DE3819739A1 - Arrangement for the examination of a body with a radiation source - Google Patents

Arrangement for the examination of a body with a radiation source

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/201Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials by measuring small-angle scattering

Abstract

The invention relates to an arrangement for the examination of a body with a radiation source for the generation of a primary beam of small cross-section, having means to generate a relative displacement between the body on the one hand and the primary beam on the other hand, having a detector arrangement detecting the radiation scattered elastically at small scattering angles and with means for the detection of the scattering angle and, if necessary, the pulse transmission. In this case, a spatial resolution in the direction of the primary beam can be achieved by arranging a plurality of diaphragm leaves between the body and the detector arrangement so that scattered radiation from different sections of the primary beam falls in each case on various strips on the surface of the detector arrangement, and so that the detector arrangement has a lateral resolution capability in the longitudinal direction of the strips. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Untersuchung eines Körpers, mit einer Strahlenquelle zur Erzeugung eines Primärstrahls mit geringem Querschnitt, mit Mitteln zum Erzeugen einer Relativverschiebung zwischen dem Körper einerseits und dem Primärstrahl andererseits, mit einer die unter kleinen Streuwinkeln elastisch gestreute Strahlung erfassenden Detektoranordnung sowie mit Mitteln zum Bestimmen des Streuwinkels und gegebenenfalls des Impulsübertrags.The invention relates to an arrangement for examination of a body, with a radiation source for generation of a primary beam with a small cross-section, with means to create a relative displacement between the body on the one hand and the primary beam on the other hand, with a the elastically scattered at small scattering angles Radiation-detecting detector arrangement and with means to determine the scattering angle and, if applicable, the Impulse transfer.

Eine solche Anordnung ist aus der EP-OS 1 53 786 bekannt. Damit kann für verschiedene Bereiche des Körpers die Intensität der Streustrahlung als Funktion des Streuwin­ kels bzw. des Impulsübertrages bestimmt werden, das Aussa­ gen über den chemischen Zustand der bestrahlten Materie in dem jeweiligen Bereich zuläßt. Die bekannte Anordnung erlaubt allerdings nur eine Bestimmung der stofflichen Zusammensetzung in den beiden zum Primärstrahl senkrechten Richtungen. In Richtung des Primärstrahls ist eine Differenzierung nicht möglich.Such an arrangement is known from EP-OS 1 53 786. It can be used for different areas of the body Intensity of the scattered radiation as a function of the scattering win kels or the momentum transfer can be determined, the Aussa the chemical state of the irradiated matter in the respective area. The well-known arrangement however only allows a determination of the material Composition in the two perpendicular to the primary beam Directions. In the direction of the primary beam is one Differentiation not possible.

In vielen Fällen ist jedoch auch eine Bestimmung der stofflichen Zusammensetzung in Richtung des Primärstrahls erwünscht. Wenn beispielsweise überprüft werden soll, ob sich ein bestimmter Stoff in einem Gepäckstück befindet, muß eine solche Bestimmung dreidimensional erfolgen.In many cases, however, there is also a determination of material composition in the direction of the primary beam he wishes. For example, if you want to check whether there is a certain substance in a piece of luggage, Such a determination must be made three-dimensionally.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auch in Richtung des Primärstrahls die Intensität elastisch gestreuter Strahlung als Funktion des Impuls­ übertrages ortsaufgelöst bestimmt werden kann.The object of the present invention is therefore a To design the arrangement of the type mentioned at the beginning  that even in the direction of the primary beam, the intensity elastically scattered radiation as a function of the momentum transfer can be determined spatially resolved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Körper und der Detektoranordnung mehrere Blendenlamellen so angeordnet sind, daß Streustrahlung aus verschiedenen Abschnitten des Primärstrahls jeweils auf verschiedene Streifen auf der Meßfläche der Detektoranord­ nung trifft und daß die Detektoranordnung ein seitliches Auflösungsvermögen in Längsrichtung der Streifen aufweist.This object is achieved in that several between the body and the detector assembly Aperture blades are arranged so that stray radiation from different sections of the primary beam each different stripes on the measuring surface of the detector array voltage meets and that the detector arrangement a lateral Longitudinal resolution of the strips having.

Jeder der Streifen auf der Meßfläche der Detektoranordnung kann also nur von Streustrahlung getroffen werden, die von einem bestimmten Abschnitt auf dem Primärstrahl innerhalb des Körpers ausgeht. Von der Detektoranordnung kann nur solche Streustrahlung registriert werden, die in einem bestimmten Winkelbereich liegt. Der kleinste erfaßbare Streuwinkel hängt von der Neigung der Blendenlamellen zum Primärstrahl ab; wenn die Streustrahlung in einer senk­ recht zu den Blendenlamellen angeordneten Ebene austritt, kann sie einen der Streifen unter diesem Streuwinkel erreichen. Auch unter einem größeren Streuwinkel austre­ tende Streustrahlung wird von der Detektoranordnung regi­ striert, wenn sie unter einem Winkel zu der genannten Ebene verläuft. Somit registriert jeder Streifen auf der Meßfläche einen Teil der auf dem zugeordneten Abschnitt des Primärstrahls in einem bestimmten Winkelbereich aus­ tretenden Streustrahlung. Damit für diesen Abschnitt die Streuintensität als Funktion des Streuwinkels bzw. des Impulsübertrages bestimmt werden kann, muß die Detektoran­ ordnung in Längsrichtung der Streifen ein Ortsauflösungs­ vermögen aufweisen. Eine geeignete Detektoranordnung kann aus mehreren in Streifenrichtung verlaufenden Detektorzei­ len bestehen, jedoch kann auch eine großflächige Detektor­ anordnung verwendet werden. Wenn die Strahlungsquelle eine polychromatische Röntgen- oder Gammastrahlung erzeugt, muß die Detektoranordnung darüber hinaus auch noch ein Ener­ gieauflösungsvermögen besitzen, d. h., sie muß die Energie der jeweils gemessenen Röntgenquanten bestimmen können.Each of the strips on the measurement surface of the detector array can only be hit by stray radiation from a certain section on the primary beam within of the body. Of the detector arrangement can only such scattered radiation can be registered in a certain angular range. The smallest detectable Scattering angle depends on the inclination of the aperture blades Primary beam from; if the scattered radiation is in a lower emerges to the right of the diaphragm blades, it can be one of the stripes at this scattering angle to reach. Extend at a larger spreading angle The scattered radiation is regi if it is at an angle to the above Level runs. Thus each stripe registers on the Part of the measuring area on the assigned section of the primary beam in a certain angular range stray radiation. So for this section the Scattering intensity as a function of the scattering angle or Impulse transmission can be determined, the detector must order in the longitudinal direction of the stripes a spatial resolution have assets. A suitable detector arrangement can from several detector lines running in the direction of the strip  len exist, but can also be a large-area detector arrangement can be used. If the radiation source is a polychromatic X-ray or gamma radiation, must the detector arrangement is also an ener possess resolution, d. that is, it must have the energy of the measured x-ray quanta.

Eine hierfür geeignete Weiterbildung sieht vor, daß die Detektoranordnung mindestens eine außerhalb des Primärstrahls angeordnete Gammakamera ist, die so auf den Primärstrahl ausgerichtet ist, daß die Normale auf ihre Eingangsfläche den Primärstrahl unter einem von Null verschiedenen Winkel schneidet. Hierbei dient also als Detektoranordnung eine Gammakamera, die außerhalb des Primärstrahls derart angeordnet ist, daß sie von der durch die Blendenlamellen hindurchtretenden Streustrahlung getroffen wird. Da der Neigungswinkel der Blendenlamellen in Bezug auf die Primärstrahlen sehr klein sein muß, z.B. 2°, würde bei einer mit ihrer Meßfläche senkrecht zum Primärstrahl angeordneten Gammakamera die Streustrahlung aus den einzelnen Abschnitten des Primärstrahls auf vergleichsweise schmale Streifen projiziert. Wegen des begrenzten räumlichen Auflösungsvermögens einer Gammakamera wäre es dann kaum möglich, die einzelnen Streifen - und damit die einzelnen Abschnitte auf dem Primärstrahl - voneinander getrennt auszuwerten. Dadurch, daß die Normale auf die Meßfläche der Gammakamera den Primärstrahl unter einem von Null verschiedenen Winkel schneidet, der kleiner sein muß als 90°, aber nicht allzuviel kleiner, wird die Streustrahlung aus den einzelnen Abschnitten auf relativ breite Streifen auf der Gammakamera projiziert, die trotz deren begrenzten Auflösungsvermögens getrennt voneinander ausgewertet werden können. A further development suitable for this provides that the detector arrangement is at least one gamma camera arranged outside the primary beam, which is aligned with the primary beam in such a way that the normal cuts the primary beam onto its input surface at an angle other than zero. In this case, a gamma camera is used as the detector arrangement, which is arranged outside the primary beam in such a way that it is struck by the scattered radiation passing through the diaphragm blades. Since the angle of inclination of the diaphragm blades in relation to the primary beams must be very small, for example 2 °, the scattered radiation would be projected from the individual sections of the primary beam onto comparatively narrow strips with a gamma camera arranged with its measuring surface perpendicular to the primary beam. Because of the limited spatial resolution of a gamma camera, it would then hardly be possible to evaluate the individual strips - and thus the individual sections on the primary beam - separately. Because the normal on the measuring surface of the gamma camera cuts the primary beam at a non-zero angle, which must be less than 90 °, but not too much smaller, the scattered radiation from the individual sections is projected onto relatively wide strips on the gamma camera, which can be evaluated separately from each other despite their limited resolution.

In der Praxis ist es unvermeidbar - und im Hinblick auf das Signal-Rausch-Verhältnis bei relativ kurzen Meßzeiten sogar erforderlich, daß der Primärstrahl endliche Abmes­ sungen hat. Dadurch ergibt sich aber eine zusätzliche Ungenauigkeit, weil ein Punkt auf der Oberfläche der Detektoranordnung von der Streustrahlung aus dem Schnitt­ bereich des Primärstrahls mit einer dazu senkrechten Ebene innerhalb des Körpers nicht unter einem genau definierten Winkel getroffen wird, sondern unter einem Winkelbereich, dessen Abmessungen von den Abessungen des Querschnitts des Primärstrahls abhängen. Damit diese durch die endlichen Abmessungen des Primärstrahlquerschnitts hervorgerufenen Ungenauigkeiten bei vorgegebener Querschnittsfläche mög­ lichst klein bleiben, sieht eine Weiterbildung der Erfin­ dung vor, daß der Querschnitt durch den Primärstrahl zumindest näherungsweise die Form einer Ellipse hat, deren Längsachse parallel zur Richtung der Streifen verläuft und etwa doppelt so groß ist wie die Querachse.In practice, it is inevitable - and in terms of the signal-to-noise ratio with relatively short measuring times even required that the primary beam have finite dimensions sung. This results in an additional one Inaccuracy because a point on the surface of the Detector arrangement from the scattered radiation from the cut area of the primary beam with a plane perpendicular to it within the body not under a well defined one Angle is hit, but under an angular range, whose dimensions depend on the dimensions of the cross section of the Depend on the primary beam. So that this through the finite Dimensions of the primary beam cross section Inaccuracies are possible with a given cross-sectional area Erfin sees further training as small as possible tion that the cross section through the primary beam has at least approximately the shape of an ellipse, the Longitudinal axis parallel to the direction of the strips and is about twice the size of the transverse axis.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described with reference to the drawing explained. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung in schematischer Darstellung; Figure 1 shows an arrangement according to the invention in a schematic representation.

Fig. 2 und 3 die geometrischen Verhältnisse bei dieser Anordnung in zueinander senkrechten, den Primärstrahl enthaltenden Ebenen. Figs. 2 and 3, the geometrical relationships in this arrangement, in mutually perpendicular planes containing the primary beam.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung dient dazu, ein auf einem senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Transport­ band 8 befindliches Objekt, z. B. ein Gepäckstück, zu un­ tersuchen. Das Gepäckstück kann schrittweise in Richtung senkrecht zur Zeichenebene verschoben werden. Die Unter­ suchung erfolgt mittels eines dünnen, durch Blenden 3 und 4 aus dem Strahlenbündel eines Röntgenstrahlers 1 erzeug­ ten Primärstrahls (Pencil-beam). Die elastisch - und damit ohne Energieverlust - gestreute Röntgenstrahlung, die in dem den Körper 7 durchsetzenden Bereich des Primär­ strahls 2 erzeugt wird, wird von einer Gammakamera 30 ge­ messen, wobei die in unterschiedlichen Tiefen des Körpers 7 erzeugte Streustrahlung mittels einer in Fig. 1 (und Fig. 3) nicht näher dargestellten Blendenanordnung getrennt meßbar ist - wie noch erläutert wird. Wie durch Pfeile 5 angedeutet, können die Strahlenquelle 1 und die Gammakamera 30 mitsamt den zwischen der Strahlenquelle und dem Körper 7 befindlichen Blenden 3 und 4 waagerecht, d. h. senkrecht zum Primärstrahl und senkrecht zur Ver­ schiebungsrichtung des Gepäckstücks verschoben werden. Durch diese zweifache Relativverschiebung zwischen Objekt 7 und Primärstrahl 2 ist eine zweidimensionale Abtastung möglich.The arrangement shown in Fig. 1 is used to a located on a perpendicular to the plane of the conveyor belt 8 object, z. B. a piece of luggage, to investigate un. The piece of luggage can be gradually moved in the direction perpendicular to the plane of the drawing. The investigation is carried out by means of a thin primary, generated by apertures 3 and 4 from the beam of an X-ray emitter 1 th primary beam (pencil beam). The elastic - and thus without energy loss - scattered X-ray radiation, which is generated in the area of the primary beam 2 passing through the body 7 , is measured by a gamma camera 30 , the scattered radiation generated in different depths of the body 7 by means of a in FIG. 1 (and Fig. 3) aperture arrangement, not shown, is separately measurable - as will be explained. As indicated by arrows 5 , the radiation source 1 and the gamma camera 30 together with the apertures 3 and 4 located between the radiation source and the body 7 can be shifted horizontally, ie perpendicular to the primary beam and perpendicular to the direction of displacement of the item of luggage. This two-fold relative displacement between object 7 and primary beam 2 enables two-dimensional scanning.

Die Gammakamera kann den gleichen Aufbau haben wie die für medizinische Untersuchungen benutzten Gammakameras. Dabei wird die Meßfläche durch eine großformatigen, vorzugsweise kreisrunden, Szintillatorkristall gebildet, auf dessen Rückseite eine Anzahl von Photomultipliern nach einem regelmäßigen Wabenmuster angeordnet ist. Ein auf den Szintillatorkristall auftreffendes Röntgen- oder Gamma­ quant erzeugt am Auftreffpunkt Licht, das sich innerhalb des Kristalls ausbreitet und deshalb von jedem der photo­ multiplier registriert wird. Die Intensität des Lichts hängt außer von der Energie des Gammaquants vom Abstand des jeweiligen Photomultipliers von der Auftreffstelle des Gammaquants auf dem Szintillatorkristall ab. Auf den Aus­ gangssignalen sämtlicher Photomultiplier kann daher sowohl der Auftreffpunkt eines Röntgen- oder Gammaquants als auch dessen Energie bestimmt werden. Neben diesem Orts- und Energieauflösungsvermögen besitzt eine nach diesem - von Anger entwickelten - Prinzip arbeitende Gammakamera noch ein zeitliches Auflösungsvermögen, d. h. die Position und die Energie von zeitlich nacheinander auftreffenden Quanten, können getrennt gemessen werden.The gamma camera can have the same structure as that for medical examinations used gamma cameras. Here is the measuring surface by a large format, preferably circular, scintillator crystal formed, on the Reverse a number of photomultipliers after one regular honeycomb pattern is arranged. One on the X-ray or gamma striking the scintillator crystal quant creates light at the point of impact that is within of the crystal and therefore from each of the photos multiplier is registered. The intensity of the light depends on the distance apart from the energy of the gamma quantum of the respective photomultiplier from the point of impact of the Gamma quants on the scintillator crystal. On the off output signals of all photomultipliers can therefore both the point of impact of an x-ray or gamma quantum as well whose energy can be determined. In addition to this local and Energy resolution ability has one after this - from  Anger developed - principle working gamma camera still a temporal resolution, d. H. the position and the energy of successive impacts Quanta can be measured separately.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist zwischen dem Unter­ suchungsbereich, d. h., dem Bereich, in dem sich der zu untersuchende Körper bzw. das zu untersuchende Gepäckstück üblicherweise befinden, und der Gammakamera eine Blenden­ anordnung 20 mit einer Anzahl paralleler, ebener Blenden­ lamellen aus einem Röntgenstrahlung stark absorbierenden Material angeordnet. Diese Blendenlamellen liegen in Ebenen, die den Primärstrahl im Untersuchungsbereich unter einem Winkel i von z. B. 2° schneiden, wobei der Unter­ suchungsbereich durch diese Schnittpunkte in eine Anzahl gleichlanger Abschnitte A...H unterteilt wird. Die von den Abschnitten A bis H im Untersuchungsbereich vom Primär­ strahl ausgehende Streustrahlung durchsetzt die Blenden­ anordnung 20 und trifft jeweils auf einen der Streifen a...h auf der Meßfläche - dem Szintillatorkristall der Gammakamera - auf; die im Abschnitt A gestreute Strahlung trifft beispielsweise den Streifen a (Fig. 3), die im Abschnitt B gestreute Strahlung trifft den Abschnitt b usw.As can be seen from FIG. 2, between the examination area, ie, the area in which the body to be examined or the item of luggage to be examined is usually located, and the gamma camera, a diaphragm arrangement 20 with a number of parallel, flat diaphragm slats made of an X-ray absorbing material. These diaphragm blades lie in planes that the primary beam in the examination area at an angle i of z. B. 2 ° cut, the investigation area is divided by these intersections into a number of equal sections A ... H. The beam emanating from the portions A to H in the examination zone from the primary scattered radiation passes through the panel assembly 20 and is incident on each one of the strips a ... h on the measuring surface - the scintillation crystal of the gamma camera - on; the radiation scattered in section A strikes strip a ( FIG. 3), the radiation scattered in section B hits section b , etc.

Wenn die Abmessung z der Gammakamera in Richtung senkrecht zu den Streifen der Dicke y des Untersuchungsbereiches entspräche, könnte die Meßfläche der Gammakamera parallel zum Primärstrahl verlaufen (in diesem Fall würde die Normale auf das Zentrum der Meßfläche den Primärstrahl senkrecht schneiden. Da die Abmessungen der Gammakamera aber in der Regel kleiner sind, muß die Kamera so geneigt werden, daß die Meßfläche mit dem Primärstrahl einen von Null verschiedenen Winkel j einschließt (die erwähnte Normale schneidet den Primärstrahl dann unter einem Winkel, der kleiner ist als 90°). Dabei gilt die Beziehung:If the dimension z of the gamma camera in the direction perpendicular to the strips correspond to the thickness y of the examination area, the measuring surface of the gamma camera could run parallel to the primary beam (in this case the normal would intersect the primary beam perpendicularly to the center of the measuring surface. Because the dimensions of the gamma camera but are usually smaller, the camera must be tilted so that the measuring surface with the primary beam encloses an angle j different from zero (the normal mentioned then intersects the primary beam at an angle which is smaller than 90 °) Relationship:

z/y=i/(i+j) (1). z / y = i / (i + j) (1).

Ist der Winkel j größer, als sich aus der Gleichung 1 ergibt, dann können nicht mehr sämtliche Abschnitte A bis H auf der Gammakamera abgebildet werden; ist der Winkel hingegen kleiner, wird die Breite der einzelnen Streifen auf der Gammakamera schmaler als nötig, so daß die Gefahr vergrößert wird, daß Gammaquanten, die von einem bestimmten Abschnitt auf dem Primärstrahl ausgehen, durch die Auswerteelektronik der Gammakamera einem benachbarten Streifen bzw. einem benachbarten Abschnitt zugeordnet werden. Deshalb sollte der Neigungswinkel der Gammakamera entsprechend Gleichung (1) bemessen sein.If the angle j is greater than that obtained from equation 1 , then it is no longer possible to image all sections A to H on the gamma camera; on the other hand, if the angle is smaller, the width of the individual strips on the gamma camera becomes narrower than necessary, so that the risk is increased that gamma quanta originating from a specific section on the primary beam are caused by the evaluation electronics of the gamma camera to an adjacent strip or a adjacent section. Therefore, the angle of inclination of the gamma camera should be dimensioned according to equation (1).

Ein gesonderter Detektor 23 mißt die Intensität des aus dem Körper 23 austretenden Primärstrahls 2. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Streudichteverteilung aus den gemessenen Werten der Gammakamera rekonstruiert werden soll.A separate detector 23 measures the intensity of the primary beam 2 emerging from the body 23 . This is particularly necessary if the scatter density distribution is to be reconstructed from the measured values of the gamma camera.

In der Praxis ist der Primärstrahl 2 kein Strahl im mathematischen Sinn, sondern er hat einen endlichen Querschnitt. Die in einer genau definierten Tiefe erzeugte Streustrahlung trifft einen Punkt auf der Meßfläche des Detektors nicht unter einem definierten Winkel, sondern in einem gewissen Winkelbereich. Deshalb kann einem Punkt auf dem Streifen ein Streuwinkel nur näherungsweise zugeordnet werden. Um die dadurch bedingte Ungenauigkeit bei vorgegebenem Querschnitt möglichst klein zu halten, sollte der Querschnitt länglich, vorzugsweise ellipsenförmig sein, wobei die große Achse der Ellipse doppelt so groß sein soll wie die kleine Achse und parallel zur Längs­ richtung der Streifen sein soll.In practice, the primary beam 2 is not a beam in the mathematical sense, but has a finite cross section. The scattered radiation generated at a precisely defined depth hits a point on the measuring surface of the detector not at a defined angle, but in a certain angular range. A scattering angle can therefore only be approximately assigned to a point on the strip. In order to keep the resulting inaccuracy as small as possible for a given cross section, the cross section should be elongated, preferably elliptical, the large axis of the ellipse should be twice as large as the small axis and parallel to the longitudinal direction of the strips.

In Fig. 3 bezeichnet 21 eine den Primärstrahl enthal­ tende, zu der Blendenanordnung 20 bzw. zur Zeichenebene der Fig. 3 senkrechte Ebene. Diese Ebene ist - weil die Normale auf das Zentrum der Meßfläche der Gammakamera den Primärstrahl schneidet - zugleich die Symmetrieebene für jeden der Streifen a...h. Der kleinste Streuwinkel, unter dem im Primärstrahl gestreute Strahlung die Gammakamera erreichen kann, ist durch die Neigung der Blendenanord­ nung 20 bestimmt. Er beträgt i=2°. In diesem Fall verläuft die Streustrahlung in der Symmetrieebene 21 und trifft den zugehörigen Streifen in seiner Mitte. Daneben gibt es Streustrahlung, die - wie der einzeln einge­ zeichnete Streustrahl 22 in Fig. 3 den zugehörigen Streifen (d) nicht in der Mitte trifft, sondern mehr am Rande unter einem Winkel k zur Ebene 21 verläuft. Der diesem Streustrahl zugeordnete Streuwinkel entspricht der Wurzel aus der Summe der Quadrate der Winkel i und k in guter Näherung, solange der Winkel kleiner ist als 10°. Auf diese Weise ist jeder Punkt auf einem der Streifen a...h einem bestimmten Streuwinkel zugeordnet, wobei der Streuwinkel von 2° (in der Mitte des Streifens) bis z.B. 6° (am Ende des Streifens) wächst. Der zugehörige Impulsübertrag X hat den WertIn FIG. 3, 21 denotes a plane containing the primary beam, perpendicular to the diaphragm arrangement 20 or to the drawing plane of FIG. 3. This plane - because the normal intersects the primary beam on the center of the measuring surface of the gamma camera - is also the plane of symmetry for each of the stripes a ... h . The smallest scattering angle at which radiation scattered in the primary beam can reach the gamma camera is determined by the inclination of the aperture arrangement 20 . It is i = 2 °. In this case, the scattered radiation runs in the plane of symmetry 21 and strikes the associated stripe in its center. In addition, there is scattered radiation which, like the scattered beam 22 shown in FIG. 3, does not hit the associated strip ( d ) in the middle, but extends more at the edge at an angle k to the plane 21 . The scattering angle assigned to this scattering beam corresponds to the root of the sum of the squares of the angles i and k in good approximation, as long as the angle is less than 10 °. In this way, every point on one of the strips a ... h a particular scattering angle associated with the scattering angle of 2 ° (in the center of the strip) to, for example, 6 ° grows (at the end of the strip). The associated pulse transfer X has the value

X=β/2L (2). X = β / 2 L (2).

Dabei ist β der Streuwinkel und L die Wellenlänge, die aus der mit der Gammakamera gemessenen Energie E des einzelnen Quants nach der bekannten Beziehung L=hc/E bestimmt werden kann (h Plank′sches Wirkungsquantum; c Lichtge­ schwindigkeit). Β is the scattering angle and L is the wavelength, which can be determined from the energy E of the individual quantum measured with the gamma camera according to the known relationship L = hc / E (h Plank's quantum of action; c speed of light).

Auf diese Weise kann jedes auf die Meßfläche der Gamma­ kamera auftreffende Röntgenquant einem bestimmten Abschnitt aus den Abschnitten A ... H sowie einem bestimmten Impulsübertrag bzw. Impulsübertragsbereich zugeordnet werden. Die Auswerteeinheit 31, der die Ausgangssignale der Gammakamera 30 zugeführt werden, zählt demgemäß für jeden Abschnitt und für jeden Impulsübertragsbereich die Zahl der pro Zeiteinheit auftreffenden Gammaquanten. Aus der Zahl der während einer Zeiteinheit registrierten Quanten läßt sich somit für jeden Abschnitt A ... H der Verlauf der Intensität als Funktion des Impulsübertrages bestimmen. Entspricht eine der so für die verschiedenen Abschnitte gewonnenen Streucharakteristiken der in einem Speicher 32 gespeicherten, für einen bestimmten Stoff, z. B. Sprengstoff, kennzeichnenden Charakteristik, wird dies von der Auswerteschaltung 31 signalisiert. Mit der Auswerteschaltung 32 ist eine geeignete Anzeigeschaltung, z. B. ein Monitor 33, gekoppelt.In this way, each X-ray quantum incident on the measuring surface of the gamma camera can be assigned to a specific section from the sections A ... H and to a specific pulse transfer or pulse transfer range. The evaluation unit 31 , to which the output signals of the gamma camera 30 are fed, accordingly counts the number of gamma quanta arriving per time unit for each section and for each pulse transmission range. The course of the intensity as a function of the momentum transfer can thus be determined for each section A ... H from the number of quanta registered during a unit time. Corresponds to one of the scattering characteristics thus obtained for the different sections, that stored in a memory 32 , for a specific substance, e.g. B. explosives, characteristic, this is signaled by the evaluation circuit 31 . With the evaluation circuit 32 a suitable display circuit, for. B. a monitor 33 coupled.

Die beschriebene Messung der Streucharakteristik der verschiedenen Abschnitte wird für verschiedene Stellungen des Primärstrahls 2 relativ zum Körper 7 und für die einzelnen Verschiebungsschritte des Transportbandes 8 wiederholt, so daß am Ende sämtliche Volumenbereiche des Objektes 7 auf das Vorhandensein des gesuchten Stoffes kontrolliert sind.The described measurement of the scattering characteristics of the different sections is repeated for different positions of the primary beam 2 relative to the body 7 and for the individual displacement steps of the conveyor belt 8 , so that at the end all volume areas of the object 7 are checked for the presence of the substance sought.

Es ist auch möglich, zur Messung zusätzlich eine zweite Blenden-Detektoranordnung einzusetzen, die gegenüber der ersten um 180° versetzt angeordnet ist (bezogen auf den Primärstrahl. Dadurch kann das Signal/Rauschverhältnis verbessert bzw. die Meßzeit verkürzt werden.It is also possible to add a second one for the measurement Aperture detector arrangement to be used opposite the first is arranged offset by 180 ° (based on the Primary beam. This can reduce the signal / noise ratio improved or the measuring time can be shortened.

Claims (3)

1. Anordnung zur Untersuchung eines Körpers (7), mit einer Strahlenquelle (1) zur Erzeugung eines Primärstrahls mit geringem Querschnitt, mit Mitteln zum Erzeugen einer Relativverschiebung (8) zwischen dem Körper (7) einerseits und dem Primärstrahl (2) andererseits, mit mindestens einer die unter kleinen Streuwinkeln elastisch gestreute Strahlung erfassenden Detektoranordnung (30) sowie mit Mitteln zum Bestimmen des Stromwinkels und gegebenenfalls des Impulsübertrags, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Körper und der Detektoranordnung (30) mehrere Blendenlamellen (20) so an­ geordnet sind, daß Streustrahlung aus verschiedenen Ab­ schnitten (A ... H) des Primärstrahls jeweils auf verschie­ dene Streifen auf (a ... h) der Meßfläche der Detektoranord­ nung trifft und daß die Detektoranordnung (30) seitliches Auflösungsvermögen in Längsrichtung der Streifen aufweist.1. Arrangement for examining a body ( 7 ), with a radiation source ( 1 ) for generating a primary beam with a small cross-section, with means for generating a relative displacement ( 8 ) between the body ( 7 ) on the one hand and the primary beam ( 2 ) on the other hand, with at least one detector arrangement ( 30 ) detecting the elastically scattered radiation at small scattering angles and with means for determining the current angle and possibly the pulse transmission, characterized in that between the body and the detector arrangement ( 30 ) a plurality of diaphragm blades ( 20 ) are arranged so that Scattered radiation from different sections ( A ... H) of the primary beam strikes different strips on (a ... h) the measuring surface of the detector arrangement and that the detector arrangement ( 30 ) has lateral resolution in the longitudinal direction of the strips. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoranordnung eine au­ ßerhalb des Primärstrahls angeordnete Gammacamera (30) ist, die so auf den Primärstrahl ausgerichtet ist, daß die Normale auf ihre Eingangsfläche den Primärstrahl unter einem von Null verschiedenen Winkel schneidet.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the detector arrangement is a gamma camera ( 30 ) arranged outside the primary beam, which is aligned with the primary beam in such a way that the normal intersects the primary beam on its input surface at a non-zero angle. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt durch den Primärstrahl (8) zumindest näherungsweise die Form einer Ellipse hat, deren Längsachse parallel zur Richtung der Streifen verläuft und doppelt so groß ist wie die Quer­ achse.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the cross section through the primary beam ( 8 ) has at least approximately the shape of an ellipse, the longitudinal axis of which runs parallel to the direction of the strips and is twice as large as the transverse axis.
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