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WO2013166532A2 - Method and device for detecting elementary particles - Google Patents

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WO2013166532A2
WO2013166532A2 PCT/AT2013/000082 AT2013000082W WO2013166532A2 WO 2013166532 A2 WO2013166532 A2 WO 2013166532A2 AT 2013000082 W AT2013000082 W AT 2013000082W WO 2013166532 A2 WO2013166532 A2 WO 2013166532A2
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WO
WIPO (PCT)
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detector
voltage
electrode
compensation voltage
compensation
Prior art date
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PCT/AT2013/000082
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German (de)
French (fr)
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WO2013166532A3 (en
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Erich Griesmayer
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of WO2013166532A2 publication Critical patent/WO2013166532A2/en
Publication of WO2013166532A3 publication Critical patent/WO2013166532A3/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0656—Investigating concentration of particle suspensions using electric, e.g. electrostatic methods or magnetic methods
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/17—Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0038—Investigating nanoparticles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/26—Measuring radiation intensity with resistance detectors

Definitions

  • the present invention relates to a method of detecting elementary particles such as protons, ions, electrons, neutrons, photons or the like. in a detector, wherein an electric field is applied to the detector and wherein upon the passage of a particle through the detector, a charge pulse is generated in the detector and each charge pulse is subsequently converted into an electrical signal.
  • the present invention further relates to an apparatus for detecting elementary particles, such as protons, ions, electrons, neutrons, photons or the like, with a detector for generating a charge pulse in the detector as a particle passes therethrough, to which Detector an electric field is applied.
  • detection usually takes place in that at high frequencies or signal rates, an integration of a plurality of signals takes place, wherein after amplification In the case of such an integration, essentially a current signal is displayed or recorded as a function of the number or multiplicity of detected particles. Furthermore, detection of individual particles can usually only be carried out at comparatively low frequencies or signal rates, taking into account the possibilities of resolving individual pulses or signals in such detectors.
  • diamond detectors For example, for such methods or apparatus for detecting elementary particles, the use of diamond detectors is known, wherein during normal operation of such a diamond detector, an electrical potential is applied to electrodes of the detector, whereby an electric field is created inside the detector.
  • Elementary particles to be detected which strike the detector or pass through it. occur, ionize the detector material, wherein in the electric field, a force acts on such ionized charge carriers in the interior of the detector material. These ionized 'charge carriers move in this electric field to one of the electrodes.
  • Diamond is a semiconductor, so that both positively charged holes and negatively charged electrons are ionized, with the electrons and holes moving at different but comparable velocities.
  • the charge carriers move to the positive or negative electrode, charge pulses thus generated subsequently being converted into an electrical signal and usually correspondingly amplified and correspondingly processed in an evaluation electronics for detecting the signal rates or count rates.
  • polarization charges also arise over time due to the irradiation or impingement of the detector material, it being understood that these are, for example, free charge carriers under the electrodes, polarization charges in the material of the detector, free charge carriers at grain boundaries, impurities, etc. acts.
  • Such polarization charges cause an additional electric field inside the detector or detector material, which is usually called a polarization field.
  • Such a polarization field counteracts the externally applied electric field, which leads to a reduction of the electric field in the detector or diamond material in an at least microscopic and optionally macroscopic range and thus to a detrimental effect on the function and in particular the determination of the actual signal rates or count rates ,
  • the detector signal is reduced, so that this not only leads to a reduction in the efficiency of the detector but also to increased difficulties in the evaluation of the count or signal rate, with such a disadvantageous effect both at high count rates
  • Usually integration of a plurality of signals takes place, as occurs in a determination of individual pulses or a detection of individual particles, as stated above.
  • the present invention therefore aims to provide a method and an apparatus for detecting elementary particle according to the above-mentioned type is available, whereby the above-mentioned disadvantages in the use of known diamond detectors eliminated by a "occurrence of polarization charges or polarization effects, or at least substantially be minimized.
  • the provision of a method and a device is aimed at, wherein even with prolonged use of such a detector no negative influence is given by the occurrence of polarization charges in the interior of the detector or detector material.
  • a method of the type initially mentioned is essentially characterized in that a compensation voltage is applied in each case for a limited time to one electrode of the detector in order to remove polarization charges arising in the detector during operation.
  • a compensation voltage is applied to an electrode of the detector for a limited time, is caused that during operation over a longer period of time inside the detector or detector material resulting polarization charges removed by the application of the compensation voltage and the polarization charge carriers are reversed, whereby the original state of the detector or detector material is again produced without the presence of such polarization charges in the interior.
  • the detector is optionally not for a very short period of time for a detection of signals or pulses or count rates available, after the application of the compensation voltage and thus a removal of the polarization charges turn the full capacity or Power of the detector can be provided with a correspondingly high signal strength.
  • Such a high and, in particular, substantially constant signal strength is of particular importance in the case of detection of elementary particles due to the usually extremely low signal strength, since a decrease in the signal strength due to the presence of polarization charges in the detector material makes evaluation of signals or pulses of low intensity increasingly difficult is because a reliable distinction of the signal from any existing noise or background according to different signal levels or strengths required.
  • the compensation voltage be applied cyclically to the detector so as to provide reliable operation or operation of the detector for detecting elementary particles.
  • the compensation voltage is applied when a threshold value is reached, in particular when the count rate or signal strength of the detector is undershot. In this way, it is ensured that in the event of possibly different stresses or exposures to the detector, a drop in signal or count rates will prevent a negative influence or falsification of results, in particular in a subsequent evaluation.
  • a voltage of the same polarity as the detector voltage is selected as the compensation voltage and is applied to an electrode of the detector, which is different from the electrode which is supplied with the detector voltage, in particular high voltage, during operation of the detector. wherein the compensation voltage is selected by at least 20%, in particular at least 50% higher than the detector voltage.
  • the compensation voltage is substantially twice as high as the detector voltage is selected, as corresponds to a further preferred embodiment of the method according to the invention.
  • a compensation voltage to the electrode which is not supplied with the detector voltage during normal operation of the detector is proposed according to a further modified and alternative and preferred embodiment of the method according to the invention that as a compensation voltage, a detector voltage with the opposite polarity to the during operation of the detector with the detector voltage, in particular high voltage supplied electrode is applied.
  • a compensation voltage By such a supply of the electrode of the Detek- gate to which the detector voltage, in particular high voltage is applied during operation, with a compensation voltage of opposite polarity is also a reversal of the electric field strength or the electric field causes in the detector, so that in turn, as already mentioned above, the free charge carriers removed and Polarization charge carriers are reversed polarity, in turn, to produce the original state of the detector or detector material.
  • Such a supply with a detector voltage of opposite polarity can also take place, for example, by providing an AC voltage or a voltage in the form of a square wave, so that in each case during the operation of the detector according to the frequency of the applied AC voltage restoration of the original field state by removal of free Charge carriers or a polarity reversal polarization charge carriers is made.
  • the detector is formed in a manner known per se by a diamond detector.
  • a device of the abovementioned type is essentially characterized in that in order to remove polarization charges arising in the detector during operation, in each case in time limited to an electrode of the detector, a compensation voltage can be applied.
  • a compensation voltage can be applied in each case in time limited to an electrode of the detector.
  • the compensation voltage can be applied cyclically to the detector.
  • a voltage of the same polarity as the detector voltage is selected as the compensation voltage and is applied to an electrode of the detector which is connected to the electrode is different, which is supplied in the operation of the detector with the detector voltage, in particular high voltage, wherein the compensation voltage is selected by at least 20%, in particular at least 50% higher than the detector voltage.
  • a detector voltage with reversed polarity can be applied to the electrode supplied with the detector voltage, in particular high voltage, during the operation of the detector as the compensation voltage.
  • a second high-voltage source When, for example, an AC voltage or a voltage in the manner of a square wave pulse is provided.
  • the detector is formed in a manner known per se by a diamond detector, wherein a detector element consisting of diamond is arranged between plate-shaped elements, and a contacting of electrodes of the detector element is at least partially formed by spring elements.
  • a diamond detector which is known per se
  • the inventively provided at least partial contacting by spring elements reliably supplies the electrodes of the detector material essentially also formed of a plate-shaped element even taking into account the small dimensions of the detector as well as the high voltages to be applied For example, at least 500 volts ensured.
  • the spring not only an electrical, but also a mechanical contact for fixing the detector element is provided, so that can be dispensed with expensive adhesive connections.
  • the spring element is formed by a particular gold-plated beryllium spring.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a device according to the invention for carrying out the method according to the invention for detecting elementary particles
  • Fig. 2 is a schematic diagram showing the decrease of the efficiency of the detector as time passes through polarization effects inside the detector material; 3 shows a schematic diagram of a first embodiment of the method according to the invention, in which a detector voltage with reversed polarity is applied as compensating voltage;
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an embodiment of the method according to the invention which is shown in FIG. 4 a, a constant voltage applied to an electrode of the detector, in particular high voltage, is shown in FIG. 4 b a compensation voltage which is applied to the second electrode and greater than the detector voltage, and Figure 4c shows the detector voltage resulting from a combination of the voltages shown in Figures 4a and 4b;
  • FIG. 5 shows, in a representation similar to FIG. 2, the effect of the method according to the invention of applying a compensation voltage to eliminate polarization charges and to restore the original state of the detector material;
  • FIG. 6 shows a schematic section through an embodiment of a diamond detector for use in the device according to the invention
  • FIG. 7 shows, on an enlarged scale, a detailed illustration of the detector element coated or formed with electrode material
  • Fig. 8 is a schematic partial plan view corresponding to the arrow VIII of Fig. 6 on the detector with removal of a cover plate.
  • Fig. 1, 1 is schematically denoted by a detector formed by a diamond detector, as will be discussed in detail below with reference to Figs. 6-8.
  • One electrode of the detector 1 is supplied via a first high voltage source HV1 with a detector voltage, in particular high voltage of for example 500 volts, wherein in addition a charging resistor Ri is indicated.
  • a charging capacitor C s is indicated in FIG.
  • such detectors 1 can be operated with a field strength of about 1-2 V / ⁇ , so that, for example, a thickness of 500 V results for thicknesses of about 500 ⁇ . At thicknesses of about 100 ⁇ voltages between 100 V and 200 V, for example, are used.
  • a second high-voltage source HV2 is shown in the circuit diagram shown schematically in FIG. 1, which also has a voltage, in particular high voltage ⁇ p 2, via a charging resistor R 2 to the second electrode of the generally designated 1 detector provides.
  • a detector voltage 9 1 -9 2 is thus applied to the detector or detector material or to its electrodes.
  • coupling capacitor C k and an amplifier Amp are additionally indicated in FIG. 1, wherein additionally a load resistor R L is provided.
  • a detector signal emanating from the amplifier Amp which is designated schematically by 2 is correspondingly processed or further processed in an evaluation electronics, indicated schematically by 3, as is generally known.
  • Fig. 2 is schematically indicated how a plotted on the Y-axis efficiency of the detector decreases due to a generation of polarization charges inside the detector material in the course of time, since the externally applied in such a way inside the detector Mate ⁇ rials arising polarization field counteracts elec trical field ⁇ and thus decreases the efficiency of the Detek ⁇ tors.
  • arbitrary units au are assumed, and to illustrate the effect of the polarization charges, the decrease in efficiency is exaggerated.
  • ⁇ identified process procedure that is performed in time sequence for example, similar to a rectangular wave pulse, a polarity reversal of the polarity of the detection voltage, which from the high-voltage source HV1, as shown in FIG. 1, to an electrode of the detector 1, this being indicated in FIG. 3 by ci or - ⁇ ⁇ .
  • a corresponding polarity reversal of the readout or evaluation electronics 3, which is indicated in FIG. 1, can be used to ensure that a corresponding determination of pulses or polarity is achieved even if the detector voltage is reversed Count rates can be made in the detector 1, so that, taking into account the respective reversed polarity of De ⁇ detector 1 can be operated substantially without interruption by using a bipolar evaluation.
  • the detection voltage cp lf shows which of the high voltage source HV1 as shown in FIG. 1 is applied to an electrode of the detector 1, is provided.
  • the provided by the high voltage source HV2 voltage cp 2 exceeds the detector voltage ⁇ ⁇ , wherein to achieve the desired effect of removal of polarization charges within a comparatively short period of time, the compensation voltage provided by the high voltage source HV2 exceeds the detector voltage, for example by at least 50%, and is preferably approximately twice the detector voltage. To achieve a total negative potential, the compensation voltage must be higher than the detector voltage. Even a provision of a double compensation voltage is within normal operating ranges of such detectors 1 of a maximum of 2 ⁇ / ⁇ .
  • a generally designated 1 in Fig. 1 detector is shown partially in an exploded view of FIG. 6 and in greater detail of FIG. 7.
  • the detector 1 has a detector element 11 formed by a diamond, wherein at the substantially plate-shaped detector element 11, as can be seen in particular clearly from Fig. 7, are provided on both sides substantially flat electrodes 12 and 13.
  • the detector element 11 is surrounded by an intermediate plate 14 and supported on a base plate 15, wherein on the base plate 15, a ground contact 16 is indicated, which comes into contact with the electrode 12 in the assembled state.
  • a contacting of the second electrode 13 via a spring-like element 17 is formed, which is formed by a beryllium spring, which is gold-plated for a mechanical and electrical contact beyond.
  • this beryllium spring 17 comes into contact with a signal line 18, which serves via a schematically indicated plug element 19 both for a signal derivation and for a supply with the detector voltage corresponding to the first high voltage source HV1.
  • a characteristic impedance of 50 ⁇ is provided for the signal line.
  • an additional cover plate with 20 is also indicated.
  • the signal line is again denoted by 18, via which via the plug or connector 19 not only a decrease of the signal but also a supply of the detector voltage from the first high voltage supply or .
  • Source HVl done.
  • ground contact 16 is connected either via a further plug 21 to ground or in the embodiment of FIG. 3 via this plug 21 a Supply is provided with the voltage provided by the second high-voltage source HV2.
  • a supply of the detector element 11 takes place via the contact 16 in the assembled state, as can be seen from FIG. 6, wherein additionally a recess or a hole 22 for a calibration for a proper positioning of the detector element 11 can be seen in FIG.
  • a removal of free charge carriers or a polarity reversal of polarization charge carriers in the interior of the detector material 11 is thus possible by providing a compensation voltage for a limited period of time in order to periodically or cyclically provide the original field state of the detector material 11 , as can be seen from the illustration of FIG. 5.
  • Such a provision of the compensation voltage can either take place cyclically or be provided, for example, when falling below a threshold value with regard to a count rate or signal strength.
  • a connection of the compensation voltage by an external intervention for example, be made manually at specially selected times.
  • the compensation voltage can be cyclically applied to the detector 1, for example, when used in conjunction with a particle accelerator, such a removal of polarization charges can be made after each turn.
  • a removal of polarization charges or such a "refresh cycle" can be performed manually or after elapse of a predetermined period of time.
  • such a removal of polarization charges can be carried out or initiated, in particular, when a threshold value is undershot, as can be seen, for example, from the schematic representation of FIG. 5.
  • this can be used in particular in the field of beam loss monitors, in which, for example, during operation of particle accelerators proper operation is monitored.
  • use in conjunction with spectrometers or calorimeters is expedient or favorable, wherein, for example, an energy measurement or a spectroscopic measurement is carried out in particular of low-energy particles.
  • neutrons can impinge on such a detector unit, with charged particles of the detector material being charged, whose number and / or amplitude represents a measure of the energy of the particles to be monitored.

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen von Elementarteilchen  Method and device for detecting elementary particles

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erfassen von Elementarteilchen, wie beispielsweise Protonen, Ionen, Elektronen, Neutronen, Photonen oder dgl . , in einem Detektor, wobei an den Detektor ein elektrisches Feld angelegt wird und wobei beim Durchtritt eines Teilchens durch den Detektor ein Ladungsimpuls in dem Detektor erzeugt wird und jeder Ladungsimpuls nachfolgend in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Vorrichtung zum Erfassen von Elementarteilchen, wie beispielsweise Protonen, Ionen, Elektronen, Neutronen, Photonen oder dgl., mit einem Detektor zum Erzeugen eines Ladungsimpulses in dem Detektor bei Durchtritt eines Teilchens durch diesen, wobei an den Detektor ein elektrisches Feld angelegt ist. The present invention relates to a method of detecting elementary particles such as protons, ions, electrons, neutrons, photons or the like. in a detector, wherein an electric field is applied to the detector and wherein upon the passage of a particle through the detector, a charge pulse is generated in the detector and each charge pulse is subsequently converted into an electrical signal. The present invention further relates to an apparatus for detecting elementary particles, such as protons, ions, electrons, neutrons, photons or the like, with a detector for generating a charge pulse in the detector as a particle passes therethrough, to which Detector an electric field is applied.

Zum Erfassen von Elementarteilchen, wie beispielsweise Protonen, Ionen, Elektronen, Neutronen, Photonen oder dgl. in einem Detektor erfolgt eine Detektion bzw. Erfassung üblicherweise dadurch, dass bei hohen Frequenzen bzw. Signalraten eine Integration einer Vielzahl von Signalen erfolgt, wobei nach einer Verstärkung bei einer derartigen Integration im Wesentlichen ein Stromsignal in Abhängigkeit von der Anzahl bzw. Vielzahl von er- fassten Teilchen angezeigt bzw. aufgezeichnet wird. Weiters kann eine Detektion einzelner Teilchen üblicherweise nur bei vergleichsweise geringen Frequenzen bzw. Signalraten unter Berücksichtigung der Möglichkeiten einer Auflösung einzelner Impulse bzw. Signale in derartigen Detektoren vorgenommen werden. For detecting elementary particles, such as protons, ions, electrons, neutrons, photons or the like in a detector detection usually takes place in that at high frequencies or signal rates, an integration of a plurality of signals takes place, wherein after amplification In the case of such an integration, essentially a current signal is displayed or recorded as a function of the number or multiplicity of detected particles. Furthermore, detection of individual particles can usually only be carried out at comparatively low frequencies or signal rates, taking into account the possibilities of resolving individual pulses or signals in such detectors.

Für derartige Verfahren bzw. Vorrichtung zum Erfassen von Elementarteilchen ist beispielsweise die Verwendung von Diamantdetektoren bekannt, wobei im Normalbetrieb eines derartigen Diamantdetektors ein elektrisches Potenzial an Elektroden des Detektors angelegt wird, wodurch im Inneren des Detektors ein elektrisches Feld entsteht. Zu erfassende Elementarteilchen, welche auf den Detektor auftreffen bzw. durch diesen hindurch- treten, ionisieren das Detektormaterial, wobei im elektrischen Feld eine Kraft auf derartige ionisierte Ladungsträger im Inneren des Detektormaterials wirkt. Diese ionisierten ' Ladungsträger bewegen sich in diesem elektrischen Feld zu einer der Elektroden. Diamant ist ein Halbleiter, so dass sowohl positiv geladene Löcher als auch negativ geladene Elektronen ionisiert werden, wobei sich die Elektronen und Löcher mit unterschiedlichen, jedoch vergleichbaren Geschwindigkeiten bewegen. Je nach Vorzeichen der elektrischen Ladung bewegen sich die Ladungs- träger zur positiven oder zur negativen Elektrode, wobei derart erzeugte Ladungsimpulse in weiterer Folge in ein elektrisches Signal umgewandelt und üblicherweise entsprechend verstärkt und zur Erfassung der Signalraten bzw. Zählraten entsprechend in einer Auswerteelektronik verarbeitet werden. For example, for such methods or apparatus for detecting elementary particles, the use of diamond detectors is known, wherein during normal operation of such a diamond detector, an electrical potential is applied to electrodes of the detector, whereby an electric field is created inside the detector. Elementary particles to be detected, which strike the detector or pass through it. occur, ionize the detector material, wherein in the electric field, a force acts on such ionized charge carriers in the interior of the detector material. These ionized 'charge carriers move in this electric field to one of the electrodes. Diamond is a semiconductor, so that both positively charged holes and negatively charged electrons are ionized, with the electrons and holes moving at different but comparable velocities. Depending on the sign of the electrical charge, the charge carriers move to the positive or negative electrode, charge pulses thus generated subsequently being converted into an electrical signal and usually correspondingly amplified and correspondingly processed in an evaluation electronics for detecting the signal rates or count rates.

Neben den zur Erfassung der Elementarteilchen entstehenden ionisierten Ladungsträgern entstehen jedoch zusätzlich durch die Bestrahlung bzw. Beaufschlagung des Detektormaterials im Lauf der Zeit Polarisationsladungen, wobei davon auszugehen ist, dass es sich beispielsweise um freie Ladungsträger unter den Elektroden, Polarisationsladungen im Material des Detektors, freie Ladungsträger an Korngrenzen, Störstellen, etc. handelt. Derartige Polarisationsladungen verursachen im Inneren des Detektors bzw. Detektormaterials ein zusätzliches elektrisches Feld, welches üblicherweise als Polarisationsfeld bezeichnet wird. Ein derartiges Polarisationsfeld wirkt dem außen angelegten elektrischen Feld entgegen, wodurch es zur Verringerung des elektrischen Felds im Detektor bzw. Diamantmaterial in einem zumindest mikroskopischen und gegebenenfalls makroskopischen Bereich und somit zu einer nachteiligen Beeinflussung der Funktion und insbesondere der Bestimmung der tatsächlichen Signalraten bzw. Zählraten kommt. Derart wird das Detektorsignal verringert, so dass dies nicht nur zu einer Verringerung der Effizienz des Detektors sondern auch zu erhöhten Schwierigkeiten bei der Auswertung der Zähl- bzw. Signalrate führt, wobei ein derartiger nachteiliger Effekt sowohl bei hohen Zählraten, wobei üblicherweise eine Integration einer Vielzahl von Signalen erfolgt, als auch bei einer Ermittlung von einzelnen Impulsen bzw. einer Detektion einzelner Teilchen auftritt, wie dies oben angeführt wurde. In addition to the ionized charge carriers resulting from the detection of the elementary particles, however, polarization charges also arise over time due to the irradiation or impingement of the detector material, it being understood that these are, for example, free charge carriers under the electrodes, polarization charges in the material of the detector, free charge carriers at grain boundaries, impurities, etc. acts. Such polarization charges cause an additional electric field inside the detector or detector material, which is usually called a polarization field. Such a polarization field counteracts the externally applied electric field, which leads to a reduction of the electric field in the detector or diamond material in an at least microscopic and optionally macroscopic range and thus to a detrimental effect on the function and in particular the determination of the actual signal rates or count rates , Thus, the detector signal is reduced, so that this not only leads to a reduction in the efficiency of the detector but also to increased difficulties in the evaluation of the count or signal rate, with such a disadvantageous effect both at high count rates Usually integration of a plurality of signals takes place, as occurs in a determination of individual pulses or a detection of individual particles, as stated above.

Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen von Elementarteilchen gemäß der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die oben erwähnten Nachteile beim Einsatz bekannter Diamantdetektoren durch ein' Auftreten von Polarisationsladungen bzw. Polarisationseffekten eliminiert bzw. zumindest weitestgehend minimiert werden. Insbesondere wird auf die Bereitstellung eines Verfahrens sowie einer Vorrichtung abgezielt, wobei selbst bei längerem Einsatz eines derartigen Detektors keine negative Beeinflussung durch das Auftreten von Polarisationsladungen im Inneren des Detektors bzw. Detektormaterials gegeben ist. The present invention therefore aims to provide a method and an apparatus for detecting elementary particle according to the above-mentioned type is available, whereby the above-mentioned disadvantages in the use of known diamond detectors eliminated by a "occurrence of polarization charges or polarization effects, or at least substantially be minimized. In particular, the provision of a method and a device is aimed at, wherein even with prolonged use of such a detector no negative influence is given by the occurrence of polarization charges in the interior of the detector or detector material.

Zur Lösung dieser Aufgaben ist ein Verfahren der eingangs genannten Art im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass zur Entfernung von in dem Detektor während des Betriebs entstehenden Polarisationsladungen jeweils zeitlich begrenzt an eine Elektrode des Detektors eine Kompensationsspannung angelegt wird. Dadurch, dass erfindungsgemäß zeitlich begrenzt an eine Elektrode des Detektors eine Kompensationsspannung angelegt wird, wird bewirkt, dass während des Betriebs über eine längere Zeitdauer im Inneren des Detektors bzw. Detektormaterials entstehende Polarisationsladungen durch das Anlegen der Kompensationsspannung entfernt und die Polarisationsladungsträger umgepolt werden, wodurch der ursprüngliche Zustand des Detektors bzw. Detektormaterials ohne Vorhandensein derartiger Polarisationsladungen im Inneren wiederum hergestellt wird. Es lässt sich somit durch das Anlegen der Kompensationsspannung unter Entfernung der während des Betriebs des Detektors auftretenden Polarisationsladungen der ursprüngliche Zustand des Detektormaterials wiederum herstellen, so dass eine Verringerung der Signalstärke und/oder eine Beeinflussung der Signalraten durch die im Lauf der Zeit entstehenden Polarisationsladungen wiederum ausgeschaltet werden kann bzw. können. Durch ein derartig zeitlich begrenztes Anlegen einer Kompensationsspannung steht der Detektor gegebenenfalls nur für eine überaus kurze Zeitdauer nicht für eine Erfassung von Signalen bzw. Impulsen oder Zählraten zur Verfügung, wobei nach erfolgtem Anlegen der Kompensationsspannung und somit einer Entfernung der Polarisationsladungen wiederum die vollständige Kapazität bzw. Leistung des Detektors bei entsprechend hoher Signalstärke zur Verfügung ge- stellt werden kann. Eine derartige hohe und insbesondere im Wesentlichen gleichbleibende Signalstärke ist insbesondere bei einer Erfassung von Elementarteilchen aufgrund der üblicherweise äußerst geringen Signalstärke von besonderer Bedeutung, da bei einem Absinken der Signalstärke durch das Vorhandensein von Polarisationsladungen im Detektormaterial eine Auswertung von Signalen bzw. Impulsen geringer Stärke zunehmend erschwert wird, da eine zuverlässige Unterscheidung des Signals von gegebenenfalls vorhandenem Rauschen bzw. Untergrund entsprechend unterschiedliche Signalhöhen bzw. -stärken erfordert. In order to achieve these objects, a method of the type initially mentioned is essentially characterized in that a compensation voltage is applied in each case for a limited time to one electrode of the detector in order to remove polarization charges arising in the detector during operation. Characterized in that according to the invention a compensation voltage is applied to an electrode of the detector for a limited time, is caused that during operation over a longer period of time inside the detector or detector material resulting polarization charges removed by the application of the compensation voltage and the polarization charge carriers are reversed, whereby the original state of the detector or detector material is again produced without the presence of such polarization charges in the interior. Thus, by applying the compensation voltage while removing the polarization charges occurring during the operation of the detector, it is possible in turn to produce the original state of the detector material, so that a reduction of the signal strength and / or an influence on the signal rates in turn, the polarization charges arising over time can or may be switched off. By such a temporary application of a compensation voltage, the detector is optionally not for a very short period of time for a detection of signals or pulses or count rates available, after the application of the compensation voltage and thus a removal of the polarization charges turn the full capacity or Power of the detector can be provided with a correspondingly high signal strength. Such a high and, in particular, substantially constant signal strength is of particular importance in the case of detection of elementary particles due to the usually extremely low signal strength, since a decrease in the signal strength due to the presence of polarization charges in the detector material makes evaluation of signals or pulses of low intensity increasingly difficult is because a reliable distinction of the signal from any existing noise or background according to different signal levels or strengths required.

Im Zusammenhang mit einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass die Kompensationsspannung zyklisch an den Detektor angelegt wird, um derart jeweils eine zuverlässige Funktionsweise bzw. Betriebsweise des Detektors zum Erfassen von Elementarteilchen zur Verfügung zu stellen . In connection with a preferred embodiment of the method according to the invention, it is proposed that the compensation voltage be applied cyclically to the detector so as to provide reliable operation or operation of the detector for detecting elementary particles.

Alternativ oder zusätzlich kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Kompensationsspannung bei Erreichen eines Schwellwerts, ins- besondere bei Unterschreiten einer Zählrate oder Signalstärke des Detektors angelegt wird. Derart wird sichergestellt, dass bei gegebenenfalls unterschiedlichen Beanspruchungen bzw. Beaufschlagungen des Detektors durch ein Absinken von Signal- bzw. Zählraten eine negative Beeinflussung bzw. Verfälschung von Ergebnissen insbesondere bei einer nachfolgenden Auswertung verhindert wird. Gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass als Kompensationsspannung eine Spannung gleicher Polarität wie die Detektorspannung gewählt wird und an eine Elektrode des Detektors angelegt wird, welche von der Elektrode verschieden ist, welche im Betrieb des Detektors mit der Detektorspannung, insbesondere Hochspannung versorgt wird, wobei die Kompensationsspannung um wenigstens 20 %, insbesondere wenigstens 50 % höher als die Detektorspannung gewählt wird. Durch Anlegen der Kompensationsspannung gleicher Polarität an diejenige Elektrode des Detektors, welche während des Betriebs des Detektors nicht mit der Detektorspannung, insbesondere Hochspannung versorgt wird, wird in einfacher und zuverlässiger Weise sichergestellt, dass sich im Inneren des Detektors die elektrische Feldstärke umkehrt, wodurch die freien Ladungsträger entfernt und Polarisationsladungsträger umgepolt werden, so dass der ursprüngliche Zustand des Detektors zur Erzielung der gewünschten Zählraten oder Signalstärken wiederum zur Verfügung gestellt werden kann. Alternatively or additionally, it can preferably be provided that the compensation voltage is applied when a threshold value is reached, in particular when the count rate or signal strength of the detector is undershot. In this way, it is ensured that in the event of possibly different stresses or exposures to the detector, a drop in signal or count rates will prevent a negative influence or falsification of results, in particular in a subsequent evaluation. According to a further preferred embodiment, it is proposed that a voltage of the same polarity as the detector voltage is selected as the compensation voltage and is applied to an electrode of the detector, which is different from the electrode which is supplied with the detector voltage, in particular high voltage, during operation of the detector. wherein the compensation voltage is selected by at least 20%, in particular at least 50% higher than the detector voltage. By applying the compensation voltage of the same polarity to that electrode of the detector, which is not supplied with the detector voltage, in particular high voltage during operation of the detector, it is ensured in a simple and reliable manner that reverses the electric field strength inside the detector, whereby the free Carrier removed and polarization carriers are reversed, so that the original state of the detector to achieve the desired count rates or signal strengths can be made available again.

Für eine besonders rasche Durchführung der Wiederherstellung des ursprünglichen Zustande des Detektors wird hierbei vorgeschlagen, dass die Kompensationsspannung im Wesentlichen doppelt so hoch wie die Detektorspannung gewählt wird, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht. For a particularly rapid implementation of the restoration of the original state of the detector is proposed here that the compensation voltage is substantially twice as high as the detector voltage is selected, as corresponds to a further preferred embodiment of the method according to the invention.

Anstelle einer Anlegung einer Kompensationsspannung an diejenige Elektrode, welche im normalen Betrieb des Detektors nicht mit der Detektorspannung versorgt wird, wird gemäß einer weiters abgewandelten und alternativen sowie bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, dass als Kompensationsspannung eine Detektorspannung mit umgekehrter Polarität an die während des Betriebs des Detektors mit der Detektor- Spannung, insbesondere Hochspannung versorgte Elektrode angelegt wird. Durch eine derartige Versorgung der Elektrode des Detek- tors, an welche während des Betriebs die Detektorspannung, insbesondere Hochspannung angelegt wird, mit einer Kompensationsspannung umgekehrter Polarität wird ebenfalls eine Umkehr der elektrischen Feldstärke bzw. des elektrischen Felds im Detektor bewirkt, so dass wiederum, wie bereits oben erwähnt, die freien Ladungsträger entfernt und Polarisationsladungsträger umgepolt werden, um den ursprünglichen Zustand des Detektors bzw. Detektormaterials wiederum herzustellen. Eine derartige Versorgung mit einer Detektorspannung umgekehrter Polarität kann beispiels- weise auch durch Bereitstellen einer Wechselspannung oder einer Spannung in Form einer Rechteckwelle erfolgen, so dass derart während des Betriebs des Detektors entsprechend der Frequenz der angelegten Wechselspannung jeweils eine Wiederherstellung des ursprünglichen Feldzustands durch Entfernung von freien Ladungs- trägern bzw. einer Umpolung von Polarisationsladungsträgern vorgenommen wird. Instead of applying a compensation voltage to the electrode which is not supplied with the detector voltage during normal operation of the detector is proposed according to a further modified and alternative and preferred embodiment of the method according to the invention that as a compensation voltage, a detector voltage with the opposite polarity to the during operation of the detector with the detector voltage, in particular high voltage supplied electrode is applied. By such a supply of the electrode of the Detek- gate to which the detector voltage, in particular high voltage is applied during operation, with a compensation voltage of opposite polarity is also a reversal of the electric field strength or the electric field causes in the detector, so that in turn, as already mentioned above, the free charge carriers removed and Polarization charge carriers are reversed polarity, in turn, to produce the original state of the detector or detector material. Such a supply with a detector voltage of opposite polarity can also take place, for example, by providing an AC voltage or a voltage in the form of a square wave, so that in each case during the operation of the detector according to the frequency of the applied AC voltage restoration of the original field state by removal of free Charge carriers or a polarity reversal polarization charge carriers is made.

Um bei einer derartigen Umkehrung der Polarität unverändert eine Auswertung der vom Detektor zur Verfügung gestellten Signalraten bzw. Zählraten zu ermöglichen, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass bei Umkehrung der Polarität der Detektorspannung zur Bereitstellung der Kompensationsspannung eine Ausleseelektronik umgepolt wird. Dadurch wird es möglich, selbst während der Entfernung der freien Ladungsträger und der Umpolung der Polarisationsladungsträger Signale des Detektors zu verarbeiten, so dass eine bipolare Auswerteelektronik zur Verfügung gestellt wird. In order to enable an evaluation of the signal rates or count rates provided by the detector unchanged in such a reversal of the polarity, it is proposed according to a further preferred embodiment that, when the polarity of the detector voltage is reversed to provide the compensation voltage, read-out electronics are reversed. This makes it possible to process signals of the detector even during the removal of the free charge carriers and the polarity reversal of the polarization charge carrier, so that a bipolar evaluation electronics is provided.

Wie bereits oben erwähnt, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der Detektor in an sich bekannter Weise von einem Diamantdetektor gebildet wird. As already mentioned above, it is provided according to a further preferred embodiment that the detector is formed in a manner known per se by a diamond detector.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben ist darüber hinaus eine Vorrichtung der oben genannten Art im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass zur Entfernung von in dem Detektor während des Betriebs entstehenden Polarisationsladungen jeweils zeitlich begrenzt an eine Elektrode des Detektors eine Kompensationsspannung anlegbar ist. Wie bereits erörtert, gelingt somit in einfacher und zuverlässiger Weise eine Wiederherstellung des ursprünglichen Zustands des Detektors bzw. Detektormaterials durch Entfernung von freien Ladungsträgern und Umpolung von Polarisationsladungsträgern im Inneren des Detektormaterials. To achieve the objects mentioned above, moreover, a device of the abovementioned type is essentially characterized in that in order to remove polarization charges arising in the detector during operation, in each case in time limited to an electrode of the detector, a compensation voltage can be applied. As already discussed, it is thus possible in a simple and reliable manner to restore the original state of the detector or detector material by removing free charge carriers and reversing the polarization of polarization charge carriers in the interior of the detector material.

Um im Wesentlichen unabhängig von Zählraten die Funktionsweise des Detektors sicher aufrecht erhalten zu können, wird gemäß einer bevorzugten Äusführungsform vorgeschlagen, dass die Kompensationsspannung zyklisch an den Detektor anlegbar ist. In order to be able to reliably maintain the functioning of the detector substantially independently of counting rates, it is proposed according to a preferred embodiment that the compensation voltage can be applied cyclically to the detector.

Zur Erzielung des gewünschten Effekts einer Entfernung freier Ladungsträger als auch einer Umpolung von Polarisationsladungs- trägern wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass als Kompensationsspannung eine Spannung gleicher Polarität wie die Detektorspannung gewählt ist und an eine Elektrode des Detektors angelegt ist, welche von der Elektrode verschieden ist, welche im Betrieb des Detektors mit der Detektorspannung, insbesondere Hochspannung versorgt ist, wobei die Kompensationsspannung um wenigstens 20 %, insbesondere wenigstens 50 % höher als die Detektorspannung gewählt ist. Durch die Wahl einer höheren Kompensationsspannung, welche an die Elektrode angelegt wird, welche im Betrieb des Detektors nicht mit der Detektorspannung, insbesondere Hochspannung versorgt wird, wird sichergestellt, dass im Inneren des Detektors die elektrische Feldstärke umgekehrt wird, um die freien Ladungsträger zu entfernen und Polarisationsladungsträger umzupolen. Alternativ und gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass als Kompensationsspannung eine Detektorspannung mit umgekehrter Polarität an die während des Betriebs des Detektors mit der Detektorspannung, insbesondere Hochspannung versorgte Elektrode anlegbar ist. Derart kann auf eine Bereitstellung einer zweiten Hochspannungsquelle verzichtet werden, wenn beispielsweise eine Wechselspannung oder eine Spannung nach Art eines Rechteckwellenimpulses bereitgestellt wird. In order to achieve the desired effect of removing free charge carriers as well as reversing polarization charge carriers, it is proposed according to a further preferred embodiment that a voltage of the same polarity as the detector voltage is selected as the compensation voltage and is applied to an electrode of the detector which is connected to the electrode is different, which is supplied in the operation of the detector with the detector voltage, in particular high voltage, wherein the compensation voltage is selected by at least 20%, in particular at least 50% higher than the detector voltage. By choosing a higher compensation voltage, which is applied to the electrode, which is not supplied with the detector voltage, in particular high voltage during operation of the detector, it is ensured that in the interior of the detector, the electric field strength is reversed to remove the free charge carriers and Umzupolen polarization carrier. Alternatively and in accordance with a further preferred embodiment, it is proposed that a detector voltage with reversed polarity can be applied to the electrode supplied with the detector voltage, in particular high voltage, during the operation of the detector as the compensation voltage. In this way, it is possible to dispense with the provision of a second high-voltage source When, for example, an AC voltage or a voltage in the manner of a square wave pulse is provided.

Um während einer derartigen Umkehrung der Polarität der Detek- torspannung eine Erfassung von Signalen bzw. Zählraten zu ermöglichen, wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass bei Umkehrung der Polarität der Detektorspannung zur Bereitstellung der Kompensationsspannung eine Ausleseelektronik umpolbar ist, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Vorrichtung entspricht, so dass eine bipolare Auswerteelektronik vorgesehen wird. In order to enable a detection of signals or count rates during such a reversal of the polarity of the detector voltage, it is also proposed that when the polarity of the detector voltage is reversed to provide the compensation voltage read-out electronics can be reversed, as described in a further preferred embodiment of the invention - Corresponds to the device, so that a bipolar transmitter is provided.

Darüber hinaus ist erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass der Detektor in an sich bekannter Weise von einem Diamant- detektor gebildet, ist, wobei ein aus Diamant bestehendes Detektorelement zwischen plattenförmigen Elementen angeordnet ist, und eine Kontaktierung von Elektroden des Detektorelements wenigstens teilweise durch Federelemente gebildet ist. Neben der Verwendung eines an sich bekannten Diamantdetektors wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene wenigstens teilweise Kontaktierung durch Federelemente eine zuverlässige Versorgung der Elektroden des im Wesentlichen ebenfalls aus einem plattenför- migen Element gebildeten Detektormaterials selbst unter Berücksichtigung der kleinen Abmessungen des Detektors als auch der anzulegenden hohen Spannungen von beispielsweise wenigstens 500 Volt sichergestellt. Durch die Feder wird nicht nur ein elektrischer, sondern auch ein mechanischer Kontakt zur Festlegung des Detektorelements bereitgestellt, so dass auf aufwendige Klebeverbindungen verzichtet werden kann. In addition, it is preferably provided according to the invention that the detector is formed in a manner known per se by a diamond detector, wherein a detector element consisting of diamond is arranged between plate-shaped elements, and a contacting of electrodes of the detector element is at least partially formed by spring elements. In addition to the use of a diamond detector which is known per se, the inventively provided at least partial contacting by spring elements reliably supplies the electrodes of the detector material essentially also formed of a plate-shaped element even taking into account the small dimensions of the detector as well as the high voltages to be applied For example, at least 500 volts ensured. By the spring not only an electrical, but also a mechanical contact for fixing the detector element is provided, so that can be dispensed with expensive adhesive connections.

Für eine zuverlässige Kontaktierung ist gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass das Federelement von einer insbesondere vergoldeten Beryllium-Feder gebildet ist. Zur Lösung der oben genannten Aufgaben ist darüber hinaus die Verwendung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung oder einer bevorzugten Ausführungsform hiervon oder einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung oder einer bevorzugten Ausführungsform davon zum Nachweis von Teilchen in Teilchenbeschleunigern, in Reaktoranlagen, in Diagnoseeinrichtungen, wie beispielsweise Röntgeneinrichtungen, CT-Einrichtungen oder dgl . vorgesehen . For a reliable contacting is provided according to a further preferred embodiment, that the spring element is formed by a particular gold-plated beryllium spring. To achieve the above objects, moreover, the use of a method according to the present invention or a preferred embodiment thereof or a device according to the present invention or a preferred embodiment thereof for the detection of particles in particle accelerators, in reactor plants, in diagnostic facilities, such as X-ray facilities, CT facilities or the like. intended .

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to embodiments schematically illustrated in the accompanying drawings. In this show:

Fig. 1 ein schematisch.es Schaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erfassen von Elementarteilchen;  1 shows a schematic diagram of a device according to the invention for carrying out the method according to the invention for detecting elementary particles;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm, woraus die Abnahme der Effizienz des Detektors mit fortschreitender Zeit durch Polarisationseffekte im Inneren des Detektormaterials ersichtlich ist; Fig. 3 ein schematisches Diagramm einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei als Kompensationsspannung eine Detektorspannung mit umgekehrter Polarität angelegt wird;  Fig. 2 is a schematic diagram showing the decrease of the efficiency of the detector as time passes through polarization effects inside the detector material; 3 shows a schematic diagram of a first embodiment of the method according to the invention, in which a detector voltage with reversed polarity is applied as compensating voltage;

Fig. 4 schematische Darstellungen einer abgewandten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei in Fig. 4a eine konstante, an eine Elektrode des Detektors angelegte Spannung, insbesondere Hochspannung gezeigt ist, in Fig. 4b eine Kompensationsspannung gezeigt ist, welche an die zweite Elektrode angelegt wird und größer als die Detektorspannung ist, und Fig. 4c die sich aus einer Kombination der in Fig. 4a und 4b gezeigten Spannungen ergebende Detektorspannung zeigt;  4 shows a schematic representation of an embodiment of the method according to the invention which is shown in FIG. 4 a, a constant voltage applied to an electrode of the detector, in particular high voltage, is shown in FIG. 4 b a compensation voltage which is applied to the second electrode and greater than the detector voltage, and Figure 4c shows the detector voltage resulting from a combination of the voltages shown in Figures 4a and 4b;

Fig. 5 in einer Darstellung ähnlich zu Fig. 2 den Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens eines Anlegens einer Kompensationsspannung zur Beseitigung von Polarisationsladungen und zur Wiederherstellung des ursprünglichen Zustande des Detektormaterials; FIG. 5 shows, in a representation similar to FIG. 2, the effect of the method according to the invention of applying a compensation voltage to eliminate polarization charges and to restore the original state of the detector material;

Fig. 6 einen schematischen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Diamantdetektors zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 7 in vergrößertem Maßstab eine detaillierte Darstellung des mit Elektrodenmaterial beschichteten bzw. ausgebildeten Detektorelements; und 6 shows a schematic section through an embodiment of a diamond detector for use in the device according to the invention; FIG. 7 shows, on an enlarged scale, a detailed illustration of the detector element coated or formed with electrode material; FIG. and

Fig. 8 eine schematische teilweise Draufsicht entsprechend dem Pfeil VIII von Fig. 6 auf den Detektor unter Entfernung einer Abdeckplatte .  Fig. 8 is a schematic partial plan view corresponding to the arrow VIII of Fig. 6 on the detector with removal of a cover plate.

In Fig. 1 ist schematisch mit 1 ein Detektor bezeichnet, welcher von einem Diamantdetektor gebildet ist, wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 6 - 8 nachfolgend im Detail erörtert werden wird. In Fig. 1, 1 is schematically denoted by a detector formed by a diamond detector, as will be discussed in detail below with reference to Figs. 6-8.

Eine Elektrode des Detektors 1 wird über eine erste Hochspannungsquelle HV1 mit einer Detektorspannung, insbesondere Hoch- Spannung von beispielsweise 500 Volt versorgt, wobei darüber hinaus ein Ladewiderstand Ri angedeutet ist. Darüber hinaus ist in Fig. 1 ein Ladekondensator Cs angedeutet. One electrode of the detector 1 is supplied via a first high voltage source HV1 with a detector voltage, in particular high voltage of for example 500 volts, wherein in addition a charging resistor Ri is indicated. In addition, a charging capacitor C s is indicated in FIG.

Allgemein können derartige Detektoren 1 mit einer Feldstärke von etwa 1-2 V/μιη betrieben werden, so dass sich für Dicken von etwa 500 μπι beispielsweise eine Spannung von 500 V ergibt. Bei Dicken von etwa 100 μπι werden beispielsweise Spannungen zwischen 100 V und 200 V eingesetzt. Insbesondere zur Durchführung des in Fig. 4 im Detail erörterten Verfahrens ist bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Schaltungsdiagramm darüber hinaus eine zweite Hochspannungsquelle HV2 dargestellt, welche ebenfalls eine Spannung, insbesondere Hochspannung <p2 über einen Ladewiderstand R2 an die zweite Elektrode des allgemein mit 1 bezeichneten Detektors zur Verfügung stellt. In general, such detectors 1 can be operated with a field strength of about 1-2 V / μιη, so that, for example, a thickness of 500 V results for thicknesses of about 500 μπι. At thicknesses of about 100 μπι voltages between 100 V and 200 V, for example, are used. In particular for carrying out the method discussed in detail in FIG. 4, a second high-voltage source HV2 is shown in the circuit diagram shown schematically in FIG. 1, which also has a voltage, in particular high voltage <p 2, via a charging resistor R 2 to the second electrode of the generally designated 1 detector provides.

Bei Vorsehen beider Hochspannungsquellen HV1 und HV2, wie dies insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 4 erörtert werden wird, liegt somit am Detektor bzw. Detektormaterial bzw. an dessen Elektroden eine Detektorspannung 91-92 an. Für eine Auswertung der Signale bzw. Erfassung von Impulsen bzw. Zählraten sind in Fig. 1 darüber hinaus Koppelkondensator Ck sowie ein Verstärker Amp angedeutet, wobei zusätzlich ein Last- widerstand RL vorgesehen ist. When both high-voltage sources HV1 and HV2 are provided, as will be discussed in particular with reference to FIG. 4, a detector voltage 9 1 -9 2 is thus applied to the detector or detector material or to its electrodes. For an evaluation of the signals or acquisition of pulses or count rates, coupling capacitor C k and an amplifier Amp are additionally indicated in FIG. 1, wherein additionally a load resistor R L is provided.

Ein von dem Verstärker Amp ausgehendes Detektorsignal, welches schematisch mit 2 bezeichnet ist, wird in einer schematisch mit 3 angedeuteten Auswerteelektronik entsprechend bearbeitet bzw. weiter verarbeitet, wie dies allgemein bekannt ist. A detector signal emanating from the amplifier Amp, which is designated schematically by 2, is correspondingly processed or further processed in an evaluation electronics, indicated schematically by 3, as is generally known.

In Fig. 2 ist schematisch angedeutet, wie eine auf der Y-Achse aufgetragene Effizienz des Detektors im Verlauf der Zeit durch ein Entstehen von Polarisationsladungen im Inneren des Detektor- materials abnimmt, da ein derart im Inneren des Detektormate¬ rials entstehendes Polarisationsfeld dem außen angelegten elek¬ trischen Feld entgegenwirkt und somit die Effizienz des Detek¬ tors abnimmt. Sowohl für die auf der X-Achse dargestellte Zeit als auch die auf der Y-Achse angegebene Effizienz sind will- kürliche Einheiten (a.u.) angenommen, wobei zur Verdeutlichung des Effekts der Polarisationsladungen die Abnahme der Effizienz übertrieben dargestellt ist. In Fig. 2 is schematically indicated how a plotted on the Y-axis efficiency of the detector decreases due to a generation of polarization charges inside the detector material in the course of time, since the externally applied in such a way inside the detector Mate ¬ rials arising polarization field counteracts elec trical field ¬ and thus decreases the efficiency of the Detek ¬ tors. For both the time shown on the X-axis and the efficiency indicated on the Y-axis, arbitrary units (au) are assumed, and to illustrate the effect of the polarization charges, the decrease in efficiency is exaggerated.

Zur Vermeidung einer derartigen Abnahme der Detektoreffizienz, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, wird bei der in Fig. 3 dar¬ gestellten Verfahrensführung vorgeschlagen, dass in zeitlicher Abfolge, beispielsweise ähnlich einem Rechteckwellenimpuls, eine Umpolung der Polarität der Detektorspannung vorgenommen wird, welche von der Hochspannungsquelle HV1, wie sie in Fig. 1 darge- stellt ist, an eine Elektrode des Detektors 1 angelegt wird, wobei dies in Fig. 3 durch ci bzw. -φχ angedeutet ist. To avoid such a decrease in detector efficiency, as shown in Fig. 2, wherein the suggested in Fig. 3. ¬ identified process procedure that is performed in time sequence, for example, similar to a rectangular wave pulse, a polarity reversal of the polarity of the detection voltage, which from the high-voltage source HV1, as shown in FIG. 1, to an electrode of the detector 1, this being indicated in FIG. 3 by ci or -φ χ .

Ähnlich wie in Fig. 2 sind sowohl für die auf der Y-Achse angegebene Detektorspannung UDET als auch die auf der X-Achse an- gegebene Zeit jeweils willkürliche Einheiten gewählt. Durch ein Anlegen einer Spannung umgekehrter Polarität, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist, erfolgt im Inneren des Detektors bzw. Detektormaterials eine Entfernung freier Ladungsträger als auch eine Umpolung von Polarisationsladungsträgern, so dass der ursprüngliche Zustand des Detektormaterials wiederum hergestellt wird, wie dies aus der schematischen Darstellung von Fig. 5 be¬ treffend die Effizienz des Detektors ersichtlich ist. Unmittel¬ bar nach einer derartigen Umpolung folgt somit eine Regenerierung des Detektormaterials, so dass die ursprünglich zur Ver- fügung gestellte Effizienz des Detektormaterials wiederum gesichert ist. Ähnlich wie bei der Darstellung gemäß Fig. 2 sind auch insbesondere die relativen Unterschiede in der Detektoreffizienz in Fig. 5 übertrieben dargestellt. Bei der Verfahrensführung gemäß dem schematischen Diagramm von Fig. 3 kann darüber hinaus durch eine entsprechende Umpolung der Auslese- bzw. Auswerteelektronik 3, welche in Fig. 1 angedeutet ist, sichergestellt werden, dass auch bei umgekehrter Polarität der Detektorspannung eine entsprechende Ermittlung von Impulsen bzw. Zählraten im Detektor 1 vorgenommen werden kann, so dass unter Berücksichtigung der jeweils umgekehrten Polarität der De¬ tektor 1 im Wesentlichen ohne Unterbrechung durch Einsatz einer bipolaren Auswerteelektronik betrieben werden kann. Bei der abgewandelten Ausführungsform der Verfahrensführung gemäß Fig. 4 ist ersichtlich, dass zeitlich unverändert die Detektorspannung cplf welche von der Hochspannungsquelle HV1 gemäß Fig. 1 an eine Elektrode des Detektors 1 angelegt wird, zur Verfügung gestellt wird. Similar to FIG. 2, arbitrary units are selected both for the detector voltage U DET indicated on the Y axis and the time indicated on the X axis. By applying a voltage of opposite polarity, as can be seen in FIG. 3, there is a removal of free charge carriers in the interior of the detector or polarization charge carriers, so that the original state of the detector material is again produced, as is known the schematic representation of Fig. 5 be ¬ aptly the efficiency of the detector is visible. Immediate ¬ bar after such a polarity reversal thus follows a regeneration of the detector material, so that the originally made available provided efficiency of the detector material is in turn secured. Similar to the representation according to FIG. 2, the relative differences in the detector efficiency in FIG. 5 are exaggerated in particular. In the process control according to the schematic diagram of FIG. 3, a corresponding polarity reversal of the readout or evaluation electronics 3, which is indicated in FIG. 1, can be used to ensure that a corresponding determination of pulses or polarity is achieved even if the detector voltage is reversed Count rates can be made in the detector 1, so that, taking into account the respective reversed polarity of De ¬ detector 1 can be operated substantially without interruption by using a bipolar evaluation. In the modified embodiment of the process procedure of FIG. 4 that temporally unchanged, the detection voltage cp lf shows which of the high voltage source HV1 as shown in FIG. 1 is applied to an electrode of the detector 1, is provided.

Zur Beseitigung von Polarisationsladungen wird zeitlich begrenzt und beispielsweise ebenfalls zyklisch, wie dies in Fig. 3 angedeutet ist, und/oder bei Unterschreiten eines Schwellwerts betreffend die Zählrate oder Signalstärke des Detektors an die zweite Elektrode des Detektors 1 von der Hochspannungsquelle HV2 eine Spannung gleicher Polarität wie die Detektorspannung ange- legt, so dass insgesamt am Detektor als Differenz der Spannungen φι-φ2 eine Spannung entsprechend dem in Fig. 4c dargestellten zeitlichen Verlauf angelegt wird. Durch eine zeitlich begrenzte Bereitstellung eines insgesamt negativen Gesamtpotenzials φι~ψ2 an dem Detektor 1, da die Spannung φ2 die Detektorspannung φ1 übersteigt, wird ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3, bei welcher eine Umkehr der Polarität der Detektorspannung vorgenommen wird, eine Entfernung von Ladungsträgern im Inneren des Detektormaterials vorgenommen und es werden Polarisationsladungsträger umgepolt, um derart wiederum den ursprünglichen Zustand des Detektors 1 bzw. Detektormaterials zur Verfügung zu stellen. Sowohl für die einzelnen Spannungen als auch die Zeit wurden bei der Darstellung gemäß Fig. 4 wiederum willkürliche Einheiten gewählt. Zur Erzielung des insgesamt negativen Gesamtpotenzials ι~φ2 wie dies in Fig. 4c dargestellt ist, ist vorzusehen, dass die von der Hochspannungsquelle HV2 bereitgestellte Spannung cp2 die Detektorspannung φχ übersteigt, wobei zur Erzielung des gewünschten Effekts einer Entfernung von Polarisationsladungen innerhalb einer vergleichsweise kurzen Zeitdauer die von der Hochspannungsquelle HV2 bereitgestellte Kompensationsspannung die Detektorspannung beispielsweise um mindestens 50 % über- steigt und bevorzugter Weise etwa das Doppelte der Detektorspannung beträgt. Zur Erzielung eines negativen Gesamtpotenzials muss die Kompensationsspannung höher als die Detektorspannung sein. Selbst ein Vorsehen einer doppelten Kompensationsspannung liegt hierbei innerhalb üblicher Betriebsbereiche derartiger Detektoren 1 von maximal 2 ν/μιη . For elimination of polarization charges is limited in time and, for example, also cyclically, as indicated in Fig. 3, and / or falls below a threshold value concerning the count rate or signal strength of the detector to the second electrode of the detector 1 from the high voltage source HV2 a voltage of the same polarity how the detector voltage is applied sets, so that in total at the detector as a difference of the voltages φι-φ 2, a voltage corresponding to the timing shown in Fig. 4c is applied. By a temporary provision of a total negative total potential φι ~ ψ 2 at the detector 1, since the voltage φ 2 exceeds the detector voltage φ 1 , as well as in the embodiment of FIG. 3, in which a reversal of the polarity of the detector voltage is made , Removal of charge carriers made in the interior of the detector material and polarization carriers are reversed polarity, in turn, to provide the original state of the detector 1 or detector material. For both the individual voltages and the time, arbitrary units were again selected in the illustration according to FIG. 4. To achieve the total negative total potential ι ~ φ2, as shown in Fig. 4c, it should be provided that the provided by the high voltage source HV2 voltage cp 2 exceeds the detector voltage φ χ , wherein to achieve the desired effect of removal of polarization charges within a comparatively short period of time, the compensation voltage provided by the high voltage source HV2 exceeds the detector voltage, for example by at least 50%, and is preferably approximately twice the detector voltage. To achieve a total negative potential, the compensation voltage must be higher than the detector voltage. Even a provision of a double compensation voltage is within normal operating ranges of such detectors 1 of a maximum of 2 ν / μιη.

In Fig. 6 und 7 ist schematisch der Aufbau eines in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichneten Detektors teilweise in einer Explosionsdarstellung gemäß Fig. 6 und in größerem Detail gemäß Fig. 7 gezeigt. Der Detektor 1 weist ein von einem Diamant gebildetes Detektorelement 11 auf, wobei an dem im Wesentlichen plattenförmigen Detektorelement 11, wie dies insbesondere deutlich aus Fig. 7 ersichtlich ist, zu beiden Seiten im Wesentlichen flächige Elektroden 12 und 13 vorgesehen sind. Das Detektorelement 11 wird von einer Zwischenplatte 14 umgeben und auf einer Grundplatte 15 abgestützt, wobei auf der Grundplatte 15 ein Massekontakt 16 angedeutet ist, welcher in zusammengebautem Zustand mit der Elektrode 12 in Kontakt gelangt. Darüber hinaus ist ersichtlich, dass eine Kontaktierung der zweiten Elektrode 13 über ein federartiges Element 17 erfolgt, welche von einer Beryllium-Feder gebildet ist, welche für einen mechanischen und elektrischen Kontakt darüber hinaus vergoldet ist. Diese Beryllium-Feder 17 gelangt in zusammengebautem Zu- stand in Kontakt mit einer Signalleitung 18, welche über ein schematisch angedeutetes Steckerelement 19 sowohl für eine Signalableitung als auch für eine Versorgung mit der Detektorspannung entsprechend der ersten Hochspannungsquelle HVl dient. Für die Signalleitung ist ein Wellenwiderstand von 50 Ω vorge- sehen. In Fig. 6 and 7, the structure of a generally designated 1 in Fig. 1 detector is shown partially in an exploded view of FIG. 6 and in greater detail of FIG. 7. The detector 1 has a detector element 11 formed by a diamond, wherein at the substantially plate-shaped detector element 11, as can be seen in particular clearly from Fig. 7, are provided on both sides substantially flat electrodes 12 and 13. The detector element 11 is surrounded by an intermediate plate 14 and supported on a base plate 15, wherein on the base plate 15, a ground contact 16 is indicated, which comes into contact with the electrode 12 in the assembled state. In addition, it can be seen that a contacting of the second electrode 13 via a spring-like element 17 is formed, which is formed by a beryllium spring, which is gold-plated for a mechanical and electrical contact beyond. In the assembled state, this beryllium spring 17 comes into contact with a signal line 18, which serves via a schematically indicated plug element 19 both for a signal derivation and for a supply with the detector voltage corresponding to the first high voltage source HV1. A characteristic impedance of 50 Ω is provided for the signal line.

Bei der Darstellung gemäß Fig. 6 ist darüber hinaus eine zusätzliche Deckplatte mit 20 angedeutet. Bei der in Fig. 8 dargestellten Draufsicht auf die Grund- bzw. Bodenplatte 15 ist die Signalleitung wiederum mit 18 bezeichnet, über welche über den Stecker bzw. Verbinder 19 nicht nur eine Abnahme des Signals sondern auch eine Zufuhr der Detektorspannung von der ersten Hochspannungsversorgung bzw. -quelle HVl erfolgt. In the illustration according to FIG. 6, an additional cover plate with 20 is also indicated. In the plan view of the base plate 15 shown in FIG. 8, the signal line is again denoted by 18, via which via the plug or connector 19 not only a decrease of the signal but also a supply of the detector voltage from the first high voltage supply or . Source HVl done.

Darüber hinaus ist in Fig. 8 der wiederum mit 16 bezeichnete Massekontakt ersichtlich, wobei der Massekontakt 16 entweder über einen weiteren Stecker 21 mit Masse verbunden ist oder bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 über diesen Stecker 21 eine Versorgung mit der von der zweiten Hochspannungsquelle HV2 bereitgestellten Spannung erfolgt. In addition, in Fig. 8 of the turn denoted by 16 ground contact can be seen, wherein the ground contact 16 is connected either via a further plug 21 to ground or in the embodiment of FIG. 3 via this plug 21 a Supply is provided with the voltage provided by the second high-voltage source HV2.

Über den Kontakt 16 erfolgt in zusammengebautem Zustand eine Versorgung des Detektorelements 11, wie dies aus Fig. 6 ersichtlich ist, wobei zusätzlich in Fig. 8 eine Ausnehmung bzw. ein Loch 22 für eine Kalibrierung für eine ordnungsgemäße Positionierung des Detektorelements 11 ersichtlich ist. A supply of the detector element 11 takes place via the contact 16 in the assembled state, as can be seen from FIG. 6, wherein additionally a recess or a hole 22 for a calibration for a proper positioning of the detector element 11 can be seen in FIG.

Weiters ist in Fig. 8 der Stützkondensator 23 bzw. Cs angedeutet . Furthermore, the backup capacitor 23 or C s is indicated in FIG. 8.

Wie dies insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich ist, gelingt somit durch eine zeitlich begrenzte Bereitstellung einer Kompensationsspannung eine Entfernung von freien Ladungsträgern bzw. eine Umpolung von Polarisationsladungsträgern im Inneren des Detektormaterials 11, um derart den ursprünglichen Feldzustand des Detektormaterials 11 periodisch bzw. zyklisch wiederum bereitzustellen, wie dies aus der Darstellung gemäß Fig. 5 ersichtlich ist. As can be seen in particular from FIG. 5, a removal of free charge carriers or a polarity reversal of polarization charge carriers in the interior of the detector material 11 is thus possible by providing a compensation voltage for a limited period of time in order to periodically or cyclically provide the original field state of the detector material 11 , as can be seen from the illustration of FIG. 5.

Eine derartige Bereitstellung der Kompensationsspannung kann entweder zyklisch erfolgen oder beispielsweise bei Unterschreiten eines Schwellwerts im Hinblick auf eine Zählrate oder Signalstärke vorgesehen sein. Alternativ kann eine Zuschaltung der Kompensationsspannung durch einen externen Eingriff beispielsweise manuell zu speziell gewählten Zeitpunkten vorgenommen werden. Such a provision of the compensation voltage can either take place cyclically or be provided, for example, when falling below a threshold value with regard to a count rate or signal strength. Alternatively, a connection of the compensation voltage by an external intervention, for example, be made manually at specially selected times.

Wie oben bereits erwähnt, kann die Kompensationsspannung zyklisch bzw. periodisch an den Detektor 1 angelegt werden, wobei beispielsweise bei einem Einsatz im Zusammenhang mit einem Teilchenbeschleuniger eine derartige Entfernung von Polarisationsladungen nach jedem Turn vorgenommen werden kann. Alternativ kann eine derartige Entfernung von Polarisationsladungen bzw. ein derartiger "refresh cycle" manuell vorgenommen werden oder nach Verstreichen einer vorgegebenen Zeitperiode. Unabhängig davon oder alternativ kann eine derartige Entfernung von Polarisationsladungen insbesondere bei Unterschreiten eines Schwellwerts durchgeführt bzw. eingeleitet werden, wie dies beispielsweise aus der schematischen Darstellung von Fig. 5 ersichtlich ist. As already mentioned above, the compensation voltage can be cyclically applied to the detector 1, for example, when used in conjunction with a particle accelerator, such a removal of polarization charges can be made after each turn. Alternatively, such a removal of polarization charges or such a "refresh cycle" can be performed manually or after elapse of a predetermined period of time. Regardless of or alternatively, such a removal of polarization charges can be carried out or initiated, in particular, when a threshold value is undershot, as can be seen, for example, from the schematic representation of FIG. 5.

Neben den bereits oben angeführten Möglichkeiten einer Anwendung eines derartigen Verfahrens zur Entfernung von Polarisationsladungen kann dies insbesondere im Bereich von Strahlverlustmonitoren zum Einsatz gelangen, bei welchen beispielsweise bei einem Betrieb von Teilchenbeschleunigern eine ordnungsgemäße Betriebsweise überwacht wird. Weiters ist ein Einsatz im Zusammenhang mit Spektrometern oder Kalorimetern sinnvoll bzw. günstig, wobei beispielsweise eine Energiemessung oder eine spektroskopische Messung insbesondere von niederenergetischen Teilchen durchgeführt wird. Derart können beispielsweise Neutronen auf eine derartige Detektoreinheit auftreffen, wobei bei entsprechender Dotierung des Detektormaterials geladene Teilchen entstehen, deren Anzahl und/oder Amplitude ein Maß für die Energie der zu überwachenden Teilchen darstellt. In addition to the above-mentioned possibilities of using such a method for removing polarization charges, this can be used in particular in the field of beam loss monitors, in which, for example, during operation of particle accelerators proper operation is monitored. Furthermore, use in conjunction with spectrometers or calorimeters is expedient or favorable, wherein, for example, an energy measurement or a spectroscopic measurement is carried out in particular of low-energy particles. For example, neutrons can impinge on such a detector unit, with charged particles of the detector material being charged, whose number and / or amplitude represents a measure of the energy of the particles to be monitored.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Erfassen von Elementarteilchen, wie bei¬ spielsweise Protonen, Ionen, Elektronen, Neutronen, Photonen oder dgl . , in einem Detektor (1, 11), wobei an den Detektor (1, 11) ein elektrisches Feld angelegt wird und wobei beim Durchtritt eines Teilchens durch den Detektor (1, 11) ein Ladungsimpuls in dem Detektor (1, 11) erzeugt wird und jeder Ladungsimpuls nachfolgend in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entfernung von in dem Detektor (1, 11) während des Betriebs entstehenden Polarisationsladungen jeweils zeitlich begrenzt an eine Elektrode (12, 13) des Detek¬ tors (1, 11) eine Kompensationsspannung angelegt wird. 1. A method for detecting elementary particles, as in ¬ example, protons, ions, electrons, neutrons, photons or the like. , in a detector (1, 11), wherein an electric field is applied to the detector (1, 11), and wherein upon the passage of a particle through the detector (1, 11), a charge pulse is generated in the detector (1, 11) and each charge pulse is subsequently converted into an electrical signal, characterized in that for the removal of in the detector (1, 11) arising during the operation of polarization charges in each case limited in time to an electrode (12, 13) of the Detek ¬ door (1, 11 ) a compensation voltage is applied. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsspannung zyklisch an den Detektor (1, 11) angelegt wird . 2. The method according to claim 1, characterized in that the compensation voltage is applied cyclically to the detector (1, 11). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsspannung bei Erreichen eines Schwellwerts, insbesondere bei Unterschreiten einer Zählrate oder Signalstärke des Detektors (1, 11) angelegt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the compensation voltage upon reaching a threshold value, in particular when falling below a count rate or signal strength of the detector (1, 11) is applied. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kompensationsspannung (HV2) eine Spannung gleicher4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that as the compensation voltage (HV2) a voltage equal Polarität wie die Detektorspannung (HV1) gewählt wird und an eine Elektrode (12) des Detektors (11) angelegt wird, welche von der Elektrode (13) verschieden ist, welche im Betrieb des Detektors (11) mit der Detektorspannung (HV1), insbesondere Hochspan- nung versorgt wird, wobei .die Kompensationsspannung (HV2) um wenigstens 20 %, insbesondere wenigstens 50 % höher als die Detektorspannung gewählt wird. (Fig. 4) Polarity as the detector voltage (HV1) is selected and applied to an electrode (12) of the detector (11), which is different from the electrode (13), which in the operation of the detector (11) with the detector voltage (HV1), in particular High voltage is supplied, where . the compensation voltage (HV2) is selected to be at least 20%, in particular at least 50% higher than the detector voltage. (Fig. 4) 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsspannung (HV2) im Wesentlichen doppelt so hoch wie die Detektorspannung (HV1) gewählt wird. 5. The method according to claim 4, characterized in that the compensation voltage (HV2) is substantially twice as high as the detector voltage (HV1) is selected. 6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kompensationsspannung eine Detektorspannung (HV1) mit umgekehrter Polarität an die während des Betriebs des Detektors (1) mit der Detektorspannung, insbesondere Hochspannung versorgte Elektrode (13) angelegt wird. (Fig. 3) 6. The method of claim 1, 2 or 3, characterized in that as a compensation voltage, a detector voltage (HV1) is applied with reverse polarity to the during operation of the detector (1) with the detector voltage, in particular high voltage supplied electrode (13). (Fig. 3) 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Umkehrung der Polarität der Detektorspannung (HV1) zur Bereit- Stellung der Kompensationsspannung eine Ausleseelektronik (3) umgepolt wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that upon reversal of the polarity of the detector voltage (HV1) for the provision of the compensation voltage read-out electronics (3) is reversed. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (1, 11) in an sich bekannter Weise von einem Diamantdetektor gebildet wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the detector (1, 11) is formed in a conventional manner by a diamond detector. 9. Vorrichtung zum Erfassen von Elementarteilchen, wie beispielsweise Protonen, Ionen, Elektronen, Neutronen, Photonen oder dgl . , mit einem Detektor (1, 11) zum Erzeugen eines Ladungsimpulses in dem Detektor (1, 11) bei Durchtritt eines Teilchens durch diesen, wobei an den Detektor (1, 11) ein elektrisches Feld angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entfernung von in dem Detektor (1, 11) während des Betriebs entstehenden Polarisationsladungen jeweils zeitlich begrenzt an eine Elektrode (12, 13) des Detektors (1, 11) eine Kompensationsspannung anlegbar ist. 9. An apparatus for detecting elementary particles, such as protons, ions, electrons, neutrons, photons or the like. , comprising a detector (1, 11) for generating a charge pulse in the detector (1, 11) when a particle passes through it, wherein an electric field is applied to the detector (1, 11), characterized in that for the removal of in the detector (1, 11) polarization charges produced during operation, in each case a time limited to a electrode (12, 13) of the detector (1, 11) a compensation voltage can be applied. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsspannung zyklisch an den Detektor (1, 11) anlegbar ist. 10. The device according to claim 9, characterized in that the compensation voltage cyclically to the detector (1, 11) can be applied. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Kompensationsspannung (HV2) eine Spannung gleicher Polarität wie die Detektorspannung (HV1) gewählt ist und an eine Elektrode (12) des Detektors (11) angelegt ist, welche von der Elektrode (13) verschieden ist, welche im Betrieb des Detektors (11) mit der Detektorspannung (HV1), insbesondere Hochspannung versorgt ist, wobei die Kompensationsspannung (HV2) um wenig¬ stens 20 %, insbesondere wenigstens 50 % höher als die Detektorspannung gewählt ist. (Fig. 4) 11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that as the compensation voltage (HV2) a voltage of the same polarity as the detector voltage (HV1) is selected and applied to an electrode (12) of the detector (11), which of the electrode ( 13) is different, which in the operation of the detector (11) is supplied with the detector voltage (HV1), in particular high voltage, wherein the compensation voltage (HV2) at least ¬ least 20%, in particular at least 50% higher than the detector voltage is selected. (Fig. 4) 12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Kompensationsspannung eine Detektorspannung (HV1) mit umgekehrter Polarität an die während des Betriebs des Detektors (1) mit der Detektorspannung, insbesondere Hochspannung ver- sorgte Elektrode (12) anlegbar ist. (Fig. 3) 12. Device according to claim 9 or 10, characterized in that a detector voltage (HV1) with reversed polarity can be applied to the electrode (12) supplied with the detector voltage, in particular high voltage, during the operation of the detector (1) as compensating voltage. (Fig. 3) 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei Umkehrung der Polarität der Detektorspannung (HVl) zur Bereitstellung der Kompensationsspannung (HV2) eine Auslese- elektronik (3) umpolbar ist. 13. The apparatus according to claim 12, characterized in that upon reversal of the polarity of the detector voltage (HVl) for providing the compensation voltage (HV2) a readout electronics (3) is umpolbar. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (1) in an sich bekannter Weise von einem Diamantdetektor gebildet ist, wobei ein aus Diamant bestehendes Detektorelement (11) zwischen plattenförmigen Elementen angeordnet ist, und eine Kontaktierung von Elektroden (12, 13) des Detektorelements (11) wenigstens teilweise durch Federelemente (17) gebildet ist. 14. Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that the detector (1) is formed in a conventional manner by a diamond detector, wherein a consisting of diamond detector element (11) is arranged between plate-shaped elements, and a contacting of Electrodes (12, 13) of the detector element (11) is at least partially formed by spring elements (17). 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (17) von einer insbesondere vergoldeten Beryllium-Feder gebildet ist. 15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the spring element (17) is formed by a particular gold-plated beryllium spring. 16. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 sowie einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15 zum Nachweis von Teilchen in Teilchenbeschleunigern, in Reaktoranlagen, in Diagnoseeinrichtungen, wie beispielsweise Röntgeneinrichtungen, CT-Einrichtungen oder dgl . 16. Use of a method according to any one of claims 1 to 8 and a device according to any one of claims 9 to 15 for the detection of particles in particle accelerators, in reactor plants, in diagnostic facilities, such as X-ray equipment, CT equipment or the like.
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