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Die
Erfindung betrifft einen Streustrahlenraster mit einer zellenartigen
Struktur von Strahlungskanälen
sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Streustrahlenrasters.
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Ein
Streustrahlenraster ist zur Absorption von gestreuter Strahlung,
insbesondere in Form von Röntgen-
oder Gammastrahlung, vorgesehen. Bei der Röntgenbildtechnik, die z. B.
in der medizinischen Röntgenbildgebung
Anwendung findet, wird ein jeweiliges Untersuchungsobjekt von einem
Röntgenstrahler
mit Röntgenstrahlung
bestrahlt, die von einem Fokus des Röntgenstrahlers fächerförmig ausgeht.
Diese Röntgenstrahlung
durchdringt das Untersuchungsobjekt und wird von einem Strahlungsdetektor
detektiert, der basierend auf der detektierten Röntgenstrahlung Röntgenbildinformationen
erfasst. Bei dem Durchdringen des Untersuchungsobjekts wird ein
Teil der Röntgenstrahlung
gestreut und dadurch von seiner ursprünglich geraden Bahn abgelenkt.
Diese Streustrahlung würde
zu einer Verfälschung
der Röntgenbildinformationen
führen,
so dass zwischen dem Untersuchungsobjekt einerseits und dem Röntgendetektor
andererseits üblicherweise
ein Streustrahlenraster angeordnet ist, das lediglich die das Untersuchungsobjekt
geradlinig durchdringende Primärstrahlung
zu dem Röntgendetektor passieren
lässt.
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Je
nach Anwendungsgebiet weist der Streustrahlenraster eine ein- oder
zweidimensionale Grundstruktur auf, die aus wand- oder stegartigen Elementen besteht,
die in Richtung auf den Fokus des Röntgenstrahlers ausgerichtet
sind. Die wand- und stegartigen Elemente bestehen dabei aus einem strahlungsundurchlässigen Material,
so dass sie die Streustrahlung absorbieren. Ein Streustrahlenraster der
vorgenannten Art ist z. B. aus der
DE 103 05 106 A1 bekannt. Der dort offenbarte
Streustrahlenraster zeichnet sich unter anderen dadurch aus, dass
dessen wand- oder stegartige Elemente derart angeordnet bzw. geformt
sind, dass die Absorptionsstruktur ein regelloses, aperiodisches
Muster aufweist.
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Ein
Streustrahlenraster für
Röntgenstrahlung findet
z. B. bei Projektionsröntgensystemen,
C-Bogen-Röntgensystemen
und Röntgencomputertomografiesystemen
Verwendung. Darüber
hinaus kommt ein Streustrahlenraster für Gammastrahlung bei der Gammastrahlungsbildgebung,
wie z. B. der so genannten „Single
Photon Emission Computed Tomography" (SPECT), zum Einsatz. Häufig wird
der Streustrahlenraster in der oben beschriebenen Bedeutung als
ein Kollimator bezeichnet; daher schließt im Folgenden der Begriff
des Streustrahlenrasters auch Ausbildungen mit ein, die als Kollimator
bezeichnet werden können.
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Da
der Streustrahlenraster typischerweise aus einer Vielzahl von wand-
oder stegartigen Elementen aufgebaut ist, ist die Herstellung des
Streustrahlenrasters im Allgemeinen aufwändig. Es sind verschiedene
Verfahren zur Herstellung von Streustrahlenraster bekannt, die sich
in drei Gruppen unterteilen lassen; einige dieser Verfahren werden
im Folgenden beschrieben.
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Die
erste Gruppe der Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlenrasters
beruht auf einer Aufeinanderschichtung von einzelnen Schichten.
Dies gewährleistet
zwar eine stabile Struktur des Streustrahlenrasters, jedoch sind
diese Herstellungsverfahren häufig
aufwendig in ihrer Durchführung.
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Um
einen Streustrahlenraster herzustellen, dessen strahlungsabsorbierende
Wände auf
einen Fokus ausgerichtet sind, ist es notwendig, die Durchgangsöffnungen
für Strahlung
in benachbarten Schichten jeweils leicht versetzt gegeneinander
anzuordnen, so dass in aufwendiger Weise voneinander verschiedene
Schichten herzustellen sind.
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Für die Herstellung
von Streustrahlenrastern für
Röntgenstrahlung
ist aus der
US 5814235 ein
Verfahren bekannt, bei dem der Streustrahlenraster aus Schichten
in Form von einzelnen dünnen
Metallfolienschichten mit Strahlungsöffnungen aufgebaut wird. Die
einzelnen Metallfolienschichten, die jeweils durch ein fotolithographisches
Verfahren mit vielen Einzelschritten hergestellt werden, bestehen
aus einem die Röntgenstrahlung
stark absorbierenden Material.
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Aus
der
US 6185278 B1 ist
ein Kollimator für Röntgen- und
Gammastrahlen bekannt, der aus einzelnen übereinander geschichteten Kollimatorschichten
besteht, die insbesondere durch ein fotolithografisches Ätzverfahren
herstellbar sind. Dieser Kollimator ist grundsätzlich mit dem Streustrahlenraster
vergleichbar, der gemäß dem in
der vorgenannten
US 5814235 beschriebenen
Verfahren hergestellt wird. Die Kollimatorschichten sind grundsätzlich so
angeordnet, dass dessen Strahlungskanäle auf einen Fokus ausgerichtet
sind; dabei sind die Kollimatorschichten zu Gruppen mit gleicher
Anordnung ihrer Durchgangsöffnungen
zusammengefasst, so dass die Anzahl der voneinander verschiedenen
Kollimatorschichten gegenüber
der gemäß der
US 5814235 benötigten Anzahl
der Metallfolienschichten reduziert ist.
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Die
zweite Gruppe der Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlenrasters
beruht auf der Herstellung eines einstückigen Grundkörpers, der
entweder selbst Strahlung absorbiert oder mit einem strahlungsabsorbierenden
Material beschichtet wird. Der einstückige Grundkörper gewährleistet
zwar eine stabile Struktur des Streustrahlenrasters, jedoch sind diese
Herstellungsverfahren häufig
aufwendig durchzuführen
und erschweren das Erzielen einer ausreichenden Formgenauigkeit.
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Bei
dem aus der
US 5303282 bekannten Verfahren
für die
Herstellung eines Kollimators wird ein Substrat aus photosensitivem
Material eingesetzt, das unter Einsatz einer Fotomaske entsprechend
der zu erzeugenden Strahlungskanäle
belichtet wird. Aus diesem Substrat werden dann die Strahlungskanäle entsprechend
der belichteten Bereiche herausgeätzt. Die Oberfläche des
Substrates einschließlich
der Innenwände
der Durchgangskanäle werden
mit einem strahlungsabsorbierenden Material beschichtet.
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In
der
DE 101 47 947
C1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlenrasters
unter Einsatz der Technik des Rapid-Prototyping beschrieben. Bei diesem
Verfahren wird zunächst
die Geometrie der durchlässigen
und der undurchlässigen
Bereiche des Streustrahlenrasters festgelegt. Anschließend wird mittels
einer Rapid-Prototyping-Technik durch schichtweise Verfestigung
eines Aufbaumaterials unter Einwirkung von Strahlung ein Grundkörper entsprechend
der Geometrie der durchlässigen
Bereiche aufgebaut. Schließlich
wird der Streustrahlenraster auf Basis der Grundkörper fertig
gestellt, insbesondere indem der Grundkörper mit einem strahlungsabsorbierenden
Material beschichtet wird.
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Aus
der
EP 1 182 671 A2 ist
ein Streustrahlenraster bekannt, der eine zusammenhängend ausgebildete
Gitterstruktur, die entlang zumindest einer Achse biegsam ist, derart
dass die Ausrichtung auf einen Fokus einstellbar ist; die Gitterstruktur
wird z. B. in einem Spritzgussverfahren aus einem thermoplastischen
Material hergestellt, dem Wolfram als strahlungsabsorbierendes Substanz
beigemischt ist.
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Bei
der dritten Gruppe der Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlenrasters
werden strahlungsundurchlässige
Bleche, Streifen oder ähnliches unter
Verwendung von Hilfsmittel wie z. B. Halterahmen oder Klebemittel
in eine relative Anordnung gebracht; durch diese Hilfsmittel sind
diese Herstellungsverfahren aufwendig.
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In
der
DE 100 11 877
C2 ist ein Kollimator offenbart, der durch Einstecken von
auf eine Röntgenquelle
ausgerichteten Kollimatorblechen in Seitenschlitze zweier Seitenteile
hergestellt ist; dieser Kollimator absorbiert lediglich in eine
Richtung gestreute Streustrahlung.
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Aus
der
US 3943366 ist ein
Kollimator mit strahlungsabsorbierenden Wänden bekannt, die aus einer
Vielzahl von parallelen Streifen mit flachen Abschnitten und mit
nach außen
erweiterten Abschnitten gebildet sind, die jeweils ein zu den flachen
Abschnitten paralleles Mittelstück
aufweisen, wobei die flachen Abschnitte eines Streifens jeweils
mit den Mittelstücken
eines benachbarten Streifens verklebt sind, so dass die Streifen
eine Abfolgen von parallelen Löchern
bilden, die den Strahlungskanälen
entsprechen. Ein solcher Kollimator weist insbesondere eine Honigwabenstruktur
auf, deren Wände
an Verzweigungsstellen jeweils in drei Richtungen verzweigen.
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Aus
den Schriften
DE 199
47 537 A1 ,
US
5 814 235 A und
DE
101 47 947 C1 ist jeweils eine Streustrahlenraster mit
einer Vielzahl von zueinander überkreuzt
angeordneten, strahlungsundurchlässigen
Lamellen bekannt, wobei die Lamel len jeweils eine zellenartige
Struktur mit jeweils von den Lamellen seitlich umschlossenen Strahlungskanälen bilden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Streustrahlenraster
anzugeben, der trotz einer einfachen Herstellbarkeit eine stabile Struktur
aufweist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe gelingt durch ein Streustrahlenraster gemäß Patentanspruch
1 bzw. durch ein Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlenrasters
gemäß Patentanspruch
16; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweils
rückbezogenen
Unteransprüche.
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Der
Aufbau des Streustrahlenrasters aus einer Vielzahl von zueinander
zumindest teilweise überkreuzt
angeordneten, strahlungsundurchlässigen
Lamellen, von denen an zumindest einigen Überkreuzungsstellen jeweils
zumindest eine Lamelle einen im Wesentlichen parallel zur Strahlungsrichtung seitlich
ausgesparten Schlitz aufweist, in den eine andere Lamelle formschlüssig angeordnet
ist, ermöglicht
eine besonders einfache Herstellung des Streustrahlenrasters aus
einer Vielzahl von Einzellamellen. Dabei sind die Lamellen derart
angeordnet, dass sie eine zellenartige Struktur mit jeweils von
den Lamellen seitlich umschlossenen Strahlungskanälen bilden.
Durch das formschlüssige
Anordnen einer Lamelle in einem Schlitz einer jeweils anderen Lamelle stützen sich
die Lamellen gegenseitig, so dass die Lamellen auch ohne Hilfsmittel
eine stabile Struktur bilden.
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Der
Streustrahlenraster ist insbesondere zur Reduktion von Streustrahlung
in Form von Röntgenstrahlung
und/oder Gammastrahlung verwendbar. Dazu ist es je nach Anwendungssituation
des Streustrahlenrasters ausreichend, wenn die Lamellen nicht vollständig sondern
nur teilweise strahlungsundurchlässig
bzw. teilweise strahlungsabsorbierend sind.
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Gemäß einer
Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass an zumindest einigen Überkreuzungsstellen
von jeweils zwei Lamellen jede der zwei Lamellen einen im Wesentlichen
parallel zur Strahlungsrichtung seitlich ausgesparten und in Richtung
auf die jeweils andere Lamelle weisenden Schlitz aufweist, der art,
dass die zwei Lamellen gegenseitig formschlüssig ineinander greifen; dies
ermöglicht
in einfacher Weise eine besonders stabile Struktur des Streustrahlenrasters.
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Durch
Lamellen mit jeweils gleicher Form ist der Streustrahlenraster besonders
aufwandsarm herstellbar. Die Herstellung lediglich einer Art von
Lamellen ist dabei besonders kostengünstig.
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Durch
Lamellen, die aus Sicht in Strahlungsrichtung im Wesentlichen eine
gerade Form aufweisen, wird eine besonders einfache Verarbeitung
der Lamellen für
den Streustrahlenraster ermöglicht.
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Durch
eine zumindest teilweise Ausrichtung der Lamellen auf einen Fokus
der Strahlung wird ein hohes Absorptionsvermögen des Streustrahlenrasters
für die
Streustrahlung und ein hohes Durchlassungsvermögen für die Primärstrahlung ermöglicht.
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Besonders
einfach ist der Streustrahlenraster dadurch herstellbar, dass an
den Überkreuzungsstellen
jeweils zwei Lamellen rechtwinklig überkreuzt angeordnet sind.
Auf diese Weise ergibt sich ein Streustrahlenraster mit einer zweidimensionale Grundstruktur
in Form eines rechtwinkligen Gitters.
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Ein
besonders einfacher Aufbau des Streustrahlenrasters mit einem gleichmäßig verteilten
Absorptionsvermögen
für Streustrahlung
wird dadurch erreicht, dass die Abstände zwischen den Schlitzen in
den Lamellen jeweils gleich sind. Im Fall eines Streustrahlenrasters
mit an den Überkreuzungsstellen
jeweils rechtwinklig angeordneten Lamellen ergibt sich dadurch ein
Strahlungsraster mit einer gitterförmigen, zweidi mensionalen Grundstruktur
mit von den Lamellen umschlossenen Strahlungskanälen, die jeweils einen quadratischen Öffnungsquerschnitt aufweisen.
Das Streustrahlenraster mit einer solchen Gitterstruktur weist bei
gleicher Wanddicke der Lamellen in beiden Lamellenrichtungen ein
gleich hohes Absorptionsvermögen
für Streustrahlung
auf.
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Durch
Lamellen, deren im Wesentlichen parallel zur Strahlungsrichtung
ausgerichteten Endseiten sich bis zum Rand des Streustrahlenrasters
erstrecken, wird ein aufwandsarmer Aufbau des Streustrahlenrasters
aus möglichst
wenigen Einzellamellen ermöglicht.
Insbesondere wird eine Stückelung einer
Lamellenzeile aus mehreren Einzellamellen vermieden.
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Durch
eine Ausbildung des Streustrahlenrasters mit einer Anordnung der
Lamellen, derart dass ihre im Wesentlichen parallel zur Strahlungsrichtung ausgerichteten
Endseiten ein Rechteck definieren, ist ein besonders einfacher Einbau
des Streustrahlenrasters möglich;
dies wird z. B. erreicht durch eine entsprechend gewählte Länge und
Anordnung der Lamellen. Darüber
hinaus erlaubt dieser Streustrahlenraster in einfacher Weise eine
Aneinanderreihung mehrerer Streustrahlenraster der gleichen Bauweise.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Lamellen mit
ihrer im Wesentlichen senkrecht zur Strahlungsrichtung ausgerichteten
Oberseite und/oder Unterseite jeweils eine im Wesentlichen ebene
Fläche
definieren; dies ermöglicht
einen besonders kompakten Aufbau des Streustrahlenrasters. Ein solcher
Aufbau wird z. B. dadurch erreicht, dass die Lamellen an ihren Überkreuzungsstellen
jeweils zwei ineinander greifende Schlitze aufweisen, die sich über die
Hälfte
der in Strahlungsrichtung gemessenen Breite der jeweiligen Lamelle
erstrecken. Im Fall eines Computertomogra phiesystems kann die vorgenannte
im Wesentlichen ebene Fläche
leicht gekrümmt
sein, um sich der Krümmung
des Röntgenstrahlungsdetektors
des Röntgencomputertomographiesystems
anzupassen. Die Krümmung
der Oberseite und/oder Unterseite des Streustrahlenrasters folgt
z. B. bei einem Röntgencomputertomografiesystem
der Form eines Kreises mit dem Fokus als Mittelpunkt. oder z. B.
bei einem System zur Projektionsradiographie der Form einer Sphäre mit dem
Fokus als Mittelpunkt.
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Durch
ein Verkleben der Lamellen an zumindest einigen der Überkreuzungsstellen
wird eine besonders stabile relative Anordnung der Lamellen zueinander
ermöglicht.
Dies wird z. B. erreicht durch ein Hinzufügen von Klebemittel in die
Schlitze der Lamellen, bevor die Lamellen mit ihren Schlitzen ineinander gesteckt
werden. Das Verkleben der Lamellen kann auch nach deren Zusammenstecken
erfolgen, indem in die von den Lamellen an den Überkreuzungsstellen gebildeten
Winkeln das Klebemittel hinzugefügt wird.
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Dadurch,
dass die Endseiten und/oder die Oberseiten und/oder die Unterseiten
von zumindest einigen der Lamellen von einer äußeren Haltevorrichtung des
Streustrahlenrasters gehalten werden, wird der Streustrahlenraster
zusätzlich
stabilisiert. Insbesondere wird eine Scherung der zellenartigen
Struktur senkrecht zur Strahlungsrichtung vermieden. Außerdem können an
der Haltevorrichtung Haltemittel vorgesehen sein, die einen Einbau
des Streustrahlenrasters in ein Gerät vereinfachen. Falls die Haltevorrichtung
Strahlungskanäle überdeckt,
ist es zweckmäßig, dass
die Haltevorrichtung aus einem im Wesentlichen strahlungsdurchlässigen Material
besteht. Die äußere Haltevorrichtung
kann auch durch den Detektor gebildet sein. Es ist auch möglich, dass ein
von dem Detektor angeordneter Szintillator als Haltevorrichtung
aus gebildet ist, wobei die Lamellen z. B. mit dem Szintillator,
insbesondere mithilfe eines Reflektorklebers, verklebt sein können.
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Durch
ein zumindest teilweises Auffüllen
von zumindest einigen der Strahlungskanäle mit einem wesentlichen strahlungsdurchlässigen Füllmaterial werden
einerseits die Lamellen fest miteinander verbunden und andererseits
die Gesamtanordnung der Lamellen gegen Verformung stabilisiert.
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Lamellen
aus Blechen eines strahlungsundurchlässigen Metalls ermöglichen
eine besonders einfache Herstellung der Lamellen. Die Metalle Wolfram,
Molybdän,
Tantal, Stahl und Blei weisen eine hohes Absorptionsvermögen für Röntgen- und/oder Gammastrahlung
auf und sind daher jeweils vorteilhaft als Metall zur Herstellung
der Bleche verwendbar. Zur Vermeidung eines Herstellungsschrittes
zum Verformen der Bleche, werden diese zweckmäßig in gerader Form als Lamellen
des Streustrahlenrasters verwendet.
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Ein
Streustrahlenraster mit Lamellen, die Wolfram enthalten, ermöglicht eine
besonders gute Absorption von Streustrahlung, insbesondere in Form
von Gammastrahlung. Die auf Gammastrahlung basierende Bildgebung
werden üblicherweise Streustrahlenraster
aus Blei verwendet. Gegenüber Blei
weist Wolfram ein deutlich erhöhtes
Absorptionsvermögen
für Gammastrahlung,
insbesondere für Gammastrahlung
mit einer hohen Energie, auf. Es ist z. B. möglich, die Lamellen aus einem
Kunststoff zu fertigen, dem Wolfram als Pulver beigemischt ist.
Der Streustrahlenraster mit Wolfram enthaltenden Lamellen ist insbesondere
für einen
Strahlungsdetektor verwendbar, der sowohl Röntgen- als auch Gammastrahlung
detektiert. Solche Detektoren können
z. B. in bildgebenden Systemen Verwendung finden, die sowohl eine
herkömmliche
Röntgencompu tertomografie
als auch eine SPECT mit nur einem Detektor ermöglichen.
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Die
Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
gemäß Merkmale
der Unteransprüche
werden im Folgenden anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
in der Zeichnung näher
erläutert,
ohne dass dadurch eine Beschränkung
der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele
erfolgt; es zeigen:
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1 in
einer perspektivischen Ansicht eine erste Lamelle mit seitlich ausgesparten
Schlitzen;
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2 in
perspektivischer Ansicht ein Einstecken der ersten Lamelle gemäß 1 in
Schlitze einer Vielzahl weiterer Lamellen, die zu der ersten Lamelle
senkrecht angeordnet sind;
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3 in
Draufsicht ein Streustrahlenraster mit einer Vielzahl von zueinander überkreuzt
angeordneten Lamellen;
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4 in
Seitenansicht den Streustrahlenraster gemäß 3;
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5 in
Draufsicht ein Streustrahlenraster gemäß 3, dessen
Strahlungskanäle
mit einem Füllmaterial
aufgefüllt
sind;
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6 in
Seitensicht den Streustrahlenraster gemäß 5;
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7 in
Draufsicht ein Streustrahlenraster gemäß 3 mit einer äußeren Haltevorrichtung
zur Halterung der Lamellen;
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8 in
Seitensicht den Streustrahlenraster gemäß 7;
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9 in
Draufsicht ein Streustrahlenraster gemäß 7, dessen
Strahlungskanäle
mit Füllmaterial
aufgefüllt
sind;
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10 in
Seitensicht den Streustrahlenraster gemäß 9.
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1 zeigt
eine strahlungsundurchlässige erste
Lamelle 1 mit vier in regelmäßigen Abständen a angeordneten Schlitzen 2,
die sich über
die Hälfte der
in Schlitzrichtung gemessenen Höhe
b der ersten Lamelle 1 erstrecken. In diesem Ausführungsbeispiel ist
die erste Lamelle 1 aus einem gerade geformten Wolframblech
hergestellt. Die Breite c der Schlitze 2 entspricht im
Wesentlichen der Dicke d des Wolfram-Blechs.
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Eine
Vielzahl von Lamellen 1 der in 1 dargestellten
und zuvor beschriebenen Art wird zur in 2 näher beschriebenen
Herstellung eines Streustrahlenrasters mit einer zellenartigen Struktur
von Strahlungskanälen
bereitgestellt. Die Lamellen 1 selbst können durch Stanzen, Fräsen oder
Sägen aus
einem Lamellen-Rohling, z. B. in Form eines langen Blechstreifens,
hergestellt werden.
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2 zeigt
ein Einsetzen der ersten Lamelle 1 aus 1 in
Schlitze 3 von vier im jeweiligen Abstand a parallel zueinander
und senkrecht zu der ersten Lamelle 1 angeordneten weiteren
Lamellen 4. Die weiteren Lamellen 4 sind baugleich
zu der ersten Lamelle 1, wobei sie – wie dargestellt – mit ihren
Schlitzen 3 in Richtung auf die erste Lamelle 1 weisen,
deren Schlitze 2 wiederum in Richtung auf die weiteren Lamellen 3 weisen.
Wie dargestellt, erfolgt das Einsetzen durch ein Herabsenken der
ersten Lamelle 1 auf die parallele Anordnung der weiteren
Lamellen 4, wobei jeweils ein Schlitz 2 der ersten
Lamelle 1 sich oberhalb jeweils eines Schlitzes 3 der
weiteren Lamellen 4 befindet.
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In
der Endposition der ersten Lamelle 1 ist diese zu den weiteren
Lamellen 4 überkreuzt
angeordnet, wobei an jeder Überkreuzungsstelle
der ersten Lamelle 1 mit einer der weiteren Lamellen 4 jede der
zwei überkreuzt
angeordneten Lamellen wechselseitig formschlüssig ineinander greifen. Darauf
folgend ist es vorgesehen, dass zusätzliche, mit der ersten Lamelle 1 baugleiche
Lamellen parallel zur ersten Lamelle 1 in die übrigen Schlitze 3 der
weiteren Lamellen 4 eingesetzt werden, sodass sich schließlich ein
Streustrahlenraster mit einer zellenartigen Struktur mit jeweils
von den Lamellen 1, 3 seitlich umschlossenen Strahlungskanälen bildet.
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Zur
zusätzlichen
Stabilisierung ist es möglich,
vor dem Einstecken der ersten Lamelle 1 bzw. der zusätzlichen
Lamellen in die weiteren Lamellen 4 die Schlitze 2 bzw. 3 mit
einem Klebemittel zu versehen, das die Lamellen 1, 4 an
ihren Überkreuzungsstellen
in der jeweiligen Endposition miteinander verbindet.
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3 zeigt
in einer Draufsicht den Streustrahlenraster 5, der als
Erzeugnis des in 2 teilweise dargestellten Herstellungsprozesses
entsteht. Der Streustrahlenraster 5 umfasst einerseits
die erste Lamelle 1 sowie die zu dieser parallel ausgerichteten
weiteren Lamellen 6 und andererseits die zu den vorgenannten
Lamellen 1, 6 senkrecht angeordneten weiteren
Lamellen 4. Da einerseits die Schlitze 2, 3 der
Lamellen 1, 4, 6 den gleichen regelmäßigen Abstand
a aufweisen und andererseits an den Überkreuzungsstellen 7 jeweils
zwei Lamellen 1, 4, 6 rechtwinklig zueinander überkreuzt
angeordnet sind, weist der Streustrahlenraster 5 eine regelmäßige, zellenartige
Struktur mit jeweils von den Lamellen 1, 4, 6 seitlich
umschlossenen Strahlungskanälen 8 auf, die
jeweils eine quadratische Querschnittsfläche mit einer Seitenlänge a haben.
Da sämtliche
Lamellen 1, 4, 6 in ihrer Form identisch
sind, ist dieses Streustrahlenraster 5 besonders einfach
herstellbar.
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In
der in 3 dargestellten Draufsicht auf den Streustrahlenraster 5 ist
die Strahlungsrichtung der Primärstrahlung
senkrecht zur Darstellungsebenen; die Darstellung entspricht z.
B. einer Sicht in Strahlungsrichtung. In der zuvor beschriebenen
Anordnung der Lamellen 1, 4, 6 definieren
die im Wesentlichen parallel zur Strahlungsrichtung ausgerichteten
Endseiten 9 der Lamellen 1, 4, 6 ein
Rechteck, in diesem Ausführungsbeispiel
in Form eines Quadrates der Seitenlänge e. Diese rechteckige Außenform
des Streustrahlenrasters 5 ermöglicht einen einfachen Einbau
des Streustrahlenrasters 5 in ein Gerät, insbesondere auch eine Aneinanderreihung mehrerer
gleicher Streustrahlenraster 5 zur Bildung eines größeren Streustrahlenrasters.
Um bei dieser Aneinanderreihung die regelmäßige, zellenartige Struktur
fortsetzen zu können,
haben die endseitigen Fortsätze
der Lamellen 1, 4, 6 jeweils die halbe
Länge a/2
der Abstände
a der Schlitze 2 bzw. 3. Es ist möglich, die
Endseiten 9 aneinander grenzenden Lamellen 1, 4, 6 mit
einem Klebemittel zu verbinden.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
erstrecken sich die Lamellen 1, 4, 6 mit
ihren im Wesentlichen parallel zur Strahlungsrichtung ausgerichteten
Endseiten 9 jeweils bis zum Rand des Streustrahlenrasters 5,
d. h. sie durchmessen ihrer Länge nach
den Streustrahlenrasters 5. Dadurch wird eine Stückelung
von Lamellenzeilen in mehrere Einzellamellen vermieden.
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Das
in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen
sehr vereinfachten Streustrahlenraster 5, der nur eine
sehr geringe Anzahl von Lamellen 1, 4, 6 aufweist.
Typischerweise verfügen
Streustrahlenraster über
eine größere Anzahl
von Strahlungskanälen 8.
Anstelle der Strahlungskanäle 8 mit einem
quadratischen Querschnitt sind auch Strahlungskanäle mit einem
rechteckigen und nicht quadratischen Querschnitt sowie mit einem
Querschnitt in Form eines Parallelogramms oder andere geometrische
Formen denkbar. Die Art der zellenartigen Struktur des Streustrahlenrasters 5 hängt von
dem jeweiligen Verwendungszweck, insbesondere von der jeweiligen
Strahlung und dem jeweiligen Gerättyp,
ab. Es ist auch möglich,
dass sich an einer Überkreuzungsstelle 7 drei
oder mehr Lamellen 1, 4, 6 überkreuzen.
Dadurch ist z. B. eine zellenartige Struktur von Strahlungskanälen 8 möglich, die
einen Querschnitt in Form von gleichseitigen Dreiecken aufweisen.
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4 zeigt
den Streustrahlenraster 5 gemäß 3 in einer
Seitensicht. Die Strahlungsrichtung 10 ist mit einem Pfeil
angedeutet. Die Lamellen 1, 4, 6 definieren
mit ihren im Wesentlichen senkrecht zur Strahlungsrichtung 10 ausgerichteten
Oberseiten 11 und Unterseiten 12 jeweils eine
im Wesentlichen ebene Fläche,
die einen kompakten Aufbau des Streustrahlenrasters 5 sowie
einen leichten Einbau des Streustrahlenrasters 5 ermöglichen.
Diese kompakte Bauweise wird insbesondere durch die gleiche Höhe b der
Lamellen 1, 4, 6, sowie die sich jeweils über die
Hälfte
dieser Höhe
b erstreckenden Schlitze 2, 3 gewährleistet.
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Alternativ
wäre es
auch möglich,
dass lediglich die weiteren Lamellen 4 über Schlitze 3 verfügen, während die
zu diesen weiteren Lamellen 4 senkrechten Lamellen 1, 6 keine
Schlitze aufweisen; in diesem Fall würden die Oberseiten und Untersei ten der
Lamellen 1, 4, 6 keine gemeinsame ebene
Fläche
definieren.
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Es
wäre möglich, die
Schlitze 3 der weiteren Lamellen 4 jeweils leicht
verwinkelt zueinander auszurichten, derart dass die in diese Schlitze 3 eingesteckten
Lamellen 1, 6 auf einen Fokus einer Strahlungsquelle
ausgerichtet sind.
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5 zeigt
den Streustrahlenraster 5 gemäß 3, wobei
die Strahlungskanäle 8 mit
einem im Wesentlichen strahlungsdurchlässigen Füllmaterial 13 aufgefüllt sind.
In dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
wurden die Strahlungskanäle 8 mit aufgeschäumtem Kunststoff
befüllt.
Dieser Kunststoff fixiert die Lamellen 1, 4, 6 in
ihrer relativen Anordnung zueinander und verhindert eine Verformung
der zellenartigen Struktur des Streustrahlenrasters 5.
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6 zeigt
in einer Seitensicht den Streustrahlenraster 5 gemäß 5.
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7 zeigt
in einer Draufsicht den Streustrahlenraster 5 gemäß 3,
wobei die Endseiten 9 der Lamellen 1, 4, 6 durch
eine äußere, die
Anordnung der Lamellen 1, 4, 6 rechteckig
umschließende Haltevorrichtung 14 des
Streustrahlenrasters 5 gehaltert sind. Die Haltevorrichtung 14 ist
aus einem strahlungsundurchlässigen
Kunststoff gefertigt, in die die Endseiten 9 der Lamellen 1, 4, 6 zumindest
teilweise eingegossen sind. An der Haltevorrichtung 14 befinden
sich an zwei gegenüberliegenden
Seiten nach außen
gerichtete Haltemittel 15, die einen einfachen Einbau des
Streustrahlenrasters 5 ermöglichen. In die zwei anderen
gegenüberliegenden
Seiten der Haltevorrichtung 14 sind die Lamellen 1, 6 derart
eingegossen, dass ihre Endseiten 9 bündig mit der Außenseite
der Haltevorrichtung abschließen. Dies
ermöglicht
in einfacher Weise eine sukzessive Aneinanderreihung der Streustrahlenraster 5 an
diesen Seiten. Diese Art der linearen Aneinanderreihung der Streustrahlenraster 5 ist
insbesondere für Röntgencomputertomographiesysteme
mit vergleichsweise schmalen Röntgenstrahlungsdetektoren
zweckmäßig.
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8 zeigt
den Streustrahlenraster 5 gemäß 7 in einer
Seitensicht. Die Höhe
f der Haltevorrichtung 14 ist größer als die Höhe b der
Lamellen 1, 4, 6, so dass die Haltevorrichtung 14 die
Oberseiten 11 und die Unterseiten 12 der Lamellen 1, 4, 6 umschließt. Dies
gewährleistet
eine besonders sichere Halterung der Lamellen 1, 4, 6.
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9 zeigt
in einer Draufsicht den Streustrahlenraster 5 gemäß 7,
wobei die Strahlungskanäle 8 – wie in 5 – mit einem
Füllmaterial 13 in Form
von aufgeschäumtem
Kunststoff aufgefüllt
sind.
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10 zeigt
den Streustrahlenraster 5 gemäß 9 in einer
Seitensicht.
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Eine
mögliche
Ausführungsform
des aus strahlungsundurchlässigen
Lamellen aufgebauten Streustrahlenrasters lässt sich wie folgt zusammenfassend
beschreiben: Das Streustrahlenraster weist eine zellenartige Struktur
mit jeweils von den Lamellen seitlich umschlossenen Strahlungskanälen auf, wobei
die Lamellen zumindest teilweise derart überkreuzt angeordnet sind,
dass an zumindest einigen Überkreuzungsstellen
jeweils zumindest eine Lamelle einen im Wesentlichen in Strahlungsrichtung
seitlich ausgesparten Schlitz aufweist, in der eine andere Lamelle
formschlüssig
angeordnet ist; durch diese Form und diese Anordnung der Lamellen
stützen
sie sich gegenseitig, so dass sie auch ohne zusätzliche Mittel zu deren Halterung
eine formstabile Struktur bilden.