NL1029558C1

NL1029558C1 - Scintillation camera for producing image, has scintillation material on side facing away from detector provided with antireflective layer transparent to high-energy radiation, and light guides are located in front of detector

Info

Publication number: NL1029558C1
Application number: NL1029558A
Authority: NL
Inventors: Frederik Johannes Beekman
Original assignee: Milabs B V
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2007-01-22

Abstract

The camera has a scintillation material (2) capable of converting high-energy radiation (8) incident on material and having a wavelength of X-ray radiation or shorter into an optical radiation. A position-sensitive detector (6) is capable of detecting the optical radiation and a bundle of light guides (14) are located in front of the detector, where the light guides are located between the detector and the material. The material on a side facing away from the detector is provided with an antireflective layer (24) which is substantially transparent to the high-energy radiation.

Description

P27843NL00/PJEP27843NL00 / PJE

Korte aanduiding: StralingsdetectieinrichtingBrief indication: Radiation detection device

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een scintillatiecamera. In het bijzonder heeft zij betrekking op een scintillatiecamera, omvattende een scintillatiemateriaal, dat in staat is om daarop invallende hoogenergetische straling, met een 5 golflengte van röntgenstraling of korter, om te zetten in optische straling, ten minste een plaatsgevoelige detector die in staat is om de optische straling te detecteren, en ten minste een bundel lichtgeleiders die zich bevindt voor de detector.The present invention relates to a scintillation camera. In particular, it relates to a scintillation camera, comprising a scintillation material, which is capable of converting incident high-energy radiation, with a wavelength of X-ray radiation or shorter, into optical radiation, at least a location-sensitive detector capable of detect the optical radiation, and at least one bundle of light guides in front of the detector.

Dergelijke camera's zijn bekend, en worden bijvoorbeeld 10 gebruikt om beelden te maken van voorwerpen, dieren of mensen ten behoeve van onderzoek. Bijvoorbeeld beschrijft het artikel 'Photoncounting versus an integrating CCD-based gamma camera: important consequences for spatial resolution', Phys. Med. Biol. 50 (2005) N109-N119, van Beekman en De Vree, een gamma-camera met een bundel 15 kolomvormige scintillatoren die via een versmallende bundel optische vezels is gekoppeld met een CCD.Such cameras are known and are used, for example, to make images of objects, animals or people for research purposes. For example, the article 'Photoncounting versus an integrating CCD-based gamma camera describes: important consequences for spatial resolution', Phys. Med. Biol. 50 (2005) N109-N119, van Beekman and De Vree, a gamma camera with a bundle of 15 columnar scintillators that is coupled to a CCD via a narrowing bundle of optical fibers.

De uit bovengenoemd document bekende camera heeft een nadeel dat de gebruikte lichtgeleiders fibers gegroeid van scintillerend materiaal zijn, en moeten voldoen aan een aantal eisen. Een daarvan 20 heeft betrekking op de omstandigheid dat slechts weinig scintillatiematerialen geschikt zijn om als fibers te groeien. Deze beperking in materiaalkeuze uit zich onder andere in nadelen als een beperkte omzettingsefficiëntie, en de beperkte maximale lengte van de fibers, zodat de totale stralingsomzetting beperkt is. Bovendien zijn 25 de materialen, zoals cesiumjodide, veelal hygroscopisch, hetgeen ongunstig is voor de levensduur van de fibers. Voorts zorgen beschermende maatregelen, zoals het in glas of dergelijke inpakken van dergelijke fibers, voor verhoging van kosten en complexiteit.The camera known from the above-mentioned document has a disadvantage that the optical conductors used are fibers grown from scintillating material and must meet a number of requirements. One of them relates to the fact that only a few scintillation materials are suitable for growing as fibers. This limitation in the choice of materials manifests itself in disadvantages such as a limited conversion efficiency and the limited maximum length of the fibers, so that the total radiation conversion is limited. Moreover, the materials, such as cesium iodide, are often hygroscopic, which is unfavorable for the lifetime of the fibers. Furthermore, protective measures, such as wrapping such fibers in glass or the like, increase costs and complexity.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel een scintillatiecamera 30 te verschaffen waarin een of meer van deze nadelen tenminste gedeeltelijk zijn ondervangen, die althans een alternatief daarvoor verschaft.The present invention has for its object to provide a scintillation camera 30 in which one or more of these disadvantages are at least partially overcome, which at least provides an alternative thereto.

1029558 - 2 -1029558 - 2 -

Dit doel wordt bereikt met een scintillatiecamera volgens conclusie 1. Deze wordt gekenmerkt doordat de bundel lichtgeleiders zich bevindt tussen de detector en het scintillatiemateriaal. Aldus is een camera verschaft waarbij scintillatiemateriaal en 5 lichtgeleiders functioneel zijn gescheiden. Afzonderlijk en optimaal te kiezen scintillatiemateriaal zorgt voor omzetting van de hoogenergetische straling in optische straling, die vervolgens in de eveneens optimaal te kiezen lichtgeleiders naar de detector(en) wordt toegevoerd. Hier wordt opgemerkt dat met lichtgeleiders die optisch 10 transparante lichamen worden bedoeld die door middel van totale inwendige reflectie licht geleiden, zoals bijvoorbeeld glasvezels.This object is achieved with a scintillation camera according to claim 1. This is characterized in that the bundle of light guides is located between the detector and the scintillation material. Thus, a camera is provided wherein scintillation material and light guides are functionally separated. Separately and optimally selectable scintillation material ensures that the high-energy radiation is converted into optical radiation, which is subsequently supplied to the detector (s) in the also optimally selectable light guides. It is noted here that light guides are understood to mean optically transparent bodies which conduct light by means of total internal reflection, such as, for example, glass fibers.

Lenzen, optische collimatoren, inwendig verspiegelde buizen en dergelijke worden hiermee niet bedoeld.Lenses, optical collimators, internally mirrored tubes and the like are not meant by this.

In deze context dient optische straling te worden opgevat als 15 omvattende zichtbaar licht, ultraviolette straling en infraroodstraling. Deze optische straling wordt hier ook wel als 'licht' aangeduid, bijvoorbeeld in de term lichtgeleiders. Het verschil met de hoogenergetische straling zal altijd duidelijk zijn.In this context, optical radiation is to be understood as including visible light, ultraviolet radiation and infrared radiation. This optical radiation is also referred to here as 'light', for example in the term light guides. The difference with the high-energy radiation will always be clear.

Straling met een golflengte kleiner dan 1 nm wordt in deze context 20 hoogenergetische straling genoemd. Bij voorkeur omvat de straling röntgenstraling of gammastraling.Radiation with a wavelength of less than 1 nm is called high-energy radiation in this context. Preferably, the radiation comprises x-ray radiation or gamma radiation.

Bij voorkeur is het scintillatiemateriaal verschaft in de vorm ; i van een of meer, en bij voorkeur een, kristallen of andere i aaneengesloten formaties, met een dwarsdoorsnedeoppervlakte die ten j 25 minste zo groot is als de dwarsdoorsnedeoppervlakte van de ! lichtgeleiders, met voordeel minstens honderdmaal zo groot als de j dwarsdoorsnedeoppervlakte van de lichtgeleiders, met meer voorkeur met een dwarsdoorsnedeoppervlakte die tenminste de helft bedraagt van, en met de meeste voorkeur groter dan, de 30 dwarsdoorsnedeoppervlakte van een bundel lichtgeleiders, deze laatste uitvoering om beïnvloeding door de rand van het scintillatormateriaal als geheel te voorkomen. In het algemeen geldt hoe groter de dwarsdoorsnedeoppervlakte van de eenheden scintillatiemateriaal ten opzichte van de lichtgeleiders, hoe geringer de invloed van 35 verstrooiingen en reflecties in zijwanden ervan. Derhalve geniet een aaneengesloten stuk scintillatiemateriaal de voorkeur, hoewel dit niet strikt noodzakelijk is.Preferably, the scintillation material is provided in the form; of one or more, and preferably one, crystals or other contiguous formations, with a cross-sectional area that is at least as large as the cross-sectional area of the Light guides, advantageously at least one hundred times as large as the cross-sectional area of the light guides, more preferably with a cross-sectional area that is at least half of, and most preferably greater than, the cross-sectional area of a bundle of light guides, this latter embodiment to influence by preventing the edge of the scintillator material as a whole. In general, the larger the cross-sectional area of the scintillation material units relative to the light guides, the less the influence of scattering and reflections in their side walls. Therefore, a continuous piece of scintillation material is preferred, although this is not strictly necessary.

102955a - 3 -102955a - 3 -

Als scintillatiemateriaal volgens de uitvinding komt in beginsel elk geschikt materiaal in aanmerking, daar bijvoorbeeld de beperking dat het moet kunnen worden gegroeid tot lichtgeleiders niet geldt. Als voorbeelden kunnen dienen wolframaten, zoal CdW04, maar 5 vele andere aan de vakman bekende materialen zijn eveneens mogelijk. Een groot voordeel is bovendien dat de kosten voor vervaardiging beduidend lager zijn dan voor gegroeide bundels scintillerende lichtgeleiders, en dat ze eenvoudig vervangen kunnen worden. Bovendien is het mogelijk om materialen met hoge dichtheid en hoge 10 omzettingsefficiëntie te kiezen, zoals het hierboven genoemde CdW04. Hier wordt opgemerkt dat het scintillatiemateriaal nog steeds op de lichtgeleiders kan zijn gegroeid. Dit kan nog steeds voordelig zijn in verband met bv. gunstige optische materiaalovergangen.Any suitable material can in principle be used as scintillation material according to the invention, since, for example, the restriction that it must be possible to grow into light guides does not apply. Tungstates such as CdWO4 can be used as examples, but many other materials known to the person skilled in the art are also possible. Moreover, a major advantage is that the costs of manufacture are considerably lower than for grown bundles of scintillating light guides, and that they can easily be replaced. Moreover, it is possible to choose materials with high density and high conversion efficiency, such as the CdW04 mentioned above. It is noted here that the scintillation material may still have grown on the light guides. This can still be advantageous in connection with, for example, favorable optical material transitions.

In een bijzondere uitvoeringsvorm zijn de lichtgeleiders 15 vervaardigd van een in hoofdzaak niet-scintillerend optisch materiaal. Hoewel het zeker mogelijk is om scintillërend materiaal voor de lichtgeleiders toe te passen, biedt het voordelen om niet-scintillerend materiaal te gebruiken. Zo ontstaat meer keuzevrijheid en kan dit optimaal worden aangepast aan de lichtgeleidende functie, 20 door bijvoorbeeld kwarts of geschikte kunststoffen te gebruiken, die optische straling zeer goed geleiden. Ook is de bewerkbaarheid, buigzaamheid, bestendigheid, enzovoort, van dergelijke materialen vaak veel beter dan die van scintillerende materialen.In a special embodiment, the light guides 15 are made of a substantially non-scintillating optical material. Although it is certainly possible to use scintillating material for the light guides, it offers advantages to use non-scintillating material. This gives more freedom of choice and can be optimally adapted to the light-conducting function, for example by using quartz or suitable plastics, which conduct optical radiation very well. Also, the workability, flexibility, durability, etc. of such materials is often much better than that of scintillating materials.

In een voorkeursuitvoeringsvorm zijn tenminste een deel van de 25 lichtgeleiders verschaft in de vorm van optische vezels. Optische vezels zijn lichtgeleiders met vaak, doch niet noodzakelijkerwijs, een grote verhouding tussen lengte en doorsnede. Bovendien is de dwarsdoorsnede ervan vaak rond, doch kan ook elliptisch, hoekig en dergelijke zijn. Bovendien is het mogelijk om de dwarsdoorsnede te 30 laten variëren over de lengte van de vezel, bijvoorbeeld taps te laten toelopen, of zelfs meerdere vezels te laten versmelten, om zodoende bepaalde gewenste optische eigenschappen te verkrijgen. Enkele veel voorkomende soorten optische vezels zijn kwartsvezels, glasvezels en kunststofvezels, zoals van PMMA enzovoorts.In a preferred embodiment, at least a portion of the light guides are provided in the form of optical fibers. Optical fibers are light guides with often, but not necessarily, a large ratio between length and diameter. Moreover, its cross-section is often round, but can also be elliptical, angular and the like. Moreover, it is possible to have the cross-section vary over the length of the fiber, for example to allow tapered, or even to merge several fibers, in order to obtain certain desired optical properties. Some common types of optical fibers are quartz fibers, glass fibers and plastic fibers, such as from PMMA and so on.

35 Zoals hierboven reeds beschreven transporteren de lichtgeleiders het door het scintillatiemateriaal, of in voorkomend geval ook het door henzelf, uitgezonden licht door hun optische lichaam naar de erbij behorende detector. Daarbij houdt het licht 1023558 - 4 - zijn plaatsinformatie, omdat het licht in de betreffende lichtgeleider gevangen blijft door het beginsel van volledige inwendige reflectie. Dit geldt althans voor licht dat invalt in de lichtgeleider onder een hoek met de optische as die kleiner is dan 5 een voor die lichtgeleider typische grenshoek. Een maat voor de grenshoek is de numerieke apertuur (NA) van die lichtgeleider. Licht dat onder een grotere hoek in de lichtgeleider invalt zal die lichtgeleider weer kunnen verlaten. Dit licht zou dan terecht kunnen komen in een naburige lichtgeleider, en zodoende zou de 10 plaatsinformatie verloren gaan, althans moeilijker af te leiden zijn.As already described above, the light guides transport the light emitted by the scintillation material, or if appropriate also the light emitted by themselves, through their optical body to the associated detector. The light 1023558 - 4 - thereby holds its location information, because the light in the relevant light guide remains trapped by the principle of complete internal reflection. This at least applies to light incident on the light guide at an angle with the optical axis which is smaller than a limit angle typical of that light guide. A measure for the boundary angle is the numerical aperture (NA) of that light guide. Light that enters the light guide at a larger angle will be able to leave that light guide again. This light could then end up in an adjacent light guide, and thus the location information would be lost, at least more difficult to deduce.

Daarom is het mogelijk, en kan het de voorkeur verdienen, om de lichtgeleiders van een absorberende mantel te voorzien, zoals een gezwarte kunststofmantel. Een dergelijke absorberende laag werkt gunstig uit op de signaal-ruisverhouding van licht op de detector, 15 hetgeen weer een positieve invloed heeft op het oplossende vermogen van de camera als geheel.Therefore, it is possible, and may be preferable, to provide the light guides with an absorbent jacket, such as a blackened plastic jacket. Such an absorbent layer has a favorable effect on the signal-to-noise ratio of light on the detector, which in turn has a positive influence on the resolution of the camera as a whole.

Elke lichtgeleider zal licht uit ongeveer een (geknotte) kegel van richtingen, hierna ook wel invangkëgel genoemd, kunnen invangen en transporteren naar de detector. Afhankelijk van de NA zal die 20 kegel breder of smaller zijn. Zodoende zullen op grotere en grotere afstand van de invalsvlakken van de lichtgeleiders deze kegels elkaar meer en meer gaan overlappen. Bij meer en meer overlapping zal licht dat onder invloed van seintillatie wordt uitgezonden in meer en meer lichtgeleiders terecht kunnen komen, en zal het oplossend vermogen 25 geringer worden. Daarom zal de vakman een evenwicht zoeken tussen dikte van het scintillatiemateriaal, waarvoor geldt dat een dikkere j laag een hogere omzetting betekent, de doorsnede van de lichtgeleiders, waarbij een grotere doorsnede een gunstiger lichttransport betekent, en de NA van de lichtgeleiders, waarvoor 30 geldt dat een hogere NA meer ingevangen licht betekent. De waarden zullen door de vakman zodanig worden gekozen dat het gewenste oplossende vermogen wordt gehaald, of alternatief dat een zo hoog mogelijk oplossend verogen wordt bereikt.Each light guide will be able to capture and transport light from approximately one (truncated) cone of directions, hereinafter also referred to as capture gel, to the detector. Depending on the NA, that 20 cone will be wider or narrower. Thus, at a greater and greater distance from the incident surfaces of the light guides, these cones will more and more overlap each other. With more and more overlap, light emitted under the influence of signalization may end up in more and more light guides, and the resolving power will be reduced. Therefore, a person skilled in the art will seek a balance between the thickness of the scintillation material, for which it holds that a thicker layer means a higher conversion, the cross-section of the light guides, wherein a larger cross-section means a more favorable light transport, and the NA of the light guides, for which applies that a higher NA means more entrapped light. The values will be chosen by those skilled in the art such that the desired resolution is achieved, or alternatively that the highest possible resolution is achieved.

In een voorkeursuitvoeringsvorm hebben de lichtgeleiders een 35 numerieke apertuur van ten hoogste 0,5, bij voorkeur van ten hoogste 0,3, en met meer voorkeur van ten hoogste 0,2. Het blijkt dat bij dergelijke waarden voor de NA in vele gevallen een gunstig oplossend vermogen kan worden bereikt, zonder dat de lichtsterkte te laag 1Ό2955 8 - 5 - wordt. Er zijn bijvoorbeeld monomodelichtgeleiders voorhanden, met een zeer kleine doorsnede van enkele pm. In een dergelijk geval kunnen er duizenden lichtgeleiders per kristal beschikbaar zijn. Uiteraard zijn ook andere, bv. dikkere, lichtgeleiders mogelijk.In a preferred embodiment, the light guides have a numerical aperture of at most 0.5, preferably of at most 0.3, and more preferably of at most 0.2. It appears that with such values for the NA a favorable resolving power can be achieved in many cases, without the light intensity becoming too low. For example, mono model light guides are available, with a very small cross-section of a few µm. In such a case, thousands of light guides per crystal may be available. Of course, other, for example, thicker, light guides are also possible.

5 Met voordeel is het scintillatiemateriaal aan de van de detector afgekeerde zijde voorzien van een antireflectielaag, die in hoofdzaak doorzichtig is voor de hoogenergetische straling, maar die de optische straling belet terug te kaatsen in het scintillatiemateriaal. Een dergelijke, antireflectielaag voorkomt dat 10 optische straling die zich voortplant in van de detector afgekeerde richtingen weerkaatst aan het van de detector afgekeerde grensvlak van het scintillatiemateriaal en aldus een vals, want verplaatst, signaal zou vormen voor de detector. De signaal-ruisverhouding van de optische straling op de detector kan aldus worden verhoogd, in het 15 bijzonder zal het voor het oplossende vermogen . relevante, door scintillatie opgewekte licht direct en zonder omwegen terecht komen in de lichtgeleiders, terwijl licht dat die lichtgeleiders niet in een keer kan binnengaan, maar pas na een omweg zoals weerkaatsing, bijvoorbeeld aan het grensvlak van het scintillatiemateriaal, geen 20 extra, verstorend signaal in de detector kan opwekken. Met andere woorden wordt een verstorende achtergrondruis verlaagd.The scintillation material is advantageously provided on the side remote from the detector with an anti-reflection layer which is substantially transparent to the high-energy radiation, but which prevents the optical radiation from reflecting back into the scintillation material. Such an anti-reflective layer prevents optical radiation propagating in directions away from the detector from reflecting on the boundary surface of the scintillation material remote from the detector and thus forming a false, because displaced, signal for the detector. The signal-to-noise ratio of the optical radiation on the detector can thus be increased, in particular for the resolution. relevant light generated by scintillation ends up directly and without detours in the light guides, while light that cannot enter those light guides at once, but only after a detour such as reflection, for example at the interface of the scintillation material, no additional disturbing signal in the detector. In other words, a disturbing background noise is reduced.

In beginsel kan de antireflectielaag een bekleding zijn die reflecties aan het grensvlak met het omringende medium vermindert, en zodoende het . uittreden van de optische straling uit het 25 scintillatiemateriaal bevordert, vergelijk een ontspiegeling van glas van objectieven en dergelijke. Bij voorkeur betreft de antireflectielaag echter een laag die de optische straling absorbeert, zoals een voldoende dunne gezwarte laag.In principle, the anti-reflection layer can be a coating that reduces reflections at the interface with the surrounding medium, and thus it. promotes the optical radiation from the scintillation material, compare a reflection of glass of objectives and the like. However, the antireflection layer preferably relates to a layer which absorbs the optical radiation, such as a sufficiently thin blackened layer.

In een andere voorkeursuitvoeringsvorm is het 30 scintillatiemateriaal aan de van de detector afgekeerde zijde voorzien van een retroreflecterend materiaal. Een dergelijk materiaal is in staat om de erop vallende optische straling evenwijdig aan de invalsrichting te weerkaatsen. Aldus kan de op de lichtgeleiders vallende lichtsterkte worden verhoogd. Het materiaal dient uiteraard 35 de hoogenergetische straling goed door te laten, en wordt meestal in een dunne laag verschaft. Een voorbeeld van een dergelijk retroreflecterend materiaal is 3M Scotchlite folie.In another preferred embodiment, the scintillation material is provided with a retro-reflective material on the side remote from the detector. Such a material is capable of reflecting the incident optical radiation parallel to the direction of incidence. The light intensity incident on the light guides can thus be increased. The material must of course pass the high-energy radiation well, and is usually provided in a thin layer. An example of such a retro-reflective material is 3M Scotchlite foil.

1029558 - 6 -1029558 - 6 -

In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat de scintillatiecamera volgens de uitvinding tevens een ruimte voor het opstellen van een te onderzoeken voorwerp, waarbij het scintillatiemateriaal en de lichtgeleiders zich bevinden tussen de ruimte en de detector. Door 5 een dergelijke ruimte reeds te verschaffen bij de camera, kan deze optimaal daarop worden afgestemd, zoals met betrekking tot afstand en uitrichting van de detectoren. Een dergelijke ruimte kan bijvoorbeeld een ruimte voor een dier zoals een laboratoriummuis omvatten, of ook een andersoortige monsterruimte. Scintillatiecamera’s van deze soort 10 worden wel transmissiescintillatiecamera's genoemd. Daarentegen lijken emissiescintillatiecamera's in uitvoering en werking meer op normale fototoestellen, en omvatten een dergelijke ruimte meestal niet.In a special embodiment, the scintillation camera according to the invention also comprises a space for arranging an object to be examined, the scintillation material and the light guides being located between the space and the detector. By already providing such a space at the camera, it can be optimally matched to it, such as with regard to distance and alignment of the detectors. Such a space can for instance comprise a space for an animal such as a laboratory mouse, or also a different type of sample space. Scintillation cameras of this type 10 are sometimes referred to as transmission scintillation cameras. In contrast, performance scintillation cameras look and feel more like normal cameras, and usually do not include such a space.

In een speciale uitvoeringsvorm omvat de scintillatiecamera 15 voorts een bron van hoogenergetische straling. Ook hier geldt dat het' reeds bij de camera verschaffen van een dergelijke stralingsbron het voordeel biedt dat de andere onderdelen optimaal kunnen worden aangepast. De bron van höogehergetische straling kan bijvoorbeeld een röntgenbuis, een radioactief isotoop, of een met een dergelijk 20 isotoop behandeld voorwerp of proefdier omvatten.In a special embodiment, the scintillation camera 15 further comprises a source of high-energy radiation. Here too it holds that providing such a radiation source already with the camera offers the advantage that the other components can be optimally adjusted. The source of high -hergetic radiation may, for example, comprise an X-ray tube, a radioactive isotope, or an object or test animal treated with such an isotope.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de hoogenergetische straling in hoofdzaak evenwijdig. Dit verschaft op vrij eenvoudige wijze de mogelijkheid om absorptiemetingen te verrichten aan het te onderzoeken voorwerp of proefdier. De bron kan daartoe een voldoende 25 sterke en op voldoende afstand geplaatste bron betreffen, om zodoende een gewenste evenwijdigheid te verkrijgen. Alternatief kan gebruik worden gemaakt van een collimator om uitgezonden straling tot bv. een evenwijdige bundel te vormen, door althans slechts straling door te laten die evenwijdig loopt aan kanalen door de collimator. De 30 uitgangszijde van een dergelijke collimator is te beschouwen als een "bron" van evenwijdige straling. Bovendien kan de collimator ook een andere optische werking hebben dan evenwijdige straling selecteren. Zo kan een collimator ook een waaier- of kegelvormig divergerende of convergerende werking hebben, of astigmatisch zijn, enz.In a special embodiment, the high-energy radiation is substantially parallel. This provides in a fairly simple manner the possibility of performing absorption measurements on the object or test animal to be examined. To this end, the source can be a source that is sufficiently strong and placed at a sufficient distance, so as to obtain a desired parallelism. Alternatively, a collimator can be used to form emitted radiation into, for example, a parallel beam, by transmitting at least only radiation that runs parallel to channels through the collimator. The output side of such a collimator can be regarded as a "source" of parallel radiation. In addition, the collimator can also have a different optical effect than selecting parallel radiation. For example, a collimator can also have a fan or cone-shaped diverging or converging effect, or be astigmatic, etc.

35 In een voordelige uitvoeringsvorm zijn tenminste een deel, en bij voorkeur elk van de lichtgeleiders in hoofdzaak evenwijdig opgesteld. Een dergelijke opstelling van de lichtgeleiders verschaft op de eenvoudigste wijze plaatsinformatie omtrent de invallende 1029558 I - i - 7 - straling. Te denken valt hierbij aan een rechtstreekse verbinding tussen lichtgeleiders en detector, waarbij die detector veelal bestaat uit meerdere, en vaak zeer vele, deeldetectoren. Voorbeelden zijn CCD's, CMOS-inrichtingen en fotomultiplierarray's. Bijvoorbeeld 5 hoort dan telkens een deeldetector, of een klein aantal, bij een lichtgeleider, of omgekeerd. Niettemin is het mogelijk. om de lichtgeleiders in een andere opstelling te verschaffen, zolang de koppeling tussen plaats van invallen in de lichtgeleider(bundel) en plaats van detecteren is vast te stellen.In an advantageous embodiment, at least a part, and preferably each of the light guides, are arranged substantially parallel. Such an arrangement of the light guides provides location information about the incident 1029558 I - i - 7 radiation in the simplest manner. An example is a direct connection between light guides and detector, whereby the detector usually consists of several, and often very many, subdetectors. Examples are CCDs, CMOS devices and photomultiplier arrays. For example, 5 then each time includes a subdetector, or a small number, with a light guide, or vice versa. It is nevertheless possible. to provide the light guides in a different arrangement, as long as the coupling between the location of incidence in the light guide (bundle) and the location of detection can be established.

10 In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat de bron ten minste een puntbron. Een niet-beperkend voorbeeld hiervan betreft een kleine hoeveelheid radioisotoop, of een röntgenbron, die kleine afmetingen hebben ten opzichte van de andere onderdelen van de camera, hoewel ze natuurlijk enige fysische uitgebreidheid bezitten.In a special embodiment, the source comprises at least one point source. A non-limiting example of this concerns a small amount of radioisotope, or an X-ray source, which are small in size with respect to the other parts of the camera, although of course they have some physical extension.

15 In een speciale uitvoeringsvorm omvat de scintillatiecamera een wand van een de hoogenergetische straling tegenhoudend materiaal, met ten minste een opening in die wand. Dit betreft onder andere de zogenaamde pinhole-camera's, die een afbeelding kunnen vormen van een uitgebreide bron met ruimtelijk verdeelde straling/activiteit, 20 aangezien deze niet of nauwelijks "optisch" is te sturen met lenzen of dergelijke. De pinhole, of opening in de wand, is dan ook op te vatten als een bron, een virtuele bron. Deze bevindt zich dan tussen het te ondertoeken voorwerp en de scintillatiedetector (materiaal, lichtgeleider plus detector) in, en zendt uit in een reeks 25 doorlaatrichtingen. Deze richtingen worden bepaald door de precieze vorm van de opening en de schuinte van de wanden ervan. De door de pinhole doorgelaten hoogenergetische straling bevat dan wel ruimtelijke informatie over de isotoopverdeling in het voorwerp.In a special embodiment, the scintillation camera comprises a wall of a material that blocks the high-energy radiation, with at least one opening in that wall. This concerns, among other things, the so-called pinhole cameras, which can form an image of an extensive source with spatially distributed radiation / activity, since it cannot or hardly be controlled "optically" with lenses or the like. The pinhole, or opening in the wall, can therefore be seen as a source, a virtual source. This is then located between the object to be signed and the scintillation detector (material, light guide plus detector), and transmits in a series of transmission directions. These directions are determined by the precise shape of the opening and the inclination of its walls. The high-energy radiation transmitted through the pinhole then contains spatial information about the isotope distribution in the object.

In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat de wand een collimator 30 met meerdere openingen, waarbij de openingen kanalen zijn met een lengte die ten minste vijfmaal zo groot is als een doorsnede ervan, waarbij elk kanaal een doorlaatrichting definieert waarlangs hoogenergetische straling zich kan voortplanten, en waarbij ten minste twee doorlaatrichtingen onderling een hoek ongelijk nul 35 insluiten. Dit is dus op te vatten als een verzameling virtuele bronnen, die elk uitzenden in hun eigen doorlaatrichting. Strikt genomen is dat overigens een min of meer smalle kegel rond de doorlaatrichting, maar bij een praktische collimator is de breedte 1029558 - 8 - die kegel verwaarloosbaar klein. Collimatoren worden bij bv. radionucleïde-afbeeldingstechnieken veel gebruikt voor het definiëren van de richting van de hoogenergetische straling. Voor een toelichting daarop alsmede voor een reeks voorbeelden, zoals 5 divergerende en convergerende collimatoren, wordt hier verwezen naar hoofdstuk 13 uit 'Physics in Nuclear Medicine' van Cherry, et al., met name subparagraaf B,3. Hier wordt opgemerkt dat er ook parallelle collimatoren zijn, die reeds genoemd en behandeld zijn in de uitvoeringsvormen met evenwijdige hoogenergetische straling.In a particular embodiment, the wall comprises a collimator 30 with a plurality of openings, the openings being channels with a length at least five times as large as a cross-section thereof, each channel defining a direction of passage along which high-energy radiation can propagate, and wherein at least two passage directions mutually include an angle of zero. This can therefore be seen as a collection of virtual sources, each of which broadcasts in its own direction of transmission. Strictly speaking, that is more or less a narrow cone around the direction of passage, but with a practical collimator the width 1029558 - 8 - that cone is negligibly small. Collimators, for example, are widely used in radionucleic imaging techniques to define the direction of the high-energy radiation. For an explanation thereof and for a series of examples, such as diverging and converging collimators, reference is made here to Chapter 13 from 'Physics in Nuclear Medicine' by Cherry, et al., In particular subsection B, 3. It is noted here that there are also parallel collimators, which have already been mentioned and treated in the embodiments with parallel high-energy radiation.

10 Bij alle totnogtoe genoemde uitvoeringen is het mogelijk om de lichtgeleiders te verschaffen als een of meer onderling in hoofdzaak evenwijdige bundels. Met name indien de laag scintillatiemateriaal in verhouding tot de andere afmetingen in de camera voldoende klein is, zal een dergelijke opstelling voldoende plaatsopgelost kunnen 15 detecteren. Bij dikkere lagen, die gunstig kunnen zijn. voor een’ hogere stralingsomzetting, kunnen andere opstellingen voordelen verschaffen. In een bijzondere uitvoeringsvorm maken tenminste een deel van de lichtgeleiders met hun van de detector afgekeerde uiteinde onderling een scherpe hoek. In het bijzonder zijn de 20 lichtgeleiders in een bundel in ten minste een, en bij voorkeur twee, dimensies waaiervormig gebundeld. Met voordeel zijn alle lichtgeleiders in een bundel naar een punt gericht. Dit geldt althans indien het naar dat punt toegekeerde eindvlak van de lichtgeleiders telkens loodrecht op de optische as van de lichtgeleider ter plekke 25 van het eindvlak staat. Indien dat eindvlak onder een andere dan een rechte hoek met de optische as staat, dan dient de uitrichting te worden gecorrigeerd voor breking van de optische straling aan het grensvlak van het scintillatiemateriaal en aan het genoemde eindvlak van de lichtgeleider. Een dergelijke uitrichting kan bijvoorbeeld 30 voorkomen indien de eindvlakken van de lichtgeleiders in een bundel samen vlak zijn geslepen of dergelijke. Hier wordt bovendien opgemerkt.dat een dergelijke correctie op de uitrichting niet nodig is als de brekingsindex van het scintillatiemateriaal en de lichtgeleiders voor de optische straling nagenoeg overeenkomen, en 35 beide onderdelen optisch op elkaar aansluiten. Met voordeel zijn het scintillatiemateriaal en het materiaal van de lichtgeleiders volgens dit kriterium op elkaar afgestemd.In all embodiments mentioned so far, it is possible to provide the light guides as one or more mutually substantially parallel beams. In particular if the layer of scintillation material is sufficiently small in relation to the other dimensions in the camera, such an arrangement will be able to detect sufficient space-resolved. With thicker layers, which can be beneficial. for a higher radiation conversion, other arrangements can provide benefits. In a special embodiment, at least a part of the light guides make an acute angle with each other with their end remote from the detector. In particular, the light guides are bundled in a bundle in at least one, and preferably two, dimensions in the shape of a fan. Advantageously, all light guides in a bundle are directed to a point. This applies at least if the end face of the light guides facing that point is in each case perpendicular to the optical axis of the light guide at the end face. If that end face is at an angle other than a right angle with the optical axis, then the alignment must be corrected for refraction of the optical radiation at the interface of the scintillation material and at the said end face of the light guide. Such an alignment can, for example, occur if the end faces of the light guides are ground in a bundle together surface or the like. It is furthermore noted here that such a correction to the alignment is not necessary if the refractive index of the scintillation material and the optical conductors for optical radiation are substantially similar, and both components optically connect to each other. The scintillation material and the material of the light guides are advantageously matched according to this criterion.

1029558 - 9 -1029558 - 9 -

Zo wordt een bijzondere scintillatiecamera volgens de uitvinding gekenmerkt doordat elk van de lichtgeleiders een invangkegel heeft van richtingen in het scintillatiemateriaal van waaruit in die lichtgeleider invallende optische straling door totale 5 inwendige reflectie verder wordt geleid, waarbij voor ten minste twee lichtgeleiders, en bij voorkeur alle lichtgeleiders, geldt dat zij elk zodanig zijn opgesteld dat een hartlijn van hun respectieve i invangkegel een kleinere hoek maakt met de doorlaatrichting die het dichtste bij die hartlijn loopt ter plekke van een van de detector 10 afgekeerd eindvlak van die lichtgeleider, dan een overeenkomstige hoek tussen die doorlaatrichting en de respectieve hartlijn in het geval van een opstelling dat de invangkegels van alle lichtgeleiders onderling evenwijdig zouden lopen.A special scintillation camera according to the invention is thus characterized in that each of the light guides has a capture cone of directions in the scintillation material from which optical radiation incident in that light guide is further guided by total internal reflection, wherein for at least two light guides, and preferably all light conductors, it applies that they are each arranged such that a center line of their respective capture cone makes a smaller angle with the transmission direction that is closest to that center line at the end face of said light guide remote from the detector 10, than a corresponding angle between that transmission direction and the respective center line in the case of an arrangement that the entrapment cones of all light guides would run parallel to each other.

Hiermee wordt het volgende bedoeld. De invangkegel van een 15 lichtgeleider geeft aan welke door scintillatie opgewekte optische straling in de lichtgeleider kan worden ingevangen. Wanneer een hoogenergetische straal, die zich voortplant langs een doorlaatrichting, vele verschillende invangkegels snijdt, is het zo dat die hoogenergetische straal ook binnen die vele invangkegels 20 optische straling kan opwekken, via scintillatie op. verschillende diepte binnen het scintillatiemateriaal. Aldus kan het bekende depth-of-interaction-probleem optreden, waarbij informatie omtrent de plaats/richting van herkomst van de hoogenergetische straal verloren gaat. Het beeld wordt dan wazig.This means the following. The capture cone of a light guide indicates which optical radiation generated by scintillation can be captured in the light guide. When a high-energy beam propagating along a passage direction intersects many different capture cones, it is the case that that high-energy beam can also generate optical radiation within those many capture cones via scintillation. different depth within the scintillation material. The known depth-of-interaction problem can thus occur, whereby information about the place / direction of origin of the high-energy beam is lost. The image then becomes blurred.

25 Door nu de lichtgeleiders, en daarmee hun invangkegels, zodanig te richten dat er minder invangkegels worden gesneden, wordt de optische straling ook door minder kegels ingevangen. Daartoe kan de hoek van de invangkegels met de betreffende hoogenergetische straal, oftewel de doorlaatrichting, worden verkleind ten opzichte van het 30 geval van een bundel evenwijdige lichtgeleiders. Met andere woorden, de lichtgeleiders en hun invangkegels worden zodanig gekanteld dat zij beter evenwijdig lopen aan die doorlaatrichting. Op deze wijze is zo veel mogelijk gewaarborgd dat in het scintillatiemateriaal invallende hoogenergetische straling telkens in een en dezelfde 35 invangkegel blijft, althans in zo weinig mogelijk verschillende en in ieder geval minder dan bij een evenwijdige opstelling. Daardoor wordt de ontstane optische straling door een en dezelfde lichtgeleider wordt ingevangen, resp. door zo weinig mogelijk lichtgeleiders.By now directing the light guides, and therefore their capture cones, in such a way that fewer capture cones are cut, the optical radiation is also captured by fewer cones. To that end, the angle of the trapping cones with the relevant high-energy beam, or the transmission direction, can be reduced with respect to the case of a bundle of parallel light guides. In other words, the light guides and their capture cones are tilted in such a way that they are better parallel to that transmission direction. In this way it is ensured as much as possible that high-energy radiation incident on the scintillation material always remains in one and the same capture cone, at least in as few different as possible and in any case less than with a parallel arrangement. As a result, the resulting optical radiation is captured by one and the same light guide, respectively. by as few light guides as possible.

.1029558.1029558

- 10 - I- 10 - I

Met weer andere woorden, elke lichtgeleider kijkt, voor wat betreft optische straling, naar een bron van hoogenergetische straling. Daardoor zal optische straling die wordt opgewekt door een hoogenergetische straal afkomstig uit die bron hoofdzakelijk door die 5 betreffende lichtgeleider worden opgevangen. Andere lichtgeleiders kunnen dat licht niet opvangen, althans die lichtgeleiders voor welke de invangkegel niet overlapt met de invangkegel van eerstgenoemde lichtgeleider. De overlap van invangkegels wordt daardoor geminimaliseerd, en het oplossende vermogen vergroot. Uiteraard 10 gelden hier wederom de eerdergenoemde voordelen van speciale uitvoeringsvormen, zoals lichtgeleiders met een kleine NA, enzovoort.In other words, each light guide looks, as far as optical radiation is concerned, at a source of high-energy radiation. As a result, optical radiation generated by a high-energy beam originating from that source will mainly be collected by that light conductor concerned. Other light guides cannot receive that light, at least those light guides for which the capture cone does not overlap with the capture cone of the first-mentioned light guide. The overlap of trapping cones is thereby minimized, and the resolution is increased. Of course, the aforementioned advantages of special embodiments apply again, such as light guides with a small NA, and so on.

Opgemerkt wordt dat, indien meerdere doorlaatrichtingen, die in feite concrete lijnen voorstellen in plaats van alléén een richting in de ruimte, even dicht bij een bepaalde hartlijn liggen, er een 15 willekeurige van die doorlaatrichtingen kan worden gekozen.It is noted that if several pass directions, which in fact represent concrete lines instead of just one direction in space, are equally close to a certain center line, any of those pass directions can be chosen.

De bovengenoemde functionele omschrijving, die als vrijheidsgraden onder andere de uitrichting van de as van de lichtgeleiders althans nabij het scintillatiemateriaal, de stand van het eindvlak van de lichtgeleiders ten opzichte van zowel de as van 20 de lichtgeleider als het scintillatiemateriaal, en binnen zekere grenzen de brekingsindices . van het scintillatiemateriaal en het materiaal van de lichtgeleiders heeft, verschaft de vakman het recept i om met behulp van elementaire optica (brekingswet van Snellius) de gewenste uitrichting te berekenen om een gunstig oplossend vermogen 25 van de camera te verkrijgen.The above functional description, which as degrees of freedom include the alignment of the axis of the light guides at least near the scintillation material, the position of the end face of the light guides relative to both the axis of the light guide and the scintillation material, and within certain limits the refractive indices. of the scintillation material and the material of the light guides, the person skilled in the art provides the recipe for calculating the desired alignment with the aid of elementary optics (Snellius' refraction law) in order to obtain a favorable resolution of the camera.

Een speciale uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt doordat voor ten minste twee lichtgeleiders, bij voorkeur alle lichtgeleiders in een dimensie van de bundel lichtgeleiders, en met de meeste voorkeur in alle dimensies van de bundel lichtgeleiders, geldt dat de hartlijn 30 van hun respectieve invangkegel in hoofdzaak evenwijdig loopt aan de doorlaatrichting die het dichtste bij die hartlijn loopt ter plekke van een van de detector afgekeerd eindvlak van die lichtgeleider.A special embodiment is characterized in that for at least two light guides, preferably all light guides in a dimension of the bundle of light guides, and most preferably in all dimensions of the bundle of light guides, it holds that the center line 30 of their respective capture cone is substantially parallel at the transmission direction closest to that axis at the location of an end face of said light guide remote from the detector.

Opgemerkt wordt dat een normale, cilindrische lichtgeleider een normale, "nette" invangkegel heeft. Indien door bepaalde eindvlak-35 en/of lichtgeleidergeometrieën de invangkegel geen nette kegelvorm heeft, dan nog verdient het de voorkeur om de hartlijn van die invangkegel als richtlijn te nemen, d.w.z. de lijn die overeenkomt met de richting van licht dat zich na binnentreden in de J029508 - 11 - lichtgeleider midden door die lichtgeleider en evenwijdig aan de wanden ervan voortplant. Immers wordt het grootste deel van de straling ongeveer, d.w.z. binnen een. hoekfoutengebiedje, langs die lijn uitgezonden.It is noted that a normal, cylindrical light guide has a normal, "neat" capture cone. If, due to certain end face 35 and / or light guide geometries, the capture cone does not have a neat cone shape, it is still preferable to take the center line of that capture cone as a guideline, ie the line corresponding to the direction of light entering the J029508 - 11 - Light guide propagates through the middle of that light guide and parallel to its walls. After all, the majority of the radiation becomes approximately, i.e. within one. corner error area, broadcast along that line.

5 In een bijzondere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de scintillatiecamera meerdere detectoren en meerdere telkens bij een van de meerdere detectoren horende bundels lichtgeleiders. In feite wordt aldus een systeem verkregen dat in staat is om verschillende aanzichten van een te onderzoeken voorwerp of proefdier kan maken, 10 bijvoorbeeld uit verschillende gezichtshoeken. Anderzijds is het ook mogelijk om een aantal detectoren en/of bundels lichtgeleiders evenwijdig te verschaffen, zodat een grotere detector wordt verkregen.In a particularly preferred embodiment, the scintillation camera comprises a plurality of detectors and a plurality of beams of light guides associated with one of the plurality of detectors. In fact, a system is thus obtained which is capable of making different views of an object or test animal to be examined, for example from different angles of view. On the other hand, it is also possible to provide a number of detectors and / or bundles of light guides in parallel, so that a larger detector is obtained.

De uitvinding zoals hierboven beschreven zal hierna nader 15 worden toegelicht aan de hand van niet-beperkende uitvoeringsvoorbeelden, waarbij zal worden verwezen naar de bijgaande tekening, waarin toont:The invention as described above will be further elucidated hereinbelow on the basis of non-limiting exemplary embodiments, wherein reference will be made to the accompanying drawing, in which:

Fig. 1 een schematische eerste uitvoeringsvorm van een scintillatiecamera volgens de uitvinding, in gebruik; 20 Fig. 2 een detail van de camera van Fig. 1, met een stralengang daarin;FIG. 1 is a schematic first embodiment of a scintillation camera according to the invention, in use; FIG. 2 a detail of the camera of FIG. 1, with a beam path therein;

Fig. 3 een schematische tweede uitvoeringsvorm van een scintillatiecamera volgens de uitvinding, in gebruik;FIG. 3 is a schematic second embodiment of a scintillation camera according to the invention in use;

Fig. 4 een derde uitvoeringsvorm van een scintillatiecamera 25 volgens de uitvinding, in gebruik; enFIG. 4 a third embodiment of a scintillation camera 25 according to the invention, in use; and

Fig. 5 een vierde uitvoeringsvorm van een scintillatiecamera volgens de uitvinding, in gebruik.FIG. 5 a fourth embodiment of a scintillation camera according to the invention, in use.

In Fig. 1 is 2 een scintillatiekristal, 4 duidt een bundel lichtgeleiders aan en 6 is een detector. Een bundel hoogenergetische 30 straling is aangeduid met 8 terwijl 10 een aanduiding is voor een te onderzoeken voorwerp, proefdier of mens, hierna meestal kortheidshalve als "voorwerp" aangeduid. Opgemerkt wordt dat Figuur 1, alsmede de andere in deze tekening, schematisch en niet noodzakelijkerwijs op schaal zijn.In FIG. 1 is 2 a scintillation crystal, 4 denotes a bundle of light guides and 6 is a detector. A bundle of high-energy radiation is indicated by 8, while 10 is an indication of an object, test animal or human being to be examined, hereafter generally referred to as "object" for the sake of brevity. It is noted that Figure 1, as well as the others in this drawing, are schematic and not necessarily to scale.

35 De getoonde camera is van het transmissieve type, waarbij meestal evenwijdige straling uit een aparte bron door het voorwerp gaat en vervolgens de detector treft. In de getoonde camera wordt een bundel hoogenergetische straling, bijvoorbeeld röntgen- of 1102955 8 - 12 - gammastraling, in dit geval evenwijdig aangeboden aan een te onderzoeken voorwerp 10, bijvoorbeeld een laboratoriummuis. Na door het voorwerp te zijn gegaan zal het niet-geabsorbeerde deel van de straling een scintillatiekristal treffen, waarin de erop vallende 5 straling (gedeeltelijk) wordt omgezet in optische straling, die door de bundel lichtgeleiders 4 wordt getransporteerd naar een detector 6 die gevoelig is voor die optische straling.The camera shown is of the transmissive type, in which usually parallel radiation from a separate source passes through the object and subsequently hits the detector. In the camera shown, a bundle of high-energy radiation, for example X-ray or 1102955 8-12 gamma-ray radiation, in this case is presented parallel to an object 10 to be examined, for example a laboratory mouse. After passing through the object, the non-absorbed part of the radiation will strike a scintillation crystal, in which the radiation falling on it is (partially) converted into optical radiation, which is transported by the bundle of light guides 4 to a detector 6 which is sensitive for that optical radiation.

Het scintillatiekristal 2 is in dit geval een homogeen geheel van een jodide, een wolframaat, een kunststof of dergelijke. De vorm 10 is hier een blok, met evenwijdig boven- en ondervlak, om zodoende een gelijkblijvende dikte te verschaffen.The scintillation crystal 2 in this case is a homogeneous whole of an iodide, a tungstate, a plastic or the like. The mold 10 here is a block, with a parallel top and bottom surface, so as to provide a uniform thickness.

De bundel lichtgeleiders 4 is getoond als een evenwijdige bundel even dikke geleiders, zoals optische vezels van bijvoorbeeld glas. Het is ook mogelijk om ook de lichtgeleiders 4 uit 15 scintillatiemateriaal te vervaardigen, doch dat is niet noodzakelijk, en beperkt in wezen het aantal mogelijkheden onnodig.The bundle of light guides 4 is shown as a parallel bundle of equally thick conductors, such as optical fibers of, for example, glass. It is also possible to also manufacture the light guides 4 from scintillation material, but that is not necessary, and essentially limits the number of possibilities unnecessarily.

De uitrichting van de lichtgeleiders 4 is getekend als zijnde evenwijdig aan de stralenbundel 8, doch ook dat is niet noodzakelijk.The alignment of the light guides 4 is shown as being parallel to the beam 8, but that is not necessary either.

Immers ook bij een evenwijdige maar schuine uitrichting blijft de 20 plaatsinformatié behouden. Deze plaatsinformatie wordt verkregen doordat optische straling die in een lichtgeleider 4 binnentreedt ' daarin gevangen blijft en zich evenwijdig voortplant, totdat ze wordt aangeboden aan de detector 6. Indien de detector 6 plaatsgevoelig kan meten, zoals bijvoorbeeld een CCD of CMOS-inrichting, of een 25 rangschikking van fotomultiplierbuizen, dan is de detectie als geheel plaatsgevoelig. Een dergelijke inrichting kan een aantal beeldpunten of deeldetectoren hebben dat past bij het gewenste oplossende vermogen. Iets dergelijks geldt uiteraard ook voor het aantal lichtgeleiders 4 in de bundel, op welke details hier verder niet zal 30 worden ingegaan.After all, the location information is retained even with a parallel but oblique alignment. This location information is obtained in that optical radiation entering a light guide 4 remains trapped therein and propagates in parallel until it is presented to the detector 6. If the detector 6 can measure location-sensitive, such as for example a CCD or CMOS device, or a 25 arrangement of photomultiplier tubes, then the detection as a whole is location sensitive. Such a device can have a number of pixels or sub-detectors that suit the desired resolution. Something similar naturally also applies to the number of light guides 4 in the bundle, which details will not be discussed further here.

Figuur 2 toont een detail van de camera van Fig. 1, met een stralengang daarin.Figure 2 shows a detail of the camera of Figs. 1, with a beam path in it.

Hierin zijn 4-1, 4-2 en 4-3 respectievelijk een eerste, tweede en derde lichtgeleider, en zijn 14-1, 14-2 en 14-3 de 35 daarbijbehorende eerste, tweede en derde invangkegels van richtingen van waaruit optische straling kan worden ingevangen, met telkens een tophoek a. Een eerste en een tweede gammastraal zijn aangegeven met 12' respectievelijk 12".Herein 4-1, 4-2 and 4-3 are respectively a first, second and third light guide, and 14-1, 14-2 and 14-3 are the associated first, second and third capture cones of directions from which optical radiation can be captured, with a top angle a each time. A first and a second gamma ray are indicated by 12 'and 12 "respectively.

J029558 -“1 - 13 -J029558 - “1 - 13 -

De invangkegels 14-1, enz. kunnen eenvoudig worden bepaald op basis van de numerieke apertuur (NA) van de lichtgeleiders 4, volgens NA = sinus (halve tophoek van de invangkegel). Derhalve heeft een lichtgeleider met een NA.van 0,1, zoals een monomode optische vezel, 5 een halve tophoek van de invangkegel van slechts 5,7°, daarentegen een lichtgeleider met een NA van 0,8 een halve tophoek van 53°, die dus veel meer overlap zal vertonen, maar daarentegen weer meer licht zal invangen. De gewenste NA hangt onder andere af van de dikte van de scintillatorlaag 2 en het gewenste oplossende vermogen. Bij een .10 dikte van 1 mm, en een oplossend vermogen. ter hoogte van het van de detector afgekeerde vlak van de scintillatorlaag van 250 pm bedraagt de vereiste halve NA = . (0,25 mm/2)/l mm = 0,125, hetgeen geen probleem vormt. Overigens zal nog steeds overlap kunnen plaatsvinden, maar beeldverwerking met weging kan veel corrigeren. Bovendien . kan 15 ervoor worden gekozen om de afstand tussen de afzonderlijke lichtgeleiders zo groot te maken dat er toch net geen overlap plaatsvindt, alles in geometrische verhouding met de dikte van het scintillatormateriaal.The capture cones 14-1, etc. can be easily determined based on the numerical aperture (NA) of the light guides 4, according to NA = sine wave (half apex angle of the capture cone). Therefore, a light guide with an NA of 0.1, such as a monomode optical fiber, has a half apex angle of the capture cone of only 5.7 °, whereas a light guide with an NA of 0.8 has a half apex of 53 °, which will therefore show much more overlap, but on the other hand will catch more light. The desired NA depends, among other things, on the thickness of the scintillator layer 2 and the desired resolving power. With a .10 thickness of 1 mm, and a resolving power. at the level of the surface of the scintillator layer of 250 µm remote from the detector, the required half NA =. (0.25 mm / 2) / 1 mm = 0.125, which is not a problem. Incidentally, overlap may still occur, but image processing with weighting can correct a lot. Moreover. it can be opted to make the distance between the individual light guides so large that there is just just no overlap, all in geometric relation with the thickness of the scintillator material.

Te zien is dat. de eerste gammastraal 12' invalt in de 20 invangkegels 4-1 en 4-3. Dat betekent dat optische straling die wordt opgewekt bij het door het scintillatiemateriaal 2 gaan van de straal.You can see that. the first gamma ray 12 'falls in the 20 capture cones 4-1 and 4-3. That means that optical radiation that is generated as the beam passes through the scintillation material 2.

12' gedeeltelijk in de derde lichtgeleider 4-3, en gedeeltelijk in de eerste lichtgeleider 4-1 terechtkomt, in dit geval statistisch gezien in beide voor een even groot gedeelte. Dat betekent weer dat de 25 hierbij behorende gammaflits een breedte van precies twee . lichtgeleiders heeft. Hieruit kan op zich weer worden afgeleid dat de flits moet hebben plaatsgevonden op het grensvlak van de twee lichtgeleiders 4-1 en 4-3. Opgemerkt wordt hier dat de betreffende gammaflits natuurlijk in alle richtingen zal uitstralen, doch alleen 30 straling die in een invangkegel valt zal kunnen worden opgenomen en getransporteerd in een lichtgeleider. De andere straling zal verloren gaan.12 'partly ends up in the third light guide 4-3, and partly in the first light guide 4-1, in this case statistically seen in both for an equally large part. That in turn means that the 25 gamma flashes associated therewith have a width of exactly two. has light guides. From this it can in itself be deduced that the flash must have taken place at the interface of the two light guides 4-1 and 4-3. It is noted here that the relevant gamma flash will naturally emit in all directions, but only radiation that falls into a capture cone can be picked up and transported in a light guide. The other radiation will be lost.

Tevens is te zien dat de tweede gammastraal 12" voornamelijk invalt in de . invangkegel 14-1 van lichtgeleider 4-1. Slechts een.It can also be seen that the second gamma ray 12 "mainly enters the capture cone 14-1 of light guide 4-1. Only one.

35 klein gedeelte van . de daardoor opgewekte optische ' straling valt erbuiten, in invangkegels 14-2 en 14-3. Zodoende zal de detector.35 small part of. the optical radiation generated thereby falls outside, in capture cones 14-2 and 14-3. Thus the detector will.

(hier niet weergegeven) deze gammaflits duidelijk kunnen plaatsen bij 1029558 - 14 - lichtgeleider 14-1, eventueel op basis van een weging van de sterkte van de signalen van lichtgeleiders 14-1, 14-2 en 14-3.(not shown here) being able to place these gamma flashes clearly at 1029558 - 14 - light guide 14-1, possibly on the basis of a weighting of the signals from light guides 14-1, 14-2 and 14-3.

Fig. 3 toont een schematische tweede uitvoeringsvorm van een scintillatiecamera volgens de uitvinding, in gebruik. Hierin, zoals 5 in de andere figuren van de tekeningen, zijn soortgelijke elementen aangeduid met overeenkomstige verwijzingscijfers.FIG. 3 shows a schematic second embodiment of a scintillation camera according to the invention in use. Herein, as in the other figures of the drawings, similar elements are indicated with corresponding reference numerals.

De hier getoonde camera wordt wel pinhole-camera genoemd. Hij omvat wederom een scintillatiekristal 2 en een bundel lichtgeleiders 4 op een detector 6. Een antireflectielaag is aangeduid met 24.The camera shown here is sometimes referred to as a pinhole camera. It again comprises a scintillation crystal 2 and a bundle of light guides 4 on a detector 6. An anti-reflection layer is indicated by 24.

10 Gammastraling is nu afkomstig van . het voorwerp 10, bv. door.10 Gamma radiation now comes from. the object 10, e.g. by.

toepassing van radioisotopen, en gaat door een opening (pinhole) 22 in een wand 20. Aangezien de wand 20 in hoofdzaak ondoorzichtig is voor de gammastraling, bijvoorbeeld doordat deze van lood is, wordt een bundel 8 verschaft als een kegel die uitwaaiert vanuit opening 15 22.application of radioisotopes, and passes through an opening (pinhole) 22 in a wall 20. Since the wall 20 is substantially opaque to the gamma radiation, for example because it is lead, a bundle 8 is provided as a cone that blows out from opening 15 22.

De bundel 8 treft eerst op antireflectiélaag 24. Aangezien deze in hoofdzaak doorzichtig is voor gammastraling zal deze ongehinderd doorgaan en terechtkomen in scintillatiekristal 2. Aldaar wordt door scintillatie optische straling opgewekt, die zich voor een deel een 20 weg zoekt naar de lichtgeleiders 4. Merk op dat de bundel lichtgeleiders hier naar éen punt wijst, in hoofdzaak de opening 22.The beam 8 first hits antireflection layer 24. Since it is substantially transparent to gamma radiation, it will continue unimpeded and end up in scintillation crystal 2. There, optical radiation is generated there by scintillation, which partially finds its way to the light guides 4. Mark that the bundle of light guides here points to a point, essentially the aperture 22.

Hierdoor zal elke gammastraal vanuit de opening 22 in een zo gering mogelijk aantal invangkegels (niet apart aangeduid, maar vgl. Fig. 2) terechtkomen. Hierdoor zal hét oplossende vermogen van de camera 25 gunstig worden beïnvloed. Ter vergelijking: indien een gammastraal schuin invalt ten opzichte van de as van de lichtgeleiders, dan zal die straal meerdere naast elkaar gelegen invangkegels snijden, zodat scintillatiestraling in meerdere naast elkaar gelegen lichtgeleiders 4 zal terechtkomen. Hoewel deze invloed enigszins kan worden 30 getemperd door weging toe te passen, zal de uitrichting van de lichtgeleiders volgens Figuur 3 in dit geval een optimaal resultaat verschaffen. Bovendien zou het gebruik van niet^uitgerichte lichtgeleiders van scintillatiemateriaal ervoor zorgen dat zelfs de i | gammastraal in meerdere lichtgeleiders terecht zou komen, om aldaar 35 optische straling op te wekken, hetgeen het oplossende vermogen duidelijk zal verslechteren. Uitrichting van de lichtgeleiders is derhalve van nog groter belang indien ook deze zijn vervaardigd van een scintillatiemateriaal.As a result, each gamma ray from the opening 22 will end up in the lowest possible number of capture cones (not indicated separately, but cf. Fig. 2). As a result, the resolution of the camera 25 will be favorably influenced. For comparison: if a gamma ray is incident obliquely with respect to the axis of the light guides, then that beam will intersect several adjacent cone, so that scintillation radiation will end up in several adjacent light guides 4. Although this influence can be somewhat mitigated by applying weighting, the alignment of the light guides according to Figure 3 will provide an optimum result in this case. Moreover, the use of non-aligned light guides of scintillation material would ensure that even the i | gamma ray would end up in multiple light guides to generate optical radiation there, which would clearly deteriorate the resolving power. Alignment of the light guides is therefore of even greater importance if they too are made of a scintillation material.

1| fi ; \ , - 15 -1 | fi; \ 15

Hier wordt opgemerkt dat hierbij ervan uit is gegaan dat de brekingsindex voor de optische straling van het scintillatiekristal 2 en van het materiaal van de lichtgeleiders 4 in hoofdzaak gelijk is. Indien de brekingsindices verschillen, dient rekening te worden 5 gehouden met breking van de optische straling aan het grensvlak tussen beide materialen. Bovendien dient rekening te worden gehouden met de richting van het eindvlak van de lichtgeleider en de stand daarvan ten opzichte van de as van. de lichtgeleider. Indien elk eindvlak loodrecht op de as van de lichtgeleider en op de . 10 gammastralen staat, m.a.w. gericht is naar de opening 22, dan hoeft er met breking geen rekening te worden gehouden vanwege de loodrechte inval van de optische straling. Indien het eindvlak niet loodrecht op ! de as staat of niet loodrecht op de gammastralen, dan dient een eenvoudige optische berekening te worden toegepast om de juiste 15 invangkegel en dus de. daarbijbehorende uitrichting van de lichtgeleiders te verkrijgen.It is noted here that it is assumed that the refractive index for the optical radiation of the scintillation crystal 2 and of the material of the light guides 4 is substantially the same. If the refractive indices differ, account must be taken of refraction of the optical radiation at the interface between the two materials. Moreover, the direction of the end face of the light guide and its position with respect to the axis of. the light guide. If each end face is perpendicular to the axis of the light guide and to the. 10 is gamma ray, i.e. is directed towards the aperture 22, refraction need not be taken into account because of the perpendicular incidence of the optical radiation. If the end face is not perpendicular to! the axis is or is not perpendicular to the gamma rays, then a simple optical calculation must be applied to the correct capture cone and thus the. corresponding alignment of the light guides.

De getoonde camera is van het emissieve type, waarbij er van het te onderzoeken voorwerp via een pinhole (of collimator) een beeld wordt ontworpen op de detector. Meestal is het te onderzoeken 20 voorwerp zelf de bron van hoogenergetische straling, bijvoorbeeld via toediening van radionucleïden die in het voorwerp verdeeld worden. Het voorwerp zal dan vanuit elk deel in alle richtingen uitstralen. Telkens zal een deel van de straling de pinhole kunnen passeren en zodoende het beeld werpen. Dit is een alternatief voor de 25 transmissiescintillatiecamera, zoals bijvoorbeeld getoond in Fig. 1 en 4, en waarvoor een afzonderlijke bron van hoogenergetische straling nodig is.The camera shown is of the emissive type, whereby an image of the object to be examined is designed on the detector via a pinhole (or collimator). Usually the object to be examined is itself the source of high-energy radiation, for example via administration of radionucleids that are distributed in the object. The object will then radiate from every part in all directions. Each time a part of the radiation will be able to pass the pinhole and thus throw the image. This is an alternative to the transmission scintillation camera, as shown, for example, in FIG. 1 and 4, and for which a separate source of high-energy radiation is required.

Merk op dat door de aard van de lichtgeleiders en het lichttransport door totale inwendige reflectie de uitrichting ver van 30 het grensvlak met het scintillatiemateriaal irrelevant is. Bovendien is het binnen zekere grenzen ook mogelijk om een correcte uitrichting van de invangkegels te verkrijgen met in hoofdzaak evenwijdige lichtgeleiders, door telkens de stand van het eindvlak van de lichtgeleider gunstig te kiezen. Hierbij wordt gebruik maakt van de 35 breking aan dat eindvlak. Een voorwaarde bij deze laatste situatie is uiteraard dat er een verschil in brekingsindex is tussen het materiaal van het scintillatiekristal 2 en de lichtgeleiders 4.Note that due to the nature of the light guides and the light transport through total internal reflection, the alignment far from the interface with the scintillation material is irrelevant. Moreover, within certain limits, it is also possible to obtain a correct alignment of the trapping cones with substantially parallel light guides, by favorably choosing the position of the end face of the light guide in each case. Hereby use is made of the refraction at that end face. A condition for this latter situation is of course that there is a difference in refractive index between the material of the scintillation crystal 2 and the light guides 4.

1029558 - 16 -1029558 - 16 -

De antireflectielaag 24, die ook wel absorptielaag genoemd zou kunnen worden, dient om erop vallende optische straling in het scintillatiekristal 2 te absorberen of anderszins te beletten terug te keren in de richting van de lichtgeleiders 4. Daardoor zal het 5 achtergrondsignaal dat wordt gedetecteerd afnemen, en zal de signaal-ruisverhouding worden verbeterd. Hiervoor kan in wezen elk materiaal worden gebruikt dat de opgewekte optische straling absorbeert maar zelf doorzichtig is voor de hoogenergetische straling, zoals gepigmenteerde kunststoffen enzovoort. De aangeduide dikte van de 10 laag 24 is overigens overdreven. Overigens kan alternatief eenThe antireflection layer 24, which could also be referred to as the absorption layer, serves to absorb optical radiation falling on it in the scintillation crystal 2 or otherwise prevent it from returning in the direction of the light guides 4. As a result, the background signal which is detected will decrease, and the signal-to-noise ratio will be improved. For this, essentially any material can be used that absorbs the generated optical radiation but is itself transparent to the high-energy radiation, such as pigmented plastics and so on. The indicated thickness of the layer 24 is incidentally exaggerated. By the way, alternative one

. TM. TM

optisch retroreflecterende laag, zoals Scotchlite , worden toegepast in de plaats van laag 24. In een gunstig geval verbetert de intensiteit op de detector met een factor 2.optical retroreflective layer, such as Scotchlite, are used instead of layer 24. In a favorable case, the intensity on the detector improves by a factor of 2.

Figuur 4 toont een derde uitvoeringsvorm van een ι 15 scintillatiecamera volgens de uitvinding, in gebruik. De lichtgeleiders 4 zijn hierbij straalsgewijs naar de bron 22 van hoogenergetische straling 8 gericht, waarbij zich op de eindvlakken j een homogene laag scintillatiemateriaal 2 bevindt. Deze kan zijn jFigure 4 shows a third embodiment of a scintillation camera according to the invention in use. The light guides 4 are herein directed towards the source 22 of high-energy radiation 8, with a homogeneous layer of scintillation material 2 on the end faces j. This can be j

afgezet door groeien, of los zijn aangebracht na in de juiste vorm 20 brengen, bv. door slijpen of dergelijke. Het scintillatiemateriaal kan daarbij desgewenst bv. verbonden zijn met de lichtgeleiders 4 met behulp van een optisch verbindingsmiddel, zoals kit met een geschikte Jdeposited by growing, or loosely applied after shaping, e.g. by grinding or the like. The scintillation material can, if desired, be connected, for example, to the light guides 4 with the aid of an optical connecting means, such as a kit with a suitable J

brekingsindex. De bron 22 kan bijvoorbeeld een röntgenbuis zijn.refractive index. The source 22 can be, for example, an X-ray tube.

Opgemerkt wordt dat de straalsgewijs uitwaaierende bundel 25 lichtgeleiders 4 op enige afstand van het scintillatiemateriaal niet meer aldus hoeft te zijn uitgericht. Op bv. een afstand van enkele doorsneden van de lichtgeleiders kan de bundel ook evenwijdig worden voortgezet, om te grote afmetingen van de bundel te vermijden.It is noted that the beam 25 of light guides 4 flaring out in a radial direction no longer needs to be aligned in this way at some distance from the scintillation material. At, for example, a distance of a few cross-sections of the light guides, the bundle can also be continued in parallel, in order to avoid excessive dimensions of the bundle.

Boevndien wordt opgemerkt dat de in Figuur 3 en 4 getoonde 30 uitrichtingen zogenaamde convergèrénde uitrichten betreffen. Hierbij ligt het punt waar de richtingen van de hoogenergetische stralen bijeenkomen vóór de camera. Deze vormen een vergroot beeld van het voorwerp 10. Een andere convergerende mogelijkheid bij Figuur 4 is bijvoorbeeld een voorwerp 10 dat zelf bron is, en waarbij een 35 convergerende collimator dicht bij of óp scintillatiemateriaal 2 is geplaatst, waarbij de kanalen daardoorheen een uitrichting hebben die overeenkomt met die van de lichtgeleiders 14. Beide delen, collimator 1029558 - 17 - en lichtgeleiders, zijn dan gericht op de virtuele bron van hoogenergetische straling.Moreover, it is noted that the alignments shown in Figures 3 and 4 concern so-called converging alignments. The point where the directions of the high-energy rays meet is in front of the camera. These form an enlarged image of the object 10. Another converging possibility in Figure 4 is, for example, an object 10 which is itself a source, and wherein a converging collimator is placed close to or on scintillation material 2, the channels therethrough having an orientation which corresponds to that of the light guides 14. Both parts, collimator 1029558 - 17 - and light guides, are then directed to the virtual source of high-energy radiation.

Er zijn ook bijvoorbeeld divergerende collimatoren, die een verkleind beeld vormen. Bij deze collimatoren ligt het punt van 5 samenkomst van de richtingen waarlangs de hoogenergetische stralen zich voortplanten aan de achterkant van de camera. Ook hier volgen de lichtgeleiders de uitrichting van de kanalen door de collimator, en zou de bundel 14 juist divergeren. In het algemeen geldt dat de lichtgeleiders 14 wat betreft hun uitrcihting de uitrichting van de 10 kanalen van de collimator hebben.There are also, for example, diverging collimators that form a reduced image. With these collimators the point of meeting of the directions along which the high-energy rays propagate lies at the rear of the camera. Here too, the light guides follow the alignment of the channels through the collimator, and the beam 14 would diverge. In general it holds that the optical conductors 14 have the alignment of the 10 channels of the collimator with regard to their alignment.

Fig. 5 toont een vierde uitvoeringsvorm van een scintillatiecamera volgens de uitvinding, in gebruik. Dit betreft een opstelling met twee deelcamera's, elk emissie-scintillatiecamera's. De camera als geheel omvat twee scintillatiekristallen 2' en 2", 15 alsmede twee bijbehorende bundels lichtgeleiders 4' en 4" en twee detectoren 6' en 6", welke laatste zijn verbonden met een verwerkingseenheid 24. Met 26' en 26" zijn twee bundelvormers aangeduid, met elk een opening (pinhole) 28' respectievelijk 28".FIG. 5 shows a fourth embodiment of a scintillation camera according to the invention in use. This is a set-up with two sub-cameras, each with emission scintillation cameras. The camera as a whole comprises two scintillation crystals 2 'and 2 ", as well as two associated bundles of light guides 4' and 4" and two detectors 6 'and 6 ", the latter being connected to a processing unit 24. With 26' and 26" there are two bundle formers, each having an opening (pinhole) 28 'and 28 ", respectively.

Met 10' is een proefdier aangeduid, van waaruit een bundel 20 gammastraling 30 uitgaat.A test animal is indicated by 10 ', from which a beam 20 of gamma radiation 30 emanates.

Het getoonde systeem omvat in feite twee camera's volgens de uitvinding. Hiermee kunnen van het proefdier tegelijkertijd twee aanzichten worden gedetecteerd. Hierbij is ervan uitgegaan dat de bron van de hoogenergetische straling in dit geval een radioisotoop 25 is die in het proefdier is verdeeld. De pinholecamera kan via de pinhole een beeld van de verdeling werpen op de detector, uiteraard via het scintillatiemateriaal en de lichtgeleiders.The system shown actually comprises two cameras according to the invention. With this, two views of the test animal can be detected simultaneously. It is assumed here that the source of the high-energy radiation in this case is a radioisotope that is distributed in the test animal. The pinhole camera can throw an image of the distribution on the detector via the pinhole, of course via the scintillation material and the light guides.

Uiteraard zal de positie van het proefdier 10' ten opzichte van de camera kunnen worden aangepast, bijvoorbeeld gedraaid om meer 30 aanzichten te verkrijgen. Het aantal camera's is uiteraard niet beperkt tot twee, maar kan in feite elk gewenst aantal bedragen, zoals drie, vier, of zelfs enkele tientallen. Bovendien zou de ruimte tussen de camera's als een afgesloten ruimte kunnen worden uitgevoerd (hier niet weergegeven) om de positie van het dier 10' beter te 35 bepalen.Of course, the position of the test animal 10 'relative to the camera can be adjusted, for example rotated, to obtain more views. The number of cameras is of course not limited to two, but can in fact be any desired number, such as three, four, or even a few tens. Moreover, the space between the cameras could be designed as a closed space (not shown here) to better determine the position of the animal 10 '.

De hier getoonde bundelvormers 26' en 26" met hun pinhole 28' en 28" maken dat de (twee) getoonde camera's pinhole-camera's zijn. Dit is wederom een typisch voorbeeld van een emissie- .102355 8 - 18 - scintillatiecamera. Hierbij wordt een afbeelding gemaakt van een bron, waarbij het afbeelden hier plaatsvindt door toepassen van een pinhole. De pinhole is als het ware de optiek van de camera. De pinholes worden virtuele bronnen, die straling lijken uit te zenden, 5 die echter nu wel plaatsinformatie van de oorspronkelijke uitgebreide bron bevat.The beamformers 26 'and 26 "shown here with their pinhole 28' and 28" cause the (two) cameras shown to be pinhole cameras. This is again a typical example of an emission scintillation camera .102355 8 - 18. Hereby an image is made of a source, the imaging here taking place by applying a pinhole. The pinhole is, as it were, the optics of the camera. The pinholes become virtual sources, which appear to emit radiation, which, however, now contains location information from the original expanded source.

De lichtgeleiders en hun eindvlakken in de bundels 4' en 4" zijn zodanig gericht dat in de scintillatiekristallen. 2' en 2” de ! invangkegels van de lichtgeleiders gericht zijn op de respectieve 10 pinholes 28' en 28". Ingeval het materiaal van de lichtgeleiders en het scintillatiemateriaal een overeenkomstige brekingsindex hebben, is het voldoende dat de uiteinden van de lichtgeleiders op de pinholes zijn gericht.The light guides and their end faces in the beams 4 'and 4 "are oriented such that in the scintillation crystals. 2' and 2" the capture cones of the light guides are directed to the respective pinholes 28 'and 28 ". In case the material of the light guides and the scintillation material have a corresponding refractive index, it is sufficient that the ends of the light guides are directed at the pinholes.

Alternatief of aanvullend kunnen de (deel)camera's ook een 15 collimator omvatten, die dan een reeks openingen in een ondoorlatende wand bezit. De (invangkegels van de) lichtgeleiders kunnen dan elk zijn gericht op een van de openingen van de collimator.Alternatively or additionally, the (sub) cameras may also comprise a collimator, which then has a series of openings in an impermeable wall. The (capture cones of the) light guides can then each be directed to one of the openings of the collimator.

De schematisch getoonde verwerkingseenheid 24 kan bijvoorbeeld een computer met beeldbewerkingsprogrammatuur omvatten, alsmede 20 bijvoorbeeld een beeldscherm voor visuele beoordeling van de ! gedetecteerde beelden, een gegevensopslaginrichting enzovoort.The processing unit 24, which is shown diagrammatically, may comprise, for example, a computer with image processing software, as well as, for example, a screen for visual evaluation of the processing unit. detected images, a data storage device and so on.

De hier getoonde voorbeelduitvoeringsvormen dienen slechts als niet-beperkende toelichting bij de uitvinding, waarbij de beschermingsomvang wordt bepaald door de bijgevoegde conclusies.The exemplary embodiments shown here only serve as a non-limiting explanation of the invention, the scope of protection being determined by the appended claims.

25 J02355825023558

Claims

A scintillation camera, comprising - a scintillation material, which is capable of converting incident high-energy radiation, with a wavelength of x-ray radiation or shorter, into optical radiation, - at least a location-sensitive detector which is capable of transmitting the optical radiation. detecting, and - at least one bundle of light guides in front of the detector, characterized in that the bundle of light guides is located between the detector and the scintillation material.

2. Scintillation camera. according to claim 1, characterized in that the light guides are made of a substantially non-scintillating optical material.

3. Scintillation camera as claimed in any of the foregoing claims, wherein at least a part of the light guides are provided in the form of optical fibers.

Scintillation camera according to one of the preceding claims. wherein the light guides have a numerical aperture of at most 0.5, preferably of at most 0.3, and more preferably of at most 0.2. i

5. Scintillation camera as claimed in any of the foregoing claims, wherein the scintillation material is provided on the side remote from the detector with an anti-reflection layer which is substantially transparent to the high-energy radiation, but which prevents the optical radiation from reflecting back into the scintillation material.

6. Scintillation camera as claimed in any of the foregoing claims, wherein the scintillation material is provided with a retro-reflective material on the side remote from the detector.

Scintillation camera according to one of the preceding claims, further comprising a space for setting up an object to be examined, wherein the scintillation material and the light guides are located between the space and the detector.

8. Scintillation camera according to any one of the preceding claims, further comprising a source of high-energy radiation.

A scintillation camera according to any one of the preceding claims, wherein the high-energy radiation is substantially parallel.

A scintillation camera according to any one of the preceding claims, wherein the high-energy radiation is substantially parallel, wherein at least a part of, and preferably each of, the light guides are arranged substantially parallel.

Scintillation camera according to any one of the preceding claims, comprising a wall of a material that blocks the high-energy radiation, with at least one opening in that wall, which opening defines a series of transmission directions along which high-energy radiation can propagate.

12. Scintillation camera according to claim 12, wherein the wall comprises a collimator with a plurality of apertures, the apertures being channels with a length at least five times as large as a cross-section thereof, each channel defining a transmission direction along which high-energy radiation can propagate and wherein at least two pass directions enclose an angle of unequal zero with each other.

13. Scintillation camera according to claim 11 or 12, wherein at least a part of the light guides with their end remote from the detector make an acute angle with respect to each other.

14. Scintillation camera as claimed in any of the claims 11-13, wherein each of the light guides has a capture cone of directions in the scintillation material from which optical radiation incident in that light guide is further guided by total internal reflection, 1029558 - 21 - j wherein at least two light guides, and preferably all light guides, are each arranged so that a center line of their respective capture cone forms a smaller angle with the transmission direction closest to that center line. 5, a corresponding angle between said transmission direction and the respective center line of an end face of said light guide remote from the detector in the case of an arrangement that the capture cones of all light guides would run parallel to each other. 10

15. Scintillation camera as claimed in any of the claims 11-14, wherein for at least two light guides, preferably all light guides in a dimension of the bundle of light guides, and most preferably in all dimensions of the bundle of light guides, it holds that the center line of their respective capture cone is substantially parallel to the transmission direction that is closest to that axis at the location of an end face of said light guide remote from the detector.

A scintillation camera according to any of claims 11-15, wherein the pass directions meet at a point, and wherein the center lines; of at least two of the light guides, preferably all light guides in one dimension of the bundle of light guides, and most preferably in all dimensions of the bundle of light guides, 2. also meet at that point.

A scintillation camera according to any one of claims 11-16, comprising a plurality of detectors and a plurality of beams of light guides associated with one of the plurality of detectors. 11029558 ~ - —--