Zuverlässigkeitsbetrachtungen für einen direktkonvertierenden Röntgenzeilendetektor und dessen Anwendung als spektroskopisches Dosimeter

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Zählende, direktkonvertierende Röntgenzeilendetektoren auf Halbleiterbasis ermöglichen schnelle, hochauflösende Laminographie in der Fertigung elektronischer Baugruppen und der Medizintechnik. Eine weitere Anwendung ist als spektroskopisches Dosimeter, das die tiefenabhängige Absorption im sensitiven Material auswertet. Röntgendetektoren sind jedoch der ionisierenden Wirkung von Röntgenstrahlung ausgesetzt, was zu einer Degradation von Halbleitern und Klebstoffen führt. Daher ist ein strahlenresistentes Design bei der Entwicklung entscheidend. Ein effektives Aufbaukonzept minimiert die Strahlenbelastung empfindlicher Detektorkomponenten. Die Strahlenresistenz der CMOS-basierten Auswerteelektronik kann durch Ringtransistoren anstelle von gestreckten Transistoren erhöht werden. Bei der Auswahl von Epoxidklebstoffen sollte auf hohe Strahlenresistenz geachtet werden. Neben der Bildgebung kann der Zeilendetektor auch als spektroskopisches Dosimeter zur Bestimmung der Emissionsspektren von Röntgenröhren eingesetzt werden. Dadurch können die Eigenschaften der emittierten Röntgenstrahlung durch die spektrale Zusammensetzung analysiert werden. Die Ermittlung von Dosis und lokaler Dosisverteilung trägt zur Optimierung der Bildqualität von Röntgendetektoren bei und ermöglicht die genaue Festlegung des Bedarfs an notwendigen Schirmungen.