DE3526860C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Röntgendetektorsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 2.

Röntgendetektorsysteme dieser Art werden beispielsweise für Strahlendiagnostikgeräte benötigt, bei denen eine durch das Gerät erzeugte Röntgenstrahlung einen Untersu­ chungskörper durchdringt und diese anschließend auf die Intensitätsverteilung untersucht werden soll. Ein Rönt­ gendetektorsystem, wie es z. B. in der Computertomographie und Computerradiographie Anwendung findet, besteht aus mehreren 100 bis zu einigen 1000 Einzeldetektorelemen­ ten, die linear oder kreisförmig angeordnet und auf die Rönt­ genröhre ausgerichtet sind. Oft befindet sich vor diesem Detektorarray ein Kollimator, bestehend aus auf die Rönt­ genröhre ausgerichteten Blechen aus stark absorbierendem Material, um die im Meßfeld erzeugte Streustrahlung zu unterdrücken.

Ein Detektorsystem dieser Art ist z. B. durch das DE-GM 79 28 023 bekannt. Da die Kollimatorbleche eine bestimmte Dicke aufweisen, entstehen Strahlungsschatten an ihren den Detektorelementen zugewandten Enden. Diese Strahlungs­ schatten fallen in der Regel auf unempfindliche Detektor­ bereiche, d. h. auf Stellen, die ohnehin keinen Nachweis der auf sie treffenden Röntgenstrahlung zulassen.

Ändert sich jedoch (z. B. durch Vibration, thermische Fak­ toren) die Lage des Fokus, so werden erstens bei im Schnitt rechteckigen Kollimatorblechen die Kollimator­ schatten aufgrund der vergrößerten Projektionsfläche der Kollimatorbleche senkrecht zur Strahlrichtung verbreitert und zweitens die Kollimatorschattengrenzen eventuell auf­ grund der geänderten Einstrahlrichtung auf strahlungsemp­ findliche Detektorbereiche fallen. Dies kann eine vermin­ derte Ausnutzung der wirksamen Detektorfläche zur Folge haben und führt zu einem schlechteren Wirkungsgrad des Detektorsystems. Man ist deshalb bestrebt, die Folgen ei­ ner möglichen Fokuslageveränderung auf die Wirksamkeit des Detektors zu unterbinden.

In US 42 91 228 ist ein Röntgendetektorsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 2 beschrieben, bei dem die Kollimatorbleche im Querschnitt etwa rautenförmig mit abgestumpften Ecken ausgebildet sind. Sie erstrecken sich in die Zwischenräume zwischen den Detektorelementen hinein und haben an ihrem detektornahen Ende dieselbe Dicke wie an ihrem detektorfernen Ende. Ein derartiges Detektorsystem erfordert eine komplizierte, nur mit Auf­ wand zu realisierende Form der Detektorelemente.

In DE 29 02 780 ist ein Röntgendetektorsystem mit Kolli­ matorblechen beschrieben, die an ihren detektorfernen Enden von Endteilen übergriffen werden, die den Quer­ schnitt vergrößern. Dadurch wird die Abschattung der Detektorelemente vergrößert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach auf­ gebautes Röntgendetektorsystem der beschriebenen Art so auszugestalten, daß bei Fokuslageveränderungen eine Ab­ schattung der empfindlichen Detektorbereiche durch die Kollimatorbleche weitgehend vermieden wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merk­ male des Patentanspruches 1 oder 2.

Röntgenstrahlung, die bei einem Detektorsystem nach dem angeführten Stand der Technik wegen einer Fokuslagever­ änderung die empfindlichen Detektorbereiche nicht mehr treffen würde, wird bei dem erfindungsgemäßen Detektor­ system aufgrund einer geeignet gewählten Form der Kolli­ matorbleche ungehindert durch die Kollimatorschächte ge­ lassen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Röntgendetektorelement mit Kollimatorble­ chen in einem Aufbau nach dem Stand der Tech­ nik,

Fig. 2 ein Röntgendetektorsystem nach der Erfindung, und

Fig. 3 eine Variante des Röntgendetektorsystems ge­ mäß Fig. 2.

Die Fig. 1 zeigt zwei Kollimatorbleche 1, die einen Kol­ limatorschacht 2 bilden. An seinem Strahlungsaustritts­ ende ist ein Szintillationsdetektorelement 3 angeordnet, welches aus einem Szintillationskristall 4 und einer Pho­ todiode 5 besteht. Die Kollimatorbleche 1 besitzen über­ all die gleiche Dicke d und der Abstand a beider Kolli­ matorbleche 1 ist über den gesamten Kollimatorschacht 2 annähernd gleichbleibend groß. Dieser Abstand a wird zweckmäßigerweise so groß wie die Breite des Szintilla­ tionskristalles 4 gewählt, damit möglichst alle den Kol­ limatorschacht durchsetzende Strahlung auf den Kristall 4 trifft. Röntgenquanten, die in ihm absorbiert werden, führen zu einer Emission von Lichtquanten, welche in der Photodiode 5 nachgewiesen werden.

Für den Fall, daß der Röntgenfokus eine Lageänderung er­ fährt, fällt die von ihm in Richtung auf den Kollimator­ schacht ausgesandte Strahlung 6 nicht mehr parallel zum Schacht 2 ein, sondern unter einem bestimmten Winkel α. Dies führt auf einer Seite des Szintillationskristalles 4 zu einer Abschattung, die eine eingangs beschriebene ver­ minderte Ausnutzung des Detektors zur Folge hat.

Bei dem Detektorsystem nach Fig. 2 besitzen die Kollima­ torbleche 8 trapezförmige Gestalt. Am detektornahen Ende weisen sie ihre größte Dicke auf und verjüngen sich zum Strahlungseintrittsende hin kontinuierlich. Die durch Fokuslageveränderung maximal unter dem Winkel α einfal­ lende Röntgenstrahlung 6 kann den Kollimatorschacht 9 so passieren, daß von ihr der gesamte empfindliche Bereich des Szintillationskristalles 4 getroffen wird.

In der Fig. 3 ist eine Anordnung mit Kollimatorblechen 10 aufgezeigt, deren Dicke sich sprunghaft ändert. Auch hier wird durch die Form der Kollimatorbleche 10 eine un­ günstige Abschattung der empfindlichen Detektorbereiche vermieden.

Man wird im allgemeinen bei der Gestaltung der Kollima­ torbleche einen Kompromiß eingehen müssen. Auf der einen Seite sichert ein groß gewählter Winkel α die optimale Nutzung des Detektorbereiches auch bei großer Fokuslage­ veränderung. Andererseits ist durch den vergrößerten Winkelbereich auch mehr Streustrahlung dem Detektor zu­ gänglich. Man wird außerdem bestrebt sein, eine für die Stabilität der Kollimatorbleche günstige Form zu finden.

Claims (2)

1. Röntgendetektorsystem mit einer Reihe von Detektorele­ menten (3), vor der ein Kollimator (8, 10) derart ange­ ordnet ist, daß auf jedes Detektorelement (3) die einen Kollimatorschacht (9) durchsetzende Strahlung auftrifft, wobei die Dicke eines Kollimatorbleches (8, 10) sich über seine Länge ändert, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Dicke eines Kollimator­ bleches (10) über seine Länge sprunghaft ändert und am detektornahen Ende ihren größten Wert besitzt.

2. Röntgendetektorsystem mit einer Reihe von Detektorele­ menten (3), vor der ein Kollimator (8, 10) deart ange­ ordnet ist, daß auf jedes Detektorelement (3) die einen Kollimatorschacht (9) durchsetzende Strahlung auftrifft, wobei die Dicke eines Kollimatorbleches (8, 10) sich über seine Länge ändert, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kollimatorbleche (8) trapez­ förmig ausgebildet sind, wobei deren Dicke am detektor­ nahen Ende ihren größten Wert besitzt.