SE514223C2 - En brytande röntgenanordning - Google Patents

Description

25 30 5 154 212 ä _ A2/ Brännvidden ges av f=§ <2) En lins fiamställd enligt ekvation 2 skulle ha en mycket stor brännvidd, då d typiskt är 10'5 eller 10'° i det hårda röntgenorrirådet. Exempel på sådana linser gavs av Suehiro et al (Nature 352 (1991), pp. 385-386). Genom en skrivelse av Michette (Nature 353 (1991), p. 510) ansågs detta tillvägagångssätt inte fungera för alla praktiska tillämpningar. Den omfattning till vilken brännvidden kan förkortas genom att minska R är begränsad genom tillverkníngstelmik och praktisk användning.

En betydande förbättring uppnåddes när Snigirev m fl (Nature 384 (1996), pp. 49-51) gjorde N borrhål i en bit aluminium. Detta motsvarar 2N konkava ytor, vilket minskar brärmvidden med samma faktor. Den totala brämividden av den sammansatta linsen ges av L i <3) Denna lins hade fortfarande sfárisk aberration och hög absorption och fokusering kunde endast uppnås i en dimension. Dessa nackdelar har tagits upp av flera fórfatare. Liknande lösningar är kända genom US 5,594,773 och US 5,684,852.

Låg-Z-material har använts for minskad absorbering och tvådimensionell fokusering har uppnåtts genom, t ex Elleaume (Nucl. lnstr. and Meth. A 412 (1998), pp. 483-506) genom att korsa två linjära strålar.

En arman lins är beskriven i den amerikanska patentansökningen benämnd "A COMPOUND REFRACTIVE X-RAY LENS", vilken innefattar en ny tillverkningstelmík för att tillverka paraboliska profiler genom att dela linsen i två halvor vid symmetriaxeln, för att därmed reducera sfárisk aberration och absorption.

Aberrationsfiia sammansatta brytande röntgenlinser är emellertid fortfarande i beroende av komplicerade och dyra tillverkningstelmiker. Följaktligen passar sådana brytande linser inte i kommersiella tillämpningar. Vidare är sådana kända brytande linser begränsade till att generera 10 15 20 25 30 514 223 at en energidístribution med en topp. Och en ytterligare nackdel med kända brytande linser är att de, för en given energi, har en fast brärmpurikt, vilken inte kan varieras.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Således finns ett behov av en brytande röntgenlíns som passar kommersiella tillämpningar och vilken inte har de nackdelar som den kända linsen har. Det finns vidare ett behov av en brytande röntgenlíns, vilken kan generera en dubbel energidistribution från en röntgenkälla. Ytterligare ett behov finns av en brytande röntgenlíns för vilken brännvidden för en given energi lätt kan varieras. Ärmu ett behov finns av en högenergiröntgenlins som kan generera en dubbel energidistribution från en bredbandsröntgenkälla.

Ett ytterligare behov firms av en metod för att enkelt utforma en brytande röntgenlíns till en låg kostnad, så att t ex högenergiröntgentelcnik skulle kunna ta sig fiån applikationer inom specialiserad forskning till allmärma tillämpningar inom industriell och kommersiell utveckling.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller en röntgenlíns som passar bra i kommersiella applikationer. Föreliggande uppfinning åstadkommer också en metod för att enkelt utforma en sammansatt brytande röntgenlíns. Föreliggande uppfinning åstadkommer vidare en brytande röntgenlíns som kan generera en dubbel energidistribution från en bred röntgen-energikälla.

Vidare åstadkommer föreliggande uppfinning en brytande röntgenlíns för vilken brännvidden för en given energi kan varieras. Föreliggande uppfinningen uppnår de ovanstående målen medelst en ny röntgenfokiiseringsapparat, ny röntgenlinstillverkning och nya metoder för fokusering av röntgenstrålar.

Vidare har föreliggande uppfimiing som mål att öka flödet på en scannad slits.

Därför innefattar den inledningsvis nämnda brytande anordningen för röntgenstrålar dessutom ett flertal väsentligen sågtandformade spår anordnade mellan sagda första och andra ändar på åtminstone en av sagda första och andra ytor. Sagda flertal spår är placerade så att röntgenstrålama, vilka upptas vid den första änden, passerar genom sagda del av låg-Z-material och sagda flertal spår, och kommer ut ur sagda andra ände, och bryts mot en brännpunkt.

Företrädesvis består delen av lågt Z-material av ett plastmaterial, speciellt en från gruppen innefattande polymetyhnetalqylat, vinyl och PVC. Den kan också bestå av beryllium. 10 15 20 25 30 514122» ff Företrädesvis har sagda spår formen av sågtänder med väsentligen raka urskärningar.

I en töredragen utföringsfonn har sagda flertal spår varierande storlekar, steglöst minskande eller ökande från den första änden mot den andra änden.

Den brytande röntgenlinsen enligt uppfinningen innefattar en volym av låg-Z-material, vilken volym har en första ände anordnad att uppta röntgenstrålar utsända från en röntgenkälla och en andra ände från vilken sagda röntgenstrålar upptagna vid den första änden kommer ut och första och andra ytor. Vidare innefattar volymen ett flertal väsentligen sågtandformade spår anordnade mellan första och andra ändarna på åtminstone en av åtminstone två ytor, vilka flertal spår är placerade så att sagda röntgenstrålar vilka upptas vid den första änden, passerar genom sagda volym av låg-Z-material och sagda flertal spår, och kommer ut fiån sagda andra ände, och bryts mot en brännpunkt.

I en íöredragen utföríngsfonn innefattar linsen två volymer anordnade så att ytorna med flertalet spår är placerade mot varandra. F öreträdesvis har sagda två volymer vardera en lutningsvinkel mot en optisk axel i sagda röntgen. Volymemas brärmpunkter sammanfaller inte.

Företrädesvis varieras en brännvidd hos de vardera två volymema i linsen genom att varje lutningsvinkel enskilt varieras.

Volymen med låg-Z-material består av ett plastmaterial, speciellt en från gruppen innefattande polymetylrnetalcrylat, vinyl och PVC eller så består sagda volym med låg-Z-material av beryllium.

Vidare innefattas uppfinningen av ett röntgensystem och en metod för tvådimensionell fokusering av röntgenstrålar och inkluderande minst två linser enligt ovan Fokuseringen uppnås genom att anordna sagda åtminstone två linser, så att varje röntgenstråle skär båda linsema efier varandra och att en av sagda minst två linser roteras runt en optisk axel med avseende på den andra linsen.

I en föredragen tillämpning kopplas sagda brytande lins till minst en andra kommersiell sammansatt brytande röntgenlins så att en båge av sammansatta brytande röntgenlinser bildas. 10 l5 20 25 30 514 225 5 Metoden att tillverka den brytande röntgenlinsen med sågtandad profil kännetecknas av: att överföra spårformer till en bärare medelst en graveringsanordning, vilken tillverkar ett original, och att använda sagda original fiâr att pressa spår i lämpligt material.

Dessa och andra fördelar med den föreliggande uppfinningen kommer utan tvivel att fi-amgå väl för de med normal kunskap inom området efier genomläsning av de föredragna uttöringsexemplen vilka illustreras i de olika ritningsfigtirerna.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning kommer att framgå bättre ur de närslutna kraven och beskrivningen vilken i samband med ritníngarna illustrerar några föredragna uttöringsforrner av uppfinningen.

I ritningar-na: FIGUR 1 visar en schematisk perspektivvy av en brytande röntgenlins enligt en utfiiringsfonn av den föreliggande uppfinningen.

FIGUR 2 visar ett schematiskt snitt i perspektiv av en brytande röntgenlins med sågtandad profil enligt en andra utröringsfonn av den föreliggande uppfinningen.

FIGUR 3a visar schematiskt en sidvy av en brytande röntgenlins med sågtandad profil innefattande snittet i Figur 2.

FIGUR 3b är en imaginär proj ektion som visar den paraboliska linsfonnen som fås med den sågtandade formen.

F IGUR 4 visar en schematisk sidvy av en brytande röntgenlins enligt en andra uttöringsfonn.

FIGUR 5 visar en sidvy av den endimensionella fokuseringsgeometrin av den brytande röntgenlinsen med sågtandad profil enligt utföringsformen visad i Figur 4.

FIGUR 6a och 6b visar sidvyn respektive toppvyn av andra utföringsformer. 10 15 20 25 514 223 s GRUNDTEORI I det följande tillämpas välkänd stråloptik på en sågtandad geometii. Turmlinsapproxiamtion utförs. Definitionema är illustrerade i Fig. 7 som visar en väsentligen triangelformad sågtand.

Brytningslagen ger sin(y + a) = n sin(y + oc + Aon) (i) Eftersom Ao: är mycket liten och ot << y , kan detta skrivas sin(y +a) = n sin(y + a) + n cos(y + a) Act (ii) _ (1- n)sin(;/ + a) _ n cos(7 + a) Aa »a âtang = (in) 5 wflßß) där n=1- ö och ß + y= 1t/2.

Efter passage genom N sågtänder kommer den totala vinkeln bli Aocm = 2N ö/ tan (ß) (iv) (se också Fig. 8) Denna vinkel är så liten att det får antas att strålen kommer att skära linsen i en rät linje parallell med axeln. Geometrin ovan visar att y y y AfIwÄyFS-Pšš? (v) där f är den sammansatta linsens brännvidd.

Kombinationen av (iv) och (v) ger det antal tänder sedda av en stråle vid en sträcka y från axeln. fafKßMam, = ytarflß) N(y)= 25 251, (vi) Sträckan som en stråle måste ta sig för att nå en ytterligare tand kan beräknas från 10 15 .20 514' 2523 ä* 2Nóf Zåf N = . _ ._ = ___ .. y( ) tarm) => yü) J/(l 1 tanw) (v11) och en ytterligare vägsträcka uppnås i materialet 2y . . _ 46f x(y) - ma) => Ax - x(z) - x(z - 1)- tanzw) (vin) Den totala vägsträckan fås genom summering av alla bidrag: 1 46 1 2 Xo) = Ax<1+ 2+...+N> = Ax5iN12= mzfßfiäfißr = zfïf ax) Således visas det att vägsträckan som en funktion av y kommer att vara parabolisk. Om y är höj den av den första och största tanden, är krökníngsradien R = Öf . I verkligheten är den inte en kontinuerlig funktion eftersom ett bestämt antal sågtänder existerar, och parabolen kommer att uppskattas genom några få hundra raka linjer. Detta skulle kunna ge uppfattbara aberrationseffekter i några tänkta tillämpningar. Effekten skulle emellertid vara liten och försumbar.

Betrakta fallet med en finit källa som är perfekt projicerad på en slit med storleken ds. Ihj attenuation length är beteclcnad JL. En stråle med lateral förflyttrring y dämpas med en faktor: 2 -X (y) y eXp( Å )= ßXP(- zåfl) (X) Rms strålspridningen blir således O' = ÖfÄ (xi) Förstärkningen kommer att bli en produkt av den geometriska ökningen och överföringen genom linsen.

Zyd s0+si 1” yz G = 1- - o» ds S0 yd exp< zazw 10 15 ' zuzMfiifig zliêxpt-fofiffd: 1 M = :Is YJíímerfo/Jša) My är den laterala fórstoringen och felfunktionen används: erf (z) = 72-;- ïexp(- xz )dx (xii) o Felfunktionen kommer att närma sig 1 när höjden ökas, och i den begränsande yd» w.

O' Gmax = V27! (l+ MQ;- (xiii) S Detta är uppenbart en ofysikalisk gräns. Felfiniktionen närmar sig emellertid l snabbt. Linsens längdtillväxt med kvadraten av yd kommer inte att bidra mycket till en fast brännvidd. Eftersom längden bör hållas nere av praktiska och ekonomiska skäl.

Så snart geometrin och linspararnetrarna är fastslagna, kommer systemet att optimeras för en enda energi. Att beräkna förstärkningen i det här fallet är inte lika enkelt. Antag att strålen från en punktkälla på den optiska axeln fokuseras vid si +A, följer det att (med hänvisning till Figur 9) 1 1 1 -+ = _ (xiv) so sl. + A f dS 5 _ h - (XV) A si+A Den maximala vinkeln en stråle klarar av horisontellt och fortfarande träffa slitsen är 10 15 20 514 223 q h ds 1 0 = - = -Å- (xvi) S0 SOSI- å' där 1 + 1 1 ( __) e' = _ '-- _ xvu S0 s: f Det absoluta värdet gör förhållandet giltigt även om fokus ligger framför slitsen. Emellertid får h inte vara större än höjden på linsen, yd , för då skulle strålen helt missa linsen. I frånvaro av linsen, blir fraktionen av röntgenstrålarna utsända av källan som ska träffa slitsen (normaliseringsfalctorn l/21t försummas) d lo = + 50 si (xviii) Med linsen närvarande, men utan absorption av röntgenstrålarna, skulle denna ökas till Im = 6 (ixx) Om absorptionen inkluderas skulle flödet som faller på slitsen ges av en integral över en vinkel a av strålen från källan: b minwšya/So) _ sza 2 a s 0 [Im = exp( 2G 2 )da (xx) -milmøflyd/SO) Här görs en förenkling. Öppningen är begränsad antingen av 6 eller av yd = so. I det senare fallet blir integralen emellertid 6. Detta är en bra uppskattning eftersom strålar långt från den optiska axeln kommer att absorbers mer och bara ge ett litet bidrag till flödet. ab; 1 ÛS 1 1 d; _ Lim = 22:e' -ß-b-erfa/åa) = Z/w šerf(:-2o_sigfi) (xxi) Förstärkningen blir ab, s + si o' d, __ G(O) = Ilim/ lo = 42% os' íerf (xxn) I S 10 15 20 25 30 514 223 :of Nu antas att punktkällan är placerad vid ys från den optiska axeln och en liknande geometrisk övning ger (om man bortser från de algebraiska detalj ema) f: s + s. o' d y d y G z __ 0 1 __ ____¿___ :¿__ _ _ ____¿___ ___¿__ (ys) J: S0 d ieffgfiaas, + Zfiaeso) erf( Zfiaes, + Zfiaeso) S (min) Det är intressant att studera hur den maximala förstärkningen beror på materialegenskapema hos linsen. Från ekvationerna xi och xiii fås Maximal förstärkning a o =sqrt{f ö Ä} (xxiv) och således bör ö Ä maximeras. Dämpningslängden en stark furiktion av atomnurnret och det . . . .Mferessarf . är uppenbart att ett material med lägsta möjliga Z är mtresserat. 1 det här energiområdet är det en bra uppskattning att sätta ö °< E* och en parametrisering av röntgentvärsnittet i barns (°< 1/2) är (från passande totabulerade värden) 24.1:¿LZ“~2 E* + 0.56 z 0 där två termer Z ang E är foto respektive Compton-effekt, (E i keV). Sedan kan den optimala (xxv) energin kalkyleras genom att använda: d/dE (ö . A) = 0 =» E01, = 2.78 z1~°7 keV (xxvi) För till exempel beryllium och PMMA, är de optimala energierna 12 keV respektive 19 keV.

PVC med ett högre effektivt Z och därför lägre bidrag fitån Compton-spridningen har ett mycket högre optiminn nmt 48 keV. Medan PMMA är 3 gånger bättre än vinyl vid 18 keV, är det endast 84% bättre vid 40 keV. Detta på grund av hög Compton spridning vid höga energier för de mycket låga Z materialen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER En brytande anordning, som kan användas som en lins i röntgentillärnpningar är shematiskt illustrerad i Figur 1. Anordningen 100, hädanefter hänförd som lins, innefattar en volym som har en första ände 105, en andra ände 106 motsatt den första änden 105, och längsgående ytor 107-110. Inuti volymen är kaviteter 102 anordnade som sträcker sig väsentligen från den första ände 105 till den andra änden 106. Kavitetema är anordnade så att den längsgående axeln i varje kavitet är väsentligen parallell med de första och andra 10 15 20 25 30 514 'gas u Varje kavitet 102 innefattar ett första (t ex övre) och ett andra (t ex undre) räffelfonnat spår 103 och 104, vilka konsekutivt formar en sågtandforrnad första (t ex övre) och en andra (t ex undre) linssektion 101. Teorin bakom utformningen av kavitetema är beskriven ovan.

Under operationen är linsen anordnad att uppta röntgenstrålar, t ex genom den första änden 105, och röntgenstrålarna kommer, efter att de har brutits, ut från den andra änden 106.

Företrädesvis borde materialvolymen ha ett så lågt atomnummer som möjligt, t ex ett låg-Z- material; goda kandidater är t ex beryllium och plast såsom polymetylrnetakrylat (PMMA).

I Figur 2 illustreras en sektion 201 (t ex en undre del) av en annan brytande röntgenlins med sågtandprofil enligt föreliggande uppfinning. Sågtaridfonnade spår är anordnade på en yta 207 i sektionen medan den motsatta ytan 208 är slät. I den här utföringsformen varierar storleken på spåren 203 genom att spårens djup linjärt minskas från en första ände 205 mot en andra ände 206 i volymen. I en föredragen utföringsforrn innefattar sektionen t ex ungefär 300 rakt utskuma spår med djup 2ll linjärt minskande från runt 100 till 0 rnikron och en bottenvinkel 212 på ungefär 90°. Detta ger en total längd på 30 mm. Bottenvinkeln är emellertid en fii pararneter och kan optimeras med hänsyn till praktiska och tillverlmingsmässiga krav.

Sektionens bredd 213 kan varieras från mm till dm enligt kraven.

I en utföringsform är uppfimiingen en delad brytande röntgenlins med sågtandad profil. Figur 3a visar ett snitt genom en utföringsform av linsen 300 innefattande två sektioner 201 enligt Figur 2. Den brytande röntgenlinsen med sågtandad profil innefattar två volymer 201 av låg-Z- material, placerade på motsatta sidor om den optiska axeln. Volymema 201 av låg-Z-material bildar en första ände 305 som upptar röntgenstrålar, företrädesvis fås en kommersiellt tillämpbar energi utsänd från en kommersiell röntgenkälla. Från den motstående andra änden 306 kommer röntgenstrålama ut. Ett antal spår är placerde så att röntgenstrålarna vilka upptas vid den första ytan, passerar genom volymen av låg-Z-materíal och genom närnnda antal spår.

När detta görs bryts röntgenstrålama från en enkel energi, som kommer fiam, mot en enda brännpunkt. Om röntgenkällan sänder ut röntgenstrålar med varierande energi, kommer röntgenstrålamas spektra som mottagits vid en enda brärmpunkt att förbättras nära en unik energi. 10 15 20 25 30 514 223 tät Proj ektionen av mängden material som en röntgenstråle passerat, inkommande parallellt med den optiska axeln kommer att bilda en parabolisk profil, som illustreras i Figur 3b. I princip kan således den beskrivna geometrin ersättas med en enkel parabolisk yta, som ges av ßzy-R <4) där R är krökningsradien och x och y är definierade i Figur 3a. Denna skulle emellertid vara extremt svår att tillverka. Man kan se på den föreliggande uppfinningen som en återdistribution av låg-Z-material för att underlätta tillverkning. Med geometrin beskriven ovan, R = 0,167m.

Antag att det låga Z materialet är beryllium, för vilket d = 8,5>< 10” vid 20 keV. Detta kommer enligt ekvation 2 ge brännvidden F = l95mm för 20 keV röntgenstrålar. Till skillnad från brännvidder i meterområdet associerade med kända experimentella strålsfokuseringsanordningar för högenergiröntgen , uppnår den brytande röntgenlinsen med sågtandad profil 300 enligt föreliggande uppfimring en brännvidd i storleksordningen decimeter.

I uttöringsformen i Figur 4 innefattar linsen 400 två sektioner 401 , i vilka alla spetsarna (tänderna) 416 har samma storlek. Genom att vinkla delarna 401 något med avseende på de optiska axlarna 415, uppnås liknande fokuseringsegenskaper som i Figur 3. Spårens djup är t ex ungefär 100 mm. För att uppnå samma fokuseringsegenskaper som i föregående utföringsfonn behövs fortfarande 300 sågtänder, men den totala längden av den brytande linsen med sågtandad profil kommer att dubbleras till 60 mm. Sepéaåzš/tionen 413 bör vara två gånger spårens djup, t ex 200 mm. Detta skulle ge en lutningsvinkelílípå 0,l°. Dessa volymer av låg-Z- material kommer att vara väsentligen lättare att tillverka än andra geometrier. I den här uttöringsfonnen är linsen en avstämbar brytande röntgenlins med sågtandad profil. Volymema 401 av låg-Z-rnaterial som irmefattar ett flertal rakt skurna spår, genom vilka röntgenstrålarna passerar, är var och en något vinklade i förhållande till den optiska ašglåi. Brännvidden kommer att vara en ftmktion av den här vinkeln. Genom att variera vinkeln 414, oirflåandlas brärmpunkten för en given energi. Genom att alternativt variera vinkehríli vid en fast punkt, kommer således energin vid vilken spektrat intensifieras att ändras. 10 15 20 25 “'30 514 223 Ls Figur 5 visar en sidvy av en endimensionell fokuseringsgeometri av den brytande röntgenlinsen med sågtandad profil 500 enligt utföringsfonnen visad i Fig. 4. En divergent stråle från en källa S fokuseras till en linje vid brännpunkten P. Linsen enligt den här utföringsformen innefattar två halvor av brytande anordningar vilka är utformade med sågtänder på båda sidor av volymen istället för på endast en sida. Den här utformningen kan ytterligare förbättra fokuseringsegenskaperna hos linsen.

Figurema 6a och 6b visar sidvyn respektive toppvyn av en utföringsfonn i vilken två brytande linser med sågtande profiler 600a och 600b används för att uppnå tvådimensionell fokusering.

Den andra brytande linsen med sågtandformad profil 600b roteras 90° runt den optiska axeln med avseende på den första 600a. En divergent stråle från källan S fokuseras till en punkt vid brärmpunkten P.

I ännu en utföringsform (ej visad) tillhandahåller föreliggande uppfinning en metod för att erhålla en dubbel energidístribution fiån en röntgenkälla som använder en brytande lins med sågtandfomlad profil. I en sådan utföringsfonn innefattar den brytande röntgenlinsen med sågtandfonnad profil två volymer av låg-Z-material placerade på motsatta sidor om den optiska axeln. Volymerna av låg-Z-material innefattar ett flertal rakt skurna spår genom vilka röntgenstrålama kommer att passera. Vardera volym har en liten unik vinkel mot den optiska axeln. Genom att de två halvoma har olika vinklar, har vardera halvan en separat brännpunktVid en given punkt på den optiska axeln kommer röntgenspektrat att ha intensifierats vid två separata energier och ger följaktligen en bimodal energidistribution.

Enligt en föredragen tillverkningsmetod för en lins enligt uppfinningen överförs spårens form till en bärare (t ex av plast) genom en graveringsanordning, innefattande en het graveringsspets vilken styrs av en styranordning som överför spârens fonn till bäraren. Sedan tillverkas ett (metalliskt) original genom att använda bäraren. Originalet kan direkt eller genom fortsättningssteg användas för att göra pressformar för att pressa spåren på lämpligt material.

Den sågtandade linsen liknar följaktligen en vinylgrammofonskiva. En överslagsberälming ger att spårlutning av en sådan skiva bör ligga runt 120 um (10 cm vid 33 rpm i 25 min). För att få avkoppla vibrationsstorlekarna, bör bottenvinkeln vara 90° i stereoläget d v s ß, definierad i ”GRUNDTEORP-delen, är 45°. Om det således inte skulle firmas några mellanrum mellan spåren skulle djupet vara 60 pm. Mätningar utförda på en vinylskivas profil indikerade att 10 15 20 514. 223 iii mellanrum tar upp halva ytan, vilket ger ett djup på endast 30 um. Utskämingen är emellertid en flexibel process med många fria parametrar. Restriktionen är det 100 um lacklager som firms på originalet som begränsar djupet till cirka 90 um och följaktligen bredden till 180 um. Ett original skars med ett djup på 90 ° utan mellanrum och en vinyl (PVC) pressades, från vilken en 60 mm lång sektion skars ut. Ytan med snitten verkar vara av ganska dålig kvalitet och förstärkningen bör inte förväntas vara optimala. Linshalvoma fastsattes till aluminumstöd som justerades med mikrometerskruvar under ett mikroskop för att erhålla den rätta lutningsvinkeln.

Med 180 um separation vid änden, är krökningsradíen R = (90 um) 2 =(2 \De1ta 300mm) = O: 135 pm. Detta ger en brärmvidd på 218 mm för 23 keV.

Ovannämnda metoder ges endast som exempel och andra metoder såsom diamantbonningstekriiker, laserskäming etc kan också användas.

Linsema enligt uppfinningen kan användas i alla röntgentillämpningar, såsom mammografi, bendensitetsanalyser, tandanalyser etc.

Medan uppfinningen är beskriven i samband med föredragna utföringsformer, inses det att de inte är tänkta att begränsa uppfinningen till dessa utföringsforrner. Däremot är uppfinningen tänkt att täcka altemativ, modifikationer och motsvarande, vilka kan innefattas inom ramen för uppfinningen så som den är definierad i de bifogade kraven.

Claims (18)

10 15 20 25 30 35 514 223 .., 15 PATENTKRAV

1. En brytande anordning för röntgenstrålar innefattande: en del av (101, 201 , 301, 401) av låg-Z-material, vilken del av låg-Z-material har en första ände (105, 205, 305) för att uppta röntgenstrålar utsända av en röntgenkälla och en andra ände (106, 206, 306) från vilken sagda röntgenstrålar upptagna vid den första änden (105 , 205, 305) kommer ut, och första och andra ytor (207, 208), kännetecknad av, att den vidare innefattar ett flertal väsentligen sågtandformade spår (103, 104) placerade mellan de forsta och andra ändar (105, 205, 305; 106, 206, 306) på åtminstone en av de första och andra ytor (207 , 208), vilka flertal spår är placerade så att röntgenstrålarna, vilka upptas av den första änden, passerar genom delen av låg-Z-material och sagda flertal spår, och kommer ut fiån den andra änden, och bryts mot en brännpunkt.

2. Anordningen enligt krav 1, kännetecknad av, att delen av låg-Z-material består av ett plastmaterial, speciellt ett från gruppen innefattande poiymetymietaiqylar, vmyi och Pvc. i

3. Anordningen enligt krav 1, kännetecknaa' av, att delen av låg-Z-material består av beryllium.

4. Anordningen enligt något av de föregående kraven, kännetecknar! av, att sagda spår är formade som sågtänder med väsentligen raka urskämingar.

5. Anordningen enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av, att ett flertal spår har varierande storlekar, steglöst minskande eller ökande från den första änden mot den andra änden.

6. En brytande röntgenlins (100, 300, 400, 500. 600) innefattande: en volym (101, 201, 301, 401) av låg-Z-material, vilken volym har en första ände (105, 205, 305) för att uppta röntgenstrålar utsända av en röntgenkälla och en andra ände (106, 206, 306) från vilken sagda röntgenstrålar upptagna vid den första änden (105, 205, 305) kommer ut, och 10 15 20 25 30 35 514 223 PG första och andra ytor (207, 208), kännetecknad av, att sagda volym vidare innefattar ett flertal väsentligen sågtandformade spår (103, 104) placerade mellan sagda första och andra ändar (105, 205, 305; 106, 206, 306) på minst en av de minst två ytoma (207, 208), vilka flertal spår är placerade så att röntgenstrålarna vilka upptas av den första änden, passerar genom delen av låg-Z-material och sagda flertal spår, och kommer ut fiån den andra änden, och bryts mot en brännpunkt.

7. Lins enligt krav 6, känrzetecknad av, att linsen innefattar två volymer (101, 201, 301, 401) anordnade så att ytoma med flertalet spår är placerade mot varandra.

8. Lins enligt krav 7, kânnetecknad av, att sagda två volymer vardera har en lutningsvinkel mot en optisk axel i sagda röntgen.

9. Lins enligt lcrav7 or 8, kännetecknad av, att sagda volymers brännpunkter ej sammanfaller..

10. Lins enligt krav 8, kännetecknad av, att en brärmvidd hos vardera av de två volymema i linsen varieras genom att separat variera vardera lutningsvinkel.

11. ll. Lins enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av, att sagda volym av låg-Z-material består av ett plastmaterial, speciellt ett från gruppen irmefattande polymetylrnetalcrylat, vinyl och PVC.

12. Lins enligt något av kraven 8-10, kännetecknad av, att delen av låg-Z-material består av berylliurn. 10 15 20 25 30 514~22s e al?

13. Ett röntgensystem för tvådimensionell fokusering av röntgenstrålar och inkluderande minst två linser enligt något av kraven 6 till 12, kännetecknar av, att fokuseringen uppnås genom att anordna sagda minst två linser (600a, 600b), så att vaij e röntgenstråle skär båda linserna i följd och att en av sagda minst två linser roteras runt en optisk axel med avseende på den andra linsen.

14. En metod för att erhålla tvådimensionell fokusering genom att använda två brytande röntgenlinser med sågtandformade profiler enligt kraven 6-12 , så att varje röntgenstråle kommer att skära båda i följd och så att den sagda andra brytande röntgenlinsen med sågtandfonnad profil roteras runt den optiska axeln med avseende på den första sagda brytande röntgenlinsen med sågtandformad profil.

15. Lins enligt krav 6, kännetecknad av, att sagda brytande lins kopplas till minst en andra kommersiell sammansatt brytande röntgenlins så att en båge av sammansatta brytande röntgenlinser bildas.

16. En metod för att erhålla en bimodal energidistribution från en röntgenkälla genom att använda en brytande röntgenlins med sågtandforrnad profil enligt krav 6.

17. En metod för tillverkning av en brytande röntgenlins med sågtandformad profil kännetecknad av, - överföring av spårformema till en bärare medelst en graveringsanordning, - tillverkning av ett original, och - användning av originalet för att pressa spår i lämpligt material.

18. Metoden enligt krav 17, kännetecknad av, att sagda material är vinyl eller PVC.