IT201600096983A1 - Hard X-ray concentrator for radiotherapy. - Google Patents
Hard X-ray concentrator for radiotherapy.Info
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Description
"Concentratore di raggi x duri per radioterapia" "Hard x-ray concentrator for radiotherapy"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce a un concentratore di raggi x utilizzabile nell’intervallo di energie 10-1000 keV. The present invention refers to an x-ray concentrator usable in the energy range 10-1000 keV.
Un particolare impiego di tale concentratore prevede il suo uso in combinazione con un tubo a raggi x o altra sorgente per produrre un fascio focalizzato per applicazioni in radioterapia. A particular use of this concentrator provides for its use in combination with an x-ray tube or other source to produce a focused beam for radiotherapy applications.
La radioterapia è un importante metodo nel campo del trattamento dei tumori, consistente nell’impartire una dose di radiazioni ad un volume di destinazione per distruggere le cellule tumorali. Qualsiasi trattamento di radioterapia intende massimizzare la dose impartita al volume bersaglio, minimizzando allo stesso tempo l’irradiazione di tessuti sani circostanti. Un dispositivo in grado di concentrare i raggi x verso il volume di destinazione permetterebbe di aumentare la dose impartita alla massa tumorale, minimizzando l’irradiazione dei tessuti sani circostanti. Radiation therapy is an important method in the field of cancer treatment, consisting in delivering a dose of radiation to a target volume to destroy cancer cells. Any radiotherapy treatment intends to maximize the dose delivered to the target volume, while minimizing the irradiation of surrounding healthy tissues. A device capable of concentrating x-rays towards the target volume would allow to increase the dose imparted to the tumor mass, minimizing the irradiation of the surrounding healthy tissues.
Una particolare soluzione finora proposta consiste nella lente di Laue, vale a dire un dispositivo composto da un insieme di cristalli disposti in anelli concentrici in modo tale da utilizzare il fenomeno della diffrazione di Bragg in attraversamento (diffrazione di Laue) al fine di concentrare un fascio di raggi x verso il punto focale della lente. In figura 1 è rappresentato schematicamente un sistema per radioterapia che sfrutta una lente di Laue. Con T è rappresentato un tubo radiogeno, con C un collimatore, e con L un concentratore a lente di Laue. Una frazione dei raggi x emessi dal tubo radiogeno T viene focalizzata dalla lente L verso un volume bersaglio (tumore) nel corpo del paziente. I collimatori C posizionati nello strumento bloccano il fascio diretto e i fotoni Compton dispersi. Quindi, idealmente solo il fascio diffratto raggiunge il paziente. A particular solution proposed so far consists of the Laue lens, that is to say a device composed of a set of crystals arranged in concentric rings in such a way as to use the phenomenon of passing Bragg diffraction (Laue diffraction) in order to concentrate a beam of x-rays towards the focal point of the lens. Figure 1 schematically represents a radiotherapy system that uses a Laue lens. With T a x-ray tube is represented, with C a collimator, and with L a Laue lens concentrator. A fraction of the x-rays emitted by the X-ray tube T is focused by the lens L towards a target volume (tumor) in the patient's body. Collimators C positioned in the instrument block the direct beam and scattered Compton photons. Thus, ideally only the diffracted beam reaches the patient.
Una lente di Laue per radioterapia è efficace se la sua macchia focale ha diametro < 5 mm, e diventa veramente efficace se il diametro è pari a 1 mm. La dimensione della macchia focale dipende per lo più dalla dimensione dei cristalli lungo la tangente alla circonferenza della lente, e dall’allineamento reciproco dei cristalli. Una macchia focale di diametro < 5 mm significa una dimensione dei cristalli lungo la tangente < 2.5 mm, e una macchia focale di diametro pari a 1 mm significa una dimensione dei cristalli lungo la tangente < 0.5 mm. Inoltre, i cristalli devono essere lunghi in direzione parallela all’asse della lente. Questo garantisce una buona efficienza di diffrazione, e quindi che una buona frazione del fascio di raggi x in attraversamento venga concentrato nel fuoco. Le soluzioni note finora in genere non permettono una sufficiente miniaturizzazione dei cristalli o non sono in grado di garantire un buon allineamento tra i cristalli. A Laue lens for radiotherapy is effective if its focal spot has a diameter <5 mm, and becomes truly effective if the diameter is 1 mm. The size of the focal spot mostly depends on the size of the crystals along the tangent to the circumference of the lens, and on the reciprocal alignment of the crystals. A focal spot with a diameter of <5 mm means a crystal size along the tangent <2.5 mm, and a focal spot with a diameter of 1 mm means a crystal size along the tangent <0.5 mm. In addition, the crystals must be long in a direction parallel to the axis of the lens. This guarantees a good diffraction efficiency, and therefore that a good fraction of the passing x-ray beam is concentrated in the focus. The solutions known up to now generally do not allow a sufficient miniaturization of the crystals or are not able to guarantee a good alignment between the crystals.
In figura 2 è rappresentata una lente di Laue convenzionale, indicata con L. Con T è rappresentata una sorgente di raggi x, e con F un fuoco della lente. La lente L comprende un supporto S e una pluralità di cristalli DC disposti in anelli concentrici in modo tale da utilizzare il fenomeno della diffrazione di Bragg in attraversamento (diffrazione di Laue) al fine di concentrare un fascio di raggi x verso il punto focale della lente. La posizione dei cristalli DC sulla lente, in particolare lungo la direzione x radiale alla circonferenza della lente, sarà tale da soddisfare la legge di Bragg 2dSinθB=λ, dove d è la distanza tra i piani cristallini, θBè l’angolo tra i piani cristallini e la direzione di incidenza dei raggi x (angolo di Bragg), e λ è la lunghezza d’onda dei raggi x in attraversamento. In radioterapia è utile concentrare un fascio quasi monocromatico, cioè un fascio in cui tutti i raggi x abbiano circa la stessa lunghezza d’onda. In una lente di Laue per radioterapia, per mantenere fissa la lunghezza d’onda, cristalli appartenenti ad anelli diversi dovranno diffrangere tramite piani con diversa distanza reticolare d. Figure 2 shows a conventional Laue lens, indicated by L. With T a source of x-rays is represented, and with F a focus of the lens. The lens L comprises a support S and a plurality of DC crystals arranged in concentric rings in such a way as to use the phenomenon of crossing Bragg diffraction (Laue diffraction) in order to concentrate an x-ray beam towards the focal point of the lens . The position of the DC crystals on the lens, in particular along the x direction radial to the circumference of the lens, will be such as to satisfy Bragg's law 2dSinθB = λ, where d is the distance between the crystalline planes, θB is the angle between the crystalline planes and the direction of incidence of the x-rays (Bragg angle), and λ is the wavelength of the passing x-rays. In radiotherapy it is useful to concentrate an almost monochromatic beam, that is, a beam in which all x-rays have approximately the same wavelength. In a Laue lens for radiotherapy, to keep the wavelength fixed, crystals belonging to different rings will have to diffract through planes with different reticular distance d.
Consideriamo il disegno schematico di un anello di lente di Laue (fig. 2). Se i cristalli sono perfettamente allineati, diffrangono tutti verso il fuoco della lente. Tuttavia, ogni cristallo può essere affetto da 3 disallineamenti spaziali (x, y, z) e 3 disallineamenti angolari (α, β, γ), come si può vedere da fig. 3. Con una freccia a tratti è rappresentata una direzione radiale orientate verso il centro della lente. Per ogni cristallo, z è la direzione parallela all’asse della lente, y la direzione tangente alla circonferenza della lente, x la direzione radiale alla circonferenza della lente. In particolare, il disallineamento β è il più critico per far sì che tutti i cristalli diffrangano verso uno stesso punto. Let us consider the schematic drawing of a Laue lens ring (fig. 2). If the crystals are perfectly aligned, they all diffract towards the focus of the lens. However, each crystal can be affected by 3 spatial misalignments (x, y, z) and 3 angular misalignments (α, β, γ), as can be seen from fig. 3. A dashed arrow represents a radial direction oriented towards the center of the lens. For each crystal, z is the direction parallel to the axis of the lens, y the tangent direction to the circumference of the lens, x the radial direction to the circumference of the lens. In particular, the β misalignment is the most critical to cause all crystals to diffract towards the same point.
Uno scopo della presente invenzione è quello di rendere disponibile un concentratore di raggi x basato su lente di Laue che permetta da una parte di poter miniaturizzare le dimensioni dei cristalli diffrattivi, e dall’altra di poter controllare in maniera pratica l’allineamento di tali cristalli anche nel caso in cui il concentratore comprenda un numero elevato di cristalli. An object of the present invention is to make available an x-ray concentrator based on a Laue lens that allows on the one hand to be able to miniaturize the dimensions of the diffractive crystals, and on the other hand to be able to control the alignment of these crystals in a practical way. even if the concentrator includes a large number of crystals.
A fronte di tale problema, forma oggetto dell’invenzione un concentratore di raggi x, comprendente un supporto e una pluralità di elementi diffrattivi posizionati sul supporto e disposti ad anello circolare attorno a un asse centrale del concentratore, detti elementi diffrattivi essendo atti a diffrangere raggi x in attraversamento verso un punto focale del concentratore, Faced with this problem, the subject of the invention is an x-ray concentrator, comprising a support and a plurality of diffractive elements positioned on the support and arranged in a circular ring around a central axis of the concentrator, said diffractive elements being able to diffract rays x crossing towards a focal point of the concentrator,
in cui il supporto comprende una pluralità di superfici anulari concentriche aventi un profilo poligonale, ciascuna superficie anulare comprendendo una pluralità di facce piane di allineamento estendentisi parallelamente all’asse centrale del concentratore e rivolte radialmente verso l’esterno, in cui ciascuna faccia di appoggio presenta un rispettivo elemento diffrattivo disposto a contatto con essa. wherein the support comprises a plurality of concentric annular surfaces having a polygonal profile, each annular surface comprising a plurality of flat alignment faces extending parallel to the central axis of the concentrator and facing radially outward, wherein each bearing face has a respective diffractive element disposed in contact therewith.
Il fatto che gli elementi diffrattivi siano posti a contatto con facce piane rivolte radialmente verso l’esterno di superfici anulari con profilo poligonale permette di avere un design che consente un posizionamento relativamente facile dei cristalli nonché un’agevole lavorabilità delle superfici di allineamento con strumenti per microlavorazione, e quindi la possibilità di minimizzare gli errori di allineamento dei cristalli in fase di fabbricazione. Inoltre, la configurazione proposta permette di realizzare una procedura di riallineamento dei cristalli che può essere applicata a più cristalli in parallelo, riducendo i tempi di correzione di eventuali disallineamenti dei cristalli in fase di produzione. The fact that the diffractive elements are placed in contact with flat faces facing radially outwards of annular surfaces with a polygonal profile allows for a design that allows relatively easy positioning of the crystals as well as easy workability of the alignment surfaces with tools for micromachining, and therefore the possibility of minimizing the alignment errors of the crystals during the manufacturing phase. Furthermore, the proposed configuration allows to realize a crystal realignment procedure that can be applied to several crystals in parallel, reducing the correction times of any misalignments of the crystals during the production phase.
Forme di realizzazione preferite dell’invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti, che sono da intendersi come parte integrante della presente descrizione. Preferred embodiments of the invention are defined in the dependent claims, which are to be understood as an integral part of this description.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del concentratore secondo l’invenzione diverranno più chiari con la seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione del trovato, fatta con riferimento ai disegni allegati, forniti a titolo puramente illustrativo e non limitativo, in cui la figura 1 è una rappresentazione schematica di un’apparecchiatura per radioterapia; Further characteristics and advantages of the concentrator according to the invention will become clearer with the following detailed description of an embodiment of the invention, made with reference to the attached drawings, provided purely for illustrative and non-limiting purposes, in which Figure 1 is a representation schematic of a radiotherapy equipment;
la figura 2 è una vista schematica in prospettiva che rappresenta una lente di Laue convenzionale; Figure 2 is a schematic perspective view representing a conventional Laue lens;
la figura 3 rappresenta i possibili disallineamenti di un cristallo diffrattivo in una lente di Laue; figure 3 represents the possible misalignments of a diffractive crystal in a Laue lens;
le figure 4 e 5 sono viste schematiche in prospettiva e in pianta di una lente di Laue secondo l’invenzione; Figures 4 and 5 are schematic perspective and plan views of a Laue lens according to the invention;
le figure 6 e 7 sono viste schematiche in pianta e in prospettiva di una possibile configurazione pratica di una lente di Laue per radioterapia secondo l’invenzione; Figures 6 and 7 are schematic plan and perspective views of a possible practical configuration of a Laue lens for radiotherapy according to the invention;
le figure 8 e 9 sono rappresentazioni schematiche in prospettiva e in sezione di un possibile accorgimento per il centraggio di un elemento di supporto per i cristalli; Figures 8 and 9 are schematic representations in perspective and in section of a possible expedient for centering a support element for the crystals;
le figure da 10 a 13 sono viste schematiche che rappresentano differenti tipi di cristalli utilizzabili nel concentratore secondo l’invenzione; Figures 10 to 13 are schematic views representing different types of crystals that can be used in the concentrator according to the invention;
la figura 14 è una rappresentazione schematica di un blocco cristallino; Figure 14 is a schematic representation of a crystalline block;
la figura 15 è una rappresentazione dello schema di funzionamento di due cristalli con piani di diffrazione curvi; Figure 15 is a representation of the operating diagram of two crystals with curved diffraction planes;
le figure 16 e 17 sono rappresentazioni in prospettiva e in sezione di un possibile accorgimento per ridurre l’influenza di polveri e detriti sul contatto tra facce di appoggio di un elemento di supporto e facce di contatto dei cristalli; Figures 16 and 17 are representations in perspective and in section of a possible expedient to reduce the influence of dust and debris on the contact between the supporting faces of a support element and the contact faces of the crystals;
le figure 18 e 19 sono rappresentazioni schematiche di un possibile accorgimento per il posizionamento dei cristalli nella direzione tangenziale; e Figures 18 and 19 are schematic representations of a possible expedient for positioning the crystals in the tangential direction; And
le figure 20 e 21 sono rappresentazioni schematiche in dettaglio di un cristallo appoggiato su una faccia di appoggio, rispettivamente prima e dopo una procedura di riallineamento. Figures 20 and 21 are schematic representations in detail of a crystal resting on a supporting face, respectively before and after a realignment procedure.
Con riferimento alle figure 4 e 5 è rappresentato un concentratore di raggi x secondo l’invenzione, indicato complessivamente con 10. With reference to figures 4 and 5, an x-ray concentrator according to the invention is represented, indicated as a whole with 10.
Il concentratore comprende un supporto formato da una pluralità di elementi di supporto concentrici 11 e 12 disposti su una piastra di appoggio 14. Il disegno schematizzato nelle figure 4 e 5 è rappresentato con una complessità (numero di anelli e facce per anelli) molto inferiore alla complessità reale, e le varie parti non sono in scala. Nell’esempio illustrato vi è inoltre un elemento di cornice 13 che circonda concentricamente gli elementi di supporto 11 e 12 e serve da supporto per il sistema. The concentrator comprises a support formed by a plurality of concentric support elements 11 and 12 arranged on a support plate 14. The schematic drawing in Figures 4 and 5 is represented with a complexity (number of rings and faces per rings) much lower than real complexity, and the various parts are not to scale. In the illustrated example there is also a frame element 13 which concentrically surrounds the support elements 11 and 12 and serves as a support for the system.
Ciascun elemento di supporto 11 e 12 presenta una superficie anulare radialmente esterna 11s, 12s avente un profilo poligonale. Le superfici radialmente esterne 11s, 12s sono concentriche rispetto a un asse centrale del concentratore, indicato con A nelle figure. Ciascuna superficie anulare 11s, 12s comprende una pluralità di facce piane di allineamento 11sa, 12sa estendentisi parallelamente all’asse centrale del concentratore e rivolte radialmente verso l’esterno. Each support element 11 and 12 has a radially outer annular surface 11s, 12s having a polygonal profile. The radially external surfaces 11s, 12s are concentric with respect to a central axis of the concentrator, indicated with A in the figures. Each annular surface 11s, 12s comprises a plurality of flat alignment faces 11sa, 12sa extending parallel to the central axis of the concentrator and facing radially outwards.
Ciascuna faccia di allineamento 11a, 12a presenta un rispettivo elemento diffrattivo 20 disposto a contatto con essa. Gli elementi diffrattivi 20 sono cristalli, aventi ciascuno una faccia di contatto 20a posta almeno parzialmente a contatto con una rispettiva faccia di allineamento 11sa, 12sa degli elementi di supporto 11, 12. Le facce di allineamento 11sa, 12sa degli elementi di supporto 11, 12 servono a orientare e tenere fissi i cristalli 20. I cristalli 20 possono anche poggiare sulla piastra di appoggio 14, che tuttavia funziona da sostegno secondario, e non ha una funzione rilevante per l’allineamento dei cristalli 20, in quanto è in grado di orientare i cristalli solo lungo la traslazione z e l’angolo α, entrambi poco rilevanti per far sì che tutti i cristalli diffrangano verso uno stesso punto. Each alignment face 11a, 12a has a respective diffractive element 20 arranged in contact with it. The diffractive elements 20 are crystals, each having a contact face 20a placed at least partially in contact with a respective alignment face 11sa, 12sa of the support elements 11, 12. The alignment faces 11sa, 12sa of the support elements 11, 12 they are used to orient and keep the crystals 20 fixed. the crystals only along the translation z and the angle α, both of which are not relevant to ensure that all the crystals diffract towards the same point.
La dimensione degli elementi di supporto 11, 12 controlla la posizione dei cristalli 20 lungo la traslazione x. La precisione di costruzione degli elementi di supporto 11, 12 controlla la posizione dei cristalli 20 per gli angoli β e γ. La traslazione y è controllata tramite dei metodi di posizionamento (descritti nel seguito) lungo le facce poligonali. The size of the support elements 11, 12 controls the position of the crystals 20 along the translation x. The construction precision of the support elements 11, 12 controls the position of the crystals 20 for the angles β and γ. The y translation is controlled by positioning methods (described below) along the polygonal faces.
I cristalli 20 appoggiano sulle superfici radialmente esterne degli elementi di supporto 11, 12 e non su superfici radialmente interne per due motivi: a) La forma delle superfici esterne è lavorabile con una precisione maggiore, in particolare quando vengono utilizzati metodi sottrattivi (si veda nel seguito). Infatti, la forma delle superfici radialmente esterne non risente della dimensione dello strumento di taglio utilizzato per produrle. b) Questa disposizione permette l’utilizzo di cristalli diffrattivi curvi (descritti nel seguito) senza la necessità di ulteriori accorgimenti. Se si utilizzassero cristalli diffrattivi molto curvi appoggiati alla superficie interna degli elementi di supporto, questi andrebbero a contatto con la superficie solo su una linea (per cristalli curvi cilindricamente), e l’inclinazione β dei cristalli presenterebbe un’indeterminazione pari all’angolo dovuto alla curvatura. Appoggiando sulle superfici radialmente esterne degli elementi di supporto 11, 12 questo problema non si presenta, infatti anche i cristalli molto curvi appoggiano sempre su almeno due linee. The crystals 20 rest on the radially external surfaces of the support elements 11, 12 and not on radially internal surfaces for two reasons: a) The shape of the external surfaces can be machined with greater precision, in particular when subtractive methods are used (see in following). In fact, the shape of the radially external surfaces is not affected by the size of the cutting tool used to produce them. b) This arrangement allows the use of curved diffractive crystals (described below) without the need for further precautions. If very curved diffractive crystals were used resting on the internal surface of the support elements, these would come into contact with the surface only on one line (for cylindrically curved crystals), and the β inclination of the crystals would present an uncertainty equal to the angle due to the curvature. By resting on the radially external surfaces of the support elements 11, 12 this problem does not arise, in fact even the very curved glasses always rest on at least two lines.
Gli elementi di supporto 11, 12 vanno realizzati con una precisione tale da minimizzare i disallineamenti, in particolare il disallineamento β. Se gli elementi di supporto sono realizzati con una tecnica sottrattiva, vanno scavati da un singolo blocco di materiale, in modo da minimizzare al massimo i disallineamenti tra le facce. Tutti gli anelli e tutte le facce andranno scavate con lo stesso strumento di taglio senza sostituirlo, sempre per minimizzare i possibili disallineamenti dovuti all’errore sull’inclinazione dello strumento di taglio. Tuttavia, le facce degli elementi di supporto possono essere sgrossate con altri strumenti di taglio, senza tuttavia dividere gli anelli dal blocco cristallino principale. Nel passaggio finale in cui le facce vengono rifinite, gli elementi di supporto possono essere divisi. The support elements 11, 12 must be made with a precision such as to minimize the misalignments, in particular the misalignment β. If the support elements are made with a subtractive technique, they must be excavated from a single block of material, in order to minimize misalignments between the faces. All the rings and all the faces will be hollowed out with the same cutting tool without replacing it, again to minimize possible misalignments due to the error on the inclination of the cutting tool. However, the faces of the support elements can be roughed with other cutting tools, without however dividing the rings from the main crystalline block. In the final step where the faces are finished, the support elements can be split.
Se gli elementi di supporto 11, 12 sono realizzati con tecniche additive, la crescita di tutti gli elementi di supporto va realizzata contemporaneamente, in modo da minimizzare i disallineamenti. Nel caso si disponga di uno strumento che possa realizzare gli elementi di supporto con le superfici poligonali con una grandissima precisione, questi accorgimenti non sono necessari. If the support elements 11, 12 are made with additive techniques, the growth of all the support elements must be carried out simultaneously, so as to minimize the misalignments. If you have a tool that can make the support elements with polygonal surfaces with great precision, these measures are not necessary.
Le facce di allineamento 11sa, 12sa devono essere molto piatte, e avere una TTV (Total Thickness Variation) < 2 µm. Anche la superficie della piastra di appoggio 14, come le superfici degli elementi di supporto che vanno a contatto con la piastra 14 dovranno essere molto piatte; dovranno quindi essere polite, e presentare una TTV < 5 µm. Per minimizzare i disallineamenti e diminuire la rugosità delle superfici gli elementi di supporto 11, 12 e la piastra 14 vanno realizzati con un materiale duro, quale Si, SiC, vetro, silice, acciaio, duralluminio, ecc. The alignment faces 11sa, 12sa must be very flat, and have a TTV (Total Thickness Variation) <2 µm. The surface of the support plate 14, as well as the surfaces of the support elements which come into contact with the plate 14, must also be very flat; they must therefore be polite, and have a TTV <5 µm. To minimize misalignments and reduce surface roughness, the support elements 11, 12 and the plate 14 must be made with a hard material, such as Si, SiC, glass, silica, steel, duralumin, etc.
Una possibile configurazione di un supporto per lente di Laue per un’applicazione pratica in radioterapia è rappresentata a titolo illustrativo nelle figure 6 e 7. In tale configurazione gli elementi di supporto 11, 12 sono stati realizzati lasciando una zona di materiale (barre) 15 tra i vari elemen ti di supporto, in modo da garantire distanza reciproca e allineamento. Il disegno si riferisce a una lente per raggi x reale, con una focale di 50 cm, utilizzabile per concentrare raggi x di energia 80 keV. I cristalli diffrattivi da inserire nelle fenditure 16 (aventi forma di archi di circonferenza) hanno dimensione 0.5 x 1 x 5 mm<3>, con una faccia di dimensione 0.5 x 5 mm<2>a contatto con le facce di allineamento delle superfici radialmente esterne 11s, 12s. Il diametro complessivo del supporto ad anelli è 100 mm, mentre il suo spessore è 5 mm. La distanza tra gli anelli è di 1.2 mm, mentre la larghezza delle zone di materiale 15 tra gli anelli è 1.4 mm. A possible configuration of a Laue lens support for a practical application in radiotherapy is shown for illustrative purposes in Figures 6 and 7. In this configuration, the support elements 11, 12 have been made leaving an area of material (bars) 15 between the various support elements, so as to ensure mutual distance and alignment. The drawing refers to a real x-ray lens, with a focal length of 50 cm, which can be used to concentrate x-rays of 80 keV energy. The diffractive crystals to be inserted in the slits 16 (having the shape of arcs of circumference) have a dimension of 0.5 x 1 x 5 mm <3>, with a face of dimension 0.5 x 5 mm <2> in contact with the alignment faces of the surfaces radially external 11s, 12s. The overall diameter of the ring holder is 100 mm, while its thickness is 5 mm. The distance between the rings is 1.2 mm, while the width of the 15 material zones between the rings is 1.4 mm.
La tabella seguente riporta le caratteristiche delle superfici radialmente esterne 11s, 12s degli anelli del supporto esemplificativo sopra descritto, dalla più interna (numerata con 1) alla più esterna (numerata con 7). The following table shows the characteristics of the radially external surfaces 11s, 12s of the rings of the exemplary support described above, from the innermost (numbered with 1) to the outermost (numbered with 7).
Numero su- Raggio Numero to- Numero di Orientazione perficie (mm) tale di facce per piano crifacce divisione stallino Surface number- Radius Number to- Orientation number surface (mm) such of faces per floor crifacce division stallino
(1/4) (1/4)
1 11.8 120 30 (111) 2 19.7 200 50 (220) 3 23.2 240 60 (311) 4 28.1 300 75 (400) 5 34.5 360 90 (422) 6 36.6 380 95 (333) 7 40.0 420 105 (440) Le caratteristiche delle facce radialmente interne degli elementi di supporto non sono rilevanti, mentre le caratteristiche delle facce radialmente esterne sono rilevanti, poiché su queste facce andranno a contatto i cristalli diffrattivi. L’angolo tra le facce di allineamento delle superfici radialmente esterne 11s, 12s e le superfici degli elementi di supporto 11, 12 a contatto con la piastra di appoggio deve essere 90° con una tolleranza < 0.05° (o meglio entro 0.01°), e la TTV di queste facce deve essere < 2 µm. 1 11.8 120 30 (111) 2 19.7 200 50 (220) 3 23.2 240 60 (311) 4 28.1 300 75 (400) 5 34.5 360 90 (422) 6 36.6 380 95 (333) 7 40.0 420 105 (440) Le characteristics of the radially internal faces of the support elements are not relevant, while the characteristics of the radially external faces are relevant, since the diffractive crystals will come into contact on these faces. The angle between the alignment faces of the radially outer surfaces 11s, 12s and the surfaces of the support elements 11, 12 in contact with the support plate must be 90 ° with a tolerance <0.05 ° (or better within 0.01 °), and the TTV of these faces must be <2 µm.
Gli elementi di supporto 11, 12 possono essere tenuti alla corretta distanza reciproca e centrati l’uno rispetto all’altro con i seguenti sistemi: a) Gli elementi di supporto 11, 12 vengono prodotti con una zona di materiale tra gli elementi di supporto (fig. 6 e 7). Questa zona di materiale tiene gli anelli separati e allineati l’uno all’altro. In questo caso, gli anelli sono di fatto un unico blocco. The support elements 11, 12 can be kept at the correct distance from each other and centered with respect to each other with the following systems: a) The support elements 11, 12 are produced with an area of material between the support elements ( fig. 6 and 7). This area of material keeps the rings separate and aligned with each other. In this case, the rings are in fact a single block.
b) Gli elementi di supporto 11, 12 vengono prodotti separati l’uno rispetto all’altro. Sulla piastra di appoggio 14 vengono scavate delle guide di allineamento 31 (fig. 8 e 9) in corrispondenza delle posizioni destinate ai bordi esterni degli elementi di supporto. Nelle guide 31 vengono inserite delle lamelle 32, che funzionano da pareti verticali di allineamento per gli elementi di supporto 11, 12. Gli elementi di supporto 11, 12 vengono posizionati sulla piastra 14 appoggiando le facce di allineamento degli elementi di supporto alle rispettive lamelle 32, così da centrare gli elementi di supporto 11, 12 con le guide 31. A questo punto gli elementi di supporto 11, 12 vanno fissati alla piastra 14, e le lamelle 32 possono essere rimosse. Non è necessario produrre una guida per ogni faccia di allineamento degli elementi di supporto 11, 12. Infatti, per ogni elemento di supporto 11, 12 sono sufficienti un minimo di 4 guide ruotate di 90° l’una rispetto all’altra, in modo da bloccare la traslazione dell’elemento di supporto sulla superficie della piastra 14. Un maggior numero di guide non farà che rendere il posizionamento più solido. b) The support elements 11, 12 are produced separated from each other. Alignment guides 31 (fig. 8 and 9) are hollowed on the support plate 14 in correspondence with the positions intended for the outer edges of the support elements. Slats 32 are inserted in the guides 31, which function as vertical alignment walls for the support elements 11, 12. The support elements 11, 12 are positioned on the plate 14 by resting the alignment faces of the support elements on the respective slats 32 , so as to center the support elements 11, 12 with the guides 31. At this point the support elements 11, 12 are fixed to the plate 14, and the slats 32 can be removed. It is not necessary to produce a guide for each alignment face of the support elements 11, 12. In fact, for each support element 11, 12 a minimum of 4 guides rotated by 90 ° with respect to each other are sufficient, so to block the translation of the support element on the surface of the plate 14. A greater number of guides will only make the positioning more solid.
Gli elementi di supporto 11, 12 vengono posizionati con la faccia polita a contatto con la piastra di appoggio 14, e vanno poi fissati alla piastra 14. Gli elementi di supporto possono essere fissati alla piastra con delle viti passanti attraverso il centro dell’elemento di supporto centrale 11 e/o attraverso le zone vuote fra gli elementi di supporto, compresa la zona esterna in corrispondenza dell’anello più esterno 13. Nel caso (a) in cui gli elementi di supporto sono di fatto un unico blocco, saranno necessari un numero ridotto di punti di fissaggio, e l’intero blocco può essere fissato anche fissando esclusivamente l’anello più esterno 13, che di fatto è solo un supporto per gli altri elementi. The support elements 11, 12 are positioned with the polished face in contact with the support plate 14, and are then fixed to the plate 14. The support elements can be fixed to the plate with screws passing through the center of the support element. central support 11 and / or through the empty areas between the support elements, including the outer area in correspondence with the outermost ring 13. In case (a) where the support elements are in fact a single block, a reduced number of fixing points, and the whole block can also be fixed by fixing only the outermost ring 13, which in fact is only a support for the other elements.
Con riferimento alle figure da 10 a 13, i cristalli diffrattivi 20 possono essere cristalli perfetti, cristalli mosaico o cristalli con piani reticolari curvi. Queste due ultime tipologie possono essere utilizzate per aumentare la frazione di raggi x e l’intervallo di energie che vengono diffratte. With reference to Figures 10 to 13, the diffractive crystals 20 can be perfect crystals, mosaic crystals or crystals with curved reticular planes. These last two types can be used to increase the fraction of x-rays and the range of energies that are diffracted.
a) Cristalli perfetti: i cristalli perfetti presentano piani reticolari piatti e le proprietà dei piani rimangono identiche per tutta la dimensione dei cristalli. Un fascio di raggi x paralleli che attraversa un cristallo perfetto incontra sempre lo stesso angolo di Bragg (figura 10). Un cristallo perfetto può diffrangere raggi x in un intervallo di energie e di angoli (banda passante) molto limitato all’infuori della condizione di Bragg. Questo intervallo dipende dal materiale e dal piano di diffrazione, ed è detto larghezza di Darwin. Se il fascio di raggi x è divergente e policromatico, un cristallo perfetto può diffrangere solo una piccola parte del fascio. Inoltre, un fascio di raggi x in attraversamento potrà essere diffratto più volte all’interno del cristallo, cosicché la parte di fascio che esce dal cristallo nella direzione di diffrazione (indicata con X1 in figura 10) è uguale alla parte di fascio che esce nella direzione di attraversamento (indicata con X2). Questo limita l’efficienza di un cristallo perfetto al 50%. I cristalli perfetti sono comunemente prodotti per l’uso in microelettronica, in particolare cristalli perfetti di silicio. a) Perfect Crystals: Perfect crystals have flat reticular planes and the properties of the planes remain identical throughout the size of the crystals. A parallel x-ray beam passing through a perfect crystal always encounters the same Bragg angle (Figure 10). A perfect crystal can diffract x-rays in a very limited range of energies and angles (passband) outside the Bragg condition. This interval depends on the material and the diffraction plane, and is called the Darwin width. If the x-ray beam is divergent and polychromatic, a perfect crystal can only diffract a small part of the beam. Furthermore, a passing x-ray beam can be diffracted several times inside the crystal, so that the part of the beam that exits the crystal in the direction of diffraction (indicated with X1 in figure 10) is equal to the part of the beam that exits in the crossing direction (indicated with X2). This limits the efficiency of a perfect crystal to 50%. Perfect crystals are commonly produced for use in microelectronics, in particular perfect silicon crystals.
b) Cristalli mosaico: i cristalli mosaico sono costituiti da una moltitudine di cristalli perfetti (cristalliti) leggermente disallineati fra loro, in modo da offrire una moltitudine di angoli di diffrazione possibili (figura 11). Controllando il disallineamento medio tra i cristalliti, è possibile controllare la banda passante dei cristalli mosaico. I cristalli mosaico presentano una banda passante ordini di grandezza più larga dei cristalli perfetti. Tuttavia, presentano la stessa limitazione al 50% sull’efficienza. I cristalli mosaico sono stati prodotti in una moltitudine di versioni, materiali e bande passanti. b) Mosaic crystals: mosaic crystals are made up of a multitude of perfect crystals (crystallites) slightly misaligned, so as to offer a multitude of possible diffraction angles (figure 11). By controlling the average misalignment between the crystallites, it is possible to control the passband of the mosaic crystals. Mosaic crystals have a bandwidth orders of magnitude larger than perfect crystals. However, they have the same limitation of 50% on efficiency. Mosaic crystals were produced in a multitude of versions, materials and bands.
c) I cristalli con piani di diffrazione curvi (Curved Diffraction Planes crystals o CDP crystals) presentano un ordine a lungo raggio come i cristalli perfetti, ma i piani cristallini sono curvati. La curvatura dei piani offre a un fascio di raggi x in attraversamento un continuo di angoli di diffrazione possibili (fig. 12). Quindi controllando la curvatura dei piani e lo spessore di un cristallo è possibile controllarne la banda passante. La banda passante può essere ordini di grandezza superiore alla banda passante dei cristalli perfetti, quindi paragonabile alla banda passante dei cristalli mosaico (la figura 12 mostra che raggi x in ingresso di energia differente, indicati con I1 e I1’, vengono diffratti come X1 e X1’). Inoltre, a causa della curvatura dei piani, raggi x diffratti in un punto troveranno un angolo di incidenza diverso nel punto successivo e non potranno essere diffratti di nuovo. Non presentando il problema della diffrazione multipla, l’efficienza dei cristalli CDP può avvicinarsi al 100% (figura 13). Si può produrre un cristallo CDP semplicemente curvando un cristallo perfetto tramite un supporto, o tramite un gradiente di temperature. Tuttavia, questa versione di cristallo CDP non è interessante per produrre una lente di Laue, e in particolare per la presente invenzione, in quanto sono necessari cristalli CDP che possano mantenere la loro curvatura senza bisogno di supporti o fonti di energia (selfstanding), e che siano inoltre miniaturizzabili. Cristalli CDP si questa tipologia sono stati prodotti in una moltitudine di versioni, materiali e bande passanti. Esistono cristalli CDP con curvatura intrinseca dei piani prodotta da un gradiente di due materiali diversi all’interno del cristallo. Esistono cristalli CDP prodotti tramite la deposizione di un film tensile su di un cristallo perfetto, così da curvare l’intera struttura. Esistono anche cristalli CDP prodotti tramite il danneggiamento controllato di uno strato superficiale del cristallo stesso, che trasforma questo strato in un film tensile che curva l’intera struttura. c) Curved Diffraction Planes crystals (CDP crystals) have a long-range order like perfect crystals, but the crystalline planes are curved. The curvature of the planes offers a continuum of possible diffraction angles to a passing x-ray beam (fig. 12). Therefore, by controlling the curvature of the planes and the thickness of a crystal, it is possible to control its passing band. The pass band can be orders of magnitude higher than the pass band of perfect crystals, therefore comparable to the pass band of mosaic crystals (Figure 12 shows that incoming x-rays of different energy, indicated with I1 and I1 ', are diffracted as X1 and X1 '). Also, due to the curvature of the planes, x-rays diffracted at one point will find a different angle of incidence at the next and cannot be diffracted again. Not presenting the problem of multiple diffraction, the efficiency of CDP crystals can approach 100% (Figure 13). A CDP crystal can be produced simply by bending a perfect crystal through a support, or through a temperature gradient. However, this version of CDP crystal is not interesting for producing a Laue lens, and in particular for the present invention, as CDP crystals are needed that can maintain their curvature without the need for supports or sources of energy (selfstanding), and that are also miniaturizable. CDP crystals of this type have been produced in a multitude of versions, materials and bands. There are CDP crystals with intrinsic curvature of the planes produced by a gradient of two different materials within the crystal. There are CDP crystals produced by depositing a tensile film on a perfect crystal, so as to bend the entire structure. There are also CDP crystals produced through the controlled damage of a surface layer of the crystal itself, which transforms this layer into a tensile film that curves the entire structure.
I cristalli diffrattivi hanno sostanzialmente la forma di un parallelepipedo rettangolare (incurvato ad arco nel caso dei cristalli curvi). Allo scopo di minimizzare i disallineamenti, la faccia di contatto 20a del cristallo dovrà essere polita e presentare una TTV < 2 µm. La politura dovrà essere effettuata sul blocco cristallino prima del processo di taglio e singolazione dei cristalli, in modo da minimizzare i disallineamenti e il misscut. Quindi, i cristalli hanno almeno un lato polito con TTV < 2 µm, questo lato coincide con il piano cristallino che si intende utilizzare per la diffrazione. I cristalli di ogni anello dovranno essere tagliati da un solo blocco cristallino senza cambiare strumento di taglio, in modo da minimizzare i disallineamenti tra le facce tagliate, e rimuovere allo stesso tempo la possibilità che diversi cristalli abbiamo misscut diverso. La figura 14 rappresenta un blocco cristallino B, la cui superficie morfologica è indicata con SM. La direzione del piano cristallino è rappresentata dalla freccia DP. The diffractive crystals basically have the shape of a rectangular parallelepiped (arched in the case of curved crystals). In order to minimize misalignments, the contact face 20a of the crystal must be polished and have a TTV <2 µm. The polishing must be carried out on the crystalline block before the cutting and singling process of the crystals, in order to minimize misalignments and misscut. Therefore, the crystals have at least one polished side with TTV <2 µm, this side coincides with the crystalline plane to be used for the diffraction. The crystals of each ring will have to be cut from a single crystalline block without changing the cutting tool, in order to minimize the misalignments between the cut faces, and at the same time remove the possibility that different crystals have different misscut. Figure 14 represents a crystalline block B, the morphological surface of which is indicated by SM. The direction of the crystalline plane is represented by the arrow DP.
Con M è rappresentato l’angolo polare tra il piano cristallino e la superficie del blocco, detto misscut. Con DM è rappresentata la direzione di misscut (angolo azimutale). Il blocco cristallino da cui si ricavano i cristalli dovrà avere misscut <= 0.01°. M represents the polar angle between the crystalline plane and the surface of the block, called misscut. With DM is represented the direction of misscut (azimuth angle). The crystalline block from which the crystals are obtained must have misscut <= 0.01 °.
I cristalli diffrattivi vanno appoggiati con il lato polito contro le relative facce di allineamento 11sa, 12sa degli elementi di supporto, un cristallo per ogni faccia (figure 4 e 5). The diffractive crystals are placed with the polished side against the relative alignment faces 11sa, 12sa of the support elements, one crystal for each face (Figures 4 and 5).
Infatti, gli elementi di supporto con superfici radialmente esterne poligonali servono ad orientare e tenere fissi i cristalli. I metodi di fissaggio dei cristalli diffrattivi alle facce degli elementi di supporto verranno descritti in seguito. I cristalli diffrattivi avranno dimensioni e caratteristiche tali da ottimizzare le performance della lente: In fact, the support elements with radially external polygonal surfaces serve to orient and keep the crystals fixed. The methods of attaching the diffractive crystals to the faces of the support elements will be described below. The diffractive crystals will have dimensions and characteristics such as to optimize the performance of the lens:
- La dimensione y tangenziale alla circonferenza influenza la dimensione dell’immagine di diffrazione del cristallo nel punto focale lungo la direzione y. Infatti, la dimensione y del cristallo è pari a metà della larghezza dell’immagine. - The y dimension tangential to the circumference influences the size of the diffraction image of the crystal at the focal point along the y direction. In fact, the y dimension of the crystal is equal to half the width of the image.
- La dimensione x radiale alla circonferenza della lente influenza l’intervallo di energia che il cristallo è in grado di diffrangere, varia al variare dell’energia dei raggi x in attraversamento. - The radial x dimension to the circumference of the lens influences the energy range that the crystal is able to diffract, which varies with the energy of the passing x-rays.
- La dimensione z lungo l’asse della lente determina la capacità diffrattiva e l’assorbimento di ogni cristallo. Queste ultime variano al variare dell’energia dei raggi x in attraversamento. La dimensione z influenza anche la dimensione dell’immagine di diffrazione del cristallo nel punto focale lungo la direzione x. - The z dimension along the axis of the lens determines the diffractive capacity and absorption of each crystal. The latter vary as the energy of the x-rays passing through varies. The z dimension also affects the size of the diffraction image of the crystal at the focal point along the x direction.
- Il materiale di cui è composto il cristallo ne influenza la capacità diffrattiva, l’assorbimento e l’angolo di Bragg, al variare dell’energia dei raggi x in attraversamento. - I cristalli diffrattivi possono essere cristalli perfetti, cristalli mosaico o cristalli con piani di diffrazione curvi (CDP). Nel caso dei cristalli curvi, la curvatura deve giacere in un piano ortogonale alla faccia della lente, in modo che i raggi x in attraversamento trovino un continuo di angoli di Bragg possibili (figura 15). Nel caso dei cristalli curvi, il processo di fissaggio del cristallo alla rispettiva faccia di allineamento dovrà essere tale da non modificare in maniera eccessiva la curvatura. Il grado di mosaicità e la curvatura di un cristallo influenzano anche la dimensione dell’immagine di diffrazione del cristallo nel punto focale. - The material of which the crystal is composed influences its diffractive capacity, absorption and Bragg angle, as the energy of the x-rays passing through varies. - The diffractive crystals can be perfect crystals, mosaic crystals or crystals with curved diffraction planes (CDP). In the case of curved crystals, the curvature must lie in a plane orthogonal to the face of the lens, so that the crossing x-rays find a continuum of possible Bragg angles (figure 15). In the case of curved crystals, the process of fixing the crystal to the respective alignment face must be such as not to excessively modify the curvature. The degree of mosaics and the curvature of a crystal also affect the size of the diffraction image of the crystal at the focal point.
I cristalli diffrattivi possono essere fissati alle facce di allineamento 11s, 12s degli elementi di supporto 11, 12 tramite due principali categorie di metodi: The diffractive crystals can be fixed to the alignment faces 11s, 12s of the support elements 11, 12 by means of two main categories of methods:
- Applicando una pressione sulla faccia (indicata con 20b nelle figure) dei cristalli opposta alla faccia di contatto 20a, verso la faccia di contatto stessa. Si può fare questo con vari metodi, come posizionando un materiale che funziona da molla tridimensionale nello spazio tra il cristallo e la superficie radialmente interna dell’elemento di supporto successivo, per esempio una schiuma o una gomma. Se si utilizzano cristalli con piani di diffrazione curvi bisogna assicurarsi che la pressione sia tale da non modificare in maniera eccessiva la curvatura dei cristalli. - By applying pressure on the face (indicated with 20b in the figures) of the crystals opposite the contact face 20a, towards the contact face itself. This can be done with various methods, such as by placing a material that functions as a three-dimensional spring in the space between the crystal and the radially internal surface of the next support element, for example a foam or a rubber. If you use crystals with curved diffraction planes you must make sure that the pressure is such as not to excessively modify the curvature of the crystals.
- Depositando un film adesivo tra la faccia di contatto 20a del cristallo e la faccia di allineamento 11sa, 12sa dell’elemento di supporto. In questo caso, si deve assicurare che il film adesivo non disallinei il cristallo, cioè sia molto uniforme con TTV << 2 µm, sia molto parallelo con disallineamento << 0.05°, sia molto sottile in modo da non provocare problemi di traslazione sul cristallo, e non deformi i cristalli con piani di diffrazione curvi nel caso si decida di utilizzare questi cristalli. - Depositando un film adesivo tra la piastra di appoggio 14 e una faccia del cristallo (indicata con 20c nelle figure) a contatto con la piastra di appoggio. In questo caso, si dovrà anche bloccare il cristallo sulla faccia (indicata con 20d nelle figure) opposta alla faccia di contatto con la piastra di appoggio, così da assicurare il contatto tra la faccia polita del cristallo e la faccia di allineamento dell’elemento di supporto ed evitare inclinazioni del cristallo sull’angolo β. - By depositing an adhesive film between the contact face 20a of the crystal and the alignment face 11sa, 12sa of the support element. In this case, it must be ensured that the adhesive film does not misalign the crystal, i.e. it is very uniform with TTV << 2 µm, it is very parallel with misalignment << 0.05 °, it is very thin so as not to cause translation problems on the crystal , and do not deform the crystals with curved diffraction planes in case you decide to use these crystals. - By depositing an adhesive film between the support plate 14 and a face of the glass (indicated with 20c in the figures) in contact with the support plate. In this case, it is also necessary to block the crystal on the face (indicated with 20d in the figures) opposite to the face in contact with the support plate, so as to ensure contact between the polished face of the crystal and the alignment face of the element. support and avoid inclinations of the crystal on the angle β.
Il bloccaggio può avvenire tramite l’applicazione di un film tensile tra la faccia del cristallo e la superficie maggiore degli elementi di supporto, o tra la faccia del cristallo e una delle superficie degli scassi nell’elemento di supporto (si veda nel seguito), o tra la faccia del cristallo e la superficie di appoggio dell’elemento di supporto. Locking can take place by applying a tensile film between the face of the glass and the major surface of the support elements, or between the face of the glass and one of the surfaces of the cut-outs in the support element (see below), or between the face of the glass and the supporting surface of the support element.
Gli elementi di supporto possono presentare degli scassi 41, 42 lungo le facce di allineamento 11sa, 12sa ove avviene il contatto con i cristalli allo scopo di limitare il disallineamento causato da polveri e detriti che si depositano tra le facce di allineamento 11sa, 12sa e le facce di contatto 20a cristalli prima dell’accoppiamento (figure 16 e 17). In particolare, per gravità polvere e detriti andranno a depositarsi maggiormente nello spigolo tra la faccia di allineamento 11sa, 12sa dell’elemento di supporto e la piastra di appoggio. Per gravità, le facce di allineamento saranno relativamente pulite da polveri e detriti, che andranno a depositarsi sul fondo in corrispondenza di questo spigolo. Se in questa zona si produce uno scasso 41, si elimina la possibilità che polveri e detriti qui presenti vadano a creare spessore tra la faccia di allineamento dell’elemento di supporto e la faccia di contatto del cristallo, disallineando il cristallo stesso. Anche nello spigolo superiore della faccia di allineamento dell’elemento di supporto può essere prodotto uno scasso 42 allo scopo di eliminare possibili sbavature dovute alla lavorazione degli elementi di supporto stessi, che potrebbero andare a disallineare i cristalli. The support elements may have indentations 41, 42 along the alignment faces 11sa, 12sa where the contact with the crystals occurs in order to limit the misalignment caused by dust and debris that are deposited between the alignment faces 11sa, 12sa and the contact faces 20a crystals before coupling (Figures 16 and 17). In particular, by gravity, dust and debris will deposit more in the corner between the alignment face 11sa, 12sa of the support element and the support plate. By gravity, the alignment faces will be relatively clean of dust and debris, which will settle on the bottom at this edge. If a hole 41 is produced in this area, it eliminates the possibility that dust and debris present here create thickness between the alignment face of the support element and the contact face of the crystal, misaligning the crystal itself. A recess 42 can also be produced in the upper edge of the alignment face of the support element in order to eliminate possible burrs due to the processing of the support elements themselves, which could go to misalign the crystals.
Il posizionamento preciso dei cristalli lungo la direzione tangente la circonferenza degli anelli (direzione y) può essere garantito con una serie di metodi: The precise positioning of the crystals along the tangent direction to the circumference of the rings (y direction) can be ensured by a number of methods:
1) Scavando delle tacche di posizionamento sulla faccia maggiore degli elementi di supporto 11, 12, cioè la faccia degli elementi di supporto parallela alla faccia di contatto con la piastra 14. Le tacche andranno utilizzate per posizionare i cristalli lungo la direzione y. Questo metodo può essere utilizzato solo per cristalli relativamente grandi lungo la direzione y, per cui l’errore di traslazione lungo y causato dalla bassa precisione di questo metodo sarebbe comunque molto inferiore alla dimensione del cristallo. 1) Excavating positioning notches on the major face of the support elements 11, 12, ie the face of the support elements parallel to the face in contact with the plate 14. The notches will be used to position the crystals along the y direction. This method can only be used for relatively large crystals along the y direction, so the translation error along y caused by the low precision of this method would still be much smaller than the size of the crystal.
2) Scavando delle guide 51 sulla piastra di appoggio 14 (figure 18 e 19), in direzione radiale al centro della lente, in corrispondenza della posizione del bordo di ogni cristallo. Nelle guide vanno 51 inserite delle lamelle 52, che saranno quindi ortogonali alle facce di allineamento 11sa, 12sa, e funzionano da pareti di contatto per il bordo dei cristalli nel momento in cui vengono posizionati. Per una precisione ancora migliore, possono essere scavate delle guide sulla superficie maggiore degli elementi di supporto 11, 12, cioè sulla superficie parallela alla superficie di contatto con la piastra 14, come continuazione delle guide presenti sulla piastra 14. A questo punto le lamelle dovranno avere una for ma ad L in modo da entrare in entrambe le guide e garantire un allineamento verticale delle lamelle molto preciso. Dopo il posizionamento dei cristalli, le lamelle possono essere rimosse o meno. Questo metodo garantisce una grande precisione di posizionamento lungo y, ma richiede un certo spazio tra i cristalli per il posizionamento delle lamelle, riducendo il numero di cristalli che possono essere messi nello stesso anello. 2) Excavating guides 51 on the support plate 14 (figures 18 and 19), in a radial direction to the center of the lens, in correspondence with the position of the edge of each crystal. In the guides 51 are inserted blades 52, which will therefore be orthogonal to the alignment faces 11sa, 12sa, and function as contact walls for the edge of the crystals when they are positioned. For an even better precision, guides can be hollowed out on the major surface of the support elements 11, 12, i.e. on the surface parallel to the contact surface with the plate 14, as a continuation of the guides present on the plate 14. At this point the slats must have an L shape so as to enter both guides and guarantee a very precise vertical alignment of the slats. After the placement of the crystals, the lamellae can be removed or not. This method guarantees great positioning accuracy along y, but requires some space between the crystals for the positioning of the lamellae, reducing the number of crystals that can be placed in the same ring.
3) Se la dimensione y delle facce di allineamento 11sa 12sa è esattamente uguale alla dimensione y dei cristalli diffrattivi. In questo caso, solo il primo cristallo andrà allineato lungo y, mentre gli altri cristalli posizionati saranno allineati lungo y semplicemente per contatto con il bordo del cristallo precedente. Questo metodo permette di posizionare un grande numero di cristalli per ogni anello, ma presenta il problema per cui ad ogni nuovo cristallo posizionato l’errore sul posizionamento y aumenta, in quanto il suo errore di posizionamento va a sommarsi all’errore di posizionamento del cristallo precedente. 3) If the y dimension of the alignment faces 11sa 12sa is exactly equal to the y dimension of the diffractive crystals. In this case, only the first crystal will be aligned along y, while the other crystals positioned will be aligned along y simply by contact with the edge of the previous crystal. This method allows to place a large number of crystals for each ring, but it presents the problem that with each new crystal positioned the error on positioning y increases, as its positioning error adds to the positioning error of the crystal. previous one.
Per cristalli grandi lungo y si utilizza il primo metodo, mentre per cristalli piccoli lungo y si utilizza un insieme del secondo e terzo metodo, vale a dire lamelle di allineamento intervallate ogni gruppo di cristalli posizionati per contatto con il precedente cristallo. In questo modo, si riesce ad ottenere cristalli posizionati con grande precisione lungo y e un grande numero di cristalli per anello. For large crystals along y the first method is used, while for small crystals along y a set of the second and third methods is used, that is to say alignment lamellae interspersed with each group of crystals positioned by contact with the preceding crystal. In this way, it is possible to obtain crystals positioned with great precision along y and a large number of crystals per ring.
Tutti i processi di allineamento, o che coinvolgono il contatto di superfici che vanno allineate, vanno eseguiti in un ambiente molto pulito, vale a dire camera pulita ISO 6 o migliore. Tutte le superfici che vanno a contatto l’una con l’altra vanno pulite accuratamente prima del contatto reciproco. Per fare questo, si è dimostrato sufficiente un bagno chimico leggermente corrosivo con l’aggiunta di un agitatore ad ultrasuoni, seguito da un soffio di azoto filtrato. All alignment processes, or processes involving contact with surfaces to be aligned, must be performed in a very clean environment, i.e. clean room ISO 6 or better. All surfaces that come into contact with each other must be carefully cleaned before mutual contact. To do this, a slightly corrosive chemical bath with the addition of an ultrasonic stirrer, followed by a blow of filtered nitrogen, proved sufficient.
Il supporto ad anelli è costruito per allineare i cristalli diffrattivi in modo che diffrangano i raggi x in attraversamento verso un punto comune, il fuoco della lente. Tuttavia, le tolleranze di allineamento richieste per la realizzazione del supporto e dei cristalli diffrattivi, vale a dire disallineamento su β << 0.05°, o meglio β < 0.01° se si vuole una lente che produca una macchia focale piccola, sono oltre il limite delle attuali tecnologie di lavorazione, o oltre il limite che rende la costruzione di un tale supporto economicamente conveniente. Infatti, i blocchi cristallini commerciali presentano al massimo un misscut <= 0.01°. I moderni macchinari per lavorazione meccaniche riescono difficilmente a scendere sotto la tolleranza di disallineamento <= 0.2° per le facce di allineamento degli elementi di supporto, e ancora più difficilmente riescono ad andare sotto a <= 0.05°. Non è possibile scendere sotto questa tolleranza in maniera semplice esclusivamente tramite lavorazione meccanica. Infatti, i cristalli montati per contatto sulle facce di allineamento presenteranno un allineamento entro le tolleranze sopra, dove queste tolleranze sono dominate dalla tolleranza sull’inclinazione delle facce dei poligoni. Per questo motivo è stato elaborato un metodo di allineamento fine dei cristalli, o meglio un metodo di riallineamento. The ring holder is built to align the diffractive crystals so that they diffract the x-rays as they pass towards a common point, the focus of the lens. However, the alignment tolerances required for the realization of the support and the diffractive crystals, i.e. misalignment on β << 0.05 °, or rather β <0.01 ° if you want a lens that produces a small focal spot, are beyond the limit. of current processing technologies, or beyond the limit that makes the construction of such a support economically viable. In fact, commercial crystalline blocks have at most a misscut <= 0.01 °. Modern mechanical processing machines are hardly able to go below the misalignment tolerance <= 0.2 ° for the alignment faces of the support elements, and even more difficult to go below <= 0.05 °. It is not possible to go below this tolerance in a simple way exclusively through mechanical processing. In fact, the crystals mounted by contact on the alignment faces will have an alignment within the tolerances above, where these tolerances are dominated by the tolerance on the inclination of the faces of the polygons. For this reason, a fine crystal alignment method, or rather a realignment method, has been developed.
I cristalli vengono fissati sulle rispettive facce di allineamento, e la lente viene irraggiata con raggi x. La sorgente di raggi x è posizionata in un fuoco della lente, mentre un rivelatore bidimensionale per raggi x viene posizionato nell’altro fuoco, con la faccia del rivelatore ortogonale all’asse della lente. The crystals are fixed on their respective alignment faces, and the lens is irradiated with x-rays. The x-ray source is positioned in one focus of the lens, while a two-dimensional detector for x-rays is positioned in the other focus, with the face of the detector orthogonal to the axis of the lens.
Ogni cristallo produce sul rivelatore un’immagine di diffrazione di forma rettangolare, di solito con la direzione tangenziale all’asse della lente molto maggiore della direzione radiale all’asse della lente. Il rivelatore bidimensionale registra l’immagine di diffrazione della lente, composta dalla somma delle immagini di diffrazione di ogni cristallo. Alcune delle immagini di diffrazione dei singoli cristalli cadranno fuori dalla macchia focale della lente, poiché questi cristalli sono disallineati rispetto all’asse della lente. Tuttavia, il disallineamento di ogni cristallo può essere misurato direttamente misurando la distanza tra l’immagine di diffrazione del cristallo e il centro della macchia focale della lente. Il disallineamento sarà per la maggior parte dovuto ad un disallineamento su β, con una eventuale piccola traslazione su y. Gli altri disallineamenti hanno un effetto quasi trascurabile e non misurabile. Nel caso in cui l’immagine del cristallo da riallineare si confonda con l’immagine di altri cristalli, si può illuminare un cristallo alla volta, o un gruppo di cristalli alla volta, per avere un’immagine più chiara sul rivelatore. Nel caso in cui non sia chiaro dove si trova il centro della macchia focale della lente, il centro può essere trovato illumi nando solo due cristalli ortogonali, in modo che le immagini di diffrazione di questi due cristalli formino una croce sul rilevatore. La posizione radiale (rispetto all’asse della lente) delle due immagini può essere spostata dal disallineamento β, quindi può essere spostata dall’asse della lente in maniera importante, mentre la posizione tangenziale può essere spostata solo per la traslazione y, quindi lo spostamento tangenziale sarà molto piccolo. Quindi, il centro della lente può essere trovato mandando una retta perpendicolare al centro di ciascuna immagine; l’incrocio delle due rette sarà il centro della lente a meno di eventuali traslazioni su y. Se si vuole trovare un centro ancora più preciso, basta ripetere l’operazione per più coppie di cristalli e fare una media del risultato. Una volta determinata la posizione dell’asse della lente, è possibile misurare con precisione il disallineamento β di ogni cristallo, e l’eventuale traslazione su y. Each crystal produces a rectangular diffraction image on the detector, usually with the tangential direction to the lens axis much greater than the radial direction to the lens axis. The two-dimensional detector records the diffraction image of the lens, consisting of the sum of the diffraction images of each crystal. Some of the diffraction images of the individual crystals will fall out of the focal spot of the lens, since these crystals are misaligned with respect to the axis of the lens. However, the misalignment of each crystal can be measured directly by measuring the distance between the diffraction image of the crystal and the center of the focal spot of the lens. The misalignment will mostly be due to a misalignment on β, with a possible small translation on y. The other misalignments have an almost negligible and non-measurable effect. In the event that the image of the crystal to be realigned is confused with the image of other crystals, it is possible to illuminate one crystal at a time, or a group of crystals at a time, to have a clearer image on the detector. In case it is not clear where the center of the focal spot of the lens is, the center can be found by illuminating only two orthogonal crystals, so that the diffraction images of these two crystals form a cross on the detector. The radial position (with respect to the lens axis) of the two images can be shifted by the misalignment β, so it can be shifted from the lens axis in an important way, while the tangential position can be shifted only for the y translation, therefore the shift ring road will be very small. Thus, the center of the lens can be found by sending a line perpendicular to the center of each image; the intersection of the two lines will be the center of the lens unless there are any translations on y. If you want to find an even more precise center, just repeat the operation for more pairs of crystals and make an average of the result. Once the position of the lens axis has been determined, it is possible to accurately measure the β misalignment of each crystal, and any translation on y.
Una volta che si conosce l’angolo di disallineamento β per ogni cristallo (figura 20), si procede a correggerlo. I cristalli da riallineare vengono tolti dal rispettivo elemento di supporto, e sulla loro superficie di contatto viene costruito un gradino 21, di altezza e dimensione tale da correggere l’angolo di disallineamento β (Fig. 21). Il gradino 21 consente di avere solo due linee di appoggio con la faccia di allineamento 11sa, 12sa, e quindi l’angolo prodotto è molto più preciso di quanto potrebbe essere l’angolo prodotto da un cuneo, che a sua volta avrebbe una TTV. Once the angle of misalignment β for each crystal is known (Figure 20), it is corrected. The crystals to be realigned are removed from the respective support element, and a step 21 is built on their contact surface, of such height and size as to correct the angle of misalignment β (Fig. 21). The step 21 allows you to have only two support lines with the alignment face 11sa, 12sa, and therefore the angle produced is much more precise than the angle produced by a wedge, which in turn would have a TTV, could be.
L’altezza del gradino di solito si aggira su qualche μm, ma può variare tra decine di μm a frazione di μm a seconda del disallineamento β che si misura e la distanza focale scelta per la lente. Il gradino può essere costruito tramite una varietà di metodi di deposizione di materiale, dai più semplici che possono essere la deposizione di nastro adesivo per microelettronica di spessore di alcuni μm, ai più precisi quali la deposizione di uno strato di materiale tramite sputtering o crescita di film sottili. Le tecniche di deposizione e crescita di film consentono un controllo estremamente preciso sull’altezza del gradino e sulla sua estensione. Il gradino può anche essere costruito in negativo, cioè scavando la superficie del cristallo per ricavare un gradino. L’altezza del gradino fornisce un controllo grezzo sull’angolo di riallineamento, mentre l’estensione del gradino fornisce un controllo fine. Questo processo può essere applicato in parallelo a tutti i cristalli che necessitano di essere riallineati, prima del loro posizionamento sulla lente. Infatti, uno dei principali problemi dei metodi finora proposti da altri autori è la necessità di riallineare ogni cristallo singolarmente sotto fascio di raggi-x. Dover allineare ogni cristallo singolarmente sotto fascio per migliaia di cristalli che compongono una lente di Laue significa tempi di allineamento di anni per l’intera lente. The height of the step is usually around a few μm, but can vary from tens of μm to fractions of μm depending on the β misalignment that is measured and the focal distance chosen for the lens. The step can be constructed through a variety of material deposition methods, from the simplest which can be the deposition of adhesive tape for microelectronics with a thickness of a few μm, to the most precise such as the deposition of a layer of material by sputtering or growth of thin films. The techniques of film deposition and growth allow extremely precise control over the height of the step and its extension. The step can also be built in negative, that is, by hollowing out the surface of the crystal to obtain a step. The height of the step provides rough control over the realignment angle, while the extension of the step provides fine control. This process can be applied in parallel to all crystals that need to be realigned, prior to their placement on the lens. In fact, one of the main problems of the methods proposed so far by other authors is the need to realign each crystal individually under an x-ray beam. Having to align each crystal individually under a beam for thousands of crystals that make up a Laue lens means alignment times of years for the entire lens.
Il metodo di riallineamento qui descritto può essere applicato a tutti i cristalli in parallelo senza la necessità di tenerli sotto fascio, così da ridurre drasticamente i tempi di riallineamento. Dopo la costruzione del gradino, ogni cristallo va fissato di nuovo nella sua posizione sull’elemento di supporto. L’immagine del diffratto di ogni cristallo ora si troverà sull’asse della lente e il cristallo sarà riallineato, a meno di errori nella costruzione del gradino. The realignment method described here can be applied to all the crystals in parallel without the need to keep them under the beam, so as to drastically reduce the realignment times. After the construction of the step, each crystal must be fixed again in its position on the support element. The diffracted image of each crystal will now be on the axis of the lens and the crystal will be realigned, unless there are errors in the construction of the step.
In alternativa alla costruzione di un gradino, l’angolo di disallineamento β può essere aggiustato tramite strumenti meccanici più complessi, quali culle o attuatori rotativi da inserire tra la superficie di contatto del cristallo e la rispettiva faccia di allineamento dell’elemento di supporto, o in alternativa all’elemento di supporto stesso. As an alternative to the construction of a step, the angle of misalignment β can be adjusted by more complex mechanical tools, such as cradles or rotary actuators to be inserted between the contact surface of the glass and the respective alignment face of the support element, or as an alternative to the support element itself.
Nel caso in cui gli elementi di supporto siano prodotti separati gli uni dagli altri, è possibile che interi anelli debbano essere riallineati, in quanto il loro asse è inclinato rispetto all’asse della lente. Infatti, nel caso in cui il contatto tra la piastra e la superficie maggiore di un elemento di supporto non sia ottimale, un intero elemento di supporto può risultare inclinato rispetto alla piastra. Lo stesso accade se l’elemento di supporto viene prodotto con un errore tra l’angolo di inclinazione del suo asse e l’asse ideale, situato a 90° rispetto alla superficie maggiore. In questo caso si può riallineare un intero anello costruendo un gradino sulla sua superficie maggiore, in modo da riallineare l’angolo di inclinazione rispetto alla piastra, per poi rimontare l’anello sulla piastra. In the event that the support elements are produced separated from each other, it is possible that entire rings must be realigned, as their axis is inclined with respect to the axis of the lens. In fact, if the contact between the plate and the major surface of a support element is not optimal, an entire support element can be inclined with respect to the plate. The same happens if the support element is produced with an error between the angle of inclination of its axis and the ideal axis, located at 90 ° with respect to the largest surface. In this case, an entire ring can be realigned by building a step on its largest surface, in order to realign the angle of inclination with respect to the plate, and then reassemble the ring on the plate.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4992656A (en) * | 1987-10-26 | 1991-02-12 | Clauser John F | Rotation, acceleration, and gravity sensors using quantum-mechanical matter-wave interferometry with neutral atoms and molecules |
| US20030012336A1 (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-16 | Cash Webster C. | X-ray concentrator for therapy |
| US20050175148A1 (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-11 | Smither Robert K. | High Spatial Resolution X-ray and Gamma Ray Imaging System Using Crystal Diffraction Lenses |
| US20070145281A1 (en) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Shlomo Ben-Haim | Lens System For Nuclear Medicine Gamma Ray Camera |
-
2016
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-
2017
- 2017-09-26 WO PCT/IB2017/055822 patent/WO2018060837A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4992656A (en) * | 1987-10-26 | 1991-02-12 | Clauser John F | Rotation, acceleration, and gravity sensors using quantum-mechanical matter-wave interferometry with neutral atoms and molecules |
| US20030012336A1 (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-16 | Cash Webster C. | X-ray concentrator for therapy |
| US20050175148A1 (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-11 | Smither Robert K. | High Spatial Resolution X-ray and Gamma Ray Imaging System Using Crystal Diffraction Lenses |
| US20070145281A1 (en) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Shlomo Ben-Haim | Lens System For Nuclear Medicine Gamma Ray Camera |
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