Octrooiraad
@ATerinzagelegging © 7900176 Nederland
@
NL
©
Werkwijze voor het detecteren en localiseren van straling en inrichting voor het toepassen van deze werkwijze.
©
Int.CI3.: G01T1/161, G01T1/1 64, G01T1/28, H 0 1 J 3 1 / 5 0 / / A 6 1 B6/00.
©
Aanvrager: Anvar - Agence Nationale de Valorisation de la Recherche' te Neuilly-sur-Seine, Frankrijk.
@
Gem.: Ir. H.M. Urbanus c.s. Vereenigde Octrooibureaux Nieuwe Parklaan 107 2587 BP 's-Gravenhage.
Aanvrage Nr. 79001 76. Ingediend 9 januari 1979.
© ©
Ter inzage gelegd 11 juli 1 9 8 0 .
De aan dit blad gehechte stukken zijn een afdruk van de oorspronkelijk ingediende beschrijving met conclusie(s) en eventuele tekening(en).
VO
6712
Agence N a t i o n a l e de V a l o r i s a t i o n Neuilly sur Seine, Frankrijk. Merkwijze voor het en i n r i c h t i n g voor De en
5
der
een
zachte
dit
laatste
van
heeft
Recherche
neutrale
betrekking
straling
gammastraling
evenwel
(Anvar
j :
niet
in
en
en
op h e t meer
detecteren'
in-het
röntgenstraling,
beperkende
zin
, :
bijzon-
waarbij
dient
te
worden
opgevat. Er z i j n ke
bestemd
en het tingen 10
zijn
zijn
op
bepalen
dat
of
reeds voor
verschaffen
Ï J in e e r
WCTCIR vivo
een
van
talrijke
het
van
grote in
het de
en
beeld.
schaal
toegepast
op m e d i s c h
bijzonder verdeling
waarbij
voor
men v o o r
bevredigende
20
welke
een
welke
nen,
wat
doch met
detector
oppervlakken
25
prijs
niet
zoals
een
kan
van
in
een
79 0 0 17 3
\
dat
door
een
werkwijze straling,
toepassingen
bereiken
en
bij
een
de
gasdetecto-
tellers,of
welke bij
oogmerk
uitvinding men m e t
bij
een
leun-'
benaderen,
k a n men
een
een
ener-
vaste-toestandsdetectoren
volgens
voorziet
werkwijze neutrale
garanastral ing
3 0
\
is,
verkrijgt,
betreft, dit
in
element,
neutrale
op p r o p o r t i o n e l e
Alleen
het
een
in
medische
kan
voor
emitteert.
voorzien
resolutie
gebied,
van
element
van
inrich-
grote
toelaatbare
vaste-fcoestandsscintillatoi?
gammakamera.
invallende
zachte
te
aantal
men n i e t
bereiken
Daartoe zonder
groot
realiseren,
een
localiseren
energieresolutie de
een orgaan
bf
beoogt
zijn^gebaseerd
scintillatietellers.
in
Deze
gebruikt
röntgenstraling
ruimtelijke
gieresolutie, ren,
het
is,
worden
wel-
stralingsbronnen
zichtbaar
opgewekte
inrichting
van
bekend,
een
De u i t v i n d i n g 15
inrichtingen
localiseren
radio-isotoop
fluorescentie
O
la
detecteren en l o c a l i s eren van s t r a l i n g h e t t o e p a s s e n van deze werkwijze.
inrichting
localiseren
de
en
de
voor
uitvinding het
straling,
meer
detecteren meer
röntgpns t r a l i n g ,
in
in
en
het
waarbij
het
bij-
localiseren bijzonder foto-elek-
.tronen w o r d e n
gevormd
d o o r d a t de i n v a l l e n d e
atomen beïnvloedt, welke nen met b e h u l p van
in een v a t
straling
aanwezig zijn,
een e l e k t r i s c h v e l d n a a r een
gas-
elektro-
ruimte
w o r d e n o v e r g e d r a g e n , w e l k aan een e l e k t r i s c h v e l d
is
derworpen, waarvan
excita-
de -waarde v o l d o e n d e
tie van g a s a t o m e n f o t o n e n
te v e r s c h a f f e n en w a a r b i j
a t o m e n in d e g e d e s e x c i t e e r d e waarbij
is om d o o r
toestand w o r d e n
on-
deze
teruggebracht,
de f o t o n e n v i a een t r a n s p a r a n t v e n s t e r w o r d e n
op-
g e v a n g e n op een laag v a n m a t e r i a a l , dat de f o t o n e n
in
scintillaties
UV-
spectrum
in het d i c h t b i j g e l e g e n of z i c h t b a r e
omzet, en w a a r b i j het z w a a r t e p u n t
v a n de
scintil-
l a t i e s op de laag w o r d t g e l o c a l i s e e r d , b i j v o o r b e e l d middel van
een f o t o v e r m e n i g v u l d i g e r
of e e n
door
ionisatiedetec-
tor. De u i t v i n d i n g voor
het
detecteren
vóór
een
collimator,
omvat) van
is
voorzien
die
van
met
de
en w e l k v a t
wekken
van
naar
een
over
te
een
een
dragen.
het
algemeen
een
elektrisch
secundaire
is
inrichting het
algemeen
ingangsopeningen
vat,
dat
invallende
veld, te
voorzien
aanwezig
dat
samenwerkt
maken
de o o r s p r o n g v a n
7 9 0 0 17 6
in het door
zijn,
deze
genoemde
voor
het
op-
gevormd, vat
in
opwekken
voldoende
algemeen
deze
het
elektronen
excitatie
passeren
organen,
is
om
i-n h e t
van
van de
ver-
gasatomen,
atomen
kunnen
een
welke
secundaire
localiseerorgarieri
de
voor
in
de
ge-
teruggebracht.
fotonen de
het
waarbij
worden
met
in
door
foto-elektronen
f o t o n e n worden
de w a a r d e
en w e l
ster,
teneinde
is
straling
elektroden
elektroden
vormen,
toestand
van
wordt
waarvan
De s e c u n d a i r e
Deze
veld
straling
sectindaire
door
ultraviolet, vat
voorzien
Deze .ruimte
begrensd
desexciteerde
seren.
een (in
van
luchtdicht
invallende
waarin
fotonen
in het
welke
netwerk
dat v o o r
elektrisch
ruimte,
wijderde
een
in
is, in welk' v a t - z i c h e e n gas bevindt,' dat
samenwerking levert,
voorts
en l o c a l i s e r e n ,
een i n g a n g s v e n s t e r ,
transparant
die
voorziet
uitgangsven-
het
fotonen
bestaan
mogelijk te
uit
localieen
laag
.van m a t e r i a a l , dichtbij
dat
gelegen
fotonen
omzet
ultraviolette
fotovernenigvulrtigers,
welke
werk
zijn
tegenover
de
laag
v u l d i g e r s samenwerken keten,
die
met
bijvoorbeeld
s c int; i l l a t i e s
in
of
zichtbare
volgens
een
opgesteld,
een
wordt
regelmatig
of
bedreven
het
spectrum,
welke
analoge
in
net-
fotovermenig-
numerieke
door
en
een
reken-
micro-
processor. Voor dan
2 0 IceV,
gammastralingsenergieën,
is
de
oorzaakt
door het
sorberen
van
de
primaire
gammastraling, te
Men v e r k x ^ i j g t re
momentane
bij
het
deze
signaal
passeren
waarin
de
ionisatie-elektronen
de
diepte
van
het
- •' Dit
waarin
de
mige
bron
is
van
dit
kaïnera' s , w a a r b i j neutronen
gas
emissie
primaire
welke ten
van
zich
ruimte,
tijd
tussen
die
door
neutrale
straling
•
- --"• •
dié
•
toepassingen,
straling bij
van de met
optreedt
de
De
primai-
derhalve
voor
van bronnen
gevolge de
de
stimuleerde
7 9 0 0 17 8
helium
tot
het
3i
een
z.g.
puntvor"pinhole"-
gammastraling
behulp
of
van
kristallen
van
txissen
andere
dat
veld.
bijzonder de h o g e
langzame
neutronen,
zich, -zoals
van
worden
van
dat
eenvoudig
de p r i m a i r e
scintillatie
In
energie
neutronerxabsorptie
tijd
van
verschijnsel
elektrische
scintillatie
door
neutrale
doet
de
geeft
•:- •
belang voor
geschiedt
uit
leent
door het
ten
van de
diffractie
geval
bestaan
edelgassen,goed
teerd
de
in
a f g e l e g d a en
het
dat
de-afstand,
•
de
ab-
afmeting.
In het
de
geval
bijvoorbeeld
met k l e i n e
kan h e t
van
het
om d o o r
signalen:
opgewekt.
•
groot
emissiebron is;
sterk
signaal,
met
absorptiepunt
aan.
twee
worden
wordt
bij
ver-
gedetecteerd.
andere
evenredig
liggen
wordt
ontstaat
ionisatie-elektronen
is
hoger
welke
voldoende
derhalve
fotonen
signalen
dat
worden
en h e t
van
secundaire
twee
sc i n t i l l a t i e ,
foto-elelctron,
fotovermenigvuldigers
welke
gestimuleer-
geval
worden de
de
kan
de
gedetec-
afstootkernen
verschaft.
scintillatie
maakt
alle
en
Het
me-
de
ge-
aanwezigheid
van
elektroden., opwekken,
die
foto-elektronen
fotonen
worden
afgenomen
algemeen
functie
gekozen. van
gevuld en'de
van
bij
energie
een
de
rol
energie
een
ligt
van
1
bij
de
zal
zijn.
In
de
welke
verwijzing fig.
volgens
ter
van
de
functie
van
de
aangehouden)
en
secundaire
20
onderstaand
doorsnede
op
E in
een
het
op
in
is
het
alge-
toegelicht :
een vlak,
van
de van
dat
•• '
zich
• '•.."•'
schaal,
be-
inrichting; de
sterkte
radio-isotopen
van
de
de
wijze
als
fig.-
gevolg
de zijn
1,
en
geen bepaalde van
als
emissiepieken;
uitvinding;
tijd
een
zoaJs
gelegen.
een
grote
twee
de
die
straling,
uitstrekt;
volgens
scintill'aties,
eveneens
inrichting
soortgelijke
naar
ruimte,
de
van
de b u u r t
verloop
van
toont
variatie'
van
van
Daarbij
de w e r k i n g de
maken
indien
worden
over
inrichting
wordt
5 atm.
speelt
men
cm,
ruimten
schaal
primaire van
een-
straling. De
beschouwd
de
5 en
de
gebruik
dikte
kiest
5 s c h e m a t i s e li ( w a a r b i j
is
waarbij
dé
waarbij
straling
bij
invallende
uitvoeringsvorm fig.
De
in
detecteren
van
gevolge
energie
het
zijn
de
vaten
xenon
principeschema
ten
k,
de
tekening.
van
in
gevormd,
3 schematisch
straling
andere
zelfde
de
edelgas,
voor
praktijk
de
in
toelichting
fig. een
van
2 een
fig.
in
gevormd
gevormd,
worden
zal
worden
invallende
principeschema
de u i t v i n d i n g
fig.
I
naar
1 een
• ' d o o r 'de h a r t l i j n
stemd
de
keV.;
tussen
De u i t v i n d i n g
één
en 3 0 k e V .
absorptie
en
atmosfeer
1 atm.
6 - 5 0
tussen
een w a a r d e ,
.onder
de
van
druk van
foto-elektronen
duidelijk meen
tenminste
Zo k a n m e n b i j v o o r b e e l d
xenon
waarin
met
druk van
de
röntgenstralingen de
spanningsvelden
waarin
samenstelling als
sferische
ruimten,
secundaire
het
of
onnodig. De
en
cilindrische
in
als
het
zijn
eerste
secundaire
79 00178
te
fig.
1
afgebeelde opgebouwd
deel
fotonen
bestemd
en h e t
inrichting
uit is
tweede
twee voor deel
kan
aparte het
worden delen,
vormen
bestemd
is
van voor
"
liet
localiseren Het
bij
ling
wand,
11
en
bestaat
licht,
voor
dikte
zijn
invallende
mylar)
is
een
met
het
door het echter
tegen in
de
welke
lichte
11 een
uitgeoefende
krachten.
te
11 v e r m i j d e n 13,
collimator
de m e e s t e
de w e r k i n g
van
van
de
samenstelling
en
van
de
te
detecteren
straling
hierop
is
één van
ringen,
opgebouwd,
v e r b o n d e n met in
zich
700° aan De
een
oven
oven,
calcium
uitgang is
de
die
verhit,
van
gevuld
de met
oven een
welke
verwezenlijken.
7 9 0 0 17 8
Met
dit
een
nodig
rusten
plaat,
waar-
uitstrekken,
k a n men
in
het
,
tussen
van
die
zijn waar-
^00
en
van het
gas
omvat.
(bijvoorbeeld een
om d e v e r e i s t e circuit
oog
wand
circuit,
circulatiepomp
op
energie
Met h e t
leidingen gesloten
waar-
de
laterale
reductiemiddel
gesloten
in-
onderhoudeh,
de
men
is.
een k o e l u i t w i s s e l a a r
is
kan
laten
functie, van
en wordt
venster
in het te
vat
welke
dit
dikke
temperatuur
en een
maken
praktijk
worden gekozen.
van
materiaal
duidelijk,
openingen
edelgas
waaruit
)
voldoende
de
venster
druk. a l g
i n spaandervorm
gehouden,
het
op
inrichting
een
een
voor
te
hebben,
de
In
gevallen
voorzien
tot
is
moet
door
een niet-weergegeven
C kan worden de
de
van
is
Indien het
spanningen
dit
de
een
is
atmosfeer
gas,
convergerende
vat
vat
droge
in
door
gevormd
of
ingangs-
kunststofmateriaal
bieden aan
grote
la-
ingangsvenster
legering.
dikte
een
röntgenstraling).
een
gas
Bij
het
uit
dat
onder-
een
transparant
druk staand
optreden van
en
atoomnummér v a n h e t
te
evenwijdige
Het
10,
van
ondoorlaatbaar
venster
een
onder
collimator
zich
dat
om w e e r s t a n d
gangsvenster
ringen,
(bijvoorbeeld
of
vat
voorzien
12,
is
het
is
bevestigde
om h e t
ingangsvenster
voldoende
luchtdicht
elkaar gestapelde
kan b e s t a a n
(bijvoorbeeld
dat
op
en het
straling
ingangsvenster
gevuld
uit
uitgangsvenster
de
klein
een
uitvoeringsvorm
een materiaal,
waarbij
voldoende
omvat
aan e l k a a r
een
uit
formatiepunten.
deel
bestaande
luchtdicht
venster
Dit
eerste
de w e e r g e g e v e n
terale
11
van. d e
temperatuur
reiniging
werkt
eon
te
reserve-
gasfles
samen. Het vat is door elektroden, welke sterk
rant zijn voor neutrale Opeenvolgende ruimten
transpa-
straling en elektronen, in drie
verdeeld.
Een eerste ruimte v o r m t de k a m e r , waarin de fotoelektronen w o r d e n gevormd
en worden afgenomen. D e z e
eer-
ste ruimte, welke in fig. 2 met 15 is aangeduid, heeft dikte, welke voldoende
is om een b e l a n g r i j k e
een
fractie van
de invallende neutrale straling in foto-elektronen
om te
zetten. In de praktijk bedraagt de dikte in het enige centimeters. De k a m e r is onderworpen elektrisch veld v a n één. tot
algemeen 1 aan een zwak
enige h o n d e r d e n volt p e r cen-
timeter, w e l k veld dient om foto-elektronen
en door
ionisa-
tie verschafte verdere elektronen.naar de tweede ruimte voeren. B i j de in fig. 1 afgebeelde uitvoeringsvorm vatten deze elektroden
een eerste elektrode, welke
om-
wordt
gevormd door het ingangsvenster 11 zelf (waarvan het v l a k is gemetalliseerd,
indien het v e n s t e r uit een
te
achter
isola-
tiemateriaal bestaat), v#«lk v e n s t e r zich op massapotentiaal •-'bevindt, .vervolgens ringvormige . elektroden 16,.-die z i c h ; op opeenvolgende
trapsgewijs verlopende potentialen
den, en tenslotte een sterk geperforeerd De tweede ruimte, welke
rooster
bevin,
17.
in fig. 2 met 18 is aan-
gegeven, dient' voor het v e r s c h a f f e n van straling in het verwijderde ultraviolette spectrum door excitatie v a n nevttrale gasatomen, welke zich in het omhulsel
10 b e v i n d e n ,
en het d a a r n a desexciteren van deze atomen. Het veld, dat ttissen de elektroden 17 en 20 wordt welke elektroden
elektrische
opgewekt,
de tweede ruimte begrenzen, dient zo
sterk
te zijn, dat een excitatie v a n de neiitrale atomen plaats te vindt, doch voldoende zwak/zijn om te v e r m i j d e n , dat een permanente ionisatie optreedt.
In de praktijk gebruikt
een elektrisch v e l d y a n enige kilovolt per Tenslotte is een derde ruimte
centimeter,
(21 in fig.
begrensd door de elektrode 20 en het u i t g a n g s v e n s t e r
7900 6 8
men
2), 12.
•De r u i m t e trisch
21
is
bij
voorkeur
veld,waarvan
veld
in
de
nen,
welke
niet
zouden
treffen-
wekt
tussen
de
kleding
ruimte de
Het transparant
gebied,
wekt,
en
lette
fotonen,
ruimte
18,
teneinde 18 Dit
binnenvlak venster
van het
12 b e s t a a t
straling
in
die
venster
uit
de
bestaat
of
gebeelde
het
van het
van
De als
het
dat
bestemd
tegenover
laag van
is
scintillaties waarnemen.
voor
in
Bij
een
centrale
is
omgeven door
de
Bij
van
de
de
zijn
en
laag
van
zich
kan
dan h e t
de
buitenvlak dat
in
in
het
P-ter-
fig.
2
af-
op h e t
gevs ezen,
en d e r h a l v e
ultravio-
verwijderde
r
op
h e t tweede
dat
bui-
dit
uit-
scintillatie-
niet
kan deel
l o•T«c a l i s a t i e .
de
laag van
in
Dit
fig.
zijn
leidt
tot
een
een krans
een
beschouwd
van
inrichting,
van
die
deel
met
teneinde te
de
kunnen
uitvoeringsvorm 23
kunnen
grote
omvat
regelmatig
aanwezig,
fotovermenigvuldigers
aanwezig
vat
de
tweede
omzetmateriaal
1 afgebeelde
zes
worden
verdeeld
fotovermenigvuldigerbuis
maakt v a n
7900178
De
opge-
nabijgelegen
de
Er w o r d t zijn
ultravio-
zoals
het
dat
wordt
in het
laag
omzetmateriaal
er b i j v o o r b e e l d
men g e b r t i i k
gebied.
uitgangsvenster
is
waarvan
in
opge-
metaalbe-
op h e t
stof,
fotovermenigvuldigerbuizen,
het
18
materiaal,
fotonen
12
r-esolutieverlies.
ingangsorgaan
aantal
Dit
bevindt
dunner
worden
dunne
laag
fotonen
zichtbare
een ganunakamera
vergelijkbaar
een
om i n
venster.
veel
de
kan
18 a f k o m s t i g
aromatisch-e
zet
uitvoeringsvorm
gangsvenster kristal
een
gebied
ultravioletteof
tenvlak
uit
elektro-
venster
kwarts.
een
het
12,
ruimte
welke
aangebracht.
P-quaterfenyl,
ultraviolette
22,
dat
verwijderde
treffen
elek-
aan
een m a t e r i a a l ,
uit
ruimte
doorlopen,
is
de
algemeen
frequentie-omzetmateriaal
fenyl
uit
welke
het
is
het
venster
in het
in
veld
zwak
transparante
straling
bestaat
algemeen
een
voor
20 hebben
van het
doorlopen,
en
een
vermijden,
elektrische 20
aan
tegengesteld
te
hebben
elektrode
is
lette
de r i c h t i n g
ruimte
op h e t
onderworpen
zijn.
diameter,
welke
2.h , wanneer
lean
men
.gedwongen zijn een verdere meer naar buiten gelegen
krans
te gebruiken, In elk geval dient het aantal k r a n s e n v a n fotovermenigvuldigers
zodanig te w o r d e n gekozen, dat m e n
h e t zwaartepunt van de uitgezonden de nauwkeurigheid kan
straling met
een voldoen
evaltieren.
De fot'overmenigvuldigers w e r k e n samen met k e t e n , die de plaats v a n emissie v a n invallende
een
neutrale
straling kan evalxieren. De localisatie kan geschieden
door
een berekening v a n de signalen, die door de v e r s c h i l l e n d e fotovermenigvuldigerbuizen
23 en 2h w o r d e n
verschaft.
Het wordt onnodig geacht hier een keten schrijven, welke een dergelijke
localisatie kan
te be-
uitvoeren.
In wezen betreft het h i e r een analoge keten van het welke op grote schaal bij gammakamera's wordt In de meeste gevallen
type,
toegepast.
zal het mittig zijn ook
de energie v a n de invallende neutrale straling
te evalueren
Het is hiervoor voldoende de pulsen, die door a.l 1 e fotovermenigvuldigers
in responsie op eenzelfde
evenement
w o r d e n verschaft, te sommeren. De energieresolutie, ' ni'en k a n verkrijgen, minatie uit
en die het m o g e l i j k maakt
welke
een discri-
te voeren, is beter d a n die, welke men v e r -
krijgt bij een draadteller of bij een inrichting, gebruik wordt gemaakt v a n een
waarbij
scintillatiekristal.
De voordelen, die m e n door deze betere
energie-
selectiviteit verkrijgt, blijken uit fig. 3, waarin 30, 31 en 32 respectievelijk dc krommen zijn, welke tief zijn voor de emissiepieken v a n een eerste
representaen een twee-
de radio-isotoop en het Compton-diffusiespectrum
ten ge-
volge van deze isotopen, 'omvat door de te ,-bestuderen bron. M e e r in het bijzonder kan men een onderscheid m a k e n tussen het beelèl, dat een gevolg is v a n de monochrpmatische straling, die door het
eerste radio-isotoop
de energie E ^ wordt uitgezonden, en het beeld,_dat stig is uit het Compton-diffusiespectrum.
7 9 0 0 17 8
met
afkom-
Men kan ook
een
m i n d e r onscherpe en meer contrastrijke voorstelling v a n de verdeling van de radio-isotoop in de bron verkrijgen. Hiertoe is het voldoende de uitgangssignalen v a n de somineerinrichting
toe te voeren aan een analysator met
een aantal kanalen, welke is voorzien van een venster
simulatie-
Het. uitgangssignaal v a n de analysator wordt
toegevoerd aan de besturingsingang van een poort, w e l k e met de localisatieketen samenwerkt, w a a r b i j slechts
rekning
wordt gehouden met de informatie, die overeenkomt met het energievenster. M e n kan eveneens tegelijkertijd beelden vormen, die afkomstig zijn van twee radio-isotopen, waarvan de stra lingen in de buurt van elkaar gelegen pieken E^ en E ^ bezitten. Hiertoe gebruikt men analysatoren met een aantal k a n a l e n met vensters A E ^ en & E ^ (fig. 3). E e n belangrijke
toepassing van deze
laatste
werking volgens de uitvinding- bestaat in het gelijktijdig v m e n '©.n het beeld van twee naburige organen, waarbij gescheiden radio-isotopen aanwezig zijn (bijvoorbeeld én 'alvleesklier).
" *
.
. • ' . •
lever
: "
' •••••
De voordelen, welke m e n volgens de uitvinding verkrijgt, springen direkt
in het oog wanneer men de hoe-
veelheid licht, verkregen d o o r ionisatie v a n het
edelgas
in de ruimte 15, vergelijkt met die, w e l k e m e n verkrijgt b i j een scintillatiekristal. Bij een gelijk
energieverlies
is de hoeveelheid licht, welke men verkrijgt, h o n d e r d m a a l zo
ongeveer
groot.
B o v e n d i e n verkrijgt men een
oppervlakteresolutie,
welke op een eenvoudige wijze een waarde v a n 2 mm. k a n bereiken,
terwijl men in het geval v a n een kamera,
gebruik wordt gemaakt v a n een dik een waarde van 10 mm-, nauwelijks Bij
waarbij
scintillatiekristal, overschrijdt.
wijze v a n voorbeeld vindt men
onderstaand
karakteristieken van een inrichting, welke bestemd h e t detecteren en localiseren van röntgenstraling,
79 0 0 1 7 6
is voor die
- 10
•afkomstig is van een radio-isotoop of een door tie geëxciteerd element. De ruimte 15- heeft 5 cm. en wordt onderworpen
fluorescen-
een dikte
aan een elektrisch veld
van
van
de orde v a n 500 V/cm. De ruimte 18 met een dikte van. 7 mm. wordt begrensd door elektroden, waartussen
een
verschil v a n 4000 V . aanwezig is. De laag v a n
potentiaalomzetmate-
riaal bestaat uit een neerslag v a n P - t e r f e n y l met dikte v a n 1000 jug/cm
een
,
De in fig. 1 afgebeelde uitvoeringsvorm de uitvinding omvat een collimator 13 met
volgens
een aantal
ope-
ningen door middel waarvan slechts de röntgenstraling
of
gammastraling, die in h o o f d z a a k evenwijdig is aan de h a r t lijn, in de kamer w a a r i n de foto-elektronen worden kan doordringen. D o o r een bepaalde
gevormd,
stralingsrichting
zullen de coördinaten x, y, v a n het ptint, waarin een scintillatie op de omzetlaag 22 zal optreden, niet lijk zijn van de lengte v a n de baan, die de
invallende
straling in de kamer, waarin de foto-elektronen gevormd, .aflegt vóór. absorptie.. ..
worden
. . . . .
Het" is mogelijk in plaats v a n een met een aantal openingen, een z.g.
afhanke-
collimator
"pinhole"-col limator
te gebruiken. Een inrichting met een dergelijke
collimator
vindt men in fig. 4, waarin de onderdelen, welke eenkomen met die volgens fig. 1, van dezelfde
over-
verwijzing
zijn voorzien, aangevuld met a. - Afhankelijk van het of de omzetting v a n de invallende röntgenstraling
feit
zal
plaats v i n d e n in M of in M ' , zullen de coördinaten x en y van h e f punt N, w a a r i n de scintillatie zal
optreden,
verschillen. De uitvinding maakt het mogelijk
een normalisa-
tiecorrectie toe te passen, door het b e p a l e n van z, en daarna aan x en y een trapfunctiefactor v a n z toe te voeren. Hiertoe is het nodig z te meten. Deze meting is mogelijk zonder het toevoegen van extra
detectie-organen
bij de meting waarbij do röntgenstraling uit de bron
79 0 0 1 7 6
,
-11 -
.(hetzij door fluorescentie hetzij door
radioactiviteit
verkregen) een energie "bezit,welke hoger ligt dan drempel van de orde v a n 10 keV.en m e e r in het
oen
bijzonder
2 0 keV. In het punt M leidt de straling X tot een fotoelektron, dat door ionisatie v a n het edelgas, leidt
tot
een elektronenpakket, welke elektronen zich langs de krachtlijnen van het elektrische veld e^ bewegen,
totdat
z i j de ruimte 18a, waarin de secundaire straling wordt opgewekt, bereiken, waarna de elektronen worden b e x n v l o e d door het veld e^ tot het punt P. V a n a f het moment, w a a r o p het elektronenpakket een primaire luminescentie
in M wordt gevormd, of scintillatie
In responsie op deze luminescentie
ontstaat
in het
leveren de
edelgas
fotoverme-
nigvuldigers 23a en 24a een signaal op het moment t^. T/an 'neer het elektronenpakket het punt P bereikt,
treedt
secundaire luminescentie op, waarvan de intensite-it
een recht
evenredig is met het elektrische veld e^ en wel op het moment
(fig. 5)- P zal in d e meeste gevallen
praktisch
samenvallen met het' v l a k van het rooster 17a, De afstand z zal gelijk zijn aan de som van de dikte tussen 17a en 22a en het product v a n ( t ^ - t^) met de snelheid
waarmede
de elektronen worden afgenomen in de ruimte, w a a r i n het elektrische veld e^ aanwezig
is.
H e t meten van x en y geschiedt door het op het moment t^ optredende secundaire luminescent-iesignaal, veel sterker is dan het eerste, te behandelen. De
dat
correcti
berekening geschiedt op een klassieke wijze h e t z i j anal o o g hetzij
numeriek,
Y a n n e e r men de coördinaten x, y en z van het omzetpunt M ten opzichte van een opening 33 v a n de collim a t o r 13a kent, kan men het exacte beeld v a n de projectie v a n de bron v i a de opening 33 op een bepaald
oppervlak,
dat bijvoorbeeld v l a k kan zijn, verkrijgen en wel als volgt
: een correctie v a n het omzetrendement met de hel-
70 0 0 1 7 8
.ling de
van
de ' i n v a l l e n d e
inrichting
het
gas,
dat
gevolge
volgens
een
ten
een
lijk.
die
slechts
een
Volgens
de
Meer
in
elektroden van
de
het
symmetrisch
dat
is
opzichte
van
het
verschil
in
helling
wordt
afkomstig
uitvinding
uit
zijn
een
in
elektroden
bijvoorbeeld
is
kunnen
een
keten,
dat
de
vat,
inrichting
het
een
voordeel
in het
kan
gas
plaats
trum vanaf
heeft,
boven
de
de
vinden
slechts
ïanneer
wordt
van
het
is
het
dat
het
en
rood
de
opwekken
in
de
fotovermenigvuldiger
vooral
een meer
gewezen,
het
een
vlakke
doch in
een.
het
nume-
geval,
tot
het
een
gas
dat
wijze
de
detectie
infrarood,
hoge
gebruik
wordt
van
luminescentie
elektromagnetische
werking
onder
voorkeur
infrarood
eenvoudige
geïnduceerde
gehele
op
om-
verkregen.
detectoren
inrichting
79 0 0 1 7 6
erop
gewezen
verdient
op
wordt
over
moge-
aantal vermenigvuldigers
dat
ultraviolet
bevat, in
hetgeen,
groot
evenwichtstoestand Verder
de
een
analoge
van
beschreven
buizen
samenwerken,
dat
omwentelings-
De
keten
is,
varianten
of
2.363.117).
rieke
van
voor het
octrooiaanvrage met
dikten
puntvormig
plaats
Franse
niet
van
zodanig
vele
cilindersymmetrisch
(zoals
as
lévert.
k a n men
maken v a n
de
doorlopen,
welke
is
beeldpunt
bijzonder
gebruik
een v e l d ,
van
ten
correctieprojectie,
röntgenstraal,
voorwerp,
straal
in
het
druk te
ofschoon ultraviolet (10
-
maken v a n
opgewekt.
spec
20
bar
licht
13
C O N C L U S I E S
;
Werkwijze voor liet detecteren en localiseren
1.
van neutrale straling, meer in het bijzonder zachte
gamma-
straling en röntgenstraling, waarbij *foto-elektronen worden gevormd, doordat de invallende straling
gasatomen,
welke zich in een vat bevinden, beïnvloedt, met behulp van
een elektrisch veldy
de elektronen naar een ruimte
worden bewogen, welke is onderworpen aan een elektrisch veld, waarvan de waarde voldoende is om secundaire fotonen te verschaffen door excitatie van de gasatomen. en deze atomen in de gedesexciteerde
toestand terug te brengen,
en de plaats v a n het ontstaan van deze secundaire
fotonen
wordt bepaald met het kenmerk, dat tegelijkertijd
een
keuze v a n de energie van de secxmdaire fotonen pla.ats vindt. 2.
Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk,
dat de secundaire fotonen worden gedetecteerd door deze weer op te vangen op een laag (22) van een materiaal, dat de fotonen omzet in scintillaties in het nabijgelegen. ul~ . traviolette spectrum of zichtbare spectrum, waarbij het zwaartepunt van de scintillaties op de laag wordt liseerd met behulp van een analoge of numerieke
geloca-
reken-
keten. 3.
Werkwijze volgens een der voorgaande
conclusies
met het kenmerk, dat tegelijkertijd de verdeling van twee radio-elementen, die verschillende energiestralingen
emit-
teren, wordt bepaald door een keuze v a n energie in twee verschillende vensters, 4.
Werkwijze volgens een der conclusies 1 - 3
voor
het localiseren van gammastraling met een energie, relke hoger ligt dan 20 keV, met het kenmerk, dat de primaire scintillatie, die wordt veroorzaakt door de foto-elektronen, welke bij het absorberen van een gammastraling optreden, wordt gedetecteerd ~-
•
en de diepte van het waar-
• /an de gammastraling wordt bepaald uit het
•tijdinterval,
dat het momentane primaire signaal bij de
gamma-absorptie
scheidt v a n het andere signaal, dat wordt
opgewekt doordat de ionisatie-elektronen w a a r i n de secundaire fotonen w o r d e n 6.
de riiimte passeren ,
gevormd.
Inrichting voor het detecteren
en
localiseren
van /neutrale straling, m e e r irl het bijzonder zachte
gamma-
straling en röntgenstraling, voorzien van een luchtdicht dat
eeti ingangsvenster omvat, dat transparant
vat,
is v o o r de
genoemde straling, welk vat is gevuld met een gas, dat door samenwerking met de straling foto-elektronen
levert,
en welk vat is voorzien van elektroden, die bestemd
zijn
om in het vat een elektrisch veld op te wekken om de elektronen te bewegen naar een ruimte, waarin secundaire tonen worden gevormd en in welke ruimte een veld
fo-
elektrisch
aanwezig is, waarvan de waarde voldoende
cundaire fotonen te v o r m e n door excitatie v a n
is om segasatomen,
welke in deze ruimte aanwezig zijn,en deze atomen in de gedesexciteerde
toestand teriig te brengen, waarbij het
vat is voorzien van een .f o tonen-uitgangsvenster
gekenmerkt
door''organen om de oorsprong van de ''secundaire fotonen localiseren en deze, wat energie b e t r e f t , te
7 9 0017 6
te
analyseren.
Fi g.2. X
/11
/
15 'e' 17
Agence Nationale de Valorisation de la Recherche ( Anvar )
31
)
30
f \ \
'
/
/
i i
J
i
\
I i i
\\ *
E2
El - A E ^
fe,
M'!
z
, 18a •20a
P
tea
^ H 2 a 22a
N23a
2 4
Fig.5.
to
t1
Ajjence Nationale de Valorisation de la Recherche ( Anvar )
