(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像化においてＸ線またはγ線イオン化放射線を検出し位置特定するためのガスアバランシェ検出器であって、
入射Ｘ線光子のビーム（ＦＸ）を入れるための進入ウィンドウ（ＦＥ）を有するガスエンクロージャ（１０）と、
前記ガスエンクロージャ（１０）において２つの端部平面電極（１１、１３）間に配置され前記２つの端部平面電極（１１、１３）と平行に保持された中間平面電極（１２）であって、前記端部平面電極（１１、１３）および前記中間平面電極（１２）の構成により増幅空間（２０）が形成されており、前記増幅空間（２０）は前記入射Ｘ線光子（ＦＸ）を電荷に変換することができる変換空間を形成し、前記電荷は一次電子および対応するイオンから構成されている、中間平面電極（１２）と
を備え、
その中間電極（１２）は、電界を発生させるのに好適な端部電極（１１、１３）の電位に対する電位となるように動作可能であって、その電界は、前記中間電極（１２）近傍の前記増幅空間（２０）におけるアバランシェ現象によって増加される前記一次電子を発生させるものであり、
前記端部電極（１３）の１つが、前記イオンによって誘起された電気的信号を捕捉するためのコレクタ電極として構成されており、
前記進入ウィンドウ（ＦＥ）は、前記中間平面電極（１２）と前記コレクタ電極（１３）との間に前記光子ビームを入れるために前記中間平面電極（１２）と前記コレクタ電極（１３）との間の前記増幅空間（２０）と同じ高さに配置されている、ガスアバランシェ検出器。
【請求項２】
前記中間電極（１２）と前記コレクタ電極（１３）との間に印加される電界が中程度の強度であり、それにより、２〜３００オーダの増幅ゲインを得ることができる、請求項１に記載の検出器。
【請求項３】
前記中間電極（１２）が複数の個別のアノード（１２０）によって構成されたアノードを形成している、請求項１または２に記載の検出器。
【請求項４】
各アノード（１２０）が、入射光子（ＦＸ）のビーム方向に垂直に配設されている、請求項３に記載の検出器。
【請求項５】
前記中間電極（１２）が、前記２つの端部電極（１１、１３）間で等距離に配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の検出器。
【請求項６】
前記中間電極（１２）が、前記２つの端部電極（１１、１３）間で１ｍｍ〜２ｍｍの範囲の距離に配置されている、請求項５に記載の検出器。
【請求項７】
前記コレクタ電極（１３）が複数の個別の細長いカソード（１３０）によって構成され、各カソード（１３０）は入射光子のビーム（ＦＸ）を出射する放射線源（Ｓ）の方に収束するように向けられている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の検出器。
【請求項８】
各カソード（２３０）が、検出器の深さ方向において長手方向にセグメント化されている、請求項７に記載の検出器。
【請求項９】
検出器の前記深さ方向における２つの連続するセグメント（３３０）が互いずれた構成で配設されている、請求項８に記載の検出器。
【請求項１０】
各カソード（１３０）が、該カソード（１３０）の組が前記電極（１２、１３）によって設定された前記電界の連続面と等価であるように、互いに約２５μｍ〜約１５０μｍの距離に配設される、請求項７〜９のいずれか一項に記載の検出器。
【請求項１１】
前記ガスエンクロージャ（１０）がキセノンを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の検出器。
【請求項１２】
前記ガスエンクロージャ（１０）が有機ガスをさらに含む、請求項１１に記載の検出器。
【請求項１３】
電荷に変換される光子を増加させるために、前記ガスエンクロージャ（１０）中の前記ガスが大気圧よりも高い圧力である、請求項１〜１２のいずれか一項に検出器。
【請求項１４】
Ｘ線またはγ線イオン化放射線を使用する放射線画像化デバイスであって、
発散ビームの形態のイオン化放射線の放射源（Ｓ）と、
絞りを形成する第１の長手方向スロット（Ｆ１）であって、前記絞りが前記長手方向スロットを含む面に実質的に分布する平坦照射ビームの出射を可能にする、第１の長手方向スロット（Ｆ１）と、
前記平坦照射ビームが照射される観察物体（ＳＵ）を伝った光子のビーム（ＦＸ）を検出するための検出器手段（１００）と、
を備え、
前記検出器手段（１００）が請求項１〜１３のいずれか一項に記載の少なくとも１つのガスアバランシェ検出器を含むことを特徴とする、放射線画像化デバイス。
【請求項１５】
絞りを形成する第２の長手方向スロット（Ｆ２）をさらに含み、
該絞りは、前記第２の長手方向スロット（Ｆ２）を含む面に実質的に分布する平坦照射ビーム（ＦＸ）の出射を可能にするものであって、
前記第２のスロット（Ｆ２）は、前記観察物体（ＳＵ）と前記検出器手段（１００）との間に配置され、
前記第１のスロット（Ｆ１）は、前記観察物体（ＳＵ）と前記イオン化放射線の放射源（Ｓ）との間に配置される、請求項１４に記載の放射線画像化デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像化においてＸ線またはγ線イオン化放射線を検出し位置特定するためのガスアバランシェ検出器に関する。本発明は、さらに、放射線画像化デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射線画像化においては、放射源によって放出されたＸ線ビームが、例えば患者の体などの画像化対象に向けて誘導される。対象を通過したＸ線ビームを検出し、得られた情報を使用して、対象の内部構造の表示が生成される。Ｘ線検出器は、Ｘ線ビームが対象を通過する間のＸ線ビームの吸収を測定するのに役立ち、この吸収は検査中の体組織の密度や診断中の対象を構成する材質密度に関連している。
【０００３】
ガスアバランシェ検出器に依拠する放射線画像化デバイスが知られている。そのようなデバイスの一例は、Ｅ．Ａ．Ｂａｂｉｃｈｅｖ、Ｓ．Ｅ．Ｂａｒｕ、Ｖ．Ｖ．Ｇｒｕｓｅｗ、Ａ．Ｇ．Ｋｈａｂａｋｈｐａｓｈｅｖ、Ｇ．Ｍ．Ｋｏｌａｃｈｅｖ、Ｇ．Ａ．Ｓａｖｉｎｏｖ、Ｌ．Ｉ．Ｓｅｋｈｔｍａｎ、Ｖ．Ａ．Ｓｉｄｏｒｏｖ、Ａ．Ｉ．Ｖｏｌｏｂｕｅｖにより、「Ｄｉｇｉｔａｌ  ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｉｃ  ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｍｅｄｉｃａｌ  ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ」という名称でＩｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｎｏｖｏｓｉｂｉｒｓｋ、１９８９年に発表された論文に説明されている。そのデバイスでは、対象物または観察患者に照射したＸ線が加圧ガスで充満されたガス空間において吸収され、該空間は、絞りを形成しかつシート状の照射ビームを形成するのに役立つ鉛板に形成された直線的なスロットによって境界付けられている。吸収されたＸ線によりガス空間中において生成されたイオン化電子は、ドリフト空間でドリフトし、このドリフトは、電界の影響下において、スロットで出射されたシート状照射ビームを含む面に平行な面内にワイヤを有した多数ワイヤチャンバの方にドリフトする。ワイヤはＸ線放射の点放射源の方に収束する。その結果、放射源によって所定の方向に放出された放射線のシート状ビームからのイオン化電子が、ワイヤチャンバ中の１つまたは複数のワイヤに集まることとなる。電子計数回路はワイヤごとのパルス数を決定する役割を果たし、それにより、各ワイヤ方向に送出されたＸ線の強度の測定値を得ることが可能になる。
【０００４】
欧州特許第０８１０６３１号には、ガスアバランシェ検出器に基づく放射線画像化デバイスの別の例が説明されている。この文献は、イオン化粒子を検出するためのガス充満検出器を含む放射線画像化デバイスを説明している。検出器は、ガスを密閉するためのガスエンクロージャを含んでおり、それは照射ビームを入れるための横方向ウィンドウを備えている。第１の電極、第２の電極、および第３の電極が互いに平行に配置されており、２つの別個の領域、すなわち、照射ビームを電子に変換するための空間と、この電子を増倍によって増幅する増幅空間と、を連続して形成している。入射ウィンドウは変換空間と同じ高さに配置され、これにより照射ビームが第１および第２の電極に平行な変換空間に入ることができるようにする。変換空間に設けられた電極は、第１の電極と第２の電極との間に生成されたドリフト電界の影響下で、増幅空間の方に誘導される。増幅空間では、これらの電極は第３の電極の近傍でアバランシェ現象にさらされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ガス検出器放射線画像化デバイスによって得られる画像の分解能および品質を改善することができるガスアバランシェ検出器を有する放射線画像化デバイスを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このために、本発明の第１の態様は、放射線画像化においてＸ線またはγ線イオン化放射線を検出および位置特定するためのガスアバランシェ検出器を提供し、この検出器は、
入射Ｘ線光子のビームを入れるための進入ウィンドウを備えたガスエンクロージャと、
前記ガスエンクロージャにおいて２つの端部平面電極間に配置され、２つの端部平面電極に平行に保持された中間平面電極であって、端部平面電極および中間平面電極の構成により増幅空間が形成されており、増幅空間が、入射Ｘ線光子を電荷に変換することができる変換空間をさらに形成し、電荷が一次電子および対応するイオンから構成されている、中間平面電極と
を備え、
中間電極が、電界を発生させるのに好適な端部電極の電位に対する電位で動作可能であり、その電界は、中間電極の近傍の増幅空間でアバランシェ現象によって増倍される一次電子を発生させ、
端部電極の１つが、イオンによって誘起された電気信号を捕捉するためのコレクタ電極として構成され、
前記進入ウィンドウが、中間平面電極と前記コレクタ電極との間に前記光子ビームを入れるために中間平面電極と前記コレクタ電極との間の増幅空間と同じ高さに配置されている。
【０００７】
第２の態様では、本発明はＸ線またはγ線イオン化放射線を使用する放射線画像化デバイスを提供し、このデバイスは、
発散ビームの形態のイオン化放射線の放射源と、
絞りを形成する第１の長手方向スロットであって、その絞りが長手方向スロットを含む面に実質的に分布するシート状照射ビームの出射を可能にする、第１の長手方向スロットと、
シート状照射ビームが照射される観察物体を伝わった光子のビームを検出するための検出器手段と
を備え、
このデバイスは、前記検出器手段が上述のような少なくとも１つのガスアバランシェ検出器を含むことを特徴とする。
【０００８】
検出器の構成は、放射線画像化の空間分解能を改善するのに役立つ。光子が変換され、得られた電荷が検出器の同じ領域で捕捉されるので、発生される電荷は光子相互作用のポイントの近くで捕捉され、それによって、コレクタ電極によって捕捉される電荷のレベルは増加することができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態では、適宜、以下の構成のうちの１つまたは複数に依拠することができる。
・中間電極とコレクタ電極との間に印加される電界は中程度の強度であり、それにより、２オーダ〜３００オーダの増幅ゲインを得ることができる、
・中間電極が複数の個別のアノードによって構成されたアノードを形成している、
・個別のアノードが各々入射光子のビーム方向に垂直に配設される、
・中間電極が２つの端部電極間で等距離に配置される、
・中間電極が、２つの端部電極間で１ｍｍ〜２ｍｍの範囲にある距離に配置される、
・コレクタ電極が複数の個別の細長いカソードによって構成され、個別のカソードが入射光子のビームを出射する放射線源の方に収束するように向けられる、
・各カソードが長手方向にセグメント化される、
・検出器の深さ方向における２つの連続するセグメントが互い対してずれた構成で配設される、
・各カソードは、そのカソードの組が、電極によって設定された電界の連続面と等価であるように互いに約２５μｍ〜約１５０μｍの距離に配設される、
・ガスエンクロージャが、例えばキセノンなどの高い原子番号の希ガスを含む、
・ガスエンクロージャが少量の有機ガスをさらに含む、
・ガスエンクロージャ中のガスが、電荷に変換される光子の割合を増加させるために加圧下にある、
・放射線画像化デバイスが、絞りを形成する第２の長手方向スロットをさらに含み、その絞りが第２の長手方向スロットを含む面に実質的に分布するシート状照射ビームが発出することができ、第２のスロットが観察のための物体と検出器手段との間に配置され、第１のスロットが観察のための物体とイオン化放射線の放射源との間に配置される。
【００１０】
本発明の放射線画像化デバイスおよび検出器は、医用放射線画像化と、さらに、特に結晶学および材料力学おける産業放射線画像化の両方に関連する用途がある。
【００１１】
本発明は、以下の説明を読み、かつ添付図面を参照すれば一層よく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の放射線画像化デバイスの第１の実施形態の概略断面図である。
【図２】図１の断面平面ＡＡの概略的な部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における、放射線画像化デバイスの検出器のアノード電極およびコレクタ電極の構成の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における図１の断面平面ＡＡの断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における放射線画像化デバイスの断面平面ＡＡの断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における放射線画像化デバイスの断面平面ＡＡの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態による放射線画像化デバイスのより詳細な説明が図１および２を参照しながら以下で与えられる。
【００１４】
図１はデバイスの長手方向の対称面の断面図である。図１に示すように、本発明の実施形態のデバイスは、発散ビームとしてイオン化放射線を照射するイオン化放射線の放射源Ｓを含んでいる。本発明の典型的な用途では、放射源Ｓは、４０ｋｅＶ〜１４０ｋｅＶの範囲のエネルギーのＸ線もしくはγ線の点放射源と想定される。デバイスは、Ｆ１で示される長手方向スロットを画定する放射源コリメータ（ソースコリメータ）４をさらに含み、該スロットは図１の用紙面に直角に延びている。スロットＦ１は絞りを形成しており、この絞りは、シート形態のＸ線もしくはγ線の発散照射ビームであって実質的に長手方向スロットＦ１を含む面に分布するビームを送出するのに役立つ。上述の照射ビームは、観察対象ＳＵの一部を照射する役割を果たす。図２に示されているように、平坦形状のビームは、コリメーションスロットＦ１によって規定された開口の立体角内を伝搬するようになっており、その開口角は対象ＳＵの幅をカバーするのに十分なものある。検出器モジュールは、対象ＳＵ（例えば患者の体）を通って送出され観察対象ＳＵの密度領域に応じて選択的に吸収された後のビームを受けて検出するように設けられている。対象コリメータ５は、放射源コリメータ４のスロットＦ１に位置合わせされるとともにスロットＦ１に平行な長手方向スロットＦ２を有しており、対象ＳＵで生じた放射線拡散を除去する役割を果たし、拡散放射線は、一般に、２次元検出器によって捕捉される信号の大部分を構成する。
【００１５】
検出器モジュールは、少なくとも１つのイオン化粒子検知器１００を有しており、該検出器１００は、シート状の照射ビームを入れるための進入ウィンドウＦＥを有するガスエンクロージャ１０を含んでいる。進入ウィンドウＦＥは、スロットＦ１、Ｆ２と位置合わせされそれらと平行となっており、加圧下または大気圧のガスの気密性を保証しながら、Ｘ線光子のビームＦＸが優れた透過率で検出器のエンクロージャ１０に入り込めるようにする役割を果たす。
【００１６】
検出器１００は、検出器内で一次イオン化電子−イオン対を発生させるために入射放射線の大部分がガスと相互作用しうるように、入射照射ビームの方向に所定の深さを有している。この深さは、例えば５ｃｍ〜５０ｃｍの程度とすることができる。
【００１７】
ガスエンクロージャ１０は、封入ガスを入れるための要素を備えた従来のタイプのエンクロージャであるが、これらの進入要素は図面を過密にしないために図面に示されていない。従来同様、ガスエンクロージャに入れられるガスは大気圧と比べて比較的高い圧力で入れられてもよい。例えば、このガスの圧力は約５バール〜約２０バールの範囲とすることができる。
【００１８】
エンクロージャ１０に入れられるガスはイオン化可能ガス（ガスが送出イオン化ビームＦＸに照射されることにより電子と対応するイオンを発生しうる）で構成され、それにより、電荷は、当業者によく知られている「タウンゼンドアバランシェ現象」によって増幅されうる。このために、ガスは、アバランシェ効果増幅の動作を安定化させるのに役立つ消光物質を構成する少量の有機ガス、例えばＣ２Ｈ６などを伴った、ビームＦＸのＸ線光子を電子に変換する良好な能力を保証するための大気圧よりも高い圧力で高い原子番号の希ガス、例えばキセノンなどの混合物とすることができる。
【００１９】
検出器１００について、図１、図３を参照してさらに詳細に説明する。ガスエンクロージャ１０は、第１の電極１１と、第２の電極１２と、第３の電極１３とを有し、これらの電極は平面であって互いに平行に配置される。第２の電極１２は、第１の電極１１と第３の電極１３との間に対称に配設され、それらの２つの電極に対して等距離にある。
【００２０】
第１の電極１１および第３の電極１３はそれぞれカソードを構成し、一方、第２の電極１２はアノードを構成している。これらの３つの電極の構成が感知空間２０を形成しており、そこで、ガスを一次電子および正イオンにイオン化させることによって照射ビームＦＸの光子が変換される。この感知空間２０は、さらに、一次電子をアバランシェ現象により増倍させるための三電極構造によって形成された増幅空間を構成している。
【００２１】
図１に示した例では、第１のカソード電極１１は、この例では約０ボルト（Ｖ）の電位に維持される金メッキした銅の連続面によって構成される。
【００２２】
第３の電極１３すなわちカソードは、図３に示されるように、電気絶縁支持体１４上で互いに離間した１組の個別のカソード１３０を含んでいる。個別のカソード１３０は、電気絶縁基板上にエッチングされた導電性トラックによって構成されている。個別のカソード１３０の電位は集積化エレクトロニクスによって０Ｖの近くに維持される。各カソードトラック１３０は、したがって、正イオンによって誘起された電荷信号を捕捉するのに好適となっており、その信号は、送出ビームＦＸに沿った画像のラインの各画素に与えられる値を定めることとなる。カソードトラック１３０の間隔は、一般に、使用されるエッチング技法によって制限される。カソードトラック１３０は、図４に示す通り、各カソードトラック１３０が放射源Ｓを通過する方向を有しつつ放射源Ｓの方に収束するように配設されている。そのような配設により、照射ビームＦＸの面が第３の電極１３０の面上に投射されることを原因とする視誤差を実質的に除去することが可能となり、それによって、画像は重大な視差欠陥なしに確実に取得される。２つのトラック間の間隔は、電極１３０の組が電極の組１１、１２および１３により設定される電界Ｅ１、Ｅ２にとって連続面と同等であることを保証するように十分に小さい（例えば、２５μｍ〜１５０μｍの範囲）。
【００２３】
第２の電極１２すなわちアノードは、電子を比例して増加させるためのグリッドを構成するように互いに離間した１組の個別のアノード１２０を含んでいる。アノード電極１２は増加された電子および対応イオンを発生させる役割を果たし、それは、個別のアノード１２０近傍に局在化するアバランシェ現象によってなされる。ワイヤ１２０は、光子の束ＦＸの主方向に垂直に、すなわちトラック１３０の主方向に垂直に配設され、例えば、数ミリメートルの程度の距離だけ離間されている。ワイヤのこの配設によって、トラックに垂直な方向で均一かつ連続的な（離散的にならない）電荷増幅機能を得ることができ、それにより、２つのワイヤ間のピッチにより制限される空間分解能を有しないようにすることができる。
【００２４】
アノードワイヤ１２０の面は、カソード電極間の空間の中心に、対称的に配設されている。デバイスの有利な特性によれば、アノード電極１２０の面は、各電極１１、１３から約１ｍｍ〜２ｍｍの距離に配設される。この配設は、ワイヤ（複数）に印加される静電力間の平衡を確実にするのに好ましい。
【００２５】
進入ウィンドウＦＥは、第２の電極１２と第３の電極１３との間の完治空間と同じ高さで、ガスエンクロージャ１０に横に配置されてもよく、それにより、照射ビームは図１の実施形態の第２の電極１２と第３の電極１３に平行な完治空間２０に入ることができる。他の実施形態では、第１の電極１１がアバランシェによって発生した電荷信号を収集するように構成されている場合、当然、進入ウィンドウＦＥは第２の電極１２と第１の電極１１との間のセンシング空間と同じ高さでガスエンクロージャ１０に横に配置されていてもよい。
【００２６】
この実施形態のデバイスはバイアス回路を含んでおり、この回路は、第１の電極１１を第１の電位ＨＶ１にし、第２の電極１２を第１の電極よりも高い電位ＨＶ２にし、第３の電極１３を第２の電位よりも低い第３の電位ＨＶ３にすることができる。図示の例では、電極１１、１３は接地され、ポテンシャルＨＶ２は正である。例として、正のポテンシャルＨＶ２は、約６バールの圧力でキセノンガスを充填する場合、２０００Ｖ〜３０００Ｖの範囲にある。
【００２７】
検出器１００に入ったＸ線光子は、放射源Ｓの位置、コリメーションＦ２および端部電極１１、１３の位置によって画定された高感度相互作用領域２５でのイオン化により、加圧下のガス中で、一次電子および正イオンに直接変換される。この高感度領域２５は、電荷が最初に増幅効果なしに移動させられるいわゆる「ドリフト」領域で光子を電荷（一次電子および対応するイオン）に変換するために、通常、第２の電極１２と第３の電極１３の中間に位置している。次に、一次電子は、カソード１３とアノード１２との間に定められた電界ラインに沿ってアノードワイヤ１２０の方に移動し、一方、正イオンはカソード１３のトラック１３０の方に移動する。電極１１、１２、および１３によって与えられる電界に関連する加圧下ガスは、また、アノードワイヤ１２０近傍のタウンゼンドアバランシェ効果によって電荷数を増幅させる働きをする。アバランシェの間に生成された正イオンは、次いで、電界ラインに従ってカソードトラック１３０の方に移動する。
【００２８】
電極１３０は、したがって、一次イオン化およびアバランシェ効果増幅によって生成された正イオンを捕捉する。これらのイオンは、個別のカソード１３０において対応する電気パルスを誘起する働きをし、当該パルスによって（そのパルスを適切に処理することにより）送出されたイオン化照射放射線の方向を突き止めることが可能となる。したがって、個別のカソードの各々は電荷増幅器段３０を含む電子検出器回路に結合され、各増幅器は個別のカソード１３０に接続され、当該の個別のカソードの電気検出信号を発出する。各増幅器からの出力は、デジタル化回路または計数回路に結合させることができる。電子回路は、したがって、所定の期間に捕捉されたイオンの数に比例するデジタル信号、および／または、発生されたパルスの数に比例するデジタル信号を発生させる役割を果たす。
【００２９】
第２の電極１２と収集の第３の電極１３との間に進入ウィンドウＦＥを配置することの利点は、特に、電極１２、１３間の電界Ｅ１、Ｅ２によって生じるアバランシェ増幅特性を利用することにある。アバランシェの間、電子は電界Ｅ１と反対方向に移動しそれにより電子は電極１２の方に行き、一方、アバランシェによって生成されたイオンは電界Ｅ１の方向に移動しそれにより電極１２から離れるように移動する。その結果、アバランシェによって電極１２近傍で生成されたイオンの電荷は、電子と反対の方向に進み、第２の電極１２と第３の電極１３との間の全空間を横切って、一次電子を生成した当初の相互作用ポイントを経由して通過する。
【００３０】
電極１２が連続面である場合、アバランシェによって生成されたイオンの電荷は、電子の到来と反対方向に全部進行することになる。電極１２が複数のワイヤによって構成されている場合、アバランシェによってワイヤ近傍で生成されたイオンの電荷の大部分は電子の到来と反対方向に移動することになるが、わずかなイオンの電荷は拡散効果によって電極１２の面を通過し、電界Ｅ２に従いそれにより主電極１１の方に向かうことになる。主電極１１によって捕捉されるこの電荷部分は、したがって、潜在的な信号損失を表す。さらに、特に増幅なしの輸送の段階の間の電荷拡散およびアバランシェ増幅段階の間の電荷拡散は、検出器の空間分解能を劣化させる傾向がある。ワイヤ近傍の電荷拡散の効果の下、複数のワイヤによって構成された電極１２の面を通過する電荷部分を最小にするために、中程度の（適度な）電界を使用する増幅のモード、典型的には、数単位から数百単位の増幅ゲインをもたらす増幅のモードを選択することが好ましい。中程度の電界を選択することは、電荷拡散による空間分解能の損失（特にワイヤの近傍でのもの）を低減するのに役立つ。
【００３１】
第２の電極１２と第３の電極１３との間に進入ウィンドウＦＥを配置することは、したがって、事象ごとにカソード１３０によって捕捉される全電荷を最大にし、それにより、信号対雑音比を最大にするのに役立つ。中程度の電界を選択することによって強化されるこの構成は、さらに、拡散による空間分解能の損失を最小にすることになる。これにより、信号処理および画像品質を改善することができる。
【００３２】
原子番号の高い希ガスの圧力を伴った検出器の感度領域の深さにより、Ｘ線の一次電子への変換の優れた効率が保証される。さらに、高い原子番号の希ガスの圧力は、ガス中でＸ線光子の相互作用で得られる電荷の平均球のサイズを小さくするのにも役立ち、それによって、検出器の空間分解能が改善される。
【００３３】
アノードの第２の電極１２を機械的に取り付けるために、および、特に、バイアス電界によって加えられる静電力が存在する状態において第２の電極１２が十分な機械的強度を確実に有するようにするために、第２の電極と第３の電極１３との間の増幅空間２０の大きい区域に電気絶縁スペーサを設けてアノード１２を保持してもよい。電気絶縁スペーサは、例えば、電極の２つの面の間の増加距離に対応した直径を有する石英スレッドで作られたものであってもよい。
【００３４】
図４は、個別のカソード１３０を形成している導電性要素が、照射ビームの開口角内で一定間隔で離間されていることを示している。個別のカソード１３０は、各々それ自体、検出器およびカウンタまたはデジタル化回路に接続されてもよい。図５に示される変形の実施形態では、個別のカソードを構成する導電性要素は、それ自体、カソードの長手軸に沿い検出器の深さ方向に、複数のセグメント２３０に細分されていてもよい。各カソードセグメント２３０は、個別のカソードを構成することができ、また、単一の電荷増幅器に接続することができる。したがって、電子チャネルの数はトラック当たり１チャネルからトラック当たりｎチャネルまで増加し、ここでｎはカソードトラック当たりのカソードセグメントの数である。そのような構成の潜在的な用途は、Ｘ線光子エネルギーに基づいて弁別（ディスクリミネーション）を行うことであり、したがって、二重エネルギーＸ線吸収測定（ＤＸＡ）法を実行または改善することができる；これは、相互作用の結果である、検出器内の電荷堆積の深さ方向の分布は、入射Ｘ線光子のエネルギースペクトルの関数であるためである。
【００３５】
図６に示される別の変形の実施形態では、カソードセグメントの第１の「層」または「列」のセグメント３３１が、次に続く層のセグメント３３２と正確には位置合わせされておらず、むしろずれた構成であり、それによって、空間分解能の改善が得られさらにスペクトル情報が得られる。この理由は、プリント回路エッチング技術の現状においては、セグメントを深さ方向で２つに分割しつつ、電子チャネルの数を一定にしたままにするためにトラックピッチに２を乗算した回路を想定できるためである。しかしながら、そのような状況下では、特に、セグメントをずれた構成にしエネルギーに関する情報も得ながら信号処理および補間によって分解能を回復することが可能でない限り、１／２の分解能への減少の可能性がある。
【００３６】
放射源ＳとスロットＦ、Ｆ２（例えば、鉛絞りを使用して具現されるようなスロット）とによって構成されたアセンブリ、および、検出器モジュール１００の使用は、フレームＢでつなぎ合わせることができ、その場合、このアセンブリが、対象ＳＵを適切にスキャンするために平行移動および必要に応じて回転移動させることができることが容易に理解されるであろう。この構成を製作するのに必要とされる要素は当業者に知られているので、アセンブリの機械的な構成は詳細に説明されない。さらに、対象ＳＵを適宜移動させ、放射源Ｓおよび検出器モジュール１は固定としてもよい。
【００３７】
変形では、放射線画像化デバイスは、多重化された複数の検出器１００から構成することができる。本明細書で説明した実施形態における本発明の放射線画像化検出により、診断用途で必要とされる精度などの高い精度でスキャンを行うことができる。
【００３８】
本発明は上述および図示の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の範囲を越えることなしに他の実施形態および実施態様をそれから導き出すことができることが理解されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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