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Flatpaneldetektoren mit doppelseitiger Szintillatorlage

IP.com Disclosure Number: IPCOM000197576D
Published in the IP.com Journal: Volume 10 Issue 7B (2010-07-24)
Included in the Prior Art Database: 2010-Jul-25
Document File: 1 page(s) / 70K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

In der medizinischen Bildgebung mit Flatpaneldetektoren wird als Szintillatormaterial häufig Caesiumiodid (CsI) oder andere nadelförmig wachsende Materialien verwendet. Dies erlaubt eine hohe Ortsauflösung des Detektors ohne das Szintillatormaterial selbst durch Septen usw. strukturieren zu müssen. Ein Problem dieser Materialien ist einerseits die maximale Dicke, in der das Material erzeugt werden kann, und andererseits die abnehmende Lichtausbeute bei zunehmender Dicke. Insbesondere bei stark aufgehärteten Röntgenspektren führt die geringe Absortionswahrscheinlichkeit der Szintillatorlage zu einem Einbruch der DQE (Detective Quantum Efficiency). Dies stellt ein Schlüsselproblem bei der Weiterentwicklung der Flatpaneldetektoren dar, da insbesondere bei hohen Patientendicken und hohen Röntgenenergien eine bessere Empfindlichkeit bzw. DQE erreicht werden soll.

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Flatpaneldetektoren mit doppelseitiger Szintillatorlage

Idee: Dr. Edgar Kraft, DE-Forchheim

In der medizinischen Bildgebung mit Flatpaneldetektoren wird als Szintillatormaterial häufig Caesiumiodid (CsI) oder andere nadelförmig wachsende Materialien verwendet. Dies erlaubt eine hohe Ortsauflösung des Detektors ohne das Szintillatormaterial selbst durch Septen usw. strukturieren zu müssen. Ein Problem dieser Materialien ist einerseits die maximale Dicke, in der das Material erzeugt werden kann, und andererseits die abnehmende Lichtausbeute bei zunehmender Dicke. Insbesondere bei stark aufgehärteten Röntgenspektren führt die geringe Absortionswahrscheinlichkeit der Szintillatorlage zu einem Einbruch der DQE (Detective Quantum Efficiency). Dies stellt ein Schlüsselproblem bei der Weiterentwicklung der Flatpaneldetektoren dar, da insbesondere bei hohen Patientendicken und hohen Röntgenenergien eine bessere Empfindlichkeit bzw. DQE erreicht werden soll.

Das Problem für stark aufgehärtete Spektren ist bislang nicht gelöst. Eine geringe DQE kann zwar durch höhere Dosis kompensiert werden, gerade hier stoßen bestehende Systeme jedoch beispielsweise aufgrund gesetzlicher Randbedingungen wie der maximal erlaubten Hautdosis an Grenzen.

Zur Lösung der Problematik wird nun vorgeschlagen, auf der Rückseite der Fotodiode eine weitere Szintillatorlage aufzubringen, deren Licht ebenfalls auf die Fotodiode geleitet wird, anstatt wie bisher nur eine Lage Szintillatormaterial zu verwenden. Die Fotodiode befindet sich also zwischen den beiden Szintillatorlagen und erhält das Licht von beiden Lagen. Hierzu ist es gegebenenfalls sinnvoll, das Trägermaterial der Dioden auszudünnen oder den Szintillator direkt oder über eine Zwischenlage auf der Fotodiode aufzuwachsen.

Die Lösung nutzt den Umstand, dass der Raum unterhalb der Fotodiode in aktuellen Flatpaneldetektoren im Wesentlichen ungenutzt ist und lediglich zur Abschirmung gege...