Entwicklung eines zählenden Pixeldetektors für

Abstract

Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung eines Einzelphotonen zählenden Pixeldetektors für die medizinische Röntgenbildgebung. Es wird sowohl auf die signalverarbeitende Elektronik eingegangen, deren Entwicklung von einem ersten Prototypen hin zu einem für medizinische Anwendungen geeigneten Auslesechip beschrieben wird, als auch auf Untersuchungen an verschiedenen Halbleitersensoren (Si, GaAs, CdTe).<br /> Der Auslesechip MPEC (Multi Picture Element Counters) besteht aus 32x32 Pixeln mit 200µm x 200µm Größe, von denen jeder die vollständige signalverarbeitende Elektronik (Verstärker, Diskriminator, Zähler) enthält. Diese zeichnet sich durch die Verwendung von zwei Diskriminatoren mit dynamisch justierbaren Schaltschwellen in jedem Bildelement aus, die erstmals eine Energiefensterung in der Röntgenbildgebung erlaubt. Durch den Einsatz zweier 18-Bit Zähler ist dies ohne Effizienzverlust und mit einem ausgezeichneten dynamischen Bereich möglich. Messungen des Elektronikrauschens, der Schaltschwellen und der Schwellendrift zeigen die hervorragenden Eigenschaften der Elektronik.<br /> Die oben genannten Sensormaterialien werden in Bezug auf ihre Eignung für die Röntgenbildgebung hinsichtlich Effizienz, Homogenität, Linearität und Ortsauflösung untersucht und verglichen. Es wird versucht, die Unterschiede zwischen den Materialien auf deren besondere Eigenschaften (Signalanstiegszeiten, Ladungssammlung, Elektrisches Feld u.a.) zurückzuführen.