Bildgebung mit DEPFET - Prof. Dr. Norbert Wermes - Universität Bonn

6.1. AUTORADIOGRAPHIE 119Diese Einschränkungen konnten erst mit der sogenannten digitalen Autoradiographiebehoben werden, bei der die Datennahme und -speicherung durch digitale elektronischeSchaltkreise übernommen wird. Für einen ausführlichen Überblick über digitaleAutoradiographie sei beispielsweise auf [Ove98] verwiesen. Die verschiedenen Verfahrender digitalen Autoradiographie haben gemeinsam, dass sie auf ortsauflösenden Sensorenfür ionisierende Strahlung basieren, welche ursprünglich für Anwendungen in der KernundElementarteilchenphysik entwickelt wurden. Die verschiedenen Methoden reichenvon gasgefüllten Detektoren wie z.B. Mikrostreifengaskammern (engl.:microstrip gaschambers oder MSGC’s) über szintillatorbasierte Syteme wie z.B. der Beta-Kameraund der ISPA-Röhre (engl.: Imaging Silicon Pixel Array) bis hin zu Halbleitersensorenwie Streifenzählern, CCD’s und hybriden Pixeldetektoren [Ove98].Die erste Demonstration von zeitaufgelöster Autoradiographie mit lebenden biologischenProben gelang 1998 mit dem Silizium-Streifenzähler-Bioscope, wo die Bewegung vonmit 35 S markierten Amöben beobachtet werden konnte [Ove98].Der Nachweis von Tritium bei digitalen Systemen gestaltet sich allerdings als schwierig,da zum einen die Totschicht klein genug sein muß, um die Zerfallselektronen, die nureine geringe Reichweite besitzen (im Mittel < 0.5µm in Silizium), nicht vollständig zuabsorbieren; zum anderen muß das Rauschen des Systemes klein genug sein, um Tritiummit ausreichender Effizienz nachweisen zu können (der 3 H β-Zerfall hat eine Endpunktenergievon 18.6 keV und eine mittlere Energie von 5.7 keV). Es gibt nur wenige digitaleSysteme, mit denen der Nachweis von Tritium bereits gelungen ist; einige sollen hieraufgelistet werden:• die ISPA-Röhre, [Pue96] und die Beta-Kamera [Lju94], bei denen der 3 H-Nachweis durch Verbindung eines Szintillators und einem Silizium-Pixeldetektorbzw. einer Widerstandsanode erfolgt; mit den Systemen konnten Ortsauflösungenvon ≈ 60µm bzw. 200µm erreicht werden, sie müssen allerdings auf −20 ◦ C gekühltwerden, was das Arbeiten mit lebenden Proben vereitelt.• durch die Verwendung spezieller Mikrokanalplatten und einer Widerstandsanode[Lee97, Lee02], konnte 3 H mit einer Ortsauflösung von 11µm und einer Effizienzvon 0.08 % nachgewiesen werden. Allerdings ist zum Betrieb des Systemes ein Vakuumerforderlich, was aufgrund von Ausgasung das Arbeiten mit lebenden Probenverhindert.• der Microimager[Bio02], bei dem zum 3 H-Nachweis das Signal eines Feststoffszintillatorsmit einer Mikrokanalplatte und einem Fluoreszenzbildschirm verstärkt undanschließend mit einer CCD-Kamera nachgewiesen wird. Mit diesem System konnte3 H mit einer Ortsauflösung von 15µm bei einer Detektorfläche von 9 × 13mm 2nachgewiesen werden.Auch mit dem DEPFET Pixel Bioscope konnte die Möglichkeit eines Nachweisesvon Tritium anhand von 3 H-Microscales [Ame99] bereits demonstriert werden [Nee00a,