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DE2912210C2 - Szintillatoranordnung mit einem Szintillatorkörper von trapezförmigem Querschnitt - Google Patents

Szintillatoranordnung mit einem Szintillatorkörper von trapezförmigem Querschnitt

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Publication number
DE2912210C2
DE2912210C2 DE2912210A DE2912210A DE2912210C2 DE 2912210 C2 DE2912210 C2 DE 2912210C2 DE 2912210 A DE2912210 A DE 2912210A DE 2912210 A DE2912210 A DE 2912210A DE 2912210 C2 DE2912210 C2 DE 2912210C2
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DE
Germany
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scintillator
angle
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scintillator body
parallel
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DE2912210A
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Jack Dean Schenectady N.Y. Kingsley
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
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    • G01T1/1641Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras
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Description

Die Erfindung betrifft eine Szintillatoranordnung mit einem Szintillatorkörper von in einer Bezugsebene trapezförmigem Querschnitt der zwei im wesentlichen zueinander parallele Oberflächen und ein Paar von Seitenoberflächen aufweist, von denen jede jeweils den gleichen Winkel mit der einen der parallelen Oberfläche bildet, mit einem Paar von im wesentlichen planaren Kollimatorplatten, die im wesentlichen senkrecht zur Bezugsebene liegen, wobei je eine der Kollimatorplaten neben einer SeitencSerfläche des Szintillatorkörpers angeordnet ist und die beiden parallelen Oberflächen in ihrer Ausrichtung nur um einen Fehlorientierungswinkel von der Senkrechten zu den Kollimatorplatten abweichen.
Nach einer älteren, in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 28 41 394 offengelegten Patentanmeldung gehört ein Strahlungdetektor für nicht sichtbare Strahlung mit einem Szintillatorkristall zum Stand der Technik. Dabei ist auf einer Endfläche des Kristalls eine Photodiode befestigt wobei diese Endfläche Mittel zur Begünstigung des Lichtphütonendurchtritts vom Kristall zur Photodiode aufweist und die übrigen Flächen des Kristalls Mittel aufweisen, die das Sammeln der Lichtphotonen im Kristall fördern. Das genannte Mittel zur Begünstigung des Lichtphotonendurchtritts vom Kristall zur Photodiode durch die eine Endfläche besteht darin, daß diese Endfläche poliert ist Das Mittel der übrigen Flächen des Kristalls, um das Sammeln der Lichtphotonen im Kristall zu fördern, besteht darin, daß diese übrigen Flächen lichtstreuend sind. Ferner weist der Szintillatorkristall in einer Bezugsebene einen trapezförmigen Querschnitt auf, der von zwei im wesentlichen zueinander parallelen und zwei von der einen parallelen Oberfläche aus, an der die Photodiode befestigt ist, sich efciüder nähernden Oberflächen begrenzt ist.
Viele Strahlungsabbildungs-Systeme, wie Röntgensysteme für die computerisierte Tomographie, erfordern die Messung des Strahlungsflusses mit einer sehr hohen Genauigkeit In einem typischen computerisierten Tomographie-Röntgensystem ist ein Grad der Genauigkeit erwünscht, der im allgemeinen Fehler von weniger als 0,1 % gestattet. Bei der medizinischen Röntgenologie soll die Zeit, während der ein Patient der Röntgenstrahlung ausgesetzt ist, so kurz als möglich sein. Es wird daher eine polyenergetische Röntgenstrahlquelle benutzt, um diese kurze Zeit zu erreichen. In solchen Strahlungsabbildungs-Systemen, wie einem computerisierten Tomographiesystem, mißt eine Vielzahl von Strahlungsdetektoren gleichzeitig den Röntgenstrahlfluß nach einer differentiellen Absorption desselben nach dem Durchgang durch einen Patienten, und das Detektorelement jedes Detektors muß in einer Weise auf die Röntgenstrahlsignale ansprechen, die im wesentlichen identisch ist
so dem Ansprechen aller anderen Detektorelemente, selbst wenn das von einem einzelnen Detektor empfangene Röntgenstrahlsignal ein variables Röntgenstrahlsprektrum und eine im weiten Rahmen variierende Intensität aufweist.
In Strahlungsinspektions-Systemen mit Festkörper-Detektoren wird ein Szintillatorkörper benutzt, um die differentiell absorbierte Strahlung in optische Photonen umzuwandeln, und es sind Einrichtungen vorgesehen, die vom Szintillator herrührende Fluoreszenz nachzuweisen, die durch die absorbierte Strahlung induziert ist. Es ixt üblicherweise auch eine Einrichtung vorhanden, um die einfallende Strahlung zu kollimieren, um den Winkel zu begrenzen, über den die Strahlung in den Szintillatorkörper eintreten kann. Nach der älteren, in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 29 02 780 offengelegten Patentanmeldung gehört ein Röntgenstrahldetektor für die computerisierte Tomographie mit einer Szintillatoranordnung der eingangs genannten Art zum Stand der Technik, wobei ein Kollimator aus flachen Platten aus einem Material hoher Ordnungszahl, wie Wolfram oder Tantal, vorgesehen ist, dessen Platten parallel zur Richtung des einfallenden Röntgenstrahiflusses angeordnet sind und ein rechteckiger, parallelepipedförmiger Szintillatorstab zwischen den Platten liegt und mindestens ein Photosensor so angeordnet ist, daß er einen Hauptteil der vom Szintillator erzeugten optischen Photonen einfängt, ohne daß dadurch die Größe des einfallenden Röntgenstrahiflusses merklich beeinflußt wird. Das Ansprechen eines solchen Detektors auf Röntgenstrahlenergie ist in hohem Maße abhängig nicht nur von dem Grad, in dem die Röntgenstrahlen durch die Kollimatorplatten zerstreut werden, sondern auch von der abmessungsmäßigen Genauigkeit des rechteckigen, parallelepipedförmigen Szintillatorelementes. Hierbei kann typischerweise nur eine Abweichung von einem Teil auf Tausend von einer perfekten rechteckigen Parallelepiped-
Gestalt toleriert werden.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Szintiliatoranordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Abhängigkeit seiner Ansprechempfindlichkeit von Veränderungen seiner Lagerorientierung verringert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der genannte Winkel der einen der parallelen Oberflächen mit den Seitenflächen ein stumpfer Winkel ist und der Unterschied zwischen dem stumpfen und einem rechten Winkel größer als der Fehlorientierungswinkel ist
Gemäß einer bevorzugtea Ausführungsform beträgt der Unterschied zwischen dem stumpfen Winkel und einem rechten Winkel etwa 1,5°.
Der durch eine Fehlorientierung von 1° im Winkel zwischen der der einfallenden Strahlung abgekehrten parallelen Oberfläche und der der einfallenden Strahlung zugekehrten parallelen Oberfläche eingeführte Fehler wird um etwa drei Größenordnungen verringert gegenüber dem Fehler, der bei dem gleichen Grad der Fehlorientierung für einen rechteckigen, parallelepipedförmigen Szintillator eingeführt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform beträgt das Verhältnis der Breite der der einfallenden Strahlung zugekehrten parallelen Oberfläche zur Breite der anderen parallelen Oberfläche etwa 0,9.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Szintiliatoranordnung nach dem Stand der Technik mit einem rechteckigen, parallelepipedförmigen Szintillatorkörper und
F i g. 2 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Szintiliatoranordnung mit einem Szintillatorkörper mit einem trapezförmigen Querschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung.
5= Die in Fig.! gezeigte Szintillatoranordnung 10 nach dem Stande der Technik umfaßt ein Pas« von Kollima-
p torplatten 11, die aus einem Material hoher Ordnungszahl, wie Wolfram oder Tantal, bestehen und de/en innere, It einander gegenüberliegende Oberflächen im wesentlichen parallel zueiannder und senkrecht zur ebenen Oberfl fläche eines Detektorträgers 12 verlaufen. Die Kollimatorplatten 11 sind im Abstand voneinander angeordnet |f ■ und ein Szintillatorkörper 14, z. B. aus Thallium-dotiertem Cäsiumjodid oder ähnlichem Material besteht, befinpj det sich zwischen diesen Kollimatorplatten 11 zur Aufnahme des einfallenden Strahlungsflusses, z. B. von P Röntgenquanien, die in einer durch den Pfeil A bezeichneten Richtung parallel zu den Oberflächen der Platten U 11 verlaufen. Die Strahlungsquanten, die entlang Pfaden ankommen, die sich von der durch den Pfeil A angege- benen Linie beträchtlich unterscheiden, werden durch die Kollimatorplatten 11 im wesentlichen daran gehindert ■vi auf den Szintillatorkörper 14 aufzutreffen.
f<; Dieser Szintillatorkörper nach dem Stande der Technik hat eine rechteckige Parallelepiped-Gestalt mit einem
ψ rechtwinkligen Querschnitt dessen Breite w und dessen Dicke t betrug. Ein Photosensor 16, wie ein Phototransi- y stör, eine Photodiode oder ein ähnliches Element ist benachbart einer Oberfläche des Szintillatorkörpers 14 zur
V" Aufnahme der vom Szintillator kommenden Fluoreszenz angeordnet welche durch die aufgenommene Strah-I \ lung indiziert ist Ein Szintillatorkörper 14 hat typiscberweise eine Länge von etwa 20 mm (die in und aus der tf Ebene der Zeichnung der F i g. 1 verläuft), eine Breite w in der Größenordnung von 2 mm und eine Dicke f in der
fi Größenordnung von 4 mm, bestimmt durch die Anforderung, daß nahezu die gesamte einfallende Röntgenstrah-Jj lung absorbiert werden solL Die Breite dagegen ist im allgemeinen durch die erwünschte räumliche Auflösung
fr bestimmt
Im Idealfalle ist der Szintillatorkörper 14 so montiert daß die Ebene seiner oberen Oberfläche 14a senkrecht ι - zur Richtung A der einfallenden Strahlung verläuft und die Eignen der parallelen gegenüberliegenden Seiten
.; 14b parallel zur Richtung der einfallenden. Strahlung liegen. Die Ebene der Grundoberfläche 14c mit dem
"fl benachbart dazu angeordneten Photosensor 16 liegt im Idealfalle ebenfalls senkrecht zur Richtung der einfallen-
$ den Strahlung und parallel zur Oberfläche des Stützteiles IZ Wenn die rechteckige Parallelepiped-Gesialt des
- Szintillatorkörpers perfekt ist und sie ebenso perfekt orientiert ist, dann ist der Fehlerorientierur.gswinkel θ as
, zwischen der Senkrechten zur oberen Oberfläche 14a und der Richtung der einfallenden Strahlung (Pfeil A)
1\ gleich Null. Diese Orientierung ist in der Praxis jedoch außerordentlich schwer zu erreichen, insbesondere in
> einer linearen Anordnung einer Vielzahl von Detektoren, wie sie in einem computerisierten Tomographiesystem
S- mit einem Fächerstrahl benutzt wird. Typischerweise ist mindestens einer der Szintillatorkörper 14 in einer
ij! solchen Reihe von Körpsm so angeordnet, daß eine der Seiten 14ö des Szintillatorkörpers einen Fehlorientie-
fl rungswinkel θ ungleich Null mit Bezug auf die Einfallsrichtung des Pfeiles A hat und die Ebene der oberen
iv Oberfläche 14a ist um den gleichen Fehlorientierungswinkel θ abgeschrägt bzw. gekippt mit Bezug auf die im
wesentlichen pianare Front der einfallenden Strahlung.
L1 Das Ansprechen des Szintillatorkörpers auf eine polyenergeiisehe Strahlung hängt von dem Fehlorientie-
'' rungswinkel θ der Oberflächen des Szintillatorköpers mit Bezug auf die Einfailsrichtung der Strahlung ab. Di?
;, Röntgenstrahlen geringerer Energie werden nahe der Oberfläche des Szintillatorkörpers absorbiert, d/e dem
'_ Strahl ausgesetzt ist, und die durch die weichen Röntgenstrahlen erzeugte Fluoreszenz ist proportional der
' Gesamtfläche über die sich der Szintillaiorkörper erstreckt, gesehen von der nichtdargestellten Röntgenstrahl-
I' quelle. Die Breite 18 der sich so erstreckenden Fläche der Abmessung S ts' zwischen einem Paar gedachter
j. Linien 20 definiert die parallel zueinander und zur Richtung der einfallenden Strahlung (Pfeil A) verlaufen und
i(i! die Tangenten an den Punkten des Querschnittes des Szintillatorkörpers sind, die in einer Ebene senkrecht zur
!' Richtung der einfallenden Strahlung am weitesten auseinander liegen, wobei diese Ebene auch die EbC-ne der
;' sich erstreckenden Breite 18 ist. Im extremen Fall einer Fehlorientierung um 90°, d. h., der Fehlorientierungswin-
,;; kel θ beträgt 90°, würde eine der Seiten 14fc senkrecht zur Richtung der einfallenden Röntgenstrahlquanten
liegen, und das Verhältnis des Ansprechens auf »weiche« Röntgenstrahlen für Jiese Orientierung im Vergleich zur korrekten Orientierung, in der der Fehlorientierungs'vinkel θ gleich 0° ist, wäre proportional zum Verhältnis der Dicke t zur Breite x. In der dargestellten Ausführungsform mit der Dicke f=4 mm und der Breite tv= 2 mm würde der Fall der extremen Fehlorientierung von 90° zu einem Ansprechen gegenüber der Weichen Röntgen-
strahlung führen, die im wesentlichen doppelt so stark ist wie bei dem korrekt orientierten Szintillatorkörper.
Das Ansprechen des Szintillatorkörpers gegenüber »harten« oder energiereicheren Röntgenstrahlen ist proportional der sich unter der Röntgenquelle hinziehenden Breite 5 multipliziert mit der durchschnittlichen Dicke, gemessen entlang dem Pfad der einfallenden Röntgenstrahlen. Dieses Ansprechen ist somit proportional dem Volumen des Szintillatorkörpers und im wesentlichen unabhänig von der Orientierung. Wenn daher der Szintillatorkörper 14 von der erwünschten Orientierung mit θ=0 um größere Fehlorientierungswinkel θ abweicht, dann nimmt das Ansprechen gegenüber den energieärmeren Röntgenstrahlen zu, während das Ansprechen gegenüber den energiereicheren Röntgenstrahlen im wesentlichen konstant bleibt. Das Verhältnis des Ansprechens für irgendein Paar von Röntgenstrahlenergien zwischen den geringsten und den höchsten Energien eines polyenergetischen Strahles ändert sich in ähnlicher Weise, wobei eine größere Zunahme für den Röntgenstrahlfluß geringerer Energie beobachtbar ist. Die Größe der Änderung dieses energieärmeren Röntgenstrahlflusses hängt vom Verhältnis der Breite w zur Dicke t ab, und sie ist am größten, wenn die Breite w mit Bezug auf die Dicke t sehr klein ist.
Im allgemeinen Falle ist die Breite 5 für eine Fehlorientierung um den Winkel #gegeben durch die folgende Gleichung:
S= wcos Θ+1 sin Θ.
Im dargestellten Falle, bei dem w=>2 mm und r=4 mm ist, führt also ein Fehler von Γ, d. h. Θ= 1°, zu einer Breite S von 2,07 mm bzw. einer Zunahme des Bereiches, der auf die weniger energiereichen Röntgenstrahlen anspricht, um 3,4% bezogen auf einen richtig orientierten Stab, bei dem 0=0 ist.
Für einen Szintillatorkörper mit einer Breite w von 2 mm und einer Dicke 1 von 1 mm beträgt die Breite 5 2,017 mm, und sie ist damit um etwa 0,86% größer. Dieser Fehler beträgt nur etwa ein Viertel von dem des vorhergehenden Beispiels.
Die verringerte Dicke beim letzteren Beispiel erfüllt jedoch nicht die Anforderung, daß im wesentlichen alle einfallenden Röntgenstrahlen der relativ größeren Energie durch den Szintillatorkörper absorbiert und in Lumineszenzlicht umgewandelt werden, das dann durch den Photosensor 16 aufgenommen wird. In einer Szintillatoranordnung mit vielen Szintillatorkörpern ist die Ansprtchgenauigkeit von 0,1 % jedes Szintillatorkörpers mit Bezug auf irgendeinen anderen Szintiilatorkörper daher bei der Verwendung rechteckiger parallelepipedförmiger Szintillatorkörper 14 schwer zu erreichen.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel nach der Erfindung weist eine Szintillatoranordnung 30 auf, deren Abmessungen und Winkel der besseren Veranschaulichung wegen übertrieben gezeigt sind. Bei der Szintillatoranordnung 30 stehen die im Abstand voneinander angeordneten, parallelen Kollimatorplatten 11 im wesentlichen senkrecht auf der Oberfläche des Trägers 12. Ein Szintillatorkörper 35 hat einen trapezförmigen Querschnitt in einer Ebene senkrecht zu den einander gegenüberstehenden inneren Oberflächen der Kollimaiorplatten. Die der einfallenden Strahlung zugekehrte obere Oberfläche 35a des Szintillator 35 hat daher eine Frontbreite F, die geringer isi als die Breite B der anderen parallelen rückwärtigen Oberfläche 35σ, und die Seiten 35c des Szintillatorkörpers 35 sind in einem Winkel γ mit Bezug zu der zu dem im wesentlichen parallelen vorderen und rückwärtigen Oberflächen 35a und 356 Senkrechten 37 angeordnet Ein Photosensor 39 ist parallel benachbart der rückwärtigen Oberfläche 356 angeordnet, um das vom Szintillatorkörper 35 abgegebene Lumines/enzlicht aufzunehmen. Die Seiten 35c und die vordere Oberfläche 35a können mit einer dünnen Schicht aus einem Material überzogen sein, das für optische Photonen stark reflektierend wirkt, für Röntgenstrahlen jedoch im wesentlichen durchlässig ist, um dafür zu sorgen, daß die vom Szintillatorkörper 35 emittierten Lumineszenzphotonen nur durch die rückwärtige Oberfläche 356 des Szintillatorkörpersnach außen treten.
In einer Ausführungsform hat der Szintillatorkörper eine Länge (das ist die Abmessung senkrecht zur Ebene der Zeichnung der Fi g. 2) bzw. eine Dicke f'von etwa 20 bzw. etwa 4 mm, wie dies auch bei der Ausführungsform nach dem Stande der Technik der F i g. 1 der Fall ist. Die Breite B der der einfallenden Strahlung abgekehrten rückwärtigen Oberfläche 356 ist gleich der Breite w der Ausführungsform der F i g. 1, d. h. 2 mm während die Breite Fder der einfallenden Strahlung zugekehrten vorderen Oberfläche 35a 1,8 mm beträgt Der Winkel y beträgt somit etwa 1,43°.
Der Szintillatorkörper 35 mit dem trapezförmigen Querschnitt ist mit seiner rückwärtigen Oberfläche 356 in einem Fehlorientierungswinkel θ zur Ebene quer zur Richtung der Röntgenstrahlen (Pfeil C) montiert Die Breite S'entlang einer Ebene 18' senkrecht zur Strahlungsrichtung C-ist durch die gedachten Linien 20* von den weitesten Extremen des trapezförmigen Szintillatorkörpers begrenzt und sie ändert sich für geringe Fehlorientierungswinkel relativ wenig. Das heißt die Änderungen beim Fehlorientierungswinkel θ sind klein genug, so daß die Seitenoberflächen 35c nicht sichtbar sind, wenn man an der Grundfläche 356 des trapezförmigen Szintillatorkörpers entlang der Richtung der einfallenden Strahlung nach rückwärts schaut Der Extremfall, bei dem eine Seitenfläche 35c genau längs einer der gedachten Linien 20' und parallel zur Richtung C der einfallenden Strahlung liegt, ist in F i g. 2 gezeigt Die maximale Breite 5' ist gleich dem Produkt der Breite B der Grundoberfläche 356 und dem Cosinus des Fehlorientierungswinkels Θ.
Für einen Szintillatorkörper mit einem trapezförmigen Querschnitt und den obigen Abmessungen mit einem maximalen Fehlorientierungswinkel θ=χ=\Α^° und einen Orientierungsfehler von 1° beträgt die Breite S'=2 cos Γ =13997 mm oder etwa 0,015% weniger als die Breite für eine perfekte Orientierung bei θ=0°. Dieser Fehler in der Orientierung ist kleiner als '/'200 bei der Änderung in der Breite 5 für eine ähnliche Winkeifehiordnung des rechteckigen paraiieiepipedförmigen Szintiiiatorkörper ί4 der F i g. 1. Somit ist ersichtlich, daß eine Reihe von Szintillatorkörpern, die einen trapezförmigen Querschnitt haben, eine gleichmäßigere Ansprechbeziehung ergeben, selbst wenn Orientierungsfehler einer geringen Winkelgröße von der Herstellung der Szintillatoranordnung nicht eliminiert werden können. Ein ähnicher trapezförmiger Querschnitt kann dazu
benutzt werden, die Sensitivität des Szintillatorkörpers in orthogonaler, d. h. Längsrichtung, zu vermindern, d. h. in der Ebene parallel zu den einander gegenüberstehenden, inneren Kollimatoroberflächen und zum Pfad der einfallenden Strahlung. Dies führt zu einem Element mit einer Pyramidenstumpf-Gestalt.
Eine Anwendung der Szintillatoranordnung ist die in einem computerisierten Tomographiesystem, bei dem polyenergetische Röntgenstrahlen benutzt werden. Die Röntgenstrahlen in diesem relativ breiten Energiebereich werden typischerweise in Tiefen von 0,1 mm (für weiche, d. h. weniger energiereiche Röntgenstrahlen) bis zu mehreren Millimetern (für harte, d. h. energiereichere Röntgenstrahlen) absorbiert. Das tatsächlich nachgewiesene Röntgenspektrum besteht somit aus breiten Banden, die sich sowohl hinsichtlich der Frequenz als auch der Bandbreite verschieben, wenn die Dicke und Zusammensetzung des Patienten oder eines anderen Objektes bei der Untersuchung verändert werden. Das Ansprechen eines speziellen Szintillatorkörpers hängt ab vom Absorpitonskoeffizienten α des Szintillatormaterials. Für den rechteckigen parallelepipedförmigen Szintillatorkörper der F i g. 1 kann gezeigt werden, daß das relative Ansprechen auf Strahlung über einen breiten Wellenlängenbereich gegeben ist durch:
wcos θ+tsin θ-(\νcos θ-tsin 0)e-"/CMÖ-(sin 2Θ)(1/λ)(1-e-""™*).
Für Strahlung relativ geringer Energie findet eine sehr starke Absorption statt und λ geht gegen Unendlich und ergibt dabei das obengenannte Ansprechen von (w cos Θ+1 sin Θ).
Für relativ energiereiche und damit wenig absorbierte Röntgenstrahlen geht der Absorptionskoef.'izient a gegen Null und das relative Ansprechen zu dem Wert (awt).
Beispielsweise kann für einen relativ weichen Fluß der Absorpitonskoeffizient *=60cm-' und für einen relativ harten Fluß kann der Absorpitonskoeffizient λ = 15 cm -' sein.
Für einen perfekt orientierten Szintillatorkörper 14 mit O= 0° ist das Ansprechverhältnis für den harten Fluß zum weichen Fluß bei den oben gegebenen Abmessungen 0,998.
Mit zunehmenden Fehlorientierungswinkel θ nimmt das Ansprech verhalten folgendermaßen ab:
Tabelle I
0° 0,2° 0,5° 1.0°
Ansprechverhältnis 0% -0,17% -0,42% -0,83%
Eine Veränderung von nur wenig mehr als 0,1° führt daher zu einer Abnahme von etwa einem Teil auf Tausend und diese Abnahme ist, wie obenerwähnt, unerwünscht und kann zu schweren Fehlern im rekonstruierten Bild des Patienten führen.
Eine Szintiiiatoranordnung mit dem trapezförmigen Szintillatorkörper 35 der F i g. 2 hat folgendes relative Ansprechen:
BcosO-Fcose- ft-«*™e-(2iB.nycos2θ)(\Ια)(\ -t~ >"*»*). *a
Unter Verwendung der obengenannten Abmessungen (B=2 mm, F= 1,8 mm und y= 1,43°) und des Absorptionskoeffizienten <*=60 cm-' für weiche Röntgenstrahlspektren und λ= 15 cm-' für harte Röntgenstrahlspektren erhält man das folgende relative Ansprechen für ähnliche Winkelveränderungen:
45 Tabelle II
0° 0,2° 03° 1,0°
Ansprechverhältnis 0% 1,6 χ 10-5Yo 10~<% 4xlO-4%
Der durch eine Fehlorientierung von 1° eingeführte Fehler wird somit um einige 2000mal vermindert, wenn man den Szintillatorkörper mit dem trapezförmigen Querschnitt benutzt. Bei einer Montagefehlorientierung, bei der <? größer ist als der Seitenwinkel y, nehmen die Fehler jedoch rasch zu.
Die Montagetoleranz muß daher geringer sein als der Winkel y, was für Winkel y in der Größenordnung von 1,5° erreichbar ist
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Szintillatoranordnung mit einem Szintillatorkörper von in einer Bezugsebene trapezförmigem Querschnitt, der zwei im wesentlichen zueinander parallele Oberflächen und ein Paar von Seitenoberflächen aufweist, von denen jede jeweils den gleichen Winkel mit der einen der parallelen Oberfläche bildet,
mit einem Pa2r von im wesentlichen planaren Kollimatorplatten, die im wesentlichen senkrecht zur Bezugsebene liegen, wobei je eine der Kollimatorplatten neben einer Seitenoberfläche des Szintillatorkörpers angeordnet ist, und
die beiden parallelen Oberflächen in ihrer Ausrichtung nur um einen Fehiorientierungswinkel von der
ι ο Senkrechten zu den Kollimatorplatten abweichen,
dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Winkel der einen der parallelen Oberflächen mit den Seitenflächen ein stumpfer Winkel (R+y) ist und der Unterschied (^ zwischen dem stumpfen (R+y) und einem rechten Winkel (R) größer als der Fehlorientierungswinkel {Θ) ist
2. Szintillatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Unterschied {y) zwischen dem stumpfen Winkel und einem rechten Winkel etwa 1,5° .beträgt
3. Szintillatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Verhältnis der Breite (F) der der einfallenden Strahlung zugekehrten parallelen Oberfläche [35a) zur Breite (B) der anderen parallelen Oberfläche (35Z>;etwa 0,S beträgt
DE2912210A 1978-04-03 1979-03-28 Szintillatoranordnung mit einem Szintillatorkörper von trapezförmigem Querschnitt Expired DE2912210C2 (de)

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2912210A Expired DE2912210C2 (de) 1978-04-03 1979-03-28 Szintillatoranordnung mit einem Szintillatorkörper von trapezförmigem Querschnitt

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