NL7905439A

NL7905439A - Inrichting voor het bepalen van inwendige lichaams- strukturen door middel van strooistraling.

Info

Publication number: NL7905439A
Application number: NL7905439A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1978-07-17
Filing date: 1979-07-12
Publication date: 1980-01-21
Also published as: DE2831311A1; GB2030815B; FR2433926A1; DE2831311C2; JPS5524094A; GB2030815A; SE7906100L; BE877735A; US4277686A; FR2433926B1; IT1122179B; IT7924356A0; CA1134066A

Description

*

V

è «4—· Ψ PHD 78-087 N.V. Philips1 Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Inrichting voor het bepalen van inwendige lichaamsstruktu-ren door middel van strooistraling.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het bepalen van de inwendige struktuur van een vlak onderzoeksgebied van een lichaam met een stralingsbron, die een in het vlak van het onderzoeksgebied verlopende primai-5 re stralingsbundel van geringe doorsnede uitstraalt, en die zowel in een in het vlak liggende richting dwars op de richting van de primaire stralingsbundel verplaatsbaar als om een loodrecht op het vlak staande as draaibaar is, met een detectorinrichting voor het genereren van meetsignalen 10 door het detecteren van de uit het lichaam uittredende straling van de primaire stralingsbundel en met een reken-respectievelijk weergeefinrichting voor het uit de meetsignalen berekenen respectievelijk weergeven van de inwendige struktuur.

15

Een dergelijke inrichting is reeds bekend uit het Duitse Auslegeschrift 19 ^33* Deze inrichting bezit een röntgen- of gammastralingsbron, die een primaire stralingsbundel van geringe doorsnede uitstraalt, die een vlak onderzoeksgebied van een lichaam in verschillende in het vlak 20 liggende richtingen telkens op in een richting parallel liggende stralingswegen doorstraalt. De primaire stralingsbundel wordt hierbij door middel van een detector voor het genereren van transmissiesignalen gedetecteerd. Met behulp van een rekenapparaat wordt uit de transmissiesignalen een 790 5439 · PHD 78-097

Is 2 verdeling van de absorptie- of transmissiecoëfficiënten van een in het doorstraalde vlak van het lichaam berekend.

Het doorstraalde vlak van het lichaam is daartoe in gedachten verdeeld in een matrix van elementen, waarbij 5 in elk element een absorptie- of transmissiecoëfficiënt wordt weergegeven.

In het lichaam wordt de primaire stralingsbundel langs zijn stralingswegen echter door absorptie en verstrooiing in hoge mate verzwakt. De verhouding van de in- in tensiteit voor respectievelijk na passeren van het lichaam is daarom relatief groot. Omdat de nauwkeurigheid van de reconstructie echter afhankelijk is van de grootte van de intensiteit na het passeren van het lichaam van de primaire stralingsbundel, moet de intensiteit ervan vóór het lichaam ^ naar verhouding hoge waarden aannemen, zodat een hoge stra-lingsbelasting voor het lichaam ontstaat.

Het is de taak van de uitvinding, een inrichting aan te geven, met behulp waarvan de inwendige struktuur van een lichaam bij een relatief lage stralingsbelasting van 20 het lichaam kan worden bepaald.

Een inrichting volgens de uitvinding heeft daartoe tot kenmerk, dat de detectorinrichting niet wordt getroffen door de primaire stralingsbundel en tenminste aan één zijde van het vlak is geplaatst voor het detecteren van 25 de door een primaire stralingsbundel langs zijn stralings-weg opgewekte strooistraling voor het verkrijgen van een bij de stralingsweg behorend strooisignaal, welke detectorinrichting het lichaam tenminste gedeeltelijk omsluit, en dat de rekeninrichting uit de verkregen strooisignalen een 30 verdeling van verstrooiingscoëfficiënten in het doorstraalde vlak berekent.

Primaire stralingsbundels van röntgen- of gamma-stralen in het energiegebied van honderd tot een paar honderd kilo-electronvolt (keV) worden bij het doorstralen van 35 een lichaam door incoherente verstrooiing (Compton-ver-strooiing) verzwakt. Wordt een menselijk lichaam onderzocht dan kan vanaf stralingsenergieën van ongeveer 150 keV de foto-electrische absorptie, die in het lichaam plaatsvindt, 790 5 4 39 ·» PHD 78-097 * 3 worden verwaarloosd. Op het gebied van materiaalonderzoek kan al naar gelang de aard van het te onderzoeken materiaal de fotoelectrische absorptie vanaf stralingsenergieën van enkele honderden keV worden verwaarloosd.

5 Op grond van de verhoudingsgewijs grote verzwak king, die de primaire stralingsbundel bij het doordringen van een lichaam ondervindt, is de verhouding tussen de intensiteit voor respectievelijk na het passeren van het lichaam zeer groot, terwijl de verhouding tussen verstrooide 10 en invallende straling belangrijk kleiner is. De relatieve onnauwkeurigheden (άΐ,/ΐ, respectievelijk Sl /1 ), waarmee

I/O SS

de intensiteit van de straling achter het lichaam (i^) respectievelijk de intensiteit (i ) van de verstrooide stra-ling worden gemeten, en die de kwaliteit van de gerecon-15 strueerde struktuurverdeling beïnvloeden, zijn omgekeerd evenredig met de wortel uit de intensiteit van de doorgelaten respectievelijk verstrooide straling. Daaruit vloeit voort, dat de relatieve onnauwkeurigheid van de intensiteit van de doorgelaten straling veel hoger ligt dan de intensi-25 text van de verstrooide straling. Door meting van de strooistraling kan nu worden bereikt, dat de reconstructie van een verstrooiingscoëfficiëntverdeling met dezelfde nauwkeurigheid als de reconstructie van een uit metingen van de doorgelaten straling verkregen absorptiecoëfficiënt-25 verdeling, echter reeds bij veel kleinere intensiteit van de invallende primaire stralingsbundel kan worden uitgevoerd, zodat de stralingsbelasting van het lichaam belangrijk kleiner wordt.

De strooisignalen worden daarbij door meting van 25 een zo groot mogelijk gedeelte van de door de primaire stralingsbundel langs een stralingsweg opgewekte strooi-straling gemeten. Daartoe is het noodzakelijk, dat de de-tectorinrichting het te onderzoeken lichaam zo volledig mogelijk omgeeft. Uit de verkregen strooistralingssignalen

QC

is dan met behulp van een rekeninrichting een verdeling van verstrooiingscoëfficiënten, die de verzwakking van de straling op basis van de verstrooiing aangeven, op elementen van een in het vlak liggende, met het lichaam vast verbon- 7905439 PHD 78-097 k den matrix te berekenen. De afzonderlijke verstrooiings-coëfficiënten op de matrixelementen kunnen dan in overeenkomstige grijswaarden voor het weergeven van afzonderlijke doorsnedebeelden worden omgezet en bijvoorbeeld op een 5 beeldmatrix (monitor) of op een drukker zichtbaar gemaakt worden.

Een voordelige verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding voorziet erin, dat de detectorinrichting twee identieke holle-cylinderdetectoren bevat, die samen het li-10 chaam nagenoeg geheel omgeven en op een afstand van elkaar in spiegelbeeld ten opzichte van het vlak zijn geplaatst, waarbij cylinderassen van de cylinderdetectoren dwars op het vlak zijn gericht en samenvallen.

Met een dergelijke meetopstelling wordt bereikt, 15 dat ook de onder een grotere hoek ten opzichte van de stra-lingsrichting van de primaire stralingsbundel uitgestraalde strooistraling wordt gemeten, waardoor de opgewekte strooi-straling nagenoeg voll.edig wordt gedetecteerd en de nauwkeurigheid van de gereconstrueerde verstrooiingscoëfficiënt-20 verdeling wordt verbeterd.

De met beide holle-cylinderdetectoren opgewekte uitgangssignalen, die een maat zijn voor de door de primaire stralingsbundel opgewekte strooistraling, worden voor het bepalen van een strooisignaal opgeteld. Hiertoe zijn de 25 holle-cylinderdetectoren met een opteltrap voor het optellen van hun uitgangssignalen verbonden.

Volgens een andere verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding vormen de holle-cylinderdetectoren één geheel en zijn om hun cylinderas draaibaar respectievelijk in een 30 loodrecht op de cylinderas staande richting verplaatsbaar, waarbij in de cylinderdetectoren in het vlak radiaal tegenover elkaar liggende openingen voor het doorlaten van de primaire stralingsbundel zijn aangebracht. Met dergelijke cylinderdetector is het mogelijk, ook de in het vlak optre-35 dende strooistraling te meten, waardoor slechts een zeer klein gedeelte van de in totaal opgewekte strooistraling niet gedetecteerd wordt. In het uiterste geval kan ook de in de richting van de cylinderas uitgestraalde strooistra- 790 5 4 39 PHD 78-097 5 ling· wonden gemeten, indien een van de buiten liggende kopse kanten van de holle-cylinderdetectoren wordt afgedekt met een detectorplaat.

Volgens een voordelige andere verdere uitvoering 5 van een inrichting volgens de uitvinding is daarenboven een in het vlak liggende detector voor het detecteren van de primaire stralingsbundel aangebracht. Naast de meting van de door de primaire stralingsbundel langs zijn stralings-weg opgewekte strooistraling wordt de door het lichaam 10 doorgelaten straling van de primaire stralingsbundel voor het opwekken van transmissiesignalen worden gemeten. Hier- * door wordt verkregen, dat ook in een energiegebied van de straling van de primaire stralingsbundel, waarin de foto-electrische absorptie niet meer kan worden verwaarloosd, 15 door een combinatie van transmissie- en strooisignalen een verdeling van de verstrooiingscoëfficiënt bij verminderde stralingsbelasting van het lichaam kan worden gereconstrueerd.

De uitvinding zal aan de hand van een in tekening 20 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld nader worden toegelicht, in welke tekening:

Fig. 1 een detectorinrichting voor het meten van de strooistraling en een verdere detector voor het meten van de doorgelaten straling toont,

Fig. 2 een inrichting volgens de uitvinding met de detectorinrichting en de verdere detector weergeeft,

Fig. 3 een procesdiagram van een werkwijze voor het bepalen van een verstrooiingscoëfficiëntverdeling laat zien.

30 Fig. 1 toont een röntgenstralingsbron 1, die een door een diafragma 2 gecollimeerde dunne primaire stralingsbundel 3 uitstraalt, die in het X-Z-vlak van een kar-thesisch coördinatensysteem X-Y-Z verloopt. De primaire stralingsbundel 3 heeft een kleine openingshoek (niet weer-35 gegeven). De stralingsweg l(r, θ) van de straling wordt gedefinieerd door de afstand r tot de oorsprong 6 van het coördinatensysteem en de hoek Θ, die de weg insluit met de X-as gezien vanaf de bron 1. Een te onderzoeken lichaam 5» 790 5 4 39 6 PHD 78-097 dat zich uitstrekt in een loodrecht op het vlak k verlopende richting (Y-as), wordt door de primaire stralingsbundel 3 in verschillende in het vlak k liggende richtingen Θ en in elke richting Θ in parallel liggende stralingswegen 5 l(r, θ) doorstraald, waarbij de afstand r steeds anders wordt ingesteld. Een wijziging van de positie van de primaire stralingsbundel 3 geschiedt door verplaatsing respectievelijk draaiing van de röntgenstralingsbron 1 in het vlak k, waarop in fig. 2 nader wordt ingegaan, zodat op de-^ ze wijze een vlak onderzoeksgebied van het lichaam 5» dat bijvoorbeeld een menselijk lichaam kan zijn, kan worden afgetast. Het lichaam 5 respectievelijk de holle-cylinderde-tectoren 9 ën 9’ veranderen daarbij hun positie niet.

De uit het lichaam 5 uittredende, door de primai-15 re stralingsbundel 3 opgewekte strooistraling wordt door een detectorinrichting 2. gedetecteerd, die uit twee holle-cylinderdetectoren 9 en 9' bestaat, die dezelfde vorm hebben en aan beide zijden van het vlak b zodanig in spiegelbeeld zijn aangebracht, dat hun cylinderassen 10 en 10' η n (Y-as) loodrecht door het vlak k gaan en samenvallen. Beide holle-cylinderdetectoren 9 en 91 zijn slechts zo ver van elkaar verwijderd, dat ze door de primaire stralingsbundel 3, die er tussendoor gaat, juist niet meer worden belemmerd. Met de beide cylinderdetectoren 9 en 9' wordt het 25 grootste deel van de door de primaire stralingsbundel 3 telkens in een stralingsweg l(r, θ) opgewekte strooistraling gemeten. De afzonderlijke holle-cylinderdetectoren 9 en 9' leveren met de gemeten strooistraling overeenkomende uitgangssignalen A(r, θ) en A'(r, θ), die voor het opwekken 30 van een strooisignaal S(r, θ) worden opgeteld (fig. 2).

Verder is een in het vlak k liggende detector 8 aangebracht, die de doorgelaten straling van de primaire stralingsbundel 3 voor het genereren van transmissiesignalen T(r, θ) meet.

Uit de voor alle stralingswegen l(r, θ) verkre-35 gen strooisignalen S(r, Θ) alleen, of in combinatie met de transmissiesignalen T(r, θ), is dan een de inwendige structuur van het doorstraalde lichaam 5 beschrijvende verdeling van verstrooiingscoëfficiënten op elementen van een in het 790 5 Λ 39 PHD 78-097 ....... .... ' 7 vlak 4 liggende matrix reconstrueerbaar. Hierop wordt later nog nader ingegaan.

Natuurlijk kan de rontgenstralingsbron 1 ook door een gammastralingsbron of door een corpusculaire stralings-5 bron, bijvoorbeeld een neutronenstralingsbron, worden vervangen. De detectorinrichting wordt dan dienovereenkomstig gekozen respectievelijk in hun spectrale gevoeligheid van de straling aan de overeenkomstige stralingsbron aangepast. De holle-cylinderdetectoren 9 en 91 kunnen bijvoor-beeld als ionisatiedetectoren zijn gevormd, die telkens uit twee in elkaar liggende concentrische holle-cylinders 11 en 11’ bestaan, waartussen zich een onder druk staand ioniseer-baar gas bevindt en waartussen een electrische spanning heerst.

15 Beide holle-cylinders 9 en 9' kunnen voor het vergroten van de meetbare strooistraling ook uit één stuk zijn. Op deze wijze wordt de uit het lichaam 5 tredende en in het vlak 4 verlopende strooistraling eveneens gemeten.

De primaire stralingsbundel 3 gaat hierbij door een ingangs-25 respectievelijk uitgangsvenster (niet weergegeven) heen, waarbij de strooistralingsdetector 7 de doorgang van de stralingsbundel 3 (uiteraard) niet hindert. Bij het verplaatsen respectievelijk draaien van de rontgenstralingsbron 1 respectievelijk van de primaire stralingsbundel 3 2® moet dan de uit één stuk gevormde cylinderdetector 2. °P

overeenkomstige wijze mee worden verplaatst respectievelijk gedraaid, zodat de primaire stralingsbundel 3 steeds door een ingangs- en uitgangsvenster kan gaan. Het lichaam 5 blijft stationair.

30

Om het gedeelte van de telkens langs een stra-lingsweg l(r, θ) te meten strooistraling te vergroten, kan een van de aan de buitenkant liggende, van het vlak 4 afgekeerde kopse vlakken van de holle-cylinderdetectoren 9 en 9' met een detectorplaat worden afgedekt, zodat ook de in 35 de richting van de cylinderassen 10 en 10' uitgestraalde strooistraling wordt gedetecteerd.

Fig. 2 toont een inrichting volgens de uitvinding met twee holle-cylinderdetectoren 9 en 9'> die de op 790 54 39 8 β - PHD 78-097 een in drie coördinatenrichtingen X, Y, Z verplaatsbare tafel 12 liggend lichaam 5 omsluiten. Stralingsbron 1 en detector 8 zijn tegenover elkaar op een verplaatsbare drager 13 geplaatst, die in een in het vlak k (X-Y-vlak) liggende 5 richting stapsgewijs of continu door middel van een door een motor 1k aangedreven tandwiel 15 en een tandstang 16 kan worden verplaatst. Op deze wijze kan het lichaam 5 bij een hoekpositie Θ op een groot aantal parallel in het vlak k liggende stralingswegen l(r, θ) worden doorstraald.

10 De drager 13 is met behulp van lagers 17 tussen twee lagerrails 18 en 18’ opgesteld, die met een draagframe 19 vast zijn verbonden, welk frame een cirkelvormige omtrek heeft en op geleiderollen 20 wordt geleid. De geleiderollen 20 zijn op hun beurt door een'vaststaand gestel 200 (slechts 15 zeer schematisch weergegeven) ondersteund. Voor het veranderen van de in het vlak k liggende richting Θ (zie fig. 1) van de stralingsbundel 3 wordt het draagframe 19 met behulp van een verdere motor 21, op de motoras waarvan zich een verder tandrad 22 bevindt, om een loodrecht op het vlak k 20 staande as (Y-richting) gedraaid, die bijvoorbeeld de cy-linderas 10 en 10’ kan zijn. Hiertoe grijpt het verdere tandwiel 22 in een tandkrans 23 (slechts gedeeltelijk weergegeven) , die zich op de omtrek van het draagframe 19 bevindt . De holle-cylinderdetectoren 9 en 9' worden hierbij 25 niet bewogen (houders ervoor zijn omwille van de duidelijkheid van de tekening niet weergegeven).

De de doorgelaten straling van de primaire stralingsbundel 3 metende detector 8 is met een versterker Zk en deze weer met een logarithmeringseenheid 25 voor het ver-30 sterken respectievelijk logarithmeren van de door de detector 8 opgewekte analoge transmissiesignalen T(r, θ) elec-trisch verbonden. Met de logarithmeringseenheid 25 is verder een analoog-digitaal omzetter 26 en daarmee een electrons sch geheugen 27 voor het opslaan van de nu in digitale vorm zijnde transmissiesignalen T(r, θ) verbonden.

Er is verder in een opteltrap 28 voorzien, die de op de uitgangen van de holle-cylinderdetectoren 9 en 9' aanwezige analoge uitgangssignalen A(r, θ) en A’(r, θ) tot een 790 5 4 39 PHD 78-097 ' 9 strooisignaal S(r, θ) optelt. Het strooisignaal s(r, θ) wordt door een versterker 29 versterkt en door de analoog-digitaal omzetter 26 in digitale vorm gebracht. De zo omgezette strooisignalen S(r, θ) worden dan eveneens in het 5 electronische geheugen 27 opgeslagen. Een rekeneenheid 30 (computer), die met het electronisch geheugen 27 is verbonden, bepaald uit de verkregen strooisignalen S(r, θ) alleen of in combinatie met de verkregen transmissiesignalen T(r, θ) een verdeling van de verstrooiingscoëfficiënt 0* op 10 elementen van een in het vlak k liggende matrix (zie Fig.

3), die op een beeldscherm 31 wordt zichtbaar gemaakt.

De rekeneenheid 30 bevat verder een sturing voor het aansturen van de motoren 1^ en 21, waarmee een verplaatsing respectievelijk draaiing van de primaire stra-15 lingsbundel 3 in het vlak k wordt uitgevoerd. De voorafgegeven afstand r respectievelijk de hoek Θ van elke stralings-weg l(r, θ) wordt in het electronische geheugen 27 opgeslagen, om voor de latere reconstructie ter beschikking te staan. Verder is de rekeneenheid 30 verbonden met een rönt-20 gengenerator 32 voor het aansturen van de röntgenstralings-buis 1.

In Fig. 3 is een procesdiagram weergegeven van een werkwijze voor het bepalen van een verdeling van ver-strooiingscoëfficiënten (S“ uit de met. behulp van de inrich-25 ting volgens de uitvinding gemeten strooisignalen S(r, θ) respectievelijk uit strooi- S(r, θ) en transmissiesignalen T(r, Θ).

Voor het geval de energie van de primaire stra-lingsbundel 3 in het gebied van ongeveer honderd tot een 30 paar honderd keV (kilo-electrovolt) ligt, kan de foto- electrische absorptie in het lichaam 5 worden verwaarloosd.

Dat kan bij menselijke lichamen bij stralingsenergieën vanaf ongeveer 150 keV geschieden, terwijl bij materiaalonderzoek hiertoe stralingsenergieën van een paar honderd keV 35 nodig zijn.

In een eerste stap (veld 33) van de werkwijze wordt met behulp van de holle-cylinderdetectoren 9 en 91 voor alle stralingswegen l(r, θ) de uitgangssignalen A(r, θ) 790 5439 m 10 PHD 78-097 en A*(r, 9) opgenomen, die de langs een stralingsweg l(r, θ) van de primaire stralingsbundel 3 intensiteit van de verstrooide straling aangeven, en die voor het bepalen van strooisignalen S(r, θ) telkens worden opgeteld.

5 Er wordt van een tevoren gekozen, de inwendige structuur van het lichaam 5 benaderende verdeling van ver-strooiingscoëf ficiënten ©"’(m, n) op de elementen van de in het vlak U liggende matrix uitgegaan. Deze verdeling kan bijvoorbeeld even grote verstrooiingscoëfficiënten^*”(m, n) ^ bevatten. De coëfficiënten 0*(m, n) zijn'eveneens in het geheugen 27 opgeslagen. Na elkaar worden alle stralingswegen l(r, θ) opgeroepen (veld 35» stap twee van de werkwijze), voor het berekenen van verstrooiingsgegevens S(r, θ) voor de afzonderlijke stralingswegen l(r, θ), waarbij de hoekss verandering £ 9 doelmatig in stappen van ongeveer 4θ° geschiedt. De coördinaten r en Θ van de stralingswegen l(r, θ) zijn hiervoor reeds in het geheugen 27 opgeslagen. In een volgende stap worden in de rekeneenheid 30 verstrooiingsgegevens S(r, θ) berekend met de vooraf gegeven 20 verdeling<7"(m, n) van de verstrooiingscoëfficiënten (veld 36). De verstrooiingswaarden §(r, θ) worden bepaald door gebruik van de formule: S(r, Θ) = SoJi^KF dl (l) 1 25

De vergelijking (l) geeft een lijnintegraal van de ver-strooiingscoëfficiënt (Τ’ over de stralingsweg 1 waarbij 1 = 1(r, Θ). De verstrooiingscoëfficiënt wordt met een factor K vermenigvuldigd, die het activeringsvermogen van de holle-cylinderdetectoren 9 en 91 beschrijft. Deze factor K kan met grote nauwkeurigheid door de holle-cylinderdetectoren 9 en 9! worden bepaald, door een proefobject langs alle stralingswegen l(r, θ) door de primaire stralingsbundel 3 te doorstralen en door de daarbij optredende strooi-35 straling, die bekend is, te meten.

Verder is de verstrooiingscoëfficiënt 0“ met een verzwakkingsfactor F vermenigvuldigd, die dê verzwakking beschrijft van de primaire stralingsbundel 3 langs de stra- 790 5 4 39 PHD 78-097 ......

11 lingsweg l(r, θ) tot aan een belangrijk element van de matrix. Als het belangrijke element van de matrix op de weg l(r, θ) met i wordt aangeduid, dan kan bij verwaarlozing van de foto-electrische absorptie de verzwakkingsfactor F 5 voor het element i als volgt worden beschreven:

Pi = exp yf (-στ: j).w(j)) (2) J=1

Hierbij worden de verstrooiingscoëfficiënten <T( j) van alle 10 vóór het betreffende element i op de stralingsweg l(r, θ) liggende elementen j telkens gewogen met de uitbreiding w(j) van de elementen j in de richting van de stralingsweg l(r, θ) gesommeerd. De uitbreiding w(j) is daarbij klein.in vergelijking tot de karakteristieke wijzigingen van de in-15 wendige structuur van het lichaam 5· De vergelijking (l) bevat verder een factor So, die de bekende respectievelijk vooraf bepaalde uitgangsintensiteit van de röntgenstralings-bron 1 aangeeft. De lijnintegraal (formule 1) is in een vorm van een som om te zetten, waarna rekening houdend met 20 de formule (2), de verstrooiingswaarden S(r, θ) voor alle stralingswegen l(r, θ) op numerieke wijze worden berekend.

De volgende stap (veld 37) van de werkwijze omvat het vergelijken van de verstrooiingswaarden S(r, θ) en de strooisignalen S(r, θ) voor elke stralingsweg l(r, θ).

2® Correctiegegevens metOt= S(r, ö)/S(r, θ) worden berekend, waarmee in een volgende stap van de werkwijze (veld 38) alle verstrooiingscoëfficiënten van de bijbehorende stralingsweg l(r, θ) worden gecorrigeerd volgens • O- (3) 30

De gecorrigeerde verstrooiingscoëfficiënten <? worden in het geheugen 27 opgeslagen.

Nadat voor alle stralingswegen l(r, θ) de correctiegegevens zijn bepaald en verwerkt (test in veld 39) > dan 35 wordt onderzocht (veld 4θ), of het verschil U) tussen de telkens vooraf gegeven verstrooiingscoëfficiënten 0“en de verbeterde verstrooiingscoëfficiënten C*klein genoeg is, om de iteratiewerkwijze te kunnen afbreken. Is de afwijking 790 5439 12 PHD 78-097 tussen de coëfficiënten^*en ^*te groot ( j 1-«t|^S)tCvri j te kiezen klein getal) dan worden de stappen in de velden 34, 35» 36, 37» 38, 39 nog eens doorlopen, waarbij de berekende verstrooiingscoëfficiënten (Γ als vooraf gegeven worden be-5 schouwd. Is de routinelus 400 voldoende vaak doorlopen dan is J1 - «(.} ^ en zijn de verstrooiingscoëfficiënten voldoende nauwkeurig. Daarna vindt er een beeldweergave (veld 4l) plaats van de verstrooiingscoëfficiëntverdeling, bijvoorbeeld op de monitor 31· 10 Voor het geval de foto-electrische absorptie in het lichaam 5 niet te verwaarlozen is, bijvoorbeeld bij een stralingsenergie van de primaire stra*lingsbundel 3 in het gebied van enige tientallen kilo-electronvolt, wordt de verzwakkingsfactor Fi in plaats van de formule (2) door on-15 derstaande formule (4) beschreven:

Fi = exp j)+k( j))-w( j)) (4) J^1 20 Het opteltal k(j) geeft hierbij het gedeelte van de foto-electrische absorptie in de verzwakking van de primaire stralingsbundel 3· Voor het berekenen van de verstrooiings-gegevens §(r, θ) (veld 36), waarbij bovendien de verzwakking van de in het lichaam 5 verstrooide straling in aan-25 merking wordt genomen, moet een somyu(j) uit verstrooiings-coëfficiënt n j) en absorptiecoëfficiënt k(j) steeds voor een matrixelement j bekend zijn. De somyu(j), die de verzwakking scoëfficiënt van een matrixelement j aangeeft, kan op bekende wijze door reconstructie van de verzwakkingscoëf-3Q ficiëntverdeling worden berekend (zie daartoe R.A. Brooks u.G. di Ghiro, Phys. Med. Biol. 197^, Vol. 21, No. 5» 689-732). Hiertoe moeten echter bij het meten van de strooisig-nalen S(r, θ) de transmissiesignalen T(r, θ) door meting van de door het lichaam 5 doorgelaten straling van de primaire 35 stralingsbundel 3 ook worden gemeten.

790 54 39

Claims

1. Inrichting voor de bepaling van de inwendige struktuur van een vlak onderzoeksgebied van een lichaam, met een stralingsbron, die een in het vlak van het onderzoeksgebied verlopende primaire stralingsbundel met geringe 5 doorsnede uitstraalt, en die zowèl in een in het vlak liggende richting dwars op de richting van de primaire stralingsbundel verplaatsbaar als om een loodrecht op het vlak staande as draaibaar is, met een detectorinrichting voor het genereren van meetsignalen door het detecteren van de 10 uit het lichaam uittredende straling van de primaire stralingsbundel, en met een reken- respectievelijk -weergeefInrichting voor het uit de meetsignalen berekenen en weergeven van de inwendige struktuur, met het kenmerk, dat de detectorinrichting (7) niet wordt getroffen door de primaire 15 stralingsbundel (3) en tenminste aan één zijde van het vlak (4) is geplaatst voor het detecteren van de door een primaire stralingsbundel langs zijn stralingsweg (l(r, θ)) opgewekte strooistraling voor het verkrijgen van een bij de stralingsweg behorend strooisignaal (s(r, θ), welke detec-20 torinrichting het lichaam (5) tenminste gedeeltelijk omsluit, en dat de rekeninrichting (30) uit de verkregen strooisignalen een verdeling van verstrooiingscoëfficiënten in het doorstraalde vlak berekent.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, 790 54 39 PHD 78-097 dat de detectorlnricliting (7) twee identieke holle-cylinder-detectoren (9, 9’) bevat, die samen het lichaam (5) nagenoeg geheel omgeven en op een afstand van elkaar in spiegelbeeld ten opzichte van het vlak (4) zijn geplaatst, waarbij 5 cylinderassen (10, 10') van de cylinderdetectoren dwars op het vlak zijn gericht en samenvallen.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de holle-cylinderdetectoren (9, 9') met een opteltrap (28) voor het optellen van de uitgangssignalen ervan 10 (A(r, Θ), A' (r, θ)) zijn verbonden.

4. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de holle-cylinderdetectoren (9, 9') één geheel vormen en om hun cylinderas draaibaar respectievelijk in een loodrecht op de cylinderas staande richting verplaatsbaar zijn, 15 en van in het vlak (4) en radiaal tegenover elkaar liggende openingen voor het doorlaten van de primaire stralingsbun-del (3) zijn voorzien.

5. Inrichting volgens conclusie 2 of 4, met het kenmerk, dat een van de aan de buitenkant liggende kopse kan- ^ ten van de holle-cylinderdetectoren (9» 9') met een detec-torplaat is afgedekt.

6. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een in het vlak (4) liggende detector (8) voor het detecteren van de primaire stralingsbundel (3) is voorzien. 25 30 790 5 Λ 39 35