[发明专利]高效光子检测

权利要求书

1.一种用于检测高能电磁辐射的装置，其包括：

检测像素，其包括第一材料，所述第一材料响应入射光子以在所述第一材料中产生康普顿电子和由所述康普顿电子穿过所述第一材料的运动引起的电响应或磁响应，其中所述入射光子和所述康普顿电子各自在所述第一材料中具有特征行进距离；和

其中，所述检测像素具有至少一个尺寸，该尺寸根据所述入射光子的特征行进距离和所述康普顿电子的特征行进距离中的至少一个来选择。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一材料包括铁电材料，压电材料或多铁性材料。

3.权利要求1所述的装置，其中所述第一材料包括铅，铋，钡，锆及其合金的钛酸盐中的至少一种。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一材料包括铌酸盐和钽酸盐中的至少一种。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述第一材料包括钙钛矿，非钙钛矿和非氧化物中的至少一种。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一材料响应第一能量范围内的光子以产生康普顿电子，其中所述第一能量范围基本上在20KeV到5MeV之间。

7.如权利要求1所述的装置，其中，选择所述第一材料以对X射线频带中的入射光子产生电或磁响应。

8.如权利要求1所述的装置，其中，所述检测像素由横截面尺寸和长度表征，并且其中根据所述康普顿电子的特征行进距离选择所述检测像素的横截面尺寸。

9.如权利要求8所述的装置，其中，所述检测像素的横截面尺寸是直径、正方形的边和矩形的边中的至少一个。

10.如权利要求8所述的装置，其中，所述检测像素的横截面尺寸在0.1到10微米之间。

11.如权利要求8所述的装置，其中，所述检测像素的横截面尺寸在10到100微米之间。

12.如权利要求1所述的装置，其中，所述检测像素由横截面尺寸和长度表征，并且其中根据所述入射光子的特征行进距离选择所述检测像素的横截面尺寸。

13.如权利要求1所述的装置，其中，所述检测像素由横截面尺寸和长度表征，并且其中根据所述入射光子的特征行进距离选择所述检测像素的长度。

14.如权利要求1所述的装置，其中所述检测像素基本上是圆柱形的。

15.如权利要求1所述的装置，其中所述检测像素基本上是直线的。

16.如权利要求1所述的装置，还包括检测电路，其配置成测量与所述检测像素相关的电响应或磁响应。

17.如权利要求16所述的装置，其中，所述检测像素和所述检测电路形成具有谐振的谐振电路。

18.如权利要求17所述的装置，还包括配置成确定所述谐振的至少一个性质的电路。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述谐振的至少一个性质包括谐振频率。

20.如权利要求18所述的装置，还包括配置成确定所述谐振的至少一个性质中的至少一个变化的电路，其中所确定的至少一个变化对应于所述检测像素中的光子通道。

21.如权利要求17所述的装置，其中，所述检测像素被配置为所述谐振电路中的电感器或电容器，并且其中，所述检测电路被配置为测量所述谐振电路的相对谐振频率。