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Die Erfindung betrifft einen Strahlendetektor sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Strahlendetektors.
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Ein Strahlendetektor weist zur ortsaufgelösten Wandlung eintreffender Strahlung in elektrische Signale einen Strahlenwandler mit typischerweise matrixartig angeordneten Detektionsbereichen auf. Die erzeugten Signale enthalten ohne weitere Maßnahmen neben dem für die Bildgebung relevanten Signalanteil aus einer von dem Fokus der Strahlenquelle ausgehenden Primärstrahlung auch einen Signalanteil aus einer durch Wechselwirkung mit dem zu untersuchenden Objekt entstehenden Streustrahlung. Streustrahlung trifft aufgrund der Wechselwirkung mit dem Objekt aus einer im Vergleich zur Primärstrahlung anderen Raumrichtung auf den Strahlenwandler auf und verursacht Artefakte im rekonstruierten Bild.
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Zur Reduzierung des detektierten Anteils der Streustrahlung in den Signalen sind den Strahlenwandlern daher Kollimatoren vorgeschaltet. Derartige Kollimatoren weisen platten- oder lamellenartige Absorberstege aus Wolfram, Molybdän oder ähnlichen Materialien mit geeigneter Ordnungszahl auf. Die Absorberflächen der Absorberstege werden radial auf den Fokus einer Strahlenquelle fächerförmig und senkrecht zu einer Kollimationsrichtung ausgerichtet, so dass nur Strahlung aus einer auf den Fokus zielenden Raumrichtung auf den Strahlendetektor treffen kann. Der Kollimator wird gegenüber dem Strahlenwandler dabei so angeordnet, dass die Absorberstege zwischen den benachbarten Detektionsbereichen des Strahlenwandlers zum Liegen kommen.
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Im Idealfall fällt im Betrieb des Tomographiegerätes ein durch Abschattung der Strahlung verursachter Schatten des Absorberstegs genau auf dessen Grundfläche. Durch Wölbungen oder Fehlpositionierungen der Absorberstege, kann jedoch ein von diesem Idealfall abweichender Schattenwurf entstehen, der in die aktiven Detektionsbereiche des Strahlenwandlers fällt. Neben einer Reduzierung des effektiv erfassbaren Signals verursachen dann bereits kleinste Lageänderungen der Absorberstege oder des Brennflecks einen schwankenden Schatten auf dem betreffenden Detektionsbereich und damit schwankende Signalstärken in den erfassten Detektorsignalen. Solche Signalschwankungen sind insbesondere für Artefakte im rekonstruierten Bild verantwortlich.
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Zur Vermeidung solcher Signalschwankungen wird zu diesem Zweck die Breite der Zwischenräume üblicherweise größer als die Dicke der Absorberstege gewählt. Eine Verbreiterung der Zwischenräume ist jedoch zwangsläufig auch mit einer Verkleinerung der zur Signalwandlung zur Verfügung stehenden aktiven Detektionsbereiche verbunden. Bei der Wahl der Breite muss daher ein gangbarer Kompromiss zwischen einer möglichst hohen effektiven Signalwandlung einerseits und einer Reduzierung der Gefahr von Signalschwankungen durch Schattenwurf andererseits gefunden werden. Damit die Breite möglichst klein gehalten werden kann, ist es in jedem Fall erforderlich, dass die Absorberstege über den Zwischenräumen durch Einsatz entsprechender Herstellverfahren mit geringen Toleranzen gefertigt und positioniert werden. Dies hat jedoch auch zur Folge, dass durch hohe Bauteilkosten und aufgrund des möglichen höheren Fertigungsausschusses der Gesamtprozess der Montage des Kollimators sehr kostenintensiv ist. Weiterhin besteht die Gefahr, dass die Röntgenstrahlung auf darunter liegende elektronische Bauteile gelangen und diese schädigen kann.
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Bei einem aus der
DE 10 2008 061 486 A1 bekannten zweiten Ansatz wird ein Kollimator vorgeschlagen, bei welchem die Absorberstege an der zur Oberfläche des Strahlenwandlers angeordneten Seite eine Verdickung aufweisen. Die Breite der Verdickung ist dabei so gewählt, dass ein durch die Verdickung erzeugter Schattenwurf größer ist als ein Schattenwurf des über der Verdickung liegenden Teils der Absorberstege im Betrieb des Tomographiegerätes. Durch die Verdickung wird also auf dem Strahlenwandler ein Bereich mit einer definierten Abschattung geschaffen, der mit dem Absorbersteg fest verbunden und so dimensioniert ist, dass bei Bewegung des oberen Teils der Absorberstege ein Schattenwurf aus diesem Bereich nicht heraustritt. Die Verdickung wird in dem bekannten Fall durch Umformung des zum Aufbau des Absorberstegs verwendeten Blechs oder durch zusätzliches beidseitiges Auftragen von schmäleren Blechstreifen auf das gleichmäßig dicke Blech erzeugt.
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Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Strahlendetektor bereitzustellen, bei welchem durch Schattenwurf bedingte Signalschwankungen mit einfachen Mitteln vermieden werden können. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es außerdem, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Strahlendetektors anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Strahlendetektor gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Strahlendetektors gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die in der
DE 10 2008 061 486 A1 vorgeschlagene Lösung zwar den Aufwand bezüglich einer Positionierung des Kollimators in Bezug zu dem Strahlenwandler reduziert. Bei Realisierung dieser Lösung musste man jedoch feststellen, dass eine Umformung der Bleche oder ein zusätzliches Aufbringen von schmäleren Blech- bzw. Metallstreifen zur Bildung der Verdickung mit einem erheblichen Herstellungsaufwand verbunden ist, so dass die Vorteile einer durch die Verdickung einfacheren Positionierbarkeit des Kollimators durch den zusätzlichen Herstellungsaufwand für die Verdickung teilweise wieder kompensiert werden. Für die Umformung der Bleche werden spezielle Falzmaschinen benötigt, die mit hohen Anschaffungskosten und hohem Wartungsaufwand verbunden sind. Für das Aufbringen von zusätzlichen Blechstreifen als alternative Realisierungsform sind im Gegensatz dazu mehrstufige Herstellungsprozesse notwendig, was den Realisierungsaufwand wiederum erhöht. So müssen die Bleche zunächst auf das richtige Maß geschnitten und in einem weiteren Herstellungsschritt mit dem Grundelement des Absorbersteges mechanisch durch Kleben oder Löten verbunden werden. Darüber hinaus hat man erkannt, dass bei Umformung des Blechs in Computertomographiegeräten aufgrund der hohen Rotationszahlen die Gefahr eines Aufklaffens der U-förmigen Blechstreifen besteht. Zusätzlich aufgebrachte Blechstreifen bergen die Gefahr eines Abfallens. Der Erfinder hat darüber hinaus erkannt, dass insbesondere beim Einsatz eines direkt konvertierenden Strahlendetektors die über die Bleche realisierten Verdickungen am unteren Rand der Absorberstege mit einem weiteren Nachteil verbunden sind. Die aktiven Detektionsbereiche werden bei dieser Art von Strahlendetektor nämlich durch hohe elektrische Felder geformt. Beim Auf- bzw. Abbau des elektrischen Feldes im Betrieb des Tomographiegerätes können aufgrund der metallischen Eigenschaft der Bleche und deren räumlichen Nähe zum Strahlenwandler Kräfte induziert werden, welche die Gefahr eines Abfallens oder Aufklaffens der Blechstreifen zusätzlich erhöhen.
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Davon ausgehend wird zur Vermeidung dieser Nachteile erfindungsgemäß ein Strahlendetektor zur ortsaufgelösten Wandlung eintreffender Strahlung in elektrische Signale mit einem Strahlenwandler und mit einem in einer Strahleneinfallsrichtung vorgelagerten Kollimator vorgeschlagen, welcher senkrecht zu mindestens einer Kollimationsrichtung verlaufende Absorberstege umfasst, wobei der Strahlenwandler und die Absorberstege durch einen die Strahlung absorbierenden Kleber miteinander verklebt sind.
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Der Kleber erfüllt in der vorliegenden Erfindung zugleich zwei unterschiedliche Funktionen. Einerseits dient er zur Herstellung einer Klebverbindung zwischen dem Kollimator und dem Strahlenwandler und somit zur mechanischen Kopplung dieser beiden Komponenten. Neben dieser mechanischen Funktion übernimmt der Kleber durch seine strahlenabsorbierende Eigenschaft aber zusätzlich auch die Funktion der Verdickung, die bislang nur durch zusätzliche Maßnahmen auf Seiten des Kollimators realisiert wurde. Durch den Einsatz eines strahlenabsorbierenden Klebers werden daher auch durch Rotation oder durch elektrische Felder verursachte Schattenbewegungen der Absorberstege auf den aktiven Detektionsbereichen vermieden. Gleichzeitig wird die Gefahr eines Aufklaffens von umgeformten Blechteilen oder eines Abfallens von Blechstreifen, so wie sie bislang zur Realisierung der Verdickung zum Einsatz kamen, vollständig vermieden.
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Mit dieser Maßnahme werden Schwankungen in den erzeugten Signalen und somit Artefakte in den rekonstruierten Bildern auf sehr einfache und effektive Art vermieden. Hierdurch vereinfacht sich auch der Herstellungsprozess des Strahlendetektors. Der Prozessschritt einer bewusst erzeugten Verdickung an den Positionen der Absorberstege senkrecht zu. der Kollimationsrichtung und der Prozessschritt der mechanischen Kopplung des Kollimators an den Strahlenwandler werden nämlich nur in einem einzigen Schritt vereint.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich der Kleber und die mit ihm erzeugte Verdickung mit konventionell verfügbaren Dispensern automatisch mit sehr hoher Geschwindigkeit und mit sehr hoher Wiederholgenauigkeit auf dem Strahlenwandler aufbringen lassen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kleber in Form einer Kleberaupe auf dem Strahlenwandler ausgebildet. Derartige Kleberaupen können mittels Spritzdüsen sehr präzise aufgetragen werden. Die Öffnung der Spritzdüse kann beispielsweise aus einem geraden und einem gebogenen Abschnitt gebildet sein, wobei der gerade Abschnitt beim Aufbringen der Kleberaupe parallel zur Oberfläche des Strahlenwandlers ausgerichtet und geführt wird und die Form der Kleberaupe durch den gebogenen Teil der Düsenöffnung erzeugt wird.
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Vorzugsweise weist der Kleber Partikel aus einem Schwermetall, vorzugsweise aus Wolfram, Molybdän oder einem Schwermetallgemisch, auf. Hierdurch lässt sich die strahlenabsorbierende Eigenschaft des Klebers, insbesondere gegenüber Röntgenstrahlung, einfach und gezielt herstellen. Röntgenabsorbierende Füllstoffe in Pulverform und geeignete Klebstoffe sind darüber hinaus erheblich billiger als maßhaltige Bleche aus Schwermetall.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kleber ein Zwei-Komponentenkleber, vorzugsweise ein Epoxydkleber. Der Klebstoff wird dabei so ausgewählt, dass er einen geringen Kleberschrumpf bei gleichzeitig hoher Thixotropie besitzt. Unter Kleberschrumpf wird in diesem Zusammenhang das Verhältnis des Klebervolumens vor und nach der Aushärtung verstanden. Der Begriff Thixotropie steht für eine Abhängigkeit der Viskosität von der mechanischen Krafteinwirkung und deren Dauer. Der verwendete Klebstoff soll beim Durchtritt durch die Spritzöffnung einen geringen Widerstand leisten und nach Auftragung auf das Absorbersteg eine hohe Strukturfestigkeit haben.
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Vorzugsweise weist der Kleber senkrecht zu der Kollimationsrichtung an beiden Seiten des jeweiligen Absorberstegs eine Breite zwischen 50 μm bis 80 μm auf. Schattenbewegungen der Absorberstege, so wie sie im Betrieb eines Computertomographiegerätes bei einem Kollimator typischerweise beobachtet werden, treten in diesem Fall nur innerhalb des von dem Kleber abgedeckten Bereichs des Strahlenwandlers auf und können somit keine Signalschwankungen verursachen. Für den Herstellungsprozess bedeutet dies, dass der Kleber senkrecht zu der Kollimationsrichtung mit einer Breite zwischen 100 μm bis 160 μm aufgetragen wird und die Absorberstege mittig in den Kleber eingesetzt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kollimator ein 2D-Kollimator, welcher senkrecht zu zwei Kollimationsrichtungen verlaufende Absorberstege umfasst. Der 2D-Kollimator kann dabei durch kreuzförmiges Ineinanderstecken von Absorberplatten oder auch einstückig durch Gießen oder durch Einsatz einer Rapid Manufacturing-Technik auf Basis eines Schwermetallpulvers gebildet sein. Die bislang durch Umformung des Kollimatorblechs oder zusätzliches Aufbringen von Metall- oder Blechstreifen erzeugten Verdickungen sind in der Praxis lediglich für 1D-Kollimatoren mit vertretbarem Aufwand realisierbar. Bei einem 1D-Kollimator wird eine Vielzahl von plattenartigen Absorberstegen in Kollimationsrichtung parallel zueinander angeordnet. Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, dass sich der Kleber zur Erzeugung einer definierten Abschattung in beliebigen zweidimensionalen Strukturen auftragen lässt. Die Erfindung eignet sich daher besonders gut für Strahlendetektoren mit 2D-Kollimatoren. Ein 2D-Kollimator hat eine zellenförmige Struktur, wobei jeder Detektionsbereich typischerweise von vier Absorberwänden umschlossen wird. Für den Herstellungsprozess eines solchen Strahlendetektors bedeutet dies, dass der Kleber auf den Strahlenwandler gitterartig an Positionen zwischen den Detektionsbereichen des Strahlenwandlers aufgetragen wird.
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Der Strahlenwandler ist vorzugsweise ein direkt konvertierender Halbleiterdetektor. Eine mit Auf- und Abbau des elektrischen Feldes zur Formung der Detektionsbereiche mögliche Krafteinwirkung auf den Kleber mit Schwermetallanteil wirkt sich im Vergleich zu der bisherigen Lösung nicht negativ aus.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Strahlendetektors zur ortsaufgelösten Wandlung eintreffender Strahlung in elektrische Signale mit einem Strahlenwandler und mit einem in einer Strahleneinfallsrichtung vorgelagerten Kollimator, welcher senkrecht zu mindestens einer Kollimationsrichtung verlaufende Absorberstege umfasst, weist dabei folgende Verfahrensschritte auf:
- 1. Auftragen eines die Strahlung absorbierenden Klebers zwischen benachbart angeordnete Detektionsbereiche des Strahlenwandlers entlang zumindest einer Richtung, welche senkrecht zu einer Kollimationsrichtung verläuft, und
- 2. Verkleben des Kollimators mit dem Strahlenwandler, wobei die Absorberstege zur Herstellung einer Klebeverbindung in den Kleber eingesetzt werden.
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Der erfindungswesentliche Gedanke könnte auch folgendermaßen formuliert werden:
Es wird vorgeschlagen, zur Befestigung des Kollimators an den Strahlenwandler statt eines röntgentransparenten Klebers einen röntgenabsorbierenden Kleber zu verwenden, der derart als Kleberaupen auf das Wandlermaterial aufgebracht ist, dass die aktiven Detektionsbereiche entweder von zwei Seiten oder von allen vier Seiten mit Kleberaupen umschlossen sind. Anschließend lässt sich ein 1D- oder auch ein 2D-Kollimator auf das Wandlermaterial aufsetzen und damit verkleben und gleichzeitig einen sog. Dickfuß am Kollimator erzeugen. Die bereits in der Vergangenheit eingesetzte Montage eines 1D-Kollimators durch Aufkleben auf ein Wandlermaterial bietet den Vorteil der Anreihbarkeit von Kollimatormodulen und wäre dadurch in Kombination mit einem Dickfußkollimator wieder verwendbar.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen sind in den folgenden schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 in schematischer Darstellung ein Computertomographiegerät,
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2 in einer explosionsartigen Darstellung ein Modul des erfindungsgemäßen Strahlendetektors,
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3 in einer Schnittansicht entlang einer φ-Richtung einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Strahlendetektors mit einem Absorbersteg in einer ersten Schattenwurfsituation,
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4 den in der 3 gezeigten Ausschnitt mit einem Absorbersteg in einer zweiten Schattenwurfsituation, und
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5 den in der 3 gezeigten Ausschnitt mit einem Absorbersteg in einer dritten Schattenwurfsituation.
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In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei sich wiederholenden Elementen in einer Figur ist teilweise nur ein Element aus Gründen der Übersichtlichkeit mit einem Bezugszeichen versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht zwingend maßstabsgetreu, wobei Maßstäbe zwischen den Figuren variieren können.
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In 1 ist der prinzipielle Aufbau eines Tomographiegerätes 8, hier eines Computertomographiegerätes, gezeigt. Das Computertomographiegerät 8 umfasst eine Strahlenquelle 9 in Form einer Röntgenröhre, von deren Fokus ein Röntgenstrahlenfächer 10 ausgeht. Der Röntgenstrahlenfächer 10 durchdringt ein zu untersuchendes Objekt 11 oder einen Patienten und trifft auf einen Strahlendetektor 1, hier auf einen Röntgendetektor, auf.
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Die Strahlenquelle 9 und der Strahlendetektor 1 sind einander gegenüberliegend an einer Gantry (hier nicht gezeigt) des Computertomographiegerätes 8 angeordnet, welche Gantry in eine φ-Richtung um eine Systemachse z (= Patientenachse) des Computertomographiegerätes 8 drehbar ist. Die φ-Richtung stellt also die Umfangsrichtung der Gantry und die z-Richtung die Längsrichtung des zu untersuchenden Objekts 11 dar.
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Im Betrieb des Computertomographiegerätes 8 drehen sich die an der Gantry angeordnete Strahlenquelle 9 und der Strahlendetektor 1 um das Objekt 11, wobei aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen Röntgenaufnahmen von dem Objekt 11 gewonnen werden. Pro Röntgenprojektion trifft auf den Strahlendetektor 1 durch das Objekt 11 hindurch-getretene und dadurch geschwächte Röntgenstrahlung auf. Dabei erzeugt der Strahlenwandler 2 Signale, welche der Intensität der aufgetroffenen Röntgenstrahlung entsprechen. Aus den Signalen berechnet anschließend eine Auswerteeinheit 12 in einer an sich bekannten Weise ein oder mehrere zwei- oder dreidimensionale Bilder des Objekts 11, welche auf einer Anzeigeeinheit 13 darstellbar sind.
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Der Strahlenwandler 2 weist zur ortsaufgelösten Erfassung der Röntgenstrahlung einzelne Detektorelemente 14 auf, welche matrixartig angeordnet und zu Modulen 17 zusammenfasst sind. Das Strahlenwandlermaterial ist eine CdTe-, CdZnTe-, CdZnTSe-, oder eine CdMnTeSe-Halbleitermaterialverbindung. Genauer gesagt beispielsweise ein CdxZn1-xTeySe1-y oder ein CdxMn1-xTeySe1-y-System mit (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1). Es weist an dessen Ober- und Unterseite in den 3 bis 5 gezeigte Elektroden 15, 16 zur Erzeugung eines elektrischen Feldes auf. Zumindest eine Elektrode 15, 16 ist zur Formung der aktiven Detektionsbereiche 7 matrixartig strukturiert. In dem vorliegenden Beispiel sind auf der Oberseite eine strukturierte Pixelelektrode 15 und an der Unterseite eine flächige Gegenelektrode 16 angebracht. Das elektrische Feld wird durch Anlegen einer Hochspannung erzeugt. Ebenso könnte aber auch eine indirekt konvertierende Wandlerschicht mit einem Szintillatorarray und mit einem nachgeschalteten Photodiodenarray zum Einsatz kommen.
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Die von dem Fokus der Strahlenquelle 9 ausgehende Primärstrahlung wird u. a. in dem Objekt 11 in unterschiedliche Raumrichtungen gestreut. Diese sogenannte Sekundärstrahlung erzeugt in den Detektorelementen 14 Signale, die sich von den für die Bildrekonstruktion benötigten Signalen einer Primärstrahlung nicht unterscheiden lassen. Die Sekundärstrahlung würde daher ohne weitere Maßnahme zu Fehlinterpretationen der detektierten Strahlung und somit zu einer erheblichen Verschlechterung der mittels des Computertomographiegerätes 8 gewonnenen Bilder führen.
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Um den Einfluss der Sekundärstrahlung einzuschränken, wird mit Hilfe von Kollimatoren 4 im Wesentlichen nur der von dem Fokus ausgehende Anteil der Röntgenstrahlung, also der Primärstrahlungsanteil, ungehindert auf den Strahlenwandler durchgelassen, während die Sekundärstrahlung im Idealfall vollständig absorbiert wird. Bei diesem konkreten Ausführungsbeispiel handelt es sich um 2D-Kollimatoren 4, die mittels eines röntgenstrahlenabsorbierenden Klebers 6 auf dem jeweiligen Modul 17 des Strahlenwandlers 2 fixiert sind. Die 2 zeigt in einer explosionsartigen Darstellung ein Modul 17 des erfindungsgemäßen Strahlendetektors 2. Auf dem Modul des Strahlenwandlers 2 sind im schachbrettartigen Muster Kleberaupen des röntgenstrahlenabsorbierenden Klebers 6 aufgetragen. Bei dem Kleber 6 handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel um einen Epoxydkleber, der mit einen Schwermetallpulver, in diesem Fall Wolframpulver, versetzt ist. Die Kleberaupen haben senkrecht zu der Strahleneinfallsrichtung 3 eine Breite von 160 μm. Sie sind auf dem Modul 17 des Strahlenwandlers 2 so positioniert, dass die Absorberstege 5 des Kollimators 4 beim Aufsetzen auf den Strahlenwandler 2 mittig in die Kleberaupe eintauchen. Der Kleber 6 erstreckt sich senkrecht zu dem jeweiligen Absorbersteg 5 dann in einer Größenordnung von 80 μm in den jeweiligen Detektionsbereich 7 hinein, so dass ein Schatten der Absorberstege 5 nur auf die Kleberaupe im Betrieb des Computertomographiegerätes 8 fällt. Der gezeigte 2D-Kollimator ist einstückig aus Molybdän mittels eines selektiven Laserschmelzverfahrens hergestellt. Er weist zur Reduktion von Streustrahlung in der φ- und in der z-Richtung sich überkreuzende Absorberstege 5 auf, so dass für jedes Detektorelement 14 ein Strahlungskanal 18 gebildet wird.
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Es können selbstverständlich andere Kleber 6 und/oder Breiten der aufgetragenen Kleberaupe zum Einsatz kommen. Entscheidend ist lediglich, dass der Kleber 6 den Strahlenwandler 2 von der Röntgenstrahlung in einem kleinstmöglichen definierten Bereich abschattet, so dass gerade keine Schattenbewegungen auf den aktiven Detektionsbereich 7 des jeweiligen Detektorelements 14 treffen. Je nach Positionier- und Herstellgenauigkeit sowie in Abhängigkeit der bei Betrieb zu erwarteten Verformungen der Absorberstege 5 aufgrund einer Krafteinwirkung durch Rotation oder durch Feldwirkung können Breiten in einem Bereich von beispielsweise 50 μm bis 80 μm senkrecht zu dem jeweiligen Absorbersteg 5 auftreten. Je nach Konfiguration kann als Kollimator 4 auch ein 1D-Kollimator eingesetzt werden.
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Die 3 bis 5 zeigen in einer Schnittansicht entlang einer φ-Richtung einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Strahlendetektors 1 mit einem Absorbersteg 5 in drei verschiedenen Schattenwurfsituationen. Eingezeichnet sind ebenfalls jeweils Randstrahlen 19 einer von einem Fokus 20 der Strahlenquelle 9 ausgehenden Strahlung, die den Bereich kennzeichnen, in dem ein durch die Verdickung definierter Schatten der Röntgenstrahlung auf dem Strahlenwandler 2 erzeugt wird. Der Strahlenwandler 2 ist aus matrixartig nebeneinander angeordneten Detektionsbereichen 7 aufgebaut, wobei jeweils zwei benachbarte Detektionsbereiche 7 zu sehen sind. Die beiden Situationen in den 3 und 5 zeigen einen Ausschlag der Absorberstege 5, so wie er durch Rotationsbewegung oder Wölbung vorliegen kann. In beiden Fällen liegt ein durch den Absorbersteg 5 verursachter Schatten innerhalb des Klebers 6, so dass keine Schattenbewegungen auf dem aktiven Detektionsbereich 7 und somit Signalschwankungen entstehen können. Die 4 zeigt im Gegensatz dazu den Idealfall einer exakt mittig angeordneten Absorberfläche des Absorberstegs 5.
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Zusammenfassend kann gesagt werden:
Die Erfindung betrifft einen Strahlendetektor 1 zur ortsaufgelösten Wandlung eintreffender Strahlung in elektrische Signale mit einem Strahlenwandler 2 und mit einem in einer Strahleneinfallsrichtung 3 vorgelagerten Kollimator 4, welcher senkrecht zu mindestens einer Kollimationsrichtung φ, z verlaufende Absorberstege 5 umfasst, wobei der Strahlenwandler 2 und die Absorberstege 5 durch einen die Strahlung absorbierenden Kleber 6 miteinander verklebt sind. Schwankungen in den Signalen, wie sie durch Bewegungen des durch die Absorberstege 5 hervorgerufenen Schattens auf einem aktiven Detektionsbereich 7 des Strahlenwandlers 2 entstehen können, werden mittels einer durch den Kleber 6 bewusst geschaffenen Abschattung des Strahlenwandlers 2 vermieden. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Strahlendetektors 1. Der strahlenabsorbierende Kleber 6 lässt sich in beliebigen Strukturen auf den Strahlenwandler 2 auftragen, so dass sich dieses Verfahren insbesondere für den Einsatz von 2D-Kollimatoren eignet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008061486 A1 [0006, 0009]
