DE112015007248T5

DE112015007248T5 - Detektoranordnung für strahlungsbildgebungsverfahren

Info

Publication number: DE112015007248T5
Application number: DE112015007248.9T
Authority: DE
Inventors: Ruvin Deych; Martin Choquette; Christopher David Tibbetts
Original assignee: Analogic Corp
Current assignee: Analogic Corp
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2018-10-04
Also published as: US10761219B2; WO2017116392A1; US20180356538A1

Abstract

Es wird eine Doppelenergie-Detektoranordnung (106) für ein Strahlungssystem bereitgestellt. Die Doppelenergie-Detektoranordnung (106) schließt eine Leiterplattenanordnung (200) mit einer ersten Seite (204) und einer zweiten Seite (206) ein. Eine erste Umwandlungskompaktbaugruppe (210) ist mit der ersten Seite (204) der Leiterplattenanordnung (200) gekoppelt und hat eine erste effektive Photonenenergie. Eine zweite Umwandlungskompaktbaugruppe (220) ist mit der zweiten Seite (206) der Leiterplattenanordnung (200) gekoppelt und hat eine von der ersten effektiven Photonenenergie verschiedene zweite effektive Photonenenergie. Ein Strahlungsfilterungsmaterial (230) ist in der Leiterplattenanordnung (200) zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe (210) und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe (220) angeordnet. Das Strahlungsfilterungsmaterial (230) schwächt mindestens einige der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen ab.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Anmeldung betrifft das Messen von Strahlungsabschwächung durch ein strahlungsexponiertes Objekt. Sie findet insbesondere auf dem Gebiet der computertomografischen (CT) Bildgebung Anwendung, die zum Beispiel bei medizinischen, sicherheitstechnischen und/oder industriellen Anwendungen eingesetzt wird. Sie betrifft allerdings auch andere Strahlungsbildgebungsverfahren, wobei das Umwandeln von Strahlungsenergie in elektrische Signale geeignet sein kann, wie bei der Bild- und/oder Objekterkennung.
Heutzutage sind CT und andere Bildgebungsverfahren (z. B. Mammografie, digitale Radiografie etc.) dazu geeignet, Informationen oder Bilder von inneren Merkmale eines Objekts unter Prüfung bereitzustellen. Im Allgemeinen wird das Objekt polychromatischer Strahlung ausgesetzt, die Photonen umfasst (wie z. B. Röntgenstrahlen, Gammastrahlen etc.), und auf Basis der durch die inneren Merkmale des Objekts absorbierten und/oder abgeschwächten Strahlung oder vielmehr durch die Anzahl von Strahlungsphotonen, die das Objekt zu passieren vermögen, werden ein oder mehrere Bilder gebildet. Im Allgemeinen absorbieren und/oder schwächen hochdichte Merkmale des Objekts mehr Strahlung als weniger dichte Merkmale, und so tritt ein Merkmal mit einer höheren Dichte, wie ein Knochen oder Metall, zum Beispiel zu Tage, wenn es von weniger dichten Merkmalen, wie Muskel oder Bekleidung, umgeben ist.
Die Detektoranordnung umfasst typischerweise eine Vielzahl von Detektorzellen, die jeweils zur Umwandlung von nachgewiesener Strahlung in elektrische Signale konfiguriert sind. Auf Basis der Anzahl von durch die jeweiligen Detektorzellen nachgewiesen Strahlungsphotonen und/oder der durch die jeweiligen Detektorzellen zwischen Abtastungen erzeugten elektrischen Ladung können Bilder rekonstruiert werden, die auf die Dichte, die effektive Atomzahl (z), die Form und/oder auf andere Eigenschaften des Objekts und/oder Merkmale davon schließen lassen.
Herkömmlicherweise setzten Strahlungsbildgebungssysteme einen einfachen Energiescanner ein, der die Abschwächung eines integrierten Strahlungsspektrums misst und die Dichteinformationen des Objekts oder vielmehr der darin mitumfassten Merkmale bereitstellt. Unter Verwendung dieser Dichteinformationen können die jeweiligen Merkmale identifiziert und/oder klassifiziert werden (z. B. als ein potentielles Bedrohungs- oder Nichtbedrohungselement). Obgleich sich das Messen der Dichten der Merkmale als ein geeignetes Werkzeug zur Identifizierung der Merkmale erwiesen hat, sind Dichteinformationen manchmal unzureichend. Zum Beispiel können einige Elemente von Interesse (z. B. Bedrohungselemente, Tumoren etc.) im Wesentlichen ähnliche Dichten und Formen aufweisen wie Elemente, die nicht von Interesse sind, was es schwer machen kann, einige Elemente allein auf Basis der gemessenen Dichte zu identifizieren.
Unlängst haben einige Strahlungsbildgebungssysteme damit begonnen, Doppelenergiescanner einzusetzen, die sowohl die Dichte als auch die effektive Atomzahl (z) von Merkmalen innerhalb des Objekts messen. Auf diese Weise können Elemente zum Beispiel auf Basis der Dichte und/oder chemischen Aufbauinformationen identifiziert und/oder klassifiziert werden. Anwendungen für Doppelenergiescanner können u. a. Knochendensitometrie, Sprengstoffaufspürung und/oder quantitative Computertomografie (CT) umfassen.
Allgemein messen Doppelenergiebildgebungssysteme die Absorptionscharakteristika von Merkmalen innerhalb des Objekts unter Abtastung für eine Vielzahl von Energiespektren (z. B. ein höheres Energiespektrum und ein niedrigeres Energiespektrum). Dieser Ansatz wird möglich gemacht, da Strahlung verschiedenen Typen von Wechselwirkungen mit Substanz bei verschiedenen Energien unterliegt. Im diagnostischen Bereich bei Strahlungsenergien bis zu 200 keV zum Beispiel wechselwirkt Strahlung mit Substanz hauptsächlich durch Compton-Streuung und photoelektrische Wechselwirkungen. Diese beiden Typen von Wechselwirkungen hängen in verschiedener Weise von der Energie der einfallenden Strahlung ab. Der Querschnitt für Compton-Streuung ist proportional zur Elektronendichte des Objekts, während der photoelektrische Querschnitt proportional zur Elektronendichte multipliziert mit der Atomzahl zum Quadrat ist. So können durch getrenntes Messen von Strahlungsabschwächung in zwei oder mehreren verschiedenen Energiespektren die Compton-Streuung und photoelektrische Wechselwirkungen unabhängig gemessen werden. Auf Basis dieser unabhängigen Messungen können die Dichte und effektive Atomzahl (z) für in dem Objekt unter Prüfung mitumfassten Elemente bestimmt werden.
Eine Technik zum Erhalten solcher Messungen ist als „Quellenumschaltung“ bekannt. Bei der Quellenumschaltung wird das Energiespektrum der Strahlung zwischen mindestens zwei unterschiedlichen oder verschiedenen Energiespektren umgeschaltet. Dies kann durch eine Vielzahl von Verfahrensweisen erfolgen. Bei einem Verfahren wird die an eine Strahlungsquelle angelegte Spannung variiert und bewirkt, dass die emittierte Energie der Strahlung mit der Änderung in der Spannung variiert. Bei einem anderen Verfahren sind zwei oder mehr räumlich getrennte Quellen für abwechselnde Strahlungsemissionen (z. B. durch Wechseln von Energie zwischen den Quellen) konfiguriert. Wo zwei Energiequellen vorhanden sind, kann zum Beispiel eine der Quellen konfiguriert sein, um Strahlung innerhalb eines ersten, höheren Energiespektrums zu emittieren, während die andere konfiguriert sein kann, um Strahlung innerhalb eines zweiten, niedrigeren Energiespektrums zu emittieren.
Eine andere Technik verwendet eine Doppelenergie-Detektoranordnung mit indirekter Umwandlung (z. B. im Allgemeinen von sandwichartigem Aufbau), die zwei Szintillatoren und zwei Photodetektoren umfasst. Ein erster Szintillator und Photodetektor sind konfiguriert, um die Objekt-Abschwächung bei einer ersten effektiven Photonenenergie zu messen (z. B. wo die erste effektive Photonenenergie einer mittleren, durch den ersten Szintillator nachgewiesenen Energie entspricht), und ein zweiter Szintillator und Photodetektor sind konfiguriert, um die Objekt-Abschwächung bei einer zweiten effektiven Photonenenergie zu messen (z. B. wo die zweite effektive Photonenenergie einer mittleren, durch den zweiten Szintillator nachgewiesenen Energie entspricht).
KURZDARSTELLUNG
Aspekte der vorliegenden Anmeldung behandeln die obigen und andere Angelegenheiten. Gemäß einem Aspekt wird eine Doppelenergie-Detektoranordnung für ein Strahlungssystem bereitgestellt. Die Doppelenergie-Detektoranordnung umfasst eine Leiterplattenanordnung mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite. Die Doppelenergie-Detektoranordnung umfasst eine mit der ersten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte erste Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer ersten effektiven Photonenenergie. Die Doppelenergie-Detektoranordnung umfasst auch eine zweite mit der zweiten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer zweiten effektiven Photonenenergie. Die Doppelenergie-Detektoranordnung umfasst zudem ein Strahlungsfilterungsmaterial, das in der Leiterplattenanordnung zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe angeordnet ist. Das Strahlungsfilterungsmaterial ist konfiguriert, um mindestens einige der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen abzuschwächen.
Gemäß einem anderen Aspekt umfasst eine Doppelenergie-Detektoranordnung für ein Strahlungssystem eine Leiterplattenanordnung mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite. Die Doppelenergie-Detektoranordnung umfasst eine zweite Leiterplattenanordnung mit einer dritten Seite und einer vierten Seite. Die Doppelenergie-Detektoranordnung umfasst eine mit der ersten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte erste Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer ersten effektiven Photonenenergie. Die Doppelenergie-Detektoranordnung umfasst auch eine zweite mit der vierten Seite der zweiten Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer zweiten effektiven Photonenenergie. Die Doppelenergie-Detektoranordnung umfasst zudem ein mit der zweiten Seite der Leiterplattenanordnung und der dritten Seite der zweiten Leiterplattenanordnung gekoppeltes Strahlungsfilterungsmaterial. Das Strahlungsfilterungsmaterial ist zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe angeordnet. Das Strahlungsfilterungsmaterial ist konfiguriert, um mindestens einige der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen abzuschwächen.
Gemäß einem anderen Aspekt umfasst eine Doppelenergie-Detektoranordnung für ein Strahlungssystem eine Leiterplattenanordnung mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite. Die Doppelenergie-Detektoranordnung umfasst eine zweite Leiterplattenanordnung mit einer dritten Seite und einer vierten Seite. Die dritte Seite der zweiten Leiterplattenanordnung ist mit der zweiten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelt. Die Doppelenergie-Detektoranordnung umfasst eine mit der ersten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte erste Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer ersten effektiven Photonenenergie. Die Doppelenergie-Detektoranordnung umfasst auch eine zweite mit der zweiten Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer zweiten effektiven Photonenenergie. Die Doppelenergie-Detektoranordnung umfasst zudem ein Strahlungsfilterungsmaterial, das in der Leiterplattenanordnung zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe angeordnet ist. Das Strahlungsfilterungsmaterial ist konfiguriert, um mindestens einige der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen abzuschwächen.
Gemäß einem anderen Aspekt umfasst ein Strahlungssystem eine zur Emission von Strahlungsphotonen konfigurierte Strahlungsquelle. Das Strahlungssystem umfasst eine Doppelenergie-Detektoranordnung, die eine Leiterplattenanordnung mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite umfasst. Die Leiterplattenanordnung umfasst eine erste mit der ersten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer ersten effektiven Photonenenergie. Die Leiterplattenanordnung umfasst auch eine zweite mit der zweiten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer zweiten effektiven Photonenenergie. Die Leiterplattenanordnung umfasst zudem ein in der Leiterplattenanordnung zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe angeordnetes Strahlungsfilterungsmaterial. Das Strahlungsfilterungsmaterial ist konfiguriert, um mindestens einige der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen abzuschwächen.
Die Fachwelt erkennt nach dem Lesen und Verstehen der beigefügten Beschreibung noch andere Aspekte der vorliegenden Anmeldung.
Figurenliste
Die Anmeldung wird in den Figuren der Begleitzeichnungen beispielhaft und nicht einschränkend erläutert, in denen gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen gleiche Elemente angeben. Es zeigen:

1 eine Beispielumgebung eines Strahlungsbildgebungsverfahrens.
2 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer beispielhaften Doppelenergie-Detektoranordnung.
3 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer beispielhaften Doppelenergie-Detektoranordnung.
4 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer beispielhaften Doppelenergie-Detektoranordnung.
5 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer beispielhaften Doppelenergie-Detektoranordnung.

BESCHREIBUNG
Die betreffende beanspruchte Substanz wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei im Allgemeinen durchwegs gleiche Bezugsziffern verwendet werden, um auf gleiche Elemente zu verweisen. In der folgenden Beschreibung sind zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details ausgeführt, um ein tiefgreifendes Verständnis des beanspruchten Gegenstands bereitzustellen. Es versteht sich allerdings, dass der beanspruchte Gegenstand auch ohne diese spezifischen Details praktisch ausgeführt werden kann. In anderen Fällen werden Strukturen und Vorrichtungen in Blockdiagrammform veranschaulicht, um das Beschreiben des beanspruchten Gegenstands zu erleichtern.
Unter anderem wird hierin eine Doppelenergie-Detektoranordnung für ein Strahlungssystem bereitgestellt. In einigen Beispielen umfasst die Doppelenergie-Detektoranordnung eine Leiterplattenanordnung, eine erste, mit einer ersten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe, und eine zweite, mit einer zweiten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben weist auf Grund, unter anderem, einer relativen Position zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe, die erste Umwandlungskompaktbaugruppe eine erste effektive Photonenenergie und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe eine zweite effektive Photonenenergie auf. Wie hierin verwendet, bezieht sich eine effektive Photonenenergie auf eine mittlere Energie, die durch die Umwandlungskompaktbaugruppe nachgewiesen/gemessen wurde. In einigen Ausführungsformen können die erste Umwandlungskompaktbaugruppe und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe physikalisch konfiguriert sein, um ein gleiches Strahlungsenergiespektrum nachzuweisen (z. B. kann eine Dicke eines Strahlungsumwandlungsmaterials (z. B. Szintillator oder direktes Umwandlungsmaterial) der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe gleich einer Dicke eines Strahlungsumwandlungsmaterials der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe sein; das Strahlungsumwandlungsmaterial der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe kann eine gleiche Materialzusammensetzung wie das Strahlungsumwandlungsmaterial der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe aufweisen etc.). Allerdings kann auf Grund der Platzierung der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe relativ zur ersten Umwandlungskompaktbaugruppe die effektive Photonenenergie (z. B. mittlere Energie) der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe von der effektiven Photonenenergie (z. B. der mittleren Energie) der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe verschieden sein. In noch anderen Ausführungsformen kann die erste Umwandlungskompaktbaugruppe von der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe physikalisch verschieden sein. Damit können die physikalischen Unterschiede zusammen mit der Platzierung der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe relativ zur ersten Umwandlungskompaktbaugruppe bewirken, dass die erste Umwandlungskompaktbaugruppe eine von der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe verschiedene effektive Photonenenergie aufweist.
In einigen Ausführungsformen sind die erste Umwandlungskompaktbaugruppe und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe in Richtung abgetasteter Strahlung ausgerichtet, so dass die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe Strahlung abtastet (z. B. nachweist oder misst), die durch die erste Strahlungskompaktbaugruppe gefiltert wurde. Die erste Umwandlungskompaktbaugruppe ist konfiguriert, um die einfallende Strahlung teilweise zu absorbieren, während die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe konfiguriert ist, um mindestens etwas der einfallenden, durch die erste Umwandlungskompaktbaugruppe übertragenen Strahlung zu absorbieren. Da die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe durch die erste Umwandlungskompaktbaugruppe gefilterte Strahlung abtastet, kann die effektive Photonenenergie der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe geringer sein als die effektive Photonenenergie der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe (da z. B. niedrigere Energiephotonen innerhalb eines emittierten Spektrums durch die erste Umwandlungskompaktbaugruppe gefiltert werden). Somit kann die erste Umwandlungskompaktbaugruppe als ein Niedrigenergie-Detektor (LE-Detektor) bezeichnet werden, und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe kann als ein Hochenergie-Detektor (HE-Detektor) bezeichnet werden. Niedrigenergie-Detektoren und Hochenergie-Detektoren stellen Messungen der Objektabschwächung bei zwei verschiedenen effektiven Photonenenergien bereit und ermöglichen daher die Messung sowohl der Dichte als auch der Atomzahl der gescannten Objekte.
In einem Beispiel kann ein Strahlungsfilterungsmaterial in der Leiterplattenanordnung zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe angeordnet sein. Das Strahlungsfilterungsmaterial kann mindestens einige der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen abschwächen, um die effektive Photonenenergie der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe weiter von der effektive Photonenenergie der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe zu beabstanden. In einigen Beispielen kann eine einzelne Leiterplattenanordnung die erste Umwandlungskompaktbaugruppe, die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe und das Strahlungsfilterungsmaterial tragen.
1 ist eine Erläuterung einer Beispielumgebung 100, die ein beispielhaftes Strahlungsbildgebungsverfahren umfasst, das zur Erzeugung von Daten (z. B. Bilder) konfiguriert sein kann, die für ein oder mehrere Objekte 102 oder Merkmale davon unter Prüfung repräsentativ sind. Es wird erkannt, dass die hierin beschriebenen Merkmale, abgesehen von dem beispielhaften Computertomografie-Scanner (CT-Scanner), der in 1 veranschaulicht ist, bei anderen Strahlungsbildgebungsverfahren Anwendung finden können. Ferner dient die Anordnung von Komponenten und/oder der Typen von Komponenten, die in der Beispielumgebung 100 eingeschlossen sind, nur veranschaulichenden Zwecken. Wie zum Beispiel nachstehend ausführlicher beschrieben, kann mindestens ein Abschnitt einer Datenerfassungskomponente 122 in einer Doppelenergie-Detektoranordnung 106 beinhaltet sein.
In der Beispielumgebung 100 ist eine Untersuchungseinheit 108 des Strahlungsbildgebungsverfahrens konfiguriert, um ein oder mehrere Objekte 102 zu untersuchen. Die Untersuchungseinheit 108 kann ein Drehgerüst 104 und eine (stationäre) Trägerstruktur HO umfassen (die z. B. mindestens einen Abschnitt des Drehgerüsts 104 ummanteln und/oder umgeben kann (z. B. wie mit einem äußeren, stationären Ring veranschaulicht, der einen äußeren Rand eines inneren Drehrings umgibt)). Während einer Untersuchung des einen oder der mehreren Objekte 102 können das eine oder die mehreren Objekte 102 auf einem tragenden Gegenstand 112, wie zum Beispiel ein Bett oder Förderband, platziert werden, das selektiv in einem Untersuchungsbereich 114 (z. B. eine Aussparung in dem Drehgerüst 104) positioniert ist, und das Drehgerüst 104 kann um das eine oder die mehreren Objekte 102 durch einen Rotor 116, wie ein Motor, eine Antriebswelle, Kette, Rollwagen etc. gedreht werden.
Das Drehgerüst 104 kann einen Abschnitt des Untersuchungsbereichs 114 umschließen und kann eine oder mehrere Strahlungsquellen 118 (z. B. eine ionisierende Röntgenstrahlenquelle, Gammastrahlenquelle etc.) und die Doppelenergie-Detektoranordnung 106, die eine Vielzahl von Pixeln (die z. B. auch als Detektorzellen bezeichnet werden) umfasst, umfassen. Die Doppelenergie-Detektoranordnung 106 ist auf einer im Wesentlichen diametral entgegengesetzten Seite des Drehgerüsts 104 relativ zu der einen oder den mehreren Strahlungsquellen 118 montiert.
Während einer Untersuchung des einen oder der mehreren Objekte 102 emittieren die eine oder die mehreren Strahlungsquellen 118 Konfigurationen von fächer- oder kegelförmiger Strahlung 120 von einem oder mehreren Brennpunkten der einen oder mehreren Strahlungsquellen 118 in den Untersuchungsbereich 114. Bekanntermaßen kann eine solche Strahlung 120 im Wesentlichen kontinuierlich und/oder abwechselnd emittiert werden (z. B. wird ein kurzer Impuls von Strahlung emittiert, gefolgt von einer Ruheperiode, während der die Strahlungsquelle 118 nicht aktiviert ist).
Wenn die emittierte Strahlung 120 das eine oder die mehreren Objekte 102 durchquert, kann die Strahlung 120 durch verschiedene Merkmale des einen oder der mehrere Objekte 102 unterschiedlich abgeschwächt werden. Da verschiedene Merkmale verschiedene prozentuale Anteile der Strahlung 120 abschwächen, können ein oder mehrere Bilder auf Basis der Abschwächung oder Variationen in der Anzahl von Photonen, die durch die Doppelenergie-Detektoranordnung 106 nachgewiesen werden, erzeugt werden. Zum Beispiel können dichtere Merkmale des einen oder der mehreren Objekte 102, wie ein Knochen oder eine Metallplatte mehr von der Strahlung 120 abschwächen (z. B. bewirken, dass weniger Photonen auf die Doppelenergie-Detektoranordnung 106 auftreffen) als weniger dichte Merkmale, wie Haut oder Bekleidung. Solche Bilder können auch oder statt dessen auf Basis der effektiven Atomzahl (z) von Merkmalen erzeugt werden, wie durch eine Menge an niedrigerer energetischer Strahlung, die das Merkmal durchquert, im Vergleich zu einer Menge an hoch energetischer Strahlung, die das Merkmal durchquert, bestimmt.
Die Doppelenergie-Detektoranordnung 106 kann eine lineare (z. B. eindimensionale) oder zweidimensionale Anordnung von Pixeln umfassen, die als einzelne Reihe/Spalte oder mehrere Reihen/Spalten angeordnet sind. Die Pixel können direkt und/oder indirekt nachgewiesene Strahlung in analoge Signale umwandeln. Zum Beispiel können die Pixel jeweils ein direktes Umwandlungsmaterial umfassen, das konfiguriert ist, um Strahlungsenergie direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Als weiteres Beispiel können die Pixel jeweils ein Szintillatormaterial, das konfiguriert ist, um Strahlungsenergie in Lichtenergie umzuwandeln, und eine Anordnung von Photodetektoren, die konfiguriert sind, um die Lichtenergie in elektrische Energie umzuwandeln, umfassen.
Signale, die durch die Doppelenergie-Detektoranordnung 106 erzeugt werden, können an eine Datenerfassungskomponente 122 übertragen werden, die in funktionsfähiger Kommunikation mit der Doppelenergie-Detektoranordnung 106 steht (und die z. B. mindestens abschnittsweise mit mindestens einigen der Pixel der Doppelenergie-Detektoranordnung 106 gekoppelt und/oder darin enthalten sein kann). Typischerweise ist die Datenerfassungskomponente 122 konfiguriert, um die durch die jeweiligen Pixel der Detektoranordnung ausgegebenen elektrischen Signale in digitale Daten umzuwandeln und/oder die während eines Messintervalls erfassten, digitalen Daten zu kombinieren. Die Sammlung von digitalen Ausgabesignalen für ein Messintervall kann als eine „Projektion“ oder eine „Ansicht“ bezeichnet werden. Ferner können eine Winkelorientierung des Drehgerüsts 104 (und z. B. die entsprechenden Winkelorientierungen der einen oder mehreren Strahlungsquellen 118 und der Doppelenergie-Detektoranordnung 106) relativ zu dem einen oder den mehreren Objekten 102 und/oder dem tragenden Gegenstand 112 zum Beispiel während der Erzeugung einer Projektion als „Projektionswinkel“ bezeichnet werden.
Die Beispielumgebung 100 veranschaulicht ebenfalls einen Bildrekonstruktor 124, der mit der Datenerfassungskomponente 122 funktionsfähig gekoppelt und konfiguriert ist, um ein oder mehr Bilder, die repräsentativ für das eine oder die mehreren Objekte 102 unter Prüfung sind, auf Basis mindestens zum Teil von Signalen, die aus der Datenerfassungskomponente 122 ausgegeben werden, unter Verwendung geeigneter analytischer, iterativer und/oder anderer Rekonstruktionstechnik (z. B. Tomosyntheserekonstruktion, Rückprojektion, iterative Rekonstruktion etc.) zu erzeugen. Solche Bilder können 3D-Bilder und/oder 2D-Bilder sein.
Die Beispielumgebung 100 schließt auch ein Endgerät 126 oder eine Arbeitsstation (z. B. ein Computer) ein, die konfiguriert ist, um Bild(er) aus dem Bildrekonstruktor 124 zu empfangen, die auf einem Monitor 128 für einen Benutzer 130 (z. B. Sicherheitspersonal, medizinisches Personal etc.) angezeigt werden können. Auf diese Weise kann der Benutzer 130 das eine oder die mehreren Bilder überprüfen, um Bereiche von Interesse innerhalb des einen oder der mehreren Objekte 102 zu identifizieren. Das Endgerät 126 kann auch konfiguriert sein, um eine Benutzereingabe zu empfangen, die Vorgänge der Untersuchungseinheit 108 (z. B. eine Gerüstdrehgeschwindigkeit, ein Energieniveau der Strahlung etc.) steuert.
In der Beispielumgebung 100 ist eine Steuerung 132 mit dem Endgerät 126 funktionsfähig gekoppelt. In einem Beispiel ist die Steuerung 132 konfiguriert, um eine Benutzereingabe aus dem Endgerät 126 zu empfangen und um Anweisungen für die Untersuchungseinheit 108 zu erzeugen, die für die durchzuführenden Vorgänge bezeichnend sind.
Es wird erkannt, dass das Beispielkomponentendiagramm rein dazu gedacht ist, eine Ausführungsform von einem Typ von Bildgebungsvorrichtung zu veranschaulichen und nicht einschränkend ausgelegt werden soll. Zum Beispiel können die Funktionen von einer oder mehr Komponenten, die herein beschrieben sind, in eine Vielzahl von Komponenten aufgetrennt werden und/oder die Funktionen von zwei oder mehr Komponenten, die herein beschrieben sind, können zu lediglich einer einzigen Komponente zusammengeführt werden. Ferner kann die Bildgebungsvorrichtung zusätzliche Komponenten zur Durchführung zusätzlicher Merkmale, Funktionen etc. (wie z. B. automatischer Bedrohungsnachweis) umfassen.
In 2 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der Doppelenergie-Detektoranordnung 106 veranschaulicht. Wie veranschaulicht, umfasst die Doppelenergie-Detektoranordnung 106 eine Leiterplattenanordnung 200. Die Leiterplattenanordnung 200 kann einen dielektrischen Abschnitt 202 und einen leitfähigen Abschnitt (z. B. auf einer Oberfläche der Leiterplattenanordnung 200 gelegen oder darin eingebettet) umfassen. Der dielektrische Abschnitt 202 kann jede beliebige Anzahl von Materialien umfassen, die elektrisch isolierend und beständig gegenüber dem elektrischen Stromfluss durch den dielektrischen Abschnitt 202 sind. In einigen Beispielen umfasst der dielektrische Abschnitt 202 ein Substrat, auf das der leitfähige Abschnitt aufgebracht ist. Der dielektrische Abschnitt 202 kann zum Beispiel eines oder mehrere von Glasfaser, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Saphir etc. umfassen. In einem Beispiel kann die Leiterplattenanordnung 200 eine erste Seite 204 und eine zweite Seite 206 definieren.
Die Doppelenergie-Detektoranordnung 106 umfasst eine erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210. Die ersten Umwandlungskompaktbaugruppe 210 kann mit der ersten Seite 204 der Leiterplattenanordnung 200 mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs, Lötkugeln, Drahtbindung etc. gekoppelt (z. B. direkt montiert) sein. Dadurch, dass sie mit der ersten Seite 204 der Leiterplattenanordnung 200 gekoppelt ist, kann die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 an die Leiterplattenanordnung 200 angebracht und/oder damit elektrisch verbunden werden. Damit können die durch die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 erzeugten elektrischen Signale an die Leiterplattenanordnung 200, wie durch leitfähige Abschnitte der Leiterplattenanordnung 200, übertragen werden.
Die ersten Umwandlungskompaktbaugruppe 210 kann nachgewiesene Strahlungsphotonen direkt oder indirekt in elektrische Ladung umwandeln. In einem Beispiel für indirekte Umwandlung umfasst die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 einen ersten Szintillator 212 und eine erste Photodetektoranordnung 214. Der erste Szintillator 212 kann in einem Strahlungsweg 213 zwischen der Leiterplattenanordnung 200 und der Strahlungsquelle 118 positioniert sein. Die Strahlungsphotonen, die auf den ersten Szintillator 212 auftreffen, können in Lumineszenz-Photonen umgewandelt werden, die durch einen Photodetektor der ersten Photodetektoranordnung 214 nachgewiesen werden können. In einem solchen Beispiel kann der erste Szintillator 212 Lumineszenz-Photonen auf Basis der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen erzeugen. Beispielhafte Materialien für den ersten Szintillator 212 umfassen zum Beispiel Gadoliniumoxysulfid (GOS), Cadmiumwolframat, Wismutgermanat, Cäsiumiodid, Natriumiodid, Lutetiumorthosilicat, Zinkselenid, Yttriumaluminiumgranat, Wismutgermanat etc.
Die erste Photodetektoranordnung 214 kann mit der ersten Seite 204 der Leiterplattenanordnung 200 in Kontakt sein. Durch den Kontakt mit der ersten Seite 204 der Leiterplattenanordnung 200 kann die erste Photodetektoranordnung 214 an die Leiterplattenanordnung 200 angebracht und/oder elektrisch damit verbunden werden. Die erste Photodetektoranordnung 214 umfasst einen oder mehrere Photodetektoren, die konfiguriert sind, um mindestens einige der Lumineszenz-Photonen nachzuweisen, und um die elektrische Ladung auf Basis der mindestens einigen der Lumineszenz-Photonen zu erzeugen. Die Photodetektoren der ersten Photodetektoranordnung 214 können zum Beispiel jeweils rückseitig beleuchtete Photodioden und/oder vorderseitig beleuchtete Photodioden umfassen. Wenn ein Photodetektor der ersten Photodetektoranordnung 214 ein darauf auftreffendes Lumineszenz-Photon nachweist, erzeugt der Photodetektor elektrische Ladung und elektrischen Strom im Dauerbetrieb. Die analoge elektrische Ladung kann periodisch abgetastet werden, um ein digitales Signal zu erzeugen. Demnach sind die Photodetektoren der ersten Photodetektoranordnung 214 jeweils konfiguriert, um ein Signal zu erzeugen, das für die Menge an Licht bezeichnend ist, die durch den Photodetektor zwischen Abtastungen nachgewiesen wird (die z. B. mit der Menge an Strahlung korreliert, die in einem Bereich der ersten Photodetektoranordnung 214 räumlich proximal (z. B. oberhalb) zum Photodetektor nachgewiesen wird).
Es wird erkannt, dass die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 nicht darauf begrenzt ist, den ersten Szintillator 212 und die erste Photodetektoranordnung 214 zu beinhalten. Vielmehr kann die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 in einem anderen Beispiel ein erstes direktes Umwandlungsmaterial umfassen, das konfiguriert ist, um die Strahlungsphotonen in elektrische Ladung umzuwandeln. Derartige erste direkte Umwandlungsmaterialien können zum Beispiel amorphes Selen, Cadmiumzinktellurid (CdZnTe), Cadmiumtellurid (CdTe) und/oder Silicium umfassen. Damit kann die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 nachgewiesene Strahlungsphotonen indirekt oder direkt in elektrische Ladung umwandeln.
Die Doppelenergie-Detektoranordnung 106 umfasst eine zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220. Die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 kann mit der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 gekoppelt sein. Dadurch, dass sie mit der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 gekoppelt ist, kann die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 an der Leiterplattenanordnung 200 angebracht und/oder damit elektrisch verbunden werden. Damit können elektrische Signale, die durch die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 erzeugt werden, auf die Leiterplattenanordnung 200 übertragen werden, wie durch leitende Abschnitte der Leiterplattenanordnung 200.
Die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 kann nachgewiesene Strahlungsphotonen direkt oder indirekt in elektrische Ladung umwandeln. In einem Beispiel für indirekte Umwandlung umfasst die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 einen zweiten Szintillator 222 und eine zweite Photodetektoranordnung 224. Der zweite Szintillator 222 kann in einem Strahlungsweg 213 positioniert sein, wobei die Leiterplattenanordnung 200 zwischen dem zweiten Szintillator 222 und der Strahlungsquelle 118 positioniert ist. Die Strahlungsphotonen, die auf den zweiten Szintillator 222 auftreffen, können in Lumineszenz-Photonen umgewandelt werden, die durch einen Photodetektor der zweiten Photodetektoranordnung 224 nachgewiesen werden können. In einem solchen Beispiel kann der zweite Szintillator 222 Lumineszenz-Photonen auf Basis der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen erzeugen. Beispielmaterialien für den zweiten Szintillator 222 umfassen zum Beispiel Gadoliniumoxysulfid (GOS), Cadmiumwolframat, Wismutgermanate, Cäsiumiodid, Natriumiodid, Lutetiumorthosilicat, Zinkselenid, Yttriumaluminiumgranat, Wismutgermanat etc.
Die zweite Photodetektoranordnung 224 kann mit der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 in Kontakt sein. Dadurch, dass sie mit der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 in Kontakt ist, kann die zweite Photodetektoranordnung 224 an der Leiterplattenanordnung 200 angebracht und/oder elektrisch damit verbunden werden. Die zweite Photodetektoranordnung 224 umfasst einen oder mehrere Photodetektoren, die konfiguriert sind, um mindestens einige der Lumineszenz-Photonen nachzuweisen, und um die elektrische Ladung auf Basis der mindestens einigen Lumineszenz-Photonen zu erzeugen. Die Photodetektoren der zweiten Photodetektoranordnung 224 können zum Beispiel jeweils rückseitig beleuchtete Photodioden und/oder vorderseitig beleuchtete Photodioden umfassen. Wenn ein Photodetektor der zweiten Photodetektoranordnung 224 ein darauf auftreffendes Lumineszenz-Photon nachweist, erzeugt der Photodetektor elektrische Ladung und elektrischen Strom unter kontinuierlicher Anregung. Der elektrische Strom kann periodisch abgetastet werden, um ein digitales Signal zu erzeugen. Demnach sind die Photodetektoren der zweiten Photodetektoranordnung 224 jeweils konfiguriert, um ein analoges Signal zu erzeugen, das für die Menge an Licht, die durch den Photodetektor zwischen Abtastungen nachgewiesen wird (die z. B. mit der Menge an Strahlung korreliert, die zwischen Abtastungen in einem Bereich der zweiten Photodetektoranordnung 224 räumlich proximal (z. B. oberhalb) zu dem Photodetektor nachgewiesen wird), bezeichnend ist.
Es wird erkannt, dass die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 nicht darauf beschränkt ist, den zweiten Szintillator 222 und die zweite Photodetektoranordnung 224 zu beinhalten. Vielmehr kann in einem anderen Beispiel die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 ein zweites direktes Umwandlungsmaterial umfassen, das konfiguriert ist, um die Strahlungsphotonen in elektrische Ladung umzuwandeln. Solche zweiten direkten Umwandlungsmaterialien können zum Beispiel amorphes Selen, Cadmiumzinktellurid (CdZnTe), Cadmiumtellurid (CdTe) und/oder Silicium umfassen. Damit kann die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 nachgewiesene Strahlungsphotonen indirekt oder direkt in elektrische Ladung umwandeln.
In einem Beispiel umfasst die Doppelenergie-Detektoranordnung 106 ein in der Leiterplattenanordnung 200 angeordnetes Strahlungsfilterungsmaterial 230. Das Strahlungsfilterungsmaterial 230 kann zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe 210 und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe 220 angeordnet sein. In einem möglichen Beispiel kann eine Achse 232 die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 schneiden. Die Achse 232 kann sich in einer Richtung erstrecken, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene 234 ist, die durch einen Seite (z. B. die erste Seite 204 oder die zweite Seite 206) der Leiterplattenanordnung 200 definiert ist. In diesem Beispiel kann die Achse 232 das Strahlungsfilterungsmaterial 230 schneiden, während sie die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 schneidet. In dem veranschaulichten Beispiel kann das Strahlungsfilterungsmaterial 230 eine Querschnittsgröße (z. B. wie entlang einer Filterebene 240 gemessen) aufweisen, die gleich oder größer ist als eine Querschnittsgröße der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe 210 und/oder der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe 220. Damit kann in einem möglichen Beispiel jede Achse, die die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 schneidet, die im Wesentlichen senkrecht zur Ebene 234 ist, das Strahlungsfilterungsmaterial 230 schneiden.
In diesem Beispiel kann das Strahlungsfilterungsmaterial 230 mindestens einige der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen abschwächen. D. h. in einem solchen Beispiel kann das Strahlungsfilterungsmaterial 230 den Durchgang von mindestens einigen der Strahlungsphotonen durch das Strahlungsfilterungsmaterial 230 hemmen. In einigen Beispielen umfasst das Strahlungsfilterungsmaterial 230 Kupfer, Zinn, Eisen, Zink, Silber etc.
Das Strahlungsfilterungsmaterial 230 kann mindestens teilweise in den dielektrischen Abschnitt 202 der Leiterplattenanordnung 200 eingebettet sein. Zum Beispiel kann das Strahlungsfilterungsmaterial 230 um einen ersten Abstand 236 von der ersten Seite 204 der Leiterplattenanordnung 200 beabstandet sein. Die Strahlungsfilterungsmaterial 230 kann um einen zweiten Abstand 238 von der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 beabstandet sein. In einigen Beispielen ist der erste Abstand 236 im Wesentlichen gleich dem zweiten Abstand 238, obgleich in anderen Beispielen der erste Abstand 236 größer oder geringer sein kann als der zweite Abstand 238. In diesem Beispiel kann sich das Strahlungsfilterungsmaterial 230 entlang der Filterebene 240 erstrecken, die im Wesentlichen parallel zur Ebene 234 ist, entlang der sich die Leiterplattenanordnung 200 erstreckt.
In Betrieb kann das Strahlungsfilterungsmaterial 230 mindestens einige der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen abschwächen, um die effektive Photonenenergie der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe von der effektiven Photonenenergie der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe zu beabstanden. Wenn zum Beispiel das Strahlungsfilterungsmaterial 230 nicht vorhanden wäre, kann eine effektive Photonenenergie der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe 210 etwa 60 keV betragen, während die effektive Photonenenergie der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe 220 etwa 100 keV betragen kann (z. B. wo die Differenz zwischen den effektiven Photonenenergien primär auf der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe 210 beruht, die Photonen auf der niedrigeren Seite eines emittierte Strahlungsphotons filtert). Mit Zugabe des Strahlungsfilterungsmaterials 230 kann die zweite effektive Photonenenergie auf Grund einer zusätzlichen durch das Strahlungsfilterungsmaterial 230 bereitgestellten Strahlhärtung bis etwa 120 keV ansteigen.
In 3 wird eine zweite beispielhafte Doppelenergie-Detektoranordnung 300 veranschaulicht. Die Doppelenergie-Detektoranordnung 300 kann die Leiterplattenanordnung 200, die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210, die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 etc. umfassen. In diesem Beispiel umfasst die Doppelenergie-Detektoranordnung 300 eine zweite Leiterplattenanordnung 302. Die zweiten Leiterplattenanordnung 302 hat eine dritte Seite 304 und eine vierte Seite 306. Die zweite Leiterplattenanordnung 302 kann einen dielektrischen Abschnitt 305 und einen leitfähigen Abschnitt umfassen. Der dielektrische Abschnitt 305 kann jede beliebige Anzahl von Materialien umfassen, die elektrisch isolierend und gegenüber dem elektrischen Stromfluss durch den dielektrischen Abschnitt beständig sind. In einigen Beispielen umfasst der dielektrische Abschnitt 305 ein Substrat, auf das der leitfähige Abschnitt aufgebracht ist. Der dielektrische Abschnitt 305 kann zum Beispiel eines oder mehrere von Glasfaser, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Saphir etc. umfassen.
Die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 kann mit der vierten Seite 306 der zweiten Leiterplattenanordnung 302 gekoppelt sein. Dadurch, dass sie mit der vierten Seite 306 der zweiten Leiterplattenanordnung 302 gekoppelt ist, kann die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 mit der zweiten Leiterplattenanordnung 302 angebracht und/oder elektrisch damit verbunden sein. In dem veranschaulichten Beispiel kann die zweite Photodetektoranordnung 224 mit der vierten Seite 306 der zweiten Leiterplattenanordnung 302 in Kontakt sein. Damit können die durch die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 erzeugten, elektrischen Signale auf die zweite Leiterplattenanordnung 302 übertragen werden, wie durch leitfähige Abschnitte der zweiten Leiterplattenanordnung 302.
Die Doppelenergie-Detektoranordnung 300 umfasst ein mit der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 und/oder der dritten Seite 304 der zweiten Leiterplattennordnung 302 gekoppeltes Strahlungsfilterungsmaterial 310. In dem veranschaulichten Beispiel kann das Strahlungsfilterungsmaterial 310 an der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 und der dritten Seite 304 der zweiten Leiterplattenanordnung 302 angebracht und/oder damit elektrisch verbunden sein. Allerdings kann in anderen Beispielen das Strahlungsfilterungsmaterial 310 an der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 oder der dritten Seite 304 der zweiten Leiterplattenanordnung 302 angebracht und/oder damit elektrisch verbunden sein.
Das Strahlungsfilterungsmaterial 310 kann zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe 210 und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe 220 angeordnet sein. In einem möglichen Beispiel kann die Achse 232 die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210, die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 und das Strahlungsfilterungsmaterial 310 schneiden. Damit kann jede beliebige Achse 232, die die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 schneidet, die im Wesentlichen senkrecht zur Ebene 234 ist, das Strahlungsfilterungsmaterial 310 schneiden.
In diesem Beispiel kann das Strahlungsfilterungsmaterial 310 mindestens einige der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen abschwächen. D. h. in einem solchen Beispiel kann das Strahlungsfilterungsmaterial 3 10 den Durchgang von mindestens einigen der Strahlungsphotonen durch das Strahlungsfilterungsmaterial 310 hemmen. In einigen Beispielen umfasst das Strahlungsfilterungsmaterial 310 ein leitfähiges Material, das in der Lage ist, Strahlungsphotonen abzuschwächen, wie Lötzinn oder dergleichen.
Die Doppelenergie-Detektoranordnung 300 kann ein zweites, mit mindestens einer der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 oder der dritten Seite 304 der zweiten Leiterplattenanordnung 302 gekoppeltes Strahlungsfilterungsmaterial 312 umfassen. In dem veranschaulichten Beispiel kann das zweite Strahlungsfilterungsmaterial 312 an der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 und der dritten Seite 304 der zweiten Leiterplattenanordnung 302 angebracht und/oder damit elektrisch verbunden sein. Allerdings kann in anderen Beispielen das zweite Strahlungsfilterungsmaterial 312 an einer der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 oder der dritten Seite 304 der zweiten Leiterplattenanordnung 302 angebracht und/oder damit elektrisch verbunden sein.
In diesem Beispiel braucht das zweite Strahlungsfilterungsmaterial 312 nicht zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe 210 und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe 220 angeordnet zu sein. Vielmehr kann das zweite Strahlungsfilterungsmaterial 312 um einen trennenden Abstand 314 von dem Strahlungsfilterungsmaterial 310 beabstandet sein. In einem möglichen Beispiel braucht die Achse 232, die die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 schneidet, das zweite Strahlungsfilterungsmaterial 312 nicht zu schneiden. In diesem Beispiel kann das zweite Strahlungsfilterungsmaterial 312 ein leitfähiges Material umfassen, das in der Lage ist, Strahlungsphotonen abzuschwächen, wie Lötzinn oder dergleichen.
Das Strahlungsfilterungsmaterial 310 und/oder das zweite Strahlungsfilterungsmaterial 312 können, mindestens teilweise, einen elektrischen Weg von mindestens einer der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe 210 oder der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe 220 definieren. In einem möglichen Beispiel kann ein elektrischer Pfad von der zweiten Leiterplattenanordnung 302 zur Leiterplattenanordnung 200 definiert sein, die die Datenerfassungskomponente umfassen kann. Ein solcher elektrischer Pfad kann das Strahlungsfilterungsmaterial 310 und/oder das zweite Strahlungsfilterungsmaterial 312 (das z. B. eine oder mehrere elektrische Bahnen) zwischen der zweiten Leiterplattenanordnung 302 und der Leiterplattenanordnung 200 definieren kann, einschließen.
Damit kann in einem Beispiel das Strahlungsfilterungsmaterial 310 gleichzeitig zur Dämpfung von Strahlungsphotonen und Definition eines elektrischen Pfads für elektrische Signale fungieren.
In 4 ist eine dritte beispielhafte Doppelenergie-Detektoranordnung 400 veranschaulicht. Die Doppelenergie-Detektoranordnung 400 kann die Leiterplattenanordnung 200, die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210, die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 etc. umfassen. In diesem Beispiel kann das Strahlungsfilterungsmaterial 230 zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe 210 und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe 220 angeordnet sein. Zum Beispiel kann das Strahlungsfilterungsmaterial 230 in der Leiterplattenanordnung 200 angeordnet sein (z. B. mindestens teilweise darin eingebettet sein). In einem Beispiel kann die Achse 232 die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210, die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 und das Strahlungsfilterungsmaterial 230 schneiden. Damit kann jede beliebige Achse 232, die die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 schneidet, die in Wesentlichen senkrecht zur Ebene 234 ist, das Strahlungsfilterungsmaterial 230 schneiden.
Die Doppelenergie-Detektoranordnung 400 umfasst eine zweite Leiterplattenanordnung 402 mit einer dritten Seite 404 und einer vierten Seite 406. In einem Beispiel kann die dritte Seite 404 der zweiten Leiterplattenanordnung 402 mit der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 gekoppelt sein. Dadurch, dass sie gekoppelt ist, wird erkannt, dass die zweite Leiterplattenanordnung 402 direkt mit der Leiterplattenanordnung 200 verbunden sein kann oder nicht. In dem veranschaulichten Beispiel kann die zweite Leiterplattenanordnung 402 indirekt mit der Leiterplattenanordnung 200 verbunden sein, wobei eine oder mehr Schichten zwischen der dritten Seite 404 der zweiten Leiterplattenanordnung 402 und der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 liegen. In anderen Beispielen kann die zweite Leiterplattenanordnung 402 direkt mit der Leiterplattenanordnung 200 verbunden sein, ohne dass Schichten dazwischen liegen.
Die Doppelenergie-Detektoranordnung 400 umfasst ein zweites Strahlungsfilterungsmaterial 410, das in der zweiten Leiterplattenanordnung 402 angeordnet ist (z. B. mindestens teilweise darin eingebettet ist). In einem Beispiel kann die Achse 232 die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210, die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 und das zweite Strahlungsfilterungsmaterial 410 schneiden. Damit kann jede beliebige Achse 232, die die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 schneidet, die im Wesentlichen senkrecht zur Ebene 234 ist, das zweite Strahlungsfilterungsmaterial 410 schneiden.
Die Doppelenergie-Detektoranordnung 400 umfasst eine zwischen der Leiterplattenanordnung 200 und der zweiten Leiterplattenanordnung 402 angeordnete, dritte Leiterplattenanordnung 412. Die dritte Leiterplattenanordnung 412 umfasst eine fünfte Seite 414 und eine sechste Seite 416. Die fünfte Seite 414 der dritten Leiterplattenanordnung 412 kann mit der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 gekoppelt sein. Die sechste Seite 416 der dritten Leiterplattenanordnung 412 kann mit der dritten Seite 404 der zweiten Leiterplattenanordnung 402 gekoppelt sein. In einem Beispiel können ein oder mehr elektrische Verbinder 420 die Leiterplattenanordnung 200 mit der dritten Leiterplattenanordnung 412 koppeln. Ein oder mehr zweite elektrische Verbinder 422 können die zweite Leiterplattenanordnung 402 mit der dritten Leiterplattenanordnung 412 koppeln. In einem Beispiel können die elektrischen Verbinder 420 und/oder die zweiten elektrische Verbinder 422 elektrisch leitfähige Materialien umfassen, wie Lötzinn oder dergleichen. In Betrieb können das Strahlungsfilterungsmaterial 230 und das zweite Strahlungsfilterungsmaterial 410 mindestens einige der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen abschwächen.
In 5 ist eine vierte beispielhafte Doppelenergie-Detektoranordnung 500 veranschaulicht. Die Doppelenergie-Detektoranordnung 500 kann die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210, die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220, die zweiten Leiterplattenanordnung 402, die dritte Leiterplattenanordnung 412 etc. umfassen. In diesem Beispiel umfasst die Doppelenergie-Detektoranordnung 500 zwei elektronische Baugruppen. Zum Beispiel kann die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 mit der fünften Seite 414 der dritten Leiterplattenanordnung 412 gekoppelt sein. Die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 kann mit der vierten Seite der zweiten Leiterplattenanordnung 402 gekoppelt sein. Es wird erkannt, dass die Doppelenergie-Detektoranordnung 500 nicht darauf beschränkt ist, die zweite Leiterplattenanordnung 402 und die dritte Leiterplattenanordnung 412 zu umfassen. In einem anderen Beispiel kann die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe 220 mit der sechsten Seite 416 der dritten Leiterplattenanordnung 412 gekoppelt sein. In einem solchen Beispiel kann die erste Umwandlungskompaktbaugruppe 210 mit der ersten Seite 204 der Leiterplattenanordnung 200 gekoppelt sein. Die fünfte Seite 414 der dritten Leiterplattenanordnung 412 kann mit der zweiten Seite 206 der Leiterplattenanordnung 200 gekoppelt sein.
Wie in dieser Anmeldung verwendet, sollen sich die Begriffe „Komponente“, „Modul“, „System“, „Schnittstelle“ und dergleichen im Allgemeinen auf eine computerverwandte Instanz, entweder Hardware, eine Kombination aus Hardware und Software, Software oder ausführende Software beziehen. Zum Beispiel schließt eine Komponente ein Verfahren, das auf einem Prozessor läuft, ein Objekt, eine Programmdatei, einen Ausführungsstrang, ein Programm oder einen Computer ein. Als Beispiel können sowohl eine Anwendung, die auf einer Steuerung läuft, als auch die Steuerung eine Komponente sein. Eine oder mehr Komponenten, die innerhalb eines Verfahrens oder Ausführungsstrangs liegen, und eine Komponente können auf einem Computer lokalisiert oder zwischen zwei oder mehr Computern verteilt sein.
Ferner wird „beispielhaft“ hierin in der Bedeutung als ein Beispiel, ein Fall, eine Erläuterung etc. dienend und nicht zwingend als vorteilhaft verwendet. Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll „oder“ ein inklusives „oder“ statt ein exklusives „oder“ bedeuten. Zudem sollen „einer“ und „eine“, wie in dieser Anmeldung verwendet, im Allgemeinen „ein oder mehr“ bedeuten, wenn nicht anderweitig angegeben oder aus dem Zusammenhang eindeutig auf eine Singularform ausgerichtet. Auch bedeutet mindestens eines von A und B und/oder dergleichen im Allgemeinen A oder B und/oder sowohl A als auch B. Weiterhin werden in dem Maße, in dem „umfasst“, „aufweisend“, „hat“, „mit“ oder Varianten davon verwendet werden, solche Begriffe in der Absicht verwendet, in einer dem Begriff „umfassend“ entsprechenden Weise inklusiv zu sein.
An der vorliegenden Offenbarung können viele Modifikationen ohne Abweichen vom Umfang oder Geist des beanspruchten Gegenstands vorgenommen werden. Sofern nicht anderweitig angegeben, implizieren „erste“, „zweite“ oder dergleichen keinen zeitlichen oder räumlichen Aspekt und keine Sortierung usw., sondern dienen lediglich als Bezeichner, Namen usw. für Merkmale, Elemente, Artikel usw. Zum Beispiel entspricht ein erster Satz an Informationen und ein zweiter Satz an Informationen im Allgemeinen einem Satz an Information A und einem Satz an Information B oder zwei verschiedenen oder zwei identischen Sätzen an Informationen oder dem gleichen Satz an Informationen. Obwohl zudem die Offenbarung mit Bezug auf eine oder mehr Umsetzungen gezeigt und beschrieben wurde, fallen der Fachwelt beim Lesen und Verstehen dieser Spezifikation und der beigefügten Zeichnungen gleichwertige Änderungen und Modifikationen ein. Die Offenbarung umfasst alle derartigen Modifikationen und Änderungen und wird nur durch den Umfang der folgenden Ansprüche eingeschränkt. Mit besonderem Blick auf die verschiedenen Funktionen, die von den oben beschriebenen Komponenten (z. B. Elemente, Quellen etc.) ausgeführt werden, sollen die zur Beschreibung solcher Komponenten verwendeten Begriffe, wenn nicht anderweitig angegeben, einer beliebigen Komponente entsprechen, die die bestimmte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (die z. B. funktionell äquivalent ist), auch wenn sie mit der offenbarten Struktur nicht strukturell äquivalent ist. Obgleich zudem ein bestimmtes Merkmal der Offenbarung nur mit Bezug auf eines der mehreren Umsetzungen offenbart worden ist, kann ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Umsetzungen je nach Wunsch und Vorteil für eine beliebige gegebene oder bestimmte Anwendung kombiniert werden.

Claims

Doppelenergie-Detektoranordnung für ein Strahlungssystem, wobei die Doppelenergie-Detektoranordnung Folgendes umfasst: eine Leiterplattenanordnung mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite; eine erste, mit der ersten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer ersten effektiven Photonenenergie; eine zweite, mit der zweiten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer zweiten effektiven Photonenenergie; und ein in der Leiterplattenanordnung zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe angeordnetes Strahlungsfilterungsmaterial, wobei das Strahlungsfilterungsmaterial zur Dämpfung von mindestens einigen der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen konfiguriert ist.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Umwandlungskompaktbaugruppe umfasst: einen ersten Szintillator, der konfiguriert ist, um Lumineszenz-Photonen auf Basis der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen zu erzeugen; und eine erste Photodetektoranordnung, die einen oder mehrere Photodetektoren umfasst, die konfiguriert sind, um mindestens einige der Lumineszenz-Photonen nachzuweisen, und um die elektrische Ladung auf Basis der mindestens einigen der Lumineszenz-Photonen zu erzeugen, wobei die erste Photodetektoranordnung mit der ersten Seite der Leiterplattenanordnung in Kontakt ist.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 1, wobei die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe umfasst: einen zweiten Szintillator, der konfiguriert ist, um Lumineszenz-Photonen auf Basis der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen zu erzeugen; und eine zweite Photodetektoranordnung, umfassend einen oder mehrere Photodetektoren, die konfiguriert sind, um mindestens einige der Lumineszenz-Photonen nachzuweisen, und um die elektrische Ladung auf Basis der mindestens einigen der Lumineszenz-Photonen zu erzeugen, wobei die zweite Photodetektoranordnung mit der zweiten Seite der Leiterplattenanordnung in Kontakt ist.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 1, wobei die erste Umwandlungskompaktbaugruppe ein erstes direktes Umwandlungsmaterial umfasst.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 4, wobei die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe ein zweites direktes Umwandlungsmaterial umfasst.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 1, wobei eine Achse die erste Umwandlungskompaktbaugruppe schneidet, und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe das Strahlungsfilterungsmaterial schneidet, wobei die Achse im Wesentlichen senkrecht zu einer durch die erste Seite der Leiterplattenanordnung definierten Ebene ist.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 1, wobei das Strahlungsfilterungsmaterial Kupfer umfasst.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 1, wobei das Strahlungsfilterungsmaterial in der Leiterplattenanordnung eingebettet ist, das Strahlungsfilterungsmaterial um einen ersten Abstand von der ersten Seite der Leiterplattenanordnung beabstandet ist und um einen zweiten Abstand von der zweiten Seite der Leiterplattenanordnung beabstandet ist.
Doppelenergie-Detektoranordnung für ein Strahlungssystem, wobei die Doppelenergie-Detektoranordnung Folgendes umfasst: eine Leiterplattenanordnung mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite; eine zweite Leiterplattenanordnung mit einer dritten Seite und einer vierten Seite; eine erste, mit der ersten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer ersten effektiven Photonenenergie; eine zweite, mit der vierten Seite der zweiten Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer zweiten effektiven Photonenenergie; und ein mit der zweiten Seite der Leiterplattenanordnung und der dritten Seite der zweiten Leiterplattenanordnung gekoppeltes Strahlungsfilterungsmaterial, wobei das Strahlungsfilterungsmaterial zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe angeordnet ist, das Strahlungsfilterungsmaterial zur Dämpfung von mindestens einigen der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen konfiguriert ist.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 9, wobei das Strahlungsfilterungsmaterial einen ersten elektrischen Pfad aus mindestens einer der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe oder der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe definiert.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 10, wobei eine Achse die erste Umwandlungskompaktbaugruppe schneidet und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe das Strahlungsfilterungsmaterial schneidet, wobei die Achse im Wesentlichen senkrecht zu einer durch die erste Seite der Leiterplattenanordnung definierten Ebene ist.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 11, umfassend ein zweites, mit mindestens einer der zweiten Seite der Leiterplattenanordnung oder der dritten Seite der zweiten Leiterplattenanordnung gekoppeltes Strahlungsfilterungsmaterial.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 12, wobei das zweite Strahlungsfilterungsmaterial um einen trennenden Abstand von dem Strahlungsfilterungsmaterial beabstandet ist, die Achse die erste Umwandlungskompaktbaugruppe schneidet und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe das zweite Strahlungsfilterungsmaterial nicht schneidet.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 12, wobei das zweite Strahlungsfilterungsmaterial einen zweiten Strompfad aus mindestens einer der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe oder der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe definiert.
Doppelenergie-Detektoranordnung für ein Strahlungssystem, wobei die Doppelenergie-Detektoranordnung Folgendes umfasst: eine Leiterplattenanordnung mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite; eine zweite Leiterplattenanordnung mit einer dritten Seite und einer vierten Seite, wobei die dritte Seite der zweiten Leiterplattenanordnung mit der zweiten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelt ist; eine erste, mit der ersten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer ersten effektiven Photonenenergie; und eine zweite, mit der zweiten Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer zweiten effektiven Photonenenergie; und ein in der Leiterplattenanordnung zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe angeordnetes Strahlungsfilterungsmaterial, wobei das Strahlungsfilterungsmaterial zur Dämpfung von mindestens einigen der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen konfiguriert ist.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 15, umfassend ein zweites, innerhalb der zweiten Leiterplattenanordnung angeordnetes Strahlungsfilterungsmaterial, wobei die zweite Leiterplattenanordnung zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe angeordnet ist.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 15, wobei eine Achse die erste Umwandlungskompaktbaugruppe schneidet und die zweite Umwandlungskompaktbaugruppe das Strahlungsfilterungsmaterial schneidet, wobei die Achse im Wesentlichen senkrecht zu einer durch die erste Seite der Leiterplattenanordnung definierten Ebene ist.
Doppelenergie-Detektoranordnung nach Anspruch 18, umfassend eine dritte, zwischen der Leiterplattenanordnung und der zweiten Leiterplattenanordnung angeordnete Leiterplattenanordnung, wobei die dritte Leiterplattenanordnung mit der zweiten Seite der Leiterplattenanordnung und der dritten Seite der zweiten Leiterplattenanordnung gekoppelt ist.
Strahlungssystem, umfassend: eine Strahlungsquelle, die konfiguriert ist, um Strahlungsphotonen zu emittieren; und eine Doppelenergie-Detektoranordnung, umfassend: eine Leiterplattenanordnung mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite; eine erste, mit der ersten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer ersten effektiven Photonenenergie; eine zweite, mit der zweiten Seite der Leiterplattenanordnung gekoppelte Umwandlungskompaktbaugruppe mit einer zweiten effektiven Photonenenergie; und ein in der Leiterplattenanordnung zwischen der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe und der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe angeordnetes Strahlungsfilterungsmaterial, wobei das Strahlungsfilterungsmaterial zur Dämpfung von mindestens einigen der darauf auftreffenden Strahlungsphotonen konfiguriert ist.
Strahlungssystem nach Anspruch 19, wobei das Strahlungsfilterungsmaterial einen ersten elektrischen Pfad aus mindestens einer der ersten Umwandlungskompaktbaugruppe oder der zweiten Umwandlungskompaktbaugruppe definiert.