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Die
Erfindung betrifft einen Röntgen-Monochromator
zur Verwendung bei einer Röntgeneinrichtung,
welche eine Röntgenstrahlquelle
aufweist, mit einem Kristall zur spektralen Einengung eines von der
Röntgenstrahlquelle
erzeugten Röntgenstrahls, und
mit einer Positioniereinrichtung, durch die der Kristall derart
verstellbar ist, dass dadurch die spektrale Zusammensetzung der
Röntgenstrahlung
veränderbar
ist. Die Erfindung betrifft außerdem
eine Röntgeneinrichtung
mit einem solchen Röntgen-Monochromator.
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Röntgenstrahlung
wird in der medizinischen und technischen Diagnostik zur Durchleuchtung
zu untersuchender Körper
verwendet. Die Qualität
dadurch erzeugbarer Bilder hängt
von der Durchleuchtungsdosis und vom Energiespektrum der Röntgenstrahlung
ab. Um eine bestimmte minimale Bildqualität zu erreichen, muss notwendigerweise
eine bestimmte minimale Strahlungsdosis aufgebracht werden, wobei
die minimale Strahlungsdosis wiederum von der spektralen Energieverteilung
im Röntgenstrahl
abhängt.
Je nach dem zu untersuchenden Körper
oder Gegenstand gibt es außerdem
immer eine optimale Röntgenstrahlungsenergie,
also Wellenlänge
der Röntgenstrahlung,
bei der eine maximale Kontrastauflösbarkeit mit gleichzeitig minimierter
Strahlungsdosis erzielt werden kann. Um also eine Mindest-Bildqualität bei gleichzeitig
minimierter Strahlungsdosis zu erreichen, muss Röntgenstrahlung mit einem geeigneten
Energiespektrum verwendet werden.
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Die
spektrale Energieverteilung des Röntgenstrahls kann jedoch auf
Seiten der Röntgenstrahlquelle
nur in begrenztem Maße
beeinflusst werden. Zum Beispiel enthält das Energiespektrum einer
herkömmlichen
Röntgenröhre immer
Wellenlängenanteile
abseits der für
Strahlungsdosis und Kontrastauflösbarkeit
optimalen Wellenlänge.
Das Energiespektrum einer Röntgenröhre wird
zum einen durch die Wahl des Anodenmaterials sowie durch den Einsatz
von Röntgenabsorptionsfiltern
beeinflusst. Zum anderen hängt
es maßgeblich
von der Röntgenspannung
ab, mit der Elektronen innerhalb der Röntgenröhre von der Kathode auf die
Anode beschleunigt werden. Die Röntgenspannung
gibt dabei die Obergrenze des Energiespektrums vor.
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Veränderungen
der Röntgenspannung
wirken sich nicht nur auf das Energiespektrum, sondern auch auf
die Strahlungsdosis aus, da mit abnehmender Röntgenspannung der Röhrenstrom,
also der Elektronenfluss innerhalb der Röntgenröhre, geringer wird. Um die
Verringerung der Strahlungsdosis bei abnehmender Röntgenspannung
auszugleichen, muss deswegen der Röhrenstrom erhöht werden. Der
Erhöhung
des Röhrenstroms
sind jedoch durch den so genannten Blooming-Effekt Grenzen gesetzt, bei
dem als Folge niedriger Röntgenspannung
und hoher Röhrenströme eine
Vergrößerung des
Brennflecks des Elektronenstrahls auf der Anode der Röntgenröhre auftritt.
Der Blooming-Effekt beeinflusst die Eigenschaften des erzeugten
Röntgenstrahls
nachteilig.
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Durch
geeignete Kombinationen von Anodenmaterial, Röntgenabsorptions-Filter und
Röhrenspannung
wird bislang in Anpassung an die jeweilige Anwendung ein möglichst
gut geeignetes Energiespektrum erzielt, das aber zwangsläufig nur
einen Kompromiss zwischen den verschiedenen Parametern bildet.
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Aus
der
EP 0 924 967 A2 ist
eine Röntgeneinrichtung
mit einem Röntgen-Monochromator
auf Basis eines so genannten Mosaikkristalls bekannt. Der Mosaikkristall
ist so im Strahlengang angeordnet, dass der Röntgenstrahl der Röntgenröhre durch ihn
reflektiert wird. Unter Zugrundelegung der Bragg'schen Beziehung für die Brechung von Röntgenstrahlung
ergibt sich daraus für
eine bestimmte Reflexionsrichtung eine bestimmte spektral eingeengte,
also quasi-monochromatisierte, Röntgenstrahlung.
Um Röntgenstrahlung
verschiedener Wellenlängen
verfügbar
zu machen wird vorgeschlagen, mehrere Mosaikkristalle zur Realisierung
unterschiedlicher Bragg'scher
Winkel vorzusehen. Die Anordnung mit mehreren Mosaikkristallen und
jeweils zugehöri gen
Blenden bedingt zum einen eine Vielzahl von Bauteilen und ist daher
aufwändig,
zum anderen bringt sie den Nachteil mit sich, dass für die Röntgenstrahlen
unterschiedliche Strahlengänge vorgegeben
sind, die jeweils eigens auf ein zu untersuchendes Ziel einzurichten
sind.
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Die
Entgegenhaltung
DE
41 27 778 A1 offenbart eine Röntgen- oder Neutronenstrahl-Einrichtung, die
zur Analyse von glatten Oberflächen
oder Dünnschichten
einsetzbar ist. Für
derartige Analysezwecke soll die diskrete Wellenlänge der
Strahlung sehr exakt einstellbar sein.
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In
der
DE 689 16 168
T2 ist eine Vorrichtung zur Oberflächenanalyse unter Verwendung
elektromagnetischer Strahlung beschrieben. Auch hier kommt es vor
allem auf die sehr exakte Einstellung der diskreten Wellenlänge an,
die Erzeugung eines Wellenlängen-Spektrums
ist nicht beabsichtigt. Durch die bekannte Vorrichtung können Tiefenprofile von
Oberflächenelementen
mit hoher Genauigkeit erstellt werden. Bei der offenbarten Photoelektronen-Spektroskopie
wird die Energiedifferenz emittierter Elektronen gegen das einfallende
Licht gemessen.
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Die
US 313 H1 , die
US 4,398,823 A sowie die
DE 199 45 773 A1 und
die
DE 196 06 913
C1 offenbaren jeweils ebenfalls Einrichtungen zur wissenschaftlichen
oder technischen Analyse, bei denen Strahlungen mit diskreten Wellenlängen mit
hoher Auflösung
und Präzision
einstellbar sein sollen.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Röntgen-Monochromator für eine Röntgeneinrichtung anzugeben,
der es ermöglicht,
einen Röntgenstrahl
der Röntgeneinrichtung
anhand eines Reflexions-Kristalls variabel spektral einzuengen,
und der gleichzeitig unaufwändig
im Aufbau und in der Handhabung ist.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch einen Röntgen-Monochromator gemäß Patentanspruch
1.
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Der
Röntgen-Monochromator
gemäß Anspruch
1 dient zur Verwendung bei einer Röntgeneinrichtung, welche eine
Röntgenstrahlquelle
aufweist, mit einem Kristall zur spektralen Einengung eines von
der Röntgenstrahlquelle
erzeugten Röntgenstrahls,
und mit einer Positioniereinrichtung, durch die der Kristall derart
verstellbar ist, dass dadurch die spektrale Zusammensetzung der
Röntgenstrahlung veränderbar
ist. Erfindungsgemäß umfasst
der Röntgen-Monochromator
eine Steuerungseinrichtung, durch die die Positioniereinrichtung
automatisch in Abhängigkeit
von einem vorgebbaren Faktor zwischen dem Maximalwert des Energie-Spektrums
des Röntgenstrahls
und dem Maximalwert des Energie-Spektrums der spektral eingeengten
Röntgenstrahlung
steuerbar ist.
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Ein
Grundgedanke der Erfindung besteht darin, einen Röntgen-Monochromator für eine Röntgeneinrichtung,
die eine Röntgenstrahlquelle
aufweist, anzugeben, der einen Kristall zur spektralen Einengung
des von der Röntgenstrahlquelle
erzeugten Röntgenstrahls
aufweist, wobei der Kristall gemäß der Erfindung
durch eine Positioniereinrichtung derart verstellbar ist, dass dadurch
das Energiespektrum der spektral eingeengten Röntgenstrahlung veränderbar
ist. Durch die Verstellbarkeit ergibt sich in einfacher Art und
Weise die Möglichkeit,
das Energiespektrum der spektral eingeengten Röntgenstrahlung an die Anforderungen
für das
jeweils zu erzeugende Bild anzupassen, ohne dazu Röntgenspannung
und Röhrenstrom
auf nicht optimale Werte einstellen zu müssen. Zum Beispiel kann so
der Blooming-Effekt, der bei niedrigen Röntgenspannungen und hohen Röhrenströmen auftritt,
vermieden werden, oder die Röntgenröhre immer
mit einer für
den Wirkungsgrad günstigen
Röntgenspannung
betrieben werden. Gleichzeitig ermöglicht die Verstellbarkeit
des Kristalls die variable Anpassung des Energiespektrums an unterschiedliche
Anforderungen, ohne Änderungen
an der Röntgenstrahlquelle,
z.B. am Anoden-Material, vornehmen zu müssen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kristall
derart verstellbar, dass der Winkel zwischen dem Röntgenstrahl
der Röntgenstrahlquelle
und dem Kristall veränderbar
ist. Aufgrund der Bragg'schen
Beziehung ändert
sich in Abhängigkeit
von dieser Änderung
des Reflexionswinkels das Energiespektrum der spektral eingeengten Röntgenstrahlung.
Daher stellt die Veränderlichkeit des
Winkels eine einfach und unaufwändig
zu realisierende Möglichkeit
dar, Röntgenstrahlung
mit variablen Energiespektren zu erzeugen. Bei größeren Veränderungen
des Winkels, die z.B. durch Kippen des Kristalls bewirkt werden
können,
ergeben sich Änderungen
des gesamten Strahlengangs. Solche Änderungen können jedoch ohne weiteres,
z.B. durch gleichzeitiges Kippen der Röntgenstrahlquelle, kompensiert
werden. Das Kippen des Kristalls gleichzeitig mit der Röntgenstrahlquelle
erlaubt auf einfache Weise eine kontinuierliche Variation des Energiespektrums
der Röntgenstrahlung
bei gleichbleibendem Strahlengang.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der
Kristall derart verstellbar, dass er aus dem Röntgenstrahl der Röntgenstrahlquelle heraus-
und hereinfahrbar ist. Durch das Herausfahren wird die Bragg'sche Reflexion des
Röntgenstrahls
verhindert und es stellt sich das ursprünglich belassene Energiespektrum
der Röntgenquelle
ein. Das Herausfahren des Kristalls ermöglicht es in einfacher Art
und Weise, sowohl spektral eingeengte als auch spektral ursprünglich belassene
Röntgenstrahlung
wahlweise zu erzeugen. Gegebenenfalls muss auch beim Herausfahren
des Kristalls Änderungen des
gesamten Strahlengangs Rechnung getragen werden, indem z.B. die
Röntgenstrahlquelle
gekippt wird, was jedoch ohne weiteres zu realisieren ist.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der
Kristall automatisch so verstellbar, dass sich ein Maximalwert des
Energiespektrums der spektral eingeengten Röntgenstrahlung zwischen dem
0,34-fachen und dem 0,8-fachen des Maximalwerts des ursprünglichen
Energiespektrums der Röntgenstrahlquelle
einstellt. Der gegenüber
der spektral eingeengten Röntgenstrahlung
jeweils höhere
ursprüngliche
Energieinhalt wird durch eine erhöhte Röntgenspannung erzeugt, wodurch
der Blooming-Effekt reduziert wird. Gleichzeitig wird durch Einhalten
eines minimalen Faktors von etwa 0,34 der Einfluss von Reflexen
höherer
Ordnung im Energiespektrum der spektral eingeengten Röntgenstrahlung
minimiert. Die Reflexe höherer
Ordnung liegen beim zweifachen, dreifachen, vierfachen etc. des
Maximalwertes der ursprünglichen
Röntgenstrahlung. Durch
den angegebenen Bereich wird ausgeschlossen, dass Reflexe ab der
3. Ordnung in der spektral eingeengten Röntgenstrahlung enthalten sein
können.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand einer Figur näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 Röntgeneinrichtung
mit Röntgen-Monochromator
gemäß der Erfindung.
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In 1 ist
eine Röntgeneinrichtung 3 mit
einem Röntgen-Monochromator 1 gemäß der Erfindung
dargestellt. Der Röntgen-Monochromator 1 besteht
aus einer Zusatzeinrichtung, die modular an die Röntgenstrahlquelle 5 angekoppelt
ist, er kann jedoch genauso gut als integraler Bestandteil davon ausgeführt sein.
weitere Bestandteile des Röntgenstrahlers,
wie z.B. eine Tiefenblende, sind für die Erläuterung der Erfindung unwesentlich
und daher nicht dargestellt.
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Die
Röntgeneinrichtung 3 erzeugt
spektral eingeengte Röntgenstrahlung 11 zur
Durchleuchtung eines Patienten 29, der auf einem Patientenlagerungstisch 27 liegt.
Je nach Art der zu erzeugenden Aufnahme kann der Strahlengang der
Röntgenstrahlung 11 jedoch
beliebige Orientierungen annehmen, indem die Röntgenstrahlquelle 5 durch
das Deckenstativ 25 verfahren und gedreht wird. Dadurch kann
auch die Untersuchung eines z.B. stehenden Patienten durchgeführt werden,
wobei der Röntgen- Monochromator 1 jedoch
in gleichbleibender Art und Weise eingesetzt wird.
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Die
Erzeugung von Röntgenspannung
und Röhrenstrom
zum Betrieb der Röntgenstrahlquelle 5 erfolgt
durch einen Röntgengenerator 19,
der mit der Röntgenstrahlquelle 5 über eine
elektrische Leitung 23 verbunden ist. Die Steuerung des
Röntgengenerators 19 erfolgt
durch eine Steuerungseinrichtung 17, die mit dem Röntgengenerator 19 durch
eine Steuerleitung 21 verbunden ist. Durch die Steuerungseinrichtung 17 ist
es daher möglich,
sämtliche Parameter
eines aufzunehmenden Röntgenbildes vorzugeben.
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Kernstück des Röntgen-Monochromators
1 ist
ein Kristall
7, an dem der Röntgenstrahl
9 reflektiert
wird. Durch die Reflexion am Kristall
7 entsteht spektral
eingeengte Röntgenstrahlung
11,
deren Energiespektrum vom Winkel der Reflexion abhängig ist.
Der Maximalwert des Energiespektrums der spektral eingeengten Röntgenstrahlung
11 ergibt sich
aus der Bragg'schen
Beziehung als:
wobei Θ den Winkel zwischen Röntgenstrahl
und Kristall bezeichnet, wobei k eine natürliche Zahl ist und die Ordnung
der Reflexion bezeichnet, wobei λ die
Wellenlänge
des Maximalwertes des Energie-Spektrums der spektral eingeengten
Röntgenstrahlung
11 bezeichnet,
und wobei a eine Eigenschaft des Kristallgitters des Kristalls
7 bezeichnet.
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Die
Bragg'sche Reflexion
von Röntgenstrahlung
an Kristallen erzeugt Röntgenstrahlung
mit je einem relativ schmalen Peak im Energiespektrum für jede Reflexionsordnung
k. Während
ein derartiges schmales Energiespektrum für viele Anwendungen von Vorteil
sein mag, bringt es jedoch das Problem einer relativ geringen Strahlungsdosis
mit sich. Eine Verbreiterung des Energiespektrums und damit ein Verbreitern
von dessen Peak im Bereich des Maximalwerts wird daher in Kauf genommen,
um eine entsprechend erhöhte
Strahlungsdosis zu erreichen. Aus diesem Grund wird für medizinische
Röntgeneinrichtungen
als Kristall 7 vorzugsweise ein Mosaikkristall verwendet.
Bevorzugt wird ein Mosaikkristall aus Atomlagen von hochorientiertem
pyrolytischem Graphit (HOPG) verwendet. Die Raumrichtungen der Kristallgitter
variieren vorzugsweise um etwa 1°.
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Mosaikkristalle
erzeugen aufgrund der unterschiedlichen Gitterausrichtungen ihrer
Kristallpartikel, die in den Faktor a der vorangehend angeführten Bragg'schen Beziehung eingehen,
ein geringfügig verbreitertes
Energiespektrum. Spektral eingeengte Röntgenstrahlung mit einem derart
verbreiterten Peak erreicht die in der medizinischen Diagnostik
erforderlichen Strahlungsdosen.
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Die
Veränderung
des Energiespektrums der spektral eingeengten Röntgenstrahlung 11 kann durch Änderung
des Einfallwinkels Θ des
Röntgenstrahls 9 auf
den Kristall 7 erfolgen. Zu diesem Zweck kann der Kristall 7 durch
eine Positionier-Einrichtung mit einem Kipp-Mittel 13 gekippt
werden. Durch das Kippen ändert
sich jedoch nicht nur der Einfallswinkel Θ, sondern auch der Reflexionswinkel.
Dadurch ändert
sich der Strahlengang der spektral eingeengten Röntgenstrahlung 11,
so dass sich deren Fokus verschieben kann. Während dieser Effekt bei kleinen Änderungen
des Winkels Θ nur
eine untergeordnete Rolle spielt, kann er bei größeren Änderungen dazu führen, dass
der Fokus nicht mehr in der anvisierten, zu untersuchenden Region
des nur schematisch angedeuteten Patienten 29 liegt. Das
bedeutet, dass nach größeren Änderungen
des Energiespektrums durch Kippen des Kristalls 7 die zu
untersuchende Region erneut anvisiert werden müsste.
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Um
dies zu vermeiden, kann gleichzeitig mit dem Kippen des Kristalls 7 auch
die Röntgenstrahlquelle 5 oder
die gesamte Anordnung aus Röntgenstrahlquelle 5 und
Röntgen-Monochromator 1 derart gekippt
werden, dass die Veränderung
des Strahlengangs kompensiert wird. Da die Röntgenstrahlquelle 5 in
aller Regel ohnehin in alle Raumrichtungen voll beweglich angeordnet
ist, um alle erdenklichen Körperregionen
des Patienten 29 anvisieren zu können, muss zur Kompensation
der Kippbewegung des Kristalls 7 lediglich eine darauf
abgestimmte Kippbewegung der Röntgenstrahlquelle 5 erfolgen.
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Da
der Kristall 7 und die Röntgenstrahlquelle 5 nur
in einer Ebene zueinander beweglich sein müssen, um den Winkel Θ zu beeinflussen,
ergeben sich höchst
einfache Winkelverhältnisse.
Die einfachen Winkelverhältnisse
gestattet es, die Kompensation der Kippbewegung des Kristalls 7 entweder über eine unabhängige Ansteuerung
der Kippbewegung der Röntgenstrahlquelle 5 umzusetzen,
oder aber eine Mechanik zur gegenseitigen Kopplung der Kippbewegungen
von Kristall 7 und Röntgenstrahlquelle 5 vorzusehen.
Die Umsetzung derartiger Möglichkeiten erfordert
keine erfinderischen Maßnahmen.
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Die
Beweglichkeit der Röntgenstrahlquelle 5 in
allen Raumrichtungen kann auf herkömmliche Art und Weise realisiert
werden. Der Kristall 7 kann durch ein Kipp-Mittel 13 so
gekippt werden, dass sich der Einfallswinkel Θ der Röntgenstrahlung 9 ändert. In
der in 1 gewählten
Darstellung erfolgt die Kippbewegung des Kristalls 7 in
einer in der Zeichnungsebene verlaufenden Ebene. Aufgrund der festen
räumlichen
Anordnung von Röntgenstrahlquelle 5 und
Röntgen-Monochromator 1 kann
der Winkel Θ ausschließlich durch
Kippen des Kristalls 7 geändert werden. In einer dazu
alternativen Variante könnte
jedoch der Kristall 7 im Röntgen-Monochromator 1 räumlich fest
angeordnet und die Röntgenstrahlquelle 5 relativ
zum Röntgen-Monochromator 1 kippbar sein.
Wie vorangehend beschrieben, könnte
eine weitere Variante darin bestehen, den Kristall 7 und die
Röntgenstrahlquelle 5 immer
gleichzeitig derart zu kippen, dass der Strahlengang der spektral
eingeengten Röntgenstrahlung 11 raumfest
belassen und damit der Fokus des Strahlengangs nicht verschoben wird.
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Eine
weitere Möglichkeit
zum Verstellen des Kristalls 7 besteht darin, dass er durch
eine Positionier-Einrichtung mit einem Herausfahr-Mittel 15 vollständig aus
dem Röntgenstrahl 9 heraus-
oder in ihn hineinzufahren. Dadurch ändert sich der Einfluss des Kristalls 7 dahingehend,
dass die Bragg'sche
Reflexion des Röntgenstrahls 9 abgestellt
werden kann. Der Röntgenstrahl 9 wird
dann in seinem durch die Röntgenstrahlquelle 5 und
deren Betriebsparameter vorgegebenen ursprünglichen Energiespektrum belassen.
Die Möglichkeit
zum Herausfahren des Kristalls 7 erlaubt es, in Anpassung
an das zu erzeugende Bild wahlweise entweder mit spektral eingeengter oder
mit ursprünglich
belassener Röntgenstrahlung zu
arbeiten. Durch das Herausfahren bzw. Hereinfahren des Kristalls 7 in
den Röntgenstrahl 9 wird
außerdem
der gesamte Strahlengang verändert,
was in der oben beschriebenen Weise kompensiert werden kann.
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In
der Steuerungseinrichtung 17 erfolgt die Einstellung der
für das
Energiespektrum der spektral eingeengten Röntgenstrahlung 11 maßgeblichen
Parameter. Diese sind neben der Röntgenspannung und dem Röntgenstrom
gemäß der Erfindung
insbesondere der Kippwinkel des Kristalls 7 und die Positionierung
im oder außerhalb
des Röntgenstrahls 9. Über die
Leitung 23 werden die Signale der Steuereinrichtung 17 zur
Steuerung der Bewegung des Deckenstativs 25 sowie zum Verstellen
des Kristalls 7 und gegebenenfalls auch der Röntgenstrahlquelle 5 übertragen.
Die Steuereinrichtung 17 kann dazu die Positioniereinrichtung,
also das Kipp-Mittel 13 und das Herausfahr-Mittel 15,
steuern. Dadurch kann die Steuereinrichtung 17 auch die
Kippbewegung der Röntgenstrahlquelle 5 mit
der Kippbewegung des Kristalls 7 in der oben beschriebenen
Weise so koordinieren, dass der Strahlengang der Röntgenstrahlung 11 ortsfest
gehalten und deren Fokus nicht verschoben wird.
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Bei
der Wahl des Einfallwinkels Θ des
Röntgenstrahls 9 auf
den Kristall 7 wird von einer möglichst hohen Röntgenspannung
ausgegangen, da der Wirkungsgrad einer als Röntgenstrahlquelle 5 zu
verwendenden Röntgenröhre mit
dem Quadrat der Rönt genspannung
zunimmt. Die erfindungsgemäße Ausnutzung
der Bragg'schen
Reflexion ermöglicht
es daher insbesondere, Röntgenstrahlung
verhältnismäßig niedriger
Energien bei gleichwohl hohem Wirkungsgrad der Röntgenstrahlquelle 5 zu
erzeugen. Außerdem
kann durch die verhältnismäßig hohe Röntgenspannung
der Blooming-Effekt, der zur Vergrößerung des Brennflecks führt, verringert
werden. Um diese mit einer erhöhten
Röntgenspannung
einhergehenden vorteilhaften Effekte nutzen zu können, wird der Winkel Θ so eingestellt,
dass der Maximalwert des Energiespektrums der monochromatisierten Röntgenstrahlung 11 nicht
mehr als das 0,8-fache des Maximalwerts des Energiespektrums des
Röntgenstrahls 9 beträgt.
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Bei
der Bragg'schen
Reflexion treten neben dem Maximalwert des Energiespektrums im reflektierten
Röntgenstrahl
außerdem
Maxima höherer Ordnung
auf, was sich im Faktor k in der oben angegebenen Bragg'schen Beziehung niederschlägt. Um den
Einfluss der Brechungen höherer
Ordnung im reflektierten Röntgenstrahl
gering zu halten, wird der Maximalwert des Energiespektrums der
monochromatisierten Röntgenstrahlung 11 nicht
geringer als das 0,34-fache des Maximalwerts des Energiespektrums
des Röntgenstrahls 9 gewählt. Dadurch
wird insbesondere gewährleistet,
dass Brechungen ab der 3. Ordnung nicht in die monochromatisierte
Röntgenstrahlung 11 eingehen.
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Die
Einhaltung der beschriebenen Ober- und Untergrenze kann durch die
Steuerungseinrichtung 17 automatisch gewährleistet
werden. Darüber
hinaus kann die Steuerungseinrichtung 17 den Winkel Θ automatisch
so einstellen, dass nach Vorgabe einer Röntgenspannung oder eines Maximalwerts
für das Energiespektrum
der spektral eingeengten Röntgenstrahlung 11 oder
eines Faktors zwischen den Maximalwerten des Energiespektrums des
Röntgenstrahls 9 und
der spektral eingeengten Röntgenstrahlung 11 ein
Betrieb der Röntgeneinrichtung
mit optimalem Wirkungsgrad, möglichst
geringem Blooming-Effekt oder unter Optimierung weiterer Kenngrößen erfolgt.
Dadurch wird die Ansteuerung des Röntgen-Monochromators 1 und
der Röntgenstrahlquelle 5 unter
Ausnutzung der sich daraus ergebenden Vorteile weitestgehend automatisiert
und erfordert keinerlei besondere Eingaben durch eine Bedienperson.
Außerdem
kann die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von dem zu erzeugenden
Bild den Kristall 7 automatisch aus dem Röntgenstrahl 9 heraus- oder hereinfahren.
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Aufgrund
der optischen Gesetze der Reflexion kann die Erfindung insbesondere
in Anwendungen, die einen Fächerstrahl
verwenden, z.B. Zeilenscanner in CT-Geräten, und in Anwendungen, die
einen Bereich scannen, z.B. Angiographie der Extremitäten, vorteilhaft
eingesetzt werden.
