DE19955848A1 - Verfahren zur röntgenologischen Abbildung von Untersuchungsobjekten mit geringen Dichteunterschieden sowie röntgenoptische Systeme - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur röntgenologischen Abbildung von Untersuchungsobjekten mit geringen Dichteunterschieden sowie röntgenoptische Systeme. DOLLAR A Mit dem Verfahren soll die Dosisbelastung bei bleibend guter Bildauflösung verringert werden. DOLLAR A Nach dem Verfahren werden Monochromatorkristalle mit einer Breite der Rockingkurve in der Größenordnung der Strahldivergenz verwendet und das Untersuchungsobjekt wird mit einer fächerförmigen, der Breite des Untersuchungsobjekts angepaßten Strahlung durchstrahlt und mittels Objektscan durch Drehung der gesamten monochromatischen Strahlungsquelle, d. h. Röntgenstrahlungsquelle, Monochromatorkristalle und Kollimator, um eine durch den Kollimatorspalt gehende Drehachse abgebildet. DOLLAR A Das Verfahren eignet sich insbesondere für die Röntgenmammographie.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur röntgenologischen Abbildung von Untersuchungsobjekten mit geringen Dichteunterschieden unter Verwendung einer Strahlungsquelle, deren Strahlung mittels Monochromatorkristallen monochromatisiert und kollimiert wird, und einem Röntgendetektor, insbesondere zur Röntgenmammographie. Sie betrifft weiter röntgenoptische Systeme zur Abbildung von Untersuchungsobjekten mittels monochromatischer Strahlung.

Bekannte medizinische Röntgenröhren emittieren ein breites Röntgenbremsspektrum mit den entsprechenden charakteristischen Linien. Im Gesamtspektrum sind Quantenenergien vorhanden, sie sehr weit von der optimalen Energie für die Röntgenaufnahme entfernt sind und nicht nur die Bildqualität verschlechtern, sondern auch den Patienten mit einer unerwünscht hohen Dosis belasten. Ein Modifizierung des emittierten Spektrums, bei der die niederenergetischen und hochenergetischen Spektralanteile unterdrückt werden, ist mit Hilfe eines üblichen Kantenfilters nur teilweise möglich.

Zu den Besonderheiten bei der Bildaufnahme von Untersuchungsobjekten mit geringen Dichteunterschieden, also z. B. der Bildaufnahme von Weichteilgewebe bei der Mammographie, gehört außerdem die Notwendigkeit, diese sehr geringen Dichteunterschiede deutlich abzubilden. Deshalb sind die Anforderungen an die Qualität der Bildgebung in der Mammographie sehr hoch. Dieser Faktor führte bereits zur Entwicklung von speziellen Mammographie-Röntgenröhren.

Der Bildkontrast und die absorbierte Dosis hängen von der Energie der Röntgenquanten ab. Ein hoher Bildkontrast wird in einem Bereich geringer Energien erreicht, wo sowohl die Unterschiede in der Röntgenabsorption für das Grundgewebe und die interessierenden Details als auch die Gesamtabsorption relativ hoch sind. Daher wird eine gute Bildqualität meist nur unter den Bedingungen einer hohen Dosisbelastung erreicht. Im höheren Energiebereich ist die Dosisbelastung deutlich geringer, aber auch der Kontrast schlechter. Die entstehende Streustrahlung verschlechtert ebenfalls die Bildqualität. Eine Kompromißlösung - angemessene Bildqualität bei moderater Dosisbelastung - liegt somit in einem mittleren Energiebereich. Dabei ist die Einschränkung der Quantenenergien für die Erreichung optimaler Röntgenaufnahmebedingungen von besonderer Bedeutung.

Für mammographische Untersuchungen sind Energiewerte von 17-20 keV am besten geeignet, so daß Röntgenröhren mit einer Molybdänanode (Mo) eingesetzt werden, da mit Molybdän eine starke K_α-Linie bei E = 17,4 kev emittiert wird. Photonen mit Energien im Bereich 10-16 keV werden im Untersuchungsobjekt fast vollständig absorbiert und leisten keinen Beitrag zur Bildgebung, sondern nur zur Dosisbelastung. Photonen mit Energien im Bereich 20-30 keV führen dagegen nur zur Bildverschlechterung.

Gegenwärtig werden üblicherweise Röhren mit einem Molybdän-Filter eingesetzt. Das Strahlungsspektrum einer solchen Röntgenröhre besteht aus zwei starken charakteristische Mo K-Linien (K_α-Linie mit E = 17,4 keV und K_β-Linie mit E = 19,6 keV) und einem Spektralband des kontinuierlichen Spektrums im Bereich zwischen 15 und 20 keV. Der Molybdän-Filter wird zur Unterdrückung des niederenergetischen Anteils des Spektrums und zur Intensitätsdämpfung im hochenergetischen Spektralbereich eingesetzt. Der Molybdän-Absorptionsfilter kann aber das Problem der Herausfilterung unerwünschter Spektralbereiche nur teilweise lösen.

Es sind deshalb Lösungen bekannt geworden, bei denen monochromatisierte Strahlung verwendet wird.

So ist aus US-A 5,596,620 ein Röntgengerät zur Mammographie bekannt, bei dem die mit einer üblichen Röntgenröhre erzeugte Strahlung an einem Siliziumkristall gebeugt wird, wobei weitgehend monochromatische Strahlung entsteht. Da der Strahl nicht die gesamte Höhe des Untersuchungsobjekts erfaßt, wird die gesamte Apparatur während einer Untersuchung schrittweise transversal verschoben und bei jedem Schritt eine Aufnahme gemacht, die dann mosaikartig zu einem Gesamtbild zusammengesetzt wird. Aufgrund der mit Siliziumkristallen erreichbaren geringen Integral­ intensität sowie aufgrund der Breite der Rockingkurve deutlich geringeren Strahlungswinkels muß jedoch mit einer entsprechend hohen Strahlungsdosis und einer Vielzahl von Einzelaufnahmen gearbeitet werden.

Aus US-A 5,787,146 ist eine weitere Apparatur bekannt, bei der ebenfalls Silizium oder Lithiumfluorid und eine ähnliche Aufnahmetechnik verwendet wird.

Schließlich ist aus Gambaccini et al., Narrow energy band X-Rays via mosaic crystal for mammography application, Nuclear Instruments & Methods in Physics Research, A 365 (1995), 248-254 eine Anordnung bekannt, dort zu Versuchszwecken, bei der zur Monochromatisierung ein Graphitkristall herangezogen wird. Hier wird mit einer einzigen, ungescannten Aufnahme gearbeitet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und danach arbeitende röntgenoptische Systeme anzugeben, mit denen bei deutlich geringerem Zeitaufwand für die Abbildung auch bei geringer Dosisbelastung eine gute Bildauflösung bei der Abbildung von Untersuchungsobjekten mit geringen Dichteunterschieden ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1, 5, 11 und 15 im Zusammenwirken mit den Merkmalen im Oberbegriff. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Danach werden Monochromatorkristalle mit einer Breite der Rockingkurve in der Größenordnung der Strahldivergenz verwendet und das Untersuchungsobjekt wird mit einer fächerförmigen, der Breite des Untersuchungsobjekts angepaßten Strahlung durchstrahlt und mittels Objektscan durch Drehung der gesamten monochromatischen Strahlungsquelle, d. h. Röntgenstrahlungsquelle, Monochromatorkristalle und Kollimator, um eine durch den Kollimatorspalt gehende Drehachse abgebildet.

Bevorzugt wird der Röntgenstrahl mittels HOPG (Graphitkristalle) erzeugt.

Die Wirkung beim Einsatz von Monochromatorkristallen beruht auf dem Beugungseffekt. Für einen Einfallswinkel Θ reflektiert der Kristall nur Photonen einer bestimmten Energie, die der folgenden Braggschen Gleichung entspricht:

2d sin Θ = λ,

wobei d die Periode des Kristalls und λ die Wellenlänge der Strahlung ist. Die Anwendung von Kristallen ermöglicht es sowohl die niederene rgetischen als auch die hochenergetischen Anteile des Spektrums total zu unterdrücken und eine relativ schmale Zone aus dem Gesamtspektrum auszuschneiden. Die Breite δE dieser ausgeschnittenen Zone ist die Energieauflösung und kann nach folgender Formel abgeschätzt werden:

δE/E = δΘ/tanΘ.

Zwei Anteile leisten dabei Beiträge zur Energieauflösung

Der erste Anteil wird durch die Kristalleigenschaften, d. h. die charakteristische Breite der Reflexionskurve, bestimmt. Der zweite Anteil ergibt sich aus der geometrischen Anordnung. Der auf den Kristall einfallende Strahl ist nicht genau parallel, sondern hat eine bestimmte Divergenz. Die Gesamt­ energieauflösung kann durch Abschätzung der Werte der beiden Anteile bestimmt werden.

Wegen der relativ großen Divergenz (ca. 0,2 rad bzw. ca. 12° in beiden Dimensionen) der Röntgenstrahlung wird der Röntgenstrahl kollimiert. Die von der Strahlungsquelle emittierte Strahlung fällt unter dem Braggschen Winkel auf den Kristall. Dieser Winkel beträgt ca. 6,1° für die Photonenenergie von E = 17 keV. Der Kristall reflektiert monochromatisierte Röntgenstrahlung in Richtung eines Kollimators. Der Kollimator stellt einen schmalen Spalt dar, dessen Breite der Quellengröße gleicht. Der Kollimator spielt die Rolle einer imaginären Strahlungsquelle, die einen monochromatischen, fächerförmigen Strahl ausstrahlt. Die Breite des Strahls auf dem Untersuchungsobjekt hängt von der Strahlenapertur Θ ab, die durch die Eigenschaften des Kristalls bedingt ist.

Als Kristalle werden gemäß der Erfindung bevorzugt Graphitkristalle eingesetzt. Diese besitzen wegen ihrer Mosaizität eine hohe Integralrefle ktivität. Am besten geeignet sind Graphitkristalle mit einer Mosaizität von 0,4-0,8°. Dabei können sowohl planare als auch gebogene Kristalle eingesetzt werden. Die beiden Varianten unterscheiden sich hauptsächlich durch die Größe der Apertur Θ und damit durch die Breite der bestrahlten Zone auf dem Untersuchungsobjekt. Gebogene Kristalle können eine größere Apertur gewährleisten, da sie besser fokussieren.

Die Apertur Θ ist durch die Kristalleigenschaften bestimmt und hat etwa den Wert der doppelten Mosaizität des Kristalls.

Das Untersuchungsobjekt wird mit dem fächerförmigen Strahl abgerastert, um es vollständig abzubilden. Dies wird durch die Drehung der Quelle mit dem Monochromator und dem Spalt realisiert. Die Position der Drehachse stimmt dabei zweckmäßig mit der Lage des Kollimatorspaltes überein, damit die imaginäre Quelle immer an der gleichen Stelle bleibt.

Die Bildqualität läßt sich durch Verwendung von Röntgenkontrastmitteln weiter steigern.

Zur Lösung der Aufgabe ist auch ein röntgenoptisches System geeignet, das eine im Strahlungsverlauf der Röntgenstrahlungsquelle liegende, als Kollimator wirkende Polykapillarstruktur mit einer großen Anzahl von parallelen Kanälen aufweist, wobei die Polykapillarstruktur strahlungseingangsseitig mit einer dünnen Folie als Target für den Elektronenstrahl und -ausgangsseitig mit einer dünnen Folie zur Monochromatisierung der Röntgenstrahlung beschichtet ist.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen Aufbau eines röntgenoptischen Systems zur Durchführung des Verfahrens,

Fig. 2 eine Variante des Systems mit einer drehbaren Strahlungsquelle,

Fig. 3 die berechnete Intensitätsverteilung und

Fig. 4 die berechnete Energieverteilung an einem Kristall mit der Mosaizität 0,4,

Fig. 5 die berechnete Intensitätsverteilung und

Fig. 6 die berechnete Energieverteilung an einem Kristall mit der Mosaizität 0,8,

Fig. 7 eine Variante einer Mammographieanordnung mit einem speziellen Kollimator.

Fig. 1 zeigt schematisch einen möglichen Aufbau einer monochromatischen Röntgenquelle für die Mammographie. Als Strahlungsquelle dient eine hier nur angedeutete Röntgenröhre 1 mit einer Anode aus Molybdän. Der effektive Anodenbrennfleck ist ca. 0,3 mm × 0,3 mm, was den in der Mammographie üblichen Werten entspricht. Als Monochromator wird ein gebogener Graphitkristall 2 verwendet. Der Graphitkristall 2 wird unter einem Winkel Θ relativ zur Röntgenröhre 1 orientiert. Dieser Winkel Θ entspricht dem Braggschen Winkel für die Energie der Monochromatisierung. Er beträgt 6,1° für E = 17 keV. Die Strahlung wird am Graphitkristall 2 reflektiert und trifft auf einen Schlitzkollimator 3. Die Abstände F1 (Quelle-Kristall; und F2 (Kristall-­ Kollimator) sind gleich F1 = F2 = 50 mm. Die Länge des Graphitkristalls 2 beträgt L = 50 mm, die Breite hat den Wert w = 15 mm, sein Krümmungsradius ist R = 480 mm. Die Abmessungen des Schlitzkollimators 3 sind 0,3 mm × 30 mm. Der Abstand D (Kollimator-Untersuchungsobjekt) beträgt 400 mm.

Die durch ein Untersuchungsobjekt 4 durchgehende Strahlung wird mit Hilfe eines hochempfindlichen Röntgenfilmes 5 registriert. Der Abstand Unersuchungsobjekt - Film ist minimal, so daß das Untersuchungsobjekt 4 auf dem Film 1 : 1 abgebildet wird. Der Einsatz eines Detektors mit einer örtlichen Auflösung und die anschließende digitale Bildverarbeitung sind ebenfalls möglich.

Die wichtigsten Parameter in der medizinischen Bildaufnahmetechnik sind die Meßzeiten und die absorbierte Dosis. Die Meßzeiten hängen von der Strahlungsintensität ab. Der Wert des Transmissionskoeffizienten durch einen 30 µm dicken Molybdänfilter würde im Energiebereich 17-20 keV zwischen 55% und 65% liegen. Der Reflexionskoeffizient des Graphitkristalls 2 in diesem Energiebereich beträgt im Maximum ca. 55%. Deshalb liegen die Werte des Transmissionskoeffizienten eines Absorptionsfilters und des Reflexionskoeffizienten eines Graphitkristalls 2 in der gleichen Größenordnung.

Um das gesamte Untersuchungsobjekt 4 mit einem fächerförmigen Strahl abzubilden, muß das Untersuchungsobjekt 4, wie gesagt, mit diesem Strahl gescant werden. Für einen solchen Scan mit einem breiten Strahl (ca. 35 mm) ist der Zeitaufwand nur um einen Faktor 3 im Vergleich zur allgemein üblichen Methode (keine monochromatische Strahlung) größer. Insgesamt sind die erforderlichen Untersuchungszeiten um den Faktor 3-4 größer als im herkömmlichen Verfahren. Da durch eine sehr gute Monochromatisierung die Photonen, die nur die absorbierte Dosis und die Streustrahlung erhöhen, unterdrückt werden, wird der Zeitaufwand für eine Bildaufnahme hervorragender Qualität eher geringer.

Eine geometrische Anordnung der verschiedenen Teile der monochromatischen Strahlungsquelle zeigt Fig. 2. Durch eine Drehung der Anlage wird das Untersuchungsobjekt 4 gescant. Die Drehachse 7 befindet sich dabei am Ort des Schlitzkollimators 3, damit dieser als imaginäre Quelle seine Position während des Scannens nicht ändert. Der Drehwinkel beträgt ca. 12°.

Gebogene Kristalle können eine größere Apertur gewährleisten, da diese besser fokussieren. Für einen Abstand Strahlungsquelle-Kristall von 50 mm und einem Braggschen Winkel von 6,1° beträgt der notwendige Krümmungsradius 480 mm. Fig. 3 zeigt die berechnete Intensitätsverteilung eines Kristalls mit der Mosaizität 0,4 auf einer Probe für eine Kristallänge von 50 mm. Die Breite der bestrahlten Zone auf der Probe beträgt ca. 36 mm, d. h. ein deutlich größerer Wert als die analoge Breite nach Reflexion an einem planaren Kristall. Fig. 4 zeigt die berechnete Energieverteilung auf der Probe nach der Monochromatisierung. Die Energieverteilung wurde auf die Intensität des Direktstrahls innerhalb einer 40 mm breiten Zone normiert. Die Halbwertsbreite dieser Verteilung beträgt ca. 630 eV, was einer Energieauflösung von ca. 3,5% entspricht.

Die Fig. 5 und 6 zeigen entsprechende Intensitäts- und Energieverteilungen auf der Probe nach Reflexion an einem gebogenen Kristall mit einer Mosaizität von 0,8°.

Die Formen der Verteilungen sind für die beiden Kristalle (Mosaizität 0,4° und 0,8°) fast gleich. Der Kristall mit einer größeren Mosaizität liefert jedoch eine größere Intensität, wobei sich die Energie­ auflösung auf ca. 5,5% bzw. ca. 930 eV verschlechtert.

Die Ergebnisse der Berechnungen zeigen deutlich, daß die Strahlenapertur Θ für einen gebogenen Kristall ziemlich große Werte annehmen kann. In diesem Fall ist die Breite der beleuchteten Zone auf dem Untersuchungsobjekt auch sehr groß (bis ca. 35 mm).

Gegebenenfalls kann auch der hinter dem Untersuchungsobjekt 4 befindliche Detektor in einem definierten Winkel (Diffraktionswinkel) angeordnet sein, wobei dann die Diffraktionsstrahlung ausgewertet wird.

Für die Abbildung des gesamten Untersuchungsobjektes 4 kommt neben der Drehung der Anlage auch die Vergrößerung des Kollimator-Objekt-Abstandes in Frage (z. B. bis 800 mm weit). Auch durch Kristalle mit einer komplizierten Form, z. B. elliptisch gebogene Kristalle, ist eine Vergrößerung der Apertur möglich. Diese wäre dann aber mit einer Senkung des Monochromatisierungsgrades verbunden, so daß auch hier Kompromißlösungen zu suchen sind.

Fig. 7 zeigt eine Möglichkeit zur Strahlkollimierung mittels einer Polykapillarstruktur 6, die mit einer großen Anzahl von parallelen Kanälen versehen ist. Die Eingangsfläche der Struktur ist mit einer dünnen Metallfolie 8 beschichtet. Diese Folie 8 wird als Target für den Elektronenstrahl verwendet. Sie wirkt als Anode und Kollimator, wodurch ein quasiparalleler Röntgenstrahl mit geringem Querschnitt erzeugt wird, mit dem dann die Mamma mit hoher Ortsauflösung abgerastert werden kann.

Die Polykapillarstruktur 6 hat einen großen Außendurchmesser und einen geringes Verhältnis von Kanalinnendurchmesser zur Kanallänge. Der Durchmesser des Röntgenstrahls stimmt etwa mit dem beleuchteten Brennpunkt auf dem Target überein und ist durch den Elektronenstrahlquerschnitt bestimrnt. Die Parallelität des Röntgenstrahls wird durch das Verhältnis d/L bestimmt, wobei d der Kanaldurchmesser und L die Kanallänge ist.

Durch Ablenkung des Elektronenstrahls wird der Röntgenstrahl über die Mamma geführt.

Zur Monochromatisierung wird die Ausgangsfläche der Polykapillarstruktur 6 ebenfalls mit einer Folie 9 beschichtet. Beide Folien 8 und 9 können aus dem gleichen Material, beispielsweise Molybdän, bestehen, so daß die charakteristische K-Linie eine gute Transmission durch die Folien 8 und 9 erfährt.

Eine zusätzliche Möglichkeit, den Anteil der Streustrahlung, deren Anteil in Abhängigkeit von der Mammadicke bis zu 50% betragen kann, zu verringern, besteht in der Vergrößerung des Untersuchungsobjekt- Detektor-Abstandes. Diese Methode ist sehr günstig, wenn eine lokale Bildaufnahme für hochauflösende Untersuchung erforderlich ist. Dann ermöglicht diese Methode nicht nur die Unterdrückung der Streustrahlung, sondern auch die Bildvergrößerung.

Das Verfahren läßt bei Anwendung in der Mammographie eine Verbesserung des Kontrast-Dosis-Verhältnisses um einen Faktor von 2 bis 3 erwarten.

Der Faktor läßt sich durch Verwendung von Röntgenkontrastmitteln weiter steigern.

Bezugszeichenliste

1

Röntgenröhre

2

Graphitkristall

3

Schlitzkollimator

4

Untersuchungsobjekt

5

Röntgenfilm

6

Polykapillarstruktur

7

Drehachse

8

Folie

9

Folie
Θ Winkel (Strahlenapertur)
F1 Abstand Quelle-Kristall
F2 Abstand Kristall-Kollimator
D Abstand Kollimator-Unersuchungsobjekt
L Länge des Kristalls
w Breite des Kristalls

Claims (9)

1. Verfahren zur röntgenologischen Abbildung von Untersuchungsobjekten mit geringen Dichte­ unterschieden unter Verwendung einer Röntgenstrahlungsquelle, deren Strahlung mittels Monochromatorkristallen monochromatisiert und kollimiert wird, und einem Röntgendetektor, insbesondere zur Röntgenmammographie, dadurch gekennzeichnet, daß Monochromatorkristalle mit einer Breite der Rockingkurve in der Größenordnung der Strahldivergenz verwendet werden und das Untersuchungsobjekt mit einer fächerförmigen, der Breite des Untersuchungsobjekts angepaßten Strahlung durchstrahlt und mittels Objektscan durch Drehung der gesamten monochromatischen Strahlungsquelle, d. h. Röntgenstrahlungsquelle, Monochromatorkristalle und Kollimator, um eine durch den Kollimatorspalt gehende Drehachse abgebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Monochromatorkristalle HOPG (Graphitkristalle) verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor in einem definierten Winkel (Diffraktionswinkel) zur das Untersuchungsobjekt durchdringenden Röntgenstrahlung angeordnet und die Diffraktionsstrahlung ausgewertet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Röntgenstrahlen mit einer Photonenenergie von 16-­ 20 keV verwendet werden.

5. Röntgenoptisches System zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Röntgenstrahlungsquelle (1), einem unter einem Winkel (Θ) zur Röntgenstrahlungsquelle (1) im Strahlungsverlauf der Röntgenstrahlungsquelle (1) positionierten Monochromatorkristall (2) und einem hinter einem Untersuchungsobjekt (4) angeordneten Röntgendetektor (5), dadurch gekennzeichnet, daß ein im durch den Monochromatorkristall (2) abgelenkten, fächerförmigen Strahlungsverlauf angeordneten Schlitzkollimator (3) eine Schlitzlänge hat, die am Untersuchungsobjekt (4) einen der Breite des Llntersuchungsobjektes entsprechenden Röntgenstrahl entstehen läßt, und der Schlitzkollimator (3) und die vorgelagerte Strahlungsanordnung mit Röntgenstrahlungsquelle (1) und Monochromatorkristall (2) gemeinsam um eine den Schlitzkollimator (3) senkrecht schneidende Drehachse (7) schwenkbar ist.

6. Röntgenoptisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Monochromatorkristall (2) ein HOPG (Graphitkristall) ist.

7. Röntgenoptisches System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Monochromatorkristall (2) gebogen ist.

8. Röntgenoptisches System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Röntgendetektor (5) in einem definierten Winkel (Diffraktionswinkel) zur das Untersuchungsobjekt (4) durchdringenden Strahlung angeordnet ist.

9. Röntgenoptisches System mit einer Röntgenstrahlungsquelle (1) und einem hinter einem Untersuchungsobjekt (4) angeordneten Röntgendetektor (5), gekennzeichnet durch eine im Strahlungsverlauf der Röntgenstrahlungsquelle (1) liegende, als Kollimator wirkende Polykapillarstruktur (6) mit einer großen Anzahl von parallelen Kanälen, wobei die Polykapillarstruktur (6) strahlungseingangs­ seitig mit einer dünnen Folie (8) als Target für den Elektronenstrahl und -ausgangsseitig mit einer dünnen Folie (9) zur Monochromatisierung der Röntgenstrahlung beschichtet ist.