Chipentwicklung fu127 ur Pixel - Prof. Dr. Norbert Wermes ...

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28 2. Entwicklung von Signalverarbeitungselektronik für Compton-Polarimetrie
3. Zählende und integrierende Detektorelektronik für biomedizinische Bildgebung 3.1 Einleitung Die Röntgenbildgebung pro tiert besonders von modernen Halbleiterdetektoren. In der Medizin werden die höhere Nachweise zienz und der grö ere dynamische Bereich 1 von Halbleiterdetektoren gegenüber Film-Folien-Systemen geschätzt. Die daraus resultierende höhere Emp ndlichkeit und der grö ere Belichtungsspielraum erlauben es, die Strahlendosis bei gleichbleibender Bildqualität zu reduzieren. Dies führt indirekt zu einer niedrigeren Dosisbelastung für den Patienten. Die schnelle Bildwiedergabe, und die Möglichkeit Bilddaten digital zu erfassen, ermöglichen Computertomographie, mittels welcher eine dreidimensionale Objektrekonstruktion möglich ist. Die Signalverarbeitungselektronik für direkt konvertierende Halbleiterdetektoren zur Detektion von Röntgenstrahlung implementiert häufig eine Einzelpulszählung der Photonen, oder alternativ dazu eine Integration des Signalstromes. Im Folgenden soll ein Konzept vorgestellt werden, welches beide Methoden, Zählung und Integration, vereint. Gegenstand dieser Arbeit war die Entwicklung einer Ladungspumpe (Kapitel 5) und die Implementation einer e zienten Zählerstruktur (Kapitel 3.2.2) für einen auf diesem Konzept basierenden Prototypchip. 3.1.1 Einzelpulszählung Zur Einzelpulszählung von Photonen wird das verstärkte Signal eines Detektors durch einen Komparator mit einer Schwelle verglichen und gezählt, falls es diese überschreitet. Bei hohen Signalraten kommt es vermehrt zu dicht aufeinander folgenden Pulsen, die nicht mehr unterschieden werden können. Das kleinste messbare Signal ist hingegen ein Photon pro Messintervall. Ohne die Verwendung von mehreren Schwellen, wie dies beispielsweise auf dem 1 Der dynamischer Bereich eines bildgebenden Systems ist der Bereich, der einen deutlichen Bildkontrast aufweist.
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Seite 55 und 56: 5.2. Messungen der Ladungspumpeneig
Seite 57 und 58: 5.2. Messungen der Ladungspumpeneig
Seite 59 und 60: 5.3. Bewertung der Messung & Verbes
Seite 61 und 62: 6. Zusammenfassung und Ausblick Im
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