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Die
Erfindung befasst sich mit einer Anordnung zum Messen des Impulsübertragungsspektrums
von elastisch gestreuten Röntgenquanten.
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Bislang
wurden häufig
CT-Geräte
verwendet, um Sprengstoff in Koffern bei der Gepäckkontrolle aufzuspüren. Allerdings
hat die CT-Technik eine hohe Fehlalarm-Rate, die im Bereich von
30 % liegt. Da Sprengstoffe sehr gut durch ihre Beugungsprofile erkannt
werden können,
wurden auch CT-Geräte
als CSCT-Geräte so entwickelt,
dass sie die lokalen Beugungsprofile der Kofferinhalte gescannt
haben.
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Parallel
dazu wurden, um Probleme hinsichtlich der hohen Fehlalarm-Rate zu
lösen,
Geräte
entwickelt, die Impulsübertragungsspektren
von elastisch gestreuten Röntgenquanten
aufnehmen, die so genannten CXRS-Geräte.
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Aus
der
EP 1 241 470 B1 ist
eine solche Anordnung zur Untersuchung von Gepäckstücken bekannt. Eine solche Anordnung
weist einen in Y-Richtung ausgedehnten Fokus auf, der Röntgenstrahlung in
X-Richtung emittiert. Durch einen sich in Y-Richtung erstreckenden Primärkollimator
werden nur Röntgenquanten
in einen dahinter liegenden Untersuchungsbereich durchgelassen,
die auf einzigen Fokalpunkt gerichtet sind. Der Fokalpunkt bildet
dabei den Ursprungspunkt eines kartesischen Koordinatensystems.
Es wird somit ein scheibenförmiger
inverser Fächerstrahl
gebildet. Zwischen dem Fokalpunkt und dem Untersuchungsbereich ist
ein Streukollimator angeordnet, der ringförmig um die Z-Richtung ausgebildet
ist. Dadurch wird erreicht, dass nur Streustrahlung von einem in
dem Untersuchungsbereich befindlichen Objekt durchgelassen wird,
die unter einem festen vorgegebenen Streuwinkel vom Streuvoxel ausgeht.
In der YZ-Ebene ist ein Detektor angeordnet, der sich entlang der
Z-Achse erstreckt. Dadurch wird die Tiefeninformation des Streuvoxels, also
seine X-Koordinate, auf eine Parallele zur Y-Achse in der YZ-Ebene
abgebildet. Mittels einer solchen Anordnung kann eine schnelle Analyse
eines Gepäckstücks erreicht
werden, wobei lediglich eine eindimensionale Bewegung des Gepäckstücks entlang
der Z-Richtung auf einem Förderband
erfolgen muss. Die Scangeschwindigkeit ist allerdings durch die
winkelabhängige
Empfindlichkeit der Detektorelemente beschränkt. Eine ähnliche Anordnung ist auch
aus der
EP 1 347 237
A1 bekannt.
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Allerdings
weisen die CXRS-Geräte
ebenfalls eine nichtvernachlässigbare
Fehlalarm-Rate auf, was daher rührt,
dass einige Sprengstoffe Beugungsprofile aufweisen, die den Beugungsprofilen gängiger Materialien,
wie sie häufig
in Gepäckstücken verwendet
werden, stark ähneln.
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Außerdem ist
aus der WO 98/33063 A1 ne Röntgendurchleuchtungsvorrichtung
bekannt, mit der Gepäckstücke auf
ihren Inhalt hin untersucht werden können. Hierbei wird aus einem
Fächerstrahl durch
geeignete Blenden eine Anzahl von Primärstrahlen generiert, die auf
das Gepäckstück treffen und
dort gestreut werden. Die gestreuten Röntgenstrahlen werden in zwei
voneinander beabstandeten Detektoren in Vorwärtsrichtung aufgenommen. Durch
die Kollimator-Detektor-Einheit werden die kohärent unter einem kleinen Winkel
gestreuten Röntgenquanten
detektiert und daraus Rückschlüsse auf den
Inhalt des Gepäckstücks gezogen.
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Außer der
Detektion von vorwärts
gestreuten Röntgenquanten
ist es auch aus der WO 2004/005905 A1 bekannt, Röntgenquanten, die unter 90° gebeugt
werden, zu messen. Die dort gezeigte Vorrichtung verwendet einen
Punktstrahl, der mittels eines Scanners über einen Gegenstand gescannt wird.
Zusätzlich
zu den unter kleinen Winkeln detektierten kohärent gestreuten Röntgenquanten
wird rechtwinklig die Compton-Streuung
detektiert. Aus den erhaltenen Messergebnissen wer den dann Rückschlüsse auf
den Inhalt des untersuchten Volumens gezogen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Verfügung zu stellen, mit der eine
signifikante Verringerung der Fehlalarm-Rate gegenüber den bekannten
CT-Geräten
bzw. den bekannten CXRS-Geräten
erzielt wird.
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Die
Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
Dadurch, dass zusätzlich
zu den elastisch gestreuten Röntgenquanten,
durch die das Beugungsprofil erhalten wird, die Compton-Streuquanten
detektiert werden, die die Dichteinformation des Materials im Streuvoxel
enthalten, werden zwei voneinander unabhängige Parameter bestimmt, die
eine äußerst genaue
Detektion des Materials im Streuvoxel zulassen. Damit wird die Fehlalarm-Rate
drastisch gesenkt und gleichzeitig die hohe Scangeschwindigkeit beibehalten.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung
wird bei einem einzigen Scan durch die eindeutige Abbildung der
X-Koordinate des Streuvoxels auf die Z-Koordinaten im Detektor sowohl
für die
elastisch gestreuten Röntgenquanten
als auch für
die Compton-Streuquanten jeweils eine genaue Zuordnung der erhaltenen
Daten zu dem jeweiligen Streuvoxel erzielt. Der zweite Detektor
ist unter einem Compton-Streuwinkel von mindestens 10° angeordnet.
In diesem Weitwinkelbereich ist der Wirkungsquerschnitt für die Compton-Streuung
größer, da
dieser von der lokalen Elektronendichte des Streuvoxels abhängt.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der sieht vor, dass ein dritter ortsauflösender Detektor
auf der X-Achse zwischen dem Untersuchungsbereich und dem Fokalpunkt
angeordnet ist und sich in Y-Richtung erstreckt. Dadurch wird erreicht,
dass die Projektionsinformation in Transmission ausgewertet werden
kann und somit Sprengstoffe gut zu detektieren sind. Ebenso kann
gut eine Abschirmung, beispielsweise durch Bleiplatten, erkannt
werden. Schließlich kann
die Schwächungskorrektur
gut berechnet werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass
der zweite Streukollimator aus parallelen Stahllamellen gebildet
ist, die unter einem festen Compton-Streuwinkel zur X-Achse angeordnet sind.
Dies stellt eine sehr einfach herzustellende Kollimatoranordnung
dar, mit der die Tiefenkoordinate entlang der X-Achse eines Streuvoxels
auf die Z-Achse des zweiten Detektors abgebildet wird. Eine andere
sehr einfach herzustellende Art eines zweiten Streukollimators,
der ebenfalls eine gute Abbildung der X-Koordinate des Streuvoxels auf die Z-Koordinate
des zweiten Detektors erlaubt, ist es, diesen als geraden oder gebogenen
Schlitz, der sich im Wesentlichen in Y-Richtung erstreckt, auszubilden.
Das Material dieses Streukollimators ist dann aus einem stark Röntgenstrahlen
absorbierenden Material, insbesondere aus Blei.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass
der erste Detektor zwischen dem zweiten Detektor und der Y-Achse
angeordnet ist und sich in Z-Richtung erstreckt. Dadurch ist zwar
die Z-Komponente des Streuwinkels klein, da der erste Detektor sich
nahe an der Z-Achse befindet. Durch die Erstreckung in Z-Richtung
gibt es allerdings immer Streuquanten, die eine große Y-Komponente
des Streuwinkels aufweisen. Da der Gesamtstreuwinkel relevant ist,
der sich aus der y- und der Z-Komponente zusammensetzt, werden die
für die Compton-Streuung
bevorzugten großen
Streuwinkel erreicht. Der zweite Detektor weist dabei eine Länge von
mindestens 30 cm, bevorzugt 50 cm, in Y-Richtung und eine Breite
von mindestens 4 cm, bevorzugt 6 cm, in Z-Richtung auf.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass
der erste Detektor unter einem Streuwinkel von weniger als 5° angeordnet
ist. Dies trägt
der Tatsache Rechnung, dass die kohärente Streuung in dem für die Gepäckuntersuchung
interessanten Energiebereich einen starken Peak innerhalb eines
engen Vorwärtskegels
aufweist.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass
der erste Detektor auf einer Ellipse angeordnet ist, die sich in
der YZ-Ebene erstreckt. Dadurch wird der Abbildungsgeometrie Rechnung
getragen, durch die die Abbildung der von einem Streuvoxel stammenden
gestreuten Röntgenquanten
auf einer gekrümmten
Linie in der Form einer Ellipse erfolgt. Somit wird eine Empfindlichkeit des
ersten Detektors über
einen größeren Raumwinkel
erreicht.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass
erste Detektor eine Form gemäß der Gleichung
a1 2Z2 +
a2 2 Y2 =
a3 2 hat und a1, a2 und a3 Konstanten sind, die von der Geometrie
des Streukollimators und des zu untersuchenden Bereichs des Objekts
abhängen.
Durch die drei auf die jeweilige Detektorgeometrie abgestimmten
Konstanten wird eine optimale Detektorempfindlichkeit über einen
großen
Raumwinkel erreicht, ohne dass die oben beschriebenen Unschärfeeffekte
auftreten.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass
die Länge
des ersten Detektors in Y-Richtung zwischen 40 und 70 mm, insbesondere
60 mm, beträgt
und/oder sie eine Breite in Z-Richtung von 0,25 bis 2 mm, insbesondere
0,5 mm, aufweisen. Dadurch wird eine starke Erhöhung der Detektorempfindlichkeit
erreicht, der im Bereich eines Faktors 10 gegenüber den
bekannten Detektoren liegt.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass
der erste Detektor symmetrisch zur Z-Achse ausgebildet ist. Dies
ist auf Grund der geometrischen Ausgestaltung der Anordnung die
optimale Form, um eine möglichst
hohe Detektorempfindlichkeit sowohl zur Linken als auch zur Rechten
der Z-Achse zu erzielen. Bevorzugt ist der erste Detektor aus Germanium
hergestellt, insbesondere mittels eines Lithographieverfahrens.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass
ein weiterer erster Detektor symmetrisch zur Y-Achse angeordnet ist. Dadurch wird ein
noch besseres Signal-Rauschverhältnis erhalten.
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Weitere
vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung anhand des in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels
erläutert. Hierbei
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht der Anordnung ohne Sekundärkollimatoren und ohne zweiten Detektor
und
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2 einen
Längsschnitt
durch die Anordnung der 1 entlang der XZ-Ebene mit zweiten Streukollimatoren
und zweiten Detektoren, aber ohne erste Streukollimatoren.
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In 1 ist
schematisch ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Anordnung
dargestellt. Es handelt sich hierbei um einen Schnitt entlang der
XY-Ebene. Allerdings ist die erfindungsgemäße Anordnung im oberen Bereich,
d.h. im Bereich der YZ-Ebene, perspektivisch dargestellt.
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Die
Anordnung weist eine sich in Y-Richtung erstreckende Anode 1 auf,
die eine Reihe von aneinander gereihten diskreten Fokuspunkten 2 aufweist, die
beim Beschuss mit einem Elektronenstrahl entlang der Anode 1 wandern.
Bevorzugt wird dabei eine Anzahl von Fokuspunkten 2 im
Bereich von 60 (dargestellt sind aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich
eine geringe Anzahl dieser Fokuspunkte 2). Die von jedem
einzelnen Fokuspunkt 2 ausgehenden Röntgenquanten werden durch einen
Primärkollimator 4,
der eine Fächerform
aufweist, so begrenzt, dass sich ein inverser Fächerstrahl 8 an Röntgenquanten
als Primärstrahl 3 ergibt.
Dieser inverse Fächerstrahl 8 verläuft in der
XY-Ebene und konvergiert auf ei nen einzigen Fokalpunkt 7,
der gleichzeitig den Koordinatenursprung eines kartesischen Koordinatensystems
bildet. Der Primärstrahl 3 trifft
im Objektraum auf ein Objekt 5. Bei dem Objekt 5 handelt
es sich, wenn man vom häufigsten
Anwendungsfall der Anordnung in Form einer Gepäckprüfanlage ausgeht, um einen Koffer.
Dieses Objekt 5 liegt dann auf einem Förderband (nicht gezeigt), welches
sich entlang der Z-Achse bewegen lässt. Solange das Objekt 5 nicht
entlang der Z-Achse durch das Förderband bewegt
wird, durchsetzt der inverse Fächerstrahl 8 das
Objekt 5 entlang einer dünnen Scheibe in der XY-Ebene.
Diese Scheibe wird dadurch verändert, dass
eine eindimensionale Bewegung des Förderbands in Z-Richtung erfolgt,
so dass ein vollständiger Scanvorgang
des Objekts 5 durch die Bewegung des Förderbands erfolgen kann.
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Die
momentan gescannte dünne
Scheibe besteht aus einer Anzahl von Streuvoxeln
6, die
jeweils eine X-Koordinate (unterschiedliche Tiefe entlang der X-Richtung)
und eine Y-Koordinate
(unterschiedliche seitliche Anordnung bezüglich der X-Achse) aufweisen.
An jedem einzelnen Streuvoxel
6 wird der Primärstrahl
3 von
Röntgenquanten
gestreut. Von den an diesem Streuvoxel
6 gestreuten Röntgenquanten
interessieren im Rahmen der vorliegenden Erfindung lediglich die
kohärent
gestreuten Röntgenquanten.
Diese werden mittels eines nicht dargestellten – aus der
EP 1 241 470 B1 bekannten – Streukollimators
in die YZ-Ebene abgebildet, so dass aus ihrer Position entlang der
Z-Achse eine direkte Zuordnung zur Tiefe entlang der X-Richtung
im Objekt
5 erfolgt. Dies bedeutet, dass als Streustrahl
11 lediglich
solche am Streuvoxel
6 gestreuten Röntgenquanten vom Streukollimator
durchgelassen werden, die einen vorgegebenen konstanten Streuwinkel Θ aufweisen.
Der durchgelassene Streustrahl
11 ist in
1 gestrichelt
dargestellt.
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Auf
Grund des um die Z-Richtung ringförmig ausgebildeten Streukollimators
gelangen nicht nur Streuquanten in der XZ- Ebene durch diesen hindurch sondern
auch solche, die eine von Y=0 verschiedene Koordinate aufweisen.
Diese werden von einem in der YZ-Ebene angeordneten zweidimensionalen
Detektor
9 erfasst. Die aus der
EP 1 241 470 B1 bekannte
Detektoranordnung erstreckt sich lediglich entlang der Z-Achse,
dagegen erstrecken sich die einzelnen erfindungsgemäßen Detektorelemente
10 in
Y-Richtung. Dadurch können
mehr Streuquanten des vom Streuvoxel
6 stammenden Streustrahls
11,
die durch den Streukollimator durchgelassen werden und zu dem festen
Streuwinkel Θ gehören, vom Detektor
9 erfasst
werden. Je mehr Streuquanten erfasst werden, desto weniger Zeit
wird benötigt,
um das Impulsübertragungsspektrum
der elastisch gestreuten Röntgenquanten
aufzunehmen.
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Durch
die Erstreckung des Detektors 9 in Y-Richtung wird die
Detektorempfindlichkeit auf einen größeren Raumwinkel ausgedehnt.
Allerdings ergibt sich bei einer linearen Ausdehnung der Detektorelemente 10 parallel
zur Y-Achse ein Unschärfeeffekt
des Beugungsprofils, dessen Grad stark vom Streuwinkel Θ abhängt. Dies
folgt daraus, dass der gemessene Streuwinkel umso stärker vom
eingestellten Streuwinkel Θ bezüglich der
XZ-Ebene abweicht, je weiter sich das Detektorelement 10 von
der Z-Achse entfernt. Um diesen Unschärfeeffekt zu unterbinden, werden
Detektorelemente 10 verwendet, die gebogen ausgeführt sind.
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Die
Ausdehnung des Detektorelements 10 in Y-Richtung ist somit
ungefähr
um einen Faktor 10 größer als
derjenige der aus dem Stand der Technik bekannten Detektorelemente.
Dadurch wird die Detektorempfindlichkeit um ungefähr denselben
Faktor 10 gegenüber
dem Stand der Technik erhöht,
ohne dass der Nachteil einer verminderten Auflösung auf Grund des Unschärfeeffekts
des Beugungsprofils auftritt.
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Die
erfindungsgemäßen Detektoren 9,
die eine elliptische Form aufweisen, können durch ein Standardlithographieverfahren
aus Germanium oder einem anderen Halbleitermaterial hergestellt werden. Um
ein noch besseres Signal-Rauschverhältnis zu erhalten, kann ein
weiterer Satz Detektorelemente 10 auch spiegel-symmetrisch
zur Y-Achse angeordnet sein.
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In 2 ist
ein Schnitt entlang der XZ-Ebene dargestellt, in dem zur Verbesserung
der Übersichtlichkeit
die Darstellung von ersten Streukollimatoren verzichtet wird, die
dafür sorgen,
dass nur unter dem Streuwinkel Θ vom
Streuvoxel 6 ausgehende elastisch gestreute Röntgenquanten
gemäß den dargestellten
elastisch gestreuten Strahlen 11 in die ersten Detektoren 9 gelangen
und somit die genaue Position des Streuvoxels 6 entlang
der X-Richtung festgelegt ist.
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Der
vom Streuvoxel 6 nicht gestreute Transmissionsstrahl 18 trifft
auf einen dritten, ortsauflösenden
Detektor 17, der auf der X-Achse zwischen dem Untersuchungsbereich
und dem Fokalpunkt 4 angeordnet ist und sich in Y-Richtung
erstreckt. Hiermit kann die Projektionsinformation in Transmission
ausgewertet werden kann und Sprengstoffe werden gut detektiert.
Ebenso kann gut eine Abschirmung, beispielsweise durch Bleiplatten,
erkannt werden. Schließlich
kann die Schwächungskorrektur
gut berechnet werden.
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Darüber hinaus
werden auch die Compton-Streuquanten
als Compton-Streustrahl 14 dargestellt, in einem zweiten
Detektor 13 registriert. Um eine genaue Zuordnung der Tiefe
in X-Richtung des Streuvoxels 6, aus dem der Compton-Streustrahl 14 auf
den zweiten Detektor 13 trifft, zu erhalten, ist ein zweiter
Streukollimator 15, 16 zwischen dem Untersuchungsbereich,
in dem sich das Objekt 5 befindet, und dem zweiten Detektor 13 angeordnet.
In 2 sind auf der linken und der rechten Seite zwei
unterschiedliche Arten von zweiten Streukollimatoren 15, 16 dargestellt.
Der links dargestellte zweite Streukollimator 15 besteht
aus parallelen Stahlblechen, die sich senkrecht zur Zeichenebene
in Y-Richtung über die
gesamte Länge
des zweidimensionalen zweiten Detektors 13 erstrecken.
Damit wird – egal
in welcher Tiefe des Objekts 5 das Streuvoxel 6 liegt – immer nur
ein Compton-Streustrahl 14 auf
den zweiten Detektor 13 durchgelassen, der unter einem
konstanten Streuwinkel G für
Compton-Quanten vom Streuvoxel 6 ausgeht.
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Genauso
gut ist es mit dem zweiten Streukollimator 16 auf der rechten
Seite der 2 möglich, die Tiefeninformation
des Streuvoxels 6 entlang der X-Achse zu bestimmen. Bei
dem dargestellten zweiten Streukollimator 16 handelt es
sich um eine Platte aus einem stark Röntgenstrahlung absorbierenden Material,
hier um Blei, das einen Längsschlitz
parallel zur Y-Achse
(also senkrecht zur Zeichenebene) aufweist. Dieser Längsschlitz
erstreckt sich über
die gesamte Länge
in Y-Richtung des
zweidimensionalen zweiten Detektors 13. Der Längsschlitz
des zweiten Streukollimators 16 kann auch in Y-Richtung leicht gebogen
ausgeführt
sein. Der Längsschlitz
lässt zwar
Compton-Streustrahlen 14 mit unterschiedlichen Streuwinkeln Γ auf den
zweiten Detektor 13 durch, jedoch ist durch den Punkt,
an dem der Compton-Streustrahl 14 auf den zweiten Detektor 13 trifft, die
Tiefeninformation des Streuvoxels 6, von dem dieser Compton-Streustrahl 14 ausgeht,
entlang der X-Achse genau definiert. Dies ergibt sich, wie aus der Zeichnung
gut ersichtlich ist, auf Grund der eindeutigen Abbildungsgeometrie.
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Anhand
der Compton-Quanten ist es möglich,
die Dichteinformation des Materials im Streuvoxel 6 zu
erhalten. Da der Wirkungsquerschnitt von der lokalen Elektronendichte
im Streuvoxel 6 abhängt,
kann ein guter Rückschluss
auf das sich dort befindliche Material erfolgen. Alle drei Koordinaten des
Streuvoxels 6 sind anhand der Abbildungsgeometrie sehr
leicht zu bestimmen. Die X-Koordinate ergibt sich auf Grund des
Punktes, an dem der Compton-Streustrahl 14 auf den zweiten
Detektor 13 trifft. Die Y-Koordinate des Streuvoxels 6 wird
dadurch bestimmt, dass die Koordinate des Fokuspunktes 2 auf
der Anode 1 bestimmt wird, von der aus der Primärstrahl 3 das
Streuvoxel 6 trifft. Die Z-Koordinate ist Null, da der
inver se Fächerstrahl 8 immer
in der XY-Ebene verläuft
und das Objekt 5 entlang der Z-Achse nach jedem Scan (für jede Scheibe)
auf einem Förderband
weiterbewegt wird. Da alle drei Koordinaten bestimmt werden können, wird
ein Compton-Streubild von der gesamten durchleuchteten Scheibe erhalten.
Dieses muss auf Grund von Mehrfachstreueffekten und Schwächungseffekten
sowohl im Primärstrahl 3 als
auch im Compton-Streustrahl 14 noch korrigiert werden.
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Da
die Compton-Streustrahlen 14 unter einem großen Streuwinkel Γ von über 10° erfasst
werden, ist die Fläche
des zweiten Detektors 13 groß und kann somit eine große Anzahl
von Compton-Streustrahlen 14 aufzeichnen. Wenn der zweite Streukollimator 15, 16 – wie im
dargestellten Ausführungsbeispiel – eine Abbildung
von einer Linie auf eine andere Linie ermöglicht, d.h. eine Reihe von
Detektorpixeln, die Streustrahlung von einer Reihe von Streuvoxeln 6 im
Objekt 5 „sehen", dann kann das Streusignal
am zweiten Detektor 13 über
alle seine Pixel aufsummiert werden, die Streustrahlung von der
relevanten Gegend des Objekts 5 enthalten. Da die große Detektorempfindlichkeit über eine
große Fläche in einem
starken Streusignal resultiert, erhält man für das Bild der Elektronendichte
ein sehr gutes Signal-Rausch-Verhältnis.
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Anstatt
die zweiten Detektoren 13 zur Messung der Compton-Streuquanten außerhalb
der ersten Detektoren 9 zur Messung der elastisch gestreuten
Röntgenquanten – wodurch
eine große
Z-Komponente des Streuwinkels Γ erhalten
wird – können auch
sich entlang der Z-Achse erstreckende zweite Detektoren 13 verwendet
werden, die zwischen den ersten Detektoren 9 und der Z-Achse
angeordnet sind. Dadurch ist zwar die Z-Komponente des Streuwinkels Γ gering,
aber man erhält
immer Compton-Streuquanten, die eine große Y-Komponente im Streuwinkel
aufweisen. Der gesamte Streuwinkel Γ, der einzig relevant ist, setzt
sich aus beiden Komponenten zusammen. Allerdings ist die Intensität bei einer
solchen Anordnung gegenüber
derjenigen des dargestellten Beispiels geringer.
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Zusammenfassend
kann gesagt werden, dass durch die Kombination der Messung des Impulsübertragungsspektrums
von elastisch gestreuten Röntgenquanten
in den ersten Detektoren 9 mit der Messung des Dichteprofils
(dem Bild der Elektronendichte) mittels Compton-Streuung für jedes
Streuvoxel zwei materialspezifische Parameter gleichzeitig bestimmt
werden. Selbst wenn einer der beiden Parameter eine Unsicherheit
des Materials im Streuvoxel beinhalten würde, kann auf Grund des anderen Parameters
in fast allen Fällen
auf die tatsächliche Natur
des im untersuchten Streuvoxel enthaltenen Materials geschlossen
werden. Dadurch wird die Fehlalarm-Rate deutlich gesenkt, ohne dass
die Bestimmung der beiden Parameter in unterschiedlichen Verfahrensschritten
oder sogar in räumlich
voneinander getrennten Geräten
vorgenommen werden müsste,
wodurch erheblich Zeit gespart wird.