DE3733599A1 - Anordnung zur untersuchung eines koerpers mit einer strahlenquelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Untersuchung eines Körpers mit einer Strahlenquelle, zur Erzeugung eines Primärstrahlers mit geringem Querschnitt und mit einer die unter kleinen Streuwinkeln austretende elastisch gestreute Streustrahlung erfassenden Detektoranordnung sowie mit Mitteln zum Bestimmen des Streuwinkels und gegebenenfalls des Impulsübertrages. Eine derartige Anordnung ist aus der DE-OS 34 06 905 bzw. aus der DE-OS 35 26 015 bekannt. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß Streustrahlung, die mit der Richtung des Primärstrahls nur einen kleinen Winkel einschließt (z. B. kleiner als 12° bei 60 KeV Strahlung), überwiegend aus elastisch gestreuter Strahlung besteht. Im Gegensatz zu nichtelastisch gestreuter Strahlung entspricht das Energiespektrum elastisch gestreuter Strahlung dem des Primärstrahlenbündels. Die Intensität der elastischen Streustrahlung weist eine starke Abhängigkeit vom Streuwinkel bzw. vom Impulsübertrag (momentum transfer) auf. Verschiedene Stoffe unterscheiden sich in der Regel in dieser Abhängigkeit, die im folgenden auch als Streucharakteristik bezeichnet wird und deshalb kann in einer mit einem solchen Gerät untersuchten Probe die Anwesenheit eines bestimmten Stoffes aus dem Verlauf der Streuintensität als Funktion des Streuwinkels bzw. des Impulsübertrages festgestellt werden.

Wenn ein Körper mit einer größeren räumlichen Ausdehnung mit einem solchen Gerät auf das Vorhandensein eines bestimmten Stoffes untersucht werden sollte, müßte eine zweidimensionale Translationsbewegung oder eine Translations- und eine Rotationsbewegung zwischen dem Primärstrahl einerseits und dem Körper andererseits durchgeführt werden. Dazu müßte bei den bekannten Geräten entweder der Körper und/oder die Strahlenquelle zusammen mit der Detektoranordnung bewegt werden wobei mindestens eine der beiden Bewegungen eine hin- und hergehende Bewegung sein müßte. Eine solche Untersuchung wäre allenfalls mit unverhältnismäßig großem Zeitaufwand durchzuführen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Röntgengerät der eingangs genannten Art so ausgestalten, daß zur Untersuchung eines ausgedehnten Körpers weder der Körper selbst noch die Strahlenquelle und die Detektoranordnung eine hin- und hergehende Bewegung ausführen müssen. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß eine Antriebseinrichtung zur Verschiebung des Körpers relativ zum Primärstrahl in einer ersten Richtung vorgesehen ist, daß eine Blendenvorrichtung vorgesehen ist zur Erzeugung des in einer zweiten, zur ersten Richtung senkrechten Richtung hin- und hergehenden Primärstrahles aus dem von der Strahlenquelle gelieferten Strahlenbündel und daß die Detektoranordnung wenigstens einen sich senkrecht zur ersten und parallel zur zweiten Richtung erstreckenden Detektor umfaßt, der außerhalb des vom Primärstrahl durchgesetzten Bereiches angeordnet ist und ein Ortsauflösungsvermögen aufweist, wobei aus dem Auftreffpunkt der gestreuten Quanten auf dem Detektor deren Streuwinkel bestimmt wird.

Bei der Erfindung wird die hin- und hergehende Bewegung des Primärstrahls also durch eine Blendenanordnung erzeugt, die aus dem zwei- oder dreidimensionalen Strahlenbündel den eindimensionalen Primärstrahl erzeugt. Dabei wird also der Primärstrahl (hin- und her-) bewegt, ohne daß die Strahlenquelle und die Detektoranordnung bewegt werden müssen.

Allerdings ist es dann nicht mehr möglich, den Streuwinkel so zu bestimmen wie bei den Anordnungen der eingangs genannten Art, bei der die Detektoranordnung mehrere Detektoren umfaßt und jeder Detektor nur die Streustrahlung mißt, die aus einem bestimmten Streuwinkel bzw. einem bestimmten Streuwinkelbereich auf ihn auftrifft.

Bei der Erfindung ist zu diesem Zweck wenigstens ein langgestreckter, zur Bewegungsrichtung des Primärstrahles paralleler Detektor vorgesehen, der die unter verschiedenen Streuwinkeln austretende Streustrahlung erfaßt. Da dieser Detektor aber ein Ortsauflösungsvermögen aufweist, kann aus den Ausgangssignalen dieses Detektors der Punkt bestimmt werden, an dem er von einem gestreuten Strahlenquant getroffen wird. Aus der Lage dieses Punktes auf dem Detektor kann aber der Streuwinkel bestimmt werden, unter dem das betreffende Quant im Primärstrahl gestreut wurde.

Wenn die Strahlenquelle eine monochromatische Strahlenquelle ist, ist der Impulsübertrag dem jeweiligen Streuwinkel proportional. Die Abhängigkeit der Intensität vom Streuwinkel reicht dann zur Charakterisierung der atomaren Struktur des Streuzentrums aus, innerhalb dessen der Primärstrahl den Streuprozeß hervorruft. Monochromatische Strahlenquellen haben indes in der Regel eine relativ geringe Intensität, so daß zur Untersuchung eines ausgedehnteren Körpers mit einer derartigen Anordnung eine längere Untersuchungszeit erforderlich ist. Dies läßt sich nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch vermeiden, daß die Strahlenquelle ein polychromatischer Röntgenstrahler ist und daß der bzw. die die Streustrahlung erfassende(n) Detektor(en) die Energie der Streustrahlung mißt.

Wenn jeder Detektor, der zur Erfassung der Streustrahlung bestimmt ist, nämlich die Energie der Streustrahlung messen kann, kann als Strahlenquelle ein polychromatischer Röntgenstrahler verwendet werden, der im allgemeinen eine wesentlich größere Intensität hat als ein monochromatischer Röntgenstrahler. Der Impulsübertrag läßt sich dann aus der Energie des gestreuten Röntgenstrahls einerseits und aus dem wie zuvor erläutert bestimmten Streuwinkel andererseits ermitteln.

Ein dafür geeigneter Detektor ist nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß er einen langgestreckten Szintilationskristall, vorzugsweise aus Natriumjodid, enthält, an dessen Enden Photovervielfacher vorgesehen sind.

Bei einem in Richtung des Primärstrahls ausgedehnten Körpers mit zumindest in dieser Richtung nicht homogener molekularen Struktur ergibt sich die Streucharakteristik durch Überlagerung der Streucharakteristiken der Stoffe, die sich jeweils im Primärstrahl befinden. Wenn aber nur ein einziger Stoff gesucht wird, beispielsweise ein Sprengstoff bei der Gepäckkontrolle, wird dadurch die Nachweisempfindlichkeit für den betreffenden Stoff herabgesetzt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung läßt sich dies dadurch vermeiden, daß zwischen der Strahlenquelle und den für die Messung der Streustrahlung bestimmten Detektoren Blendenteile so angeordnet sind, daß die Streustrahlung aus den verschiedenen Abschnitten des Untersuchungsbereiches, in dem der Primärstrahl den Körper durchsetzt, jeweils einen anderen Detektor erreicht.

Außer der elastisch gestreuten Strahlung, der sogenannten Rayleigh-Streustrahlung, deren Intensität als Funktion des Impulsübertrages stark von der Struktur des durchstrahlten Stoffes abhängt, gibt es bekanntlich auch noch die Comptonstreustrahlung, deren Intensität als Funktion des Streuwinkels für den jeweiligen Stoff nicht charakteristisch ist. Diese für die stoffliche Zusammensetzung unspezifische Streustrahlung läßt sich nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch unterdrücken, daß jenseits des Körpers Streustrahlenlamellen vorgesehen sind, die sich in auf die Strahlenquelle ausgerichteten zur ersten Richtung parallelen Ebenen befinden. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß die erwünschte elastische Streustrahlung bei einer Energie von 60 KeV ihr Maximum im Bereich von Streuwinkeln von bis zu 10° aufweist, während die Comptonstreustrahlung in diesem Streuwinkelbereich relativ klein ist und erst zu wesentlich größeren Streuwinkeln hin zunimmt. Die auf die Strahlenquelle ausgerichteten Streustrahlenlamellen unterdrücken weitgehend die unter größeren Streuwinkeln aus dem Körper austretende Streustrahlung (in der Regel also die Comptonstreustrahlung) während die unter kleineren Streuwinkeln austretende (Rayleigh-Streustrahlung) davon weitgehend unberührt bleibt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine schematische Ansicht von unten und,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer solchen Anordnung,

Fig. 4 eine Frontansicht.

Fig. 1 zeigt ein Gepäckkontrollsystem, das es ermöglicht, das Vorhandensein eines bestimmten Stoffes beispielsweise eines Sprengstoffes, in dem Gepäckstück nachzuweisen. Diese Vorrichtung umfaßt einen Röntgenstrahler 1, der mittels einer nicht näher dargestellten Schlitzblende ein fächerförmiges Strahlenbündel 2 erzeugt. Das fächerförmige Strahlenbündel 2 trifft auf eine Blendenvorrichtung 3, die aus dem fächerförmigen Strahlenbündel einen hin- und hergehenden Strahl 4 mit geringem Querschnitt (pencil beam) ausblendet, der im folgenden als Primärstrahl bezeichnet wird. Die Vorrichtung umfaßt eine Hohlwalze 3, die aus strahlenabsorbierendem Material besteht, und mit zwei auf ihrem Umfang um 180°C gegeneinander versetzten spiralförmigen Schlitzen 6 versehen ist, von denen in der Zeichnung nur einer zu erkennen ist. Die Röntgenstrahlung durchdringt auf der der Strahlenquelle 1 zugewandten Seite der Hohlwalze 3 den dort befindlichen Schlitz an einer Stelle und verläßt ihn auf der gegenüberliegenden Seite durch den anderen Schlitz. Wenn die Hohlwalze 3 um ihre Drehachse 5 mittels eines nicht näher dargestellten Elektromotors gedreht wird, wandert die Stelle, an der ein Strahl aus dem fächerförmigen Strahlenbündel 2 die Hohlwalze 3 durchdringt hin und her, so daß der aus der Hohlwalze 3 austretende Primärstrahl 4 innerhalb der durch den Strahlenfächer 2 gegebenen Ebene hin und her bewegt wird.

Die beschriebene Vorrichtung zur Erzeugung eines hin- und hergehenden Primärstrahles ist an sich bekannt (vgl. DE-OS 34 43 095). An ihrer Stelle kann aber auch eine mit vier um 90° gegeneinander versetzten Radialschlitzen versehene rotierende Scheibe aus für Röntgenstrahlung nicht transparentem Material verwendet werden, die um eine außerhalb des Strahlenfächers befindliche und zu diesem parallelen Achse rotiert.

Der innerhalb der vertikalen Ebene des Strahlenfächers 2 hin- und hergehende Primärstrahl 4 durchsetzt einen Körper 7, in diesem Fall ein zu kontrollierendes Gepäckstück, das auf einem Transportband 8 transportiert wird. Die durch den Pfeil 9 angedeutete Richtung der hin- und hergehenden Bewegung des Primärstrahles 4 und die durch den Pfeil 10 angedeutete Transportrichtung des Transportbandes stehen zueinander senkrecht. Die Geschwindigkeiten des Transportbandes 8 und der Hin- und Herbewegung des Primärstrahles 4 sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß das Gepäckstück 7 innerhalb des Zeitraums, innerhalb dessen der Primärstrahl seinen durch die gestrichelten Linien angedeuteten Bewegungsbereich einmal durchläuft, nur um ein vergleichsweise kurzes Stück weitertransportiert wird, beispielsweise um eine Strecke, die der Dicke des Primärstrahles entspricht. Dadurch wird erreicht, daß das Gepäckstück 7 vollständig von dem Primärstrahl 4 abgetastet wird.

Unterhalb des Transportbandes 8 befindet sich eine Detektoranordnung. Diese enthält mindestens einen Detektor der sich außerhalb der vertikalen Ebene des Strahlenfächers 2 in einer dazu parallelen Ebene befindet und der eine langgestreckte Form aufweist und ebenfalls horizontal, jedoch senkrecht zur Richtung des Pfeiles 10 angeordnet ist. In der Ebene des Strahlenfächers ist darüber hinaus noch ein ebenfalls langgestreckter Detektor vorgesehen, der die Intensität der Primärstrahlung und damit die Absorption der Röntgenstrahlung durch das Objekt mißt.

Die Detektorausgangssignale werden in eienr Schaltung 11 digitalisiert, und es wird auf noch zu erläuternde Weise der Verlauf der Streuintensität, normiert auf die Intensität des Primärstrahles als Funktion des Impulsübertrages bestimmt und auf einem Monitor 12 angezeigt. Gleichzeitig wird dieser Verlauf mit einem in einem Speicher 13 gespeicherten Verlauf verglichen, der die Streucharakteristik des nachzuweisenden Stoffes darstellt. Wenn die beiden Verläufe übereinstimmen bzw. nur geringfügig voneinander abweichen, ist dies ein Indiz dafür, daß der gesuchte Stoff in dem Gepäckstück vorhanden ist, was durch eine nicht näher dargestellte zusätzliche Anzeigeeinrichtung signalisiert wird.

Fig. 2 zeigt zwei zur Erfassung der Streustrahlung bestimmte Detektoren 13 und 14. Diese Detektoren umfassen je einen langgestreckten Natriumjodidszintillator 131 bzw. 141, an dessen beiden Enden je ein Fotovervielfacher 132, 133 bzw. 142, 143 angeordnet ist. Die beiden Szintillatoren 131 und 141 erstrecken sich parallel zu der Ebene des Strahlenfächers 2 und senkrecht zur Bewegungsrichtung 10 des Gepäckstückes 7. Sie definieren eine Ebene, die zu der Ebene des Strahlenfächers 2 senkrecht steht. In Fig. 2 ist mit der Linie 15 der Streifen bezeichnet, in dem der Primärstrahl 4 die Ebene der Streustrahlendetektoren schneiden kann.

Wenn einer der Detektoren genau in der Mitte von einem Röntgen- oder Gammaquant getroffen wird, liefern die Fotovervielfacher 132 und 133 bzw. 142 und 143 gleichgroße Signale, wenn vorausgesetzt wird, daß die Fotovervielfacher identisch aufgebaut sind. Wenn hingegen einer der Szintillatorstreifen 131 bzw. 141 außerhalb der Mitte von einem Röntgen- oder Gammaquant getroffen wird, ist das Ausgangssignal des in der Nähe des Auftragspunktes des Röntgen- oder Gammaquants liegenden Fotovervielfachers (z. B. 132) größer als das des weiter entfernt liegenden Fotovervielfachers 133. Somit kann aus der Differenz der Signale der beiden Fotovervielfacher 132, 133 die Lage des Auftreffpunktes eines Gammaquants bestimmt werden. Auf der anderen Seite ist die Summe der Amplituden der beiden Fotovervielfachersignale zumindest näherungsweise der Energie der einfallenden Röntgen- oder Gammaquanten proportional. Somit kann aus der Summe der Amplituden der Fotovervielfachersignale auch die Energie des auf den Detektor auftreffenden Röntgen- oder Gammaquanten bestimmt werden.

In Fig. 2 sind verschiedene geometrischen Hilfsgrößen eingezeichnet, mit deren Hilfe es möglich ist, den Streuwinkel eines von einem der Detektoren erfaßten gestreuten Röntgenquants zu bestimmen.

Es sei angenommen, daß der Primärstrahl 4 zu einem bestimmten Zeitpunkt eine solche Lage hat, daß er die durch die Detektoren 13 und 14 definierte Ebene im Punkt P 1 schneidet. Es sei weiterhin angenommen, daß im gleichen Zeitpunkt der Detektor 13 im Punkt P 2 von einem gestreuten Röntgenquant getroffen wird. Der Punkt P, in dem der Primärstrahl den Körper 7 schneidet, ist dabei mit P bezeichnet. An sich schneidet der Primärstrahl den Körper 7 nicht in einem Punkt, sondern in einem Abschnitt einer Geraden. Wenn die Länge dieses Abschnittes aber klein ist im Vergleich zum Abstand des Körpers 7, von den die Streustrahlung erfassenden Detektoren 13 und 14, kann in guter Näherung als Punkt P der Mittelpunkt dieses Abschnittes eingesetzt werden.

In Fig. 2 ist mit E eine Ebene bezeichnet, die den Punkt P enthält und die senkrecht zu den beiden Detektoren 13 und 14 verläuft. Diese Ebene schneidet den Streifen 15, in dem sich der Primärstrahl 4 bewegt, in dem Punkt P 0.

Wenn der Abstand des Punktes P 2 von dem Punkt P mit s 2, der Abstand des Punktes P 1 vom Punkt P s 1 und der Abstand zwischen den beiden Punkten P 1 und P 2 mit v bezeichnet wird, dann läßt sich der Streuwinkel β, unter dem das im Punkt P 2 auftreffende Röntgenquant im Punkt P gestreut worden ist, aus der Formel bestimmen:

Der Abstand s 1 hängt von der momentanen Lage des Primärstrahles ab. Bezeichnet man den (festen) Abstand des Punktes P 0 vom Punkt P mit d und den (zeitlich veränderlichen) Abstand des Punktes P 1 vom Punkt P 0 mit x 1, dann läßt sich s 1 mit Hilfe der folgenden Gleichung bestimmen:

s 1² = d² + x 1² (2)

s 1 ist durch die Lage des Primärstrahles bzw. durch die jeweilige Stellung der Hohlwalze 3 vorgegeben und damit auch s 1. Die Schaltung 11 könnte somit einen Festwertspeicher enthalten, in dem für verschiedene Winkelstellungen der Hohlwalze 3 die vorberechneten Werte x 1, s 1 gespeichert sind. Es ist aber auch möglich, den Ort x 1 zu messen, in dem für die Erfassung des Primärstrahles eine Vielzahl nebeneinander beispielsweise auf dem Streifen 15 angeordneter Detektoren verwendet wird. Der Wert x 1 ergäbe sich dabei aus der Lage des jeweils von dem Primärstrahl getroffenen Detektors.

Wenn x 2 der aus der Differenz der von den Fotovervielfachern 132 und 133 gelieferten Detektorsignale bestimmbare Abstand des Punktes P 2 von der Ebene E ist und wenn y den (fest vorgegebenen) Abstand des Szintillatorstreifens 131 von der Ebene 2 des Strahlenfächers bezeichnet, läßt sich der Abstand b des Punktes P 2 von dem Punkt P 0 nach der Gleichung bestimmen:

w² = x 2² + y² (3)

Somit ergibt sich für den Abstand des Punktes P 2 vom Punkt P

s 2² = d² + w² (4)

Der Abstand v zwischen den Punkten P 2 und P 1 ergibt sich aus der Gleichung

v² = (x 2 - x 1)² + y² (5)

Der Streuwinkel β läßt sich also entsprechend den Gleichungen (1) bis (5) bestimmen aus der aus den Ausgangssignalen der Fotovervielfacher 132 und 133 abgeleiteten Lage des Punktes P 2, in dem der Szintillator 131 von einem gestreuten Röntgenquant getroffen wird, und aus der Lage des Primärstrahls in dem Augenblick, in dem der Streuprozeß stattfindet.

Aus dem Streuwinkel β läßt sich der durch den Streuprozeß hervorgerufene Impulsübertrag X berechnen nach der Gleichung:

X = E sin (β/2)/(hc) (6)

Dabei ist E die Energie des gestreuten Röntgenquants, die sich aus der Summe der Amplituden der Ausgangssignale der Fotovervielfacher 132, 133 ergibt. h ist das Plank'sche Wirkungsquantum und c die Lichtgeschwindigkeit. Da elastisch gestreute Strahlung nur unter kleinen Streuwinkeln austritt, kann sin β ersetzt werden durch β. Unter Zusammefassung der Konstanten zu einer neuen Konstanten k ergibt sich dann:

X = kE β (7)

Die beschriebene Berechnung des Impulsübertrages wird für jeden Streuprozeß wiederholt, der von einem der für die Streustrahlung bestimmten Detektoren 13 oder 14 registriert wird. Dabei wird die Zahl der Streuprozesse pro Zeiteinheit (d. h. die Streuintensität) bestimmt, die einem bestimmten Impulsübertrag bzw. einem bestimmten Impulsübertragsbereich zugeordnet sind. Jeder Streuprozeß, der innerhalb eines Zeitraumes registriert wird, in dem der Primärstrahl sich um eine Strecke verschiebt, die seiner Dicke entspricht, ist einem bestimmten Volumenelement in dem Gepäckstück zugeordnet. Aus der Abhängigkeit der in diesem Zeitraum gezählten Streuprozesse von dem Impulsübertrag X ergibt sich die Streucharakteristik für dieses Volumenelement. Diese Streucharakteristik wird mit einer gespeicherten Charakteristik verglichen, und abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs wird ggf. eine Anzeigeeinrichtung aktiviert.

Beim weiteren Verschieben des Primärstrahls wird die Streucharakteristik weiterer, in einer zur Transportrichtung (Pfeil 10) senkrechten Ebene befindlicher Volumenelemente des Gepäckstücks untersucht. Danach werden die Volumenelemente in zu der erwähnten Ebene parallelen benachbarten Ebene untersucht, bis das gesamte Gepäckstück kontinuierlich und zweidimensional abgetastet worden ist.

Es leuchtet ein, daß die Intensität der Streustrahlung auch davon abhängt, wie stark der Primärstrahl durch den Körper absorbiert wird. Um einen von der Absorption unabhängigen, normierten Verlauf zu erhalten, muß daher der erhaltene Verlauf zu der Absorption der Streustrahlung in Beziehung gesetzt werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß die gemessene Streuintensität durch die Intensität des Primärstrahles hinter dem Körper 7 dividiert wird, wobei unterstellt wird, daß der Primärstrahl und die Streustrahlung durch den Körper 7 in gleicher Weise geschwächt werden. Die Messung der Intensität der Primärstrahlung kann mittels eines Detektors erfolgen, der den gleichen Aufbau haben kann wie die Detektoren 13 und 14, der aber auch aus einzelnen, nebeneinander angeordneten Detektorzellen bestehen kann, wie weiter oben erläutert wurde. Der Detektor muß parallel zu den Detektoren 13 und 14 in der Ebene des Strahlenfächers 2 angeordnet sein; er kann in der Ebene der Detektoren 13 und 14 liegen, kann aber auch in größerem Abstand von der Strahlenquelle angeordnet sein.

Wenn die Strahlenquelle 1 monochromatische Röntgenstrahlung liefern würde, wäre die Energie aller elastisch gestreuten Röntgenquanten gleich, weil die elastisch gestreuten Röntgenquanten bei dem Streuprozeß bekanntlich keine Energie verlieren. In diesem Fall wäre die Berechnung des Impulsübertrages entsprechend den Gleichungen 6 und 7 überflüssig, und es würde genügen, den Verlauf der Streuintensität bzw. des Streukoeffizienten als Funktion des Streuwinkels zu bestimmen.

Fig. 3 zeigt die Anordnung nach Fig. 1 in einer seitlichen Darstellung. Die Drehachse des Hohlzylinders 3 verläuft dabei senkrecht zur Zeichenebene und zwischen dem zu untersuchenden Gepäckstück 7 und der Hohlwalze 3 ist noch eine zusätzliche Blendplatte 16 aus strahlenabsorbierendem Material mit einem die Ebene des Strahlenflächers freihaltenden Schlitz 17 vorgesehen. Dadurch können Schwankungen der Dicke des Primärstrahles 4 als Funktion der jeweiligen Position x 1 des Primärstrahles, die sich in der Praxis nicht ganz vermeiden lassen, eliminiert werden.

Wie bereits erwähnt, ist die Dicke des zu untersuchenden Objektes 7, das in Fig. 3 entsprechend dem Pfeil 10 von rechts nach links bewegt wird, nicht beliebig klein. Infolgedessen würde jeder Detektor Streustrahlung aus dem gesamten vom Primärstrahl 4 durchsetzten Bereich des Körpers 7 empfangen. Wenn der zu registrierende Stoff sich nur in einem Teil dieses Bereiches befinden würde, würde sich seine Charakteristik der Charakteristik desjenigen bzw. derjenigen Stoffe überlagern, die sich außerdem noch im Primärstrahl befinden. Dadurch könnte möglicherweise die gesuchte Charakteristik überdeckt werden.

Um dieses zu vermeiden sind zwischen den Streustrahlendetektoren 13 und 14 und dem Transportband 8 auf dem der Körper transportiert wird, Stahllamellen 21 und 22 so angeordnet, daß der Detektor 13 nur von der im oberen Bereich des Körpers erzeugten Streustrahlung - symbolisiert durch den Strahl 18 - getroffen werden kann und der Detektor 14 nur von der im unteren Bereich erzeugten Streustrahlung, die durch die gestrichelte Linie 19 angedeutet ist. Jeder der beiden Detektoren erfaßt also lediglich die Streustrahlung aus einem Teilbereich des Körpers 7, so daß die von einem Detektor ermittelte Streucharakteristik unabhängig von der Streucharakteristik der im anderen Bereich des Primärstrahles befindlichen Stoffe ist.

Fig. 3 zeigt darüber hinaus einen Detektor 20 zur Messung der Intensität des Primärstrahles. Er ist in der Ebene des Fächers 2 und unterhalb dem durch die Detektoren 13 und 14 definierten Ebene angeordnet. - Wie bereits erwähnt, konzentriert sich die elastisch gestreute Strahlung im wesentlichen auf einen Winkelbereich zwischen 0 und 10° mit der Richtung des Primärstrahles. Infolgedessen müssen die Detektoren 13 und 14 wesentlich dichter an der Ebene des Strahlenfächers 2 liegen als in Fig. 3 dargestellt.

Fig. 4 zeigt die Anordnung in einer Frontansicht, in der die Verschiebungsrichtung des Transportbandes senkrecht auf der Zeichenebene steht. Die Lamellen 21 und 22 sowie der Schlitz 16 sind der Übersicht halber fortgelassen. Zwischen dem Transportband 8 und den Streustrahlendetektoren befinden sich Streustrahlenlamellen 25, die aus die Röntgenstrahlung absorbierendem Material bestehen. Sie sind in Ebenen angeordnet, die auf den Röntgenstrahler 1 ausgerichtet sind. Infolgedessen beeinflussen sie den Primärstrahl nicht. Sie lassen auch die unter kleinen Streuwinkeln austretende Streustrahlung - in Fig. 4 durch die Strahlen 23 und 24 angedeutet - ungehindert durch, während sie die unter größeren Streuwinkeln austretende Streustrahlung - wie durch den Strahl 26 angedeutet -, absorbieren. Da die unerwünschte Comptonstreustrahlung im wesentlichen unter größeren Streuwinkeln austritt, wird durch die Lamellen 25 also die unerwünschte Comptonstreustrahlung (Strahl 26) unterdrückt, während die erwünschte elastische Streustrahlung (Strahlen 23, 24) durch die Lamellen praktisch nicht beeinflußt wird.

Vorstehend wurde die Verwendung der Erfindung bei einem Gepäckkontrollsystem beschrieben. Sie ist aber auch bei Untersuchungen am Menschen anwendbar, beispielsweise bei der Untersuchung auf Osteoporose. Von Osteoporose befallene Knochen haben nämlich eine ganz andere Streucharakteristik als gesunde Knochen. Dadurch wird die Früherkennung dieser Krankheit möglich.