CN102930917A - X射线防散射光栅及其制造方法 - Google Patents

X射线防散射光栅及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明给出了一种通过冲压（100）板条（2）来制造用于X射线辐射的防散射光栅（1）的方法以及所属的防散射光栅（1）。板条（2）是从层压件（3）切割（101）而成的，所述层压件（3）包括第一层（4）、第二层（5）和第三层（6），其中第一层（4）由吸收X射线辐射的第一材料（7）制成，且第二层（5）由可透射X射线辐射的第二材料（8）形成。本发明所提供的优点是可使用降低了防散射光栅的衰减的可使X射线辐射强烈透射的第二材料。在将板条切割成条时仍在第三层内形成对于拼合板条起重要作用的脊部。

Description

X射线防散射光栅及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用堆叠的板条制造防散射光栅的方法以及所属的X射线防散射光栅。
背景技术
在X射线成像技术中，对于X射线照片的图像质量具有高要求。为进行例如特别地在医疗X射线诊断中所执行的此类拍摄，待检查对象被近似于点状的X射线源的X射线辐射透射。在该对象的与X射线源对置的一侧上的X射线辐射的衰减分布被二维地检测。也可以例如在计算机断层成像设备中逐行地检测被该对象衰减的X射线辐射。作为X射线检测器，除X射线胶片和气体检测器之外，日益使用了固体检测器，所述固体检测器通常具有矩阵形布置的光电半导体部件作为光电接收器。X射线照片的每个图像点应在理想情况下对应于X射线辐射在从点状X射线源到检测器面的对应于图像点的位置的直线轴线上由于该对象导致的衰减。从点状X射线源在此轴线上直线地到达X射线检测器的X射线射线被称为初级射线。
但是，由X射线源发出的X射线辐射在该对象内由于不可避免的相互作用而被散射，使得在检测器上除初级射线之外也出现了散射射线，即所谓的次级射线。此散射射线取决于该对象的特征在诊断图像中可能导致X射线检测器的总信号调制（Aussteuerung）的超过90%，因而是噪声源且降低了对于精细对比度差异的可识别性。
为降低在检测器上出现的散射辐射分量，因此在该对象和检测器之间***了所谓的防散射光栅。防散射光栅包括规则地布置的、吸收X射线辐射的结构，其间形成了使初级辐射尽可能未被衰减地通过的通过通道或通过缝隙。在聚焦的防散射光栅的情况中，此通过通道或通过缝隙根据距点状X射线源的距离，即根据距X射线管的焦点的距离对准焦点。在非聚焦防散射光栅的情况中，通过通道或通过缝隙在防散射光栅的整个面上垂直于其表面定向。但这在图像照片的边缘上导致初级辐射的明显的损失，因为在此位置，入射的初级辐射的很大部分出现在防散射光栅的吸收区域内。
为实现高的图像质量，对于X射线防散射光栅提出了很高的要求。散射射线一方面应尽可能被良好地吸收，而另一方面应使初级辐射的尽可能高的成分未被衰减地通过防散射光栅。在检测器面上出现的散射射线成分的降低可通过防散射光栅的高度与通过通道或通过缝隙的厚度或直径的大的比值实现，即通过高的栅高比——也称为纵横比——实现。
为制造用于X射线辐射的防散射光栅，存在不同的技术和相应的实施形式。因此，例如在专利文献DE10241424A1中描述了不同的制造方法和防散射光栅的设计。例如，已知由铅条和纸条设置的层状防散射光栅。铅条用于吸收次级辐射，而位于铅条之间的纸条形成了用于初级辐射的通过缝隙。替代地，也可以使用铝代替纸，以此使制造过程的成本更低。纸光栅使用例如具有低衰减的纸作为间隙或窗。铝光栅使用铝作为间隙或窗，具有与纸相比明显更高的衰减。铝光栅的优点是可通过简单的过程步骤制造，且在故障时可在单独的过程步骤中维修，以此使制造时的利润更大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是给出用于防散射光栅的另外的制造方法以及带有更低衰减的所属的防散射光栅。
根据本发明，所提出的技术问题以本发明所述的用于制造防散射光栅的方法及有关防散射光栅解决。
本发明基于如下构思，即使用由层压件制成的板条来制造防散射光栅。“层压件”指由两个或多个平面的相互粘合的层构成的材料或产品。这些层可由相同或不同的材料制成。层压件的制造称为“层压”。层为铝、塑料或纸和铅。通过冲压和压制或拼合层压件板条而形成了X射线防散射光栅。
本发明请求保护一种通过冲压板条来制造用于X射线辐射的防散射光栅的方法，其中，板条由层压件切割而来的，所述层压件包括第一层、第二层和第三层。第一层由吸收X射线辐射的第一材料制成，且第二层由可透射X射线辐射的第二材料形成。本发明所提供的优点是可使用降低了防散射光栅的衰减的、可强烈透射X射线辐射的第二材料，然而在将板条切割成条时仍在第三层内形成对于拼合所述板条起重要作用的脊部。
在本方法的一种扩展中，第一材料可以是铅且第二材料可以是塑料或纸。
在另一种扩展中，第三层可由可透射X射线辐射的第三材料形成。
另外，第三材料可以是铝。
优选地，第一层的厚度为20μm，第二层的厚度为80μm至300μm，且第三层的厚度为10μm。
在另外的实施形式中，第三层可由吸收X射线辐射的第三材料形成。
优选地，第三材料是铅。
此外，第一层的厚度为10μm，第二层的厚度为80μm至300μm，且第三层的厚度为10μm。
本发明也请求保护一种由经冲压的板条形成的用于X射线辐射的防散射光栅，其中，板条由层压件制成，所述层压件包括由吸收X射线辐射的第一材料制成的第一层，由可透射X射线的第二材料制成的第二层和第三层。
附图说明
本发明的另外的特征和优点从如下根据示意图的多个实施例的解释中可见。
在附图中：
图1示出了制造方法的流程图，和
图2示出了用于制造防散射光栅的板条的横截面。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的防散射光栅的制造的流程图。在方法步骤100中制造层压件3，这通过将由吸收X射线辐射的第一材料7（例如铅或钨）制成的薄膜状的第一层4、由可透射X射线的第二材料8（例如塑料或纸）制成的薄膜状的第二层5以及由第三材料9制成的第三层6相连接来实现。第三层6比第二层5更硬。第三材料3可以是可透射X射线的材料，例如铝，或不可透射X射线的材料，例如铅。在炉11内将三个层4、5、6层压，即相互平面地粘合。在塑料材料5作为第二层时，所述塑料材料5已具有粘合剂功能，另外则必须在拼合层4、5、6时涂覆作为连接层的粘合剂。层4、5、6的厚度由参考图2的描述可见。
在步骤101中，层压件3以切割设备2切割为板条2。板条2的尺寸例如为50cm*4cm，且厚度为130μm至330μm。在步骤102中，以冲压设备13冲压板条2，其中，可调节所要求的聚焦方向。在切割板条2时形成在第三层6中的脊部10在拼合板条2时被压向相邻的第一层4且因此将板条2以可拆卸的方式相互固定。如果在切割时不形成脊部10，则所述脊部10也可通过随后的压花而形成。脊部2的高度仅约0.5μm。然后，在步骤103中以X射线辐射14检验焦点。如果确定了误差，则板条2可相互松开且再次被冲压和拼合。
在步骤104中将已拼合的经冲压的板条15涂覆以环氧树脂，且在步骤105中在炉11中对其进行加热，使得经冲压的板条15相互固定地粘结。在步骤106中，从经冲压的板条15以切割设备12切割出防散射光栅1。然后，在步骤107中打磨防散射光栅1的表面。在步骤108中，为光栅1提供壳体17，并且随后在步骤109中最后以X射线辐射14测试。
带有铝层和铅层的层压件的使用在塑料中间层的情况下实现了塑性铝变形（形成脊部）。
在图2中示出了通过根据本发明的防散射光栅的板条2的横截面。可见第一层4、第二层5和第三层6。第一层4由铅制成且厚度为大致20μm。第二层5由塑料制成且厚度为100μm至300μm。第三层6由铝制成且厚度大致为10μm。替代地，第三层6可由铅制成。则第一层4以及第三层6厚度分别为10μm。
附图标号列表
1防散射光栅
2板条
3层压件
4第一层
5第二层
6第三层
7第一材料
8第二材料
9第三材料
10脊部
11炉
12切割设备
13冲压设备
14X射线辐射
15经冲压的板条2
16打磨设备
17壳体
100层压
101切割板条
102冲压
103测试焦点
104粘合
105加热
106切割光栅
107打磨
108提供壳体
109最后测试

Claims (17)

1.一种通过冲压（100）板条（2）来制造用于X射线辐射的防散射光栅（1）的方法，其特征在于，板条（2）是从层压件（3）切割（101）而来的，所述层压件（3）包括第一层（4）、第二层（5）和第三层（6），其中，第一层（4）由吸收X射线辐射的第一材料（7）制成，而第二层（5）由可透射X射线辐射的第二材料（8）形成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一材料（7）是铅，且第二材料（8）是塑料或纸。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第三层（4）由可透射X射线的第三材料（9）形成。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第三材料（9）是铝。
5.根据权利要求1至4中一项所述的方法，其特征在于，第一层（4）的厚度为20μm，第二层（5）的厚度为80μm至300μm，第三层（6）的厚度为10μm。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第三层（6）由吸收X射线辐射的材料（9）形成。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，第三材料（9）是铅。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，第一层（4）的厚度为10μm，第二层（5）的厚度为80μm至300μm，第三层（6）的厚度为10μm。
9.一种由经冲压的板条（2）形成的用于X射线辐射的防散射光栅（1），其特征在于，板条（2）由层压件（3）制成，所述层压件（3）包括由吸收X射线辐射的第一材料（7）制成的第一层（4）、由可透射X射线的第二材料（8）制成的第二层（5）和第三层（6）。
10.根据权利要求9所述的防散射光栅（1），其特征在于，第一材料（7）是铅，而第二材料（8）是塑料或纸。
11.根据权利要求9或10所述的防散射光栅（1），其特征在于，第三层（6）由可透射X射线的第三材料（9）制成。
12.根据权利要求11所述的防散射光栅（1），其特征在于，第三材料（9）是铝。
13.根据权利要求9或10所述的防散射光栅（1），其特征在于，第一层（4）的厚度为20μm，第二层（5）的厚度为80μm至300μm，第三层（6）的厚度为10μm。
14.根据权利要求9或10所述的防散射光栅（1），其特征在于，第三层（6）由吸收X射线辐射的材料（9）形成。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，第三材料（9）是铅。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，第一层（4）的厚度为10μm，第二层（5）的厚度为80μm至300μm，第三层（6）的厚度为10μm。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，吸收X射线辐射的材料分布在第一层（4）和第三层（6）上。
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