2.4 Festkörperdetektoren

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Die Verstärkungswirkung eines Leuchtstoffes hängt von seiner Dichte, der effektiven Ordnungs-
zahl, der Korngröße der verwendeten Kristalle und der Transparenz der verschiedenen Schichten
und des Bindemittels ab. Wegen der Energieabhängigkeit der Photonenabsorption nimmt sie mit
zunehmender Energie der Röntgenstrahlung ab. Die Bildschärfe, also die räumliche Auflösung und
die Detailauflösung einer Verstärkungsfolie nimmt mit zunehmender Korngröße und zunehmender
Schichtdicke ab. Für hochauflösende Aufnahmen wie sie beispielsweise in der Mammografie benö-
tigt werden, können deshalb nur besonders feinzeichnende und damit unempfindliche Verstärkungs-
folien verwendet werden. Kommt es dagegen auf besonders niedrige Strahlenexposition des Patien-
ten an (Aufnahmen an Schwangeren, Kindern, etc.), oder benötigt man zur Vermeidung von Bewe-
gungsunschärfen besonders kurze Belichtungszeiten, so muß die Verstärkungswirkung hoch sein.
Man verwendet dann nicht nur doppelbeschichtete Filme sondern auch zwei Verstärkungsfolien,
eine sogenannte Vorderfolie und eine zusätzliche hinter dem Film angeordnete Rückfolie oder Hin-
terfolie (Fig. 2.20b).
Speicherfolien: In einigen geeignet dotierten Leuchtstoffen (z. B. SrFBr:Eu) wird bei Röntgenex-
position nicht nur das prompte Fluoreszenzlicht erzeugt, sondern ein Teil der Strahlungsenergie
auch in langlebigen Zwischenzuständen gespeichert (Traps, Fig. 2.21a). Speicherfolien können
nach der Belichtung über mehrere Wochen aufbewahrt werden, ohne dabei die Bildinformation zu
verlieren. Zum Auslesen werden sie mit sichtbarem, meistens rotem oder grünem Laserlicht be-
strahlt (Fig. 2.21b). Bei dieser Lichtexposition werden die besetzten Traps ins Leitungsband ent-
leert. Die dabei freigesetzten Elektronen rekombinieren teilweise mit Aktivatorzentren unter der
Fig. 2.21: Funktionsweise einer Speicherfolie für die bildgebende Röntgendiagnostik. (a): Belichtung:
Anregung von Valenzelektronen in das Leitungsband und entweder prompte Fluoreszenz
der rekombinierenden Leitungsbandelektronen in Aktivatorzentren A oder Einfang und
Langzeitspeicherung in Traps T. (b): Auslesevorgang: Anregung der in Traps eingefangenen
Elektronen in das Leitungsband durch Bestrahlung mit rotem Laserlicht und Rekombination
in Aktivatorzentren unter Emission von UV-Licht. (c): Löschen durch kurzzeitige
intensive Bestrahlung der Speicherfolie mit Laserlicht.