparat enligt något av kraven l-6, varvid det ljusde- tekterande arrangemanget (16) innefattar ett arrangemang med fotokatodlavinförstärkning_

8. Apparat enligt kravet 7, varvid arrangemanget med foto- katodlavinforstärkning innefattar: - en fotokatod (41) som är lämpad för att frigöra fotoelek- troner i beroende av ljus, som sänds ut i det scintille- rande materialet och sedan träffar fotokatoden; (43, 45, 47, 49, 51), lämpad för att lavinförstärka nämnda fotoelektroner; och - en elektronlavinförstärkare som är - ett utläsningsarrangemang (45) som är lämpat för att detektera nämnda lavinförstärkta elektroner. 70 75 20 25 30 35 519 875 _l6_

9. Apparat enligt kravet 8, varvid elektronlavinförstärka- ren innefattar en uppsättning lavinförstärkningsvolymer (51), som är fyllda med ett lavinförstärkningsmedium.

10. Apparat enligt kravet 9, varvid de enskilda lavinför- stärkningsvolymerna (51) är åtskilda från varandra medelst ett dielektrikum (49).

11. Apparat enligt något av kraven 7-10, varvid arrange- manget med fotokatodlavinförstärkning innefattar en elek- tronpermeabel lavinkatod (43) och en lavinanod (45).

12. Metod för detektering av joniserande strålning i en strålningsdetektor, vilken innefattar ett scintillerande material (3), en strålningsingång (9) och ett ljusdetekte- rande arrangemang (16), vilket innefattar ett flertal ät- skilda ljusdetekterande element (17) som är anordnade i en uppsättning, kännetecknad av stegen: - ett stràlknippe av strålning bringas komma in genom strålningsingàngen och in i det scintillerande materialet varvid det scintillerande materialet sänder ut ljus som reaktion på den inkommande strålningen; och - medelst ett flertal åtskilda ljusdetekterande element (17) detekteras ljus, vilket sänds ut i det scintilleran- de materialet i en riktning, som är väsentligen vinkelrät mot den riktning i vilken nämnda stràlknippe bringas kom- ma in i det scintillerande materialet; varvid ljus, som härrör från en växelverkansvolym (23) som resultat av absorption av en viss stràlningsfoton (21), passerar genom en enda av ett flertal ljusgenomsläppliga öppningar (15), som finns i ett gallerliknande absorberande skikt (13) vilket är anordnat mellan det scintillerande materialet och det ljusdetekterande arrangemanget, och detta ljus detekteras huvudsakligen av ett enda (l7a) av ett flertal åtskilda ljusdetekterande element.

13. Metod enligt kravet 12, varvid ett plant stràlknippe (5) bringas komma in genom strålningsingàngen och in i det 10 75 :nu 519 875 _l7_ scintillerande materialet, och varvid ljus, som härrör från absorption medelst på tvären separerade delar av det plana strålknippet, är separat detekterbart.

14. Metod enligt kravet 12 eller 13, varvid ljus, som här- rör från absorption av stràlknippet vid olika platser utmed strålknippet, är separat detekterbart.

15. Metod enligt något av kraven 12-14, varvid ljus, som sänds ut i det scintillerande materialet detekteras genom att: - medelst en fotokatod (41) som utsänds i det scintillerande mate- frigors fotoelektroner i bero- ende av det ljus, rialet; - nämnda fotoelektroner lavinförstärks medelst en elektron- (43, 45, 47, 49, 51); - nämnda lavinforstärkta elektroner detekteras medelst ett lavinforstärkare utläsningsarrangemang (45).