專利名稱：：輻射探測(cè)系統(tǒng)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種輻射探測(cè)系統(tǒng)，它包含一個(gè)探測(cè)輻射的多晶材料寬帶隙半導(dǎo)體連續(xù)膜，還涉及制備其中用的所述連續(xù)膜的方法，以及成像系統(tǒng)所用的圖形接收器，它包括薄的、由探測(cè)輻射的寬帶隙半導(dǎo)體材料成的連續(xù)膜。碘化汞(HgI2)、碲化鎘(CdTe)、碲化鎘鋅(CdZnTe)、和碘化鉛(PbI2)單晶都是公知的在室溫條件下工作的寬帶隙半導(dǎo)體X射線和γ輻射探測(cè)器。問(wèn)題在于生產(chǎn)高質(zhì)量單晶是非常昂貴的；在任何需要以較小面積的晶體覆蓋較大面積的場(chǎng)合，就需要將它們排列成鑲嵌結(jié)構(gòu)形式，這反過(guò)來(lái)就加大了此種探測(cè)系統(tǒng)的成本。高熔點(diǎn)晶體，如CdTe和CdZnTe(下見(jiàn)表1)以及低熔點(diǎn)晶體，如PbI2的晶體生長(zhǎng)成本是高的。因此，已經(jīng)制出的只是尺寸非常小(≈10mm2)且非常薄(≈100μm)的晶體，這就降低了它們用于很大面積探測(cè)系統(tǒng)所用鑲嵌結(jié)構(gòu)的可能性。直至今日，PbI2單晶技術(shù)尚處于1995年的情況，這些非常小的晶體僅用來(lái)制作低能探測(cè)器。熔點(diǎn)最低的半導(dǎo)體材料HgI2另外的問(wèn)題是HgI2單晶從汽相制作，能切片出5×5cm2的探測(cè)器板的大晶體，其生長(zhǎng)過(guò)程可能需要持續(xù)接近3個(gè)月的時(shí)間。另外，切片以及拋光加工操作要有60％材料的損耗。上述各因素都會(huì)導(dǎo)致這些晶體以及由其制成之探測(cè)器的成本提高。正如下面將進(jìn)一步描述和示例的那樣，本發(fā)明提出一種大的、可構(gòu)造成任何所需尺寸及厚度的板的制品。本發(fā)明還使輻射探測(cè)系統(tǒng)所用的多晶連續(xù)膜的制作成為可能。這里所用的術(shù)語(yǔ)“連續(xù)膜”用來(lái)表示上下電極間不可能短路。具體地說(shuō)，本發(fā)明提出一種輻射探測(cè)系統(tǒng)，它包括由許多晶體顆粒形成的探測(cè)輻射之多晶材料寬帶隙半導(dǎo)體連續(xù)膜，其中所述各顆粒被燒結(jié)在一起，形成一個(gè)單一的互相密合的連續(xù)膜。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述連續(xù)膜選自碘化汞(HgI2)、碲化鎘(CdTe)、碲化鎘鋅(CdZnTe)、和碘化鉛(PbI2)的膜。因此，按照本發(fā)明，給出一種大面積的互相密合的連續(xù)半導(dǎo)體膜，其優(yōu)選的面積在102cm2至104cm2之間，厚度在大約1-500μm之間，可部分或全部(50-100％)由1μm至5mm的結(jié)晶粒度尺寸構(gòu)成。本發(fā)明還提出一種制作這些膜的方法。具體地說(shuō)，本發(fā)明提供一種制作探測(cè)輻射之多晶材料寬帶隙半導(dǎo)體連續(xù)膜的方法，包括(a)制備純度至少為99.9999(6N)％的多晶粉末材料顆粒；(b)將所述顆粒材料沉積在導(dǎo)電基板上；(c)將所述多晶材料顆粒燒結(jié)在一起，形成一個(gè)單一的互相密合的連續(xù)膜。在所述方法的優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)在大約100-300℃溫度下在真空媒體中多次連續(xù)重復(fù)地蒸發(fā)，制備所述純凈的多晶粉末材料顆粒。在本發(fā)明方法的第一種實(shí)施例中，將導(dǎo)電金屬上板置于所述粉末的上面，再于溫度大約100-220℃、壓強(qiáng)大約100-5000Kg/cm2條件下對(duì)所得的組件加壓。在本發(fā)明方法的第二種實(shí)施例中，使步驟(a)的晶狀粒料與有機(jī)粘合劑在溶劑中混合，然后沉積在所述基板上，繼而在約為60-120℃條件下進(jìn)行熱處理。這種沉積的具體實(shí)施可通過(guò)在所述基板上噴涂、噴霧或印制而實(shí)現(xiàn)；在優(yōu)選實(shí)施例中，沉積是通過(guò)掩膜印刷完成的。在本發(fā)明方法的第三種實(shí)施例中，將所述步驟(a)的晶狀粒料放在溫度約為90-220℃真空室的熱區(qū)內(nèi)，而將所述導(dǎo)電基板放在所述真空室的LN2冷區(qū)內(nèi)，從而使所述純凈的晶狀粒料升華并沉積在所述基片上，并在大約50-100℃、有N2氣存在的情況下，通過(guò)加熱及熱處理實(shí)現(xiàn)所述的熔融。由本發(fā)明方法制成的膜可被用于各種輻射探測(cè)系統(tǒng)，如以半導(dǎo)體膜探測(cè)器為基礎(chǔ)的能量分散X射線和γ射線成像系統(tǒng)。雖然以下將要具體舉例說(shuō)明上述方法，但相信目前所稱方法各種變形步驟(以下將把變形稱為“熱壓”、“漿狀沉積”和“汽相沉積”)的優(yōu)選實(shí)施例之簡(jiǎn)要的一般性描述將更好地用于闡明本發(fā)明。1.熱加壓這種方法包括以下步驟a)通過(guò)在100-200℃條件下，于玻璃管內(nèi)并在由真空泵連續(xù)抽空情況下升華四次，純化原始材料；在250-300℃條件下，熔融1小時(shí)至3天，并在密閉的玻璃管內(nèi)升華。b)選擇基板，將其放入模具底部。所述基板可為玻璃、多晶氧化鋁、或聚四氟乙烯，并需使其預(yù)先與金屬電極連接，最好呈光刻沉積的細(xì)條帶形狀。作為選擇，如果基板是諸如金、鈀、硅或鍺等金屬的，則可將基板用為底部電極。c)將已純凈的粉末放入步驟b)的基板頂部。d)為防止受到鋼制模具的上部壓力沖擊作用，將一鈀或金的上板置于粉末上面。e)對(duì)組件加壓，使溫度升高到大約100-200℃，并且在100-5000Kg/cm2壓強(qiáng)條件下最少保持4小時(shí)。f)完成之后，從模具取出HgI2板。上面的鈀或金可用為電極；不過(guò)最好將它取去，而沉積其它的成細(xì)條狀或連續(xù)膜的鈀、金、碳、鍺等電極。2.漿狀沉積這種方法包括以下步驟a)如熱壓方法的步驟(a)。b)如熱壓方法的步驟(b)。c)使已純化的粉末與有機(jī)粘合劑在溶劑中混合，并通過(guò)噴涂、噴霧或印制沉積在帶有底部電極的基板上。d)使所述的板加熱到60-120℃，并取出。e)如熱壓方法的步驟(f)。3.汽相沉積這種方法包括以下步驟a)如熱壓方法的步驟(a)。b)將已純化的HgI2置于真空室較熱的區(qū)，處于90-220℃溫度下。c)如熱壓方法的步驟(b)那樣，將所述基板和下電極置于真空室的LN2冷卻的一端。d)HgI2被升華并沉積在所述基板上。e)在為避免HgI2相的再蒸發(fā)而對(duì)過(guò)程加N2氣之后，進(jìn)行加熱并退火至50-100℃，歷時(shí)30-60分鐘。f)除去所述的板。如熱加壓方法的步驟(f)那樣，沉積上電極。給所得到的可具有任何所需尺寸和厚度的探測(cè)器板覆蓋上金屬電極，可用作能量范圍在6-660KeV的X射線和核輻射計(jì)數(shù)器。這種大尺寸的板尤其適于將其結(jié)合到大型X射線照相系統(tǒng)中，其中可將模擬光電輻射信號(hào)計(jì)數(shù)為數(shù)字信號(hào)，并在計(jì)算機(jī)化控制成像系統(tǒng)中使用，所述系統(tǒng)可存儲(chǔ)所需的圖形信息，還可被用于比如醫(yī)療方面的X射線膠片或其它成像系統(tǒng)應(yīng)用中的替代品。因而，本發(fā)明提供一種廉價(jià)的大面積探測(cè)器，這樣的探測(cè)器使得直至現(xiàn)在仍屬過(guò)于昂貴的應(yīng)用成為可能。眾所周知，室溫工作的X射線或γ射線輻射半導(dǎo)體探測(cè)器需有寬的帶隙。下面的表1列出當(dāng)前最為公知的用于此目的的半導(dǎo)體探測(cè)器[M.Schiebe等人的“室溫半導(dǎo)體輻射探測(cè)器應(yīng)用”R.B.James，T.E.Schlesinger，P.Siffert，&amp;E.Franks，Eds.，MaterialsResearchSoc.Sympos.Proc.，Vol.302，p.189(1993)]。為了能在室溫下工作，所述材料需要有寬的帶隙，比如大于≈1.5eV，旨在克服熱電子噪聲。為了對(duì)熱輻射能有良好的阻止本領(lǐng)和吸收，以及為了能夠有效地遷移輻射所生的電荷載流子，需要大于2的原子序數(shù)。要求所述探測(cè)器具有大的漂移長(zhǎng)度λ，這個(gè)長(zhǎng)度是電荷載流子遷移率μ、壽命τ以及電場(chǎng)ε的積，即λ＝μτε。所述電場(chǎng)與電阻有關(guān)電阻越大，可運(yùn)送電荷的場(chǎng)越強(qiáng)。通過(guò)研究下表1中所列的半導(dǎo)體材料可以看出，最為公知的窄帶隙半導(dǎo)體Si(Li)和HPGe探測(cè)器需要低溫冷卻，禁止室溫工作，盡管具有良好的漂移長(zhǎng)度。另外，我們可以看出，由于Z值小，與除GaAs以外的所有其它探測(cè)器材料相比，為了阻止輻射通量，就要求Si(Li)和HPGe的厚度很大。表1固體半導(dǎo)體X射線和γ射線探測(cè)器</tables>如表1中所能看到的，各種寬帶隙材料中間，HgI2和PbI2具有最大的原子序數(shù)，因此，吸收能力最好[J.Zhang等人，“核儀器和核方法”Vol.A322，P.499(1992)]。其它的技術(shù)考慮在于制成材料時(shí)的溫度。相對(duì)于表1中所列其它半導(dǎo)體，較低的熔點(diǎn)簡(jiǎn)化了HgI2和PbI2探測(cè)器的生產(chǎn)，并降低了成本。但是，如上所述，HgI2單晶制品的成本是非常高的，因?yàn)檫@些晶體只能從汽相生長(zhǎng)，對(duì)于較大的晶體，要花幾乎三個(gè)月[M.Schieber等人，“晶體生長(zhǎng)雜志”，Vol.65，P.353(1983)]。PbI2晶體只能被用為非常小的探測(cè)器晶體，其面積為幾個(gè)平方毫米，而且厚度非常小，不會(huì)吸收很多輻射[V.M.Gerrish，“室溫半導(dǎo)體輻射探測(cè)器應(yīng)用”，R.B.James，T.E.Schlesinger，F(xiàn).Siffert和E.Franks，Eds.，MaterialsResearchSoc.Sympos，Proc.，Vol.302，p.189(1993)]。本發(fā)明建立在由多晶膜制成的低成本探測(cè)器取代成本高的單晶輻射探測(cè)器的基礎(chǔ)上，所說(shuō)的多晶膜具有與同樣材料的單晶一樣的寬帶隙，所說(shuō)的這種探測(cè)器相當(dāng)于能譜儀的作用，能夠確定入射的輻射能量。這種取代適合用在必須測(cè)量輻射通量而不對(duì)能量進(jìn)行識(shí)別的應(yīng)用中，這是因?yàn)榛蛘吣芰渴且阎模蛘邔?duì)能量的了解并不重要。這樣的探測(cè)器被稱為輻射計(jì)數(shù)器，因?yàn)樗鼈冇?jì)數(shù)輻射事件。計(jì)數(shù)器用質(zhì)量較低的單晶制作，這種單晶是按照如高質(zhì)量的能譜儀一樣的極為昂貴的制作過(guò)程來(lái)制造的。在需要大面積的探測(cè)系統(tǒng)時(shí)，比如為了成像用，需要例如尺寸約為50×50mm的HgI2的大單晶，并且還需切片和拋光加工，這就造成晶體總量至少60％的損失。然后，再將這些切片并排放置成一個(gè)大的鑲嵌結(jié)構(gòu)，直至達(dá)到所要的探測(cè)器系統(tǒng)尺寸。由于為了制作晶體、晶體切片，然后再將它們鑲嵌成大尺寸的探測(cè)系統(tǒng)，這樣的成像系統(tǒng)是非常昂貴的。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，提出一種以半導(dǎo)體薄膜探測(cè)器為基礎(chǔ)的能量分散X射線和γ射線成像系統(tǒng)。X射線成像應(yīng)用于醫(yī)療診斷系統(tǒng)，如X射線照相術(shù)、計(jì)算機(jī)化X射線斷層照相術(shù)(CT)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層照相術(shù)(SPECT)以及陽(yáng)電子發(fā)射斷層攝影術(shù)(PET)中所用的那些系統(tǒng)。另外，X射線成像系統(tǒng)還應(yīng)用于有關(guān)X射線地貌測(cè)場(chǎng)、太陽(yáng)耀斑成像、X射線巡天觀測(cè)，以及來(lái)自衛(wèi)星運(yùn)載設(shè)備的各種星系范圍觀測(cè)的天文學(xué)和天體物理學(xué)。很多種圖象接收器用于現(xiàn)代X射線成像系統(tǒng)。它們包括直接曝光的X射線膜、成像板、圖象增強(qiáng)器、充氣電離室、閃爍探測(cè)器系統(tǒng)、高純鍺和Si(Li)探測(cè)器系統(tǒng)。下面的表2中表示出吸收能力、能量分辨率和冷卻條件，所有圖象接收器都具有好的空間分辨率。表2中表示的圖象接收器是二維探測(cè)器(2D)，如X射線膜、成像板和圖形增強(qiáng)器，以及整體探測(cè)器，如充氣電離計(jì)數(shù)器、閃爍探測(cè)器和半導(dǎo)體或者輻射探測(cè)器[Si(Li)]、HgI2、CdTe和CdZnTe等。表2射線成像裝置的吸收能力、能量分辨率和冷卻條件吸收能力很大程度上取決于原子序數(shù)Z，HgI2的原子序數(shù)高于表2中列出的所有其它固體探測(cè)器。對(duì)半導(dǎo)體探測(cè)器來(lái)說(shuō)，其能量分辨率是最好的，它直接將X射線光子轉(zhuǎn)換成電荷，這與閃爍探測(cè)器相反，后者是將X射線光子轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，其后再用電子學(xué)方法由二極管或光電倍增管將可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換成電荷。對(duì)半導(dǎo)體探測(cè)器來(lái)說(shuō)，它具有較小的能量帶隙Eg，需要低溫冷卻，比如高純鍺探測(cè)器(HPGe)，具有Eg≈0.8eV，而硅鋰[Si(Li)]探測(cè)器，具有Eg≈1.1eV。HgI2、CdTe和CdZnTe分別具有Eg≈2.2、1.45和1.50eV，對(duì)于室溫下工作，這是足夠大的，而無(wú)需低溫冷卻。從表2所表示的各種圖象接收器，很明顯，高Z和高Eg的半導(dǎo)體輻射探測(cè)器結(jié)合了X射線成像應(yīng)用所需的優(yōu)良特性。對(duì)于成像應(yīng)用來(lái)說(shuō)，迄今所報(bào)告的文獻(xiàn)只有采用8×8像素HgI2整體探測(cè)器的γ射線攝像機(jī)的情況[C.Ortale等人，“核儀器和方法”，Vol.213，p.95(1983)]，以及改進(jìn)成采用像素尺寸0.8×0.8mm2、厚度2mm、單元間間隔≈2mm的32×32像素陣列[如見(jiàn)B.E.Patt等人，“核儀器和方法”Vol.283，p.215(1989)]。后者的攝像機(jī)具有5×5cm2的前端區(qū)。由于在制作高質(zhì)量和同一標(biāo)準(zhǔn)的單晶過(guò)程中一直存在的制作問(wèn)題，所以尚無(wú)采用關(guān)有CdTe或CdZnTe的這種攝像機(jī)的報(bào)道。制作HgI2大塊成像陣列時(shí)所遇到的困難在于(a)能夠切割出大尺寸切片的非常大的單晶的生長(zhǎng)是非常難的，而且耗費(fèi)時(shí)間。對(duì)于一塊大晶體來(lái)說(shuō)，需要2-3個(gè)月的生長(zhǎng)時(shí)間。(b)必須用KI水溶液對(duì)該晶體切片，這給出很不均勻的需要磨光的表面，造成超過(guò)60％的材料損失，并帶來(lái)由于切片和磨光操作所引起的結(jié)構(gòu)上的缺陷。與迄今所采用和提出的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)完全不同，本發(fā)明不用三維晶體生長(zhǎng)，然后再切片和磨光該切片，它是基于將薄的探測(cè)輻射的材料之半導(dǎo)體連續(xù)膜沉積在導(dǎo)電基板上。具體地說(shuō)，本發(fā)明提供一種成像系統(tǒng)用的圖象接收器，所述成像系統(tǒng)包括一個(gè)沉積在形成底部電極的基板上的寬帶隙半導(dǎo)體輻射探測(cè)材料連續(xù)膜，所述膜被一個(gè)形成上電極的上導(dǎo)電層覆蓋；其中所述層中的至少一個(gè)設(shè)有由多個(gè)非導(dǎo)電區(qū)彼此分離的多個(gè)導(dǎo)電區(qū)，并且其中所述多個(gè)導(dǎo)電區(qū)經(jīng)電荷靈敏前置放大器分別被單獨(dú)連接至成像電子系統(tǒng)。正如本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例所表明的，將所說(shuō)的底部電極或所說(shuō)的上電極劃分成由多個(gè)非導(dǎo)電區(qū)彼此分離的多個(gè)導(dǎo)電區(qū)，例如，可用寬≈20-200μm、長(zhǎng)≈20-200μm的上圖形電極像素柵格連續(xù)覆蓋所述基板，每個(gè)探測(cè)器與這樣的電子線路單獨(dú)相連。在本發(fā)明的再一優(yōu)選實(shí)施例中，所述成像系統(tǒng)包括一個(gè)沉積在基板層上的薄的、寬帶隙半導(dǎo)體輻射探測(cè)材料連續(xù)膜，所述基極層具有由多個(gè)非導(dǎo)電區(qū)彼此分離的多個(gè)導(dǎo)電區(qū)，形成底部電極，所述膜被一個(gè)具有由多個(gè)非導(dǎo)電區(qū)彼此分離的多個(gè)導(dǎo)電區(qū)的上層覆蓋。在所述實(shí)施例中，最好將所述基板層的各導(dǎo)電區(qū)布置成第一組以定距離間隔的細(xì)條，而將所述上層的各導(dǎo)電區(qū)布置成第二組以定距離間隔的細(xì)條，所述第一組和第二組以定距離間隔的細(xì)條互相對(duì)應(yīng)布置，形成柵格形陣列。特別優(yōu)選的一種結(jié)構(gòu)是，其中所述上層和基板層分別用豎向和橫向?qū)щ娂?xì)條構(gòu)圖，得到一個(gè)代表約20-200μm寬、20-200μm長(zhǎng)的像素的交叉柵格。于是，本發(fā)明給出一種新的以半導(dǎo)體薄膜代替大塊晶體的X射線和低能γ射線系統(tǒng)。該系統(tǒng)保持在能量分散方式工作，但也可用在電流方式下工作。它是以室溫工作的，厚度為1-100μm的均勻晶體結(jié)構(gòu)膜或者被沉積在構(gòu)圖的、更為導(dǎo)電的半導(dǎo)體基板，如Si、Ge或GaAs上(所述基板可直接用為底部電極)，或者被沉積在絕緣基板，如MgO或藍(lán)寶石(Al2O3)上的寬帶隙半導(dǎo)體輻射探測(cè)器，如HgI2、CdTe、CdZnTe或PbI2為基礎(chǔ)的，所述絕緣基板預(yù)先被涂敷構(gòu)圖的導(dǎo)電細(xì)條(金或鈀)，它也被用為底部電極。所述細(xì)條的寬度為10-100μm。由于構(gòu)成HgI2晶體結(jié)構(gòu)膜的制備從無(wú)報(bào)道，所以本發(fā)明還涉及一種新型的薄膜沉積系統(tǒng)。如上所述，隨后將所述半導(dǎo)體膜用代表上電極的導(dǎo)電構(gòu)圖細(xì)條(金或鈀)涂敷。然后通過(guò)涂敷非常薄的蠟層(paralene)或防濕(humiseal)層，或其它惰性涂層，使探測(cè)器系統(tǒng)被鈍化，并經(jīng)一電子線路連到一個(gè)低噪聲的高壓電源，用以給探測(cè)器系統(tǒng)加置偏壓，或者連到電子測(cè)量系統(tǒng)。半導(dǎo)體大塊晶體探測(cè)器的應(yīng)用最近在美國(guó)專利第5,245,919號(hào)中已有描述。所選的半導(dǎo)體材料為CdZnTe。該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用于γ射線斷層成像系統(tǒng)。其原理是由半導(dǎo)體而不是由閃爍晶體攝像機(jī)(通常是碘化鈉)探測(cè)被準(zhǔn)直的γ射線。所述半導(dǎo)體將散射的γ射線直接轉(zhuǎn)換為電荷，而不是先將其轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，然后再通過(guò)光電倍增管或二極管將可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換成電荷。與所述專利技術(shù)完全不同，本發(fā)明的方法的新潁性是采用薄膜代替大的晶體塊，并以寬范圍代替受到準(zhǔn)直的輻射。其它并未提到過(guò)本發(fā)明新特點(diǎn)的成像方法包括a)由第4,331,813號(hào)美國(guó)專利所描述的光能圖象轉(zhuǎn)換器。該專利是以金屬絕緣體-半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的，其中半導(dǎo)體是Si、Ge或GaAs。從而使輻射被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。這種方法的缺點(diǎn)在于，它并不區(qū)分核輻射，而設(shè)計(jì)上可用于各種輻射；b)由第5,079,426號(hào)美國(guó)專利所描述的實(shí)時(shí)成像多元非晶硅陣列。該法是基于薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管，采用將輻射轉(zhuǎn)換成信號(hào)的、不導(dǎo)電的、大的非晶硅。正如在光電導(dǎo)法的情況那樣，本法并非對(duì)核輻射而特別設(shè)計(jì)，而是測(cè)量包括紅外輻射的一切寬范圍的輻射。本發(fā)明的說(shuō)明將被限于能量分散模式，而非電流模式。電子計(jì)數(shù)系統(tǒng)由脈沖計(jì)數(shù)系統(tǒng)組成，利用這種系統(tǒng)，將每個(gè)底部電極條(行)和每個(gè)上電極條(列)與第一級(jí)電荷靈敏低噪聲混合前置放大器相連，再由成形放大器進(jìn)一步放大。使所收集到的電荷受到比較、區(qū)分，并將它們從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，而且顯示計(jì)算的圖形。在100KeV情況下，根據(jù)膜厚，半導(dǎo)體膜探測(cè)器可阻止輻射的約0.1-10％。所有的問(wèn)題，特別是大塊探測(cè)器轉(zhuǎn)換成薄膜探測(cè)器都被提出并得到解決。攝像機(jī)前端為5×5cm2，它由300豎向細(xì)條和300橫向細(xì)條組成，每條為100μm×5cm，被66μm的未涂敷細(xì)條所分開(kāi)。這樣，在一個(gè)攝像機(jī)模塊中就有90000個(gè)橫縱細(xì)條的交點(diǎn)，每5×5cm2的探測(cè)器前端板總共有90000個(gè)像素。為了大面積成像，比如對(duì)于采用20×15cm2板X(qián)射線成像的乳房X射線照相術(shù)，可以組裝12個(gè)互相連接的5×5cm2單元?，F(xiàn)在將參照以下所示附圖和實(shí)例與一些優(yōu)選實(shí)施例一起描述本發(fā)明，以便更充分地理解它。以下特別詳細(xì)地參照各附圖和實(shí)例，要強(qiáng)調(diào)的是，所示的細(xì)節(jié)采用的是舉例方法，目的僅在于以圖示討論本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，用于理解本發(fā)明的原理和概念。就此而言，并不給出為了理解本發(fā)明以外的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，由附圖給出的敘述以及所給出的實(shí)例，使那些熟悉本領(lǐng)域的人看到本發(fā)明有幾種形式可在實(shí)踐中被具體實(shí)施。圖1是用于制作半導(dǎo)體多晶板的熱壓系統(tǒng)示意圖；圖2是表示熱壓加熱處理碘化汞或碘化鉛的時(shí)間分布曲線；圖3表示按本發(fā)明方法制取的多晶HgI2探測(cè)器對(duì)60KeVγ輻射的響應(yīng)的實(shí)例；圖4是表示50×50mm2像素的光刻法多層金屬/HgI2/金屬薄膜結(jié)構(gòu)；圖5是表示50×50mm2像素的光刻法多層Si/HgI2/金屬薄膜結(jié)構(gòu)；圖6是HgI2薄膜沉積系統(tǒng)示意圖；圖7是適于薄膜探測(cè)器攝像機(jī)的大塊HgI2探測(cè)器攝像機(jī)的電子系統(tǒng)方框圖。如上所述，本發(fā)明是基于采用表1所列任何半導(dǎo)體材料為多晶探測(cè)器材料。這意味著代替有如單晶那樣在非常長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間周期內(nèi)的晶體生長(zhǎng)，如在HgI2的情況下可為幾個(gè)月，本發(fā)明提供制作任意所需厚度和尺寸的HgI2或其它半導(dǎo)體材料作為多晶陶瓷材料的方法，其最大的時(shí)間長(zhǎng)度約為24小時(shí)。所述方法基于諸如HgI2或PbI2等半導(dǎo)體粉末的熱壓或漿狀沉積，所述粉末與有機(jī)溶劑，如乙醇、CCl4，或用為粘合劑的具有長(zhǎng)分子鏈的特種聚合物混合，通過(guò)噴涂或噴霧而被沉積，然后進(jìn)行制圖或絲網(wǎng)印刷并在低于相變溫度或熔點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理。在這兩種情況下，都優(yōu)先采用已純化的HgI2多晶粉末材料。如圖1所示，在熱壓方法中，使粉末在受壓時(shí)經(jīng)受大約1噸/cm2的壓強(qiáng)，然后使之在加壓的情況下按圖2所示熱周期內(nèi)被加熱。這種高壓避免蒸汽壓較高(其沸點(diǎn)為354℃)的HgI2的蒸發(fā)，并且接近220℃的熱處理溫度使得已變形的顆粒能夠重結(jié)晶。這種燒結(jié)產(chǎn)生非常高密度的過(guò)程，使所制得的HgI2板可被上下電極接觸，并能耐受為收集輻射產(chǎn)生的電荷所需的適當(dāng)?shù)钠珘?≈104V/cm)。如圖2所示，由于HgI2在125℃下進(jìn)行有害的相變，所以在這個(gè)溫度下，它需要一段額外的退火時(shí)間。熱壓方法的其它優(yōu)點(diǎn)在于，如此所得的探測(cè)器板是非常致密的；它們具有非常高的密度，而且它們的尺寸及厚度只受模具尺寸和由受壓所產(chǎn)生的總壓強(qiáng)的限制。HgI2板的上電極由金、鈀、鍺或硅制成，并且可為任何所需的形狀。另一種可供選擇的得到大面積多晶探測(cè)器片的方法是通過(guò)漿狀沉積。使已純化的多晶粉末與有機(jī)粘合劑，如溶解在65％的乙醇/水溶液中的等量聚乙烯丙烯酸鹽和三甲基脫水山梨糖醇混合，然后通過(guò)噴霧、噴涂、旋壓或絲網(wǎng)印刷沉積在可為多晶鋁、聚四氟乙烯的絕緣基板上，或者如鉑或金的金屬電極上，或者如硅或鍺的半導(dǎo)體上，它們都已經(jīng)由附加的電觸點(diǎn)，如條形或其它形狀的鈀或金電極所繪圖。此后使所述基板或半導(dǎo)體粉末的漿狀沉積懸浮液在50-95℃條件下加熱，以便在大氣壓下蒸發(fā)乙醇，之后，在HgI2情況下，再加熱至大約110℃，熱處理4-24小時(shí)。然后將接觸HgI2板的惰性氣體引入里面襯有聚四氟乙烯絕緣物的暗金屬盒內(nèi)，再以碳或非常薄的鋁箔窗覆蓋接收輻射端。然后將探測(cè)器盒連到電子讀出系統(tǒng)。圖3表示一個(gè)這種多晶HgI2探測(cè)器板對(duì)60KeVγ輻射的響應(yīng)的實(shí)例。如果與相同尺寸及厚度的HgI2單晶相比，按照本發(fā)明制得的HgI2多晶探測(cè)器板探測(cè)相對(duì)于單晶譜儀所探測(cè)的輻射量的大約15％。例1將30mg已被減小到尺寸≈5-10微米的高純HgI2粉粒置于鋼模具內(nèi)的6mm直徑的金箔上。用另一個(gè)同樣尺寸的金箔覆蓋所述粉末，然后使之受壓。在受壓情況下，歷10小時(shí)將溫度升到110℃，然后歷10小時(shí)再使之緩降至室溫。這樣，將所得到的HgI2板燒結(jié)到金板上。金箔可用為電極，或者如果去除，可用石墨懸浮物(“石墨懸膠”)涂敷HgI2板的兩側(cè)用作電極，干燥，再將直徑為0.1mm的極細(xì)Pd絲或Pt絲用“石墨懸膠”附著于兩個(gè)電極上并進(jìn)行干燥。在例1中，留下金箔用作電極。在引入試驗(yàn)容器(圖2)之后，所制成的板對(duì)X射線表現(xiàn)出如圖3所示的響應(yīng)。所有的其它實(shí)例對(duì)X射線響應(yīng)也類似于圖3所示。例2重復(fù)例1的過(guò)程，但使HgI2板與金箔分開(kāi)，并如圖1所示，蒸發(fā)Pd觸點(diǎn)。例3重復(fù)例1的過(guò)程，但在熱壓期間，200℃條件下的加熱周期為10小時(shí)，隨之經(jīng)10小時(shí)冷卻到127℃，然后慢慢冷卻到室溫。例4重復(fù)例1的過(guò)程，但以2mm厚的燒結(jié)的涂以成圖樣的金細(xì)條的氧化鋁替代金基板，如圖1所示。例5重復(fù)例1的過(guò)程，采用涂有聚四氟乙烯的金屬箔，它比較易于與HgI2板分開(kāi)。如例2那樣電極被涂敷。例6重復(fù)例5的過(guò)程，在鋼模具的頂部和底部使用涂有電極的玻璃板。例7重復(fù)例1的過(guò)程，采用較大顆粒(≈1mm)的HgI2，可在真空蒸發(fā)不純的HgI2粉末之后，通過(guò)提純得到。例8繼例7的過(guò)程之后，用已純化的碘化鉛代替HgI2，制成PbI2板。例9使100mg的HgI2粉末與聚乙烯丙烯酸鹽和三甲基脫水山梨糖醇混合。將混合物涂在所述基板上，干燥2小時(shí)，再于120℃條件下熱處理1小時(shí)。然后淀積Pd的上電極，再將樣品放入試驗(yàn)容器(圖2)。結(jié)果就與圖3情況相類似。例10重復(fù)例9的過(guò)程，采用如圖1所示已繪圖的、1mm厚的玻璃基板。例11按照例10的過(guò)程，采用0.5mm厚的金基板。例12按照例9、10和11的過(guò)程，將Pd或Au電極蒸發(fā)到如圖1所示圖樣的HgI2板上。例13按照例9的過(guò)程，利用旋壓方法涂覆與有機(jī)粘合劑混合的HgI2厚層，這類似于光刻過(guò)程時(shí)采用光刻膠乳化液的方法。使覆蓋有底部電極的鋁基板以5000rpm旋轉(zhuǎn)。將足夠用于大約100μm厚層的少量漿狀混合物附著在所述基板上。所用轉(zhuǎn)速可使該漿狀層非常平整且均勻。像其它實(shí)例那樣施加上電極，這種板用于X射線響應(yīng)的試驗(yàn)。例14根據(jù)例13的過(guò)程，利用大氣壓和一噴嘴，采用可購(gòu)買(mǎi)到的噴涂設(shè)備沉積HgI2，這樣就使?jié){狀層被噴涂在預(yù)定的玻璃板上。例15將HgI2粉末放在玻璃真空室的底部，加熱至大約100℃，再通過(guò)蒸發(fā)一層HgI2而沉積在預(yù)接有底部電極并由液氮冷卻的玻璃基板上，得到厚1-50μm的HgI2層。然后使溫度慢慢升高，同時(shí)解除真空，并代之以latm的氮?dú)?，慢慢加熱?0℃，然后再冷卻至室溫。之后，再用上電極覆蓋該HgI2多晶板，用于響應(yīng)X射線輻射的試驗(yàn)。例16按照例15的過(guò)程，但采用其它基板，如鍺或燒結(jié)鋁，用鈀或金的細(xì)條預(yù)先繪制底部電極。例17將HgI2與粘合劑的混合物置于容器中，容器底部有濾網(wǎng)，面積≈20×30cm2，孔隙尺寸≈250×250μm2，所述混合物能通過(guò)它。然后利用手工加壓或機(jī)器加壓，通過(guò)所述濾網(wǎng)使該混合物被壓實(shí)，并被印制到玻璃或氧化鋁基板上，所述基板沿橫行方向預(yù)先被蒸發(fā)上100μm寬的Au、Pd或Pt金屬電極。這樣，就得到接近40μm厚的HgI2；通過(guò)反復(fù)印制，可使厚度達(dá)到100μm。然后使該膜在60℃條件下退火5小時(shí)。利用掩膜對(duì)位，將通過(guò)蒸發(fā)而被加到薄玻璃或塑料箔上的也為100μm寬的上部縱列電極疊置在HgI2薄膜上。于是，就在橫向電極與豎向電極交叉點(diǎn)形成100×100μm2的有效像素?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4和5，一HgI2薄膜沉積在敷金或鈀的絕緣單晶基板，如MgO或藍(lán)寶石上(圖4)，或者沉積在如Si或Ge等半導(dǎo)體基板上(圖5)，二者大小均為50×50mm2。HgI2薄膜的底部和頂部分別繪制長(zhǎng)度為100μm×50mm的縱向細(xì)條和橫向細(xì)條，并以66μm的不導(dǎo)電細(xì)條分離它們，得到帶保護(hù)環(huán)或不帶保護(hù)環(huán)的300×300個(gè)像素。本發(fā)明系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于，制品的造成本極低，能夠得到符合現(xiàn)代薄膜技術(shù)的大面積成像探測(cè)器。所述成本低，是基于為了在基板上得到HgI2薄膜所需的時(shí)間比為生長(zhǎng)、切片及磨光大晶體所需要的時(shí)間(圖4和5)短，即2-3小時(shí)與2-3個(gè)月相比。薄膜探測(cè)器系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于，吸收能力較小，相對(duì)于大塊晶體為100％，只有總輻射量的0.1-1.0％(對(duì)100KeV的輻射而言)。但是，即使薄膜的輻射吸收能力如此低，也能達(dá)到可與X射線膜相比的能譜分辨率(表2)，后者的吸收也小于總輻射的0.1％，雖然并不需要能譜分辨率表示每個(gè)像素的單個(gè)脈沖的特征。HgI2以及其它半導(dǎo)體探測(cè)器，如CdTe和CdZnTe，都不僅能像X射線膜那樣用于直接成像，還能按電流方式使用和用于能量分散成像系統(tǒng)。后者允許在探測(cè)器中測(cè)量非常小數(shù)目的相互作用，而且減少了對(duì)于高劑量方式的總的暴露。能量分散成像還能利用模擬電子線路和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，信息數(shù)字化，以及放射性事件計(jì)數(shù)的儲(chǔ)存進(jìn)行計(jì)算機(jī)圖形顯示。圖6描述一個(gè)薄膜沉積設(shè)備，它可以通過(guò)(a)直接蒸發(fā)HgI2；(b)分別蒸發(fā)Hg和I2，在基板上凝結(jié)；或者(c)化學(xué)氣相沉積，如Hg(tdh)2母體(precursor)與I2化合物而被使用。該設(shè)備由兩部分組成，與真空系統(tǒng)相連的豎直硼硅酸耐熱玻璃(pyrexR)，或石英管。管子底部是母體源部分，裝有高純HgI2，或者在不同的分離分支容器中裝有Hg金屬、無(wú)機(jī)或有機(jī)Hg化合物，及游離碘。由T母體控制所述底部的溫度，這個(gè)溫度被分開(kāi)監(jiān)視。管子的上部裝有基板支架，半導(dǎo)體材料或已涂敷金屬并繪圖的基板被附在該支架上。用電阻加熱器(未示出)或輻射加熱使所述基板支架被局部加熱，確定基板的溫度T基板。為提供熱壁環(huán)境，硼硅酸耐熱玻璃(pyrexR)或石英管接入分開(kāi)控制的半透明的電阻加熱爐，其溫度為T(mén)加熱爐。如果T加熱爐＞T母體＞T基板，則沉積條件被滿足。所使用的具有代表性的溫度是T加熱爐＝130℃，T母體＝125℃和T基板＝115℃。對(duì)于大于50×50cm2的基板，必須使系統(tǒng)按比例擴(kuò)大，并且必須用一個(gè)機(jī)械的X-Y驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)移動(dòng)所述基板，以保證均勻沉積。其它寬帶隙半導(dǎo)體材料，如CdTe和CdZnTe，適于作為比如帶有GaAs層的Si基板上的薄膜，所述的層上面被沉積CdTe層或者具有x≈0.05或0.20的Cd1-XZnXTe層。這些CdTe/GaAs/Si的多層結(jié)構(gòu)被用為CdHgTe遠(yuǎn)紅外探測(cè)器的基板，不過(guò)，如果將它們繪制成所需數(shù)目的底部電極細(xì)條，提供適當(dāng)數(shù)目的成像像素，也可以被用于薄膜X射線探測(cè)器?？稍谝粋€(gè)類似于圖6所示的設(shè)備中，沉積PbI2薄膜。上述半導(dǎo)體薄膜對(duì)鈀、金或鉑制成的上部金屬電極細(xì)條的氣相沉積采用光刻法繪圖。光刻之后，使最終的探測(cè)器結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖4和5)在高純的、去離子和三次蒸餾的水中被徹底漂洗，以除去光刻過(guò)程中的化學(xué)殘留物。然后通過(guò)覆蓋以蠟薄層，使上述結(jié)構(gòu)鈍化，這之后它們被準(zhǔn)備包封，用以電子讀出。然后將尺寸為5×5×0.2cm3的、已被繪圖、安裝電極和鈍化的探測(cè)器板放置于電極鋁或聚四氟乙烯(TeflonR)板上，這種板的底部上面具有印刷電路板的電極觸點(diǎn)。這種板用作第一級(jí)放大，由一個(gè)低噪聲2N4416FET和一個(gè)低噪聲反饋電阻器組成，被安裝在一個(gè)0.5×0.5×0.1cm3的陶瓷片的前置放大器上。這種組件包括多個(gè)100μm×5cm細(xì)條，各條都由66μm的不導(dǎo)電細(xì)條分離。橫向的細(xì)條被稱作行，豎向細(xì)條被稱作列。有300行和300列。一個(gè)組件所需前置放大器的總數(shù)為600，即每一行和每一列都其自己的前置放大器相連。為了安置600個(gè)混合前置放大器片，并允許采用幾個(gè)組件，將具有100個(gè)前置放大器片的鏡頭板前端置于呈立方體形盒子的上面，盒子的每個(gè)面容納100片(四個(gè)側(cè)壁和一個(gè)底面一起容納500片，再加上上面的100片)。盒子的各個(gè)壁都由一個(gè)預(yù)先印制的電路板連接，該電路板的一側(cè)連到探測(cè)器輸入端和偏壓，另一側(cè)連到與其他電子線路相連的各前置放大器輸出端，這類似于下面關(guān)于HgI2整體探測(cè)器攝像機(jī)所述的情況(見(jiàn)圖7)。以下參照?qǐng)D7，為了給出更為完整的敘述，將簡(jiǎn)單描述HgI2整體探測(cè)器晶體攝像機(jī)所用的電子系統(tǒng)。整個(gè)電子線路適用于本發(fā)明的薄膜探測(cè)器。來(lái)自所述前置放大器的探測(cè)器輸出進(jìn)一步被放大并整形，同時(shí)將所收集到的電荷從前置放大器輸送到整形放大器，這是一種混合設(shè)計(jì)，以便足以適用于其它脈沖輻射探測(cè)系統(tǒng)。采用單獨(dú)一級(jí)微分和四級(jí)有源的積分，以達(dá)到接近高斯形狀。設(shè)置一個(gè)高阻抗模擬輸入緩沖器，它可以被使用或者被旁路。包括一個(gè)6μs的極點(diǎn)-零點(diǎn)抵銷電路，但通過(guò)附加一個(gè)外置可變電阻器，能很容易地改變?cè)撝?。按下述方法處理整形放大器的輸出使用一快速比較器將信號(hào)與設(shè)置得剛好超出噪聲的電平鑒別器比較，以產(chǎn)生表示一事件已發(fā)生的數(shù)字信號(hào)。然后使該信號(hào)通過(guò)一個(gè)模擬-數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通路-邏輯電路，利用符合時(shí)間確定事件的有效性。如果確定事件是有效的，則編碼該事件的特定位置，并產(chǎn)生適當(dāng)?shù)亩嗦氛{(diào)制器的控制信號(hào)，以便能由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器處理所述模擬信號(hào)，以確定脈沖高度(能量信息)。利用可編程邏輯陣列電路(AlteraEP1800J)獲得所有被編碼的邏輯信號(hào)。與全尺寸離散門(mén)邏輯電路相比有效地減小了最終電路的尺寸。將所有編碼邏輯信號(hào)和ADC功能裝到一個(gè)單獨(dú)的AT尺寸的卡上。全部數(shù)據(jù)的獲取由IBMPC-AT計(jì)算機(jī)管理。這種計(jì)算機(jī)是一個(gè)單獨(dú)的AT尺寸主板(TI80486)，帶有用于I/O控制的第二卡(SCSI等)。所述主板裝有10MB的RAM。在最終的系統(tǒng)內(nèi)還包括一個(gè)200MB的IDE硬盤(pán)和一個(gè)1.4MB、3.5英寸的軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。設(shè)置一個(gè)包括標(biāo)準(zhǔn)的AT底板和多條用于攝像機(jī)信號(hào)的附加總線的定制系統(tǒng)板，以便安裝組成攝像機(jī)系統(tǒng)的卡。所述卡可裝入攝機(jī)的副底座中。用于給探測(cè)器加置偏壓的高壓電源，用于電子線路、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器及軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的低壓電源被裝在一個(gè)分開(kāi)的在攝像機(jī)的后端的輔助底盤(pán)上。本系統(tǒng)能夠輸入大于每秒104的計(jì)數(shù)率。最后，本攝像機(jī)系統(tǒng)包括用于控制數(shù)據(jù)獲取和顯示圖形的軟件。該軟件以O(shè)S/2“C”語(yǔ)言被寫(xiě)入，同時(shí)采用OS/2圖形管理器為接口。寫(xiě)入一個(gè)特定的驅(qū)動(dòng)程序，以便允許軟件與所述電子線路通信。在圖形獲取過(guò)程中，計(jì)算機(jī)顯示可采用以下項(xiàng)的選擇1)文件I/O(保存，調(diào)出等)2)搜索參數(shù)，如時(shí)間/計(jì)數(shù)限制3)操作方式，如選擇已獲圖形顯示、與再現(xiàn)圖形相比、再現(xiàn)類型等4)可選項(xiàng)5)應(yīng)用6)幫助功能，規(guī)定與OS/2PM兼容并允許有如實(shí)際一樣多的OS/2PM轉(zhuǎn)換所述顯示包括以下特定區(qū)域a)菜單區(qū)b)灰度圖形顯示c)能譜(子窗)d)圖形特征(總計(jì)數(shù)；所有計(jì)數(shù)求和；最大計(jì)數(shù)；最亮像素的值；由于電荷分裂，兩相鄰行或列中同時(shí)出現(xiàn)信號(hào)的計(jì)數(shù)數(shù)目；Δ計(jì)數(shù)，及計(jì)數(shù)的數(shù)目。)所述系統(tǒng)包括鼠標(biāo)操縱，以致用戶可選擇一個(gè)特定的像素并顯示該像素的能譜。所述能譜被顯示在子窗上，該窗還示出能譜對(duì)應(yīng)的像素位置[r，c]、能譜中光標(biāo)的位置，以及在該位置計(jì)數(shù)的相應(yīng)數(shù)目[光標(biāo)；計(jì)數(shù)]。正如將能得到的那樣，本發(fā)明有很多應(yīng)用。本發(fā)明提供一種單一組件的X射線和γ射線微型半導(dǎo)體薄膜輻射探測(cè)器攝像機(jī)，它包含HgI2、CdTe、CdZnTe或PbI2薄膜，具有5×5cm2的觀視窗，按電流方式或按能量分散方式工作。本發(fā)明的成像系統(tǒng)還可用于多組件的X射線和γ射線攝像機(jī)，也即由12個(gè)5×5cm2的微型攝像機(jī)的組件組成，替代約為20×15cm2的大面積X射線膜。或者用于多個(gè)微型單一組件的27.5×42.5cm2的X射線和γ射線攝像機(jī)，也即≈47個(gè)5×5cm2的組件，或用于其它放射性成像。本發(fā)明的成像系統(tǒng)可用于核醫(yī)學(xué)，并能用作外科作業(yè)中所用的內(nèi)操作工具，如輕癥的腫塊切除、移植灌注識(shí)別、血管移植活力的確定、良性骨損傷的切除等。適于外科醫(yī)生的技術(shù)現(xiàn)狀被限于單探測(cè)器的γ和β探針。相對(duì)于不成像的內(nèi)操作探針，本成像系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括伴隨光譜分析成像、散射減少，改善定位及靈敏度。類似地，本發(fā)明可還可應(yīng)用于有關(guān)X射線的天體物理學(xué)測(cè)量，如太陽(yáng)耀斑望遠(yuǎn)鏡、γ爆炸；用于偽鈔識(shí)別；用于美術(shù)館內(nèi)繪畫(huà)的識(shí)別和比較；用于古物的識(shí)別和比較；用于罐裝肉的成像，以識(shí)別不希望有骨頭；用于識(shí)別核廢料；用于識(shí)別走私核材料，以及用于民航機(jī)場(chǎng)安檢成像系統(tǒng)。那些熟悉本領(lǐng)域的人將會(huì)理解，本發(fā)明并不限于上述各實(shí)施例的細(xì)節(jié)說(shuō)明，本發(fā)明可按其它特定形式得以實(shí)施，而不會(huì)脫離其精髓或特性。因此，目前各實(shí)施例應(yīng)被理解為說(shuō)明性的，而非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附各權(quán)利要求指明，而不是上述說(shuō)明書(shū)，而且在各權(quán)利要求的含義和等效范圍內(nèi)的各種變化都被規(guī)定為包括在其內(nèi)。權(quán)利要求1.一種輻射探測(cè)系統(tǒng)，包括探測(cè)輻射的多晶材料寬帶隙半導(dǎo)體連續(xù)膜，所述多晶材料由許多結(jié)晶顆粒形成，其特征在于，所述顆粒被燒結(jié)在一起，形成一個(gè)單一的互相密合的連續(xù)膜。2.一種如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述單一的互相密合的連續(xù)膜是碘化汞膜。3.一種如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述單一的互相密合的連續(xù)膜是碲化鎘膜。4.一種如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述單一的互相密合的連續(xù)膜是碲化鎘鋅膜。5.一種如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述單一的互相密合的連續(xù)膜是碘化鉛膜。6.一種如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述大量多晶顆粒和它們形成的膜具有至少為99.9999(6N)％的純度。7.一種如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述薄膜面積在102cm2至104cm2之間。8.一種如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述薄膜厚度在大約1-500μm之間。9.一種如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述薄膜至少局部是有某種結(jié)構(gòu)的(textured)。10.一種如權(quán)利要求1所述的輻射探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述薄膜全部是有某種結(jié)構(gòu)的(textured)。11.一種用于權(quán)利要求1成像系統(tǒng)的圖形接收器，它包括一個(gè)沉積在形成底部電極的導(dǎo)電基板層上的寬帶隙半導(dǎo)體輻射探測(cè)材料連續(xù)膜，所述膜被一個(gè)形成上電極的上導(dǎo)電層覆蓋；其特征在于，所述層中的至少一個(gè)設(shè)有由多個(gè)非導(dǎo)電區(qū)彼此分離的多個(gè)導(dǎo)電區(qū)，并且其中所述多個(gè)導(dǎo)電區(qū)經(jīng)電荷靈敏前置放大器分別被單獨(dú)連接至一個(gè)成像電子系統(tǒng)。12.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)的圖形接收器，它包括一個(gè)沉積在基板層上的薄的、寬帶隙半導(dǎo)體輻射探測(cè)材料連續(xù)膜，所述層具有由多個(gè)非導(dǎo)電區(qū)彼此分離的多個(gè)導(dǎo)電區(qū)，形成底部電極，所述膜被一個(gè)具有由多個(gè)非導(dǎo)電區(qū)彼此分離的多個(gè)導(dǎo)電區(qū)的上層覆蓋。13.一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的成像系統(tǒng)的圖形接收器，其特征在于，所述基板層的各導(dǎo)電區(qū)布置成第一組以定距離間隔的細(xì)條，而將所述上層的各導(dǎo)電區(qū)布置成第二組以定距離間隔的細(xì)條，所述第一組和第二組以定距離間隔的細(xì)條互相對(duì)應(yīng)布置，形成柵格形陣列。14.一種根據(jù)權(quán)利要求13所述的成像系統(tǒng)的圖形接收器，其特征在于，所述上層和基板層分別用豎向和橫向?qū)щ娂?xì)條構(gòu)圖，得到一個(gè)表示約20-200μm寬、20-200μm長(zhǎng)的像素的交叉柵格。15.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)的圖形接收器，其特征在于，所述各導(dǎo)電區(qū)被選自SiO2、MgO或Al2O3的不導(dǎo)電的材料互相分離。16.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)的圖形接收器，其特征在于，所述基板以均勻的薄膜電極材料覆蓋，所述電極材料選自鈀、金、鉑或鍺。17.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)的圖形接收器，其特征在于，所述基板以半導(dǎo)體薄膜覆蓋在底部電極上面，厚度為1-100μm。18.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)的圖形接收器，其特征在于，所述基板被一個(gè)上面繪制電極像素的柵格覆蓋，所述各像素寬約20-200μm、長(zhǎng)約20-200μm，每個(gè)探測(cè)器與成像電子系統(tǒng)單獨(dú)相連。19.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)的圖形接收器，其特征在于，用于X射線和γ射線成像系統(tǒng)。20.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)的圖形接收器，其特征在于，所述薄膜為CdTe膜。21.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)的圖形接收器，其特征在于，所述薄膜為HgI2膜。22.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)的圖形接收器，其特征在于，所述薄膜為CdZnTe膜。23.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)的圖形接收器，其特征在于，所述薄膜為PbI2膜。24.一種制作探測(cè)輻射之多晶材料寬帶隙半導(dǎo)體連續(xù)膜的方法，包括(a)制備純度至少為99.9999(6N)％的多晶粉末材料顆粒；(b)將所述晶狀粒料沉積在導(dǎo)電基板上；(c)將所述多晶材料顆粒燒結(jié)在一起，形成一個(gè)單一的互相密合的連續(xù)膜。25.一種如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，通過(guò)在真空媒體中蒸發(fā)制備所述被純化的多晶粉末粒料。26.一種如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述蒸發(fā)在大約100-300℃溫度下實(shí)現(xiàn)。27.一種如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述純化是通過(guò)連續(xù)重復(fù)蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)的。28.一種如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，將導(dǎo)電的不易起化學(xué)反應(yīng)的金屬上板放在所述粉末的上面，并在大約100-200℃溫度條件下，和100-5000Kg/cm2的壓強(qiáng)條件下對(duì)所得組件加壓。29.一種如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，使步驟(a)的所述晶狀粒料與有機(jī)粘合劑在溶劑中混合，然后沉積在所述基板上，繼而在約為60-120℃條件下進(jìn)行熱處理。30.一種如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述沉積是通過(guò)掩膜印刷完成的。31.一種如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，將步驟(a)的所述已純化的晶狀粒料置于真空室的熱區(qū)，處于大約90-220℃溫度下；并將所述導(dǎo)電基板置于所述真空室的LN2冷卻區(qū)，從而使所述已純化的晶狀粒料被升華并沉積在所述基板上，而且通過(guò)在有N2氣存在，約50-100℃的溫度下進(jìn)行加熱和退火實(shí)現(xiàn)所述熔融。全文摘要本發(fā)明提供一種輻射探測(cè)系統(tǒng)，包括探測(cè)輻射的多晶材料寬帶隙半導(dǎo)體連續(xù)膜，所述多晶材料由許多結(jié)晶顆粒形成，其特征在于，所述顆粒被燃結(jié)在一起，形成一個(gè)單一的互相密合的連續(xù)膜。文檔編號(hào)G01T1/00GK1167529SQ95195403公開(kāi)日1997年12月10日申請(qǐng)日期1995年9月29日優(yōu)先權(quán)日1994年9月29日發(fā)明者邁克爾·米什·希伯特,雅各布·巴魯克·尼森巴姆,齊?！す咨暾?qǐng)人:耶路撒冷希伯來(lái)語(yǔ)大學(xué)依蘇姆研究開(kāi)發(fā)公司,T·T·I·有限公司