NL1029558C1 - Stralingsdetectieinrichting. - Google Patents

Stralingsdetectieinrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL1029558C1
NL1029558C1 NL1029558A NL1029558A NL1029558C1 NL 1029558 C1 NL1029558 C1 NL 1029558C1 NL 1029558 A NL1029558 A NL 1029558A NL 1029558 A NL1029558 A NL 1029558A NL 1029558 C1 NL1029558 C1 NL 1029558C1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
light guides
scintillation
detector
radiation
scintillation camera
Prior art date
Application number
NL1029558A
Other languages
English (en)
Inventor
Frederik Johannes Beekman
Original Assignee
Milabs B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Milabs B V filed Critical Milabs B V
Priority to NL1029558A priority Critical patent/NL1029558C1/nl
Priority to EP06769401.8A priority patent/EP1915640B1/en
Priority to US11/988,947 priority patent/US7964850B2/en
Priority to PCT/NL2006/000378 priority patent/WO2007011214A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1029558C1 publication Critical patent/NL1029558C1/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/20Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/30Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from X-rays

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

P27843NL00/PJE
Korte aanduiding: Stralingsdetectieinrichting
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.
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.
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.
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.
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.
Lenzen, optische collimatoren, inwendig verspiegelde buizen en dergelijke worden hiermee niet bedoeld.
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.
Straling met een golflengte kleiner dan 1 nm wordt in deze context 20 hoogenergetische straling genoemd. Bij voorkeur omvat de straling röntgenstraling of gammastraling.
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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 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.
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 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 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.
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.
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.
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 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.
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.
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.
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.
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.
.1029558
- 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
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. 3 een schematische tweede uitvoeringsvorm van een scintillatiecamera volgens de uitvinding, in gebruik;
Fig. 4 een derde uitvoeringsvorm van een scintillatiecamera 25 volgens de uitvinding, in gebruik; en
Fig. 5 een vierde uitvoeringsvorm van een scintillatiecamera volgens de uitvinding, in gebruik.
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.
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.
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.
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.
De uitrichting van de lichtgeleiders 4 is getekend als zijnde evenwijdig aan de stralenbundel 8, doch ook dat is niet noodzakelijk.
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.
Figuur 2 toont een detail van de camera van Fig. 1, met een stralengang daarin.
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".
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.
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.
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.
Tevens is te zien dat de tweede gammastraal 12" voornamelijk invalt in de . invangkegel 14-1 van lichtgeleider 4-1. Slechts een.
35 klein gedeelte van . de daardoor opgewekte optische ' straling valt erbuiten, in invangkegels 14-2 en 14-3. Zodoende zal de detector.
(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.
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.
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.
10 Gammastraling is nu afkomstig van . het voorwerp 10, bv. door.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 een
. 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.
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 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 J
brekingsindex. De bron 22 kan bijvoorbeeld een röntgenbuis zijn.
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.
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.
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.
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".
Met 10' is een proefdier aangeduid, van waaruit een bundel 20 gammastraling 30 uitgaat.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
De hier getoonde voorbeelduitvoeringsvormen dienen slechts als niet-beperkende toelichting bij de uitvinding, waarbij de beschermingsomvang wordt bepaald door de bijgevoegde conclusies.
25 J023558

Claims (17)

1. Scintillatiecamera, omvattende - een scintillatiemateriaal, dat in staat is om daarop invallende 5 hoogenergetische straling, met een 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 10 detector, met het kenmerk, dat de bundel lichtgeleiders zich bevindt tussen de detector en het scintillatiemateriaal.
2. Scintillatiecamera. volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 15 lichtgeleiders zijn vervaardigd van een in hoofdzaak niet- scintillerend optisch materiaal.
3. Scintillatiecamera volgens een der voorgaande conclusies, waarbij tenminste een deel van de lichtgeleiders zijn verschaft in de vorm 20 van optische vezels.
4. Scintillatiecamera volgens een der voorgaande conclusies,. waarbij de lichtgeleiders een numerieke apertuur van ten hoogste 0,5, bij voorkeur van ten hoogste 0,3, en met meer voorkeur van ten hoogste 25 0,2 hebben. i
5. Scintillatiecamera volgens een der voorgaande conclusies, waarbij i het scintillatiemateriaal aan de van de detector afgekeerde zijde is voorzien van een antireflectielaag, die in hoofdzaak doorzichtig is 30 voor de hoogenergetische straling, maar die de optische straling belet terug te kaatsen in het scintillatiemateriaal.
6. Scintillatiecamera volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het scintillatiemateriaal aan de van de detector afgekeerde zijde is 35 voorzien van een retroreflecterend materiaal.
7. Scintillatiecamera volgens een der voorgaande conclusies, voorts omvattende een ruimte voor het opstellen van een te onderzoeken .1029558 - 20 - voorwerp, waarbij het scintillatiemateriaal en de lichtgeleiders zich bevinden tussen de ruimte en de detector.
8. Scintillatiecamera volgens een der voorgaande conclusies, voorts 5 omvattende een bron van hoogenergetische straling.
9. Scintillatiecamera volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de hoogenergetische straling in hoofdzaak evenwijdig is.
10. Scintillatiecamera volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de hoogenergetische straling in hoofdzaak evenwijdig is, waarbij tenminste een deel van, en bij voorkeur elk van de lichtgeleiders in hoofdzaak evenwijdig zijn opgesteld.
11. Scintillatiecamera volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een wand van een de hoogenergetische straling tegenhoudend materiaal, met ten minste een opening in die wand, welke opening een reeks doorlaatrichtingen definieert waarlangs hoogenergetische straling zich kan voortplanten.
12. Scintillatiecamera volgens conclusie 12, waarbij de wand een collimator met meerdere openingen omvat, waarbij de openirigen kanalen zijn met een lengte die ten minste vijfmaal zo groot is als een doorsnede ervan, waarbij elk kanaal een doorlaatrichting definieert 25 waarlangs hoogenergetische straling zich kan voortplanten, en waarbij ten minste twee doorlaatrichtingen onderling een hoek ongelijk nul insluiten.
13. Scintillatiecamera volgens conclusie 11 of 12, waarbij tenminste 30 een deel van de lichtgeleiders met hun van de detector afgekeerde uiteinde onderling een scherpe hoek maken.
14. Scintillatiecamera volgens een der conclusies 11-13, waarbij elk van de lichtgeleiders een invangkegel heeft van richtingen in het 35 scintillatiemateriaal van waaruit in die lichtgeleider invallende optische straling door totale inwendige reflectie verder wordt geleid, 1029558 - 21 - j waarbij voor ten minste twee lichtgeleiders, en bij voorkeur alle lichtgeleiders, geldt dat zij elk zodanig zijn opgesteld dat een hartlijn van hun respectieve invangkegel een kleinere hoek maakt met de doorlaatrichting die het dichtste bij die hartlijn loopt ter ! 5 plekke van een van de detector 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. 10
15. Scintillatiecamera volgens een der conclusies 11-14, waarbij 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 15 hartlijn 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.
16. Scintillatiecamera volgens een van de conclusie 11-15, waarbij de doorlaatrichtingen samenkomen in een punt, en waarbij de hartlijnen; van ten minste twee van de lichtgeleiders, bij voorkeur alle lichtgeleiders in een dimensie van de bundel lichtgeleiders, en met de meeste voorkeur in alle dimensies van de bundel lichtgeleiders, 2. eveneens in dat punt samenkomen.
17. Scintillatiecamera volgens een der conclusies 11-16, omvattende meerdere detectoren en meerdere telkens bij een van de meerdere detectoren horende bundels lichtgeleiders. 11029558 ~ — —--
NL1029558A 2005-07-19 2005-07-19 Stralingsdetectieinrichting. NL1029558C1 (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1029558A NL1029558C1 (nl) 2005-07-19 2005-07-19 Stralingsdetectieinrichting.
EP06769401.8A EP1915640B1 (en) 2005-07-19 2006-07-19 Radiation detection apparatus
US11/988,947 US7964850B2 (en) 2005-07-19 2006-07-19 Radiation detection apparatus
PCT/NL2006/000378 WO2007011214A1 (en) 2005-07-19 2006-07-19 Radiation detection apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1029558 2005-07-19
NL1029558A NL1029558C1 (nl) 2005-07-19 2005-07-19 Stralingsdetectieinrichting.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1029558C1 true NL1029558C1 (nl) 2007-01-22

Family

ID=37890692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1029558A NL1029558C1 (nl) 2005-07-19 2005-07-19 Stralingsdetectieinrichting.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1029558C1 (nl)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1915640B1 (en) Radiation detection apparatus
JP5925452B2 (ja) ポジトロン放射断層撮影(pet)検出器モジュール、ポジトロン放射断層撮影(pet)スキャナシステム、光ファイバプレート及び核医学画像撮影検出器モジュール
US9442198B2 (en) Optical-interface patterning for radiation detector crystals
US5391878A (en) Multiplexed fiber readout of scintillator arrays
US9535169B2 (en) Radiation detector
JPH0627847B2 (ja) 放射線検出器
JP5011590B2 (ja) 放射線位置検出器
EP0610422B1 (en) Position sensitive gamma ray detector
WO2018223918A1 (zh) 检测器和具有该检测器的发射成像设备
WO2018223917A1 (zh) 检测器和具有该检测器的发射成像设备
KR101111011B1 (ko) 감마선 영상측정을 위한 다층 평판형 검출기 및 3차원 위치검출방법
JP2013246156A (ja) 3次元放射線位置検出器
JP6448396B2 (ja) 放射線検出器
JP2016080442A (ja) 光子計数型検出器
CN105229491A (zh) 检测电离粒子的轨迹的检测器
JP2016142561A (ja) 放射線検出器
CN109782327A (zh) 一种康普顿散射-编码孔径复合成像架构及复合成像方法
CN109490937B (zh) 放射线位置检测方法、放射线位置检测器及pet装置
NL1029558C1 (nl) Stralingsdetectieinrichting.
JP2003240857A (ja) 放射線検出器
JP2009031132A (ja) 放射線検出器
Shao et al. A study of depth of interaction measurement using bent optical fibers [in PET scanner]
CN102451017B (zh) Pet检测器模块、pet扫描仪系统、核医学图像摄影检测器模块
CN219126405U (zh) 晶体阵列探测器和发射成像设备
JP2010049187A (ja) 集光ファイバ、光検出システム、光結合構造、及び放射線検出ユニット

Legal Events

Date Code Title Description
V4 Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent

Effective date: 20110719