RADIATION DIAGNOSIS DEVICE

Abstract: 1. A radiation diagnostic device having a radiation source (1) which produces a bundle of rays (2, 8, 15) which penetrate an exposed object (4), and a radiation receiver which hat at least one plateshaped detector (5, 9, 12, 13, 14), characterised in that the surface of the detector normal to the radiation incident surface of the detector (5, 9, 12 to 14), forms with the radiation (2, 8, 15), an angle of incidence of between 45 degrees and 90 degrees.

Description: Strahlendiagnostikgerät Die Erfindung betrifft ein Strahlendiagnostikgerät mit einer Strahlenquelle, die ein ein Aufnahmeobjekt durchdringendes Strahlenbündel erzeugt, und einem Strahlenempfänger, der mindestens einen plattenförmigen Detektor aufweist. Ein Strahlendiagnostikgerät dieser Art kann dazu verwendet werden, eine Transversalschicht eines Patienten unter verschiedenen Projektionen abzutasten und aus den elektrischen Ausgangssignalen des Detektors bzw. der Detektoren die Schwächungskoeffizienten vorbestimmter Bildpunkte der untersuchten Transversalschicht zu berechnen und bildlich wiederzugeben. Ein Gerät dieser Art ist ein sog. Computertomograph. Für ausreichende elektrische Ausgangssignale des Halbleiterdetektors bzw. der Halbleiterdetektoren ist in dem Fall, in dem der Winkel zwischen der Strahleneintrittsfläche des Detektors und der Strahlung 900 beträgt, eine relativ grosse Schichtstärke erforderlich, so dass ausreichend viele Strahlenquanten absorbiert werden. Derartig grosse Schichtdicken sind jedoch in der Praxis bei verschiedenen Materialien nicht zu realisieren. Man hat deshalb bereits vorgeschlagen, mehrere plattenförmige Halbleiterdetektoren zur Erfassung der Strahlung auf einem Strahlenweg hintereinander anzuordnen und durch Leuchtschichten voneinander zu trennen (DE-OS 26 22 655). Dieser Vorschlag bedingt jedoch bei der Verwendung einer Vielzahl in Reihe liegender Detektoren zur Erfassung eines fächerförmigen Strahlenbündels einen sehr aufwendigen Aufbau. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strahlendiagnostikgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das es erlaubt, mit einem einzigen plattenförmigen Detektor pro Strahlenweg eine ausreichende Strahlenabsorption zu erzielen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Strahleneintrittsfläche des Detektors mit der Strahlung einen Einfallswinkel bildet, der zwischen 00 und 900 liegt. Die Strahleneintrittsfläche des Halbleiterdetektors ist also bei dem erfindungsgemässen Strahlendiagnostikgerät gegenüber der zu erfassenden Strahlung so geneigt, dass der Absorptionswert gegenüber dem Fall, in dem der Winkel zwischen der Strahleneintrittafläche und der Strahlung 90 beträgt (Einfallswinkel 00), ver grössert wird. Besonders zweckmässig ist dabei, den Einfallswinkel zwischen 800 und 880 zu legen. Der Detektor kann ein Halbleiterdetektor aber auch eine Kombination einer Leuchtstoffschicht bzw. eines Szintillationskristalles mit einem Halbleiterdetektor sein. Der Strahlenempfänger kann eine plattenförmige gemeinsame Elektrode und eine gemeinsame Halbleiterschicht aufweisen, auf der mehrere Kontaktflächen reihenförmig aufgebracht sind, wobei die gemeinsame Schicht gegenüber der Strahlung um den Glanzwinkel (900-Einfallswinkel) geneigt ist. Eine solche Anordnung eignet sich besonders als Strahlenempfänger in einem Computertomographen. Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Darstellung der für die Erfindung we sentlichen Teile eines Strahlendiagnostik gerätes nach der Erfindung, Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt aus der Figur 1, Fig. 3 eine andere Ausführungsform der erfindungs wesentlichen Teile eines Strahlendiagnostik gerätes nach der Erfindung, und Fig. 4 eine Variante der in der Figur 3 darge stellten Ausführung. In der Figur 1 ist eine Röntgenröhre 1 als Strahlenquelle dargestellt, von deren Röntgenstrahlenbündel mittels einer Primärstrahlenblende 3 ein schmales Strahlenbündel 2 eingeblendet wird, das eine Transversalschicht eines Patienten 4 durchdringt. Die aus dem Patienten 4 austretende Strahlung trifft auf einem plattenförmigen Halbleiterdetektor 5, beispielsweise aus Selen, auf, welcher auf einer plattenförmigen Masselektrode 6 angeordnet ist. Unmittelbar vor dem Halbleiterdetektor 5 liegt eine Blende 7, die die Strahlung auf ein Mass einblendet, bei dem eine Überstrahlung des Halbleiterdetektors 5 verhindert ist. Der Halbleiterdetektor 5 erzeugt ein elektrisches Signal, das von der empfangenen Strahlungsintensität abhängt. Die in der Figur 1 dargestellte Anordnung kann dazu dienen, eine Transversalschicht des Patienten 4 unter verschiedenen Projektionen abzutasten und aus den Ausgangssignalen des Halbleiterdetektors 5 ein Bild der untersuchten Transversalschicht in der bei Computertomographen bekannten Weise zu berechnen und wiederzugeben. Aus der Figur 2 geht hervor, dass der Halbleiterdetektor 5 unter einem Winkel ob von 5 740 gegenüber dem empfangenen Strahlenbündel 2 geneigt ist (Glanzwinkel). Dieser Winkel ergibt eine Verlängerung des Absorptionsweges s für die Strahlung im Halbleiterdetektor 5 gegenüber dem Fall, in dem der Winkel 90 beträgt, um den Faktor10. Bei einer Schichtdicke des Halbleiterdetektors 5 von 0,5 mm ist also die für die Absorption der Strahlung wirksame Schichtdicke 5 mm. Diese Schichtdicke reicht aus, damit praktisch 100 % der Strahlung absorbiert werden. Dies gilt z.B. für eine Röhrenspannung von 70 kV. Bei einer Röhrenspannung von z.B. 125 kV benötigt man bei dem gleichen Winkel eine Schichtdicke des Halbleiters von 1 mm, um annähernd 100 56 Absorption zu erhalten. Im Rahmen#der Erfindung sind selbstverständlich auch andere Winkel im Bereich zwischen 0o und 900, insbesondere zwischen 200 und 10 vorzugsweise zwischen 100 und 20 sinnvoll, so dass sich Einfallswinkel zwischen 700 und 890 bzw. 800 und 880 ergeben. Der Einfallswinkel ist dabei gleich der Differenz zwischen 900 und dem Glanzwinkel. Aufgrund der in der Figur 2 dargestellten Schrägstellung des Halbleiterdetektors 5 gegenüber dem Strahlenbündel. 2 und der damit verbundenen Absorption nahe 100 56 ist erreicht, dass eine geringfügige Änderung des Absorptionsweges s durch Änderung des Einfallswinkels aufgrund von Toleranzen eine praktisch -vernachlässig- bare Änderung der Strahlenabsorption bewirkt. In der Figur 3 ist eine Anordnung gezeigt, bei der der Strahlenempfänger für die von einem Fokus 7 einer Röntgenröhre ausgehende, fächerförmige Röntgenstrahlung 8 eine plattenförmige, gemeinsame Elektrode mit einer gemeinsamen Halbleiterschicht 9 aufweist, auf der mehrere Kontaktflächen 10 reihenförmig aufgebracht sind. Die gemeinsame Elektrode mit der Halbleiterschicht 9 ist gegenüber der Strahlung 8 um den Einfallswinkel geneigt, der zum Rand hin geringfügig zunimmt. Bei dieser Anordnung ist die gleichzeitige Erzeugung einer Vielzahl von Messwerten möglich. Auch hier liegt vor dem Strahlenempfänger 9, 10 eine Blende 11, die den wirksamen Detektorquerschnitt definiert (Mass a in Figur 2). Für einen Computertomographen ist ein Strahlenempfänger sinnvoll, bei dem eine gemeinsame, langgestreckte Elektrode als Teil eines Kegelmantels ausgebildet ist, auf der mehrere Halbleiterdetektoren reihenförmig aufgebracht sind oder die eine durchgehende Halbleiterschicht trägt, die z.B. im Falle von Selen durch Aufdampfen erzeugt werden kann, und die gegenüber der Strahlung um den Glanzwinkel geneigt ist. Zur Annäherung einer solchen Anordnung sind gemäss Figur 4 drei plattenförmige gemeinsame Elektroden mit einer Halbleiterschicht 12 bis 14 vorgesehen, von denen jede gegenüber der Strahlung 15 um den Glanzwinkel geneigt ist und auf denen jeweils mehrere Kontaktflächen 12a bis 14a in einer Anordnung gemäss Figur 3 aufgebracht sind. Der Glanzwinkel nimmt dabei von der Mitte zum Rand der einzelnen Platten geringfügig zu. Die gemeinsamen Elektroden 12 bis 14 sind dabei Teile der Seitenfläche einer Pyramide. Auch hier ist vor dem Strahlenempfänger ein Kollimator 16 angeordnet. 4 Figuren 6 Patentansprüche

Claims: Patentansprüche 1. Strahlendiagnostikgerät mit einer Strahlenquelle, die ein ein Aufnahmeobjekt durchdringendes Strahlenbündel erzeugt und einem Strahlenempfänger, der mindestens einen plattenförmigen Detektor aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Strahleneintrittsfläche des Detektors (5, 9, 12 bis 14) mit der Strahlung (2, 8, 15) einen Einfallswinkel bildet, der zwischen 0o und 900 liegt. 2. Strahlendiagnostikgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Einfallswinkel zwischen 700 und 890 liegt. 3. Strahlendiagnostikgerät nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Einfallswinkel zwischen 800 und 880 liegt. 4. Strahlendiagnostikgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass der Strahlenempfänger (9, 10) einen plattenförmige gemeinsame Elektrode mit einer gemeinsamen Halbleiter Schicht (9) aufweist, auf der mehrere Kontaktflächen (10)reihenförmig aufgebracht sind und die gemeinsame Schicht gegenüber der Strahlung (8) um den Einfallswinkel geneigt ist. 5. Strahlendiagnostikgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i-c h n e t dass der Strahlenempfänger eine gemeinsame, langgestreckte Elektrode als Teil eines Kegelmantels aufweist, auf der mehrere Halbleiterdetektoren reihenförmig aufgebracht sind und die gemeinsame Elektrode gegenüber der Strahlung um den Einfallswinkel geneigt ist. 6. Strahlendiagnostikgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass der Strahlenempfänger mehrere plattenförmige gemeinsame Elektroden (12 bis 14) aufweist, auf denen jeweils eine Halbleiterschicht aufgebracht ist, die mit einer Reihe von Kontaktflächen (12a bis 14a) versehen ist, dass die gemeinsamen Elektroden (12 bis 14) gegenüber der Strahlung (15) um den Einfallswinkel geneigt sind, und dass die gemeinsamen Elektroden Teile der Seitenflächen einer Pyramide sind.

Inventors: CONRAD, BERNHARD, DIPL.-PHYS.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1981
Main classification: A61B6
IPC codes: G01N23, G01T1, A61B6