DE102006062667A1

DE102006062667A1 - Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen

Info

Publication number: DE102006062667A1
Application number: DE102006062667A
Authority: DE
Inventors: Chuanxiang Tang; Huaibi Chen; Yinong Liu; Jianping Cheng; Yaohong Liu; Renkai Li
Original assignee: Tsinghua University; Nuctech Co Ltd
Current assignee: Tsinghua University; Nuctech Co Ltd
Priority date: 2005-12-31
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2026-12-30
Also published as: US7645994B2; CN1997256A; CN1997256B; DE102006062667B4; US20070170375A1; RU2331163C1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Röntgenstrahlquelle, insbesondere auf eine Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen, wobei ein Steuersystem vorgesehen ist, das eine Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung und eine Mikrowellenleistungsquelle steuert, das Elektronenstrahlbündel durch einen Elektronenstrahlwerfer und eine Beschleunigungseinrichtung erzeugt wird, und die Zeitabfolge zur Erzeugung des Hoch- und Niederenergieelektronenstrahlbündels durch das Steuersystem festgelegt ist, die Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung den Elektronenstrahlwerfer mit Energie versorgt, wobei die Mikrowellenleistungsquelle dazu bestimmt ist, das von dem linearen Elektronenbeschleunigerrohr erzeugte Elektronenstrahlbündel zu beschleunigen, wobei das lineare Elektronenbeschleunigerrohr jeweils mit der Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung und der Mikrowellenleistungsquelle verbunden ist, um Hochenergieelektronenstrahlbündel zu erzeugen, wobei eine Hochspannungselektronenstrahlwerfer-Stromversorgung dazu bestimmt ist, den Hochspannungselektronenstrahlwerfer mit elektrischer Energie zu versorgen, und ein Bestrahlungstarget dazu bestimmt ist, das Elektronenstrahlbündel aufzunehmen, um Röntgenstrahlen zu erzeugen. Die vorliegende Erfindung kann bei der Strahlungsbehandlung und bei der medizinischen Abbildung sowie bei zerstörungsfreier Fehlererkennung verwendet werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Röntgenstrahlquelle, insbesondere auf eine Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen.
Stand der Technik
Ein linearer Elektronenbeschleuniger kann zur Erzeugung von Hochenergiestrahlbündeln oder zur Erzeugung von Röntgenstrahlen durch das Auftreffen der Hoch energiestrahlbündel auf ein Target verwendet werden. Unter einer Strahlungsbehandlung versteht man, eine bestimmte biologische und physikalische Wirkung an einem zu bestrahlenden Gegenstand mittels der Ionisationskraft und der Bremsstrahlungswirkung des Elektronenstrahlbündels oder der Röntgenstrahlen zu erzeugen, um einen Tumor medizinisch zu behandeln. Bei der Strahlungsbehandlung wird normalerweise zuerst ein Infektionsherd im oder am Körper des Patienten mit Hilfe eines analogen Lokalisierers abgebildet und lokalisiert. Dann wird der zur Behandlung vorgesehene Bereich gemäß dem Ergebnis der Abbildung und der Lokalisierung mittels eines linearen Elektronenbeschleunigers bestrahlt. Gegenwärtig ist es erforderlich, eine Abbildung und eine Strahlungsbehandlung durchzuführen, ohne den Patienten zu bewegen. Um die Forderung zu erfüllen, wird im Stand der Technik vorgeschlagen, den Röntgenapparat und den linearen Elektronenbeschleuniger in verschiedenen Winkellagen an einem drehbaren Gerüst (Gantry) oder an verschiedenen Positionen des Behandlungsraumes zu montieren. Da ein Unterschied zwischen der Winkellage der Abbildung und der Winkellage der Strahlungsbehandlung vorhanden ist, wird eine Abweichung auftreten. Alternativ kann eine Energieschalttechnik verwendet werden, wobei eine Abbildung mittels des Niederenergieelektronenstrahlbündels durchgeführt wird, während die Behandlung mittels des Hochenergiestrahlbündels oder der Röntgenstrahlen durchgeführt wird. Der Nachteil dieser Lösung liegt jedoch darin, dass es schwierig ist, ein Niederenergiestrahlbündel von <100 keV zu schaffen, und. dass die Qualität der Abbildung außerdem unbefriedigend ist.
Bei der Durchführung der zerstörungsfreien Fehlererkennung wird die innere Struktur des zu inspizierenden Gegenstandes mit Hilfe der Penetrationskraft der Röntgenstrahlen durch den zu inspizierenden Gegenstand detektiert. Neuerdings ist eine neue Lösung vorgeschlagen worden, wobei die Bestrahlungsabbildung des zu inspizierenden Gegenstandes wechselweise mittels der Röntgenstrahlen, die durch das Auftreffen der zwei Energiespektren aufweisenden Elektronenstrahlbündel erzeugt worden sind, durchgeführt wird, so dass die Materialeigenschaft des Stoffes unterschieden werden kann. Dabei ist es erforderlich, die Energie der Elektronenstrahlbündel schnell umzuschalten, und ist es auch erforderlich, den Unterschied der Energie der Elektronenstrahlbündel so groß wie möglich zu machen. Im Stand der Technik wird die schnelle Einstellung der Elektronenstrahlbündelenergie durch die Änderung der Mikrowellenleistung, der Mikrowellenfrequenz und der Elektronenstrahlbündellast erreicht. Aber bei allen oben genannten technischen Lösungen ist der Einstellungsbereich der Elektronenstrahlbündel begrenzt und ist die Qualität der Abbildung verschlechtert.

Zusammenfassende Darstellung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen anzugeben, wobei die Abbildungsqualität verbessert ist und die Elektronenstrahlbündelleistung in einem breiten Bereich einstellbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen, mit einem Steuersystem, einer Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung, einer Hochspannungselektronenstrahlwerfer-Stromversorgung, einer Mikrowellenleistungsquelle, einem linearen Elektronenbeschleunigerrohr, einem Hochspannungselektronenstrahlwerfer und einem Bestrahlungstarget, wobei
die Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung unter der Steuerung durch das Steuersystem das lineare Elektronenbeschleunigerrohr mit elektrischer Energie versorgt;
die Mikrowellenleistungsquelle unter der Steuerung durch das Steuersystem ein Elektronenstrahlbündel beschleunigt, das von dem linearen Elektronenbeschleunigerrohr erzeugt ist;
das lineare Elektronenbeschleunigerrohr jeweils mit der Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung und mit der Mikrowellenleistungsquelle verbunden ist, um ein Hochenergieelektronenstrahlbündel zu erzeugen;
die Hochspannungselektronenstrahlwerfer-Stromversorgung unter der Steuerung durch das Steuersystem den Hochspannungselektronenstrahlwerfer mit elektrischer Energie versorgt;
der Hochspannungselektronenstrahlwerfer mit der Hochspannungselektronenstrahlwerfer-Stromversorgung verbunden ist, um ein Niederenergieelektronenstrahlbündel zu erzeugen;
das Bestrahlungstarget das Hochenergieelektronenstrahlbündel aufnimmt, um durchleuchtende Hochenergieröntgenstrahlen zu erzeugen, und/oder das Bestrahlungstarget das Niederenergieelektronenstrahlbündel aufnimmt, um reflektierte Niederenergieröntgenstrahlen zu erzeugen.

In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das lineare Elektronenbeschleunigerrohr einen Elektronenstrahlwerfer, der unter dem Antrieb der Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung ein Elektronenstrahlbündel erzeugt, und eine Beschleunigungseinrichtung zur Beschleunigung des Elektronenstrahlbündels.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung schließt die Austrittsrichtung des Elektronenstrahlbündels aus dem linearen Elektronenbeschleunigerrohr mit der Austrittsrichtung der Elektronenstrahlbündel aus dem Hochspannungselektronenstrahlwerfer einen Winkel von 85° bis 95° ein.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Austrittsrichtung der Elektronenstrahlbündel aus dem linearen Elektronenbeschleunigerrohr senkrecht zu der Austrittsrichtung der Elektronenstrahlbündel aus dem Hochspannungselektronenstrahlwerfer angeordnet.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Strahlungsrichtung der durchleuchtenden Hochenergieröntgenstrahlen und der reflektierten Niederenergieröntgenstrahlen gleich.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist ein Transmissionsrohr für das Niederenergieelektronenstrahlbündel an dem Hochspannungselektronenstrahlwerfer vorgesehen, und ist ein Röntgenstrahlaustrittsfenster an dem Transmissionsrohr angeordnet.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Röntgenstrahlaustrittsfenster aus einem Material mit kleinem Absorptionskoeffizienten sowohl für die Hochenergie- als auch für die Niederenergieröntgenstrahlen.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Material Titan.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das Transmissionsrohr an der Stelle des Röntgenstrahlaustrittsfensters einen konkaven Bereich auf, der zu dem Zielpunkt des Bestrahlungstargets hin gerichtet ist.

In ein weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Hochenergieelektronenstrahlbündel in Form von Pulsen ausgebildet, und ist das Niederenergieelektronenstrahlbündel kontinuierlich oder in Form von Pulsen ausgebildet.

1. Gegenüber dem Stand der Technik liegen die mit der vorliegenden Erfindung erzielten Vorteile darin, dass die Röntgenstrahlleistung in einem breiten Bereich einstellbar ist, eine klarere Abbildung mit reflektierten Niederenergieröntgenstrahlen erreichbar ist, die durch das Auftreffen des Elektronenstrahlbündels in der Größenordnung von Dutzenden oder einigen Hunderten keV auf das Target erzeugt werden, dann kann das Elektronenstrahlbündel zu den durchleuchtenden Röntgenstrahlen in der Größenordnung von MeVs umgewandelt werden, und mit den durchleuchtenden Röntgenstrahlen kann die Strahlungsbehandlung durchgeführt werden.
2. Die erfindungsgemäßen Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen können in Form von Pulsen ausgebildet werden, oder eine wechselweise Schal tung zwischen den Hoch- und Niederenergieröntgenstrahlpulsen kann durchgeführt werden.
3. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist einfach und kostengünstig, und sie ist für einen Einsatz bei verschiedenen linearen Beschleunigern geeignet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt schematisch eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 zeigt schematisch eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen gemäß einem Ausführungsbeispiel im Betriebszustand mit Niederenergieröntgenstrahlen;
3 zeigt schematisch eine Ausgestaltung einer Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen gemäß einem Ausführungsbeispiel im Betriebszustand mit Hochenergieröntgenstrahlen, und
4 zeigt schematisch eine Ausgestaltung eines Röntgenstrahlaustrittfensters der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen nach einem Ausführungsbeispiel.
Bevorzugte Ausführungsformen
Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen nur zur Erleichterung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung und sollten nicht als Beschränkung des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung angesehen werden.
In 1 ist eine Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eine Hochenergieelektronenstrahlbündel-Erzeugungseinrichtung, die aus einem Elektronenstrahlwerfer 14 und einer Beschleunigungseinrichtung 12 besteht, wobei ein von der Hochenergieelektronenstrahlbündel-Erzeugungseinrichtung erzeugtes Elektronenstrahlbündel auf ein stromabwärts von dem Hochspannungselektronenstrahlwerfer 11 und der Beschleunigungseinrichtung 12 befindliches gemeinsames Bestrahlungstarget 13 auftrifft, so dass durchleuchtende Hochenergieröntgenstrahlen auf der rechten Seite des Bestrahlungstargets erzeugt sind.
Eine Niederenergieelektronenstrahlbündel-Erzeugungseinrichtung besteht aus einem Hochspannungselektronenstrahlwerfer 11 und einer Hochspannungselektronenstrahlwerfer-Stromversorgung 15. Das von der Niederenergieelektronenstrahlbündel-Erzeugungseinrichtung erzeugte Niederenergieelektronenstrahlbündel trifft auf die rechte Seite des Bestrahlungstargets 13 auf, so dass die reflektierten Röntgenstrahlen auf der selben Seite erzeugt werden. So können die durchleuchtenden Hochenergieröntgenstrahlen und die reflektierten Niederenergieröntgenstrahlen durch das Auftreffen der Elektronenstrahlbündel mit unterschiedlicher Energie auf das Bestrahlungstarget 13 erzeugt werden. Obwohl die Austrittsrichtung der erzeugten Hoch- und Niederenergieröntgenstrahlen gleich ist, wie in 1 dargestellt ist, kann jedoch je nach den praktischen Wünschen auch eine unterschiedliche Austrittsrichtung der Hoch- und der Niederenergieröntgenstrahlen durch die Einstellung der relativen Position des Hochspannungselektronenstrahlwerfers 11, der Beschleunigungseinrichtung 12 und des Bestrahlungstargets 13 erreicht werden.
Durch das Steuersystem 18 werden die Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung 17 und die Mikrowellenleistungsquelle 16 gesteuert. Das pulsierende Hochenergieelektronenstrahlbündel wird durch den Hochspannungselektronenstrahlwerfer 11 und die Beschleunigungseinrichtung 12 erzeugt, bzw. das kontinuierliche oder pulsierende Niederenergieelektronenstrahlbündel wird durch den Hochspannungselektronenstrahlwerfer 11 erzeugt, indem die Stromversorgung des Hochspannungselektronenstrahlwerfers 11 gesteuert wird.
Außerdem können die Zeitpunkte der Erzeugung des Hoch- und Niederenergieröntgenstrahlbündels durch das Steuersystem 18 festgelegt werden. Beispielsweise wird das Hoch- und Niederenergieröntgenstrahlbündel wechselweise erzeugt, um zuerst die zerstörungsfreie Fehlererkennung oder die Abbildung mittels der erzeugten kontinuierlichen Niederenergieröntgenstrahlen und dann die medizinische Behandlung mittels erzeugter Hochenergieröntgenstrahlen durchzuführen.
In 2 ist die Ausgestaltung der Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen nach einem erfindungemäßen Ausführungsbeispiel im Betriebszustand mit Niederenergieröntgenstrahlen schematisch dargestellt.
Wie in 2 dargestellt ist, kann die Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel auch nur die Niederenergieröntgenstrahlen erzeugen. In diesem Fall steuert das Steuersystem 18 nach vorbestimmter Zeitabfolge die Hochspannungselektronenstrahlwerfer-Stromversorgung 15 zum Antreiben des Hochspannungselektronenstrahlwerfers 11 so, dass das Niederenergieelektronenstrahlbündel erzeugt wird. Das von dem Hochspannungselektronenstrahlwerfer 11 erzeugte Niederenergieelektronenstrahlbündel trifft auf das Bestrahlungstarget 13 auf. Da die Energie niedrig ist, wird das Niederenergieelektronenstrahlbündel an der Oberfläche des Bestrahlungstargets 13 reflektiert, um die Niederenergieröntgenstrahlen zu erzeugen, die in Reflektionsrichtung austreten.
In 3 ist die Ausgestaltung der Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel im Betriebszustand mit Hochenergieröntgenstrahlen schematisch dargestellt. Wie in 3 dargestellt, kann die Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel auch nur Hochenergieröntgenstrahlen erzeugen. In diesem Fall steuert das Steuersystem 18 nach vorbestimmter Zeitabfolge die Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung 17 zum Antreiben des Elektronenstrahlwerfers 14 so, dass das zu beschleunigende Elektronenstrahlbündel erzeugt wird, das in die Beschleunigungseinrichtung 12 eintritt. Das Steuersystem 18 steuert gleichzeitig die Mikrowellenleistungsquelle 16 zum Antreiben der Beschleunigungseinrichtung 12, so dass das eintretende Elektronenstrahlbündel beschleunigt wird und dadurch das Hochenergieelektronenstrahlbündel erzeugt wird. Das von der Beschleunigungseinrichtung 12 erzeugte Hochenergiestrahlbündel trifft auf das Bestrahlungstarget 13 auf und durchleuchtet das Bestrahlungstarget 13, so dass die Hochenergieröntgenstrahlen erzeugt werden, die in Durchleuchtungsrichtung austreten. Wie oben erläutert, kann das lineare Elektronenbeschleunigerrohr 19 senkrecht zu dem Hochspannungselektronenstrahlwerfer 11 derart angeordnet werden, dass die gleiche Strahlungsrichtung der Hochenergieröntgenstrahlen und der Niederenergieröntgenstrahlen erreicht wird. In einem bestimmten Bereich, wie beispielsweise von etwa 85° bis etwa 95° ist der von der Richtung des Elektronenstrahlbündels aus dem Elektronenbeschleunigerrohr 19 mit der Richtung des Elektronenstrahlbündels aus dem Hochspannungselektronenstrahlwerfer 11 eingeschlossene Winkel einstellbar.
In 4 ist die Ausgestaltung des Röntgenstrahlaustrittfensters der Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Wie in 4 gezeigt ist, ist ein Röntgenaustrittsfenster 31 in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform in dem Austrittsweg der Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen angeordnet. Das Röntgenaustrittsfenster 31 ist aus Titan oder aus anderen Materialien mit kleinem Absorptionskoeffizient sowohl für die Hochenergie- als auch für die Niederenergieröntgenstrahlen herstellbar bzw. hergestellt. Um die Fläche des Röntgenstrahlaus trittsfensters 31 zu reduzieren und die Herstellung des Röntgenstrahlaustrittsfensters zu erleichtern, muss das Röntgenstrahlaustrittsfenster 31 möglichst nahe an dem Bestrahlungstarget 23 angeordnet werden, auf das das Hochenergieelektronenstrahlbündel und das Niederenergieelektronenstrahlbündel auftreffen. Wie in 4 dargestellt ist, weist das Transmissionsrohr 32 für das bzw. die Niederenergieelektronenstrahlbündel an der Stelle des Röntgenstrahlaustritts einen konkaven Bereich auf, der zu dem Zielpunkt des Bestrahlungstargets hin gerichtet ist.
Die vorliegende Erfindung offenbart demnach eine Röntgenstrahlquelle, insbesondere eine Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen. Es ist ein Steuersystem vorgesehen, das eine Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung und eine Mikrowellenleistungsquelle steuert. Das Elektronenstrahlbündel wird durch einen Elektronenstrahlwerfer und eine Beschleunigungseinrichtung erzeugt. Die Zeitabfolge zur Erzeugung des Hoch- und Niederenergieelektronenstrahlbündels ist durch das Steuersystem festgelegt ist. Die Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung versorgt den Elektronenstrahlwerfer mit Energie. Die Mikrowellenleistungsquelle ist dazu bestimmt, das von dem linearen Elektronenbeschleunigerrohr erzeugte Elektronenstrahlbündel zu beschleunigen. Das lineare Elektronenbeschleunigerrohr ist jeweils mit der Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung und der Mikrowellenleistungsquelle verbunden ist, um Hochenergieelektronenstrahlbündel zu erzeugen, wobei eine Hochspannungselektronenstrahlwerfer-Stromversorgung dazu bestimmt ist, den Hochspannungselektronenstrahlwerfer mit elektrischer Energie zu versorgen. Ein Bestrahlungstarget ist dazu bestimmt, das Elektronenstrahlbündel aufzunehmen, um Röntgenstrahlen zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung ist geeignet, bei der Strahlungsbehandlung und bei der medizinischen Abbildung, oder bei zerstörungsfreier Fehlererkennung ihre Anwendung zu finden. Die mit der vorliegenden Erfindung erzielten Vorteile sind: die Bauweise ist einfach, die Kosten sind niedrig, und sie kann bei fast allen Vorrichtungen mit linearem Beschleuniger eingesetzt werden, und sie kann in breitem Maße verwendet werden.
Es ist dem Fachmann verständlich, dass der Elektronenbeschleuniger nach der oben genannten Ausführung durch andere Hochenergieelektronenerzeuger ersetzt werden kann, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

11: Hochspannungselektronenstrahlwerfer
12: Beschleunigungseinrichtung
13: Bestrahlungstarget
14: Elektronenstrahlwerfer
15: Hochspannungselektronenstrahlwerfer-Stromversorgung
16: Mikrowellenleistungsquelle
17: Elektronenstrahlwerfer
18: Steuersystem
19: lineares Elektronenbeschleunigerrohr
31: Röntgenstrahlaustrittsfenster
32: Transmissionsrohr des Niederenergieelektronenstrahlbündels

Claims

Vorrichtung für die Ausgabe von Hoch- und/oder Niederenergieröntgenstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Steuersystem (18), eine Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung (17), eine Hochspannungselektronenstrahlwerfer-Stromversorgung (15), eine Mikrowellenleistungsquelle (16), ein lineares Elektronenbeschleunigerrohr (19), einen Hochspannungselektronenstrahlwerfer (11) und ein Bestrahlungstarget (13) umfasst, wobei die Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung (17) unter der Steuerung durch das Steuersystem (18) das lineare Elektronenbeschleunigerrohr (19) mit elektrischer Energie versorgt; die Mikrowellenleistungsquelle (16) unter der Steuerung durch das Steuersystem (18) ein Elektronenstrahlbündel beschleunigt, das von dem linearen Elektronenbeschleunigerrohr (19) erzeugt ist; das lineare Elektronenbeschleunigerrohr (19) jeweils mit der Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung (17) und mit der Mikrowellenleistungsquelle (16) verbunden ist, um ein Hochenergieelektronenstrahlbündel zu erzeugen; die Hochspannungselektronenstrahlwerfer-Stromversorgung (15) unter der Steuerung durch das Steuersystem (18) den Hochspannungselektronenstrahlwerfer (11) mit elektrischer Energie versorgt; der Hochspannungselektronenstrahlwerfer (11) mit der Hochspannungselektronenstrahlwerfer-Stromversorgung (15) verbunden ist, um ein Niederenergieelektronenstrahlbündel zu erzeugen; das Bestrahlungstarget (13) das Hochenergieelektronenstrahlbündel aufnimmt, um durchleuchtende Hochenergieröntgenstrahlen zu erzeugen, und/oder das Bestrahlungstarget (1) das Niederenergieelektronenstrahlbündel aufnimmt, um reflektierte Niederenergieröntgenstrahlen zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lineare Elektronenbeschleunigerrohr (19) einen Elektronenstrahlwerfer (14), der unter dem Antrieb der Elektronenstrahlwerfer-Stromversorgung (17) ein Elektronenstrahlbündel erzeugt, und eine Beschleunigungseinrichtung (12) zur Beschleunigung des Elektronenstrahlbündels umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsrichtung des Elektronenstrahlbündels aus dem linearen Elektronenbeschleunigerrohr (19) mit der Austrittsrichtung des Elektronenstrahlbündels aus dem Hochspannungselektronenstrahlwerfer (11) einen Winkel von etwa 85° bis etwa 95° einschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsrichtung des Elektronenstrahlbündels aus dem linearen Elektronenbeschleunigerrohr (19) senkrecht zu der Austrittsrichtung des Elektronenstrahlbündels aus dem Hochspannungselektronenstrahlwerfer (11) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsrichtung der durchleuchtenden Hochenergieröntgenstrahlen und der reflektierten Niederenergieröntgenstrahlen gleich ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transmissionsrohr (32) für das Niederenergieelektronenstrahlbündel an dem Hochspannungselektronenstrahlwerfer (11) vorgesehen ist, und ein Röntgenstrahlaustrittsfenster (31) an dem Transmissionsrohr (32) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Röntgenstrahlaustrittsfenster (31) aus einem Material mit kleinem Absorptionskoeffizienten sowohl für die Hochenergie- als auch für die Niederenergieröntgenstrahlen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material Titan ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Transmissionsrohr (32) an der Stelle des Röntgenstrahlaustrittsfensters (31) einen konkaven Bereich aufweist, der zu dem Zielpunkt des Bestrahlungstargets (13) hin gerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochenergieelektronenstrahlbündel in Form von Pulsen ausgebildet ist, und das Niederenergieelektronenstrahlbündel kontinuierlich oder in Form von Pulsen ausgebildet ist.
Röntgenstrahlquelle, mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10.