2.4 Festkörperdetektoren

Fig. 2.22: Aufbau eines Röntgenbildverstärkers. Die von links
einfallende Röntgenstrahlung fällt auf einen Eingangsleuchtschirm
ELS. Das in ihm durch Fluoreszenz erzeugte Bild fällt
auf die Photokathode FK. Die in den hinteren Halbraum emittierten
Photoelektronen werden durch die Elektronenoptik EO
auf den Ausgangsleuchtschirm ALS fokussiert und dabei auf
25-35 keV beschleunigt.
2.4 Festkörperdetektoren 187
gangsleuchtschirm beträgt etwa
1:1000. Ein einzelnes auf dem Aus-
gangsleuchtschirm auftreffendes
Elektron erzeugt also etwa 1000
Lichtquanten.
Der Ausgangsleuchtschirm enthält
als wirksamen Leuchtstoff eine fein-
kristalline ZnCdS-Schicht auf einem
Glasträger. Um Rückwirkungen des
Ausgangslichtes auf den Eingangs-
leuchtschirm zu verhindern, wird der
Ausgangsschirm mit einer für Licht
undurchsichtigen, für die Elektronen
jedoch transparenten dünnen Alumi-
niumschicht bedampft. Der Ausgangsleuchtschirm wird über ein Linsen- und Spiegelsystem (mit
oder ohne Lichtteiler) oder auch direkt über eine kompakte Glasfaseroptik an eine Videokamera
oder an eine modernere, digitale Halbleiter-Kamera (CCD-Kamera) gekoppelt.
2.4.4.3 Thermolumineszenzdetektoren
Eine Reihe von natürlichen oder künstlich erzeugten kristallinen Substanzen speichert die bei einer
Bestrahlung mit ionisierender Strahlung auf den Kristall übertragene Energie in langlebigen Zu-
ständen (metastabilen Energieniveaus) von Kristallelektronen, die ohne äußere Energiezufuhr nicht
mehr aus diesen Zuständen befreit werden können. Durch Erhitzen kann die gespeicherte Energie in
Form von Lichtquanten wieder freigesetzt werden. Diesen Vorgang bezeichnet man als Thermo-
lumineszenz, die Substanzen, die Thermolumineszenz zeigen, als Thermolumineszenz-Detektoren
(TLD). Das beim Erhitzen freigesetzte Licht wird mit Photomultipliern in lichtdichten Auswertege-
räten nachgewiesen. Der Lichtstrom bzw. die über die Zeit integrierte Lichtmenge ist ein Maß für
die im Kristall gespeicherte Dosis.
Die für die Strahlungsmeßtechnik wichtigsten Verbindungen sind Lithiumfluorid, Kalziumfluorid,
Kalziumsulfat und Lithiumborat, die mit verschiedenen Fremdatomen wie Mn, Mg, Ti u. ä. gezielt
verunreinigt (dotiert) sind (s. Tab. 2.5). Diese Dotierungen dienen der Erzeugung von Fehlstellen
im Kristall, in denen die bei der Bestrahlung im Kristall freigesetzten Elektronen eingefangen wer-
den. Thermolumineszenzdetektoren können nur als Relativ-Dosimeter verwendet werden, da ihre