DE19604802A1 - System und Verfahren für eine Schichtbildaufnahme mit durchgehender linearer Abtastung - Google Patents
System und Verfahren für eine Schichtbildaufnahme mit durchgehender linearer AbtastungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine computerisierte Schicht
bildaufnahme oder Laminographie und insbesondere auf Syste
me, welche ein durchgehendes lineares Abtastverfahren für
eine schnelle Untersuchung mit hoher Auflösung verwenden.
Schichtbildaufnahmetechniken werden häufig verwendet, um
Querschnittsabbildungen ausgewählter Ebenen innerhalb von
Objekten zu erzeugen. Die herkömmliche Schichtbildaufnahme
benötigt eine koordinierte Bewegung beliebiger zwei oder
drei Hauptkomponenten, die ein Schichtbildaufnahmesystem
bilden, d. h. einer Strahlungsquelle, eines Objekts, das ge
rade untersucht wird und eines Detektors. Die koordinierte
Bewegung der zwei Komponenten kann in einem beliebigen einer
Vielzahl von Mustern sein, einschließlich der folgenden, je
doch nicht auf diese begrenzt: z. B. in einem linearen, einem
kreisförmigen, einem elliptischen oder einem zufälligen Mu
ster. Unabhängig davon, welches Muster einer koordinierten
Bewegung ausgewählt ist, ist die Konfiguration der Quelle,
des Objekts und des Detektors derart, daß ein beliebiger
Punkt in der Objektebene immer auf den gleichen Punkt in der
Bildebene projiziert wird, und daß ein beliebiger Punkt
außerhalb der Objektebene auf eine Mehrzahl von Punkten in
der Bildebene während eines Zyklus der Musterbewegung pro
jiziert wird. Auf diese Art und Weise wird eine Quer
schnittsabbildung der gewünschten Ebene innerhalb des Ob
jekts auf dem Detektor gebildet. Die Abbildungen anderer
Ebenen innerhalb des Objekts erfahren eine Bewegung bezüg
lich des Detektors, wodurch ein verwischter Hintergrund auf
dem Detektor erzeugt wird, auf den die scharfe Querschnitts
abbildung der gewünschten Brennpunktebene innerhalb des Ob
jekts gelegt wird. Obwohl ein beliebiges Muster einer koor
dinierten Bewegung verwendet werden kann, werden im allge
meinen kreisförmige Muster bevorzugt, da sie leichter er
zeugt werden können.
Das U.S. Patent Nr. 4,926,452 mit dem Titel "AUTOMATED
LAMINOGRAPHY SYSTEM FOR INSPECTION OF ELECTRONICS", das an
Baker u. a. erteilt worden ist, beschreibt ein durchgehend
kreisförmig abgetastetes Schichtbildaufnahmesystem, bei dem
das Objekt fest bleibt, während sich die Röntgenstrahlen
quelle und der Detektor in einem koordinierten kreisförmigen
Muster bewegen. Die sich bewegende Röntgenstrahlenquelle
weist eine Mikrofokus-Röntgenstrahlenröhre auf, bei der ein
Elektronenstrahl in einem kreisförmigen Abtastmuster auf ein
Anodenziel abgelenkt wird. Die resultierende Bewegung der
Röntgenstrahlenquelle ist mit einem rotierenden Röntgen
strahlendetektor synchronisiert, der die Röntgenstrahlen
schattenabbildung in eine optische Abbildung umwandelt, da
mit sie betrachtet und in eine feste Videokamera integriert
werden kann, wodurch eine Querschnittsabbildung des Objekts
gebildet wird. Ein Computersystem steuert ein automatisier
tes Positionierungssystem, das das Objekt, das untersucht
wird, trägt, und bewegt aufeinanderfolgende interessierende
Bereiche in das Blickfeld. Um eine hohe Bildqualität beizu
behalten, steuert ein Computersystem ferner die Synchroni
sation der Elektronenstrahlablenkung und die Drehung des op
tischen Systems, wodurch Ungenauigkeiten der mechanischen
Anordnungen des Systems ausgeglichen werden.
Schichtbildaufnahmen-Querschnittsabbildungen können ferner
innerhalb des Datenspeichers eines Computers gebildet wer
den, indem zwei oder mehrere einzelne Bilder, die durch ko
ordiniertes Positionieren von zwei der drei Hauptkomponen
ten, welche das Schichtbildaufnahmesystem aufweist, d. h.,
einer Quelle, eines Objekts und eines Detektors, kombiniert
werden. Die Abbildungen werden innerhalb des Computerspei
chers kombiniert, derart, daß ein beliebiger Punkt in der
Objekt-Brennpunktebene in einer Abbildung immer mit demsel
ben Punkt in der Objekt-Brennpunktebene einer anderen Abbil
dung kombiniert wird, wobei diese andere Abbildung aus einer
unterschiedlichen winkligen Ansicht des gleichen Objekts be
steht. Wenn die einzelnen Ansichten von dem Detektor aufge
nommen werden, der einen kreisförmigen Weg beschreibt, dann
bildet die kombinierte Abbildung, die aus den einzelnen Ab
bildungen gebildet ist, näherungsweise eine durchgehend
kreisförmig abgetastete Abbildung (wie es in dem U.S. Patent
Nr. 4, 926, 452 beschrieben ist, welches oben erörtert wurde),
wenn die Anzahl einzelner Abbildungen sehr groß ist. Ein ma
thematisches Verschieben der Pixelkombinationen der vielen
einzelnen Abbildungen resultiert in der Veränderung der Po
sition der Brennpunktebene in dem Objekt. Somit ist dieses
Verfahren zum Erzeugen einer Querschnittsabbildung eines Ob
jekts gegenüber Bewegungs- und Verwischungsverfahren vor
teilhaft, da aus einem Satz von Abbildungen viele Schicht
aufnahmen-Querschnittsabbildungen verschiedener Brennpunkt
ebenen gebildet werden können. Diese Technik wurde als syn
thetische Schichtbildaufnahme oder als computerisierte syn
thetische Querschnittsabbildung bezeichnet.
Die Schichtbildaufnahmetechniken, die oben beschrieben wur
den, werden gegenwärtig in einem breiten Bereich von An
wendungen einschließlich der medizinischen und industriellen
Röntgenstrahlenabbildung verwendet. Die Schichtbildaufnahme
ist besonders zum Untersuchen von Objekten geeignet, welche
verschiedene Schichten mit unterscheidbaren Merkmalen inner
halb jeder Schicht aufweisen. Bestimmte frühere Schichtbild
aufnahmesysteme, welche derartige Querschnittsabbildungen
erzeugen, zeigen jedoch typischerweise Unzulänglichkeiten
bei der Auflösung und/oder Untersuchungsgeschwindigkeit,
weshalb sie selten verwendet werden. Diese Unzulänglichkei
ten treten häufig aufgrund der Schwierigkeiten beim Errei
chen einer koordinierten Hochgeschwindigkeitsbewegung der
Quelle und des Detektors mit einem Genauigkeitsgrad auf, der
ausreichend ist, um eine Querschnittsabbildung mit hoher
Auflösung zu erzeugen.
Bei einem Schichtbildaufnahmesystem, welches ein festes Ob
jekt betrachtet und welches ein Gesichtsfeld aufweist, das
kleiner als das untersuchte Objekt ist, kann es notwendig
sein, das Objekt innerhalb des Gesichtsfeldes herum zu be
wegen, wodurch viele Schichtbildaufnahmen erzeugt werden,
welche, wenn sie zusammengestückelt werden, eine Abbildung
des gesamten Objekts bilden. Dies wird häufig durch Tragen
des Objekts auf einem mechanischen Handhabungssystem, wie
z. B. einem X, Y, Z-Positionierungstisch, erreicht. Der Tisch
wird dann bewegt, um die gewünschten Abschnitte des Objekts
in das Gesichtsfeld zu bringen. Eine Bewegung in der X- und
der Y-Richtung positioniert den zu untersuchenden Bereich,
während die Bewegung in der Z-Richtung das Objekt auf und
nieder bewegt, um die Ebene innerhalb des Objekts auszuwäh
len, in der die Querschnittsabbildung genommen werden soll.
Während es dieses Verfahren effektiv ermöglicht, daß ver
schiedene Bereiche und Ebenen des Objekts betrachtet werden
können, existieren inhärente Begrenzungen, die der Geschwin
digkeit und Genauigkeit derartiger mechanischer Bewegungen
zugeordnet sind. Diese Begrenzungen wirken derart, daß sie
die Zykluszeit wirksam erhöhen, wodurch die Raten reduziert
werden, mit denen eine Untersuchung stattfinden kann. Ferner
erzeugen diese mechanischen Bewegungen Schwingungen, welche
dahin tendieren, die Systemauflösung und Genauigkeit zu re
duzieren.
Das U.S. Patent Nr. 5, 259, 012 mit dem Titel "LAMINOGRAHY
SYSTEM AND METHOD WITH ELECTROMAGNETICALLY DIRECTED MULTI
PATH RADIATION SOURCE", das an Baker u. a. erteilt worden
ist, beschreibt ein System, welches es ermöglicht, daß viele
Positionen innerhalb eines Objekts ohne eine mechanische
Bewegung des Objekts abgebildet werden. Das Objekt wird
zwischen eine rotierende Röntgenstrahlenquelle und einen
synchronisiert rotierenden Detektor gelegt. Eine Brennpunkt
ebene innerhalb des Objekts wird auf dem Detektor abgebil
det, derart, daß eine Querschnittsabbildung des Objekts
erzeugt wird. Die Röntgenstrahlenquelle wird durch Ablenken
eines Elektronenstrahls auf eine Zielanode erzeugt. Die
Zielanode emittiert Röntgenstrahlen, wo die Elektroden auf
das Ziel fallen. Der Elektronenstrahl wird durch eine Elek
tronenkanone erzeugt, welche X- und Y-Ablenkspulen zum Ab
lenken des Elektronenstrahls in der X- und der Y-Richtung
aufweist. Ablenkungsspannungssignale werden an die X- und an
die Y-Ablenkspule angelegt und bewirken, daß die Röntgen
strahlenquelle in einem kreisförmigen Spurenweg rotiert. Ei
ne zusätzliche Gleichspannung, die an die X- oder an die
Y-Ablenkungsspule angelegt wird, bewirkt, daß sich der
kreisförmige Weg, den die Röntgenstrahlenquelle verfolgt, in
der X- oder Y-Richtung um eine Strecke verschiebt, die der
Größe der Gleichspannung proportional ist. Dies bewirkt ein
anderes Gesichtsfeld, das abgebildet werden soll, welches in
der X- oder in der Y-Richtung von der vorher abgebildeten
Region verschoben ist. Veränderungen des Radius des Röntgen
strahlenquellenwegs resultieren in einer Veränderung der
Z-Höhe der abgebildeten Brennpunktebene. Dieses System löst
viele Probleme früherer Schichtbildaufnahmesysteme beim Er
zeugen von Querschnittsabbildungen mit hoher Auflösung und
hoher Geschwindigkeit. Dieses System stellt eine Verbesse
rung gegenüber dem dar, das in dem U.S. Patent Nr. 4, 926, 452
beschrieben ist, da es die Untersuchung von Objekten er
laubt, die größer als das Gesichtsfeld sind, indem Quer
schnittsabbildungen außerhalb der Drehachse der Quelle und
des Detektors erzeugt werden, wodurch eine Hauptquelle der
mechanischen Bewegung eliminiert wird. Zusätzlich wird die
Auswahl der Brennpunktebene durch elektronische Größenein
stellung des Durchmessers der kreisförmigen Abtastung er
reicht, wodurch die mechanische Z-Bewegung von dem System,
das in dem U.S. Patent Nr. 4, 926, 452 beschrieben ist, elimi
niert wird. Das Verfahren zum Erzeugen von Querschnittsab
bildungen, das in dem U.S. Patent Nr. 5, 259, 012 beschrieben
ist, kann theoretisch doppelt so schnell laufen wie das
System, das in dem U.S. Patent Nr. 4, 926, 452 beschrieben
ist, da es nicht auf eine mechanische Bewegung warten muß.
Es weist die gleichen Begrenzungen wie das System, das in
dem U.S. Patent Nr. 4. 926, 452 beschrieben ist, bezüglich der
Quellenleistung und Lichtfleckengrößenbegrenzungen auf. So
mit stellt die Gesamtuntersuchungsgeschwindigkeit lediglich
eine zwei- bis dreifache Verbesserung dar, während eine be
trächtliche Komplexität an elektronischen Schaltungsanord
nungen und Kalibrationsanstrengungen hinzugefügt werden.
Während das System, das in dem U.S. Patent Nr. 5, 259, 012
beschrieben ist, zwar keinen X,Y,Z-Tisch benötigt, um das zu
untersuchende Objekt zu positionieren, benötigt es immer
noch eine sehr komplexe und große Röntgenstrahlenröhre, um
es zu ermöglichen, daß das System arbeitet. Der Durchmesser
der Röntgenstrahlenröhre muß etwas größer als die größte
horizontale Abmessung des zu untersuchenden Objekts bei der
Querschnittsabbildung sein. Andernfalls muß das Objekt oder
der Detektor und die Röntgenstrahlenröhre in der X-Richtung
und/oder der Y-Richtung bewegt werden, um das gesamte Objekt
zu untersuchen. Ein weiterer Nachteil dieses Systems ist die
Anforderung, daß das rotierende Detektorabbildungssystem auf
einer schnellen Rotation einer mechanischen Anordnung bei
600 oder mehr Umdrehungen pro Minute (RPM; RPM = Revolution
per Minute) aufbaut.
Das U.S. Patent Nr. 5, 020, 086 mit dem Titel "Microfocus
X-Ray System", das an Peugeot erteilt worden ist, offenbart
ein System zur Tomosynthese, bei dem ein Objekt durch einen
Röntgenstrahl aus einer kreisförmigen Position auf einem
Ziel abgetastet wird, die daraus resultiert, daß der Elek
tronenstrahl durch geeignete Steuerungssignale von einer
Strahlensteuerung, welche an die Ablenkspulen einer Mikro
fokus-Röntgenstrahlenröhre angelegt werden, in einem Kreis
abgetastet wird. Die Tomosynthese wird durch das bekannte
Verfahren einer In-Register-Kombination einer Serie von di
gitalen Röntgenstrahlenabbildungen erreicht, die durch Rönt
genstrahlen erzeugt worden sind, welche aus verschiedenen
Positionen austreten. Dies wird erreicht, indem eine Rönt
genstrahlenquelle an vielen Punkten auf einem Kreis um eine
Mittelachse positioniert werden. Dieses System eliminiert
einiges an mechanischer Bewegung, die von dem System, das in
dem U.S. Patent Nr. 4, 926, 452 beschrieben worden ist, benö
tigt wird, derart, daß der Detektor nicht rotieren muß.
Praktische Begrenzungen der Pixelgröße und Auflösung tendie
ren jedoch dahin, das System von Peugeot auf Untersuchungen
von Objekten mit kleinen Gesichtsfeldern begrenzen. Zusätz
lich benötigt das System immer noch einen X, Y-Tisch, um das
Objekt unter das Gesichtsfeld zu positionieren. Die Ge
schwindigkeit eines kommerziellen Prototypen dieses Systems
ist nicht wesentlich höher als bei dem System, das in dem
U.S. Patent Nr. 5, 259, 012 beschrieben ist, dasselbe weist
jedoch etwas niedrigere Herstellungskosten auf.
Obwohl das System, das in dem U.S. Patent Nr. 4, 926, 452 be
schrieben ist, einen ordentlichen kommerziellen Erfolg auf
wies, und obwohl ein bestimmtes kommerzielles Interesse an
den beiden Systemen vorhanden ist, die in dem U.S. Patent
Nr. 5, 020, 086 und in dem U.S. Patent Nr. 5, 259, 012 be
schrieben sind, wünscht die Industrie immer noch ein Quer
schnittuntersuchungssystem, welches bei einer noch höheren
Untersuchungsgeschwindigkeit arbeitet, wohingegen es weniger
als die existierenden industriellen Querschnittuntersu
chungssysteme kosten soll. Wenn ein neues Querschnittsabbil
dungssystem die Forderungen nach niedrigen Kosten und hoher
Leistungsfähigkeit erfüllen könnte, würden die kommerziellen
Anwendungen und die Verwendung im Vergleich zur herkömmli
chen Technologie rapide anwachsen, wodurch der Nutzen für
die Elektronikindustrie zur Schaltungsplatinenuntersuchung
wesentlich erhöht sein würde.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Abbildungssystem und ein Verfahren zum Erzeugen einer Quer
schnittsabbildung eines Objekts zu schaffen, um eine verbes
serte, preisgünstigere und einfachere Querschnittsabbildung
mit hoher Geschwindigkeit und Auflösung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Abbildungssystem gemäß Anspruch
1, durch ein Abbildungssystem gemäß Anspruch 2, durch ein
Verfahren zum Erzeugen einer Querschnittsabbildung eines Ob
jekts gemäß Anspruch 7 und durch ein Verfahren zum Erzeugen
einer Querschnittsabbildung eines festen Objekts gemäß An
spruch 8 gelöst.
Dementsprechend bestehen mehrere Ziele und Vorteile der vor
liegenden Erfindung darin, daß sie eine verbesserte, preis
günstigere und einfachere Art und Weise schafft, um das
Querschnittsabbilden mit hoher Geschwindigkeit und hoher
Auflösung für die Untersuchung elektrischer Verbindungen zu
erreichen, als es bei bekannten Systemen der Fall ist.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die teue
re und komplexe Röntgenstrahlenröhre vom abgetasteten Strah
lentyp, die in den U.S. Patenten mit den Nummern 5, 020, 086
und 5, 259, 012 verwendet wird, zu eliminieren und die Rönt
genstrahlenröhre vom abgetasteten Strahlentyp durch ein
preisgünstiges Standard-Röntgenstrahlensystem zu ersetzen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,
den teueren X, Y-Positionierungstisch (U.S. Patent Nr.
5, 020, 086) oder den X, Y, Z-Tisch (U.S. Patent Nr. 5, 259, 012)
durch ein preisgünstiges, hochzuverlässiges Einzelachsensy
stem mit durchgehender Bewegung zu ersetzen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,
die teuere und hochkomplexe Röntgenstrahlenröhre mit großem
Durchmesser und das System, welche in dem U.S. Patent Nr.
5, 259, 012 verwendet wird, durch ein preisgünstiges Stan
dard-Röntgenstrahlensystem zu ersetzen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,
die komplexen Drehdetektorsysteme, die in den U.S. Patenten
mit den Nummern 4, 926, 452 und 5, 259, 012 offenbart sind, und
den teueren Vakuumröhrendetektor mit großem Durchmesser, der
in dem U.S. Patent Nr. 5, 020, 086 offenbart ist, durch her
kömmliche, hochzuverlässige, massenproduzierte, preisgünsti
ge Festkörper-Hochleistungsdetektoren vom linearen Linienab
tasttyp zu ersetzen.
Die vorliegende Erfindung schafft ein wesentlich verbesser
tes, computerisiertes Schichtbildaufnahmesystem oder auch
Laminographiesystem, welches ein durchgehendes Abtastver
fahren für eine Hochgeschwindigkeitsuntersuchung mit hoher
Auflösung verwendet. Das System benötigt keine Bewegung des
Detektors, der Röntgenstrahlenröhre, der Lichtflecke der
Röntgenstrahlen oder des Röntgenstrahls selbst. Die einzige
Bewegung, die benötigt wird, ist eine sanfte lineare Bewe
gung des abzubildenden Objekts. Die vorliegende Erfindung
ist schneller als bekannte Schichtbildaufnahmesysteme für
die Untersuchung elektrischer Verbindungen auf einer Schal
tungsplatine.
Schaltungsplatinen werden mit einer Rate von etwa 7,62 mm
(0,3 Zoll) pro Sekunde mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in
das Röntgenstrahlen-Schichtbildaufnahme-Abtastgerät einge
speist. Die Schaltungsplatinen sind um etwa 17,78 mm (0,7
Zoll) voneinander getrennt. Die Vorrichtung, die die gleich
förmige lineare Bewegung liefert, ist ein sich bewegender
Kettenriemen, der die Schaltungsplatinen auf ihren zwei ge
genüberliegenden parallelen Seiten trägt.
Das Detektorsystem umfaßt minimal zwei lineare Abtastdetek
toren (vorzugsweise vier lineare Abtastdetektoren), die in
einer winkligen Beziehung zu der Schaltungsplatine symme
trisch angeordnet sind. Die linearen Abtastdetektoren sind
derart befestigt, daß sie sehr nahe an der Unterseite der zu
testenden Platine angeordnet sind. Jeder lineare Abtastde
tektor weist eine dünne Auflage aus Röntgenstrahlen-empfind
lichem Phosphor auf der Detektoroberfläche auf und erreicht
eine Auflösung von etwa 16 lp/mm (lp/mm = Linienpaare pro
Millimeter). Zusätzlich weist jeder lineare Abtastdetektor
eine eingebaute elektronische Anordnung auf, um einen 8- bis
16-Bit-Datenstrom mit einer Digitalelektronik zu schaffen,
die direkt mit einem Personalcomputer (PC) in schnittstel
lenmäßiger Verbindung steht.
Die Röntgenstrahlenquelle umfaßt mindestens eine Quelle von
Röntgenstrahlen (vorzugsweise zwei), die derart ausgerichtet
sind, daß jede Röntgenstrahlenröhre zwei Fächerstrahlen aus
Röntgenstrahlen abgibt. Die Röntgenstrahlenquellen sind be
züglich der Schaltungsplatine befestigt, um den bevorzugten
Schichtbildaufnahmewinkel zu schaffen und sie sind in dem
bevorzugten Abstand von der Schaltungsplatine und den line
aren Abtastdetektoren befestigt, daß die Kombination ihrer
Lichtfleckgröße und des Platine-zu-Detektor-Abstands und die
verfügbare Röntgenstrahlenleistung derart zusammenwirken, um
eine Abbildung mit hoher Auflösung mit ausreichenden Licht
pegeln auf dem Detektor zu schaffen.
Die bevorzugte Quelle ist eine Standard-Röntgenstrahlenröh
ren, die in der Lage ist, bei 125 Kilovolt (kV) mit einem
Anodenstrom in dem Bereich von etwa 0,1 Milliampere (mA) bis
1,0 mA zu arbeiten. Wenn zwei Röhren verwendet werden, kön
nen beide Röhren durch eine einzige Hochspannungs-Leistungs
versorgung versorgt werden. Die bevorzugte Brennpunktgröße
der Röntgenstrahlenröhre liegt in dem Bereich von etwa 100
µm bis 1000 µm im Durchmesser.
Die Daten von jedem linearen Abtastdetektor werden verwen
det, um innerhalb einer Computerspeichers ein vollständiges
Röntgenstrahlenbild der (21,59 cm × 30,48 cm)-Schaltungs
platinen ((8,5 Zoll × 12 Zoll)-Schaltungsplatinen) zu erzeu
gen. Bei einem Vier-Detektor-System beträgt die minimale
Speicheranforderung etwa 260 Megabyte. Damit das System eine
Schaltungsplatine analysieren kann, während eine andere Ab
bildung einer zweiten Schaltungsplatine erfaßt wird, benö
tigt es zusätzliche 260 Megabyte an Speicher. Somit werden
insgesamt 520 Megabyte Speicher bei einem System benötigt,
das vier lineare Abtastdetektoren aufweist und das einen
Satz von vier Abbildungen erfaßt, während der vorher erfaßte
Satz von vier Abbildungen gerade analysiert wird. Es wird
bevorzugt, daß der Computerspeicher derart entworfen ist,
daß er den Detektoren zum Bilderfassen, und dann einem Ab
bildungsanalysecomputer zugeschaltet werden kann, um die
Scheibenabbildung oder -Abbildungen zur Analyse zu erzeugen,
obwohl diese variable Speicherzuschaltung kein Merkmal dar
stellt.
Schichtbildaufnahmescheiben werden durch Kombinieren der
vier getrennten Abbildungen durch Verschieben der Pixelposi
tionen in X und Y erzeugt, damit sie einer spezifischen
Brennpunktebene in dem Objekt entsprechen. Eine beliebige
Anzahl von Brennpunktebenen kann durch dieses Verfahren aus
einem einzigen Satz von vier Abbildungen erzeugt werden.
Die Schichtbildaufnahmeabbildungen werden dann auf eine her
kömmliche Art und Weise analysiert, um Daten über die Quali
tät der elektrischen Verbindung auf der Schaltungsplatine zu
ergeben.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung ein
Abbildungssystem mit folgenden Merkmalen: einer ersten Rönt
genstrahlenquelle; einem ersten linearen Röntgenstrahlende
tektor, der positioniert ist, um Röntgenstrahlen aufzufan
gen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle in einem er
sten Winkel emittiert werden; einem zweiten linearen Rönt
genstrahlendetektor, der positioniert ist, um Strahlen auf
zufangen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle in einem
zweiten Winkel emittiert werden; einem linearen Bewegungs
system, das zwischen der ersten Röntgenstrahlenquelle und
dem ersten und dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor
positioniert ist, wobei das lineare Bewegungssystem ferner
eine Trägervorrichtung für ein zu testendes Objekt aufweist
und konfiguriert ist, um das zu testende Objekt durch die
Röntgenstrahlen zu tragen, die in dem ersten Winkel und in
dem zweiten Winkel emittiert und von dem ersten linearen
Röntgenstrahlendetektor bzw. dem zweiten linearen Röntgen
strahlendetektor erfaßt werden, nachdem sie durch das zu te
stende Objekt gelangt sind, wodurch eine erste Schattenbild
abbildung und eine zweite Schattenbildabbildung des zu te
stenden Objekts gebildet wird; und einem Steuerungssystem,
das mit dem linearen Bewegungssystem, dem ersten linearen
Röntgenstrahlendetektor und dem zweiten linearen Röntgen
strahlendetektor verbunden ist, wodurch das Steuerungssystem
das lineare Bewegungssystem und die Bildung der ersten und
der zweiten Schattenbildabbildung regelt, um eine Schicht
bildaufnahme-Querschnittsabbildung einer Schnittebene des zu
testenden Objekts zu erzeugen. Dieses Ausführungsbeispiel
kann ferner einen ersten Kollimator aufweisen, der bezüglich
der ersten Röntgenstrahlenquelle derart positioniert ist,
daß der erste Kollimator konfiguriert ist, um Röntgenstrah
len, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle emittiert wer
den, zu dem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor zu rich
ten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen
ausbreiten, zu blockieren. Zusätzlich kann dieses Abbil
dungssystem ferner einen zweiten Kollimator aufweisen, der
bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle derart positio
niert ist, daß der zweite Kollimator konfiguriert ist, um
Röntgenstrahlen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle
emittiert werden, zum zweiten linearen Röntgenstrahlende
tektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in ande
ren Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Bei bestimmten
Konfigurationen kann das Abbildungssystem ferner folgende
Merkmale aufweisen: eine zweite Röntgenstrahlenquelle, die
bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle seitlich positio
niert ist; einen dritten linearen Röntgenstrahlendetektor,
der positioniert ist, um Röntgenstrahlen aufzufangen, die
von der zweiten Röntgenstrahlenquelle in einem dritten Win
kel emittiert werden; und einen vierten linearen Röntgen
strahlendetektor, der positioniert ist, um Röntgenstrahlen
aufzufangen, die von der zweiten Röntgenstrahlenquelle in
einem vierten Winkel emittiert werden. Bei bestimmten Kon
figurationen weist das Abbildungssystem ferner einen dritten
Kollimator auf, der bezüglich der zweiten Röntgenstrahlen
quelle positioniert ist, derart, daß der dritte Kollimator
konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der zweiten
Röntgenstrahlenquelle emittiert werden, zu dem dritten li
nearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgen
strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu
blockieren. Auf ähnliche Weise kann ein vierter Kollimator
bezüglich der zweiten Röntgenstrahlenquelle derart posi
tioniert sein, daß der vierte Kollimator konfiguriert ist,
um Röntgenstrahlen, die von der zweiten Röntgenstrahlen
quelle emittiert werden, zu dem vierten linearen Röntgen
strahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die
sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Der
erste, der zweite, der dritte und der vierte lineare Rönt
genstrahlendetektor können ferner monolithische, selbst-ab
tastende, lineare Photodiodenarrays aufweisen. Zusätzlich
kann ein Röntgenstrahlen-Szintillationsmaterial auf dem er
sten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten linearen Pho
todiodenarray-Röntgenstrahlendetektor abgelegt sein. Das
Röntgenstrahlen-Szintillationsmaterial weist ferner Gadoli
nium-Oxysulfid auf. Das lineare Bewegungssystem weist in be
stimmten Konfigurationen einen Förderriemen auf.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung eine
Vorrichtung zum Erzeugen von Querschnittsabbildungen einer
Schnittebene innerhalb eines Objekts mit folgenden Merkma
len: einem linearen Bewegungssystem, das angepaßt ist, um
ein zu testendes Objekt entlang eines im wesentlichen li
nearen Wegs zu tragen und zu transportieren; einer ersten
Quelle von Röntgenstrahlen zum Erzeugen von Röntgenstrahlen,
wobei die erste Quelle von Röntgenstrahlen neben dem linea
ren Bewegungssystem positioniert ist, derart, daß die Rönt
genstrahlen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle er
zeugt werden, auf eine erste Oberfläche des Objekts auf
treffen und das Objekt abtasten, während das lineare Trans
portsystem das Objekt entlang des linearen Wegs bewegt; ei
nem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor, der eine Mehr
zahl von Röntgenstrahlendetektorelementen, die auf eine im
wesentlichen lineare Art und Weise nebeneinander positio
niert sind, aufweist, wobei der erste lineare Röntgenstrah
lendetektor neben einer zweiten Oberfläche des Objekts im
wesentlichen gegenüber der ersten Oberfläche positioniert
ist und der erste lineare Röntgenstrahlendetektor dadurch
Röntgenstrahlen auffängt und erfaßt, welche das Objekt durch
die erste Oberfläche betreten und das Objekt durch die zwei
te Oberfläche verlassen, wobei der erste lineare Röntgen
strahlendetektor in einem ersten Winkel bezüglich der ersten
Röntgenstrahlenquelle positioniert ist; einem ersten linea
ren Röntgenstrahlendetektor-Auslesesteuerungssystem, wobei
das erste lineare Röntgenstrahlendetektor-Auslesesteuerungs
system ferner einen Takt aufweist, welcher das periodische
Lesen und Speichern von Signalen steuert, die durch die
Mehrzahl von Röntgenstrahlendetektorelementen erzeugt wer
den; einem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor, der um
einen Abstand von dem ersten linearen Röntgenstrahlendetek
tor entfernt positioniert ist, wobei der zweite lineare
Röntgenstrahlendetektor eine Mehrzahl von Röntgenstrahlende
tektorelementen aufweist, die nebeneinander auf eine im we
sentlichen lineare Art und Weise positioniert sind und der
zweite lineare Röntgenstrahlendetektor neben der zweiten
Oberfläche des Objekts im wesentlichen gegenüber der ersten
Oberfläche positioniert ist, wobei der zweite lineare Rönt
genstrahlendetektor dadurch Röntgenstrahlen auffängt und
erfaßt, welche das Objekt durch die erste Oberfläche betre
ten und das Objekt durch die zweite Oberfläche verlassen,
wobei der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor in einem
zweiten Winkel bezüglich der ersten Quelle von Röntgenstrah
len positioniert ist; einem zweiten linearen Röntgenstrah
lendetektor-Auslesesteuerungssystem, wobei das zweite li
neare Röntgenstrahlendetektor-Auslesesteuerungssystem ferner
einen Takt aufweist, welcher das periodische Lesen und Spei
chern von Signalen steuert, die von der Mehrzahl von Rönt
genstrahlendetektorelementen erzeugt werden; einem Steue
rungssystem, welches den Betrieb des linearen Bewegungssy
stems und des ersten und des zweiten linearen Röntgenstrah
lendetektor-Auslesesteuerungssystem steuert und koordiniert,
derart, daß der erste lineare Röntgenstrahlendetektor eine
erste Röntgenstrahlenschattenabbildung des Objekts erzeugt
und der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor eine zweite
Röntgenstrahlenschattenbildabbildung des Objekts erzeugt;
und einem Abbildungsanalysesystem, welches die erste und die
zweite Röntgenstrahlenschattenabbildung des Objekts empfängt
und die erste und die zweite Röntgenstrahlenschattenbildab
bildung des Objekts kombiniert, um eine Querschnittsabbil
dung einer Schnittebene des Objekts zu bilden. Bei einigen
Konfigurationen weist die Vorrichtung ferner einen ersten
Kollimator auf, der bezüglich der ersten Quelle von Röntgen
strahlen derart positioniert ist, daß der erste Kollimator
konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der ersten
Quelle von Röntgenstrahlen emittiert werden, zu dem ersten
linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgen
strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu
blockieren. Auf ähnliche Weise kann ein zweiter Kollimator
bezüglich der ersten Quelle von Röntgenstrahlen derart po
sitioniert sein, daß der zweite Kollimator konfiguriert ist,
um Röntgenstrahlen, die von der ersten Quelle von Röntgen
strahlen emittiert werden, zu dem zweiten linearen Röntgen
strahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die
sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Bei
einigen Konfigurationen weist diese Vorrichtung ferner fol
gende Merkmale auf: eine zweite Quelle von Röntgenstrahlen,
die bezüglich der ersten Quelle von Röntgenstrahlen seitlich
positioniert ist; einen dritten linearen Röntgenstrahlende
tektor, der positioniert ist, um Röntgenstrahlen aufzufan
gen, die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen in einem
dritten Winkel emittiert werden; und einen vierten linearen
Röntgenstrahlendetektor, der positioniert ist, um Röntgen
strahlen aufzufangen, die von der zweiten Quelle von Rönt
genstrahlen in einen vierten Winkel emittiert werden. Auf
ähnliche Weise kann ein dritter Kollimator bezüglich der
zweiten Quelle von Röntgenstrahlen derart positioniert sein,
daß der dritte Kollimator konfiguriert ist, um Röntgenstrah
len, die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen emit
tiert werden, zu dem dritten linearen Röntgenstrahlendetek
tor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen
Richtungen ausbreiten, zu blockieren, wobei ein vierter Kol
limator bezüglich der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen
derart positioniert sein kann, daß der vierte Kollimator
konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der zweiten
Quelle von Röntgenstrahlen emittiert werden, zu dem vierten
linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgen
strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu
blockieren. Bei einigen Konfigurationen weisen der erste,
der zweite, der dritte und der vierte lineare Röntgenstrah
lendetektor ferner monolithische, selbst-abtastende, lineare
Photodiodenarrays auf. Ein Röntgenstrahlen-Szintillationsma
terial kann auf dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem
vierten linearen Photodiodenarray-Röntgenstrahlendetektor
abgelegt sein. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das
Röntgenstrahlen-Szintillationsmaterial ferner Gadolinium-
Oxysulfid aufweisen. Das lineare Bewegungssystem kann einen
Förderriemen aufweisen.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung ein
Verfahren zum Erzeugen einer Querschnittsabbildung eines Ob
jekts mit folgenden Schritten: Bereitstellen einer ersten
Quelle von Röntgenstrahlen; Erfassen von Röntgenstrahlen,
die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen erzeugt wer
den, mit einem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor,
nachdem die Röntgenstrahlen aus einer ersten Winkelausrich
tung auf das Objekt aufgetroffen sind und dasselbe durch
drungen haben; Erfassen von Röntgenstrahlen, die von der er
sten Quelle von Röntgenstrahlen erzeugt werden, mit einem
zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor, nachdem die Rönt
genstrahlen aus einer zweiten Winkelausrichtung auf das Ob
jekt aufgetroffen sind und das Objekt durchdrungen haben;
Bewegen des Objekts zwischen der ersten Quelle von Röntgen
strahlen und dem ersten und dem zweiten linearen Röntgen
strahlendetektor entlang eines im wesentlichen linearen
Wegs; Erzeugen einer ersten Röntgenstrahlen-Schattenbildab
bildung des Objekts mit den Röntgenstrahlen, die durch den
ersten linearen Röntgenstrahlendetektor erfaßt werden, wäh
rend das Objekt den im wesentlichen linearen Weg zwischen
der ersten Quelle von Röntgenstrahlen und dem ersten linea
ren Röntgenstrahlendetektor durchquert; Erzeugen einer zwei
ten Röntgenstrahlen-Schattenbildabbildung des Objekts mit
den Röntgenstrahlen, die von dem zweiten linearen Röntgen
strahlendetektor erfaßt werden, während das Objekt den im
wesentlichen linearen Weg zwischen der ersten Quelle von
Röntgenstrahlen und dem zweiten linearen Röntgenstrahlende
tektor durchquert; und Kombinieren der ersten und zweiten
Röntgenstrahlen-Schattenbildabbildung des Objekts, um eine
Querschnittsabbildung des Objekts zu bilden. Bei einigen
Konfigurationen weist das Verfahren ferner den Schritt des
Ausrichtens (d. h. des Kollimierens) der ersten Quelle von
Röntgenstrahlen mit einem ersten Kollimator auf, der konfi
guriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der ersten Quelle
von Röntgenstrahlen emittiert werden, zu dem ersten linearen
Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen,
die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren.
Auf ähnliche Weise kann das Verfahren ferner den Schritt des
Ausrichtens der ersten Quelle von Röntgenstrahlen mit einem
zweiten Kollimator aufweisen, der konfiguriert ist, um Rönt
genstrahlen, die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen
emittiert werden, zu dem zweiten linearen Röntgenstrahlende
tektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in ande
ren Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Bei bestimmten
Konfigurationen weist das Verfahren ferner folgende Schritte
auf: Bereitstellen einer zweiten Quelle von Röntgenstrahlen
und Positionieren der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen
seitlich bezüglich der ersten Quelle von Röntgenstrahlen;
Erfassen von Röntgenstrahlen, die von der zweiten Quelle von
Röntgenstrahlen erzeugt werden, mit einem dritten linearen
Röntgenstrahlendetektor, nachdem die Röntgenstrahlen aus
einer dritten Winkelausrichtung auf das Objekt aufgetroffen
sind und dasselbe durchdrungen haben; und Erfassen von Rönt
genstrahlen, die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen
erzeugt werden, mit einem vierten linearen Röntgenstrahlen
detektor, nachdem die Röntgenstrahlen aus einer vierten Win
kelausrichtung auf das Objekt aufgetroffen sind und das Ob
jekt durchdrungen haben. Dieses Verfahren kann ferner fol
gende Schritte aufweisen: Ausrichten der zweiten Quelle von
Röntgenstrahlen mit einem dritten Kollimator, der konfigu
riert ist, um Röntgenstrahlen, die von der zweiten Quelle
von Röntgenstrahlen emittiert werden, zu dem dritten linea
ren Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrah
len, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockie
ren; und Ausrichten der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen
mit einem vierten Kollimator, der konfiguriert ist, um Rönt
genstrahlen, die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen
emittiert werden, zu dem vierten linearen Röntgenstrahlende
tektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in an
deren Richtungen ausbreiten, zu blockieren.
Bei einem vierten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung ein
Abbildungssystem mit folgenden Merkmalen: einer ersten Rönt
genstrahlenquelle; einem ersten linearen Röntgenstrahlende
tektor, der positioniert ist, um Röntgenstrahlen, die von
der ersten Röntgenstrahlenquelle in einem ersten Winkel
emittiert werden, aufzufangen; einem zweiten linearen Rönt
genstrahlendetektor, der positioniert ist, um Röntgenstrah
len aufzufangen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle in
einem zweiten Winkel emittiert werden; einem linearen Bewe
gungssystem, an dem die erste Röntgenstrahlenquelle und der
erste und der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor befe
stigt sind, wobei das lineare Bewegungssystem ferner einen
Weg aufweist, den ein festes zu testendes Objekt durchlaufen
muß, und konfiguriert ist, um die erste Röntgenstrahlenquel
le und den ersten und den zweiten linearen Röntgenstrahlen
detektor an dem zu testenden festen Objekt vorbei zu trans
portieren, derart, daß die Röntgenstrahlen, die in dem er
sten Winkel und in dem zweiten Winkel emittiert werden,
durch den ersten linearen Röntgenstrahlendetektor bzw. durch
den zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor erfaßt werden,
nachdem sie durch das feste, zu testende Objekt gelaufen
sind, wodurch eine erste Schattenbildabbildung und eine
zweite Schattenbildabbildung des festen, zu testenden Ob
jekts gebildet wird; und einem Steuerungssystem, das mit dem
linearen Bewegungssystem, dem ersten linearen Röntgenstrah
lendetektor und dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor
verbunden ist, wobei das Steuerungssystem das lineare Be
wegungssystem und das Bilden der ersten und der zweiten
Schattenbildabbildung regelt, um eine Schichtbildaufnahme-
Querschnittsabbildung einer Schnittebene des festen, zu te
stenden Objekts zu erzeugen. Bei bestimmten Konfigurationen
ist ein erster Kollimator bezüglich der ersten Röntgenstrah
lenquelle derart positioniert, daß der erste Kollimator kon
figuriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der ersten Rönt
genstrahlenquelle emittiert werden, zu dem ersten linearen
Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen,
die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren.
Auf ähnliche Weise kann ein zweiter Kollimator bezüglich der
ersten Röntgenstrahlenquelle derart positioniert sein, daß
der zweite Kollimator konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen,
die von der ersten Röntgenstrahlenquelle emittiert werden,
zu dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten,
und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen aus
breiten, zu blockieren. Bei bestimmten Konfigurationen weist
das Abbildungssystem ferner folgende Merkmale auf: eine
zweite Röntgenstrahlenquelle, die auf dem linearen Bewe
gungssystem seitlich bezüglich der ersten Röntgenstrahlen
quelle positioniert ist; einen dritten linearen Röntgen
strahlendetektor, der auf dem linearen Bewegungssystem po
sitioniert ist, um Röntgenstrahlen aufzufangen, die von der
zweiten Röntgenstrahlenquelle in einem dritten Winkel emit
tiert wurden; und einen vierten linearen Röntgenstrahlende
tektor, der auf dem linearen Bewegungssystem positioniert
ist, um Röntgenstrahlen aufzufangen, die von der zweiten
Röntgenstrahlenquelle in einem vierten Winkel emittiert
werden.
Bei einem fünften Ausführungsbeispiel umfaßt die Erfindung
ein Verfahren zum Erzeugen einer Querschnittsabbildung eines
festen Objekts mit folgenden Schritten: Bereitstellen einer
ersten Quelle von Röntgenstrahlen; Erfassen von Röntgen
strahlen, die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen er
zeugt werden, mit einem ersten linearen Röntgenstrahlende
tektor, nachdem die Röntgenstrahlen aus einer ersten Winkel
ausrichtung auf das Objekt aufgetroffen sind und dasselbe
durchdrungen haben; Erfassen von Röntgenstrahlen, die durch
die erste Quelle von Röntgenstrahlen erzeugt werden, mit ei
nem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor, nachdem die
Röntgenstrahlen aus einer zweiten Winkelausrichtung auf das
Objekt aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Bewegen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen und des ersten
und zweiten linearen Röntgenstrahlendetektors entlang eines
im wesentlichen linearen Wegs an dem festen Objekt vorbei,
derart, daß die Röntgenstrahlen von der ersten Quelle von
Röntgenstrahlen das feste Objekt durchdringen und von dem
ersten und dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor er
faßt werden; Erzeugen einer ersten Röntgenstrahlen-Schatten
bildabbildung des festen Objekts mit den Röntgenstrahlen,
die von dem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor erfaßt
wurden, während der erste lineare Röntgenstrahlendetektor
und die erste Quelle von Röntgenstrahlen den im wesentlichen
linearen Weg an dem festen Objekt vorbei durchqueren; Erzeu
gen einer zweiten Röntgenstrahlen-Schattenbildabbildung des
festen Objekts mit den Röntgenstrahlen, die von dem zweiten
linearen Röntgenstrahlendetektor erfaßt wurden, während der
zweite lineare Röntgenstrahlendetektor und die erste Quelle
von Röntgenstrahlen den im wesentlichen linearen Weg an dem
festen Objekt vorbei durchqueren; und Kombinieren der ersten
und der zweiten Röntgenstrahlen-Schattenbildabbildung des
festen Objekts, um eine Querschnittsabbildung des festen Ob
jekts zu bilden. Bei einigen Konfigurationen weist das Ver
fahren ferner folgende Schritte auf: Ausrichten der ersten
Quelle von Röntgenstrahlen mit einem ersten Kollimator, der
konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen, die von der ersten
Quelle von Röntgenstrahlen emittiert werden, zu dem ersten
linearen Röntgenstrahlendetektor zu richten, und um Röntgen
strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu
blockieren; und Ausrichten der ersten Quelle von Röntgen
strahlen mit einem zweiten Kollimator, der konfiguriert ist,
um Röntgenstrahlen, die von der ersten Quelle von Röntgen
strahlen emittiert werden, zu dem zweiten linearen Röntgen
strahlendetektor zu richten, und um Röntgenstrahlen, die
sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren. Bei
einigen Konfigurationen weist das Verfahren ferner folgende
Schritte auf: Bereitstellen einer zweiten Quelle von Rönt
genstrahlen; und Positionieren der zweiten Quelle von Rönt
genstrahlen seitlich bezüglich der ersten Quelle von Rönt
genstrahlen. Dieses Verfahren kann ferner folgende Schritte
aufweisen: Erfassen von Röntgenstrahlen, die von der zweiten
Quelle von Röntgenstrahlen erzeugt werden, mit einem dritten
linearen Röntgenstrahlendetektor, nachdem die Röntgenstrah
len aus einer dritten Winkelausrichtung auf das Objekt auf
getroffen sind und dasselbe durchdrungen haben; und Erfassen
von Röntgenstrahlen, die durch die zweite Quelle von Rönt
genstrahlen erzeugt werden, mit einem vierten linearen Rönt
genstrahlendetektor, nachdem die Röntgenstrahlen aus einer
vierten Winkelausrichtung auf das feste Objekt aufgetroffen
sind und dasselbe durchdrungen haben.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich
nungen detaillierter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Schichtbildauf
nahmesystems mit durchgehender linearer Abtastung
gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 eine Ansicht von oben des Schichtbildaufnahmesy
stems mit durchgehender linearer Abtastung von Fig.
1.
Fig. 3 eine Seitenansicht des Schichtbildaufnahmesystems
mit durchgehender linearer Abtastung, das in den
Fig. 1 und 2 gezeigt ist.
Fig. 4 eine Endansicht von dem Schaltungsplatinen-Ladungs
ende des Schichtabbildungssystems mit durchgehender
linearer Abtastung aus, das in den Fig. 1, 2 und 3
gezeigt ist.
Fig. 5 ein Testobjekt zum Demonstrieren des Schichtbild
aufnahmeverfahrens.
Fig. 6a bis 6d herkömmliche Schattenbildabbildungen des
Testobjekts, das in Fig. 5 gezeigt ist, die in je
dem der vier linearen Röntgenstrahlendetektoren ge
bildet werden.
Fig. 7 eine Querschnitts-Schichtbildaufnahmeabbildung des
Testobjekts in einer Brennpunktebene, die aus der
Kombination der herkömmlichen Schichtbildaufnahme
abbildungen, die in den Fig. 6a bis 6d gezeigt
sind, abgeleitet ist.
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines alternativen
Ausführungsbeispiels eines Schichtbildaufnahmesy
stems mit durchgehender linearer Abtastung gemäß
der vorliegenden Erfindung.
In den Fig. 1, 2, 3 und 4 sind eine perspektivische Ansicht,
eine Ansicht von oben, eine Seitenansicht bzw. eine Endan
sicht eines Schichtbildaufnahmesystems mit durchgehender
linearer Abtastung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2, 3 und 4 sind eine erste
Röntgenstrahlenquelle 10 und eine zweite Röntgenstrahlen
quelle 20 über und entlang gegenüberliegender Seiten eines
Fördersystems 30 positioniert. Die erste Röntgenstrahlen
quelle 10 umfaßt einen vorderen Kollimator 32 und einen hin
teren Kollimator 34. Auf ähnliche Weise umfaßt die zweite
Röntgenstrahlenquelle 20 einen vorderen Kollimator 36 und
einen hinteren Kollimator 38. Ein erster linearer Röntgen
strahlendetektor 40 ist neben einem zweiten linearen Rönt
genstrahlendetektor 50 auf der rechten Seite (in der posi
tiven X-Richtung) einer Mittellinie (nicht gezeigt) entlang
der Y-Richtung positioniert, welche durch Verbinden der er
sten Röntgenstrahlenquelle 10 mit der zweiten Röntgenstrah
lenquelle 20 definiert ist. Ein dritter linearer Röntgen
strahlendetektor 60 ist neben einem vierten linearen Rönt
genstrahlendetektor 70 auf der linken Seite (in der negati
ven X-Richtung) der Mittellinie, die die erste und die zwei
te Röntgenstrahlenquelle 10, 20 verbindet, positioniert. Der
erste, der zweite, der dritte und der vierte lineare Rönt
genstrahlendetektor 40, 50, 60, 70 sind unter dem Fördersy
stem 30 positioniert. Das Fördersystem 30 umfaßt eine erste
Antriebskettenvorrichtung 80 und eine Führungsschiene 82 auf
einer ersten Seite und eine zweite Kettenantriebsvorrichtung
84 und eine zweite Führungsschiene 86 auf einer zweiten Sei
te. Ein synchronisierter Antriebsmotor 90 ist mit der ersten
und mit der zweiten Kettenantriebsvorrichtung 80, 84 verbun
den. Der synchronisierte Antriebsmotor 90 ist mit einem
Steuerungscomputer und einem Abbildungsanalysesystem 100
durch Motorversorgungs- und Steuerungsleitungen 104 verbun
den. Der Steuerungscomputer und das Abbildungsanalysesystem
100 sind ferner mittels Detektorversorgungs-, Steuerungs-
und Signal-Leitungen 106 mit dem ersten, dem zweiten, dem
dritten und dem vierten linearen Röntgenstrahlendetektor 40,
50, 60, 70 verbunden.
Im Betrieb sind Schaltungsplatinen 120a, 120b, 120c auf den
Kettenantriebsvorrichtungen 80, 84 positioniert und diesel
ben werden durch die Führungsschienen 82, 86 durch das För
dersystem 30 geführt. Zwecks des Beschreibens des Betriebs
der Erfindung werden Schaltungsplatinen mit einer Größe von
21,59 cm × 30,48 cm (8,5 Zoll × 12 Zoll) angenommen. Es kön
nen ebenfalls andere Größen verwendet werden, wobei diese
Abmessungen in keiner Weise irgendeine Begrenzung darstel
len. Die Schaltungsplatinen 120a, 120b, 120c werden durch
die Antriebskettenvorrichtungen 80, 84 mit einer konstanten
Geschwindigkeit von etwa 7,62 mm/s (0,3 Zoll/s) durch den
synchronisierten Antriebsmotor 90 sanft vorgeschoben. Die
Schaltungsplatinen 120a, 120b, 120c sind voneinander um etwa
1,778 cm (0,7 Zoll) getrennt. Der synchronisierte Antriebs
motor 90 wird durch den Steuerungs- und Abbildungsanalyse
computer 100 über die Motorversorgungs- und Steuerungslei
tungen 104 betrieben. Fig. 1 und 2 zeigen folgenden Zustand:
a) die Untersuchung der Schaltungsplatine 120c ist vollen
det; b) die Untersuchung der Schaltungsplatine 120b wird ge
rade durchgeführt; und c) die Schaltungsplatine 120a wurde
gerade auf das Fördersystem 30 geladen, wobei dieselbe un
mittelbar nach der Vollendung der Untersuchung der Schal
tungsplatine 120b untersucht werden wird.
Die Röntgenstrahlenquellen 10 und 20 werden durch Kollimato
ren 32, 34, 36, 38 ausgerichtet (d. h. kollimiert), um die
Winkelausbreitung der Strahlung, die durch die erste und die
zweite Röntgenstrahlenquelle 10, 20 in sowohl der X-Richtung
als auch der Y-Richtung zu begrenzen, derart, daß jede Rönt
genstrahlenquelle 10, 20 zwei Fächerstrahlen von Röntgen
strahlen erzeugt. Die erste Röntgenstrahlenquelle 10 gibt
Fächerstrahlen von Röntgenstrahlen 130, 132 ab, während die
zweite Röntgenstrahlenquelle 20 Fächerstrahlen von Röntgen
strahlen 134, 136 abgibt. Die Röntgenstrahlenquellen 10, 20
sind auf eine herkömmliche Art und Weise in einer Position
befestigt, welche geeignete Schichtbildaufnahmewinkel zum
Erzeugen von Querschnittsabbildungen der Schaltungsplatine
120b schaffen. Die Röntgenstrahlenquellen 10, 20 sind bei
spielsweise, wie es in den Fig. 1 und 4 zu sehen ist, in
Winkeln von etwa ± 45° bezüglich der Normalen der Schal
tungsplatine 120b (der Z-Richtung) positioniert. Zusätzlich
sind die Röntgenstrahlenquellen 10, 20 in einem Abstand von
der Schaltungsplatine 120b und von den linearen Röntgen
strahlendetektoren 40, 50, 60, 70 positioniert, derart, daß
die Kombination folgender Größen zusammenwirkt, um ausrei
chende Lichtpegel an den linearen Röntgenstrahlendetektoren
40, 50, 60, 70 zu schaffen, um Abbildungen mit hoher Auflö
sung zu schaffen: 1) die Brennpunktlichtfleckgrößen der
Röntgenstrahlenquellen 10, 20; 2) der Abstand zwischen der
Schaltungsplatine 120b und den linearen Röntgenstrahlende
tektoren 40, 50, 60, 70 (typischerweise 2,54 cm (1 Zoll)
oder weniger); und 3) die Leistungsausgabe der Röntgenstrah
lenquellen 10, 20.
Die bevorzugten Röntgenstrahlenquellen 10, 20 sind industri
elle Standard-Röntgenstrahlenröhren, die bei Spannungen bis
zu 120 Kilovolt mit einem Anodenstrom im Bereich von etwa
0,1 mA bis 1,0 mA betreibbar sind. Die erste und die zweite
Röntgenstrahlenröhre 10, 20 können beide durch eine einzige
Hochspannungs-Leistungsversorgung (nicht gezeigt) versorgt
werden. Die bevorzugte Brennpunktlichtfleckgröße der Rönt
genstrahlen 10, 20 liegt im Bereich von 100 µm bis 1000 µm
im Durchmesser.
Die Schaltungsplatine 120b, die gerade untersucht wird, wird
von Röntgenstrahlen bestrahlt, die von den Röntgenstrahlen
quellen 10, 20 erzeugt werden. Die Winkelausbreitung der
Röntgenstrahlen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle 10
emittiert werden, werden: 1) in der X-Richtung durch den
vorderen Kollimator 32 in dem schmalen Fächerstrahl von
Röntgenstrahlen 130 ausgerichtet, welcher konfiguriert ist,
um nur einen ersten kleinen Abschnitt der Schaltungsplatine
120b und eine vordere Oberfläche des ersten linearen Rönt
genstrahlendetektor 40 zu beleuchten, nachdem er durch den
beleuchteten ersten kleinen Abschnitt der Schaltungsplatine
120b durchgelaufen ist; und 2) in der X-Richtung durch den
hinteren Kollimator 34 in den schmalen Fächerstrahl von
Röntgenstrahlen 132 ausgerichtet, welcher konfiguriert ist,
um nur einem dritten kleinen Abschnitt einer Schaltungspla
tine 120b und die vordere Oberfläche des dritten linearen
Röntgenstrahlendetektors 60 zu beleuchten, nachdem er durch
den dritten schmalen Abschnitt der Schaltungsplatine 120b
durchgelaufen ist. Auf ähnliche Weise werden Röntgenstrah
len, die von der zweiten Röntgenstrahlenquelle 20 emittiert
werden: 1) in der X-Richtung durch den vorderen Kollimator
36 in den schmalen Fächerstrahl von Röntgenstrahlen 134 aus
gerichtet, der konfiguriert ist, um nur einen zweiten klei
nen Abschnitt der Schaltungsplatine 120b und die vordere
Oberfläche des zweiten linearen Röntgenstrahlendetektors 50
zu beleuchten, nachdem er durch den zweiten kleinen Ab
schnitt der Schaltungsplatine 120b durchgelaufen ist; und 2)
in der X-Richtung durch den hinteren Kollimator 38 in den
schmalen Fächerstrahl von Röntgenstrahlen 136 ausgerichtet,
welcher konfiguriert ist, um nur einen vierten kleinen Ab
schnitt der Schaltungsplatine 120b und die vordere Oberflä
che des vierten linearen Röntgenstrahlendetektors 70 zu be
leuchten, nachdem er durch den vierten kleinen Abschnitt der
Schaltungsplatine 120b durchgelaufen ist. Somit empfängt der
erste lineare Röntgenstrahlendetektor 40 nur Röntgenstrah
len, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle 10 erzeugt
werden und durch den vorderen Kollimator 32 emittiert wer
den. Der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor 50 empfängt
nur Röntgenstrahlen, die von der zweiten Röntgenstrahlen
quelle 20 erzeugt und durch den vorderen Kollimator 36 emit
tiert werden. Der dritte lineare Röntgenstrahlendetektor 60
empfängt nur Röntgenstrahlen, die von der ersten Röntgen
strahlenquelle 10 erzeugt und durch den hinteren Kollimator
34 emittiert werden. Der vierte lineare Röntgenstrahlende
tektor 70 empfängt nur Röntgenstrahlen, die von der zweiten
Röntgenstrahlenquelle 20 erzeugt und durch den hinteren Kol
limator 38 emittiert werden. Zusätzlich wird, wie es am be
sten in den Fig. 2 und 4 dargestellt ist, jeder der schmalen
Fächerstrahlen von Röntgenstrahlen 130, 132, 134, 136 in der
Y-Richtung durch seinen jeweiligen Kollimator 32, 34, 36, 38
auf eine Art und Weise ausgerichtet, welche es verhindert,
daß sich Röntgenstrahlen über die horizontale Ausdehnung
(Y-Richtung) seines jeweiligen linearen Röntgenstrahlende
tektors 40, 50, 60, 70 hinaus erstrecken.
Das Fördersystem 30 transportiert die zu testende Schal
tungsplatine 120b durch die vier ausgerichteten Fächer
strahlen von Röntgenstrahlen 130, 132, 134, 136. Röntgen
strahlen, welche durch die Schaltungsplatine 120b laufen,
werden von den linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50,
60, 70 erfaßt. Jeder lineare Röntgenstrahlendetektor 40, 50,
60, 70 wandelt das Muster von Röntgenstrahlen, die durch die
zu testende Schaltungsplatine 120b gelaufen sind, in ein
elektrisches Signal um, das über die Detektorversorgungs-,
Steuerungs- und Signalleitungen 106 zu dem Steuerungscom
puter und zu dem Abbildungsanalysesystem 100 zum Verarbeiten
gesendet wird.
Die linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 sind
bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa 21,59 cm (8,5
Zoll) breit und weisen eine horizontale Auflösung (X-Rich
tung) von etwa 16 bis 20 Linienpaaren pro Millimeter (lp/mm)
auf. Dies entspricht etwa 400 bis 500 Linienpaaren pro Zoll
(157,5 bis 197 Linienpaaren pro Zentimeter) oder 800 bis
1000 Punkten pro Zoll in der Terminologie des Desktopab
tastens. Jeder der linearen Röntgenstrahlendetektoren 40,
50, 60, 70 weist eine eingebaute Digitalisierungselektronik
zum Schaffen eines digitalisierten Datenstroms von 8 Bit bis
16 Bit auf, wobei sie direkt mit dem Steuerungscomputer und
dem Abbildungsanalysesystem 100 in schnittstellenmäßiger
Verbindung stehen. Die linearen Röntgenstrahlendetektoren
40, 50, 60, 70 sind aus Standard-Linienabtastungsdetektoren
gebildet, die bei Desktop-Publishing-Abtastgeräten verwendet
werden. Jeder lineare Röntgenstrahlendetektor 40, 50, 60, 70
weist eine dünne Beschichtung aus Röntgenstrahlen-empfindli
chem Phosphor auf, die direkt auf der Vorderseite des licht
empfindlichen Bereichs des Detektors abgelegt ist. Typi
scherweise ist der Röntgenstrahlen-empfindliche Phosphor
Gadolinium-Oxysulfid, wobei jedoch ebenfalls weitere Ma
terialien verwendet werden können, wie z. B. Cadmium-Wolfra
mat. Die Daten aus jedem linearen Röntgenstrahlendetektor
40, 50, 60, 70 erzeugen eine vollständige Röntgenstrahlen-
Schattenbildabbildung der zu testenden (21,59 cm × 30,48
cm)-Schaltungsplatine 120b, während sie über den jeweiligen
Detektor läuft. (Siehe die Fig. 6a bis 6d).
Die linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 sind
Ladungs-gekoppelten Bauelementen (CCD; CCD = Charge Coupled
Devices) ähnlich, die allgemein in Videokameras zu finden
sind. Die Ladungs-gekoppelten Bauelemente, die in Videoka
meras verwendet werden, sind typischerweise integrierte
Festkörper-Schaltungschips mit einem zweidimensionalen Array
von diskreten lichtempfindlichen Elementen, die auf densel
ben gebildet sind. Die linearen Röntgenstrahlendetektoren
40, 50, 60, 70 sind lineare oder eindimensionale Arrays von
diskreten lichtempfindlichen Elementen, die auf einem einzi
gen Chip gebildet sind. Lineare Arrays werden üblicherweise
in Taschenabtastgeräten bei Flughafensicherheitsstationen
verwendet, um Röntgenstrahlen-Schattenbildabbildungen mit
niedriger Auflösung einer Tasche zu erzeugen.
Ein geeigneter linearer Röntgenstrahlendetektor, der als der
RLS-Detektor (RLS = Radiographic Line Scan = radiographische
Linienabtastung) bekannt ist, ist kommerziell bei Bio-Ima
ging Research, Inc. in Lincolnshire, Illinois erhältlich.
Ein Artikel von Charles R. Smith und Joseph W. Erker, mit
dem Titel "Low cost, high resolution x-ray detector system
for digital radiography and computed tomography", SPIE X-Ray
Detector Physics and Applications II, Bd. 2009, 1993, S.
31-35, umfaßt eine detaillierte Beschreibung dieses Bauele
ments. Ein weiterer geeigneter linearer Detektor, der als
der IL-C8-6000 Turbosensor bekannt ist, ist bei Dalsa in
Waterloo, Canada, erhältlich. Ein weiterer Hersteller von
linearen Arrays ist EG Reticon, welcher ein Diodenarray
der Modellnummer RL2048S herstellt, welches ein monolithi
sches, selbstabtastendes lineares Photodiodenarray mit 2048
Photodiodensensorelementen mit einer 25 Mikrometer Mitte-
zu-Mitte-Beabstandung ist. Dieses Bauelement besteht aus
einer Reihe von Photodioden, wobei jede einen zugeordneten
Speicherkondensator aufweist, auf dem der Photostrom inte
griert wird, und einen Multiplexschalter zum Auslesen durch
ein unabhängiges integriertes Schieberegister aufweist. So
mit existieren mehrere Bezugsquellen für kommerziell verfüg
bare lineare Arraybauelemente, welche zur Verwendung bei der
vorliegenden Erfindung angepaßt werden können.
Während es bevorzugt wird, daß jeder der 21,59 cm (8,5 Zoll)
langen linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 ei
ne einzige Einheit ist, wird es für einen Fachmann offen
sichtlich sein, daß kürzere Einheiten kombiniert werden kön
nen, um jede beliebige gewünschte Gesamtlänge zu erhalten.
Das heißt, daß zwei der oben erwähnten IL-C8-6000-Turbosen
soren, von denen jeder 15,24 cm (6 Zoll) lang ist, etwas
versetzt befestigt werden können, derart, daß das Ende des
einen mit dem Ende des anderen übereinstimmt, wodurch ein
Erfassungsbereich für eine 30,48 cm (12 Zoll) breite Schal
tungsplatine geschaffen ist. Alternativ kann ein Linsensy
stem oder eine Glasfaseroptik-Reduziereinrichtung zwischen
einem Röntgenstrahlen-Szintillationsbildschirm der gewünsch
ten Länge und dem linearen Sensor einer kürzeren Länge posi
tioniert sein. Die auf dem Bildschirm erzeugte Abbildung
wird dann durch das Linsensystem auf den linearen Sensor mit
einer kürzeren Länge fokussiert oder durch eine geeignete
reduzierende Glasfaseroptik auf den linearen Sensor gerich
tet.
Die Daten von den linearen Röntgenstrahlendetektoren 40, 50,
60, 70 werden in einer Speicherbank innerhalb des Steue
rungscomputers und des Abbildungsanalysesystems 100 gespei
chert. Für ein System mit einer Auflösung von 800 DPI (DPI =
Dots Per Inch = Punkte pro Zoll) und einer Breite von 21,59
cm (8,5 Zoll) existieren 6800 Pixel entlang der Breite (X-
Richtung) von 21,59 cm (8,5 Zoll), welche der Breite der zu
testenden Schaltungsplatine 120b entspricht. Bei einer Auf
lösung von 800 DPI entspricht die Länge von 30,48 cm (12
Zoll) der zu testenden Schaltungsplatine 120b 9600 Pixeln
entlang der Längenrichtung (Y-Richtung). Somit muß die Spei
cherbank, die verwendet wird, um die vollständige Abbildung
der 21,59 cm x 30,48 cm (8,5 Zoll x 12 Zoll) - Schaltungs
platine 120b zu speichern, eine Speicherkapazität von 6800 ×
9600 × 8 Bits oder etwa 65 Megabyte aufweisen. Da vier li
neare Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 vorhanden
sind, ist ein Gesamtspeicher von 260 Megabyte notwendig.
Wenn das System Abbildungen für eine Schaltungsplatine 120c
analysieren soll, während das System die Abbildungen der
nächsten Schaltungsplatine 120b erfaßt, muß die Speicherbank
innerhalb des Steuerungscomputers und des Bildanalysesystems
100 verdoppelt werden, um eine Gesamtgröße von 520 Megabyte
aufzuweisen. Die Speicherbank ist derart entworfen, daß eine
erste Hälfte der Speicherbank mit den linearen Röntgenstrah
lendetektoren 40, 50, 60, 70 verbunden ist, während ein Bild
gerade erfaßt wird, während eine zweite Hälfte der Speicher
bank, welche die Abbildungen für die vorherige Schaltungs
platine enthält, mit dem Bildanalyseabschnitt des Steue
rungscomputers und des Bildanalysesystems 100 verbunden ist.
Wenn die Abbildungserfassung in der ersten Hälfte der Spei
cherbank und die Abbildungsanalyse der Daten in der zweiten
Hälfte der Speicherbank vollendet sind, wird die erste Hälf
te der Speicherbank von den linearen Röntgenstrahlendetek
toren 40, 50, 60, 70 abgetrennt und mit dem Abbildungsana
lyseabschnitt des Steuerungscomputers und Bildanalysesystems
100 verbunden. Genauso wird die zweite Hälfte der Speicher
bank von dem Bildanalyseabschnitt des Steuerungscomputers
und Bildanalysesystems 100 abgetrennt und mit den linearen
Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 verbunden.
Wie vorher beschrieben wurde, erzeugen der erste, der zwei
te, der dritte und der vierte lineare Röntgenstrahlendetek
tor 40, 50, 60, 70 jeder für sich eine herkömmliche Röntgen
strahl-Schattenbildabbildung des gerade untersuchten Ob
jekts, das beispielsweise eine Schaltungsplatine 120b ist.
Eine Schichtbildaufnahme-Querschnittsabbildung des Objekts
wird aus den vier resultierenden Schattenbildabbildungen auf
eine herkömmliche Art und Weise gebildet. Diese Technik ist
detailliert in dem U.S. Patent Nr. 3, 818, 220 mit dem Titel
"Variable Depth Laminagraphy", das an Richards erteilt wor
den ist, und in dem U.S. Patent Nr. 3, 499, 146, mit dem Titel
"VARIABLE DEPTH LAMINAGRAPHY WITH MEANS FOR HIGHLIGHTING THE
DETAIL OF SELECTED LAMINA", beschrieben, das an Richards er
teilt worden ist.
Fig. 5 zeigt ein Testobjekt 140 zum Darstellen der Technik
des Erzeugens einer Schichtbildaufnahme-Querschnittsabbil
dung einer ausgewählten Ebene innerhalb des Testobjekts 140
aus vier Schattenbildabbildungen 160, 260, 360, 460 (siehe
die Fig. 6a bis 6d). Das Testobjekt 140 enthält Muster in
der Gestalt eines Pfeils 142, eines Kreises 144 und eines
Kreuzes 146, die innerhalb des Testobjekts 140 in drei ver
schiedenen Ebenen 152, 154 bzw. 156 eingebettet sind.
In den Fig. 6a bis 6d sind die Schattenbildabbildungen ge
zeigt, die von den vier linearen Röntgenstrahlendetektoren
40, 50, 60, 70 erzeugt werden. Das Testobjekt 140 ist auf
dem Fördersystem 30 ausgerichtet, wie es in den Fig. 1 bis 4
gezeigt ist, wobei der Pfeil 142 in der negativen X-Richtung
zeigt, d. h. zu der Schaltungsplatine 120a hin. Fig. 6b zeigt
eine Schattenbildabbildung 160 des Testobjekts 140, welche
durch den ersten linearen Röntgenstrahlendetektor 40 erzeugt
worden ist. Der Pfeil 142 bildet eine Abbildung 162a (a =
arrow = Pfeil), der Kreis 144 bildet eine Abbildung 162c (c =
circle = Kreis) und das Kreuz 146 bildet eine Abbildung
162x (x = cross = Kreuz). Fig. 6a zeigt eine Schattenbildab
bildung 260 des Testobjekts 140, das durch den zweiten li
nearen Röntgenstrahlendetektor 50 erzeugt worden ist. Der
Pfeil 142 bildet eine Abbildung 262a, der Kreis 144 bildet
eine Abbildung 262c und das Kreuz 146 bildet eine Abbildung
262x. Fig. 6d zeigt eine Schattenbildabbildung 360 des Test
objekts 140, das durch den dritten linearen Röntgenstrahlen
detektor 60 erzeugt worden ist. Der Pfeil 142 bildet eine
Abbildung 362a, der Kreis 144 bildet eine Abbildung 362c und
das Kreuz 146 bildet eine Abbildung 362x. Fig. 6c zeigt eine
Schattenbildabbildung 460 des Testobjekts 140, die durch den
vierten linearen Röntgenstrahlendetektor 70 erzeugt worden
ist. Der Pfeil 142 bildet eine Abbildung 462a, der Kreis 144
bildet eine Abbildung 462c und das Kreuz 146 bildet eine Ab
bildung 462x.
Die Bildung einer Schichtbildaufnahme-Querschnittsabbildung
einer ausgewählten Ebene innerhalb des Testobjekts 140 aus
den vier Schattenbildabbildungen 160, 260, 360, 460 wird
durch Zusammenfügen der vier Schattenbildabbildungen 160,
260, 360, 460 auf eine Art und Weise erreicht, welche die
Abbildungen in einer ausgewählten Ebene auf Kosten der Ab
bildungen in den anderen Ebenen verstärkt. Die Art und Wei
se, auf die die vier Schattenbildabbildungen 160, 260, 360,
460 zusammengefügt werden, um eine Schichtbildaufnahme-Quer
schnittsabbildung 500 des Pfeils 142 in der Ebene 152 zu
bilden, ist in Fig. 7 gezeigt. Wie es in Fig. 7 gezeigt ist,
wird jede der vier Schattenbildabbildungen 160, 260, 360,
460 um einen für jede jeweilige Abbildung in der X-Richtung
und/oder der Y-Richtung geeigneten Abstand verschoben, wobei
der Abstand bewirkt, daß die vier Abbildungen des Pfeils
162a, 262a, 362a, 462a sich im wesentlichen überlappen, wo
durch eine verstärkte Abbildung des Pfeils 562 in der
Schichtbildaufnahme-Querschnittsabbildung 500 erzeugt wird.
Der Bereich, der die verstärkte Abbildung des Pfeils 562
umgibt, besteht aus den vier Abbildungen des Kreises 162c,
262c, 362, 462c und den vier Abbildungen des Kreuzes 162x,
262x, 362x, 462x. Da die Abbildungen des Kreises und des
Kreuzes über verschiedene Positionen verstreut sind, ver
stärken sie sich nicht untereinander, wie es dagegen die
überlappenden Abbildungen des Pfeils 162a, 262a, 362a, 462a
tun. Auf eine ähnliche Art und Weise können die vier Schat
tenbildabbildungen 160, 260, 360, 460 zusammengefügt werden,
um Schichtbildaufnahme-Querschnittsabbildungen des Kreises
144 in der Ebene 154 oder des Kreuzes 146 in der Ebene 156
oder irgendeiner anderen vorher ausgewählten Ebene innerhalb
des Testobjekts 140 zu bilden.
Das oben beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel be
schreibt eine Vorrichtung mit durchgehender Abtastung und
ein Verfahren zur Hochgeschwindigkeitsuntersuchung mit hoher
Auflösung, welches keine Bewegung des Detektors, der Rönt
genstrahlenröhre, des Lichtflecks der Röntgenstrahlen oder
des Röntgenstrahls selbst benötigt. Die einzige benötigte
Bewegung ist eine sanfte lineare Bewegung des abzubildenden
Testobjekts. Ein Fachmann wird jedoch erkennen, daß ein
äquivalentes System ein System ist, bei dem das Testobjekt,
das abgebildet wird, fest bleibt und der Röntgenstrahlende
tektor (die Röntgenstrahlendetektoren), die Röntgenstrahlen
röhre (die Röntgenstrahlenröhren) und der Strahl (die Strah
len) der Röntgenstrahlen eine sanfte lineare Bewegung bezüg
lich des abzubildenden festen Testobjekts ausführen, wodurch
Schattenbildabbildungen erzeugt werden, welche zusammenge
fügt werden können, um Schichtbildaufnahme-Querschnittsab
bildungen einer beliebigen vorher ausgewählten Ebene inner
halb des festen Testobjekts zu bilden, wie vorher beschrie
ben wurde. Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines derartigen äqui
valenten Systems, bei dem das abzubildende Testobjekt fest
bleibt und die Röntgenstrahlenröhre (die Röntgenstrahlenröh
ren) und der Röntgenstrahlendetektor (die Röntgenstrahlende
tektoren) eine sanfte lineare Bewegung bezüglich des festen
abzubildenden Testobjekts ausführen. In Fig. 8 werden die
gleichen Bezugszeichen für identische oder entsprechende
Elemente der Ausführungsbeispiele, die in den vorherigen
Figuren gezeigt sind, verwendet.
Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, sind die erste Röntgenstrah
lenquelle 10 und die zweite Röntgenstrahlenquelle 20 auf
einem oberen Arm 602 einer C-förmigen Kanalträgereinheit 604
befestigt, derart, daß sie über und entlang gegenüberlie
gender Seiten der Schaltungsplatinen 120 positioniert sind,
welche auf einer Schaltungsplatinen-Trägereinheit 608 ange
ordnet sind. Die Schaltungsplatinen-Trägereinheit 608 weist
Öffnungen 610 auf, über denen die Schaltungsplatinen 120 an
geordnet sind, derart, daß die Röntgenstrahlen 130, 132,
134, 136 auf ihren Wegen von den Röntgenstrahlenquellen 10,
20 zu den Röntgenstrahlendetektoren 40, 50, 60, 70 nur durch
die Schaltungsplatinen 120 laufen, d. h. nicht durch die
Schaltungsplatinen-Trägereinheit 608. Die erste Röntgen
strahlenquelle 10 umfaßt den vorderen Kollimator 32 und den
hinteren Kollimator 34. Auf ähnliche Weise umfaßt die zweite
Röntgenstrahlenquelle 20 den vorderen Kollimator 36 und den
hinteren Kollimator 38 (in Fig. 8 nicht gezeigt). Der erste,
der zweite, der dritte und der vierte lineare Röntgenstrah
lendetektor 40, 50, 60, 70 sind auf einem unteren Arm 606
der C-förmigen Kanalträgereinheit 604 befestigt. Der erste
lineare Röntgenstrahlendetektor 40 ist neben dem zweiten
linearen Röntgenstrahlendetektor 50 auf der rechten Seite
(in der positiven X-Richtung) einer Mittellinie (nicht ge
zeigt) entlang der Y-Richtung, die durch Verbinden der er
sten Röntgenstrahlenquelle 10 mit der zweiten Röntgenstrah
lenquelle 20 definiert ist, befestigt. Der dritte lineare
Röntgenstrahlendetektor 60 ist neben dem vierten linearen
Röntgenstrahlendetektor 70 auf der linken Seite (in der ne
gativen X-Richtung) der Mittellinie positioniert, die die
erste und die zweite Röntgenstrahlenquelle 10, 20 verbindet.
Der erste, der zweite, der dritte und der vierte lineare
Röntgenstrahlendetektor 40, 50, 60, 70 sind somit unter den
Schaltungsplatinen 120, unter den Schaltungsplatinen-Trä
gereinheitsöffnungen 610 und unter dem unteren Arm 606 der
Schaltungsplatinenträgereinheit positioniert. Die C-förmige
Kanalträgereinheit 604 ist auf Gleitschienen 612 befestigt,
wodurch es ermöglicht wird, daß sich die C-förmige Kanal
trägereinheit 604 zusammen mit der befestigten ersten und
der befestigten zweiten Röntgenstrahlenquelle 10, 20 und dem
ersten, zweiten, dritten und vierten linearen Röntgenstrah
lendetektor 40, 50, 60, 70 als eine Einheit in der positiven
und der negativen X-Richtung bewegen. Der synchronisierte
Antriebsmotor 9 (Fig. 1) steuert die Bewegung der C-förmigen
Kanalträgereinheit 604 auf den Gleitschienen 612. Wie vorher
erörtert wurde, ist der synchronisierte Antriebsmotor 90 mit
dem Steuerungscomputer und Bildanalysesystem 100 (Fig. 1)
verbunden. Der Steuerungscomputer und das Bildanalysesystem
100 sind ferner mit dem ersten, dem zweiten, dem dritten und
dem vierten linearen Röntgenstrahlendetektor 40, 50, 60, 70
verbunden.
Im Betrieb arbeitet das Ausführungsbeispiel von Fig. 8 auf
dieselbe Art und Weise wie das Ausführungsbeispiel von Fig.
1, das vorher beschrieben wurde, wobei jedoch folgende Aus
nahme besteht. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 wird
eine lineare Abtastung der Schaltungsplatinen durch Halten
der ersten und der zweiten Röntgenstrahlenquelle 10, 20 und
des ersten, zweiten, dritten und vierten linearen Röntgen
strahlendetektors 40, 50, 60, 70 in einer befestigten oder
festen Position und durch Bewegen der Schaltungsplatinen
120a, 120b, 120c durch die Röntgenstrahlen 130, 132, 134,
136 auf dem Fördersystem 30 durchgeführt. Bei dem Ausfüh
rungsbeispiel in Fig. 8 wird eine lineare Abtastung der
Schaltungsplatinen durch die Röntgenstrahlen 130, 132, 134,
136 durch Halten der Schaltungsplatinen 120a, 120b, 120c in
einer befestigten oder festen Position auf der Schaltungs
platinen-Trägereinheit 608 und durch Bewegen der C-förmigen
Kanalträgereinheit 604 mit der befestigten ersten und zwei
ten Röntgenstrahlenquelle 10, 20 und dem ersten, zweiten,
dritten und vierten linearen Röntgenstrahlendetektor 40, 50,
60, 70 entlang den Schaltungsplatinen 120 über die Gleit
schienen 612 durchgeführt. Ein Fachmann wird erkennen, daß
die linearen Abtastungen, die somit durch die Ausführungs
beispiele von Fig. 1 und Fig. 8 erzeugt werden, äquivalent
sind.
Es ist offensichtlich, daß die Vorrichtung und das Verfahren
der vorliegenden Erfindung zur Schichtbildaufnahme mit einer
durchgehenden linearen Abtastung in anderen spezifischen
Formen ausgeführt werden können, ohne von wesentlichen Cha
rakteristika derselben abzuweichen. Somit existieren unzäh
lige weitere Ausführungsbeispiele des Schichtbildaufnahme
systems und -Verfahrens mit durchgehender linearer Abta
stung, welche Fachleuten offensichtlich sein werden.
Claims (11)
1. Abbildungssystem mit folgenden Merkmalen:
einer ersten Röntgenstrahlenquelle (10);
einem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor (60), der positioniert ist, um Röntgenstrahlen (132) aufzufangen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) in einem ersten Winkel emittiert werden;
einem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (40) der positioniert ist, um Röntgenstrahlen (130) aufzufangen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) in einem zweiten Winkel emittiert werden;
einem linearen Bewegungssystem (30), das zwischen der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) und dem ersten und dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (60, 40) positioniert ist, wobei das lineare Bewegungssystem (30) ferner einen Träger (80, 84) für ein Testobjekt (140) aufweist und konfiguriert ist, um das Testobjekt (140) durch die Röntgenstrahlen (132, 130), die in dem ersten Winkel und in dem zweiten Winkel emittiert wer den, und, nachdem sie durch das Testobjekt (140) gelau fen sind, von dem ersten linearen Röntgenstrahlendetek tor (60) bzw. dem zweiten linearen Röntgenstrahlende tektor (40) erfaßt werden, zu transportieren, wodurch eine erste Schattenbildabbildung (360) und eine zweite Schattenbildabbildung (160) des Testobjekts (140) ge bildet werden; und
einem Steuerungssystem (100), das mit dem linearen Be wegungssystem (30), dem ersten linearen Röntgenstrah lendetektor (60) und dem zweiten linearen Röntgenstrah lendetektor (40) verbunden ist, wobei das Steuerungs system (100) das lineare Bewegungssystem (30) und die Bildung der ersten und der zweiten Schattenbildabbil dung (360, 160) regelt, um eine Schichtbildaufnahme- Querschnittsabbildung (500) einer Schnittebene (152, 154, 156) des Testobjekts (140) zu erzeugen.
einer ersten Röntgenstrahlenquelle (10);
einem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor (60), der positioniert ist, um Röntgenstrahlen (132) aufzufangen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) in einem ersten Winkel emittiert werden;
einem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (40) der positioniert ist, um Röntgenstrahlen (130) aufzufangen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) in einem zweiten Winkel emittiert werden;
einem linearen Bewegungssystem (30), das zwischen der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) und dem ersten und dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (60, 40) positioniert ist, wobei das lineare Bewegungssystem (30) ferner einen Träger (80, 84) für ein Testobjekt (140) aufweist und konfiguriert ist, um das Testobjekt (140) durch die Röntgenstrahlen (132, 130), die in dem ersten Winkel und in dem zweiten Winkel emittiert wer den, und, nachdem sie durch das Testobjekt (140) gelau fen sind, von dem ersten linearen Röntgenstrahlendetek tor (60) bzw. dem zweiten linearen Röntgenstrahlende tektor (40) erfaßt werden, zu transportieren, wodurch eine erste Schattenbildabbildung (360) und eine zweite Schattenbildabbildung (160) des Testobjekts (140) ge bildet werden; und
einem Steuerungssystem (100), das mit dem linearen Be wegungssystem (30), dem ersten linearen Röntgenstrah lendetektor (60) und dem zweiten linearen Röntgenstrah lendetektor (40) verbunden ist, wobei das Steuerungs system (100) das lineare Bewegungssystem (30) und die Bildung der ersten und der zweiten Schattenbildabbil dung (360, 160) regelt, um eine Schichtbildaufnahme- Querschnittsabbildung (500) einer Schnittebene (152, 154, 156) des Testobjekts (140) zu erzeugen.
2. Abbildungssystem mit folgenden Merkmalen:
einer ersten Röntgenstrahlenquelle (10);
einem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor (60), der positioniert ist, um Röntgenstrahlen (132) aufzufangen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) in einem ersten Winkel emittiert werden;
einem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (40), der positioniert ist, um Röntgenstrahlen (130), die von der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) in einem zweiten Winkel emittiert werden, aufzufangen;
einem linearen Bewegungssystem (604, 612), an dem die erste Röntgenstrahlenquelle (10) und der erste und der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor (60, 40) befe stigt sind, wobei das lineare Bewegungssystem (604, 612) ferner einen Weg aufweist, durch den ein festes Testobjekt (140) durchläuft, und das lineare Bewegungs system (604, 612) konfiguriert ist, um die erste Rönt genstrahlenquelle (10) und den ersten und den zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (60, 40) an dem festen Testobjekt (140) vorbei zu bewegen, derart, daß die Röntgenstrahlen, die in dem ersten Winkel und in dem zweiten Winkel (132, 130) emittiert werden, von dem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor (60) bzw. dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (140) erfaßt werden, nachdem sie durch das feste Testobjekt (140) gelaufen sind, wodurch eine erste Schattenbildabbildung (360) und eine zweite Schattenbildabbildung (160) des festen Testobjekts (140) gebildet wird; und
einem Steuerungssystem (100), das mit dem linearen Be wegungssystem (604, 612), dem ersten linearen Röntgen strahlendetektor (60) und dem zweiten linearen Röntgen strahlendetektor (40) verbunden ist, wobei das Steue rungssystem (100) das lineare Bewegungssystem (602, 612) und das Bilden der ersten und zweiten Schatten bildabbildungen (360, 160) steuert, um eine Schicht bildaufnahme-Querschnittsabbildung (500) einer Schnitt ebene (152, 154, 156) des festen Testobjekts (140) zu erzeugen.
einer ersten Röntgenstrahlenquelle (10);
einem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor (60), der positioniert ist, um Röntgenstrahlen (132) aufzufangen, die von der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) in einem ersten Winkel emittiert werden;
einem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (40), der positioniert ist, um Röntgenstrahlen (130), die von der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) in einem zweiten Winkel emittiert werden, aufzufangen;
einem linearen Bewegungssystem (604, 612), an dem die erste Röntgenstrahlenquelle (10) und der erste und der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor (60, 40) befe stigt sind, wobei das lineare Bewegungssystem (604, 612) ferner einen Weg aufweist, durch den ein festes Testobjekt (140) durchläuft, und das lineare Bewegungs system (604, 612) konfiguriert ist, um die erste Rönt genstrahlenquelle (10) und den ersten und den zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (60, 40) an dem festen Testobjekt (140) vorbei zu bewegen, derart, daß die Röntgenstrahlen, die in dem ersten Winkel und in dem zweiten Winkel (132, 130) emittiert werden, von dem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor (60) bzw. dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (140) erfaßt werden, nachdem sie durch das feste Testobjekt (140) gelaufen sind, wodurch eine erste Schattenbildabbildung (360) und eine zweite Schattenbildabbildung (160) des festen Testobjekts (140) gebildet wird; und
einem Steuerungssystem (100), das mit dem linearen Be wegungssystem (604, 612), dem ersten linearen Röntgen strahlendetektor (60) und dem zweiten linearen Röntgen strahlendetektor (40) verbunden ist, wobei das Steue rungssystem (100) das lineare Bewegungssystem (602, 612) und das Bilden der ersten und zweiten Schatten bildabbildungen (360, 160) steuert, um eine Schicht bildaufnahme-Querschnittsabbildung (500) einer Schnitt ebene (152, 154, 156) des festen Testobjekts (140) zu erzeugen.
3. Abbildungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, das ferner
folgende Merkmale aufweist:
einen ersten Kollimator (34), der bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) derart positioniert ist, daß der erste Kollimator (34) konfiguriert ist, um Röntgen strahlen (132), die von der ersten Röntgenstrahlenquel le (10) emittiert werden, zu dem ersten linearen Rönt genstrahlendetektor (60) zu richten, und um Röntgen strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren; und
einen zweiten Kollimator (32), der bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) derart positioniert ist, daß der zweite Kollimator (32) konfiguriert ist, um Rönt genstrahlen (130), die von der ersten Röntgenstrahlen quelle (10) emittiert werden, zu dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (40) zu richten und um Röntgen strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren.
einen ersten Kollimator (34), der bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) derart positioniert ist, daß der erste Kollimator (34) konfiguriert ist, um Röntgen strahlen (132), die von der ersten Röntgenstrahlenquel le (10) emittiert werden, zu dem ersten linearen Rönt genstrahlendetektor (60) zu richten, und um Röntgen strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren; und
einen zweiten Kollimator (32), der bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) derart positioniert ist, daß der zweite Kollimator (32) konfiguriert ist, um Rönt genstrahlen (130), die von der ersten Röntgenstrahlen quelle (10) emittiert werden, zu dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (40) zu richten und um Röntgen strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren.
4. Abbildungssystem gemäß Anspruch 3, das ferner folgende
Merkmale aufweist:
eine zweite Röntgenstrahlenquelle (20), die bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) seitlich positio niert ist;
einen dritten linearen Röntgenstrahlendetektor (70), der positioniert ist, um Röntgenstrahlen, die von der zweiten Röntgenstrahlenquelle (20) in einem dritten Winkel emittiert werden, aufzufangen; und
einen vierten linearen Röntgenstrahlendetektor (50), der positioniert ist, um Röntgenstrahlen, die von der zweiten Röntgenstrahlenquelle (20) in einem vierten Winkel emittiert werden, aufzufangen.
eine zweite Röntgenstrahlenquelle (20), die bezüglich der ersten Röntgenstrahlenquelle (10) seitlich positio niert ist;
einen dritten linearen Röntgenstrahlendetektor (70), der positioniert ist, um Röntgenstrahlen, die von der zweiten Röntgenstrahlenquelle (20) in einem dritten Winkel emittiert werden, aufzufangen; und
einen vierten linearen Röntgenstrahlendetektor (50), der positioniert ist, um Röntgenstrahlen, die von der zweiten Röntgenstrahlenquelle (20) in einem vierten Winkel emittiert werden, aufzufangen.
5. Abbildungssystem gemäß Anspruch 4, das ferner folgende
Merkmale aufweist:
einen dritten Kollimator (38), der bezüglich der zwei ten Röntgenstrahlenquelle (20) derart positioniert ist, daß der dritte Kollimator (38) konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen (136), die von der zweiten Röntgen strahlenquelle (20) emittiert werden, zu dem dritten linearen Röntgenstrahlendetektor (70) zu richten, und um Strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren; und
einen vierten Kollimator (36), der bezüglich der zwei ten Röntgenstrahlenquelle (20) derart positioniert ist, daß der vierte Kollimator (36) konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen (134), die von der zweiten Röntgen strahlenquelle (20) emittiert werden, zu dem vierten linearen Röntgenstrahlendetektor (50) zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen aus breiten, zu blockieren.
einen dritten Kollimator (38), der bezüglich der zwei ten Röntgenstrahlenquelle (20) derart positioniert ist, daß der dritte Kollimator (38) konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen (136), die von der zweiten Röntgen strahlenquelle (20) emittiert werden, zu dem dritten linearen Röntgenstrahlendetektor (70) zu richten, und um Strahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren; und
einen vierten Kollimator (36), der bezüglich der zwei ten Röntgenstrahlenquelle (20) derart positioniert ist, daß der vierte Kollimator (36) konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen (134), die von der zweiten Röntgen strahlenquelle (20) emittiert werden, zu dem vierten linearen Röntgenstrahlendetektor (50) zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen aus breiten, zu blockieren.
6. Abbildungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2,
bei dem der erste und der zweite lineare Röntgenstrah
lendetektor (60, 40) ferner durch Röntgenstrahlen-em
pfindliche, monolithische, selbst-abtastende, lineare
Photodiodenarrays gekennzeichnet sind.
7. Verfahren zum Erzeugen einer Querschnittsabbildung
(500) eines Objekts (140), mit folgenden Schritten:
Bereitstellen einer ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10);
Erfassen von Röntgenstrahlen (132), die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) erzeugt werden, mit ei nem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor (60), nach dem die Röntgenstrahlen (132) aus einer ersten Winkel ausrichtung auf das Objekt (140) aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Erfassen von Röntgenstrahlen (130), die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) erzeugt werden, mit ei nem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (40), nachdem die Röntgenstrahlen (130) aus einer zweiten Winkelausrichtung auf das Objekt (140) aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Bewegen des Objekts (140) zwischen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) und dem ersten und zweiten li nearen Röntgenstrahlendetektor (60, 40) entlang eines im wesentlichen linearen Wegs;
Erzeugen einer ersten Röntgenstrahlen-Schattenbildab bildung (360) des Objekts (140) mit den Röntgenstrah len, die von dem ersten linearen Röntgenstrahlendetek tor (10) erfaßt werden, während das Objekt (140) den im wesentlichen linearen Weg zwischen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) und dem ersten linearen Rönt genstrahlendetektor (60) durchquert;
Erzeugen einer zweiten Röntgenstrahlen-Schattenbildab bildung (160) des Objekts (140) mit den Röntgenstrah len, die von dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetek tor (40) erfaßt werden, während das Objekt (140) den im wesentlichen linearen Weg zwischen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) und dem zweiten linearen Rönt genstrahlendetektor (40) durchquert; und
Kombinieren der ersten und der zweiten Röntgenstrah len-Schattenbildabbildung (360, 160) des Objekts (140), um eine Querschnittsabbildung (500) des Objekts (140) zu bilden.
Bereitstellen einer ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10);
Erfassen von Röntgenstrahlen (132), die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) erzeugt werden, mit ei nem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor (60), nach dem die Röntgenstrahlen (132) aus einer ersten Winkel ausrichtung auf das Objekt (140) aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Erfassen von Röntgenstrahlen (130), die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) erzeugt werden, mit ei nem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (40), nachdem die Röntgenstrahlen (130) aus einer zweiten Winkelausrichtung auf das Objekt (140) aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Bewegen des Objekts (140) zwischen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) und dem ersten und zweiten li nearen Röntgenstrahlendetektor (60, 40) entlang eines im wesentlichen linearen Wegs;
Erzeugen einer ersten Röntgenstrahlen-Schattenbildab bildung (360) des Objekts (140) mit den Röntgenstrah len, die von dem ersten linearen Röntgenstrahlendetek tor (10) erfaßt werden, während das Objekt (140) den im wesentlichen linearen Weg zwischen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) und dem ersten linearen Rönt genstrahlendetektor (60) durchquert;
Erzeugen einer zweiten Röntgenstrahlen-Schattenbildab bildung (160) des Objekts (140) mit den Röntgenstrah len, die von dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetek tor (40) erfaßt werden, während das Objekt (140) den im wesentlichen linearen Weg zwischen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) und dem zweiten linearen Rönt genstrahlendetektor (40) durchquert; und
Kombinieren der ersten und der zweiten Röntgenstrah len-Schattenbildabbildung (360, 160) des Objekts (140), um eine Querschnittsabbildung (500) des Objekts (140) zu bilden.
8. Verfahren zum Erzeugen einer Querschnittsabbildung
(500) eines festen Objekts (140) mit folgenden Schrit
ten:
Bereitstellen einer ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10);
Erfassen von Röntgenstrahlen (132), die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) erzeugt werden, mit ei nem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor (60), nach dem die Röntgenstrahlen (132) aus einer ersten Winkel ausrichtung auf das feste Objekt (140) aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Erfassen von Röntgenstrahlen (130), die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) erzeugt werden, mit ei nem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (40), nachdem die Röntgenstrahlen (130) aus einer zweiten Winkelausrichtung auf das feste Objekt (140) aufgetrof fen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Bewegen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) und des ersten und zweiten linearen Röntgenstrahlendetek tors (60, 40) entlang eines im wesentlichen linearen Wegs an dem festen Objekt (140) vorbei, derart, daß die Röntgenstrahlen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) das feste Objekt (140) durchdringen und von dem ersten und dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (60, 40) erfaßt werden;
Erzeugen einer ersten Röntgenstrahlen-Schattenbildab bildung (360) des festen Objekts (140) mit den Röntgen strahlen, die von dem ersten linearen Röntgenstrahlen detektor (60) erfaßt werden, während der erste lineare Röntgenstrahlendetektor (60) und die erste Quelle von Röntgenstrahlen (10) den im wesentlichen linearen Weg an dem festen Objekt (140) vorbei durchqueren;
Erzeugen einer zweiten Röntgenstrahlen-Schattenbildab bildung (160) des festen Objekts (140) mit den Röntgen strahlen, die von dem zweiten linearen Röntgenstrahlen detektor (40) erfaßt werden, während der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor (40) und die erste Quelle von Röntgenstrahlen (10) den im wesentlichen linearen Weg an dem festen Objekt (140) vorbei durchqueren; und
Kombinieren der ersten und der zweiten Röntgenstrah len-Schattenbildabbildung (360, 160) des festen Objekts (140), um eine Querschnittsabbildung (500) des festen Objekts (140) zu bilden.
Bereitstellen einer ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10);
Erfassen von Röntgenstrahlen (132), die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) erzeugt werden, mit ei nem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor (60), nach dem die Röntgenstrahlen (132) aus einer ersten Winkel ausrichtung auf das feste Objekt (140) aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Erfassen von Röntgenstrahlen (130), die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) erzeugt werden, mit ei nem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (40), nachdem die Röntgenstrahlen (130) aus einer zweiten Winkelausrichtung auf das feste Objekt (140) aufgetrof fen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Bewegen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) und des ersten und zweiten linearen Röntgenstrahlendetek tors (60, 40) entlang eines im wesentlichen linearen Wegs an dem festen Objekt (140) vorbei, derart, daß die Röntgenstrahlen der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) das feste Objekt (140) durchdringen und von dem ersten und dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (60, 40) erfaßt werden;
Erzeugen einer ersten Röntgenstrahlen-Schattenbildab bildung (360) des festen Objekts (140) mit den Röntgen strahlen, die von dem ersten linearen Röntgenstrahlen detektor (60) erfaßt werden, während der erste lineare Röntgenstrahlendetektor (60) und die erste Quelle von Röntgenstrahlen (10) den im wesentlichen linearen Weg an dem festen Objekt (140) vorbei durchqueren;
Erzeugen einer zweiten Röntgenstrahlen-Schattenbildab bildung (160) des festen Objekts (140) mit den Röntgen strahlen, die von dem zweiten linearen Röntgenstrahlen detektor (40) erfaßt werden, während der zweite lineare Röntgenstrahlendetektor (40) und die erste Quelle von Röntgenstrahlen (10) den im wesentlichen linearen Weg an dem festen Objekt (140) vorbei durchqueren; und
Kombinieren der ersten und der zweiten Röntgenstrah len-Schattenbildabbildung (360, 160) des festen Objekts (140), um eine Querschnittsabbildung (500) des festen Objekts (140) zu bilden.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, das ferner durch
folgende Schritte gekennzeichnet ist:
Ausrichten der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) mit einem ersten Kollimator (34), der konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen (132), die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) emittiert werden, zu dem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor (60) zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen aus breiten, zu blockieren; und
Ausrichten der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) mit einem zweiten Kollimator (32), der konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen (130), die von der ersten Quel le von Röntgenstrahlen (10) emittiert werden, zu dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (40) zu rich ten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Rich tungen ausbreiten, zu blockieren.
Ausrichten der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) mit einem ersten Kollimator (34), der konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen (132), die von der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) emittiert werden, zu dem ersten linearen Röntgenstrahlendetektor (60) zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen aus breiten, zu blockieren; und
Ausrichten der ersten Quelle von Röntgenstrahlen (10) mit einem zweiten Kollimator (32), der konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen (130), die von der ersten Quel le von Röntgenstrahlen (10) emittiert werden, zu dem zweiten linearen Röntgenstrahlendetektor (40) zu rich ten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Rich tungen ausbreiten, zu blockieren.
10. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, das ferner folgende
Schritte aufweist:
Bereitstellen einer zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20);
Positionieren der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) seitlich bezüglich der ersten Quelle von Röntgen strahlen (10);
Erfassen von Röntgenstrahlen (160), die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) erzeugt werden, mit ei nem dritten linearen Röntgenstrahlendetektor (70), nachdem die Röntgenstrahlen aus einer dritten Winkel ausrichtung auf das Objekt (140) aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Erfassen von Röntgenstrahlen (134), die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) mit einem vierten li nearen Röntgenstrahlendetektor (50) erzeugt werden, nachdem die Röntgenstrahlen aus einer vierten Winkel ausrichtung auf das Objekt (140) aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Ausrichten der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) mit einem dritten Kollimator (38), der konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen (136), die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) emittiert werden, zu dem dritten linearen Röntgenstrahlendetektor (70) zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren; und
Ausrichten der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) mit einem vierten Kollimator (36) der konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen (134), die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) emittiert werden, zu dem vier ten linearen Röntgenstrahlendetektor (50) zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren.
Bereitstellen einer zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20);
Positionieren der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) seitlich bezüglich der ersten Quelle von Röntgen strahlen (10);
Erfassen von Röntgenstrahlen (160), die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) erzeugt werden, mit ei nem dritten linearen Röntgenstrahlendetektor (70), nachdem die Röntgenstrahlen aus einer dritten Winkel ausrichtung auf das Objekt (140) aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Erfassen von Röntgenstrahlen (134), die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) mit einem vierten li nearen Röntgenstrahlendetektor (50) erzeugt werden, nachdem die Röntgenstrahlen aus einer vierten Winkel ausrichtung auf das Objekt (140) aufgetroffen sind und dasselbe durchdrungen haben;
Ausrichten der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) mit einem dritten Kollimator (38), der konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen (136), die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) emittiert werden, zu dem dritten linearen Röntgenstrahlendetektor (70) zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren; und
Ausrichten der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) mit einem vierten Kollimator (36) der konfiguriert ist, um Röntgenstrahlen (134), die von der zweiten Quelle von Röntgenstrahlen (20) emittiert werden, zu dem vier ten linearen Röntgenstrahlendetektor (50) zu richten, und um Röntgenstrahlen, die sich in anderen Richtungen ausbreiten, zu blockieren.
11. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8,
bei dem die Schritte des Erfassens von Röntgenstrahlen
mit dem ersten und dem zweiten linearen Röntgenstrah
lendetektor (60, 40) ferner den Schritt des Bereitstel
lens von Röntgenstrahlen-empfindlichen, monolithischen,
selbst-abtastenden, linearen Photodiodenarrays aufwei
sen.
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