Детектор рентгеновского излучения со счетом фотонов - RU2015126867A

1. Блок детектора рентгеновского излучения со счетом фотонов, содержащий:

полупроводниковый элемент счета фотонов для генерирования электронно-дырочных пар в ответ на падающие рентгеновские фотоны;

катодный электрод, расположенный на первой стороне упомянутого полупроводникового элемента, обращенной к возбужденному рентгеновскому излучению, причем упомянутый катодный электрод содержит два встречно-гребенчатых катодных элемента;

пикселизированный анодный электрод, расположенный на второй стороне упомянутого полупроводникового элемента, противоположной упомянутой первой стороне, причем упомянутый пикселизированный анодный электрод выполнен с возможностью присоединения к блоку считывания для считывания электрических сигналов от упомянутого пикселизированного анодного электрода,

причем упомянутый блок детектора рентгеновского излучения со счетом фотонов выполнен с возможностью дрейфа носителей заряда от упомянутого катодного электрода к упомянутому анодному электроду в ответ на приложенное напряжение смещения между упомянутым анодным электродом и упомянутым катодным электродом и с возможностью временной инжекции носителей заряда между упомянутыми катодными элементами в ответ на временно прикладываемое напряжение инжекции между упомянутыми катодными элементами.

2. Блок детектора рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 1, в котором каждый из упомянутых встречно-гребенчатых катодных элементов содержит множество параллельных электродных полосок, причем электродные полоски упомянутых встречно-гребенчатых катодных элементов расположены параллельно, чередуясь друг с другом.

3. Блок детектора рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 2, в котором упомянутые электродные полоски содержат острые кончики, расположенные вдоль упомянутых электродных полосок, в частности расположенные вдоль упомянутых электродных полосок с регулярными интервалами.

4. Блок детектора рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 3, в котором упомянутые кончики смежных электродных полосок расположены напротив друг друга.

5. Детектор рентгеновского излучения со счетом фотонов, содержащий:

блок детектора рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 1;

источник электропитания для приложения напряжения смещения между упомянутым катодным электродом и упомянутым анодным электродом и для временного приложения напряжения инжекции между упомянутыми катодными элементами; и

блок считывания для считывания электрических сигналов от упомянутого пикселизированного анодного электрода.

6. Детектор рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 5, в котором упомянутый источник электропитания выполнен с возможностью временного приложения прерывистых импульсов напряжения или непрерывных волновых сигналов напряжения между упомянутыми катодными элементами.

7. Детектор рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 5, дополнительно содержащий блок управления для управления приложением временно прикладываемого напряжения инжекции упомянутым источником электропитания, в частности, для управления длительностью импульса, формой, коэффициентом заполнения, частотой повторов и/или амплитудой напряжения прерывистых импульсов напряжения, прикладываемых в качестве напряжения инжекции.

8. Детектор рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 6, в котором упомянутый блок управления выполнен с возможностью управления длительностью импульса, формой, коэффициентом заполнения, частотой повторов и/или амплитудой напряжения временно прикладываемого напряжения инжекции на основе времяпролетных измерений времени дрейфа электронов, движущихся от упомянутого катодного электрода к упомянутому анодному электроду.

9. Детектор рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 6, в котором упомянутый блок управления выполнен с возможностью управления упомянутым источником электропитания и упомянутым блоком считывания для синхронизации приложения временно прикладываемого напряжения инжекции упомянутым источником электропитания и считывания электрического сигнала от упомянутого пикселизированного анодного электрода при отключении этого блока считывания во время приложения временно прикладываемого напряжения инжекции.

10. Детектор рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 5, в котором упомянутый источник электропитания содержит

индукционный блок, содержащий первичную катушку, подключенную между упомянутыми двумя встречно-гребенчатыми катодными элементами, и вторичную катушку;

источник напряжения постоянного тока для приложения упомянутого напряжения смещения к упомянутой первичной катушке; и

источник тока для временного приложения прерывистых сигналов тока, в частности, импульсов тока к упомянутой вторичной катушке для генерирования упомянутого временно прикладываемого напряжения инжекции на упомянутой первичной катушке.

11. Детектор рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 5, в котором упомянутый источник электропитания выполнен с возможностью временного приложения упомянутого напряжения инжекции с чередующейся полярностью между упомянутыми катодными элементами.

12. Детектор рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 5, в котором упомянутый источник электропитания выполнен с возможностью приложения напряжения инжекции через заданное максимальное время.

13. Детектор рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 5,

в котором упомянутый катодный электрод содержит множество катодных элементов, причем два катодных элемента являются соответственно встречно-гребенчатыми, и

в котором упомянутый источник электропитания выполнен с возможностью выборочного временного приложения напряжения инжекции к парам встречно-гребенчатых катодных элементов.

14. Детектор рентгеновского излучения со счетом фотонов по п. 5, в котором упомянутый блок считывания выполнен с возможностью коррекции считываемых электрических сигналов в зависимости от параметров временно прикладываемого напряжения инжекции, в частности, в зависимости от привязки по времени и продолжительности временно прикладываемого напряжения инжекции.

15. Способ обнаружения рентгеновского излучения со счетом фотонов, содержащий:

подвергание блока детектора рентгеновского излучения со счетом фотонов воздействию падающего рентгеновского излучения, приводящего к генерированию электронно-дырочных пар в ответ на падающие рентгеновские фотоны, причем упомянутый блок детектора рентгеновского излучения со счетом фотонов содержит

полупроводниковый элемент счета фотонов для генерирования электронно-дырочных пар в ответ на падающие рентгеновские фотоны,

катодный электрод, расположенный на первой стороне упомянутого полупроводникового элемента, обращенной к возбужденному рентгеновскому излучению, причем упомянутый катодный электрод содержит два встречно-гребенчатых катодных элемента, и

пикселизированный анодный электрод, расположенный на второй стороне упомянутого полупроводникового элемента, противоположной упомянутой первой стороне;

приложение напряжения смещения между упомянутым катодным электродом и упомянутым анодным электродом;

временное приложение напряжения инжекции между упомянутыми катодными элементами и

считывание электрических сигналов от упомянутого пикселизированного анодного электрода.