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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Strahlungsdetektor, umfassend
mehrere nebeneinander angeordnete Strahlungsdetektormodule mit jeweils
einem Szintillationselement mit einer quer zu einer Hauptrichtung
einer Strahlung ausgerichteten Strahlungseintrittsfläche
und quer zu den Strahlungseintrittsflächen der Szintillationselemente
angeordnete Lichtdetektoranordnungen. Außerdem betrifft sie
eine Lichtdetektoranordnung für einen solchen Strahlungsdetektor,
ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Strahlungsdetektors
und ein bildgebendes System, insbesondere einen Computertomographen.
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Strahlungsdetektoren
für Computertomographen bestehen üblicherweise
aus Reihen oder Matrizen von nebeneinander angeordneten sogenannten Pixeln,
also einzelnen Strahlungsdetektormodulen, die eintreffende (Röntgen-)Strahlung
direkt oder indirekt in elektrische Signale wandeln, aus denen in
der Folge Projektionsbilder abgeleitet werden können, die
für eine Bildrekonstruktion eines abzubildenden Untersuchungsobjekts
weiterverarbeitbar sind.
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Bei
der indirekten Wandlung der eintreffenden Strahlung bedient man
sich sogenannter Szintillationselemente, die die Strahlung zunächst
in Licht – meist im sichtbaren Lichtwellenbereich – wandeln. Die
Szintillationselemente sind voneinander durch sogenannte Septen
getrennt, in denen lichtreflektierendes Material eingebracht ist,
um die in den einzelnen Elementen generierten Lichtimpulse nicht
in benachbarte Pixel übertreten zu lassen. Ebenso ist die Strahlungseintrittsfläche
zum Inneren der Szintillationselemente hin reflektierend ausgebildet.
Eine Lichtdetektoranordnung, beispielsweise in Form einer Fotodiode,
wandelt das Licht dann in elektrische Signale.
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Bisher
wurden die Lichtdetektoranordnungen unterhalb der Szintillationselemente
angebracht, d. h. ihre Lichteintrittsfläche lag parallel
zur Strahlungseintrittsfläche der Szintillationselemente.
Auf der der Strahlungseintrittsfläche entgegengesetzten Seite
der Lichtdetektoranordnungen wurde dann die Elektronik angebracht,
die der weiteren Signalverarbeitung diente, insbesondere Wandlerelemente
für die elektrischen Signale.
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Seit
geraumer Zeit besteht die Tendenz zur Verkleinerung der Pixel in
z- und φ-Richtung, also in den Richtungen, die näherungsweise
eine Ebene bilden, die im Wesentlichen senkrecht zur Hauptrichtung
der zu detektierenden Strahlung ausgerichtet ist. Als Hauptrichtung
der zu detektierenden Strahlung wird dabei im Folgenden die Strahlungsausbreitungsrichtung
angesehen, in der der wesentliche Teil der zu detektierenden Strahlung
auf den Strahlungsdetektor trifft und welche beispielsweise durch
einen dem Detektor vorgeschalteten Kollimator oder dergleichen definiert
werden kann. Meist wird dabei dafür gesorgt, dass die zu
detektierende Strahlung im Wesentlichen senkrecht auf die Strahlungseintrittsfläche
trifft, d. h. dass die Hauptrichtung senkrecht auf der Strahlungseintrittsfläche
steht. Im Wesentlichen senkrecht ist hierbei jeweils so zu verstehen, dass
die jeweiligen Richtungen abgesehen von bestimmten Toleranzen senkrecht
aufeinander stehen.
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Durch
die Verkleinerung von Pixeln lässt sich sowohl eine höhere
zeitliche als auch örtliche Auflösung von Strahlungsdetektoren
erzielen. Allerdings wurde damit bei der oben beschriebenen Anordnung von
Strahlungsdetektormodulen mit Szintillationselementen und unterseitig
angebrachten Lichtdetektoranordnungen automatisch auch die Detektionsfläche der
Lichtdetektoranordnungen verkleinert, was zu dem unerwünschten
Effekt führt, dass bei zunehmender Miniaturisierung die
Anzahl der erzeugten Lichtquanten geringer und die Lichtsammlung
immer ineffizienter wird. Im Endeffekt werden die Messsignale in
ihrer Stärke reduziert, so dass Störeffekte wie
ein stärker bemerkbares Rauschen in den Vordergrund treten.
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Einen
Ausweg aus diesem Problem weisen die
WO 2006/114715 A2 und
WO 2006/114716 A2 . Dort
sind die Lichtdetektoranordnungen jeweils nicht unterseitig der
Szintillationselemente, sondern seitlich zwischen den Szintillationselementen.
Da die Pixelhöhen im Gegensatz zu den Ausdehnungen parallel
zur Detektoroberfläche nur geringfügig variiert werden
können, bleibt bei einem solchen seitlichen Auslesen der
Lichtsignale auch bei verkleinerten Pixeln eine für die
Lichtsammeleffizienz ausreichende Größe der Lichtdetektoranordnungen
erhalten.
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Ein
weiteres Problem bei der Miniaturisierung der Szintillator-Pixel
besteht jedoch darin, dass die dadurch erzielte Pixelmenge pro Flächeneinheit bzw.
pro Detektorlängeneinheit, also die sogenannte Pixeldichte,
die Signalverarbeitung verkompliziert. Schon heute stößt
man an die technischen Grenzen der herstellbaren Leiterbahndichten.
Dieses Problem wird bei einer seitlichen Anordnung der Lichtdetektoranordnungen
eher noch verstärkt, da nun die Elektronik, die früher
auf der Unterseite der Lichtdetektoranordnungen Raum fand, nun nicht
mehr ausreichend Platz findet.
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Ausgehend
von der hier dargestellten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, für einen Detektoraufbau mit zwischen Szintillationselementen
angebrachten Lichtdetektoranordnungen eine Möglichkeit
der besseren Platzausnützung bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Strahlungsdetektor gemäß Anspruch
1, eine Lichtdetektoranordnung gemäß Anspruch
6, ein Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 7
und ein bildgebendes System gemäß Anspruch 9 gelöst.
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Bei
einem Strahlungsdetektor der eingangs genannten Art ist demgemäß zwischen
zwei Szintillationselementen eine Lichtdetektoranordnung angeordnet,
die zwei voneinander weg weisende Lichteintrittsflächen
aufweist, von denen eine einem ersten Szintillationselement und
eine einem zweiten Szintillationselement zugeordnet ist.
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Zwischen
jeweils einem ersten und einem zweiten Szintillationselement liegt
also eine gemeinsame Lichtdetektoranordnung, deren Lichteintrittsflächen
jeweils in Richtung eines der beiden Szintillationselemente weisen,
so dass sie entgegengesetzt ausgerichtet sind. Die Lichtdetektoranordnung
liegt in einer Septe zwischen den Szintillationselementen. Dies
führt zu einer deutlichen Vereinfachung des Aufbaus des
Strahlungsdetektors, da nun nurmehr in jeder zweiten Septe eine
Lichtdetektoranordnung eingebracht wird, die sowohl Lichtsignale
aus dem ersten als auch aus dem zweiten Szintillationselement in Spannungsimpulse
wandelt. Die jeweils andere Septe, die ein Szintillationselement
in gleicher Anordnungsrichtung begrenzt wie die von der Lichtdetektoranordnung
gefüllte Septe weist also keine Lichtdetektoranordnung
auf. Neben der Materialeinsparung ergibt sich vor allem eine Vereinfachung
des Aufbaus in Bezug auf die Platzerfordernis der Lichtdetektoranordnungen
und der damit verbundenen weiterführenden Leitungen, die
nunmehr ebenfalls nur noch von jeder zweiten Septe weg führen.
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Eine
erfindungsgemäße Lichtdetektoranordnung der eingangs
genannten Art weist entsprechend zwei voneinander weg weisende Lichteintrittsflächen
auf, von denen eine einem ersten Szintillationselement und eine
einem zweiten Szintillationselement des Strahlungsdetektors zugeordnet
werden kann. Die Lichtdetektoranordnung kann also als separates
Bauteil bereitgestellt werden.
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Ein
solches Bauteil kann in einem erfindungsgemäßen
Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsdetektors verwendet werden,
das mindestens folgende Schritte aufweist:
- a)
Bereitstellung eines Detektor-Rohlings mit einer Anzahl von nebeneinander
angeordneten Szintillationselementen mit einer quer zu einer Hauptrichtung
einer Strahlung ausgerichteten Strahlungseintrittsfläche,
- b) Bereitstellung von Lichtdetektoranordnungen, die zwei voneinander
weg weisende Lichteintrittsflächen aufweisen,
- c) Applizieren der Lichtdetektoranordnungen zwischen den Szintillationselementen
derart, dass eine Lichteintrittsfläche einem ersten Szintillationselement
und eine andere Lichteintrittsfläche einem zweiten Szintillationselement
zugeordnet wird, wobei die Lichteintrittsflächen der Lichtdetektoranordnungen
quer zu den Strahlungseintrittsflächen der Szintillationselemente
angeordnet werden.
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Es
wird also eine erfindungsgemäße Lichtdetektoranordnung
verwendet, die in die Zwischenräume, d. h. die Septen eines
Detektor-Rohlings eingebracht wird. Als Detektor-Rohling wird dabei
ein noch nicht fertig assemblierte Strahlungsdetektor definiert,
der jedoch bereits voneinander separierte Szintillationselemente
aufweist, zwischen die die Lichtdetektoranordnung eingebracht werden
kann.
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Auch
das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist
deutlich vereinfacht im Vergleich zum oben genannten Stand der Technik,
muss doch nunmehr lediglich in jede zweite Septe eine Lichtdetektoranordnung
eingebracht werden.
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Zuletzt
umfasst die Erfindung ein bildgebendes System mit einem erfindungsgemäßen
Strahlungsdetektor bzw. einer erfindungsgemäßen
Lichtdetektoranordnung.
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Weitere
besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen
sowie der nachfolgenden Beschreibung. Dabei können der Strahlungsdetektor
und die Lichtdetektoranordnung sowie das Herstellungsverfahren und
das bildgebende System auch jeweils entsprechend den abhängigen
Ansprüchen der anderen Anspruchskategorien weitergebildet
sein.
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Die
Lichtdetektoranordnung kann als ein Bauelement ausgebildet sein,
das Lichtimpulse aus beiden Szintillationselementen in ein und demselben Funktionsbereich
in Spannungsimpulse wandelt. Bevorzugt umfasst die Lichtdetektoranordnung
aber zwei voneinander unabhängig betreibbare Lichtdetektoreinheiten,
die je eine der Lichteintrittsflächen bilden. Diese Lichtdetektoreinheiten
weisen dann besonders bevorzugt je eigene Anschlusskontakte auf, so
dass sie als vollkommen autarke Einheiten fungieren, die lediglich
durch ihre gemeinsame Assemblierung innerhalb der Lichtdetektoranordnung
miteinander in Zusammenhang stehen. Eine Lichtdetektoreinheit kann
wiederum mehrere voneinander unabhängige Teileinheiten
aufweisen.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht dann darin,
dass die Lichtdetektoranordnung zwei rücklings zusammengefügte,
vorzugsweise miteinander verklebte oder polymer- oder fusionsgebondete,
Lichtdetektoreinheiten umfasst.
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Die
voneinander unabhängig betreibbaren Lichtdetektoreinheiten
werden also zunächst als Einzelkomponenten gefertigt und
dann mittels möglichst schonender Methoden Rücken
an Rücken zusammengefügt. Ein Zusammenfügen
ist dabei auch dadurch möglich, dass eine erste Lichtdetektoreinheit auf
einem Substrat bereitgestellt wird, auf das dann rückseitig
die zweite Lichtdetektoreinheit, beispielsweise durch Beschichten
mit lichtsensitivem Material, aufgebaut wird.
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Die
oben zitierten Schriften zum Stand der Technik sehen einen Aufbau
der Strahlungsdetektormodule aus zwei in Hauptrichtung der Strahlung übereinander
angeordneten Szintillationselementen vor. Mit anderen Worten besteht
das entsprechende Strahlungsdetektormodul aus einem doppellagigen Szintillationselement.
Eine solche Ausführung ist auch im Rahmen der vorliegenden
Erfindung möglich. Besonders vorteilhaft, weil beispielsweise
deutlich einfacher im Aufbau ist es hingegen, wenn die Szintillationselemente
aus einer in sich homogenen Szintillationsschicht ausgebildet sind.
Hierdurch können insbesondere Signalleitungen und ggf.
Schaltungen eingespart werden.
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Außerdem
sind gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung die Lichtdetektoranordnung und/oder die Lichtdetektoreinheiten
auf einem (gemeinsamen) Träger angeordnet. Der Träger
kann flexibel sein, bevorzugt ist er jedoch aus starrem Material – beispielsweise
als eine gemeinsame Platine – ausgebildet, denn hierdurch kann
er einfacher in die Septen zwischen den einzelnen Szintillationselementen
eingeführt werden.
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Eine
besonders vorteilhafte Weiterbildung besteht dann darin, dass die
Lichtdetektoranordnung auf dem Träger gemeinsam mit mindestens
einer Wandlereinrichtung angeordnet ist.
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Bei
der Wandlereinrichtung handelt es sich bevorzugt mindestens um einen
Analog/Digitalwandler, ggf. auch in Verbindung mit weiteren Signalwandlungs-
und/oder -schaltungselementen wie beispielsweise Multiplexern. Durch
die Anordnung der Lichtdetektoranordnung und der Wandlereinrichtung
auf einem gemeinsamen Träger kann insbesondere weiterer
Platz auf der Unterseite (d. h. der der Strahlungseintrittsfläche
entgegengesetzten Seite) des Strahlungsdetektors eingespart werden.
Insbesondere werden aufwändige und mechanisch wie signaltechnisch
störanfällige Leitungsführungen überflüssig.
Die Lösung ist also einerseits besonders raumsparend und
bietet außerdem den Vorteil, dass einander zugeordnete
Elektronik-Elemente direkt miteinander koppelbar sind. Im Speziellen
ist es so möglich, ohne zusätzliche Kabel-Verbindungen
eine elektrische Verbindung mit definiertem Abstand (der bevorzugt
gleich null ist) zwischen den einzelnen Elementen herzustellen.
Diese komplette Vermeidbarkeit von Leitungskabeln führt
außerdem dazu, dass die Eingangskapazität der
Analog/Digitalwandler erheblich reduziert wird und so auch die Rauscheigenschaften
bei der Messung bedeutend verbessert werden.
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Besonders
bevorzugt erstreckt sich der Träger im Wesentlichen in
einer Ebene, die parallel zur Hauptrichtung der zu detektierenden
Strahlung ausgerichtet ist. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem
Träger um ein im Wesentlichen planes Bauelement, dessen
Ausrichtung durch die Strahlungs-Hauptrichtung definiert ist bzw.
durch die vorzugsweise parallel zur Strahlungs-Hauptrichtung angeordneten
Septen zwischen den Szintillationselementen. Die plane Ausrichtung
hat den Vorteil, dass jeder Träger in und ggf. in Fortführung
einer Septe liegt und so im Wesentlichen senkrecht zur Rückseite (d.
h. der Strahlungseintrittsfläche entgegengesetzten Seite)
der Szintillationselemente absteht. Er ist dadurch einfach zu erkennen
und zu kontaktieren; auch von der Rückseite des Strahlungsdetektors
aus ist seine Strukturierung klar erkennbar, und einzelne Elemente – beispielsweise
die einzelnen Träger – sind einfach zugänglich
und ggf. auch austauschbar.
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Ein
besonderer Vorteil ergibt sich weiterhin, wenn die Wandlereinrichtung
in auf einer von der Strahlungseintrittsfläche weg weisenden
Seite des Szintillationselements angeordnet ist. Die Wandlereinrichtung
ist also im Rückseitenbereich des Strahlungsdetektors angebracht
und stellt räumlich eine Fortführung der Lichtdetektoranordnung
dar. Die Wandlereinrichtung auf dem Träger ragt dabei über die
hintere Begrenzung des Szintillationselements hinaus, wodurch sie
leicht an weiterführende Leitungen anschließbar
ist und gleichzeitig einen Raum nutzt, der aufgrund des Verbaus
der Lichtdetektoranordnung zwischen die Szintillationselemente nicht
mehr anderweitig genutzt wird.
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Ein
erfindungsgemäßes bildgebendes System ist vorzugsweise
so ausgebildet, dass sich der Strahlungsdetektor entlang einer um
eine Rotationssymmetrieachse umlaufende Kreis- oder Teilkreisbahn
erstreckt. Es handelt sich dabei bevorzugt um einen Computertomographen
bzw. ein PET-(Positronen-Emissions-Tomographie-) bzw. ein SPECT-(Single
Proton Emission Computertomographie-)System.
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Dabei
ist eine Reihe von Lichtdetektoranordnungen des Strahlungsdetektors
bevorzugt auf einem in einer Richtung parallel zur Rotationssymmetrieachse
strukturierten Lichtdetektor- Riegel angeordnet. Diese Richtung,
die im Allgemeinen als z-Richtung oder Einschubrichtung von Untersuchungsobjekten
in das bildgebende System bezeichnet wird, definiert die sogenannte
Detektorbreite, d. h. die Abdeckung eines Untersuchungsobjekts durch
den Detektor während eines Rotationsumlaufs bei konstanter
Lage des Untersuchungsobjekts in Relation zur Rotationsebene des
Detektors. Entlang dieser Breite kann ein Lichtdetektor-Riegel so
strukturiert werden, dass aus ihm mehrere Lichtdetektoranordnungen
gebildet werden, die Einzelpixel, d. h. einzelne Strahlungsdetektormodule
abdecken. Die Lichtdetektor-Riegel weist vorzugsweise eine Erstreckung über die
gesamte Detektorbreite auf. Entsprechend wird bevorzugt, dass die
Ebenen von bevorzugt allen Lichtdetektoranordnungen des Strahlungsdetektors in
eben Richtung der Detektorbreite, d. h. parallel zur Rotationssymmetrieachse
ausgerichtet sind.
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Ein
erfindungsgemäßes bildgebendes System zeichnet
sich vorzugsweise dadurch aus, dass in Richtung parallel zur Rotationssymmetrieachse und/oder
in Winkelrichtung des Strahlungsdetektors eine Lichtdetektoranordnung
zwischen jedem zweiten Szintillationselement angeordnet ist. Sie
nutzt damit das durch die Erfindung realisierte Einsparungspotenzial
in vollem Umfang. Besonders vorteilhaft ist es, wenn in einer Anordnungsrichtung
der Lichtdetektoranordnungen befindliche äußerste
Szintillationselemente eine Reihung von Szintillationselementen
und Lichtdetektoranordnungen abschließen. Dies bedeutet,
dass der Strahlungsdetektor an seinen seitlichen Außengrenzen
in Richtung parallel zur Rotationssymmetrieachse und in Rotationsrichtung
jeweils mit einem Szintillationselement abschließt, während
die diesem Szintillationselement zugeordnete Lichtdetektoranordnung
zwischen diesem und einem anderen Szintillationselement liegt. Hierdurch ist
der räumliche und materialmäßige Einsparungseffekt
im Rahmen der Erfindung optimal ausgeschöpft, und zudem
sind die Lichtdetektoranordnungen alle beidseitig durch Szintillationselemente
vor Außeneinwirkungen geschützt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten
Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher
erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche
Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:
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1 eine
seitliche Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel
eines Teils eines erfindungsgemäßen Strahlungsdetektors,
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2 eine
perspektivische Ansicht des Teils des Strahlungsdetektors aus 1,
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3 eine
Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Einzel-Lichtdetektoranordnung,
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4 eine
Seitenansicht auf einen Lichtdetektor-Riegel mit einem flexiblen
Trägersubstrat gemäß einer ersten Ausgestaltungsform,
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5 eine
Seitenansicht auf einen Lichtdetektor-Riegel mit einem flexiblen
Trägersubstrat gemäß einer zweiten Ausgestaltungsform.
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1 zeigt
einen Teil eines Strahlungsdetektors 1 zur Detektion von
Röntgenstrahlung im Rahmen eines Computertomographen. Er
weist mehrere Strahlungsdetektormodule 3 mit Szintillationselementen 7a, 7b und
Lichtdetektoranordnungen 9 auf. Die Strahlungsdetektormodule 3 weisen
auf ihrer Oberseite, die gegen die Hauptrichtung H der Röntgenstrahlung
weist, Strahlungseintrittsflächen 5 auf, durch
die die Röntgenstrahlung in die Szintillationselemente 7a, 7b eintrifft.
Die Szintillationselemente 7a, 7b sind voneinander
jeweils durch Septen 10 getrennt. Die Lichtdetektoranordnungen 9 sind
dabei in Winkelrichtung φ des Strahlungsdetektors im Computertomographen
nur jeder zweiten Septe 10 zugeordnet. Sie weisen nämlich
zwei voneinander weg weisende Lichteintrittsflächen A,
B auf, die jeweils einem Szintillationselement 7a oder 7b zugeordnet sind.
In der Figur nicht dargestellt sind Kollimatorbleche zu Filterung
von Streustrahlung, die üblicherweise bei derartigen Detektoren
auf den Septen 10 senkrecht von den Strahlungseintrittsflächen 5 abstehen, d.
h. entgegen der Hauptrichtung H der Röntgenstrahlung ausgerichtet
sind.
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Die
in Hauptrichtung H der Röntgenstrahlung in den Szintillationselementen 7a, 7b eintreffende Röntgenstrahlung
wird dort in Lichtstrahlung L – üblicherweise
im sichtbaren Lichtwellenbereich – gewandelt. Durch Reflexion
an den Septen, den Strahlungseintrittsflächen 5 und
den den Strahlungseintrittsflächen gegenüberliegenden
Unterseiten der Szintillationselementen 7a, 7b wird
die Lichtstrahlung jeweils in Richtung der Lichteintrittsflächen
A, B der Lichtdetektoranordnungen 9 geführt, wo
aus den Lichtimpulsen Spannungssignale abgeleitet werden. Diese
Signale werden über Leitungen auf einem Träger 11 an Weiterverarbeitungseinheiten
weitergeleitet.
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2 zeigt
denselben Teil des Strahlungsdetektors 1 in perspektivischer
Ansicht. Es ist zu erkennen, dass er sich auch in der Richtung z über mehrere
Strahlungsdetektormodule 3 erstreckt. Diese Richtung z
ist im Computertomographen die Einschubrichtung eines Untersuchungsobjekts,
so dass die Anzahl der in dieser Richtung angeordneten Strahlungsdetektormodule 3 die
Detektorbreite definiert. Erkennbar ist in 2 insbesondere,
dass sich der Träger 11 über die gesamte
Detektorbreite erstreckt.
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Mit
Hilfe dieses hier beispielhaft dargestellten Aufbaus ist es im Vergleich
zum Stand der Technik möglich, nur jede zweite Septe in
Winkelrichtung 9, d. h. der Anordnungsrichtung der Lichtdetektoranordnungen 9 mit
einer solchen Lichtdetektoranordnung 9 zu versehen, während
die jeweils dazwischen liegende Septe keine Lichtdetektoranordnung 9 mehr aufweisen
muss. Somit kann die Hälfte an Lichtdetektoranordnungen,
die beim Stand der Technik benötigt wird, und insbesondere
der dafür benötigte Raum eingespart werden.
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Die
Darstellung in den 1 und 2 ist rein
schematisch zu verstehen. Weder ist sie (wie die folgenden Figuren
auch) maßstäblich, noch ist darin berücksichtigt,
dass der Strahlungsdetektor 1 in der Regel in der Winkelrichtung φ gekrümmt
ausgebildet ist. Diese Darstellungsform dient der Vereinfachung der
Darstellung der Sachverhalte.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform einer Lichtdetektoranordnung 9 ist
in 3 dargestellt. Sie weist zwei Kontakte 19 auf, über
die die durch sie generierten Signale abgegriffen werden können.
Diese Lichtdetektoranordnung 9 ist in Form einer Einzel-Anordnung
ausgebildet, d. h. sie steht in keinem größeren
Gesamtverbund und ist insbesondere nicht in sich strukturiert. Sie
eignet sich insbesondere für die Anwendung in reihenförmigen
Strahlungsdetektoren, die in Richtung z nur ein einzelnes Strahlungsdetektormodul
aufweisen und aus Strahlungsdetektormodulen bestehen, die in Richtung φ nebeneinander
angeordnet sind.
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4 und 5 zeigen
beide einen Lichtdetektor-Riegel 17, der durch Strukturierung
in z-Richtung in einzelne Segmente 13 unterteilt ist (hier
durch strichlierte Linien angedeutet), die die eine Seite einer
Lichtdetektoranordnung 9 bilden. Der Lichtdetektor-Riegel 17 weist
für jedes durch die Strukturierung gebildete Segment 13 einen
Kontaktbereich 15 auf, an dem die Signale dieses Segments 13 abgegriffen werden
können. Die Strukturierung des Lichtdetektor-Riegels 17 in
Segmente 13 hat den besonderen Vorteil, dass über
die gesamte Detektorbreite des Strahlungsdetektors 1 nur
eine ganzstückige Einheit in die Septen eingebracht werden
muss.
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In 4 wird
der Lichtdetektor-Riegel 17 an seinen Kontaktbereichen 15 mit
Leiterbahnen 23 kontaktiert, die auf einem flexiblen Träger 11 fixiert, beispielsweise
aufgedruckt oder aus einer flexiblen Folienplatine herausgeätzt
sind. Diese Leiterbahnen führen alle zu einem Verbindungselement 25,
das beispielsweise als Stecker ausgebildet sein kann, je doch auch
als Lötanbindung oder Anbindung mit Hilfe von elektrisch
leitfähigem Klebstoff.
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Durch
die Weiterleitung der Signale von den Kontaktbereichen 15 über
die auf dem gemeinsamen Träger 11 angeordneten
Leiterbahnen 23 sind diese Leiterbahnen 23 räumlich
einem bestimmten Bereich zugeordnet, wodurch die Leitungsführung
erheblich erleichtert wird. Zudem kann der Träger 11 gleichzeitig
als Träger für die Lichtanordnungen 9 dienen,
der lediglich auf der Unterseite des Strahlungsdetektors 1 noch
weitergeführt wird.
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In 5 ist
dieselbe Anordnung wie in 4 dargestellt,
hier jedoch mit einem Bauelement 27, das auf dem Träger 11 angebracht
ist. Hiermit kann in unmittelbarer Nähe der Lichtdetektoranordnungen 9 bereits
eine erste Signalverarbeitung durchgeführt werden, insbesondere
eine Analog/Digitalwandlung der empfangenen Signale. Das Bauelement 27 umfasst
daher bevorzugt einen Analog/Digital-Wandler.
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Zu
den Darstellungen der 3 bis 5 ist anzumerken,
dass der dargestellte Lichtdetektor-Riegel 17 bzw. die
Einzel-Lichtdetektoranordnung 9 aus 3 nur eine
der beiden Lichteintrittsflächen A oder B in Draufsicht
zeigen. Dies bedeutet, dass auf der dem Betrachter abgewandten Seite
des Lichtdetektor-Riegels 17 bzw. der Einzel-Lichtdetektoranordnung 9 eine
analog ausgebildete zweite Lichteintrittsfläche vorhanden
ist.
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Es
wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass
es sich bei dem vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren
sowie bei der dargestellten Vorrichtung lediglich um Ausführungsbeispiele
handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert
werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht
aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein
können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2006/114715
A2 [0007]
- - WO 2006/114716 A2 [0007]