平面束射线照相装置和对中电离射线探测器的方法制造方法及图纸

一种平面束射线照相装置，包括电离射线源（１３）和电离射线探测器（９）；电离射线源是线形的，并基本上在第一方向延伸；以及，电离射线探测器包括一个基本上在第二方向延伸的细长射线进口缝（２１），并被安排用于射线源经射线进口缝进入探测器的射线的１－维探测。按照本发明专利技术，射线源和射线探测器这样取向，使得第一和第二方向基本上是垂直的。由此实现便利的探测器相对源的对中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术的
一般说，本专利技术涉及由线形射线源(例如X射线源)形成的射线束以及射线探测器对它的对中。更具体说，本专利技术涉及利用从线形射线源发射出的电离射线产生的平面射线束的平面束射线照相装置，还涉及相对线形射线源对中探测器的方法。专利技术的有关技术和背景的说明一般说，基于气体的电离射线探测器在低辐射量子能量方面很具吸引力。这因为它们制造便宜和因为可以利用气体倍增来很强烈放大信号的幅度。特定种类的气体探测器是，其中由辐射量子和气体原子间相互作用而释放的电子可在基本与入射射线垂直的方向上引出。这样的探测器一般是配备有伸长的窄的射线入口缝的线形探测器，将来自点形射线源的入射线准直成平面射线束。于是，二维图像一般通过扫描获得。任选地，在射线源和探测器之间安排另一个与探测器入口缝平行的幅射束限制装置。当使用这样的探测器时碰到的问题是，难于获得相对射线源对中探测器和可能有的射线束限制装置。这样的对中必须是很准确和很精确。任何误对中都不可避免地导致需要重对中。一般地，探测器和/或射线束限制装置必须在每个单次测量前被对中。这既花费大又耗时间。另外，或许必须提供特别的对中装置，例如光学对中装置。本专利技术在这方面的一个特别目的是，提供这样的平面束射线照相装置，为较快速并因此而较便宜的测量使用。本专利技术的另一个目的是，提供这样的平面束射线照相装置，它是有效的、准确的和可靠的，可以以简单且成本有效的方式来实现。本专利技术的再另一个目的是，提供相对射线源对中探测器的方法。该方法比现有技术的对中方法容易且迅速。其中这些目的借助在所附的权利要求中所述的装置和方法来达到。从以下用附图表明的优选的专利技术实施例的详细说明中，本专利技术的另外一些特征和其优点将是明显的。附图的简要明根据以下给出的本专利技术实施例的详细说明和附附图说明图1-4，本专利技术将成为完全被理解的。只按举例说明的方式给出这些附图，因此并非限制本专利技术。图1示出一个带有切开的探测器零件的侧剖面视图，原理上表示一个按照本专利技术第一实施例的平面束射线照相装置。图2示出一个带有切开的探测器零件的顶剖面视图，原理上表示图1的装置。图3示出一个带有切开的探测器零件的侧剖面视图，原理上表示一个按照本专利技术第二实施例的平面束射线照相装置。图4示出一个带有切开的探测器零件的顶剖面视图，原理上表示图3的装置。平面束射线照相装置包括一个射线探测器9和可电离物质27。射线探测器9分别包括一个基本是平面的阴极23和阳极25。在阴极23和阳极25之间能够加上一个电压。可电离的物质27布置在阴极23和阳极25之间。一般把电极23和25以及可电离的物质27封在机壳17内。还包括一个具有细长射线可透过的缝21的射线束限制装置20。缝21与电极23和25基本平行延伸，使射线能进入在电极之间并与电极平行的小路。装置20例如可以是一个薄的准直器或类似物。它的用途是限制射线束，并因此射线曝露于探测器，而不必完全准直射线束。进入探测器装置的发散平面束实际上不是问题。发散射线具有高的通过电极表面的概率，将不在可电离物质27中被吸收，因而不影响被探测的信号。另外，按将在下面详细解释的，装置20可以改进探测信号的空间分辨率。可电离物质27可以是一种气体或者气体混合物。气体混合物，例如包含90％氪和10％二氧化碳，或者例如包含80％氙和20％二氧化碳。气体可处在压力下，最好在1-20大气压的范围。因此，机壳17最好是装有射线可透过材料的射线进入窗口的气密的机壳。另一方面，可电离物质27是一种半导体材料，例如硅或者高Z半导体材料。阳极25包括并列安排的多个细长导电垫片26，在图2上清楚可见。垫片26最好互相电绝缘地安排在电介质衬底上。阳极25也构成探测器的读出装置，因此导电垫片26构成读出元件，用于向阳极25漂移或加速的电子的一维映像。另一方面，提供一个单独的读出装置，或者，可以在阳极25附近、阴极23附近或其它地方安排一个单独的读出装置。一般地，用电介质层或类似物将这样的读出装置与电极隔开。应认识到，按对任何进入射线的发散进行补偿的方式来安排读出元件。因此，可以以扇形布置来安排读出元件，其中每个元件对着进入射线的射线源。另外，读出装置连接到信号处理装置(未示出)。以对被收集的信号数据进行必要的和/或要求的后期处理。最好是，再用单独的信号导管将读出元件26单独地连接到信号处理电路。为显示被处理的信号数据，提供一个信号显示单元(也未示出)。在工作中，一个平面束的射线经过射线束限制装置20的缝21进入到可电离的物质，所说的射线电离可电离的物质27。在阴极23和阳极25之间加一个电压，产生电场，使得从电离中释放(经基本反应和辅助反应)的电子向阳极25漂移。相应产生的正电荷载流子(即离子或洞穴)向阴极23漂移。这些电子在阳极或读出元件26感应出电脉冲。在每个读出元件具有其单独的到信号处理器的信号导管时，这些电脉冲被单独探测。然后，信号处理电子线路处理这些脉冲；它有可能形成脉冲，并从每个读出元件累计或数这些脉冲。因此，正电荷载流子感应出脉冲，这些脉冲可轮流地或附加地被探测。应认识到，电极之间的电场可以高到足以引起电子倍增，即释放电子雪崩放大，以便借此提供具有大信噪比的强信号。可以任选地在电极23、25之间提供任何种类的雪崩电极装置，以便推进或提供电子倍增功能。通过提供一维阵列的读出元件26获得一个射线探测器。其中，主要可从入射射线面的横向分离处的电离得到的电荷载流子，可单独探测。因此，探测器为一维成像提供。为更容易对中探测器9，平面束射线照相装置包括一个线形电离射线源13，最好是X射线源。电离射线源如此取向，使得它基本上与探测器9的射线入口缝21的延伸相垂直延伸。从射线源13发出的发散射线束11使这种作用成为可能，即，借助射线入口缝21，在与线形射线源13的延伸方向正交的平面内，产生板形射线束22，发散的或准直的。于是，板形射线束22能够进入到探测器9，同那里的可电离物质27互相作用。另外，要被成像的物体15安排在射线源13和探测器9之间的射线束11的幅射路径中。物体15最好不是有机生命体，而是其它研究中的材料，因为物体曝露于可观的射线剂量。另一方面，如此安排射线源和探测器，使按反射离开物体15的射线束11冲击到探测器9上，并且它的一部分经入口缝进入(未示出)。用这样条件(即，互取向)，探测器9相对于射线源的对中是相当便利的。在图1上原理性地表示这种情况，即通过被箭头29规定的探测器9在基本上与中心轴19垂直的方向上可能移动。同时，探测器仍旧“看见”射线源，并因此被保持在同射线源对中之中。这里最好假定物体是比较大的或者比射线源的尺寸大。否则，物体对允许的对中允差加以限制。如果要把图1的安排用于有机生命体或其一部分的成像，例如患者身体部分，射线源13具有最大允许长度，使得照射到有机体的射线剂量不超过预定的水平，例如允许的限值。线形射线源13最好具有至少0.1mm的长度，更好的是至少1mm的长度，再更好的是至少10mm的长度，最最好是约50mm的长度。线形射线源13的宽度可以从，例如，0.05mm到2mm变化，一般为0.1mm左右。但是，应认识到，本专利技术不受限于这些给出的焦斑尺寸。细长射线入口缝21具有的高度，即箭头29方向上的尺寸，最好是0.01-5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面束射线照相装置，包括电离射线源（１３）和电离射线探测器（９）； －所说的电离射线源是线形的，并基本上在第一方向延伸；以及 －所说的电离射线探测器包括一个基本上在第二方向延伸的细长射线进口缝（２１），并被安排为从所说的射线源经所说的射线进口缝进入所说的探测器的射线的一维探测， 特征是， －所说的第一方向和第二方向基本上是垂直的， －所说的电离射线探测器包括一种可激发的或可电离的物质（２７），所说的物质被这样安排，使得经所说的射线进口缝进入所说的探测器的所说的射线能够进入所说的物质；以及一个读出装置（２５），用于在基本上与所说的进入射线垂直的方向上探测在所说的可电离物质电离期间生成的电荷载流子或相继所说的可激发物质的激发释放的辐射量子。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：T弗兰克，
申请(专利权)人：爱克斯康特公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]