Simulation of medical irradiation and X-ray detector signals [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Björn Kreisler

Simulation of Medical IrradiationandX-Ray Detector SignalsDer Naturwissenschaftlichen Fakult atder Friedrich-Alexander-Universit atErlangen-Nurn bergzurErlangung des Doktorgrades Dr. rer. nat.vorgelegt vonBj orn Kreisleraus Frankfurt am MainAls Dissertation genehmigtvon der Naturwissenschaftlichen Fakult atder Friedrich-Alexander Universit at Erlangen-Nurn bergTag der mundlic hen Prufun g: 8. Februar 2010Vorsitzender derPromotionskommission: Prof. Dr. Eberhard B anschErstberichterstatterin: Prof. Dr. Gisela AntonZweitberichterstatter: Prof. Dr. Stanislav PospisilContentsIntroduction 1I Semiconductor Detector Signals 51 Basics of the Signal Calculation for Semiconductor X-Ray Detectors 71.1 X-Ray Semiconductor Detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.2 Electric Fields in Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.2.1 Bias Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.2.2 Weighting Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.3 Charge Motion and Induced Currents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.4 Adjoint Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.5 Generalised Adjoint Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Signal Simulation 152.1 Finite Element Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2 Static Electric Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .