(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線検出器（２０；３２）であって、
第１の検出平面（２２）に配置された第１の検出領域（２２ａ）を有する第１の検出器モジュール（３２ａ）と、
第２の検出平面（２４）に配置された第２の検出領域（２４ａ）を有し、前記第１の検出器モジュール（３２ａ）に隣接する第２の検出器モジュール（３２ｂ）と、
前記第１の検出平面（２２）の表面（２２ｂ）に対する第１の法線および前記第２の検出平面（２４）の表面（２４ｂ）に対する第２の法線が参照領域の中で交差するように、前記第１の検出器モジュール（３２ａ）の前記第１の検出平面（２２）および前記第２の検出器モジュール（３２ｂ）の前記第２の検出平面（２４）を互いに指向するように構成された操作手段（７２）とを備え、
前記Ｘ線検出器（２０；３２）は、さらなる検出平面に配置されるさらなる検出領域を有し、前記第１の検出平面（２２）、前記第２の検出平面（２４）および前記さらなる検出平面が、それぞれの重心が調整可能な半径で円形経路（３４）上を接線方向に分布されるように、前記第１および第２の検出器モジュール（３２ａ，３２ｂ）と関連して配置された、さらなる検出器モジュール（３２ｃ〜３２ｉ）を少なくとも備え、
前記操作手段（７２）は、表面（２２ｂ，２４ｂ）に対する前記第１および第２の法線が、前記さらなる検出平面（２４）の表面に対するさらなる法線と共に、前記参照領域の中で交差するように、前記さらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）の前記さらなる検出平面を前記第１および第２の検出平面（２２，２４）に対して指向するように構成され、
前記操作手段（７２；９４ａ〜９４ｉ；９６ａ〜９６ｉ）は、前記第１のおよび／またはさらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）にトルク（Ｍb）を提供するように構成され、かつ
前記第１、第２のおよびさらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）は、前記円形経路（３４）に沿って前記検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）を指向するためにすべての前記検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）の間に前記トルク（Ｍb）を均一に分配するように構成されているばね（６６ａ、６６ｂ）によって互いに関連して支持される、ことを特徴とするＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項２】
Ｘ線検出器（２０；３２）であって、
第１の検出平面（２２）に配置された第１の検出領域（２２ａ）を有する第１の検出器モジュール（３２ａ）と、
第２の検出平面（２４）に配置された第２の検出領域（２４ａ）を有し、前記第１の検出器モジュール（３２ａ）に隣接している第２の検出器モジュール（３２ｂ）と、
前記第１の検出平面（２２）の表面（２２ｂ）に対する第１の法線および前記第２の検出平面（２４）の表面（２４ｂ）に対する第２の法線が参照領域の中で交差するように、前記第１の検出器モジュール（３２ａ）の前記第１の検出平面（２２）および前記第２の検出器モジュール（３２ｂ）の前記第２の検出平面（２４）を互いに指向するように構成された操作手段（７２）とを備え、
前記Ｘ線検出器（２０；３２）は、さらなる検出平面に配置されたさらなる検出領域を有し、前記第１の検出平面（２２）、前記第２の検出平面（２４）および前記さらなる検出平面が、それぞれの重心が調整可能な半径で円形経路（３４）上を接線方向に分布されるように、前記第１および第２の検出器モジュール（３２ａ、３２ｂ）と関連して配置された、さらなる検出器モジュール（３２ｃ〜３２ｉ）を少なくとも備え、
前記操作手段（７２）は、表面（２２ｂ，２４ｂ）に対する前記第１および第２の法線が、前記さらなる検出平面（２４）の表面に対するさらなる法線と共に、前記参照領域の中で交差するように、前記さらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）の前記さらなる検出平面を前記第１および第２の検出平面（２２，２４）に対して指向するように構成され、
前記第１および第２の検出器モジュール（３２ａ，３２ｂ）は、第１のばね（６６ａ）により互いに関連して接続され、前記第２（３２ｂ）及びさらなる検出器モジュール（３２ｃ）は、第２のばね（６６ｂ）により互いに関連して接続され、前記第１および第２のばね（６６ａ；６６ｂ）は、等しいばね剛性を有し、
前記操作手段（７２；７２ａ；７２ｂ）は、前記第１のおよびさらなる検出器モジュール（３２ａ，３２ｉ）間の距離（ｌ38a＿38i）を変化させるように構成され、前記第１の、第２の、およびさらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）は、前記距離（ｌ38a＿38i）を変化させるときに前記円形経路（３４）に沿って前記Ｘ線検出器（２０；３２）を指向するように構成されたばね（６６ａ）によって接続されることを特徴とするＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項３】
前記Ｘ線検出器（２０；３２）は、さらなる検出平面に配置されたさらなる検出領域を有し、前記第１の検出平面（２２）、前記第２の検出平面（２４）および前記さらなる検出平面が、それぞれの重心が調整可能な半径で前記円形経路（３４）上に接線方向に分布されるように、前記第１および第２の検出器モジュール（３２ａ，３２ｂ）と関連して配置された、さらなる検出器モジュール（３２ｃ〜３２ｉ）を少なくとも備え、
前記操作手段（７２）は、表面（２２ｂ，２４ｂ）に対する前記第１および第２の法線が、前記さらなる検出平面（２４）の表面に対するさらなる法線と共に、前記参照領域の中で交差するように、前記さらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）の前記さらなる検出平面を前記第１および第２の検出平面（２２，２４）に対して指向するように構成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項４】
前記第１、第２のおよびさらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）は、前記半径を調整するとき、表面に対する前記第１の法線および前記第２の法線の間の調整可能な角度は、表面に対する前記第２の法線および前記さらなる法線の間の調整可能な角度に相当するように、互いに結合されている、ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項５】
前記第１の検出器モジュール（３２ａ）は、第１の方向（ｓ1）に沿って配置され、グループ化されて第１の検出器ラインを形成する複数のセンサ要素を具備し、かつ前記第２の検出器モジュール（３２ｂ）は、第２の方向（ｓ2）に沿って配置されグループ化されて第２の検出器ラインを形成する複数のセンサ要素を具備し、
前記第１および第２の方向（ｓ1,ｓ2）は互いに平行である、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項６】
前記Ｘ線検出器（２０；３２）が調整可能な半径を有するシリンダ表面部（ｋ32）を形成するように、複数の線形検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）が配置されることを特徴とする請求項５に記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項７】
前記第１の検出器モジュール（３２ａ）は第１および第３の方向（ｓ1，ｔ1）に配置された複数のセンサ・モジュールを具備し、かつ、前記第２の検出器モジュール（３２ｂ）は第２および第４の方向（ｓ2，ｔ2）に配置された複数のセンサ・モジュールを具備し、
前記第１および第２の方向（ｓ1，ｓ2）は互いに平行であり、かつ前記第３および第４の方向（ｔ1，ｔ2）は接線として前記円形経路（３４）に沿って伸びる、ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項８】
前記第１の検出器モジュール（３２ａ）は第１および第３の方向（ｓ1，ｔ1）に配置された複数のセンサ・モジュールを具備し、かつ、前記第２の検出器モジュール（３２ｂ）は第２および第４の方向（ｓ2，ｔ2）に配置された複数のセンサ・モジュールを具備し、
前記第１および第２の方向（ｓ1，ｓ2）は互いに平行であり、かつ前記第３および第４の方向（ｔ1，ｔ2）は接線として円形経路（３４）に沿って伸びる、ことを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項９】
前記第１の検出器モジュール（３２ａ）は、前記第１および第２の検出器モジュール（３２ａ，３２ｂ）が、表面（２２ｂ，２４ｂ)に対する前記第１および第２の法線の方向を調整するための回転軸（２５）のまわりで互いに対して回転自在であるように、前記第２の検出器モジュール（３２ｂ）に対して支持される、ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項１０】
前記回転軸（２５）は、前記第１および第２の検出器モジュール（３２ａ，３２ｂ)の共通端（２５）上の前記第１および第２の検出領域（２２ａ；２４ａ)側に形成されるか、あるいは、
前記回転軸（２５）は、前記第１の検出器モジュール（３２ａ）の端（２５）の前記第１の検出領域（２２ａ）側と前記第２の検出器モジュール（３２ｂ）の端（２５）の前記第２の検出領域（２４ａ）側の間に、および／または平行に形成される、ことを特徴とする請求項９に記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項１１】
前記第１および第２の検出器モジュール（３２ａ，３２ｂ）は、可動連結要素（６６ａ；６６ｂ）により互いに関連して支持される、ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項１２】
前記可動連結要素は、バネ、ヒンジまたはジョイントである、ことを特徴とする請求項１１に記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項１３】
前記可動連結要素は、前記第１および第２の検出器モジュール（３２ａ，３２ｂ）が回転自在であるように互いに関連してその回りに支持される回転軸（２５）を決定するように構成される決定済みの曲げ位置を有するバネ（６６ａ；６６ｂ）である、ことを特徴とする請求項１１に記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項１４】
前記第１および第２の検出器モジュール（３２ａ，３２ｂ）は、第１のバネ（６６ａ）によって互いに関連して接続され、前記第２の（３２ｂ）およびさらなる検出器モジュール（３２ｃ）は、第２のバネ（６６ｂ）によって互いに関連して連結され、前記第１および第２のバネ（６６ａ；６６ｂ）は等しいバネ剛性を有する、ことを特徴とする請求項３ないし１３のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項１５】
前記第１の検出器モジュール（３２ａ）は、前記第１の検出平面（２２）から表面（２２ｂ）に対する前記第１の法線に沿って垂直に伸びる第１の方向（ｓ1）に沿って散乱放射線格子（５４ａ）をプレート要素として備え、かつ前記第２の検出器モジュール（３２ｂ）は、前記第２の検出平面（２４）から表面（２４ｂ）に対する前記第２の法線に沿って垂直に伸びる第２の方向（ｓ2）に沿って散乱放射線格子（５４ｂ）をプレート要素として備え、かつ
前記第１および第２の方向（ｓ1，ｓ2）は互いに平行である、ことを特徴とする請求項３ないし１４のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項１６】
前記操作手段（７２；７２ａ；７２ｂ；８４；８８；９４ａ〜９４ｉ；９６ａ〜９６ｉ）は、前記第１および第２の検出器モジュール（３２ａ，３２ｂ)の間の角度（α22＿24）を変化させるように構成されている、ことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項１７】
前記操作手段（７２；９４ａ〜９４ｉ；９６ａ〜９６ｉ）は、前記第１のおよび／またはさらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）にトルク（Ｍb）を提供するように構成され、かつ、
前記第１、第２のおよびさらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）は、前記検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）を前記円形経路（３４）に沿って指向するためにすべての前記検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）の間に均一に前記トルク（Ｍb）を分配するように構成されたバネ（６６ａ，６６ｂ）によって互いに関連して支持される、ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項１８】
前記操作手段（７２；９４ａ〜９４ｉ；９６ａ〜９６ｉ）は、前記第１のおよび／またはさらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）にトルク（Ｍb）を提供するように構成され、かつ、
前記第１、第２のおよびさらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）は、前記検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）を円形経路（３４）に沿って指向するためにすべての前記検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）の間に均一に前記トルク（Ｍb）を分配するように構成されたバネ（６６ａ，６６ｂ）によって互いに関連して支持される、ことを特徴とする請求項４ないし１６のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項１９】
前記操作手段（７２；７２ａ；７２ｂ）は、前記第１のおよびさらなる検出器モジュール（３２ａ，３２ｉ）間の距離（ｌ38a＿38i）を変化させるように構成され、かつ、
前記第１、第２のおよびさらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）は、前記距離（ｌ38a＿38i）を変化させるときに前記Ｘ線検出器（２０；３２)を前記円形経路（３４）に沿って指向するように構成されたばね（６６ａ）によって、互いに関連して連結される、ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項２０】
前記操作手段（７２；７２ａ；７２ｂ）は、前記第１のおよびさらなる検出器モジュール（３２ａ，３２ｉ）間の距離（ｌ38a＿38i）を変化させるように構成され、かつ、
前記第１、第２のおよびさらなる検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）は、前記距離（ｌ38a＿38i）を変化させるときに前記Ｘ線検出器（２０；３２)を前記円形経路（３４）に沿って指向するように構成されたばね（６６ａ）によって、互いに関連して連結される、ことを特徴とする請求項４ないし１８のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項２１】
前記操作手段（７２；９４ａ〜９４ｉ；９６ａ〜９６ｉ）は、前記第１および第２の検出器モジュール（３２ａ，３２ｂ）の間に、前記第１および第２の検出器モジュールの間の角度（α22＿24）を変化させるように構成された可変長要素（９４ａ〜９４ｉ；９６ａ〜９６ｉ）を備える、ことを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項２２】
前記操作手段（７２）は、前記第１および第２の検出器モジュール（３２ａ，３２ｂ）の間の角度（α22＿24）を変化させるように構成されたクランクシャフト（８８）または偏心軸（８４）を備える、ことを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項２３】
表面（２２ｂ）に対する前記第１の法線は前記第１の検出領域（２２ａ）の重心に位置し、かつ、表面（２４ｂ）に対する前記第２の法線は前記第２の検出領域（２４ａ）の重心に位置する、ことを特徴とする請求項１ないし２２のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項２４】
全ての検出器モジュール（３２ａ〜３２ｉ）が、それぞれの前記検出平面の表面に対するすべての法線が法平面にあるように、互いに連結されている、ことを特徴とする請求項１ないし２３のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２）。
【請求項２５】
前記第１のおよび／または第２の検出平面は前記さらなる検出平面に対してオフセットされ、前記第１のおよび／または第２の検出領域は前記さらなる検出領域により重畳されている、ことを特徴とする請求項１ないし２４のいずれかに記載のＸ線検出器（２０，３２）。
【請求項２６】
前記第１のおよび／または第２の検出平面は第１の円形経路（４２）上に接線方向に設置され、かつ前記さらなる検出平面は、前記第１の円形経路（４２）に対してオフセットされるさらなる円形経路（４４）上に接線方向に設置されている、ことを特徴とする請求項２５に記載のＸ線検出器（４０）。
【請求項２７】
前記第１および第２の検出器モジュール（４６ａ，４６ｂ）の互いに対する方向を、前記第１および第２の検出平面が、それぞれの重心が第１の円形経路（４２）上で接線方向に配置されるように、操作手段（７２）によって調整することができ、かつ、さらなる前記検出器モジュール（４８ｂ）の方向は、前記さらなる検出平面が、前記第１の円形経路（４２）と共通の法平面に配置されるさらなる円形経路（４４）上で重心が接線方向に配置されるように、調整することができる、ことを特徴とする請求項２５または２６に記載のＸ線検出器（４０）。
【請求項２８】
前記第１の円形経路（４２）および前記さらなる円形経路（４４）は、同軸で配置される、ことを特徴とする、請求項２６または２７に記載のＸ線検出器（４０）。
【請求項２９】
前記第１の円形経路（４２）および前記さらなる円形経路（４４）は、同軸で配置される、ことを特徴とする、請求項２５に記載のＸ線検出器（４０）。
【請求項３０】
前記第１の円形経路（４２）および異なる調整可能な半径を有する前記さらなる円形経路（４４）の中心は前記参照領域内にある、ことを特徴とする、請求項２６または２７に記載のＸ線検出器（４０）。
【請求項３１】
前記第１の円形経路（４２）および異なる調整可能な半径を有する前記さらなる円形経路（４４）の中心は前記参照領域内にある、ことを特徴とする、請求項２４または２５に記載のＸ線検出器（４０）。
【請求項３２】
請求項１ないし３１のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２；４０）と、
放射線源（２７）とを備え、
前記参照領域は、前記操作手段によって、焦点−検出器距離（ａ27＿32）に応じて配置することができる、ことを特徴とするＸ線システム（３０）。
【請求項３３】
前記放射線源（２７）の焦点スポットが前記参照領域の中にある、ことを特徴とする、請求項３２に記載のＸ線システム（３０）。
【請求項３４】
請求項７，８，１７，１８，１９，２０のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２；４０）と、
放射線源（２７）とを備え、
前記円形経路（３４）の前記半径は、前記操作手段によって、前記放射線源（２７）の焦点スポットが前記調整可能な半径の前記中心に相当するように調整することができる、ことを特徴とするＸ線システム（３０）。
【請求項３５】
請求項５，６，９ないし１６，２１ないし３３のいずれかに記載のＸ線検出器（２０；３２；４０）と、
放射線源（２７）とを備え、
前記円形経路（３４）の前記半径は、前記操作手段によって、前記放射線源（２７）の焦点スポットが前記調整可能な半径の前記中心に相当するように調整することができる、ことを特徴とするＸ線システム（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施例は、Ｘ線システム，Ｘ線検出器、および、特に、調整可能な曲率半径を含むＸ線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線検出器、例えばシンチレータを備えたＣＣＤセンサ、は、Ｘ線放射による対象の伝送により生じて、対象の密度分布に関する結論を引き出しうる吸収プロフィールを検出するために、Ｘ線システムに含まれる。
【０００３】
図７は、放射線源１０および焦点−検出器距離ａ10_12で放射線源１０から離れて間隔を置かれて配置される検出器１２を含むこの種のＸ線システムを示す。検出器１２は、例えば７本の検出器ラインなどの、７台の検出器モジュール１２ａ〜１２ｇを含む。放射線源１０、例えばＸ線管、は、開口角度α14の点状放射線源を表し、その結果、Ｘ線照射が放射され、円錐形に伝搬する（光路１４を参照）。ここで使用する検出器１２は平坦であるので、検出器１２上のＸ線照射（光路１４を参照）の入射角は、検出器（検出器モジュール１２ａ〜１２ｇ参照）の場所に依存している。このように、放射線源１０からの中心放射線は、垂直に、検出器中心または中心検出器モジュール１２ｄに衝突するのに対し、Ｘ線照射は、検出器１２に衝突し、特定の検出器モジュール、例えば１２ａまたは１２ｇ、は、より平坦であり、中心からより遠い。
【０００４】
例えば、湾曲検出器、平坦な検出器、例えば、フラットパネル検出器または特にライン検出器１２と比較して、模範的な焦点−検出器距離ａ10_12のばらつきに関して、それらの比較的安価および簡単な扱いやすさによって優れており、画質は、しかしながら、エッジ領域に向かって減少しうる。これは、隣接したピクセルを交差させているＸ線照射１４の部分が、より平坦に（検出器モジュール１２ａまたは１２ｇにおいて典型的に）なっている入射角とともに増加するという事実に起因する。センサ層を介した斜め方向の伝達により、空間分解能は悪化する、あるいは、より正確に言えば、信号は隣接したピクセルを越えてぼやける。結果的に、この効果は、エッジ（検出器モジュール１２ａまたは１２ｇ参照）で最大である。他の効果は、点状放射線源１０および二次元検出器１２、すなわち、異なる線量率が、放射線源１０および検出器モジュール１２ａ〜１２ｇ間の異なる距離から生じるという事実、の中で示されるセットアップによって生じる。より長い距離のため、エッジ領域における検出器モジュール１２ａおよび１２ｇ上の線量率は、中心における検出器モジュール１２ｄ上の線量率と比較してより少なく、より小さい信号および、このように、より大きいノイズ（より低い信号対雑音比）に結果としてなる。
【０００５】
加えて、湾曲検出器（平坦検出器とは対照的に）で、ガントリーシステムで典型的に使用されるように、焦点−検出器距離ａ10_12（すなわち測定されるべき対象のまわりを回転している管−検出器システムの距離）が変化しないときに、入射角が位置独立であるか常に垂直でさえあると述べられている。特に、測定状況（例えば検出器１２と関連する放射線源１０の位置決め）がしばしば変化する産業用アプリケーションにおいて、湾曲検出器は、しかしながら、不変の焦点−検出器距離ａ10_12のためにほとんど用いられない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、改良された画質を示す、フレキシブルな使用が可能なＸ線検出器を提供することである。
【０００７】
本発明の目的は、請求項１および請求項２０によるＸ線検出器によって、そして、請求項２３によるＸ線システムによって成し遂げられる。
【０００８】
本発明の実施例は、第１の検出器モジュール、第２の検出器モジュールおよび操作手段を含むＸ線検出器を提供する。検出器モジュールは、１つまたはいくつかのセンサエレメントを１つまたはいくつかの平面（二次元エリア検出器）に典型的に含みえて、それぞれの電子機器および機構を含みうる。第１の検出器モジュールは、第１の検出平面に配置される第１の検出領域を含み、第２の検出器モジュールは、第２の検出平面に配置される第２の検出領域を含み、それは、第１の検出領域に隣接、あるいは、近接している。第１の検出平面の表面に対する第１の法線および第２の検出平面の表面に対する第２の法線が参照領域内で交差するように、操作手段は、第１の検出器モジュールの第１の検出平面および第２の検出器モジュールの第２の検出平面を互いに指向するように構成される。
【０００９】
本発明の実施例は、フレキシブルに調整可能な曲率半径で円弧上に配置されるべき検出器モジュールに基づく。検出器モジュールの円弧配置のために、典型的な放射線源の位置で、その表面に対するすべての法線は、参照領域において交差しえて、それは検出器モジュールを放射線源上に焦点合わせすることに等しい。このように、Ｘ線照射は、個々の検出器モジュールに常に垂直に衝突し、かつ、斜めの伝達の結果として隣接したピクセルの影響（ぶれ）は最小化されうる。操作手段、例えばアクチュエータ、によって調整可能な曲率半径によって、表面へのそれぞれの検出領域またはそれぞれの法線が、各検出器モジュールごとに特に放射線源に向かわせうる。典型的に変化に富む測定セットアップの結果として、焦点−検出器距離が変化するときに、調整機能は、正確な焦点合わせさえ達成されうる利点を提供する。さらに、検出器モジュールは、放射線源または放射線源の焦点スポットを指向するとき、円形配置のため、放射線源および各検出器モジュール間の距離は常に同一であるので、湾曲したＸ線検出器配置で、個々の検出器モジュール上のＸ線照射入射の放射線量は、Ｘ線照射がどの検出器モジュールに衝突するかについて依存していない。このように、空間分解能から離れて、ノイズ・パフォーマンスは、全ての検出領域上の一定の良好な値まで、同時に向上されうる。
【００１０】
さらなる実施例によれば、所望の曲率半径に沿って配置されうるように、個々の検出器モジュールは、典型的なバネまたは他のフレキシブルな機械的結合を用いて、互いに関連してフレキシブルに支持される。配置するかあるいは曲率半径を正確に調整するために、操作手段は、２台以上の検出器モジュールを、円弧に沿って均一に指向するように構成されうる。
【００１１】
他の実施例は、第１の検出器モジュール、第２の検出器モジュール、さらなる検出器モジュールおよび操作手段を含むＸ線検出器を備える。第１の検出器モジュールは、第１の検出平面において配置された第１の検出領域を含み、第２の検出器モジュールは、第２の検出平面に配置された第２の検出領域を含み、そして、さらなる検出器モジュールは、さらなる検出平面に配置されたさらなる検出領域を含む。第１のおよび／または第２の検出平面は、さらなる検出平面と関連してオフセットされ、第１のおよび／または第２の検出領域が、さらなる検出領域によって重畳される。操作手段は、第１の検出平面の表面に対する第１の法線、第２の検出平面の表面に対する第２の法線およびさらなる検出平面の表面に対するさらなる法線が、参照領域の中で交差するように、第１の検出器モジュールの第１の検出平面、第２の検出器モジュールの第２の検出平面およびさらなる検出器モジュールのさらなる検出平面を指向するように構成される。全ての検出表面は、第１，第２およびさらなる検出平面を重畳することにより、表面にそれらの法線に関して調節可能な２台の隣接する検出器モジュールの間に回転軸で形成しているいわゆる「不感領域」なしで、全ての検出平面が、第１、第２のおよびさらなる検出平面を重畳することにより検出されうるように、ここの個々の検出器モジュールは、有利に、一方は後方に他方は２本の異なる列に配置されたものである。
【００１２】
他の実施例によれば、本発明は、上記のＸ線検出器および放射線源を含むＸ線システムを提供し、参照領域は、焦点−検出器距離に依存する操作手段によって配置されうる。
【００１３】
本発明の実施例は、添付の図面を参照して詳述される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例による調節可能な曲率半径を有するＸ線検出器の概略基本図を示す。
【図２ａ】実施例によるＸ線システムの概略基本図を示す。
【図２ｂ】実施例によるＸ線システムの概略基本図を示す。
【図３ａ】発生している力およびモーメントを図示するための線図と関連して、実施例による操作手段の概略基本図を示す。
【図３ｂ】発生している力およびモーメントを図示するための線図と関連して、実施例による操作手段の概略基本図を示す。
【図３ｃ】発生している力およびモーメントを図示するための線図と関連して、実施例による操作手段の概略基本図を示す。
【図４ａ】他の実施例による２つの曲率半径を有するＸ線検出器の概略基本図を示す。
【図４ｂ】実施例による印加散乱放射線格子を含むＸ線検出器の概略基本図を示す。
【図５ａ】検出器モジュールを調整する方法を示す詳細図およびフローチャートとともに、実施例によるＸ線検出器のセットアップ例を示す。
【図５ｂ】検出器モジュールを調整する方法を示す詳細図およびフローチャートとともに、実施例によるＸ線検出器のセットアップ例を示す。
【図５ｃ】検出器モジュールを調整する方法を示す詳細図およびフローチャートとともに、実施例によるＸ線検出器のセットアップ例を示す。
【図５ｄ】検出器モジュールを調整する方法を示す詳細図およびフローチャートとともに、実施例によるＸ線検出器のセットアップ例を示す。
【図５ｅ】検出器モジュールを調整する方法を示す詳細図およびフローチャートとともに、実施例によるＸ線検出器のセットアップ例を示す。
【図６ａ】実施例による操作手段の異なるセットアップ例を示す。
【図６ｂ】実施例による操作手段の異なるセットアップ例を示す。
【図６ｃ】実施例による操作手段の異なるセットアップ例を示す。
【図６ｄ】実施例による操作手段の異なるセットアップ例を示す。
【図７】従来技術のＸ線検出器の概略基本図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施例が図に関してより詳細に説明される前に、その説明が相互に適用できるか交換可能であるように、同一の要素または等しい効果を有する要素が同一の参照符号を備えていると指摘されている。
【００１６】
図１は、操作手段７２が正確に同じ位置決めのために係合された第１の検出器モジュール３２ａおよび第２の検出器モジュール３２ｂを含むＸ線検出器２０を示す。第１の検出器モジュール３２ａは、第１の検出平面２２に配置された第１の検出領域２２ａを備え、第２の検出器モジュール３２ｂは、第２の検出平面２４に配置された第２の検出領域２４ａを備え、２つの検出領域２２ａおよび２４ａは、それらが隣接するか互いに直接当接さえして、かつ放射線源２７によって放射される入射Ｘ線照射２６に直面するように、配置されている。各検出器モジュール３２ａおよび３２ｂが直接放射線源２７を指向するように、２つの検出器モジュール３２ａおよび３２ｂは、互いに（角度α22_24参照）関連してある角度で、または放射線源２７周辺で円形経路上に配置されている。換言すれば、第１の検出平面２２の表面２２ｂに対する第１の法線および第２の検出平面２４の表面２４ｂに対する第２の法線が、放射線源２７の方向を指向するかまたは放射線源２７の参照領域の中で交差するように、検出平面２２および２４は、軸２５、すなわち２つの検出器モジュール３２ａおよび３２ｂの回転軸２５において交差する。
【００１７】
検出の条件は、より良好なものであり、放射線源２７（またはその焦点スポット）が配置される参照領域はより小さい。このように、表面２２ｂおよび２４ｂに対する２本の法線が放射線源２７（焦点スポット）の箇所で交差するときに、検出の条件は最適である。焦点−検出器距離は固定されないので、特に産業用のシステムにおいて、表面２２ｂおよび２４ｂに対する２本の法線および表面２２ｂおよび２４ｂに対する２本の法線の配置は、互いに関連して調整されうる。２つの検出器モジュール３２ａおよび３２ｂをここの放射線源２７に焦点合わせすることは、操作手段７２によって選択される焦点−検出器距離（検出器２０および放射線源２７間の距離）と一致して後調整しうる、または、それらが放射線源２７の焦点スポットの近くまたは焦点スポットの中において交差するように、参照領域の位置または表面２２ｂおよび２４ｂへの２本の法線の交差は変化する。ここの２台の検出器モジュール３２ａおよび３２ｂ間の角度α22_24は、例えば、互いに関連して２台の検出器モジュール３２ａおよび３２ｂをねじる操作手段７２を使用して選択される焦点−検出器距離に対する依存において変化されうる。これは、この概念が検出器モジュール３２ａおよび３２ｂ上へＸ線照射２６上の入射の垂直な入射角を確保することを可能にすることを意味し、それは改良されたイメージング精度（典型的なより高い信号対雑音比および／またはより小さい信号ぶれ）をもたらす。さらに、Ｘ線検出器２０を使用するとき、小さいおよび大きい対象（すなわち、焦点−検出器距離を変化させている）が同一の測定システムを使用して異なる空間分解能で検査されうるので、Ｘ線システムのフレキシブル性は増加する。
【００１８】
さらなる実施例によれば、それらがＸ線照射２６（検出領域２２ａまたは２４ａと比較）に向いているその側の端（回転軸２５と比較）を接触させるかまたはほとんど接触させるように、検出器モジュール３２ａおよび３２ｂは配置される。これは、不存在または非常に小さいギャップのみを許容し、かつこのように小さい「非検出領域」または「不感領域」を第１および第２の検出領域２２ａおよび２４ａの間に形成するのに役立つ。この接触端は、同時に、角度α22-32bを変化させるときに、検出器モジュール３２ａおよび３２ｂが互いに関連して周囲を移動する回転軸２５（または回転中心２５）である。この回転軸２５は、検出器モジュール３２ａおよび３２ｂの位置決めによって、典型的に定義されうる。この実施例は、それらが接続される共通のバネによって、互いに関連して検出器モジュール３２ａおよび３２ｂを配置しており、回転軸２５は、ばねの曲げ位置によって定義される。検出器モジュール３２ａおよび３２ｂの運動のジオメトリは、追加スペーサによって正確に決定されうる。
【００１９】
図２ａは、検出器３２を備えたＸ線システム３０および円錐形にＸ線照射２６を放射する放射線源２７を示す。図２ａのＸ線システム３０は、図面の平面としてＸ線平面において図示されるが、図２ｂにおける検出器３２は、ｚｙ−平面（ｘｙ−平面と垂直をなす）において図示される。本実施例において、検出器３２は、円弧３４に沿って円形に配置された複数の検出器モジュール３２ａ〜３２ｇからなり、検出器モジュール３２ａ〜３２ｇは、図１の検出器モジュール３２ａおよび３２ｂに基本的に対応する。換言すれば、これは、湾曲したライン検出器が、検出器モジュール３２ａ〜３２ｇの円形の配置によって形成されることを意味し、Ｘ線照射２６の放射角度α26によって測られるシリンダ表面のように形成された検出領域が、検出器モジュール３２ａ〜３２ｇのすべての検出領域を通じて検出されうるように、複数の検出器モジュール３２ａ〜３２ｇは、互いに接線方向に隣接して、または、円形経路３４上で互いに直接隣接して配置される。従って、その結果、検出器モジュール３２ａ〜３２ｇの重心に典型的に作用する表面に対するすべての法線は、参照領域を横切るいわゆる通常の平面に配置される。個々の検出器モジュール３２ａ〜３２ｇは、円形経路３４のそれぞれの接線と平行に配置されうると、さらに述べられ、好ましくは、それぞれの接線の表面の法線は、それぞれの検出器モジュール３２ａ〜３２ｇの重心のそれぞれの検出領域を横切る。
【００２０】
検出器モジュール３２ａ〜３２ｇは、第１の方向ｓ1および第２の方向ｓ2（各々円弧３４と直角をなす）に複数のセンサまたはピクセルを有するおよび／または第３の方向ｔ1および第４の方向ｔ2（各々円弧３４と接線方向をなす）の複数のセンサまたはピクセルを有する、典型的なマルチライン検出器でありうる。検出器３２が長手方向（第３および第４の方向ｔ1およびｔ2参照）に沿ってカーブすることが通常充分であるように、この種の検出器３２がそれらの長さ（第３および第４の方向ｔ1およびｔ2、すなわち検出器モジュール３２ａから検出器モジュール３２ｇまで参照）と比較してそれらの幅（第１および第２の方向ｓ1およびｓ2参照）において非常に狭い（典型的に２、３ピクセル）と述べられている。図２ｂに見られるように、第１および第２の方向ｓ1およびｓ2並びに第３のおよび第４の方向ｔ1およびｔ2（図示される投射において）は、互いに平行であり、第１および第２の方向ｓ1およびｓ2は、第３および第４の方向ｔ1およびｔ2と関連して垂直である。
【００２１】
それぞれの検出領域の表面から垂直に伸びる表面に対する法線は、これらの検出器モジュール３２ａ〜３２ｇの各々のために示され、検出器モジュール３２ａ〜３２ｇの表面に対するすべての法線は、参照領域の中で交差するかまたは放射線源２７の焦点スポットに対応する共通の交点においてさえ出会う。これは、検出器モジュール３２ａ〜３２ｇの表面に対する各法線が、円弧３４の半径に、そして、このように放射線源２７およびＸ線検出器３２間の焦点−検出器距離ａ27_32にも対応する長さを示すことを意味する。これは、Ｘ線照射２６がそれぞれの検出器モジュール３２ａ〜３２ｇに、より正確に言えば、それぞれの検出器モジュール３２ａ〜３２ｇの中心または重心に、常に垂直に衝突するように、個々の検出器モジュール３２ａ〜３２ｇが点状放射線源２７まで同一の距離であって、それに対して垂直に配置されたことを意味する。個々の検出器モジュール３２ａ〜３２ｇが細長いか平坦な検出器モジュールであるときに、検出器モジュール３２ａ〜３２ｇの検出平面の表面に対する個々の法線が、それぞれの検出器モジュール３２ａ〜３２ｇのそれぞれの検出平面の重心に垂直に下されうるとも述べられている。それぞれの重心は、個々の検出器モジュール３２ａ〜３２ｇの矩形の検出領域の中心またはそれぞれの検出器モジュール３２ａ〜３２ｇの中で選択された検出領域の中心に対応する。特に、産業上の使用で、例えば、高エネルギー下のイメージングにおいて、ここの斜めの伝送による空間分解能の破損が、厚いセンサ層が使用されるために特に高かった時から、図示された装置３２は利点を与える。
【００２２】
図１の実施例と同様に、Ｘ線検出器３２が異なる距離ａ27_32に適合しうるように、検出器モジュール３２ａ〜３２ｇに対する表面に対する個々の法線または円弧３４の半径は、操作手段（図示せず）によって調整されうる。法線を検出器モジュール３２ａ〜３２ｇの表面に指向させる１つの方法は、図３ａ〜３ｃを参照して後述される。
【００２３】
図３ａは、弾性力をもって、例えばバネによって、互いに接続されている、９台の検出器モジュール３２ａ〜３２ｉを有するＸ線検出器３２を示す。このように、検出器モジュール３２ａ〜３２ｉの各々の２台の隣接した検出器モジュールは、共通の回転中心または共通の回転軸の回りで互いに関連して回転可能である。回転軸は、典型的に接点または、放射線源に向かって、２台の隣接した検出器モジュールのセンサ層隅の接触軸によって形成されうるか、さもなければ２台の検出器モジュールの間に配列されうる。さらにまた、それぞれの検出器モジュール３２ａ〜３２ｉが一緒に調整されうるように、全てのＸ線検出器３２が支持される。ここで、検出器モジュール３２ａは、第１のリニアガイド３６ａによってサポートされ、最後の検出器モジュール３２ｉは、さらなるリニアガイド３６ｉによってサポートされる。各リニアガイド３６ａおよび３６ｉで、Ｘ線検出器３２は、回転サポート３８ａおよび３８ｉによってそれぞれリニアガイド３６ａおよび３６ｉと関連して交代で支持される。曲げモーメントＭbは、これらの回転サポート３８ａおよび３８ｉ、例えば、操作手段を表す、電気（駆動）モータによる、を使用してＸ線検出器３２において導入されうる。
【００２４】
曲げモーメントＭbを、弾性チェーンのように互いに接続している検出器モジュール３２ａ〜３２ｉに導入することにより、図３ｂに図示するように、曲げモーメントＭbは、９台の検出器モジュール３２ａ〜３２ｉに沿って、均一に分布される。Ｘ線検出器３２の全ての長さｌ32上の曲げモーメントＭbの均一な分布によって、個々の検出器モジュール３２ａ〜３２ｉが円形経路に沿って、または、弓形ｋ32に沿って配置されるように、それは連続的に曲げられており、そこにおいて、円弧（そして、このように表面に対する法線の位置）の半径は、曲げモーメントＭbによって調整されうる。長さｌ32上の曲げモーメントＭbの恒常的な分布は、個々の検出器モジュール３２ａ〜３２ｉを支持するための同一のあるいはほぼ同一のバネ剛性のバネを用いて、模範となるように成し遂げられる。この結果は、（曲げモーメントＭbを導入するときに）同一角度が各検出器モジュールおよび次の検出器モジュール３２ａ〜３２ｉとの間に、または、隣接する検出器モジュール３２ａ〜３２ｉの表面に対する２つの法線との間に形成することである。図３ｃに図示するように、全ての長さＭ32を通じて均一に分布される反モーメントＭcounterは、曲げモーメントＭbに反対に作用する。個々の検出器モジュール３２ａ〜３２ｉの間にＸ線検出器３２を曲げるときに、この反モーメントＭcounterは、バネ力Ｆspringおよび摩擦力Ｆfricによって生じる。モーメントＭbおよびＭcounter並びに力ＦspringおよびＦfricは、図３ａの概略図において矢印として図示されると述べられるべきである。曲げモーメントＭbにより検出器３２を曲げるときに生じるサポートモーメントＭb−Ｍcounterは、２つのリニアガイド３６ａおよび３６ｉにより吸収される。
【００２５】
有効な支持距離ｌ38a_38i（リニアガイド３６ａおよび３６ｉの間の距離）はまた、曲げによって変化し、それはリニアガイド３６ａおよび３６ｉにより補償される。Ｘ線検出器３２が、曲げモーメントＭbのためシフトしないかまたは中央に留まるために、さらなる実施例によるＸ線検出器３２は、表面に対するその法線と平行であるかリニアガイド３６ａおよび３６ｉに対して垂直な中心の検出器モジュール３２ｅを案内するさらなるリニアガイド３６ｅを含みうる。これは、正確な焦点合わせまたはＸ線検出器３２の焦点を指向することを確実にする。異なる支持および力の導入が、法線を表面に合わせることに適しているとも述べられるべきである。Ｘ線検出器３２を曲げるための１つの変形例は、直接距離ｌ38a_38iを変化させるかまたは短縮することであろう。
【００２６】
図４ａは、個々の検出器モジュールが２本の異なる同軸の円形経路４２および４４に配置されるＸ線検出器４０の他の実施例を示す。３台の検出器モジュール４６ａ、４６ｂおよび４６ｃは、２つの円形経路４２および４４のより小さい半径を含む円形経路４２に配列される。上述した実施例とは対照的に、ここの検出器モジュール４６ａ、４６ｂおよび４６ｃは、隣接する、あるいは、直接隣接するのではなく、その間でギャップを有し互いに離れて間隔を置かれて配置されている。距離またはギャップは、ほぼ、個々の検出器モジュール４６ａ、４６ｂおよび４６ｃの幅または、好ましくは、第２の円形経路４４上の検出器モジュールより小さい幅を呈する。第２の円形経路４４上の４つの検出器モジュール４８ａ、４８ｂ、４８ｃおよび４８ｄは、検出器モジュール４６ａ、４６ｂおよび４６ｃにオフセットされ、すなわち、ギャップに配置されるか、検出器モジュール４６ａ、４６ｂおよび４６ｃの次に配置される。
【００２７】
このオフセットされた配置のため、全ての検出領域が検出器モジュール４８ａ、４６ａ、４８ｂ、４６ｂ、４８ｃ、４６ｃおよび４８ｄによって検出されうるように、互いの隣に存在している検出平面は、２つの異なる円形経路４２および４４上に位置している。２つの隣接した検出器モジュールの間に可撓性サポートによって典型的に生じる「非検出領域」または「不感領域」が、生じないように、異なる半径の同軸の円形経路４２および４４上に配置される検出器モジュールのこの実施例は、検出器モジュール４８ａ〜４８ｄおよび４６ａ〜４６ｃの個々の検出範囲が重なる利点を提供する。
【００２８】
実施例によれば、同軸配置のために、検出器モジュール４８ａ〜４８ｄおよび４６ａ〜４６ｃの表面に対するそれぞれの法線は、放射線源（図示せず）の焦点スポットにおいて交差し、そこにおいて、同一の焦点−検出器距離が、円形経路４２および４４の２つの半径のために存在しない。実施例と同様に、円形経路４２および４４の半径並びに、このように、互いと関連する表面に対する法線または表面に対する法線の間の角度は、調節可能である。操作手段および支持に関して、この種の検出器４０は、基本的に図３で述べられるセットアップに対応するが、複雑さがかなり大きい。
【００２９】
図１の実施例と対応して、図４ｂは、円形経路３２ａおよび３２ｂに配置された２台の検出器モジュールを示す。また、図１の実施例に対応して、２つの検出器モジュール３２ａおよび３２ｂは、回転中心２５周辺で回転可能であるように支持される。図１の実施例とは対照的に、検出器モジュール３２ａおよび３２ｂは、それぞれ検出領域の側に、すなわち放射線２６に直面している側に、散乱放射線格子５４ａおよび５４ｂを有する。散乱放射線格子５４ａおよび５４ｂは、それぞれの検出平面から垂直に伸びて、すなわち表面に対する法線の方向に、各々平行に配置されるシートを含む。散乱放射線格子５４ａおよび５４ｂは、第１および第２の方向（表面に対するそれぞれの法線と直角をなすおよび第１および第２の方向に対して垂直な）において、または、第３および第４の方向（円形経路に接するおよび表面に対するそれぞれの法線に対して垂直な）に沿って伸長しうる。散乱放射線格子５４ａおよび５４ｂは、吸収性の極めて高い材料、例えば鉛またはタングステン、でできているシートまたは薄板を含み、Ｘ線照射のためにほとんど透明であるフィルム材は、ギャップ内に存在しうる。
【００３０】
いくつかの検出器モジュール３２ａおよび３２ｂにおける全ての検出器３２の再分割のために、検出器モジュール３２ａおよび３２ｂにつき使用する立体角は、小さい。放射線がほとんど垂直に衝突し（検出器モジュール３２ａおよび３２ｂのエッジ領域においてさえ）、散乱放射線が除去されうるように、散乱放射線格子５４ａおよび５４ｂは、更に使用する立体角を制限せず、それによって、画質または達成可能なコントラスト感度を増加させる。検出器モジュール３２ａおよび３２ｂの可変な相対配置のため、散乱放射線格子５４ａおよび５４ｂは、すべての検出器モジュール３２ａおよび３２ｂのためのそれぞれの画像検出平面と直角をなすように常に配置されえて、それは、ある角度にＸ線照射の焦点に向いて配置されるべき従来の散乱放射線格子と比較して、製造上の複雑さが大幅に減少することを意味する。従って、このケースのように、それらが検出器を特定の焦点−検出器距離にもはや制限しないので、Ｘ線システムを工業的に使用するときに、この種の散乱放射線格子５４ａおよび５４ｂも使用されうる。
【００３１】
垂直散乱放射線の影響が低いので、ピクセルの曲線因子を可能な限り大きく保つためにあるいは最小限の影付けを生じるために、散乱放射線格子３２ａおよび３２ｂは、第１または第２の方向、すなわち円形経路と直角、に配置されるだけである。横散乱放射線のより大きい影響の原因は、図２を参照して述べた検出器モジュール３２ａおよび３２ｂの寸法に起因すると考えうる。
【００３２】
検出器モジュール３２ａおよび３２ｂの回転中心２５は、センサ・モジュール３２ａおよび３２ｂの前方エッジに存在するので、散乱放射線格子５４ａおよび５４ｂは、検出器モジュール３２ａおよび３２ｂの運動の範囲を制限する。これを回避するために、さらなる実施例によれば、散乱放射線格子５４ａおよび５４ｂは、検出器エッジまたは回転軸２５の方に向かってテーパーが付けられている。エッジ領域において検出された散乱放射線の一部が、テーパーを付けることによって、僅かに増加しうると述べられるべきであるが、しかしながら、これらの効果は、エッジ領域の少数のピクセルに制限されて、従って、低い。
【００３３】
第１および第２または第３および第４の方向において、散乱放射線格子５４ａおよび５４ｂの配置に関し、散乱放射線格子５４ａおよび５４ｂは、第１および第３の方向の両方または第２および第４の方向の両方に配置されることは、あるいは、可能である。このように、二次元の正方形の格子を形成する。
【００３４】
Ｘ線検出器３２のセットアップ例は、図５ａ〜図５ｅに関して記載されており、そこにおいて、このＸ線検出器３２は、基本的に、図３に示されるＸ線検出器３２に対応する。
【００３５】
図５において示されるＸ線検出器３２には、互いにフレキシブルに接続された複数の検出器モジュール３２ａ〜３２ｉが、好ましくは奇数、具備されている。複数の検出器モジュール３２ａ〜３２ｉは、アルミニウム圧力鋳造によって典型的に製造されるベースプレート５８上に配置される。これらの検出器モジュール３２ａ〜３２ｉの各々は、図５ｂを参照してより詳細に述べられるように、異なる要素、例えばセンサ・ボード、コリメータおよび／または結合するバネ、を含む。ベースプレートと関連して３つのリニアサポート３６ａ、３６ｉおよび３６ｅにより支持される互いに関連して支持された複数の検出器モジュール３２ａ〜３２ｉは、円弧に沿って配置され、そこにおいて、半径は、２台の電気モータを典型的に含みうる電気操作手段によって変化させうる。操作手段は、図５ｄを参照してより詳細に後述され、サポート３６ａまたは３６ｉは、図５ｃを参照してより詳細に後述される。
【００３６】
図３の実施例によれば、トルクＭbは、外端部で、すなわちリニアサポート３６ａおよび３６ｉによって案内される検出器モジュール３２ａおよび３２ｉで、操作装置によって導かれる。検出器モジュール３２ａおよび３２ｉがベースプレートと一緒に移動可能であるように、リニアサポート３６ａおよび３６ｉは配置され、そこにおいて、中心の検出器モジュール３２ｅが横方向において、すなわち表面に対するその法線に沿って、移動可能であるように、リニアサポート３６ｅが配置される。図３の実施例と同様に、リニアサポート３６ａおよび３６ｉは、リニアサポート３６ａおよび／または３６ｉの点で典型的に導入されるトルクＭb／２を支持するために役立つ一方、リニアサポート３６ｅは、Ｘ線源（図示せず）と関連して横にシフトしない（典型的に、導入されるトルクＭbの結果として）ためにＸ線検出器３２の焦点の目的に役立つ。換言すれば、これは、長手方向においてシフトされえないのではなく、表面に対するその法線に沿った横方向のみにシフトされうるように、リニアサポート３６ｅが検出器モジュール３２ｅ（そして、このように全てのＸ線検出器３２）を支持することを意味する。従って、Ｘ線検出器３２が、その中心検出器モジュール３２ｅによって中央にまたは中心に導かれるための奇数の検出器モジュールを有することは、有利である。
【００３７】
さらなる実施例によれば、ベースプレート５８に載置する図５ａにおいて示されるＸ線検出器３２は、蓋としてベースプレート５８に載置するケース６０も有しうる。ケース６０は、センサ・ボードおよびスライド面を塵およびほこりから保護するために役立つ。それにもかかわらず、Ｘ線照射の無制限の検出を許容するために、ケース６０は、Ｘ線検出器３２（別に、Ｘ線源に面している）の全ての検出領域に沿って伸びて、カプトン膜、炭素繊維プラスチック（ＣＦＰ）または薄い金属シートから典型的に構成されうる放射線透過領域または観察窓６０ａを有する。さらなる実施例と一致して、冷却装置６１は、Ｘ線モジュールを調節（エアコン）して、ケース６０で提供されうる。
【００３８】
図５ｂは、分解図における検出器モジュール３２ａ〜３２ｉのうちの１台を示す。図示した検出器モジュール３２ａには、摩擦を最小化するために典型的にポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））を含むプレート６４（例えばパーマグライド（登録商標）プレートまたはグリコドール（登録商標）プレート）によってベースプレート（図示せず）にシフト可能であるために支持されるモジュール・キャリア６２が具備されている。加えて、２つのバネ６６ａおよび６６ｂは、モジュール・キャリア６２に取り付けられる。２つのバネ６６ａおよび６６ｂは、一方および他方側の両方に隣接した検出器モジュールへのフレキシブルな接続を生じるために、モジュール・キャリア６２の２つの両側に取り付けられる。これらのバネ６６ａおよび６６ｂは、ヒンジの機能を担って、トルクを伝導するために役立つ。本実施例においてバネまたは結合するバネ６６ａおよび６６ｂが、円弧に沿って曲げられうるＸ線検出器３２の内側に配置されると加えて述べられ、そして、それはいわゆる「不感領域」の最小化を可能にする。さらに安定化のために用いるために、さらなるバネ、例えばコイルバネ、を加えることも、任意で可能である。
【００３９】
センサ・ボード７０が取り付けられるセンサ・ボードキャリア６８は、モジュール・キャリア６２上に載置される。２つのコリメータ７２ａおよび７２ｂは、センサ・ボード７０の検出領域の前でセンサ・キャリア６８に、任意で設けられている。そして、コリメータがセンサ・ボード７０上のＸ線照射入射の平行経路を生成することとして役立つ。図５ａに図示するように、センサ領域のみが照射を受けるように、コリメータ７２ａまたはコリメータ７２ｂは、センサ・ボード７０のエッジ領域に配置されうる。Ｘ線照射からの保護のために、すべての検出器電子機器は、コリメータの後に配置される。
【００４０】
図５ｃは、第１の検出器モジュール３２ａで設けられているリニアガイド３６ａと関連して操作手段７２ａの詳細図を示す。操作手段７２ａは、ベースプレート５８の下に配置されて、軸７６によってトルクを検出器モジュール３２ａのモジュール・キャリア６２に伝達する。操作手段７２ａによってトルクを導く際に、曲率半径およびこのように検出器モジュール３２ａの長手方向の位置が変化するので、軸７６は縦穴７４によってベースプレート５８を介して導かれる。長手方向の動きおよびこのように最小で使用可能な曲率半径は、縦穴７４の長さによって制限される。このリニアガイド３６ａは、図５ｄにおいて更に詳細に図示される。
【００４１】
図５ｄは、下からベースプレート５８を示し、そこにおいて、操作手段７２ａおよび操作手段７２ｂ（リニアガイド３６ｉの位置で）の電気モータが、ここで図示される。その後、操作手段７２ａは、後述され、そして、また、操作手段７２ｂを表す。操作手段７２ａは、ベースプレート５８と一緒に配置された２本の平行レール７８ａによってベースプレート５８の下部に載置される。一方では、操作手段７２ａおよび、このように、Ｘ線モジュール３２ａは、長手方向にシフトされうるかまたはレール７８ａの長手方向によって長手方向に案内されえて、他方では、操作手段７２ａのトルクは、レール７８ａで支えられうる。レール７８ａは、燕尾型のレールとして典型的に実現されうる。さらに、ベースプレート５８は、その曲げを回避するために、フレーム５８’によって補強されうると述べられるべきである。
【００４２】
図５ｅは、可撓性Ｘ線モジュール３２の曲率半径を調整することを図示するためのフローチャートを示す。「非湾曲の（すなわち、まっすぐな）Ｘ線モジュール」は、開始状態８０であると見なされる。この状態を所望の最終的な状態「Ｘ線モジュールは、湾曲した」８１に至らせるために、対応して配置されるまで、モジュールは、駆動され、移動される。ユーザは、所定の最終的な位置または最終的な状態８１を決定する手動入力を実行する。最終的な位置８１に達するまで、電気モータは駆動されるか、または入力によって電気エネルギーを供給される。さらなる実施例によれば、Ｘ線検出器は、線が曲げられることまたは最終的な位置に達したことを示すコントローラ情報を転送する位置センサを有しうる。それから、到達した最終的な位置８１が維持されるように、電気エネルギーおよび、このように、電気モータのためのトルクＭbはもはや増加せず、そこにおいて、最終的な位置８１は、主にトルク平衡（Ｍb−Ｍcounter＝０）によって定義され、そこにおいて、電気モータによって導かれるトルクＭbは、バネによって特に発生するトルクＭtorqueに対応する。到達されていた最終的な位置の情報は、ユーザへの出力でもある。さらなる実施例によれば、操作手段は、最終的な位置に達したときに、スイッチをオフされて、固定されるステッッピングモータも含みうる。
【００４３】
異なる代替の操作手段は、図６を参照して後述する。
【００４４】
図６ａは、ベースプレート５８上に配置されるＸ線検出器３２に関する３つの図を示す。ここのＸ線検出器３２の曲率半径は、偏心軸８４として実現されている操作手段８４によって実現される。偏心軸８４は、その背側上のＸ線検出器３２に沿って配置されて、各検出器モジュール３２ａ〜３２ｉのために、偏心（すなわち楕円状の）ディスクであるために実現された異なるサイズまたは、しかしながら、偏心して懸架される（エッジ領域において）円形のディスクの偏心ディスク８６ａ〜８６ｉを含む。最も距離のある偏心ディスク、すなわち検出器モジュール３２ａおよび３２ｉのための８６ａおよび８６ｉ、は、最も大きい。すなわち検出器モジュール３２ｈおよび３２ｂのためのより中心に偏心したディスク８６ｂおよび８６ｈより大きく、中心検出器モジュール３２ｅは、偏心ディスクを有していない。換言すれば、それらの位置および相対寸法に関して、偏心ディスク８６ａおよび８６ｉは、互いに関連して必要な大きさとされる。
【００４５】
偏心ディスク８６ａ〜８６ｉが検出器モジュール３２ａ〜３２ｉに係合するので、偏心軸８４を回すときに、検出器モジュール３２ａ〜３２ｉはシフトされる（ベースプレート５８に対して直角に）。偏心ディスク８６ａ〜８６ｉは、異なる直径を含むという理由で、シフトは、各検出器モジュール３２ａ〜３２ｉごとに異なる。その表面に対する法線は、放射線源（Ｘ線検出器３２が放射線源と関連して正しく配置される限り）の焦点スポットの方向を常に指向するので、ここで、すべての検出器モジュール３２ａ〜３２ｉは、中心検出器モジュール３２ｅを除いて、シフトされる。検出器モジュール３２ａ〜３２ｉは、中心に向かってより小さくなっている偏心ディスク８６ａ〜８６ｉの直径のため、円形経路に沿って配置され、そこにおいて、それらは、検出器モジュール３２ａ〜３２ｉの弾力性がある接続の結果として、ねじられる。シフトして、このように、ここでねじれることは、偏心軸８４の角度位置に依存している。さらなる実施例と対応して、検出器モジュール３２ａ〜３２ｉは、ジョイントを使用して実施することができる背側上の係合部も含みうる。
【００４６】
図６ｂは、操作手段８８によって本実施例において調整されるベースプレート５８上に配置されたＸ線検出器３２に関する３つの図を示す。操作手段８８は、異なる長さの推進器（連接棒）９０ａ〜９０ｉを備えているクランクシャフト８８が具備されている。図６ａの実施例と対応して、外側の推進器は、より中心の推進器と比較してより長い。推進器９０ｉが検出器モジュール３２ｉに接続されたこの手段は、検出器モジュール３２ｈに接続された推進器９０ｈより長く、クランクシャフト８８の角度位置のバリエーションによって、ベースプレート５８上のより広範囲なシフトまたは、検出器モジュール３２ｉ（参照図６ａ）の中でより大きいねじれに結果としてなる。推進器９０ｉおよび９０ｈの拡大図に示すように、推進器は、ボール端部９１ｉおよび９１ｈによって検出器モジュールにそれぞれ、ヒンジ結合される。さらに、クランクシャフト８８が異なる寸法を使用してクランクを回転されうると述べられる。
【００４７】
検出器モジュール３２ａ〜３２ｉが円弧に沿って正しい位置に置かれるので、検出器モジュール３２ａ〜３２ｉの回転運動も検出器モジュール３２ａおよび３２ｉの並進運動も生じることが、図６ａおよび６ｂに関して言及される。並進運動は、操作手段８４および８８によって直接生じるが、個々の検出器モジュール３２ａ〜３２ｉが互いに関連してサポートされるので、回転運動、すなわち曲げモーメントの導入、が生じる。
【００４８】
図６ｃは、操作手段の他の実施例の２つの図を示し、そこにおいて、線形可変要素９４ａ〜９４ｉは、Ｘ線検出器３２の個々の検出器モジュール３２ａ〜３２ｉの間に設けられている。これらの要素９４ａ〜９４ｉは、それらの長さにおいて可変であり、それらは、リニアアクチュエータと呼ばれ、すなわち、回転軸２５（２つの検出器モジュール３２ａおよび３２ｇの隣接しているエッジ）と関連してレバーアームを使用して、背側に配置される。
【００４９】
線形可変要素９４ａ〜９４ｉの機能するモードは、検出器モジュール３２ｇおよび３２ｈの間に配置された線形可変要素９４ｈを使用して後述される。長さにおける変動または線形可変要素９４で導かれる力について、トルクは、２つの線形モジュール３２ｈおよび３２ｇに導入され、その結果は、２台の検出器モジュール３２ｇおよび３２ｈの傾きまたはねじれである。リニアアクチュエータが２台の検出器モジュールの間に各々設けられているので、すべての検出器モジュール３２ａおよび３２ｇは、円形経路に沿って配置されうる。
【００５０】
図６ｄは、図６ｃに記載されている操作手段の他の可能な実施例を示す。ステッピングモータおよびベローズ結合を有するスピンドルを含む線形可変要素９６ｈは、２台の検出器モジュール３２ｇおよび３２ｈの間に配置されている。スレッドを介してさらなる検出器モジュール３２ｈに係合するスピンドルを介して回転するとき、１台の検出器モジュール３２ｇに配置されるステッピングモータは、距離を変化させ、２台の検出器モジュール３２ｇおよび３２ｈを傾ける。ここで任意に設けられているベローズ結合は、２台の検出器モジュール３２ｇおよび３２ｈが傾くことから生じうるスレッドの張力を防止する。
【００５１】
図６ａ〜６ｄに関して、偏心軸８４、クランクシャフト８８および線形可変要素９４ａ〜９４ｉおよび線形可変要素９６ａ〜９６ｉは、例えば、電動またはステッッピングモータによって、電気的にも、例えば手動クランクによって機械的にも、駆動されうると述べられている。角度変化または、半径もしくは湾曲における変化が、空気圧または液圧システム（例えば空気圧駆動リニアアクチュエータ）によって実現されることも、可能である。トルクを導く他の種類がプラグ・システム（それは、距離またはモジュラーセットアップの角度要素を含む）によって典型的に実現されうるとも述べられている。
【００５２】
バネ６６ａおよび６６ｂは、単純なヒンジによって、または、他の屈曲可能な要素によっても実現されえて、２つの隣接検出モジュールは、好ましくはバックラッシュフリーであることが、図５ｂを参照しても述べられる。あるいは、パーマグライド・パッド６４の代わりに、ローラーまたは他の摩擦が最小化されたサポートを使用することも、考えられる。
【００５３】
図４ｂ、５ａ〜５ｅおよび６ａ〜６ｄを参照して述べられた態様が、図４ａの実施例に適用されうるとも述べられ、そこにおいて、検出器モジュールは、異なる同軸の円形経路、すなわち互いのオフセット、に配置される。
【００５４】
本発明は、換言すれば以下で要約される：フレキシブルな産業用Ｘ線システムにおける湾曲した検出器の効果を利用することが可能な方法が開発され、それによって曲率半径がフレキシブルに調整されうる。曲率半径がフレキシブルに調整されうるという事実は、本発明報告における主なイノベーションである。さらにまた、セットアップは、単に散乱放射線格子を使用することを可能にする。このように、概念は、多数のモジュールにも適している。これは、典型的なシステムを使用して述べられることになっている。装置は、図２に示すように、従来のシステムのそれと類似しており、しかしながら、個々の検出器モジュールは、移動可能かつフレキシブルな機械的結合を介して互いに接続されるように支持される。この概念については、図３ａ〜３ｃに示されているように、半径は２台のモータおよび３つのリニアガイドを介して典型的に調整されうる。
【００５５】
検出器モジュールのモジュラーセットアップは、いわゆるモジュラーユニットによって実現される。これらは、奇数（参照図５ａ）のベースプレート上に配置される。非常に小さいギャップ（そして、可能ならば、このように不感領域でない）だけが、検出器内に存在するために、モジュールができるだけ密接に（参照図１）互いに隣り合って配置されることは、有利である。それらが別に放射線に面する側の隅でほとんど互いに接触するように、互いに隣接した検出器モジュールのセンサは配置される。この接点は、同時に、検出器の曲率半径を調整するときに、モジュールが移動する回転中心である。機械的観点から、回転中心は、その曲げ位置を有するバネによってその場所に正確に配置されて、スペーサによって正しく配置されている。
【００５６】
モジュラーユニットは、アルミニウム鋳物でできているベースプレート上に置かれる。摩擦を最小化するために、パーマグライド（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ））でできているプレートは、モジュラ・キャリアの下に載置される。モジュール・キャリアは、結合するバネを用いて互いに接続されている。立体分解図に示されるセットアップから離れて、付加的な安定化のために、他のバネも、センサ表面上に用いられうる。バネは、ヒンジの機能を担い、トルクを伝導するために役立つ。トルクは、２台のドライブを介して外端部に導かれる。ドライブは、リニアガイドを介して導かれる。中心のモジュール式ユニットは、リニアガイドによっても導かれる。均一な曲げモーメントで結合するバネを曲げることは、２台のモータのみを使用して円弧を調整することを可能にする。
【００５７】
ドライブは、ベースプレートの下に位置して、リニアガイドによっても導かれる。ベースプレートが曲がるのを防止するために、ベースプレートは、フレームを使用して補強される。センサ・ボードおよび滑面板を塵および埃から保護するために、セットアップは、放射線が透過するウインドウ（例えばカプトン・フィルム、ＣＦＰまたは薄い金属シート）そして、冷却装置から成るケースによってカバーされる。
【００５８】
全くいかなるギャップなしでセットアップされた検出器も、実現されうる。図４ａに示されているように、２本の列のモジュラー装置は、例えば、ここで有利である。しかしながら、この種の検出器は、機械的により複雑なセットアップを伴う。さらに、２枚の「層」のため、それは、同一の半径または焦点−検出器距離からもはや構成されない。
【００５９】
ここに、各検出器モジュールがＸ線源の位置に垂直に向けられたここで作出された概念は、フレキシブルに同時に使用しうる容易に実現可能な散乱放射線格子をもまた可能にする。図４ｂは、上面図における散乱放射線格子のセットアップを示す。散乱放射線格子は、平行に配置されるシートを含む。Ｘ線照射に対しほとんど透明である充填材料は、これらのシート間に存在してもよい。シートは、吸収性の高い材料、例えば鉛またはタングステン、でできていなければならない。検出器モジュールにつき使用された立体角が非常に小さいので、この単純な平行配置は可能であり、そして、このように、モジュールのエッジ領域でさえ、放射線は、ほぼ垂直に衝突する。湾曲したセットアップのため、その位置にかかわりなく、この状況は、各検出器モジュールのために同様である。
【００６０】
しかしながら、散乱放射線格子は、散乱放射線を吸収するだけでなく、主要な強度の一部である。散乱放射線格子が活性ピクセル領域またはシンチレータの一部を隠すので、その充填要因は減少する。覆われたピクセル領域の比率は、吸収シートの厚みに依存している。この厚みは、順にＸ線照射のエネルギーに依存する。
【００６１】
ここで発展された概念は、エリア検出器でなく主に１ラインまたはマルチライン検出器を目的とする。これらの検出器において使用される立体角は非常に広いが、高さは非常に平坦であるので、水平方向から検出器に当っている散乱放射線の比率は、垂直方向からよりかなり大きい。水平に向いた散乱放射線の比率は、垂直格子によって捕えられうる。他の水平格子は、垂直散乱放射線を遮断するために必要であり、結果は正方形格子である。しかしながら、垂直散乱放射線の影響が低いので、そして、ピクセルの充填要因をできるだけ大きく保つために、水平格子は好ましくは省略されうる。
【００６２】
２台の検出器モジュールの回転中心が、センサの前面隅の点であるので、散乱放射線格子は、検出器モジュール端で各々と接触する。これを防止するために、それらは、検出器端に向かってテーパーが形成されている。しかしながら、この領域において検出される散乱放射線の比率は、わずかに増加する。この効果は、検出器モジュール端に向かって増加する。このように、達成可能なコントラスト感度は、モジュール端に向かって僅かに減少する。従来の検出器セットアップにおいて、効果は、２、３ピクセルに限らなければならない。散乱放射線格子を持たない検出器と比較して、このセットアップは、達成可能なコントラスト感度に対して大きな効果を提供する。
【００６３】
記載されているセットアップは、検出器の曲率半径を調整することを可能にする。これは、フレキシブル性の要求を有する焦点検出器を使用することを可能にする。斜め伝送は、放射配置によって最小化されえて、同一の焦点−検出器距離は、すべての検出器モジュールのために成し遂げられうる。最初に記載されている不利な点は、これによって除去され、そして、画質は、エッジ領域において特に、直線またはエリア検出器と比較してかなり改善されうる。さらにまた、記載されているセットアップは、散乱放射線格子の実用的な使用法を許容し、それは画質を更に向上させうる。
【００６４】
モジュラーユニットを使用するときに、可能な限り最大のフレキシブル性を獲得できる。結合するバネの使用のため、自由に調節可能な、まっすぐなおよび、半径方向の配置は、２台のドライブのみを使用して、可能とされる。
【００６５】
本発明は、異なる目的を調べるために設けられている産業用のＸ線検査システムで用いられるＸ線検出器において、典型的に適用される。このように、本発明は、単一のラインのみを有するＸ線検出器、いわゆるライン検出器および多くのラインを有する検出器、いわゆるマルチライン検出器を有するＸ線検出器にも適用されうる。モジュール性のために、検出器は、要求に応じて長さを調整しうる。本発明は、このように低いＸ線エネルギーのＸ線検出器および高いＸ線エネルギーのＸ線検出器のために使用されうる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７】
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