NL1031800C2 - Detectieinrichting. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Detectieinrichting

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een stralingsdetectiesysteem, omvattende een voor straling gevoelige detectorplaat, en een afbeeldingsinrichting die is ingericht voor vormen van een afbeelding van een te onderzoeken object op de 5 detectorplaat en die omvat een eerste spleetplaat met ten minste een eerste spleet, en een tussen de eerste spleetplaat en de detectorplaat geplaatste tweede spleetplaat met ten minste een tweede spleet die een hoek ongelijk nul maakt met de eerste spleet, waarbij de eerste en tweede spleten tezamen ten minste een pinhole-10 doorlaat definiëren.

Dergelijke stralingsdetectieinrichtingen worden vaak gebruikt voor onderzoeken van met radioactieve preparaten behandelde objecten, zoals proefdieren waaronder ook mensen. Daarbij wordt een radioactief stralende stof (isotoop) ingebracht in een proefdier, en wordt het 15 proefdier in of voor een stralingsdetectieinrichting als de onderhavige geplaatst. De radioactieve straling, vaak gammastraling, wordt dan gebruikt om de verdeling van de radioactieve stof in het proefdier vast te stellen, waaruit gewenste informatie kan worden verkregen.

20 Uit het artikel 'An analytical algorithm for skew-slit imaging geometry with nonuniform attenuation correction1 (Med. Phys. 33 (4), april 2006) is een systeem bekend waarin van een radioactief gemaakt voorwerp een beeld wordt geworpen via twee platen. Een eerste, dicht bij het voorwerp geplaatste plaat heeft een eerste spleet, en een 25 daarachter geplaatste plaat heeft drie spleten loodrecht op de eerste spleet. Netto beelden deze spleten het voorwerp driemaal af op een achter de tweede plaat geplaatste detector.

Een nadeel van het bekende systeem is dat het slechts een beperkte doelmatigheid heeft om voorwerpen, of delen daarvan, met 30 verschillende afmetingen af te beelden. Vooral bij radioactieve detectie is het van belang om een zo doelmatig mogelijk detectiesysteem te hebben, aangezien een zo gering mogelijke stralingsbelasting van het te onderzoeken object gewenst is.

Een doel van de onderhavige uitvinding is een doelmatiger 35 detectiesysteem te verschaffen.

1031800 - 2 -

Een ander doel van de uitvinding is om een flexibeler detectiesysteem te verschaffen.

Ten minste een van bovengenoemde doelen wordt bereikt met het detectiesysteem volgens conclusie 1. Die verschaft een 5. stralingsdetectiesysteem, omvattende een voor straling gevoelige detectorplaat, en een afbeeldingsinrichting die is ingericht voor vormen van een afbeelding van een te onderzoeken object op de detectorplaat en die omvat een eerste spleetplaat met ten minste een eerste spleet, en een tussen de eerste spleetplaat en de 10 detectorplaat geplaatste tweede spleetplaat met ten minste een tweede spleet die een hoek ongelijk nul maakt met de eerste spleet, waarbij de eerste en tweede spleten tezamen ten minste een pinhole-doorlaat definiëren, waarbij ten minste een van de ten minste ene eerste en tweede spleten veranderd kan worden in ten minste een van 15 een breedte ervan of een positie ervan ten opzichte van ten minste een van de andere van de ten minste ene eerste en tweede spleten en de detectorplaat.

Met de stralingsdetectieinrichting volgens de uitvinding wordt bereikt dat er veel meer verschillende instellingen van de inrichting 20 voor stralingsonderzoek mogelijk worden. Enkele van de, hieronder nader uitgewerkte, mogelijkheden zijn verschillende "zoom"-instellingen, zodat kleinere en grotere objecten, of kleinere en grotere delen van één object, met een en dezelfde inrichting kunnen worden onderzocht. Daarnaast kan ook eenvoudig de gevoeligheid van de 25 inrichting worden aangepast. Dit biedt grote voordelen indien een object maar een kleine stralingsbelasting mag ondervinden, of als het oplossende vermogen niet groot hoeft te zijn, maar snelheid van meten wel van belang is. Bij de onderhavige uitvinding wordt gebruik gemaakt van het inzicht dat de spleten en hun eigenschappen als 30 positie en breedte bepalend zijn voor de eigenschappen van de stralingsdetectieinrichting als geheel.

Hier wordt opgemerkt dat met spleet hier wordt bedoeld een spleet met een breedte van een normale pinhole-doorsnede, dus tussen 0,05 en 5 mm, en met een lengte-breedteverhouding van de spleet van 35 ten minste 3, maar vaak ten minste 10 tot wel 50.

In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat ten minste een van de spleetplaten ten minste twee spleetplaatdelen die ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn, zodat de breedte van ten minste een van de spleten in de spleetplaat instelbaar is. Dit verschaft een elegante 40 en doelmatige wijze om de gevoeligheid van de inrichting aan te - 3 - passen. Immers is de gevoeligheid bij benadering recht evenredig met de spleetbreedte. Ook al geldt dat het oplossende vermogen bij een grotere spleetbreedte afneemt, in sommige gevallen wegen de voordelen van een hogere gevoeligheid, zoals kortere meettijd en betere 5 ruisonderdukkingsmogelijkheden, daartegen op.

In een speciale uitvoeringsvorm omvat ten minste een van de eerste en tweede spleetplaten een spleetplaatverplaatsingsmiddel voor instellen van de positie van die spleetplaat ten opzichte van de andere spleetplaat en/of de detectorplaat en/of het te onderzoeken 10 object. Hierbij kan worden gedacht aan het veranderen van de afstand, hetgeen een soort "zoom"-effect teweegbrengt door een andere vergrotingsfactor. Ook kan de ene spleetplaat evenwijdig aan zichzelf worden verplaatst, zodat de ligging van de pinholes, d.w.z. de plaatsen van netto stralingsdoorlaat, wordt veranderd. Dit laatste 15 kan gunstig zijn om het object onder een andere hoek te onderzoeken of het beeldveld te veranderen, zoals te vergroten. In het algemeen geldt dat informatie uit meer hoeken ook een betere reconstructie van de isotoopverdeling oplevert, en daardoor een beter onderzoeksresultaat. De spleetplaatverplaatsingsmiddelen kunnen 20 overigens uit elk van de in de stand van de techniek bekende verplaatsingsmiddelen worden gekozen, zoals mechanische overbrengingen, (piëzo-)elektrische motoren, pneumatische of hydraulische actuatoren enzovoort. Daarnaast is het ook mogelijk om slechts passieve middelen te verschaffen, zoals een geleidingsstaaf 25 of dergelijke. Mocht een deel van de spleetplaatverplaatsingsmiddelen zich in een doorgelaten stralingsbundel bevinden, dan verdient het de voorkeur wanneer dat deel grotendeels voor straling doorlatend is.

In een voordelige uitvoeringsvorm omvat ten minste een van de spleetplaten meerdere spleten, en bij voorkeur omvatten beide 30 spleetplaten meerdere spleten. Bij meerdere spleten per spleetplaat ontstaan er ook meerdere pinholes, namelijk het product van het aantal spleten in de eerste en in de tweede spleetplaat. Dit kan een gunstige hoeveelheid hoekinformatie verschaffen met een eenvoudig te maken inrichting. Immers wordt bij een andere categorie 35 detectieinrichtingen, de "echte" pinhole-camera's, een aantal zeer kleine gaatjes of pinholes aangebracht in een dikke plaat stralingsabsorberend materiaal. Het moge duidelijk zijn dat dit technisch moeilijker te verwezenlijken en minder flexibel is dan vervaardigen van een reeks spleten van een min of meer willekeurige 40 lengte.

- 4 -

In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat ten minste een van de spleetplaten meerdere deelspleten met een lengte kleiner dan de lengte van de spleetplaat zoals gemeten in de richting van de deelspleet. Dit verschaft de mogelijkheid om bijvoorbeeld de breedte 5 van de spleet over de lengte van de totale spleet verschillend in te stellen.

In een verdere bijzondere uitvoeringsvorm zijn de deelspleten, zoals gezien langs de genoemde richting, versprongen aangebracht.

Door verspringend aangebrachte deelspleten is het ook weer mogelijk 10 om het aantal hoeken waaronder naar het object kan worden gekeken te vergroten, aangezien bij wijze van spreken elke pinhole onder een andere hoek ten opzichte van het transversale vlak naar het object kan kijken. Vanwege het verspringen is ook een gunstiger, doelmatiger verdeling van de afbeeldingen op de detectorplaat mogelijk, om 15 zodoende zo weinig mogelijk overlap te krijgen.

Een speciale uitvoeringsvorm omvat voorts een kaderinrichting, die ten minste een plaatdeel omvat en met daarin ten minste een zodanig gevormde kaderopening dat de straling in de richting van de detectorplaat alleen een voorafbepaald gedeelte van de detectorplaat 20 kan bereiken. Een kaderinrichting voorkomt overlap van verschillende, naburige beelden op de detectorplaat, waarbij informatie verloren zou gaan. Overlap kan zonder kaderinrichting optreden aangezien de pinholes, in dit geval dus de spleten, meestal in een zodanige hoek straling doorlaten dat de grenzen van de doorgelaten bundels elkaar 25 zullen snijden op zekere afstand van de spleten.

In een voordelige uitvoeringsvorm bevindt de kaderinrichting zich tussen de tweede spleetplaat en de detectorplaat. Hoewel het in beginsel mogelijk is om tussen object en de eerste of tweede kaderplaat te kaderen, is het voordelig om dat in genoemde voordelige 30 opstelling te doen, aangezien dan de spleten zich het dichtste bij het object bevinden, en er een maximale vergrotingsmaatstaf kan worden geboden.

Bij voorkeur omvat de kaderinrichting meerdere onderling evenwijdige eerste kaderstroken in een eerste richting en meerdere 35 onderling evenwijdige tweede kaderstroken, waarbij ten minste een van de eerste en tweede kaderstroken verplaatsbaar is ten opzichte van de andere van de eerste en tweede kaderstroken. Bij deze uitvoeringsvorm kan de kaderinrichting eenvoudig worden aangepast aan de op de detectorplaat gewenste afbeeldingen, zonder de kaderinrichting te 40 hoeven verwisselen.

- 5 -

Een bijzondere uitvoeringsvorm omvat voorts kaderstrookverplaatsingsmiddelen voor het verplaatsen van de ten minste ene verplaatsbare kaderstrook. Wederom k.unnen dergelijke kaderstrookverplaatsingsmiddelen in beginsel vrij worden gekozen uit 5 actieve (d.w.z. gemotoriseerde) en passieve middelen (d.w.z. middelen waarlangs de kaderstroken kunnen worden verplaatst). Op gunstige wijze kan aanpassen van de kaderinrichting daardoor worden geautomatiseerd.

In een speciale uitvoeringsvorm heeft ten minste een 10 kaderstrook een instelbare breedte. In gevallen waarin de positie van de afbeeldingen op de detectorplaat niet veranderen, althans de middens daarvan, maar de afmetingen wel, is het voordelig wanneer de kaderinrichting ook mee veranderen. Bijvoorbeeld zullen de randen om elke kaderopening bij kleinere afbeeldingen breder worden gemaakt om 15 straling optimaal af te schermen.

Met voordeel omvat ten minste een kaderstrook ten minste twee kaderstrookdelen die ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn. Met voordeel zijn de kaderstrookdelen verschuifbaar in een richting in hoofdzaak loodrecht op de af te schermen straling. Hierbij dienen de 20 kaderstrookdelen althans in een smalle stand van de kaderstrook elkaar tenminste enigszins te overlappen. Het is uiteraard van voordeel wanneer de niet-overlappende delen op zich reeds voldoende stralingafschermende eigenschappen hebben. Het is echter ook mogelijk om op een andere wijze een veranderlijke breedte aan de kaderstroken 25 te verschaffen, bijvoorbeeld door deze kantelbaar te maken. Immers zal bij een niet-ronde doorsnede de loodrechte projectie bij kantelen veranderen, en daarmee de breedte. Met name een ovale dwarsdoorsnede biedt hier voordelen vanwege de onder alle omstandigheden gunstige afkapping van de straling. Opgemerkt wordt hier voorts dat ook 30 kantelbare spleetplaatdelen een aldus instelbare breedte kunnen hebben. Door kantelen verandert echter ook de oriëntatie van de randen ten opzichte van de stralingsbundel. Om dat effect te corrigeren is het mogelijk om de kaderstrookdelen en/of spleetplaatdelen te voorzien van opstaande uitstulpingen, 35 bijvoorbeeld met een driehoekige doorsnede. Bij verdraaien van een dergelijke strook wordt de nieuwe randoriëntatie niet meer alleen bepaald door de oorspronkelijke rand van de strook, of van het plaatdeel, maar juist door de opstaande uitstulping. Bijvoorbeeld kan het kaderstrookdeel zo ver worden gedraaid dat een zijde van de 40 opstaande driehoek evenwijdig met de stralingsbundelrand loopt. Dat - 6 - geeft een goede randdefinitie.Alternatief is het bijvoorbeeld mogelijk om het kaderstrookdeel of het spleetplaatdeel een elliptische doorsnede te geven. Een dergelijke doorsnede verschaft een in zeer vele standen vrijwel vergelijkbare randdefinitie, terwijl 5 toch de breedte sterk kan worden gevarieerd. Opgemerkt wordt dat de randdefinitie niet geheel gelijkwaardig is aan die van een deel waarvan de rand evenwijdig loopt met de stralingsbundelrand.

Met voordeel zijn de ten minste twee kaderstrookdelen ten opzichte van elkaar verdraaibaar. Daartoe zijn dan met voordeel twee 10 draaiingsassen verschaft. Het verdraaien van twee kaderstrookdelen heeft een bijkomend voordeel dat de kaderstrookdelen zodanig gedraaid kunnen worden dat de grenzen van de doorgelaten stralingsbundel en de aan de bundel grenzende randen van de kaderstrookdelen zo veel mogelijk, althans beter, evenwijdig kunnen worden gemaakt. Dit 15 verbetert de randdefinitie.

Hier wordt opgemerkt dat voor zowel de spleetplaten als voor de kaderinrichting als de detectorplaat geldt dat deze ook kan zijn opgebouwd uit meerdere deelplaten, dat de plaat niet vlak, maar ook gekromd kan zijn enzovoort. Een en ander wordt hieronder nader 20 uitgewerkt. Bovendien wordt hier opgemerkt dat het verplaatsbaar zijn van de onderdelen van de inrichting ook effect heeft op de projecties, d.w.z. de schijnbare afmetingen, met name de breedte. Immers zal een kaderinrichting of een spleet(plaat), of deel daarvan, groter en breder lijken ten opzichte van alle andere onderdelen die 25 "stroomafwaarts" in de bundel liggen, indien die kaderinrichting enz. naar het object toe wordt verplaatst, en omgekeerd.

In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat de eerste spleetplaat meerdere eerste deelspleetplaten die rond een objectruimte zijn opgesteld. Dit heeft niet alleen het voordeel dat daardoor 30 tegelijkertijd meer informatie zoals hoekinformatie kan worden verzameld zonder het object te hoeven verdraaien. Ook kan daardoor radioactieve straling, ongewenste blootstelling waaraan zo veel mogelijk dient te worden vermeden, aldus goed worden ingeperkt. Het is daarbij van voordeel wanneer ten minste een van de eerste of 35 tweede spleetplaat, kaderinrichting of detectorplaat zich althans in twee dimensies rond de objectruimte gesloten uitstrekt. Desgewenst kan echter ook een afzonderlijke behuizing zijn verschaft, waarin een of meer spleetplaten, kaderinrichtingen en/of detectorplaten zich althans gedeeltelijk rondom de objectruimte uitstrekken.

- 7 -

Met voordeel omvat de tweede spleetplaat meerdere tweede deelspleetplaten. Hiervoor gelden dezelfde voordelen als hierboven genoemd.

In het bijzonder maken de spleten in ten minste een van de, en 5 bij voorkeur beide, spleetplaten een scherpe hoek ongelijk nul met een richting van een langsas van de objectruimte. Op deze wijze zullen de netto gevormde "pinholes" meer verschillende hoeken met het object maken, waardoor er meer hoekinformatie kan worden gewonnen, en een betere reconstructie kan worden verkregen. Hierbij is de langsas 10 de richting evenwijdig aan de detectoren rondom de objectruimte, of althans een gemiddelde positie van die detectorplaten in het geval de detectorplaten "getilt" zijn aangebracht ten opzichte van de erop vallende straling. Ingeval er slechts één vlakke detector is verschaft is derhalve de langsas niet altijd gedefinieerd, tenzij de 15 detector roteert rond een as. De rotatie-as is dan de langsrichting. In de andere gevallen, waarbij er ten minste een gekromde of ten minste twee niet onderling evenwijdige detectoren zijn verschaft, wordt de langsas gevormd door de lijn evenwijdig aan elk van die detectoren. Hierbij wordt ervan uit gegaan dat de objectruimte een 20 constante dwarsdoorsnede heeft. Een andere definitie van de richting van de langsas zou dan ook kunnen luiden, de richting loodrecht op een vlak van de (kleinste) dwarsdoorsnede. In de praktijk is er echter meestal sprake van een objectruimte met een zekere symmetrie, zoals een cilindrische of driehoekige objectruimte. In een dergelijk 25 geval zal de langsas eenvoudig te bepalen zijn. Veelal wordt die langsas de z-as genoemd, en vaak valt die samen met een inbrengrichting voor objecten. Spleten die evenwijdig aan een langsas zijn kunnen ook versprongen zijn aangebracht, of schuin geplaatst, met hetzelfde effect dat ze verspringende "pinholes" opleveren.

30 Met voordeel vormt althans de eerste spleetplaat een deel van een cilinder. Bij een cilinder is het eenvoudig mogelijk om elke spleet op een gelijkwaardige afstand van het object of een deel daarvan te plaatsen, hetgeen een gelijkwaardige gevoeligheid, vergroting en resolutie waarborgt. Bovendien is het dan eenvoudig om 35 het object te draaien ten opzichte van de cilinder en aanvullende informatie te winnen voor een betere reconstructie. De afstanden blijven immers gelijk. De eerste spleetplaat kan daarbij een volledige cilinder vormen of een gedeelte daarvan. In dat laatste geval kunnen er ook meerdere eerste spleetplaten zijn verschaft, die 40 samen een volledige cilinder vormen. De tweede spleetplaat kan - 8 - bijvoorbeeld ook zijn opgebouwd als een verzameling ringen, met daartussen de tweede spleten. Uiteraard zijn andere indelingen met als geheel een cilindervorm ook mogelijk. Ook veelhoeken zoals drie-tot zeshoeken zijn mogelijk.

5 In het bijzonder vormen de eerste en de tweede spleetplaten concentrische cilinders. Dit geeft uiteraard goede voorwaarden voor gelijkwaardige gevoeligheid, vergroting en resolutie.

In een bijzondere uitvoeringsvorm definiëren de spleten in ten minste een van de, en bij voorkeur beide, spleetplaten ten minste 10 lokaal een spiraalvorm. Dit kunnen ook meerdere evenwijdige spiralen zijn. Ten behoeve van de stevigheid van de spleetplaten kunnen de spleten ook zijn opgebouwd uit in eikaars verlengde liggende deelspleten. Met de spiraalvorm kan wederom op elegante wijze worden bereikt dat de gevormde "pinholes" op vele verschillende hoeken 15 liggen. Het is overigens vooral van belang dat de spleten versprongen liggen ten opzichte van elkaar voor wat betreft hun hoek, met het transversale vlak, omdat aldus meer hoekinformatie beschikbaar komt. Het is beslist niet nodig dat de spleten samen een spiraal vormen, hoewel dat bij regelmatig verspringen automatisch geschiedt. Het is 20 in feite voldoende wanneer de spleten ook schuin kunnen liggen ten opzichte van de langsas van de cilinder.

Met voordeel zijn de spleetplaatverplaatsingsmiddelen ingericht om ten minste een spleetplaat rond genoemde langsas te laten roteren. Bij voorkeur zijn de spleetplaatverplaatsingsmiddelen ingericht voor 25 het over gelijke hoeken rond genoemde langsas ronddraaien van de spleetplaten. Eventueel kan dit geschieden met gelijke hoeksnelheden, hetzij tegen elkaar in, of met elkaar mee. In het laatstgenoemde geval beschrijven de "pinholes" een cirkel rond de draaiingsas, in het andere geval een lijn evenwijdig aan de draaiingsas, waarbij deze 30 uitvoeringsvorm nog het voordeel heeft dat de "pinhole-stroom" nooit ophoudt, maar altijd opnieuw wordt aangevuld, zonder dat er een bewegingsomkering hoeft plaats te vinden.In het bijzonder is de kaderinrichting concentrisch met de spleetplaten. In het bijzonder is de detectorplaat concentrisch met de spleetplaten In beide gevallen 35 is beeldreconstructie eenvoudiger, zeker indien het object en onderdelen van het detectiesysteem ten opzichte van elkaar worden verdraaid. Ook is het zogenaamde ’depth of interaction'-probleem minder problematisch bij zo veel mogelijk loodrechte stralingsinval, zoals aldus kan worden verschaft. 'Depth of interaction' is 40 onzekerheid over de daadwerkelijke plek van interactie, en dus van de - 9 - oorsprong van het stralingskwant, bij schuin invallende straling.

Vaak omvat de detectorplaat echter een of meer vlakke platen, vanwege de gebruikelijke vervaardigingstechnieken. Daardoor is een veelhoekige detector, zoals een detector met drie- tot zeshoekige 5 doorsnede ook gebruikelijk. Een gekromde plaat is echter niet uitgesloten. In een speciale uitvoeringsvorm vormt detectorplaat, en optioneel de kaderinrichting, een veelhoek rond de tweede spleetplaat.

Met voordeel hebben de spleten in de eerste en tweede 10 spleetplaten een getailleerde doorsnede, die wordt begrensd door vanaf de voor- en de achterzijde lopende afschuiningen, die een bundeldoorlaat begrenzen. De echte spleet, d.w.z. het smalste gedeelte ervan, wordt dan bepaald door de afschuiningen op de spleetplaatdelen aan weerszijden van de spleet. De bundeldoorlaat 15 wordt eveneens begrensd door de afschuiningen. De bundeldoorlaat is niet alleen een (ruimte)hoek waarin invallende straling wordt doorgelaten, maar is ook een (ruimte)hoek van waaruit straling wordt doorgelaten. Tezamen geven zij aan waar een te onderzoeken object zich ten opzichte van de spleet kan bevinden en nog een afbeelding op 20 de erachter geplaatste detectorplaat kan werpen. Vanwege de verplaatsingsmogelijkheden die in de onderhavige uitvinding worden overwogen zal de bundeldoorlaat over het algemeen groter zijn dan voor de meeste objecten bij een momentane meting nodig. Een en ander kan echter waar nodig doelmatig worden gecorrigeerd met de 25 kaderinrichting. Aldus blijft er veel flexibiliteit in de detectieinrichting, en kunnen zowel kleine volumes als grote volumes worden onderzocht.

In een bijzondere uitvoeringsvorm definiëren de spleten in de eerste en tweede spleetplaten samen een raster van "pinhole"-30 doorlaten, met elk een bundeldoorlaat met een hoofddoorlaatrichting, waarbij de afschuiningen zodanig zijn gevormd dat de bundeldoorlaten elkaar op de langsas althans gedeeltelijk overlappen, en waarbij bij voorkeur ten minste een doorlaatrichting van elke bundeldoorlaat door één punt gaat. Aldus wordt een detectieinrichting verkregen die 35 gefocusseerd is, dat wil zeggen dat vele, en bij voorkeur uiteraard alle "pinholes” naar hetzelfde te onderzoeken volume kijken. Zodoende kan niet alleen veel hoekinformatie worden verkregen, maar ook een hoge gevoeligheid. Immers kan aldus de ruimtehoek waaronder naar het volume wordt gekeken worden vergroot.

- 10 -

Ook is het' mogelijk om de detectieinrichting te "defocusseren", waarmee hier bedoeld wordt dat een ander deel van de bundeldoorlaat op de detector(en) wordt gebracht. Dit kan bijvoorbeeld worden bereikt door de kaderinrichting anders in te stellen door de 5 kaderplaten te verplaatsen, enz.

Indien de spleetplaten zeer dun zouden zijn ten opzichte van de pinholedoorsnede kan er van stralingsafkadering of beeldveldselectie door die spleetplaten geen sprake zijn, omdat dan in beginsel de bundeldoorlaat altijd een halve bol zou zijn. Echter, omdat de 10 spleetplaten tamelijk dik dienen te zijn vanwege de stralingsafschermingseigenschappen, is die verhouding pinhole-doorsnede-plaatdikte juist klein. Daardoor ontstaat er een vrij sterk richteffect, d.w.z. een duidelijke en sterke overgang tussen wel en niet doorgelaten richtingen. Zonder speciale maatregelen zouden de 15 verschillende door de "pinholes" doorgelaten bundels ongunstig, of zelfs niet of nauwelijks overlappen, en al zeker niet slechts in een punt. Door nu volgens de uitvinding de afschuiningen van de randen van de spleetplaten rond de spleten zodanig vorm te geven dat van ten minste twee, en bij voorkeur van alle doorgelaten bundels op zijn 20 minst één doorlaatrichting, en bij voorkeur een hoofddoorlaatrichting samenvalt, wordt een gunstige combinatie van hoeveelheid hoekinformatie en gevoeligheid verkregen. De afschuiningen kunnen dan op basis van heel eenvoudige geometrie worden vervaardigd. De hoofddoorlaatrichting wordt hierbij bepaald als de richting van 25 maximale doorgelaten stralingsflux, welke richting vaak, maar niet altijd, samenvalt met een geometrisch gemiddelde doorlaatrichting.

Hier wordt voorts nog opgemerkt dat er ook bij (zeer) dunne spleetplaten toch nog een focusserende werking kan worden verkregen indien er tevens gebruik wordt gemaakt van een kaderinrichting.

30 Immers bepaalt die kaderinrichting mede de richting van waaruit straling de detectorplaat bereikt. In feite kan men zeggen dat de richting van een rand van een spleet in de spleetplaten tot een bijbehorende rand van een kaderopening in de kaderinrichting dan de afschuining vormt.

35 In een verdere gunstige uitvoeringsvorm omvat ten minste een spleetplaat een voor straling minder goed doorlatend materiaal in een aan de spleet grenzende gebied ervan. Ook dit bevordert de randdefinitie. Voorbeelden van gunstige materialen voor de spleetplaten zijn lood, wolfraam, goud, platina, osmium, iridium, en - 11 - verarmd uranium enzovoort, waarbij uit kostenoverwegingen voor de aan de spleet grenzende gebieden met name goud en platina geschikt zijn.

In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat ten minste een van de spleetplaten, en bij voorkeur de eerste spleetplaat, meerdere 5 spleetplaatdelen omvat, die met behulp van spleetplaatdeelverplaatsingsraiddelen zodanig verplaatsbaar zijn, dat de breedte van de spleten tussen de spleetplaatdelen instelbaar is. Hierbij gaat het erom dat de verplaatsing van de betreffende beide spleetplaatdelen in iets uit elkaar lopende richtingen plaatsvindt, 10 bijvoorbeeld elk in radiale richting. Door de genoemde spleetplaatdelen in, bijvoorbeeld, radiale richting verplaatsbaar te maken, door de spleetplaat als geheel te laten "uitzetten", kunnen de spleten tussen de delen heel eenvoudig worden vergroot of verkleind. Immers zal, bij een in totaal cilindrische spleetplaat met 15 bijvoorbeeld 5 spleten van 1 mm tussen evenzovele spleetplaatdelen, de spleetbreedte al met 0,1 mm, dus 10%, toenemen indien de doorsnede van de spleetplaatcilinder met 0,16 mm toeneemt. Dit is uiteraard met eenvoudige (verplaatsings)middelen te bewerkstelligen, zoals piëzoelektrische actuatoren.

20 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de nu volgende beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvormen. Met nadruk wordt hier opgemerkt dat de beschreven en getoonde uitvoeringsvormen slechts voorbeelden zijn, die niet beperkend voor de uitvinding dienen te worden uitgelegd. Alle als voordelig 25 aangemerkte maatregelen en uitvoeringsvormen, zoals beweegbare en/of opgedeelde en/of focusserende spleetplaten, kaderplaten en detectorplaten, kunnen met elkaar worden gecombineerd, tenzij uitdrukkelijk het tegendeel is beschreven. In de tekening toont:

Fig. 1 een schematische detector volgens de stand van de 30 techniek,

Fig. 2 toont een schematische detector volgens de uitvinding.

Fig. 3 toont schematisch nog een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding.

Fig. 4 toont een uitvoeringsvorm van het detectiesysteem 35 volgens de uitvinding, die grotendeels overeenkomt met de uitvoeringsvorm volgens Fig. 3, in zijaanzicht.

Fig. 5a geeft schematisch een detectiesysteem volgens de uitvinding waarin een klein gebied wordt afgebeeld. Fig. 5b geeft een aangepast detectiesysteem waarbij een groot gebied wordt afgebeeld.

- 12 -

Fig. 6 toont een spleetplaat met eerste tot en met vijfde spleetplaatdelen.

Fig. 7 toont schematisch in bovenaanzicht een kaderinrichting ten gebruike in het detectiesysteem volgens de uitvinding.

5 Fig. 8 geeft schematisch een kaderdeel met veranderlijke breedte weer.

Fig. 9a en 9b geven schematisch een kaderdeel met veranderlijke randhoek weer.

Fig. 10 geeft een schematische dwarsdoorsnede van een 10 detectieinrichting volgens de uitvinding weer.

Fig. 11 geeft een schematische dwarsdoorsnede door een gefocusseerde eerste spleetplaat.

Fig. 12 toont schematisch een ander voorbeeld van spleetplaten met een spiraalvormige spleet.

15 Fig. 13 toont schematisch in perspectief een alternatieve uitvoeringsvorm van een kaderinrichting of spleetplaat volgens de uitvinding.

Fig. 14 toont een variant met een tweelaagse structuur.

Fig. 15 toont een uiterst variabele en toch betrekkelijk 20 eenvoudig te vervaardigen spleetplaat.

Fig. 16 toont een zeer flexibel detectorsysteem volgens de uitvinding in schematische weergave in perspectief.

Fig. 1 toont een schematische detector volgens de stand van de techniek. Een voorwerp 1 wordt via een eerst spleetplaat 3 met een 25 eerste spleet 5 en een tweede spleetplaat 7 met een tweede spleet 9 afgebeeld op een detector 11. Daarbij wordt via stralengang 13 een afbeelding 15 geprojecteerd.

De beide spleetplaten 3 en 7 hebben onderling loodrechte eerste en tweede spleten 5 en 9 en staan op enige onderlinge afstand. Merk 30 op dat een rond voorwerp een elliptische projectie krijgt.

Fig. 2 toont een schematische detector volgens de uitvinding. Hierin ligt er een voorwerp 20 op een ondersteuning 22 die is verbonden met ondersteuningsverplaatsingsmiddelen 24, die kunnen bewegen ten opzichte van een geleiding 26. Een eerste spleetplaat 28 35 met een eerste spleet 30 is via een eerste spleetplaatverplaatsingsmiddel 32 eveneens gekoppeld met de geleiding 26. Een tweede spleetplaat 34 met een tweede spleet 36 is met behulp van tweede spleetplaatverplaatsingsmiddelen 38 eveneens gekoppeld met de geleiding 26. 40 is een detectorplaat.

- 13 -

De ondersteuning 22 kan bijvoorbeeld een tafel of dergelijke omvatten. De ondersteuningsverplaatsingsmiddelen 24 zijn optioneel, en zijn ingericht voor verplaatsen van de ondersteuning 22 in ten minste een van de met de pijlen A aangegeven richtingen. In de 5 praktijk komt dit laatste vaak neer op een bewegingsmogelijkheid langs een as van symmetrie van de detector als geheel, meestal de langsas. In de detector volgens Fig. 2 zou dit de richting aangeduid met pijlen B en C kunnen zijn, maar vaak is ook een verplaatsing loodrecht daarop mogelijk. Merk op dat de geleiding 26 hierbij 10 slechts schematisch is weergegeven, en zeker niet de bewegingsvrijheid van de ondersteuning beperkt tot de pijlrichting B. Nadrukkelijk wordt opgemerkt dat de verplaatsbaarheid van zowel de ondersteuning 22 als van de eerste tweede spleetplaatverplaatsingsmiddelen 32 en 38 in principe en met voordeel 15 langs drie verschillende assen is, dus in feite in alle richtingen.

Het eerste spleetplaatverplaatsingsmiddel 32 is ingericht om de eerste spleetplaat 28 te verplaatsen ten opzichte van het voorwerp 20. In dit geval geschiedt dit in de richting van de pijlen B. Door verplaatsen van de eerste spleetplaat 28 verandert de verhouding 20 tussen de afstand van het voorwerp 20 tot de eerste spleet 30 en de afstand van de eerste spleet 30 tot de detectorplaat 40. Daardoor verandert ook de afbeeldingsverhouding van het voorwerp 20 op de detectorplaat 40 in de richting loodrecht op de eerste spleet 30.

Iets dergelijks geldt uiteraard analoog voor de tweede spleetplaat 34 25 met de tweede spleet 36, die met behulp van het tweede spleetplaatverplaatsingsmiddel 38 in de richting C kan worden verplaatst. Voorts blijkt dat de afbeeldingsverhouding voor de beide platen niet hetzelfde kan zijn, en een bol dus altijd op een ellips . wordt afgebeeld. Overigens kunnen de diverse verplaatsingsmiddelen 30 24, 32 en 38 worden gekozen uit alle in de stand van de techniek bekende middelen. Voorbeelden daarvan zijn elektromotoren, piëzo-elektrische motoren, mechanische overbrengingen enz.

Door aanpassen van de afbeeldingsverhoudingen, door wijzigen van de betreffende relatieve afstanden, kan ervoor worden gezorgd dat 35 de detectorplaat 40 zo volledig mogelijk wordt gevuld met een afbeelding van het gewenste deel van het object. Bij een voldoende vergrote vergroting zal een afbeelding van de omgeving van het gewenste gedeelte van het voorwerp 20 niet meer op de detectorplaat 40 verschijnen maar "er van afvallen", dat wil zeggen buiten de - 14 - randen ervan vallen. Op deze wijze "focusseert" de detector op het gewenste gedeelte.

Fig. 3 toont schematisch nog een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. Eerste spleetplaat 128 heeft drie eerste spleten 130, 5 terwijl tweede spleetplaat 134 drie tweede spleten 136 heeft. Van een voorwerp 120 wordt een focusgedeelte 142 via de platen 128 en 134 op detectorplaat 140 afgebeeld in de vorm van negen focusbeelden 115.

Door verschaffen van meerdere spleten 130, 136 in ten minste een van de platen 128, 134 wordt er meer dan een beeld van het deel 10 142 geworpen, waarbij er meer hoekinformatie beschikbaar komt. Op basis van meer hoekinformatie kan een betere reconstructie van het deel 142 worden gemaakt. Het aantal spleten 130, 136 is daarbij niet bijzonder beperkt. In beginsel geldt, hoe meer spleten, hoe meer beelden, en dus hoe meer hoekinformatie. Uiteraard zullen de 15 afbeeldingen per stuk dan meestal kleiner zijn.

Fig. 4 toont een uitvoeringsvorm van het detectiesysteem volgens de uitvinding, die grotendeels overeenkomt met de uitvoeringsvorm volgens Fig. 3, nu in zijaanzicht. In Fig. 4 geldt, net zoals in alle overige figuren, dat soortgelijke onderdelen zijn 20 aangeduid met gelijke verwijzingscijfers. Bovendien geldt dat onderdelen waarvan het verwijzingscijfer alleen in de honderdtallen verschilt, eveneens een soortgelijke functie hebben. Bijvoorbeeld zijn onderdelen 28, 128, 228 enz. gelijkwaardig in functie.

In Fig. 4 is een kaderplaat 150 met kaderopeningen 152 25 toegevoegd. De kaderplaat dient om te voorkomen dat beelden van het af te beelden gedeelte op de detector 140 elkaar (te veel) overlappen. De kaderplaat .150 omvat daartoe een gewenst aantal kaderopening 152 met de gewenste afmetingen.

Om recht te doen aan de gewenste flexibiliteit van de 30 detectieinrichting verdient het de voorkeur wanneer ten minste een van de kaderplaat 150 en de spleetplaten 134, 128 is voorzien een of meer openingen die verplaatsbaar zijn. Hierbij omvat verplaatsbaar zijn zowel een verplaatsing in een vlak dat in hoofdzaak loodrecht op de stralengang staat alsmede een verplaatsing die in hoofdzaak in de 35 richting van de stralengang ligt. Laatstgenoemde verplaatsing is reeds besproken bij Fig. 2. De eerstgenoemde verplaatsing, dat wil zeggen in een vlak dat in hoofdzaak loodrecht op de stralengang staat, zal hieronder worden besproken aan de hand van figuren 5 en 6.

- 15 -

Fig. 5a geeft schematisch een detectiesysteem volgens de uitvinding waarin een klein gebied wordt afgebeeld. Fig. 5b geeft een aangepast detectiesysteem waarbij een groot gebied wordt afgebeeld.

In Fig. 5a wordt focusgedeelte 142 van voorwerp 120 via tweede 5 spleetplaat 134 en kaderplaat 150 afgebeeld op detectorscherm 140. Daarbij worden beelden 115 geworpen.

De drie spleten 136 liggen op onderlinge afstand dx. De kaderplaat 150 omvat drie kaderopeningen 152, die in dit geval precies de bundels begrenzen, waarvan er hier slechts een in 10 streeplijnen is getekend. Uiteraard kunnen de kaderopeningen 152 ook bijvoorbeeld smaller zijn, zodat bij een bundel die breder is dan de. kaderopening een gewenst gedeelte wordt tegengehouden. Zodoende kan bijvoorbeeld overlap worden voorkomen.

In het getoonde voorbeeld wordt een betrekkelijk grote 15 afbeeldingsverhouding bereikt. Dit kan bijvoorbeeld handig zijn bij onderzoek van kleine structuren, zoals organen in bijvoorbeeld knaagdieren. Een nadeel kan zijn dat informatie omtrent de omgeving niet kan worden gedetecteerd.

Hier wordt opgemerkt dat de eerste kaderplaat 128 voor het 20 overzicht niet is getoond. Bovendien wordt opgemerkt dat ook hier het aantal spleten 136 willekeurig kan worden gekozen.

Fig. 5b toont in principe dezelfde inrichting als bij Fig. 5a, waarmee nu echter een veel groter voorwerp 120' wordt afgebeeld. De beelden 115' op de detectorplaat 140' zijn in beginsel ongeveer even 25 groot, en vullen samen in hoofdzaak de detectorplaat 140'. De vergrotingsfactor is echter veel kleiner geworden, doordat de verhouding tussen de afstand van de detectorplaat 140' en de spleetplaat 134' en de afstand van de spleetplaat 134' tot het voorwerp 120' veel kleiner is geworden. Dienovereenkomstig dient 30 echter de plaats van de spleten 136' te worden aangepast. Een eenvoudige geometrische constructie leert dat de spleten 136' nu op een afstand d2 dienen te liggen, die groter is dan di. Bovendien is de openingshoek van de bundel die het beeld 115' groter dan de overeenkomstige openingshoek bij de bundel voor het beeld 115 in Fig. 35 5a. Dat betekent wederom dat de kaderopeningen 152' dienen te worden aangepast, in casu smaller te worden. Opgemerkt wordt dat dit effect kleiner wordt naarmate de kaderplaat 150, 150' dichter bij de detectorplaat 140, 140' staat. Bij een dunne kaderplaat die op de detectorplaat is bevestigd is het verschijnsel in beginsel te 40 verwaarlozen. Vanwege de gewenste stralingsafschermingseigenschappen - 16 - dient een kaderplaat echter een bepaalde minimale dikte te hebben, afhankelijk van het materiaal.

Fig. 5a geeft schematisch een detectiesysteem volgens de uitvinding waarin een klein gebied wordt afgebeeld. Fig. 5b geeft een 5 aangepast detectiesysteem waarbij een groot gebied wordt afgebeeld.

Fig. 6 toont een spleetplaat met eerste tot en met vijfde spleetplaatdelen 160-164. In beginsel zijn alle spleetplaatdelen verplaatsbaar in de richting die wordt aangegeven met de pijlen. Daartoe zijn slechts ten dele weergegeven 10 spleetplaatdeelverplaatsingsmiddelen 165, 166 verschaft.

Eerste spleetplaatdeel 160 is getoond met een, in de tekening, bovenste afschuining over met een dikte d3 en een onderste afschuining over een dikte d4. Samen vormen de afschuiningen een scherpe rand of spits. Het tweede spleetplaatdeel 161 kent aan zijn 15 tegenover het eerste spleetplaatdeel 160 liggende uiteinde eveneens een dergelijk spits toelopend deel, waarbij de spitsen tegenover elkaar liggen. Samen vormen deze spitsen de eigenlijke spleet, waarbij de openingshoek van de doorgelaten bundel wordt bepaald door de afschuiningen, en bij voorkeur door de afschuiningen aan het van 20 de stralingsbron afgekeerde deel, in de figuur de onderste afschuiningen. Door deze afschuiningen kan ook worden gefocusseerd, d.w.z. de afbeeldingen op de detector kunnen worden beperkt of afgesneden tot een gewenst gedeelte, overeenkomstig het gewenste te onderzoeken gedeelte van het object.

25 De spleetplaatdelen met de spitse uiteinden vormen een voorkeursvorm, boven de algemenere vorm, waarbij er slechts één lange afschuining per uiteinde is verschaft, en de gevormde opening per spleet dus in doorsnede min of meer trechtervormig is. Deze laatstgenoemde uitvoeringsvorm heeft op zich een voordeel dat de 30 daadwerkelijke spleet het dichtste bij het voorwerp ligt, en zodoende de maximale vergrotingsfactor en resolutie kan bereiken, maar heeft het nadeel dat de plaatdelen in de richting van de spleet af, en gezien in een richting loodrecht op de plaat (dus in stralingsrichting) een minder snel toenemende dikte hebben. Gezien 35 het zeer grote doordringende vermogen van de gebruikte straling (veelal gammakwanten of andere energierijke deeltjes) is een snel toenemende dikte gunstig voor een goede randdefinitie. Bovendien is een zekere plaatdikte nodig om ook de openingshoek van de uittredende bundel goed te definiëren, hetgeen ook bijdraagt aan de 40 randdefinitie. In de praktijk zal de vakman daarom een optimale - 17 - verhouding tussen d3 en d4 kiezen, die afhankelijk is van het voor de spleetplaat gebruikte materiaal en de gewenste bundel- en randdefinitie. Bij voorkeur is die verhouding dus zo klein mogelijk, om de vergroting zo groot mogelijk te maken. Dat heeft tevens het 5 vordeeldat ook de volgende elementen in de inrichting zo dicht mogelijk bij het object (kunnen) komen te liggen, met de overeenkomstige voordelen. Zo zal ook voor de twee spleetplaat (niet weergegeven) een overeenkomstige redenering opgaan, inzonderheid dat een bijbehorende overeenkomstige dikteverhouding ook voor de tweede 10 plaat zo klein mogelijk dient te zijn. Daarnaast is het van voordeel wanneer de totale dikte van de eerste spleetplaat kleiner is dan die van de tweede spleetplaat, omdat dan wederom ook de tweede spleetplaat dichter bij het object kan worden geplaatst. Uiteraard dient in totaal wel te worden gezorgd voor voldoende 15 stralingsafscherming, om een goed gedefinieerd beeld te verkrijgen. Bovendien wordt hier opgemerkt dat bij een kleine dikteverhouding een eventuele focusserende of kaderende werking vooral wordt bepaald door het achterste en dikste stuk.

Het.tweede spleetplaatdeel 161 is beweegbaar, hetzij ten 20 opzichte van het deel 160, hetzij ten opzichte van de omringende vaste wereld, hetzij beide. Daartoe zijn bijvoorbeeld daarmee verbonden verplaatsingsmiddelen 165 en 166 verschaft, die bijvoorbeeld glijdend of teleskopisch kunnen bewegen in de met de pijlen aangegeven richting. Daardoor kan de positie van de spleet 25 tussen de delen 160 en 161, en/of de breedte van die spleet worden ingesteld. De positie van de spleet is belangrijk om een gewenst deel van het te onderzoeken object op de juiste positie op de detectorplaat af te beelden. De breedte van de spleet is van belang om een goede verhouding tussen gevoeligheid en oplossend vermogen te 30 verkrijgen. In beginsel geldt: een bredere spleet geeft een kortere meettijd en hogere gevoeligheid, maar een lager oplossend vermogen.

De getoonde verplaatsingsmiddelen 165 en 166 zijn niet bijzonder beperkt, doch wanneer zij althans gedeeltelijk in de baan van de straling door de spleet liggen, verdient het de voorkeur wanner de 35 middelen zijn vervaardigd van een voor straling doorlatend materiaal, zoals kunststof.

Derde spleetplaatdeel 162 en vierde spleetplaatdeel 163 vormen samen een gedeelte van de spleetplaat tussen twee naburige spleten.

De twee delen 162 en 163 zijn onderling in de richting van de erbij 40 getekende pijl verplaatsbaar met behulp van niet nader aangeduide - 18 - middelen. Daardoor is het eenvoudig mogelijk om de afstand tussen de spleten te veranderen, waardoor bijvoorbeeld een andere vergrotingsmaatstaf kan worden toegepast bij het afbeelden. Een verder voordeel is dat de randdefinitie ongemoeid blijft. Daar de 5 effectieve plaatdikte afneemt in de elkaar overlappende gedeeltes van de delen 162 en 163, aangezien zij elkaar na buitenwaartse verplaatsing niet meer overlappen, is het van voordeel om de plaatdikte zodanig te kiezen dat ook het dunste plaatgedeelte reeds voldoende afscherming biedt. Alternatief is het mogelijk om het 10 dunste plaatgedeelte uit te voeren in een voor straling minder goed doorlatend materiaal.

De spleetplaatgedeeltes 160-164 zijn vervaardigd van voor de straling slecht doorlatend materiaal, bijvoorbeeld een metaal zoals lood, wolfraam, osmium, iridium, (verarmd) uranium, of goud of 15 platina. Uit kostenoogpunt is het gunstig om alleen de kritische delen uit te voeren in een stralingstechnisch zeer dicht maar kostbaar materiaal zoals goud of platina. Kritische delen zijn met name de randen van de spleet, dus de spitsen, en eventueel dunnere delen van de spleetplaatdelen.

20 Fig. 7 toont schematisch in bovenaanzicht een kaderinrichting ten gebruike in het detectiesysteem volgens de uitvinding.

De kaderinrichting omvat in dit geval een drietal in x-richting naast elkaar en evenwijdig opgêstelde x-kaderdelen 180, 181 en 182, alsmede een drietal in y-richting naast elkaar en evenwijdig 25 opgestelde y-kaderdelen 190, 191 en 192. De onderlinge afstanden zijn zoals aangegeven in de figuur dl tot en met d4. Verder omvat de kaderinrichting bij voorkeur, maar niet noodzakelijkerwijs, niet-weergegeven kaderdeelverplaatsingsmiddelen.

De kaderdelen definiëren vier afbeeldingsvensters. Uiteraard is 30 elk ander aantal vensters mogelijk, door een geschikt aantal kaderdelen geschikt te rangschikken. De kadervensters hoeven ook niet alle even groot te zijn. Daarnaast hoeven de kaderdelen niet recht te zijn, maar kunnen zij ook althans lokaal gebogen lopen, d.w.z. met althans lokaal variabele breedte. Ook hoeven de kaderdelen niet 35 rechthoekig en/of evenwijdig te lopen, maar is het ook mogelijk om ze bijvoorbeeld in een ruitvorm te laten lopen, of in een trapeziumvorm. Zelfs hoeven de kaderopeningen niet in een regelmatig patroon te liggen, maar kunnen zij bijvoorbeeld ook verspringen, al naargelang de gewenste afbeeldingen op de detectorplaat terecht dienen te komen.

- 19 -

Bij voorkeur zijn de kaderdelen verplaatsbaar, met bijzondere voorkeur ten opzichte van elkaar. Daardoor wordt het mogelijk om de positie van de vensters, en met voordeel ook de afmetingen van de . vensters te kiezen. Met voordeel zijn de x-kaderdelen en de y-5 kaderdelen onderling onafhankelijk verplaatsbaar, zodat de vensters kunnen worden aangepast aan een in x- of y-richting gewijzigde afbeelding. Ook is het mogelijk om de verplaatsing in x- en y-richting onderling te koppelen, zodat een bepaalde afmetingsverhouding behouden blijft.

10 Fig. 8 geeft schematisch een kaderdeel met veranderlijke breedte weer. Het kaderdeel is opgebouwd uit drie subdelen 210, 202 en 203. De totale breedte is aangegeven met d. Bovendien is ten minste een van de subdelen 201 en 203 verplaatsbaar in de richting die met de pijl is aangegeven,waardoor de breedte d kan variëren. Het 15 subdeel 202 zorgt dan voor de nodige overlapping om stralingslekken te voorkomen. Niet getoond zijn subdeelverplaatsingsmiddelen, die overigens optioneel zijn, omdat het ook mogelijk is om met externe en wegneembare middelen de subdelen onderling te verschuiven, bijvoorbeeld langs een geleiding.

20 Fig. 9a en 9b geven schematisch een kaderdeel met veranderlijke randhoek weer. Getoond is een kaderdeel met twee subdelen 210 en 211, die elk kunnen roteren om een respectieve as 212 of 213. In Fig. 9a hebben de subdelen 210 en 211 een zodanige stand dat de randstralen van passerende bundels, weergegeven met de streeplijnen, in hoofdzaak 25 evenwijdig lopen. In Fig. 9b zijn de subdelen 210 en 211 zodanig gedraaid dat de bijbehorende randstralen naar elkaar toelopen. Een dergelijke stand kan bijvoorbeeld gunstig zijn wanneer de bij de afbeeldingen horende bundels een andere openingshoek hebben. Door de stand van de (sub)delen van de kaderinrichting aan die openingshoek 30 aan te passen blijft de definitie van de randen van de bundels optimaal. Uiteraard zijn de getoonde standen slechts een voorbeeld, waarbij de standveranderingen in de praktijk meestal veel kleiner zullen zijn. Het is bovendien mogelijk om slechts een as 212, 213 per kaderdeel te verschaffen, hoewel een symmetrische opstelling veelal 35 de voorkeur zal verdienen.

Een algemene opmerking alhier is dat in beginsel elke opmerking over en uitvoeringsvorm van de kaderinrichting en haar delen ook geldt voor de spleetplaten en haar delen. Bijvoorbeeld zou ook een spleetplaat kunnen zijn opgebouwd uit meerdere subdelen die elk - 20 - roteerbaar zijn rond een as, om zodoende de randhoek te kunnen instellen.

Fig. 10 geeft een schematische dwarsdoorsnede van een detectieinrichting volgens de uitvinding weer.

5 Deze omvat een behuizing 300, met daarop drie detectorplaten 340. Daarbinnen bevindt zich een tweede spleetplaat, of beter: spleetcilinder, 334 met daarmee gekoppeld een tweede spleetplaatverplaatsingsmiddel 338. Daarbinnen bevindt zich een eerste spleetplaat/spleetcilinder 328 met gekoppeld eerste 10 spleetplaatverplaatsingsmiddel 332. Daarbinnen bevindt zich een object 320 op een objecttafel 322 met een gekoppeld objecttafelverplaatsingsmiddel 324.

De getoonde inrichting heeft een driehoekige buitenopbouw, maar kan uiteraard ook meerhoekig zijn, bijvoorbeeld vier- tot zeshoekig, 15 of zelfs in zijn geheel cilindrisch. Wel cilindrisch zijn de eerste en tweede spleetplaten 328 en 334. Overigens kunnen deze ook zijn opgebouwd uit meerdere losse gedeelten die samen een cilinder of veelhoek vormen.

Een kaderinrichting is optioneel, en zal zich bij voorkeur 20 tussen de tweede spleetplaat 328 en de detectorplaten 340 bevinden.

Het objecttafelverplaatsingsmiddel 324 dient bijvoorbeeld voor het verplaatsen van de objecttafel 322 met het object 320 in de richting loodrecht op het vlak van de tekening. Ook is een beweging in het vlak van de tekening mogelijk bij een daar geschikt middel.

25 Verplaatsingsmiddelen 332 en 338 kunnen zorgdragen voor verplaatsing, in dit geval veelal draaiing, van de eerste en tweede spleetplaten 328 en 334. Aldus kunnen de door de niet apart weergegeven spleten in de spleetplaten gevormde "pinholes" worden verplaatst ten opzichte van het voorwerp.

30 De detectorplaten 340 omvatten enige in de stand van de techniek bekend detectortype. Dit kunnen bijvoorbeeld rangschikkingen zijn van kleine detectoren, of een enkele grote, plaatsgevoelige detector, telkens van bijvoorbeeld het scintillatortype.

In het geval dat ook de spleetplaten 328 en 334 uit drie delen 35 zijn opgebouwd kan men ook spreken van een drievoudige detector, waarbij elke detectorplaat hoort bij een van de drie platen 328 en 334. Het is dan ook voordelig om te verschaffen dat een dergelijke complete detector, d.w.z. detectorplaat met spleetplaten en desgewenst met kaderinrichting als één geheel kan worden verplaatst. 40 Dat heeft als voordeel dat de ingewikkelde calibratieprocedure van de - 21 - detector, waarbij wordt bepaald waar en met welke waarschijnlijkheid een invallend deeltje op de detector komt, niet hoeft te worden herhaald. Door dit verplaatsen van de detector als geheel verandert weliswaar de focussering van het detectiesysteem als geheel, maar dat 5 kan met mathematische correctiewerkwijzen betrekkelijk goed worden doorgerekend. Alternatief of in aanvulling hierop kunnen ook een of meer van dergelijke detectoren als detector"koppen" worden verschaft, die dus als geheel kunnen worden verplaatst ten opzichte van het object, maar daarnaast met de instelbare platen, spleten, kaders 10 enzovoort.

Fig. 11 geeft een schematische dwarsdoorsnede door een gefocusseerde eerste spleetplaat 328. Deze omvat in dit geval een vijftal spleten 330, die zodanig zijn gevormd dat hun bundeldoorlaten overlappen. De met streeplijnen getekende hoofddoorlaatrichtingen 15 komen bijeen in een punt, in het voorwerp 320. Dat betekent dat de "pinholes" niet alleen onder verschillende hoeken naar het object 320 kijken, maar dat die bovendien zodanig zijn opgesteld dat ze een maximale doorlaatoppervlakte presenteren. Dit is gunstig voor de gevoeligheid.

20 Merk op dat de spleetplaat 328 in dit geval hetzij uit evenwijdige ringen kan bestaan met daartussen de spleten, hetzij uit een enkele cilinder met spleten die niet geheel rondgaan of elk zijn opgebouwd uit meerdere deelspleten die in eikaars verlengde liggen, of juist verspringen. In het geval van een cilinder die is opgebouwd 25 uit ringen kan er bijvoorbeeld onderlinge samenhang zijn verschaft door verbinden van de ringen met behulp van een voor de straling doorlatend materiaal. Uiteraard zullen de zijwanden van de spleten 330 niet geheel evenwijdig lopen, maar zullen deze, afhankelijk van de gewenste kadering, bijvoorbeeld enigszins trechtervormig naar 30 binnen en weer naar buiten lopen, om aldus een spleet overeenkomstig Fig. 6 te vormen. Dit is niet nader aangegeven.

Fig. 12 toont schematisch een ander voorbeeld van spleetplaten 428 respectievelijk 434, met een spiraalvormige spleet 430 respectievelijk 436. De spleetplaten 428 en 434 zijn hier 35 concentrisch. Wederom is het ten behoeve van de samenhang mogelijk om de spiraalvormige spleet ook op te bouwen uit een aantal deelspleten, of een voor straling doorlatend materiaal te gebruiken om de anders zich spiraalvormig uitstrekkende delen te verbinden. Het is ook mogelijk om meerdere evenwijdig aan elkaar lopende spiraalspleten aan 40 te brengen, bijvoorbeeld voor een grotere spoed.

- 22 -

Bijvoorbeeld bij een opstelling volgens Fig. 10 en een spleetvorming conform Fig. 11, is het met deze dubbele spiraal mogelijk om een reeks zich verplaatsende "pinholes” te verkrijgen, die bovendien voortdurend gefocusseerd zijn.

5 Alternatief is het mogelijk om bijvoorbeeld slechts een spleetplaat van een spiraalvormige spleet te voorzien, of van meerdere deelspleten, die hetzij in eikaars verlengde liggen, hetzij onderling verspringen. De andere spleetplaat heeft dan bijvoorbeeld evenwijdige spleten in de richting van de langsas van de getekende 10 cilindrische spleetplaten 428 en 434.

Fig. 13 toont schematisch in perspectief een alternatieve uitvoeringsvorm van een kaderinrichting of spleetplaat volgens de uitvinding. Zij omvat een perspex plaat 500, met daarop loden kader-of plaatdelen 502 en 504, welke laatste in de pijlrichting A 15 verschuifbaar zijn.

Met een dergelijk inrichting is op eenvoudige en elegante wijze een instelbare kaderinrichting of spleetplaat verschaft, waarbij de perspex plaat dient als voor straling doorlatende plaat, waarbij ook een ander materiaal kan worden genomen. Bovendien zou, als er voor de 20 delen 502, en eventueel ook 504, in breedte instelbare onderdelen zouden worden genomen, de spleten of openinegn tussen de delen op velerlei wijzen kunnen worden ingesteld. Wederom geldt uiteraard ook dat de openingen niet regelmatig, niet rechthoeking enz. hoeven te zijn. Overigens geldt in deze figuur, zoals in alle figuren, dat de 25 spleten niet op schaal zijn getekend. Met name zijn de spleten vaak te smal om voldoende duidelijk te kunnen worden weergegeven.

Fig. 14 toont een variant met een tweelaagse structuur, waarbij met 600 twee perspex platen zijn aangeduid, met 602 enkele eerste spleetplaatdelen, met 604 enkele tweede spleetplaatdelen en met 606 30 schematisch de effectieve "pinholes".

Door eenvoudig verschuiven van de delen 602 en/of 604 kunnen positie, oriëntatie en natuurlijk de breedte van de spleten en dus de "pinholes" worden ingesteld. Een niet-weergegeven kaderinrichting kan haar diensten bewijzen om niet door spleten tussen spleetdelen heen 35 gegane straling tegen te houden.

Fig. 15 toont een uiterst variabele en toch betrekkelijk eenvoudig te vervaardigen spleetplaat. Deze omvat een basisplaat 700 met een aantal basisgaten 702 en een aantal deeleenheden 704 met spleetdelen 706 waartussen spleten 708 zijn bepaald.

- 23 -

De basisplaat 700 is vervaardigd van een voor straling ondoorlatend materiaal, zoals lood, wolfraam enzovoort. De basisgaten 702, waarvan er hier slechts drie zijn weergegeven, maar waarvan er uiteraard elk gewenst aantal kan zijn verschaft, zijn in de 5 basisplaat uitgespaard op posities die bepaalde grenzen aangeven, bijvoorbeeld de grenzen van waar zich een detector bevindt. De basisplaat zorgt dan voor een afkadering in de uiterste grenzen.

De deeleenheden 704 zijn in staat om te worden bewogen in de richtingen aangegeven met de pijlen A en B. Daardoor kan de positie 10 van spleet 708 in die richtingen worden bijgesteld. De deeleenheden 704 kunnen eenheden met een vaste, niet in te stellen spleet 708 omvatten. De instelbaarheid als geheel komt dan van de positioneerbaarheid. Dergelijke deeleenheden zijn betrekkelijk eenvoudig te maken, niet alleen vanwege de betrekkelijk korte spleet, 15 die eenvoudiger met de strikte toleranties is te vervaardigen dan een veel langere spleet. Bovendien is het verwisselen van bv. een beschadigde spleet zeer eenvoudig.

Met voordeel hebben de deeleenheden 704 echter spleetdelen 706 die een instelbare spleet 708 waarborgen. Dit kan op elke hierboven 20 beschreven of anderszins bekende wijze. Het aantal deeleenheden is met voordeel maximaal gelijk aan het aantal basisgaten, maar dat kan ook willekeurig groot worden gekozen. Aldus is een spleetplaat verkregen met een zeer grote vrijheid in positie en breedte van de (deel)spleten, waarbij de onderdelen eenvoudig zijn te vervaardigen 25 en te vervangen. Ook is het mogelijk om twee van dergelijke deeleenheden op elkaar of aan weerszijden van de plaat te bevestigen, bv. door plakken, solderen of dergelijke. De twee deeleenheden kunnen dan de functies van eerste en tweede spleetplaat vervullen. Bij voorkeur bevinden deze deeleenheden zich dan aan de kant van het 30 object.

Alternatief kan Fig. 15 ook gelden voor een kaderinrichting, waarbij uiteraard de diverse openingen dienen te worden aangepast in grootte.

Voor het besturen en verplaatsen van de deeleenheden kan van 35 allerlei mogelijkheden gebruik worden gemaakt. Zo kan elk beweegbaar onderdeel zijn voorzien van een handgreep of dergelijke. Bij voorkeur is die handgreep van een straling doorlatend materiaal, zoals kunststoffen, bijvoorbeeld Perspex. Het verdient echter de voorkeur om de deeleenheden van buitenaf bedienbaar te maken. Hierbij betekent 40 'van buitenaf' buiten de gebruikte straling, waarbij dus de gebruiker - 24 - . is afgeschermd. Daartoe kan worden gewerkt met een verbinding tussen de deeleenheden en een buiten het met straling belaste gebied gelegen bedieningsinrichting. Hierbij kunnen bijvoorbeeld kabel- of draadverbindingen tussen de handgrepen of dergelijke en die 5 bedieningsinrichting zijn verschaft.

Fig. 16 toont schematisch een zeer flexibel detectiesysteem volgens de uitvinding.

Hierin is 801 een muis die in de z-richting is georiënteerd.

*10 is een detectorbehuizing met een eerste zijwand 812 en een tweede 10 zijwand 814.

828 is een eerste spleetplaat met eerste spleten 830, en 834 is een tweede spleetplaat met tweede spleten 836.

Eerste kaderstroken 820 zijn verbonden met eerste kaderstrookassen 824 die gaan door openingen 822 in de tweede zijwand 15 812 en de tegenoverliggende zijwand. Tweede kaderstroken 840 gaan met tweede kaderstrookassen 844 door langgerekte openingen 842.

Voorts bevindt zich onderaan een detectorplaat met detectievelden 815.

Opgemerkt wordt dat het getoonde detectiesysteem niet op schaal 20 is weergegeven, en dat het in beginsel vaak een onderdeel is van een groter geheel, met bijvoorbeeld drie of meer rond de muis 801, en dan bij voorkeur evenwijdig aan de z-as, geplaatste detectiesystemen.

Het getoonde detectiesysteem is zeer nuttig en flexibele voor het onderzoeken van bijvoorbeeld de getoonde muis 801. Met de spleten 25 830 en 836 worden negen beelden gevormd op even zovele detectievelden 815. Daarbij komt dat eerste spleten 830 telkens over 1/3 van de onderlinge spleetafstand versprongen zijn aangebracht, waardoor de informatie over de muis 801 telkens onder een andere hoek wordt verkregen. Daardoor kan meer hoekinformatie worden verkregen. Een en 30 ander houdt wel in dat dan ook de bijbehorende detectievelden 815 en kaderopeningen, en dus ook in dit geval de kaderstroken 840 overeenkomstig versprongen zijn aangebracht. Overigens kunnen detectievelden 815 ook worden "aangebracht" in een grotere detector uit een stuk door slechts bepaalde gebieden ervan uit te lezen.

35 Er kan een ander gedeelte van de muis 801 worden onderzocht door verplaatsen ervan, of door een of meer van de eerste en tweede spleetplaten 828, 834, eerste en tweede kaderstroken 820, 840 te verschuiven en eventueel de detectievelden 815 overeenkomstig aan te passen. In het geval van de tweede kaderstroken 840 is dat 40 bijvoorbeeld mogelijk door in de gleuf 842 verschuiven van de assen - 25 - 844, die daardoorheen steken. Dit kan gebeuren bij in werking zijnde inrichting, omdat de uiteinden van de assen 844 buiten het met straling belaste gebied liggen. Ook deze uitvoeringsvorm kan worden gecombineerd met andere als voordelig of bijzonder aangemerkte 5 kenmerken, zoals afschuiningen die een focusserende werking vertonen, enzovoort.

Ook is het mogelijk om de eerste en/of tweede kaderstroken te draaien, waardoor zij, op grond van hun elliptische dwarsdoorsnede, een andere effectieve breedte krijgen voor de straling. Desgewenst 10 kunnen de onderlinge afstanden tot het object 801 ook worden gewijzigd, met behulp van niet nader aangeduide verplaatsingsmiddelen.

De getoonde en beschreven uitvoeringsvormen zijn slechts niet-beperkende voorbeelden. De beschermingsomvang wordt bepaald door de 15 aangehechte conclusies.

1031800

Claims (31)

1. Stralingsdetectiesysteem, omvattende “ een voor straling gevoelige detectorplaat, en - een afbeeldingsinrichting die is ingericht voor vormen van een afbeelding van een te onderzoeken object op de detectorplaat en die 5 omvat - een eerste spleetplaat met ten minste een eerste spleet, en - een tussen de eerste spleetplaat en de detectorplaat geplaatste tweede spleetplaat met ten minste een tweede spleet die een hoek ongelijk nul maakt met de eerste spleet, 10 waarbij de eerste en tweede spleten tezamen ten minste een pinhole-doorlaat definiëren, waarbij ten minste een van de ten minste ene eerste en tweede spleten veranderd kan worden in ten minste een van een breedte ervan of een positie ervan ten opzichte van ten minste een van de andere van de ten minste ene eerste en tweede spleten en 15 de detectorplaat.

2. Stralinsdetectiesysteem volgens conclusie 1, waarbij ten minste een van de spleetplaten ten minste twee spleetplaatdelen omvat, die ten opzichte van elkaar beweegbaar zijn, zodat de breedte van ten 20 minste een van de spleten in de spleetplaat instelbaar is.

3. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste een van de eerste en tweede spleetplaten een spleetplaatverplaatsingsmiddel omvat voor instellen van de positie 25 van die spleetplaat ten opzichte van de andere spleetplaat en/of de detectorplaat en/of het te onderzoeken object.

4. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste een van de spleetplaten meerdere spleten omvat, en 30 bij voorkeur beide spleetplaten meerdere spleten omvatten.

5. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste een van de spleetplaten meerdere deelspleten omvat met een lengte kleiner dan de lengte van de spleetplaat zoals gemeten 35 in de richting van de deelspleet. 1031800 - 27 -

6. Stralingsdetectiesysteem volgens conclusie 5, waarbij de deelspleten, zoals gezien langs de genoemde richting, versprongen zijn aangebracht.

7. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, voorts omvattende een kaderinrichting, die ten minste een plaatdeel omvat en met daarin ten minste een zodanig gevormde kaderopening dat de straling in de richting van de detectorplaat alleen een voorafbepaald gedeelte van de detectorplaat kan bereiken. 10

8. Stralingsdetectiesysteem volgens conclusie 7, waarbij de kaderinrichting zich bevindt tussen de tweede spleetplaat en de detectorplaat.

9. Stralingsdetectiesysteem volgens een der conclusies 7-8, waarbij de kaderinrichting meerdere onderling evenwijdige eerste kaderstroken in een eerste richting en meerdere onderling evenwijdige tweede kaderstroken omvat, waarbij ten minste een van de eerste en tweede kaderstroken verplaatsbaar is ten opzichte van een andere van 20 de eerste en tweede kaderstroken.

10. Stralingsdetectiesysteem volgens conclusie 9, voorts omvattende kaderstrookverplaatsingsmiddelen voor het verplaatsen van de ten minste ene verplaatsbare kaderstrook. 25

11. Stralingsdetectiesysteem volgens een der conclusies 9-10, waarbij ten minste een kaderstrook een instelbare breedte heeft.

12. Stralingsdetectiesysteem volgens een der conclusies 9-11, 30 waarbij ten minste een kaderstrook ten minste twee kaderstrookdelen omvat die ten opzichte van elkaar verplaatsbaar zijn.

13. Stralingsdetectiesysteem volgens conclusie 12, waarbij de ten minste twee kaderstrookdelen ten opzichte van elkaar verdraaibaar 35 zijn.

14. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste spleetplaat meerdere eerste deelspleetplaten omvat die rond een objectruimte zijn opgesteld. 40 - 28 -

15. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de tweede spleetplaat meerdere tweede deelspleetplaten omvat.

16. Stralingsdetectiesysteem volgens een der conclusies 14-15, 5 waarbij de spleten in ten minste een van de, en bij voorkeur beide, spleetplateh een scherpe hoek ongelijk nul maken met een richting van een langsas van de objectruimte.

17. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, 10 waarbij althans de eerste spleetplaat een deel van een cilinder vormt.

18. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste en de tweede spleetplaten concentrische cilinders 15 vormen.

19. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de spleten in ten minste een van de, en bij voorkeur beide, spleetplaten ten minste lokaal een spiraalvorm definiëren. 20

20. Stralingsdetectiesysteem volgens een der conclusies 16-19, waarbij de spleetplaatverplaatsingsmiddelen zijn ingericht om ten minste een spleetplaat rond genoemde langsas te laten roteren.

21. Stralingsdetectiesysteem volgens een der conclusies 3-20, waarbij de spleetplaatverplaatsingsmiddelen zijn ingericht voor het over gelijke hoeken rond genoemde langsas ronddraaien van de spleetplaten.

22. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de kaderinrichting concentrisch is met de spleetplaten.

23. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de detectorplaat concentrisch is met de spleetplaten. 35

24. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij detectorplaat, en optioneel de kaderinrichting, een veelhoek vormt rond de tweede spleetplaat. - 29 -

25. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de spleten in de eerste en tweede spleetplaten een getailleerde doorsnede hebben, die wordt begrensd door vanaf de voor-en de achterzijde van de spleetplaat lopende afschuiningen, die een 5 bundeldoorlaat begrenzen.

26. Stralingsdetectieinrichting volgens een der conclusies 4-25, waarbij de spleten in de eerste en tweede spleetplaten samen een raster van pinhole-doorlaten definiëren, met elk een bundeldoorlaat 10 met een hoofddoorlaatrichting, waarbij de afschuiningen zodanig zijn gevormd dat de bundeldoorlaten elkaar op de langsas althans gedeeltelijk overlappen, en waarbij bij voorkeur van ten minste twee bundeldoorlaten, en met meer voorkeur van elke bundeldoorlaat, de hoofddoorlaatrichtingen in hoofdzaak door één punt gaan. 15

27. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste een van de spleetplaten, en bij voorkeur de eerste spleetplaat, meerdere spleetplaatdelen omvat, die met behulp van spleetplaatdeelverplaatsingsmiddelen zodanig verplaatsbaar zijn, dat 20 de breedte van de spleten tussen de spleetplaatdelen instelbaar is.

28. Stralingsdetectiesysteem volgens een der voorgaande conclusies, voorts omvattende een voor de straling in hoofdzaak doorlatende basisplaat, en waarbij de eerste en/of de tweede spleetplaat ten 25 minste een deeleenheid met daarin een spleet omvat die verplaatsbaar is ten opzichte van de basisplaat.

29. Stralingsdetectiesysteem volgens conclusie 28, waarbij de eerste spleetplaat een eerste deeleenheid omvat en de tweede 30 spleetplaat een tweede deeleenheid omvat, waarbij de eerste en tweede deeleenheid in stralingsrichting achter elkaar zijn opgesteld.

30. Stralingsdetectiesysteem volgens een der conclusies 7-29, voorts omvattende een behuizing met zijwanden met ten minste een 35 opening, en waarbij de kaderinrichting omvat: meerdere eerste kaderstroken in een eerste richting en meerdere tweede kaderstroken in een tweede richting, waarbij de eerste en tweede kaderstroken elk zijn verbonden met een as die door een opening in een zijwand gaat. 5 - 30 -

31. Stralingsdetectiesysteem volgens conclusie 30, waarbij de opening langgerekt is, en waarbij de as in een dwarsrichting verschuifbaar is in de langgerekte opening. 10 3 18 0-0