DE102007058986B3 - Streustrahlenraster und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung gibt ein Streustrahlenraster (10) für medizinische Röntgeneinrichtungen und dazugehörige Verfahren zur Herstellung an, wobei das Streustrahlenraster (10) mehrere erste Elemente (1) aus einem ersten Material mit darin integrierten zweiten Elementen (2) aus einem zweiten Material umfasst. Das erste Material ist dabei strahlungsdurchlässiger als das zweite Material. Die zweiten Elemente (2) sind in den ersten Elementen (1) derart angeordnet, dass bei einer Stapelung der ersten Elemente (1) ein Streustrahlung absorbierendes Raster für eine senkrecht zur Richtung der Stapelung der ersten Elemente (1) eintretende Strahlung (13) mittels der zweiten Elemente (2) gebildet wird. Vorteilhaft daran ist, dass dieses Streustrahlenraster (10) mit einem großen Schachtverhältnis einfach und zuverlässig herstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein im Patentanspruch 1 angegebenes aus mehreren Elementen aufgebautes Streustrahlenraster und in den Patentansprüchen 12 bis 14 angegebene Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlenrasters.
  • In der Röntgenbildtechnik werden hohe Anforderungen an die Bildqualität der Röntgenaufnahmen gestellt. Für derartige Aufnahmen, wie sie insbesondere in der medizinischen Röntgendiagnostik durchgeführt werden, wird ein zu untersuchendes Objekt von Röntgenstrahlung einer annähernd punktförmigen Röntgenquelle durchleuchtet und die Schwächungsverteilung der Röntgenstrahlung auf der der Röntgenquelle gegenüberliegenden Seite des Objektes zweidimensional erfasst. Auch eine zeilenweise Erfassung der durch das Objekt geschwächten Röntgenstrahlung kann bspw. in Computertomographie-Anlagen vorgenommen werden. Als Röntgendetektoren kommen neben Röntgenfilmen und Gasdetektoren zunehmend Festkörperdetektoren zum Einsatz, die in der Regel eine matrixförmige Anordnung optoelektronischer Halbleiterbauelemente als lichtelektrische Empfänger aufweisen. Jeder Bildpunkt der Röntgenaufnahme sollte idealer Weise die Schwächung der Röntgenstrahlung durch das Objekt auf einer geradlinigen Achse von der punktförmigen Röntgenquelle zu den dem Bildpunkt entsprechenden Ort der Detektorfläche entsprechen. Röntgenstrahlen, die von der punktförmigen Röntgenquelle auf dieser Achse geradlinig auf den Röntgendetektor auftreffen werden als Primärstrahlen bezeichnet.
  • Die von der Röntgenquelle ausgehende Röntgenstrahlung wird im Objekt jedoch aufgrund unvermeidlicher Wechselwirkungen gestreut, so dass neben den Primärstrahlen auch Streustrahlen, sog. Sekundärstrahlen, auf den Detektor auftreffen. Diese Streustrahlen, die in Abhängigkeit von Eigenschaften des Objektes bei diagnostischen Bildern mehr als 90% der gesamten Signal-Aussteuerung eines Röntgendetektors verursachen kön nen, stellen eine Rauschquelle dar und verringern die Erkennbarkeit feiner Kontrastunterschiede.
  • Zur Verringerung der auf die Detektoren auftreffenden Streustrahlungsanteile werden daher zwischen dem Objekt und dem Detektor sog. Streustrahlenraster eingesetzt. Streustrahlenraster bestehen aus regelmäßig angeordneten, die Röntgenstrahlung absorbierenden Strukturen, zwischen denen Durchgangskanäle oder Durchgangsschlitze für den möglichst ungeschwächten Durchgang der Primärstrahlung ausgebildet sind. Diese Durchgangskanäle bzw. Durchgangsschlitze sind bei fokussierten Streustrahlenrastern entsprechend dem Abstand zur punktförmigen Röntgenquelle, d. h. dem Abstand zum Fokus der Röntgenröhre, auf den Fokus hin ausgerichtet. Bei nicht fokussierten Streustrahlenrastern sind die Durchgangskanäle bzw. Durchgangsschlitze über die gesamte Fläche des Streustrahlenrasters senkrecht zu dessen Oberfläche ausgerichtet. Dies führt jedoch zu einem merklichen Verlust an Primärstrahlung an den Rändern der Bildaufnahme, da an diesen Stellen ein größerer Teil der einfallenden Primärstrahlung auf die absorbierenden Bereiche des Streustrahlenrasters trifft.
  • Zur Erzielung einer hohen Bildqualität werden sehr hohe Anforderungen an die Eigenschaften von Röntgen-Streustrahlenrastern gestellt. Die Streustrahlen sollen einerseits möglichst gut absorbiert werden, während andererseits ein möglichst hoher Anteil an Primärstrahlung ungeschwächt durch das Streustrahlenraster hindurchtreten soll. Eine Verminderung des auf die Detektorfläche auftreffenden Streustrahlenanteils lässt sich durch ein großes Verhältnis der Höhe des Streustrahlenrasters zur Dicke bzw. dem Durchmesser der Durchgangskanäle oder Durchgangsschlitze, d. h. durch eine hohes Schachtverhältnis, auch Aspektverhältnis genannt, erreichen. Wegen der Dicke der zwischen den Durchgangskanälen oder Durchgangsschlitzen liegenden absorbierenden Struktur- oder Wandelemente kann es jedoch zu Bildstörungen durch Absorption eines Teils der Primärstrahlung kommen. Gerade beim Einsatz von Festkörperdetektoren führen Inhomogenitäten der Raster, d. h. Abweichungen der absorbierenden Bereiche von ihrer Ideallage, zu Bildstörungen durch eine Abbildung der Raster im Röntgenbild. Zum Beispiel besteht bei matrixförmig angeordneten Detektorelementen die Gefahr, dass die Projektion der Strukturen von Detektorelementen und Streustrahlenraster miteinander interferieren. Dadurch können störende Moiré-Erscheinungen auftreten.
  • Ein Nachteil bei allen bekannten Streustrahlenrastern besteht darin, dass die absorbierenden Strukturelemente nicht beliebig dünn und präzise gefertigt werden können, so dass in jedem Falle ein signifikanter Teil der Primärstrahlung durch diese Strukturelemente weggenommen wird.
  • Die gleiche Problematik stellt sich in der Nuklearmedizin, insbesondere bei der Anwendung von Gamma-Kameras, wie bspw. Anger-Kameras. Auch bei dieser Aufnahmetechnik muss ähnlich wie in der Röntgendiagnostik darauf geachtet werden, dass möglichst wenig gestreute Gammaquanten den Detektor erreichen. Im Gegensatz zur Röntgendiagnostik befindet sich bei der Nukleardiagnostik die Strahlungsquelle für die Gamma-Quanten im Inneren des Objektes. Dem Patienten wird hierbei ein mit bestimmten, instabilen Nukliden markiertes Stoffwechselpräparat injiziert, das sich dann organspezifisch anreichert. Durch den Nachweis der entsprechend aus dem Körper emittierten Zerfallsquanten wird dann ein Abbild des Organs erhalten. Der zeitliche Verlauf der Aktivität im Organ lässt Rückschlüsse auf dessen Funktion zu. Für den Erhalt eines Bildes des Körperinneren muss vor dem Gamma-Detektor ein Kollimator eingesetzt werden, der die Projektionsrichtung des Bildes festlegt. Ein derartiger Kollimator entspricht von der Funktionsweise und vom Aufbau her dem Streustrahlenraster in der Röntgendiagnostik. Nur die durch die Vorzugsrichtung des Kollimators bestimmten Gamma-Quanten können den Kollimator passieren, schräg dazu einfallende Quanten werden in den Kollimatorwänden absorbiert. Aufgrund der höheren Energie der Gamma-Quanten im Vergleich zu Röntgenquanten müssen Kollima toren um ein Vielfaches höher ausgeführt werden als Streustrahlenraster für Röntgenstrahlung.
  • So können gestreute Quanten während der Bildaufnahme ausselektiert werden, indem nur Quanten einer bestimmten Energie im Bild berücksichtigt werden. Allerdings bedingt jedes detektierte Streuquant eine Totzeit der Gamma-Kamera von bspw. einer Mikrosekunde, während der keine weiteren Ereignisse registrierbar sind. Wenn daher kurz nach der Registrierung eines Streuquants ein Primärquant eintrifft, kann es nicht registriert werden und geht für das Bild verloren. Auch wenn ein Streuquant zeitlich – innerhalb gewisser Grenzen – mit einem Primärquant koinzidiert, tritt ein ähnlicher Effekt auf. Da die Auswerteelektronik dann beide Ereignisse nicht mehr trennen kann, wird eine zu hohe Energie ermittelt und das Ereignis wird nicht registriert. Die beiden angeführten Fälle erklären, dass eine hoch wirksame Streustrahlen-Unterdrückung auch in der Nukleardiagnostik zu einer verbesserten Quanteneffizienz führt. Letztlich wird dadurch eine verbesserte Bildqualität bei gleicher Dosierung des applizierten Radio-Nuklids erreicht oder bei gleicher Bildqualität eine geringere Radio-Nuklid-Dosis ermöglicht, so dass die Strahlenexposition des Patienten gesenkt und kürzere Bildaufnahmezeiten erreicht werden können.
  • In der DE 10 2004 027 158 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlenraster, das aus zumindest einem Grundkörper vorgebbarer Geometrie mit Durchgangskanälen oder -schlitzen für Primärstrahlung einer Strahlung gebildet ist, die sich zwischen zwei gegenüberliegende Oberflächen des Grundkörpers erstrecken. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Grundkörper aus einem die Strahlung stark absorbierenden Aufbaumaterial entweder in Spritzgusstechnik oder mittels der Technik der Stereolithographie gebildet wird. Mehrere der so hergestellten Streustrahlenraster sind stapelbar.
  • Für die Herstellung von Streustrahlenrastern für Röntgenstrahlung und Kollimatoren für Gammastrahlung gibt es verschiedene Techniken und entsprechende Ausführungsformen. So sind bspw. in der Patentschrift DE 102 41 424 A1 diverse Herstellungsverfahren und Ausbildungen von Streustrahlenrastern beschrieben.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung ein weiteres Streustrahlenraster anzugeben, welches auch bei einem hohen Schachtverhältnis einfach und kostengünstig herstellbar ist.
  • Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit dem Streustrahlenraster des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst, welcher mehrere erste Elemente, beispielsweise aus einer Kunststofffolie hergestellt, aus einem ersten Material mit darin integrierten zweiten Elementen aus einem zweiten Material umfasst. Das erste Material ist strahlungsdurchlässiger als das zweite Material. Das heißt, Strahlung wird beim Durchgang durch das zweite Material stärker gedämpft als beim Durchgang durch das erste Material. Die zweiten Elemente sind in den ersten Elementen integriert. Dadurch kann bei einer Stapelung der ersten Elemente aufeinander ein Streustrahlung absorbierendes Raster für eine senkrecht zur Richtung der Stapelung der ersten Elemente eintretende Strahlung mittels der zweiten Elemente gebildet werden.
  • Dies hat den Vorteil, dass Mikrostrukturen für eine Rasterbildung mit einem sehr großen Aspektverhältnis einfach herstellbar sind.
  • In einer Weiterbildung können die ersten Elemente quaderförmig ausgebildet und mit den beiden größten, kongruenten Flächen aufeinander gestapelt sein. Die Strahlung tritt dabei senkrecht zur längeren Seite der Fläche ein.
  • Dadurch kann ein Stapel aus ersten Elementen einfach aufgebaut werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind die zweiten Elemente der zwei oder mehreren ersten Elemente übereinander angeordnet.
  • Dadurch entsteht ein in dieser Dimension nicht fokussierendes Raster.
  • In einer Weiterbildung können die zweiten Elemente als Streifen oder Lamellen ausgebildet sein. Sie können unter einem Winkel zur Senkrechten der Stapelrichtung, parallel zu den Stapelflächen der ersten Elemente angeordnet sein, wobei sich der Winkel von einem Rand des ersten Elements zum anderen kontinuierlich ändert.
  • Dadurch kann in dieser Dimension eine Fokuswirkung erzeugt werden.
  • Des Weiteren können die zweiten Elemente durch lokales Entfernen des ersten Materials und Füllen der dadurch entstehenden Gräben mit dem zweiten Material gebildet werden.
  • In einer Weiterbildung können die Gräben unter Verwendung eines photolithographischen Verfahrens gebildet werden und mit einem galvanischen Verfahrens mit dem zweiten Material gefüllt werden.
  • Vorteilhaft daran ist der Einsatz bewährter Herstellungsverfahren.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann das zweite Material eine höhere Ordnungszahl als das erste Material aufweisen.
  • Dadurch entsteht die Strahlung absorbierende Wirkung des Streustrahlenrasters.
  • In einer Weiterbildung kann das erste Element eine Kunststofffolie umfassen und die Höhe der zweiten Elemente mindestens 50% der Dicke der Kunststofffolie betragen.
  • Dadurch können gut stapelbare erste Elemente mit einem großen Aspektverhältnis hergestellt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform können die ersten Elemente durch einen Klebstoff miteinander verbunden sein.
  • Dadurch werden die einzelnen ersten Elemente zusammengehalten.
  • In einer Weiterbildung können die ersten Elemente in der Strahlungsrichtung zueinander unter einem Winkel gestapelt werden, wodurch eine Fokussierungswirkung erzielbar ist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Kollimator für Gammastrahlen anzugeben. Dies wird durch den unabhängigen Patentanspruch 11 gelöst, indem der erfindungsgemäße Streustrahlenraster zur Verwendung als Kollimator für Gammastrahlung eingesetzt wird.
  • Dadurch können auch Kollimatoren mit einem großen Aspektverhältnis einfach hergestellt werden.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, mehrere Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Streustrahlenrasters sowie ein dazugehöriges Computerprogrammprodukt anzugeben. Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche 12 bis 15 gelöst.
  • Beansprucht wird ein Verfahren mit den Schritten:
    • – Auswahl von dritten Elementen, aus welchen durch Trennung bzw. durch Schneiden eine Vielzahl von ersten Elementen bildbar ist,
    • – Herstellung von zweiten Elementen in den dritten Elementen, wobei die zweiten Elemente eine wiederkehrende Struktur im Abstand der Breite der ersten Elemente bilden,
    • – Stapelung und Verbindung, vorzugsweise durch Verkleben, der dritten Elemente zu einem blockähnlichen Modul und
    • – Trennung des blockähnlichen Moduls im Abstand der Breite der ersten Elemente, wodurch mehrere Streustrahlenraster aus gestapelten ersten Elementen entstehen.
  • Vorteilhaft daran ist die einfache, präzise und gleichzeitige Herstellung einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Streustrahlenrastern.
  • Beansprucht wird ein weiteres Verfahren mit folgenden Schritten:
    • – Auswahl von dritten Elementen, aus welchen durch Trennung bzw. Schneiden eine Vielzahl von ersten Elementen bildbar ist,
    • – Herstellung von zweiten Elementen in den dritten Elementen, wobei die zweiten Elemente eine wiederkehrende Struktur im Abstand der Breite der ersten Elemente bilden,
    • – Trennung der dritten Elemente im Abstand der Breite der ersten Elemente, wodurch mehrere erste Elemente entstehen und
    • – Stapelung und Verbindung, vorzugsweise durch Verkleben, der ersten Elemente unter einem Winkel zueinander zu einem blockähnlichen Modul, welches das Streustrahlenraster bildet.
  • Dadurch kann ein in zwei Dimensionen fokussierendes Streustrahlenraster hergestellt werden.
  • Ein weiteres Verfahren besteht aus folgenden Schritten:
    • – Auswahl eines dritten Elements, aus welchen durch Faltung eine Vielzahl von ersten Elementen bildbar ist,
    • – Herstellung von zweiten Elementen in den dritten Elementen, wobei die zweiten Elemente eine wiederkehrende Struktur im Abstand der Breite der ersten Elemente bilden,
    • – Faltung des dritten Elements im Abstand der Breite des ersten Elements und
    • – Stapelung und Verbindung, vorzugsweise durch Verkleben, der ersten Elemente zu einem blockähnlichen Modul, welches das Streustrahlenraster bildet.
  • Dadurch kann einfach aus einem folienhaften dritten Element ein Streustrahlenraster hergestellt werden.
  • Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt umfasst ein Computerprogramm, das Softwaremittel zur Durchführung eines der Herstellungsverfahrens aufweist, wenn das Computerprogramm in einer Streustrahlungsraster-Herstellungsvorrichtung ausgeführt wird.
  • Weitere Besonderheiten der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich.
  • Es zeigen:
  • 1: eine Ansicht eines dritten Elements,
  • 2: eine Ansicht eines ersten Elements,
  • 3: eine Anicht eines blockähnlichen Moduls gebildet aus einer Vielzahl von ersten Elementen,
  • 4: ein Streustrahlenraster,
  • 5: ein weiteres Streustrahlenraster,
  • 6: eine Ansicht eines weiteren dritten Elements,
  • 7: ein Ablaufdiagramm für ein Herstellungsverfahren,
  • 8: ein weiteres Ablaufdiagramm und
  • 9: ein weiteres Ablaufdiagramm.
  • 1 zeigt eine Draufsicht auf ein drittes Element 3, beispielsweise eine Kunststofffolie. In die Kunststofffolie 3 sind regelmäßig wiederkehrende zweite Elemente 2, sogenannte Mikrostrukturen, integriert. Mehrere zweite Elemente 2 bilden zusammen ein erstes Element 1. Die zweiten Elemente 2 sind in Strahlungsrichtung 13 mit einem Winkel 14 zum seitlichen Rand 15 der Kunststofffolie 3 angeordnet. Der Winkel 14 nimmt zur Mitte der Kunststofffolie 3 bzw. zur Mitte der ersten Elemente 1 kontinuierlich ab und nimmt danach wieder zum zweiten Rand 16 hin zu. Dadurch kann eine Fokuswirkung eines daraus gebildeten Streustrahlenrasters 10 in der Strahlungsrichtung 13, senkrecht zur Breite 5 des dritten Elements 3, erzielt werden.
  • Die Kunststofffolie 3 hat beispielsweise eine Breite von 400 mm und eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm.
  • In 2 ist ein Teil des dritten Elements 3, eines der ersten Elemente 1, und eine Detailansicht davon dargestellt. Im ersten Element 1 befinden sich Gräben 8, in denen die Streustrahlung absorbierenden zweiten Elemente 2 angeordnet sind. Die Gräben 8 haben voneinander einen mittleren Abstand 19, eine mittlere Länge 20, eine Tiefe 9 und eine Grabenbreite 21. Das erste Element 1 besteht aus einem ersten Material, hat eine Breite 17 und eine Höhe 18 und ist vorzugsweise aus einer Kunststofffolie geschnitten. Für eine optimale Streustrahlendämpfung sollte die Grabentiefe 9 mindestens 50% der Höhe 18 des ersten Elements 1, bzw. der Foliendicke, betragen. Die Grabentiefe 9 ist letztlich nur durch die erforderliche minimale Stabilität bei der Herstellung der Gräben 8 und der Integration der zweiten Elemente 2 begrenzt. In der Praxis hat sich für das Verhältnis Grabenbreite 21 zu mittlerem Abstand 19 der Gräben und zur mittleren Länge 20 der Gräben etwa ein Verhältnis 1:10:100 bewährt.
  • Die Gräben 8 können mittels unterschiedlichster Strukturierungstechniken, beispielsweise der Photolithografie, erzeugt werden, indem erstes Material aus dem ersten Element 1 geätzt wird. Die Gräben 8 werden dann beispielsweise mittels galvanischer Verfahren mit einem zweiten Material gefüllt und bilden somit die zweiten Elemente 2.
  • 3 zeigt eine Vielzahl von dritten Elementen 3, zum Beispiel Kunststofffolien, welche übereinander gestapelt sind und somit ein Modul 12, eine blockähnliche Struktur, bilden. Die dritten Elemente 3 sind derart gestapelt, dass die darin integrierten zweiten Elemente 2, genau übereinander zum Liegen kommen. Die dritten Elemente 3 sind fest, beispielsweise mit einem Klebstoff, verbunden.
  • Durch Trennen des Moduls 12 entlang der ersten Elemente 1 entsteht ein Streustrahlenraster 10, wie es in 4 beispielhaft dargestellt ist. Dabei entsteht die Absorptionswirkung der zweiten Elemente 2 bei einem Strahlungseintritt aus der Richtung 13.
  • 5 zeigt ein Streustrahlenraster 10 bestehend aus ersten Elementen 1 mit darin integrierten zweiten Elementen 2, wel che mit einem Klebstoff 11 unter einem Winkel zueinander gestapelt und geklebt sind. Dadurch entsteht eine zusätzliche Fokuswirkung für die Strahlung 13 in einer zweiten Dimension. Die Strahlung tritt wiederum senkrecht zur Richtung der Stapelung aus Richtung 13 in das Streustrahlenraster 10 ein.
  • In 6 ist ein drittes Element 3 dargestellt, aus welchem durch Faltung entlang der Begrenzungen der ersten Elemente 1 und anschließender Stapelung ein Streustrahlenraster 10 herstellbar ist. Die zweiten Elemente 2 sind dazu abwechselnd spiegelbildlich in Reihen entsprechend den ersten Elementen 1 angeordnet.
  • In den 7 bis 8 sind Ablaufdiagramme für die Herstellung erfindungsgemäßer Streustrahlenraster 10 dargestellt.
  • 7 beschreibt ein Herstellungsverfahren, wobei in Schritt 100 dritte Elementen 3 ausgewählt werden, aus welchen durch Trennung, zum Beispiel durch Schneiden, eine Vielzahl von ersten Elementen 1 bildbar ist. In Schritt 101 werden zweite Elementen 2 in den dritten Elementen 3 hergestellt, wobei die zweiten Elemente 2 eine wiederkehrende Struktur im Abstand der Breite 17 der ersten Elemente 1 bilden. Anschließend werden in Schritt 102 die dritten Elemente 3 zu einem Modul 12 gestapelt und verklebt. Abschließend wird in Schritt 103 das Modul 12 im Abstand der Breite 17 der ersten Elemente 1 getrennt, wodurch mehrere Streustrahlenraster 10 aus gestapelten ersten Elementen 1 erzeugt werden
  • 8 beschreibt ein Herstellungsverfahren, bei dem Streustrahlenraster 10 mit einer zweiten Fokussierungswirkungsrichtung herstellbar sind. Im ersten Schritt 100 werden dritte Elemente 3 ausgewählt, aus welchen durch Trennung, beispielsweise durch Schneiden, eine Vielzahl von ersten Elementen 1 bildbar ist. In Schritt 101 werden zweite Elementen 2 in den dritten Elementen 3 hergestellt, wobei die zweiten Elemente 2 eine wiederkehrende Struktur im Abstand der Breite 17 der ersten Elemente 1 bilden. Anschließend werden die dritten Elemente 3 im Abstand der Breite 17 der ersten Elemente 1 im Schritt 104 geschnitten und getrennt, wodurch mehrere erste Elemente 1 entstehen. Im abschließenden Schritt 105 werden die so entstandenen ersten Elemente 1 unter einem Winkel zueinander gestapelt und miteinander verklebt, wodurch das Streustrahlenraster 10 gebildet wird.
  • 9 zeigt den Ablauf eines weiteren Herstellungsverfahrens beginnend mit Schritt 100, bei dem ein drittes Element 3 ausgewählt wird, aus welchem durch Faltung 106 eine Vielzahl von ersten Elementen 1 bildbar ist. Im nachfolgenden Schritt 101 werden zweite Elemente 2 in dem dritten Element 3 erzeugt, wobei die zweiten Elemente 2 eine wiederkehrende Struktur im Abstand der Breite 17 der ersten Elemente 1 bilden. Im Schritt 106 wird das dritte Elements 3 im Abstand der Breite 17 des ersten Elements 1 gefaltet, und im abschließenden Schritt 107 werden die so entstandenen ersten Elemente 1 gestapelt und miteinander verklebt, wodurch das Streustrahlenraster 10 gebildet wird.
  • In analoger Weise werden Kollimatoren für Gammastrahlung hergestellt.
  • 1
    erstes Element
    2
    zweites Element
    3
    drittes Element
    4
    größte Flächen eines ersten Elements 1
    5
    längere Seite der ersten Fläche 4
    6
    erster Rand des ersten Elements 1
    7
    zweiter Rand des ersten Elements 1
    8
    Graben im ersten Element 1
    9
    Höhe des zweiten Elements 2
    10
    Streustrahlenraster
    11
    Klebstoff
    12
    Modul
    13
    Strahlungsrichtung
    14
    Winkel zwischen zweiten Elementen 2 und Rand 15, 16
    15, 16
    Ränder des dritten Elements 3
    17
    Breite des ersten Elements 1
    18
    Höhe des ersten Elements 1
    19
    Abstand der Gräben 8
    20
    mittlere Länge eines Grabens 8
    21
    Grabenbreite
    100
    Auswahl eines dritten Elements 3
    101
    Herstellung von zweiten Elementen 2
    102
    Stapelung und Verbindung der dritten Elemente 3
    103
    Trennung des blockähnlichen Moduls 12
    104
    Trennung der dritten Elemente 3
    105
    Stapelung und Verbindung der ersten Elemente 1 unter einem Winkel
    106
    Faltung des dritten Elements 3
    107
    Stapelung und Verbindung der ersten Elemente 1

Claims (15)

  1. Streustrahlenraster (10) für medizinische Röntgeneinrichtungen, umfassend mehrere erste Elemente (1) aus einem ersten Material mit darin integrierten zweiten Elementen (2) aus einem zweiten Material, wobei das erste Material strahlungsdurchlässiger als das zweite Material ist, gekennzeichnet durch: aufeinander gestapelte, miteinander fest verbundene erste Elemente (1), wobei durch die Lage der zweiten Elemente (2) in den ersten Elementen (1) ein Streustrahlung absorbierendes Raster für eine senkrecht zur Richtung der Stapelung der ersten Elemente (1) eintretende Strahlung (13) durch die zweiten Elemente (2) bildbar ist.
  2. Streustrahlenraster (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Elemente (1) quaderförmig und auf den beiden größten, kongruenten Flächen (4) gestapelt sind, wobei die Strahlung senkrecht zur längeren Seite (5) der Flächen (4) eintritt.
  3. Streustrahlenraster (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Elemente (2) der zwei oder mehreren ersten Elemente (1) übereinander angeordnet sind.
  4. Streustrahlenraster (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Elemente (2) als Streifen oder Lamellen ausgebildet sind, die unter einem Winkel (14) zur Senkrechten der Stapelrichtung angeordnet sind, wobei sich der Winkel (14) von einem Rand (15) des ersten Elements (1) zum anderen Rand (16) kontinuierlich ändert.
  5. Streustrahlenraster (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Elemente (2) durch lokales Entfernen des ersten Materials und Füllen der dadurch entstehenden Gräben (8) mit dem zweiten Material bildbar sind.
  6. Streustrahlenraster (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gräben (8) unter Verwendung eines photolithographischen Verfahrens bildbar sind und die Gräben (8) mittels eines galvanischen Verfahrens füllbar sind.
  7. Streustrahlenraster (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material eine höhere Ordnungszahl als das erste Material aufweist.
  8. Streustrahlenraster (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (1) eine Kunststofffolie (3) umfasst und die Höhe (9) der zweiten Elemente (2) mindestens 50% der Dicke (18) der Kunststofffolie (3) beträgt.
  9. Streustrahlenraster (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Elemente (1) durch einen Klebstoff (11) miteinander verbunden sind.
  10. Streustrahlenraster (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Elemente (1) in der Strahlungsrichtung (13) derart zueinander unter einem Winkel gestapelt sind, dass eine Fokussierungswirkung erzielbar ist.
  11. Streustrahlenraster (10) nach einem der vorigen Ansprüche zur Verwendung als Kollimator für Gammastrahlung.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlenrasters nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit folgenden Schritten: a) Auswahl (100) von dritten Elementen (3), aus welchen durch Trennung eine Vielzahl von ersten Elementen (1) bildbar ist, b) Herstellung (101) von zweiten Elementen (2) in den dritten Elementen (3), wobei die zweiten Elemente (2) eine wiederkehrende Struktur im Abstand der Breite (17) der ersten Elemente (1) bilden, c) Stapelung und Verbindung (102), vorzugsweise durch Verkleben, der dritten Elemente (3) zu einem Modul (12) und d) Trennung (103) des Moduls (12) im Abstand der Breite (17) der ersten Elemente (1), wodurch mehrere Streustrahlenraster (10) aus gestapelten ersten Elementen (1) entstehen.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlenrasters nach Anspruch 10 mit folgenden Schritten: a) Auswahl (100) von dritten Elementen (3), aus welchen durch Trennung eine Vielzahl von ersten Elementen (1) bildbar ist, b) Herstellung (101) von zweiten Elementen (2) in den dritten Elementen (3), wobei die zweiten Elemente (2) eine wiederkehrende Struktur im Abstand der Breite (17) der ersten Elemente (1) bilden, c) Trennung (104) der dritten Elemente (3) im Abstand der Breite (17) der ersten Elemente (1), wodurch mehrere erste Elemente (1) entstehen und d) Stapelung und Verbindung (105), vorzugsweise durch Verkleben, der ersten Elemente (1) unter einem Winkel zueinander, wodurch das Streustrahlenraster (10) gebildet wird.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Streustrahlenrasters nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit folgenden Schritten: a) Auswahl (100) eines dritten Elements (3), aus welchen durch Faltung (106) eine Vielzahl von ersten Elementen (1) bildbar ist, b) Herstellung (101) von zweiten Elementen (2) in dem dritten Element (3), wobei die zweiten Elemente (2) eine wiederkehrende Struktur im Abstand der Breite (17) der ersten Elemente (1) bilden, c) Faltung (106) des dritten Elements (3) im Abstand der Breite (17) des ersten Elements (1) und d) Stapelung und Verbindung (107), vorzugsweise durch Verkleben, der ersten Elemente (1), wodurch das Streustrahlenraster (10) gebildet wird.
  15. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, das Softwaremittel zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 14 aufweist, wenn das Computerprogramm in einer Streustrahlungsraster-Herstellungsvorrichtung ausgeführt wird.
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