DE3205747C2 - - Google Patents
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- G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
- G01T1/2921—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Vielzellen-Szintilla
tionsdetektor eines CT-Abtasters gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Szintillationsdetek
tor ist aus der US-PS 41 87 427 bekannt.
Szintillationsdetektoren dieser Art sind von Bedeutung in
CT (Computer-Tomographie)-Scannern oder -Abtastern. Im
Gegensatz zu den ersten einfachen Abtastern, bei denen
nur eine sehr kleine Anzahl (etwa 30) Detektoren benutzt
worden sind, enthalten moderne Abtaster hunderte von De
tektorzellen. Es wird versucht, diese vielen Detektorzel
len so eng wie praktisch möglich unterzubringen, um die
räumliche Auflösung zu vergrößern und sie so wirksam wie
praktisch möglich zu machen, um die Kontrastauflösung zu
steigern.
Zu den bekannten Szintillationsdetektoren gehört die reflektie
rende Detektorzelle gemäß der eingangs genannten US-PS
41 87 427. Das Innere jeder Zelle wird hochreflektierend ge
macht,um optische Verluste bei der Übertragung von Licht aus
dem Szintillationskristall zu den am Boden und an der Decke der Zelle an
geordneten Photodetektordioden zu minimieren. Dort wird die
Lehre gegeben, die Abfühldioden am Boden und an der Decke der Zelle anzubrin
gen, um sie vor einfallender Strahlung zu schützen; bei ungenauer
Anordnung der Dioden wird jedoch
die Möglichkeit einer Lichtstreuung zwischen den
Zellen geschaffen, durch die sich Einstreuungs- oder Neben
sprechprobleme ergeben. Daher müssen die Dioden wäh
rend des Zusammenbauvorgangs mit ihren zugeordneten Zellen
sorgfältig ausgerichtet werden, was eine hochgradige Sorgfalt
seitens des Monteurs erfordert. Schließlich werden die Ab
tastdioden und ihn Szintillationskristall erst während des Zu
sammenbauvorganges zusammengefügt; danach kann zwar ein Ele
ment ausgetauscht oder umpositioniert werden, aber nicht alle
Elemente.
Es ist Aufgabe der Erfindung einen Vielzellen-Szintillations
detektor derart auszugestalten, daß seine einzelnen Zellen
vor dem endgültigen Zusammenbau vorgetestet werden können,
damit die Kenndaten von mehreren Zellen vor dem Zusammenbau
vor angepaßt und dementsprechend die kritischen Toleranzen
minimiert werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch
1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen gekennzeichnet.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbe
sondere darin, daß auf jeder Kollimatorplatte der Szintilla
torkörper und die Halbleiteranordnungen befestigt sind, die
die vom Szintillatorkörper abgegebene Strahlung in elektri
sche Signale umwandelt. Dabei entstehen allein durch Einsetzen
der im folgenden als Einheitszelle bezeichneten Baueinheit
aus Kollimatorplatte, Szintillatorkörper und Halbleiteran
ordnung in passende Schlitze die Detektorkammern oder Detek
torzellen, so daß jede einzelne Einheitszelle leicht in
einer Vorrichtung im voraus getestet werden kann, um ihre
Kenndaten vor dem Einbau in eine Detektoranordnung voraus
zubestimmen. Dadurch können die Einheitszellen nach ihren
tatsächlich gemessenen Kenndaten klassifiziert und Einheits
zellen mit gleichen Kenndaten für den späteren Einbau zusam
mengefaßt werden. Dabei kann jede Einheitszelle an jeder
Stelle der Detektoranordnung angeordnet werden und braucht
nur befestigt und elektrisch angeschlossen zu werden, um
ihre vorgesehene Funktion erfüllen zu können. Die einzelnen
Einheitszellen können auch je nach Bedarf leicht gegenein
ander ausgetauscht werden oder ausgewechselt werden.
Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung und Zeichnung
von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Szintillations
detektors,
Fig. 2 eine perspektivische Teilschnittansicht längs
der Linie 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer einzelnen
Einheitszelle,
Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 1
und
Fig. 5 eine Ansicht längs der Linie 5-5 in Fig. 4 mit
mehreren Einheitszellen.
Fig. 1 zeigt einen Detektor des Typs, der zur Verwendung
in einem Dreh/Dreh-CT-Abtaster besonders geeignet ist. Der
Detektor hat ein Gehäuse 20 mit gekrümmter Form, das
zwei Endteile 21, 22, eine Rückwand 23 und ein vorderes Fen
ster 24 aufweist, die einen Raum umschließen, der mehrere
Detektorzellen enthält. Wenn die Detektormatrix in einem
CT-Abtaster angeordnet ist, befindet sie sich gegenüber
einer Röntgenstrahlungsquelle, wobei sich der Brennfleck der
Quelle im Mittelpunkt des Detektorbogens befindet. Die Rönt
genstrahlungsquelle und der Detektor sind in Bezug aufeinan
der so befestigt, daß ein fächerförmiges Bündel von durch
die Quelle erzeugter Strahlung auf das Detektorfenster 24
fällt, um mehrere elektrische Signale zu erzeugen, und zwar
eines durch jede Zelle innerhalb der Detektorbaugruppe. Die
Quelle-Detektor-Baugruppe wird um eine Patientenöffnung ge
dreht, um eine große Anzahl von Röntgenablesungen zu erzeu
gen, die zu dem Rekonstruktionscomputer gesendet werden, der
das CT-Bild errechnet.
Gemäß Fig. 2 sind die Endteile 21, 22 des Gehäuses 20 jeweils
eine zusammengesetzte Baugruppe, die mehrere Nuten oder
Schlitze 26 zum Aufnehmen der unten beschriebenen Einheits
zellen hat. Die Schlitze 26 sind derart mit der Röntgen
strahlungsquelle ausgerichtet, daß, wenn die Einheitszellen
eingebaut sind, mehrere Detektorzellen gebildet sind, die
die einfallende Strahlung in kleinen Inkrementen über dem
Detektorbogen messen. Der Einfachheit halber und wegen der
erwiesenen Zuverlässigkeit beim genauen Haltern von Wolfram
platten in einem CT-Detektor, wird ein abmessungs
stabiles, maschinell bearbeitetes Keramiksubstrat, das in
einer kommerziellen Ausführungsform eines Xenon
detektors benutzt wird (und in der
US-PS 41 19 853 beschrieben ist) bevorzugt für den Zweck
verwendet, die einander gegenüberliegenden Halterungsschlitze
für die Einheitszellen zu schaffen. Zu diesem Zweck wer
den Abschnitte 30, 31 aus maschinell bearbeitbarer Glaskera
mik
durch spanab
hebende Präzisionsbearbeitung mit mehreren Schlitzen 26 ver
sehen, die die Zellenposition und den Abstand für jede der
Zellen in der Detektormatrix festlegen. Zweckmäßig können
die Abschnitte aus maschinell bearbeitbarer Glaskeramik als
Bausteine mit Längen von 152,5 mm oder 178 mm
hergestellt werden, die dann einander gegenüberliegend zusam
mengebaut werden. Die Abschnitte 30, 31 werden mit Befestigungssub
straten 32, 33 verbunden, die vorzugsweise aus Titan oder
rostfreiem Stahl des Typs 430 bestehen, welche einen Wärme
ausdehnungskoeffizienten haben, der dem der maschinell be
arbeitbaren Glaskeramik eng angepaßt ist. Andere kompatible
Materialien können bei Bedarf benutzt werden. Die so verbun
denen Unterbaugruppen werden dann in dem Detektorkörper ange
ordnet, der gekrümmte Teile 34, 35, vorzugsweise aus Alumi
nium, aufweist, die in einem vorbestimmten Abstand durch
Endteile 36, 37 (Fig. 1) miteinander verbunden sind. Die
Baugruppe wird durch die Befestigung des hinteren Deckels
23 weiter versteift. Weil die Aluminiumteile einen Wärmeaus
dehnungskoeffizienten haben, der von dem der Unterbaugruppen
aus maschinell bearbeitbarer Glaskeramik und rostfreiem
Stahl wesentlich verschieden ist, werden die zusammengesetz
ten Endteile 21, 22 durch Mittel zusammengehalten,
die eine Relativbewegung zwischen diesen Elementen gestatten.
Insbesondere ziehen Kopfschrauben 40, 41, die über Teller
federn 42, 43 wirken und in Gewindelöcher 44, 45 in den Sub
straten aus rostfreiem Stahl eingeschraubt sind, die Sub
strate mit den verbundenen Platten aus maschinell bearbeit
barer Glaskeramik an die Aluminiumteile. Gemäß Fig. 4 wird
ausreichendes Spiel zwischen dem Schaft der Kopfschrauben
40, 41 und den Aluminiumkörpern 34, 35 gelassen, das eine ge
ringfügige Relativbewegung gestattet, die durch eine Tempe
raturänderung verursacht werden könnte.
Nun wird in Verbindung mit dieser Präzi
sionsbefestigungsanordnung eine Einheitsdetektorzelle vor
gesehen, die auf einem einzigen Substrat sämtliche Elemente
hat, welche zum Umwandeln von einfallender Röntgenstrahlung
in ein meßbares elektrisches Signal erforderlich sind. Dabei
ist eine solche Einheitszelle in jeder Zellenposition in der
Detektormatrix leicht positionierbar und braucht nur befe
stigt und elektrisch angeschlossen zu werden, um ihre vor
gesehene Funktion erfüllen zu können. Demgemäß besteht die
so hergestellte Detektormatrix aus mehreren Zellen, die,
je nach Bedarf, leicht gegeneinander vertauscht oder aus
getauscht werden können.
Fig. 3 zeigt eine Einheitsdetektorzelle 50 gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Die Zelle 50 weist eine
Grundplatte 51 auf aus hochdichtem Material, wie Wolfram,
die als Kollimator für die Zelle dient. Mit der Seite 52
der Platte 51 ist ein Szintillatorkörper 54 verbunden, der
mit seiner Längsachse
parallel zu dem vorderen Rand der Platte 51 angebracht ist.
Röntgenstrahlung, die auf die Zelle fällt, wird durch den
Szintillatorkörper 54 absorbiert, der Licht im Verhältnis
zu der absorbierten Röntgenstrahlungsmenge erzeugt. Das ge
genwärtig bevorzugte Szintillatormaterial ist Cadmiumwolf
ramat, das eine sehr geringe Hysterese und ein sehr geringes
Nachglimmen
aufweist. Andere Szintillatormaterialien, wie mit Thallium
aktiviertes Cäsiumjodid, können jedoch ebenfalls benutzt
werden.
Zum Maximieren des Lichtsammelwirkungsgrades innerhalb der
Zelle wird die Wolframplatte 51 zuerst poliert und dann an
der Oberfläche auf beiden Flächen 52, 53 mit einem hochre
flektierenden Material überzogen. Gegenwärtig wird bevorzugt,
eine dünne Schicht Silber durch Aufdampf- oder Zerstäu
bungsüberzugstechniken aufzubringen, auf die dann ein Schutz
überzug aus Magnesiumfluorid aufgebracht wird. Zum Wieder
auffangen von Licht, das sonst über die Rückseite der Zelle
entweichen würde, ist an der Platte 51 eine reflektierende
Schiene 55 befestigt, die insgesamt parallel zu dem Szintil
lator 54 und zu dem hinteren Rand der Platte angeordnet ist.
Die Schiene kann zwar aus Metall bestehen, vorzugsweise wird
jedoch Borsilikatglas verwendet, weil dessen Wärmeausdeh
nungskoeffizient dem von Wolfram sehr ähnlich ist. Auf die
Fläche 56 wird eine reflektierende Aluminiumschicht auf
gebracht.
Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
sind dem Szintillator 54 und den reflektierenden Elementen
lichtempfindliche Einrichtungen zugeordnet, die hier als
ein Paar PIN-Photodiodenanordnungen 60, 61 dargestellt sind,
welche in bezug auf die anderen Elemente präzise positioniert
und mit der Platte 51 verbunden sind, um das Licht, das
durch den Szintillator 54 auf den Empfang von Röntgenstrah
lung hin erzeugt wird, in ein meßbares elektrisches Signal
umzuwandeln. Vorzugsweise wer
den die Dioden in der photoelektrischen Betriebsart betrie
ben und der durch sie erzeugte Strom wird als ein Maß für
den einfallenden Röntgenstrahlungsfluß abgefüllt. Die aktive
Diodenabfühlfläche, die mit 62 bezeichnet ist, bedeckt im
wesentlichen das gesamte Ende der zugeordneten reflektierenden
Zelle. Das aktive Diodenelement ist mit Hilfe von elektrisch
leitendem Epoxidharz mit einem Substrat 63 verbunden, wel
ches vorzugsweise ein Keramikmaterial ist, das einen Wärme
ausdehnungskoeffizienten hat, der dem der zugeordneten Wolf
ramplatte 51 sehr nahe kommt. Das Keramiksubstrat kann auf
relativ enge Toleranzen geformt und/oder maschinell bearbei
tet werden, um eine ebene Befestigungsfläche zum genauen
Positionieren der Diode auf ihrer Befestigungsplatte zu
schaffen. Zwei Anschlußdrähte 64 verbinden das aktive Dioden
element mit einer Leiterbahn 65, die Befestigungsstreifen 66
für die Befestigung von Drähten zum Verbinden der Einheits
zelle mit der übrigen CT-Elektronik hat.
Zum Maximieren des Signalpegels werden die PIN-Photodioden
60, 61 in Paaren benutzt, und zwar eine an jedem Ende der
Zelle. Das Betreiben der Dioden in der photoelek
trischen Betriebsart gestattet, die Signale zu summieren,
indem einfach die Dioden unter Verwendung eines Drahtleiters
parallel geschaltet werden, so daß die Summe der Ströme, die
durch die beiden Dioden erzeugt werden, der Abfühlelektronik
des Abtasters zugeführt wird. Gemäß Fig. 4 verbindet ein ge
meinsamer Signaldraht 67 die Signalpfade 65 der Dioden 60,
61 und verbindet diese mit einer Schaltungsplatte 69 a am
Eingang der Datenerfassungseinheit. Ein gemein
samer Rückleitungsdraht 68 ist mit einer leitenden Folie 69
jeder Diode verbunden, die mit dem Diodensubstrat über das
obenerwähnte elektrisch leitende Epoxidharz in elektrischem
Kontakt ist.
Es ist wichtig anzumerken, daß die Dioden 60, 61
auf der Wolframplatte mit Abstand von dem oberen und dem un
teren Rand derselben angeordnet sind. Erstens ergibt das den
Vorteil, daß Einstreueffekte, die sonst zwischen bekannten Zellen
mit über den Kollimatorplatten und außerhalb der Zellen ange
ordneten Dioden auftreten könnten, wesentlich reduziert
oder eliminiert werden. Ein weiterer Vorteil ist die genaue
Zellenpositionierung, die erreicht wird, indem die Platte
mit der obenerwähnten Präzisionsschlitzanordnung kompatibel
gemacht wird.
Fig. 5 zeigt mehrere Einheitszellen 50, die in einem Teil
der Matrix von Fig. 1 nebeneinander angeordnet sind. Es ist
zu erkennen, daß die ebenen Kollimatorplatten 51 in einander
gegenüberliegende Schlitze 26 in den geschlitzten
Endteilen 21, 22 eng eingepaßt sind. Die Dioden 60, 61 be
finden sich innerhalb der Zelle und sind vor Streulicht
zwischen den Zellen durch die enge Einpassung der Platten 51
in die Schlitze 26 abgeschirmt. Die hintere reflektierende
Schiene 55 verhindert einen wesentlichen Lichtverlust
an der Rückseite der Zelle. In Verbindung mit der vorderen
Abdichtung, die nachfolgend beschrieben wird, ist die Zelle
ausreichend lichtdicht, so daß das Einstreuen in einer gro
ßen Matrix kein Problem ist.
Im Betrieb trifft der auf die Matrix von Fig. 5 einfallende
Strahlungsfluß (in die Papierebene gerichtet) auf die Szin
tillatoren 54 auf. Die Absorption der Röntgenphotonen durch
den Szintillator hebt die Atome in dem Szintillator in höhe
re Energiezustände, die anschließend auf niedrigere Energie
zustände abfallen, was mit der Emission von Licht eines
charakteristischen Wellenlängebereiches verbunden ist. Das
Licht fällt entweder direkt auf die empfindlichen Flächen
62 der gegenüberliegenden Dioden 60, 61 oder wird auf diese
reflektiert, und zwar durch die Fläche 52 des zugeordneten
Detektors, die Fläche 53 des benachbarten Detektors, die re
flektierende Fläche 56 der am Ende angeordneten Schiene 55 oder irgend
eine Kombination derselben, damit die Dioden ein elektri
sches Signal erzeugen, das der Erfassungselektronik des
CT-Abtasters zugeführt wird, um eine Ablesung für die jewei
lige Zelle zu erzeugen.
Es ist wichtig anzumerken, daß der Darstellung in Fig.
5 jede Zelle praktisch in sich vollständig ist; das einzige
Element, das der Zelle hinzugefügt werden muß, um diese zu
vervollständigen (mit Ausnahme des weiter unten beschriebe
nen vorderen Fensters), ist die reflektierende Wand, die
durch die benachbarte Zelle gebildet wird. Da diese Oberfläche
von Zelle zu Zelle ziemlich konstant ist, kann die hier be
schriebene Einheitszelle leicht in einer Vorrichtung ge
testet werden, um ihre Kenndaten nach der Herstellung und
vor dem Einbau in eine Matrix vorherzubestimmen. Demgemäß
ist es nun möglich, Zellen nach den tatsächlich gemessenen
Kenndaten zu klassifizieren und Zellen mit gleichen Kennda
ten für den späteren benachbarten Einbau zusammenzufassen.
Schließlich kann die Einheitszelle durch Präzisionsaufnahme-
und -Einsetzmaschinen zusammengebaut werden, um den Menschen
als Irrtumsfaktor auszuschließen und um die Zellenkomponen
ten in Bezug aufeinander genau und wiederholbar anzuordnen.
Die Möglichkeit, entweder die Zellen einer Vorauswahlprüfung
zu unterziehen, um übereinstimmende Kenndaten zu finden,
oder Zellen innerhalb einer Matrix in Abhängigkeit von der
Matrixleistung auszutauschen, ist besonders wichtig, wenn
bedacht wird, daß jede Zelle so wie ihre Nachbarn anspre
chen soll, daß aber einige Zellen für das rekonstruierte
Bild wichtiger sind als andere. Die wichtigste Zelle in der
gesamten Matrix ist diejenige in der Mitte, da sie die Strah
len abfühlt, die genau durch die Mitte des Objekts gehen,
und so an der Rekonstruktion jedes Bildelements beteiligt
ist. Die Zellen mit der geringsten Bedeutung sind die
jenigen an den Rändern der Matrix, die Strahlen abfühlen,
welche nur durch die Randteile der Körper hindurchgehen.
Es hat sich gezeigt, daß das Optimieren ungefähr der mittle
ren 50 Zellen mit Bezug auf Linearität und Leistung am
wichtigsten ist und daß die übrigen Zellen außerhalb davon
zwar wichtig sind, aber nicht dieselbe Bedeutung wie die
mittleren 50 Zellen erfordern. Da die hier beschriebene und
beanspruchte Einheitszelle es nun möglich macht, die Zellen
einer Vorauswahlprüfung zu unterziehen, um genau überein
stimmende Kenndaten zu finden (oder um eine Matrix zu bauen,
diese zu testen und dann Zellen untereinander auszutau
schen), können somit die in der Mitte befindlichen 50 Zellen
im größtmöglichen Ausmaß einander angepaßt werden, so daß
sich noch genauere Rekonstruktionen ergeben.
Die Einheitszellen können zwar in der Detektormatrix auf
verschiedene Weise befestigt werden, beispielsweise
durch die Epoxidharzverklebung, die bei dem erwähn
ten Xenondetektor angewandt wird, oder durch verschiedene
andere mechanische Einrichtungen, bevorzugt wird jedoch die
Verwendung der elastischen Befestigungstechnik, bei der dem Fenster
elastische Mittel zugeordnet sind, um mehrere Platten gegen
einen vorderen Anschlag und in Kontakt mit dem Fenster zu
drücken, damit die Platten fest, aber elastisch gehaltert
sind und eine Lichtabdichtung am vorderen Plattenrand erhal
ten wird.
Die Fig. 2 und 4 zeigen ein Paar vordere Anschlagteile 70,
71, die dem geschlitzten Teil der Endteile 21, 22 zugeordnet
sind. Die Anschlagteile haben eine gekrümmte Form und können
zur thermischen Anpassung an den geschlitzten Halter aus Ti
tan oder rostfreiem Stahl bestehen, ebenso wie
die Grundplatten 32, 33. Vorzugsweise werden die Teile 70,
71 mit den Elementen 30, 31 aus maschinell bearbeitbarer
Glaskeramik verbunden, um eine gekrümmte Plattenbezugsposi
tion für jede Platte in der Baugruppe festzulegen.
Zum Abdichten der Matrix gegenüber dem Eintritt von Licht von
außen unter gleichzeitiger Minimierung der Absorption von
Röntgenstrahlungsfluß ist das vordere Fenster 24 mittels
eines Graphitfensterelements 73 verschlossen. Vorzugsweise
besteht das Fenster aus einem nichtmetallischen Träger, der
aus drei oder mehr als drei Schichten aus Graphitfasern auf
gebaut ist, wobei jede Schicht als Gewebe ausgebildet ist
und durch Epoxidharz zusammengehalten wird. Die Epoxidharz
zusammensetzung wird optimiert, um eine gute thermische An
passung an die Elemente aus Wolfram und maschinell bearbeit
barer Glaskeramik in der Zelle zu schaffen. Vorzugsweise
sind Dichtungsstreifen 74, 75 zwischen Rippen 76, 77 der
Aluminiumendteile und des Graphitfensters angeordnet. Die
Rippen 76, 77 bilden außerdem geeignete Flächen zum Befesti
gen von Abschirmungen 78, 79 aus Blei, die das Fenster 24
begrenzen und die PIN-Photodioden 60, 61 vor direktem Em
pfang von Röntgenstrahlung schützen.
An der Innenfläche des Graphitfensters 73 ist ein langge
streckter elastischer Streifen 80 befestigt, der so bemessen
ist, daß er zwischen die Anschlagteile 70, 71 paßt und im
nichtzusammengedrückten Zustand etwas über die durch die An
schläge festgelegte Plattenbezugsposition hinaus in die Zel
le vorsteht. Somit hat das Einführen einer Platte in ihre
zugeordneten Schlitze und das Vorschieben der Platte gegen
die Anschläge ein geringfügiges Zusammendrücken des elasti
schen Streifens 80 zur Folge, wodurch eine Lichtabdichtung
zwischen benachbarten Zellen geschaffen wird. Vorteilhafter
weise werden auf der Innenfläche 81 des elastischen Materials 80
Mittel vorgesehen, die das Licht zurück in die Zelle reflek
tieren, um den Lichtsammelwirkungsgrad weiter zu verbessern.
Um das zu erreichen, wird ein reflektierender Streifen 82 aus
Polyterephtalsäure-glykolester auf der
Fläche 81 des elastischen Materials 80 so befestigt, daß
die reflektierende Oberfläche in die Zelle gerichtet ist.
Zusammen mit diesen Fensterelementen können elastische Mittel
vorgesehen sein, um mehrere Einheitszellen gegen das vordere
Fenster zu drücken, damit sowohl jede Zelle genau positio
niert als auch die erwünschte Lichtabdichtung erzeugt wird.
Zu diesem Zweck sind zwei elastische Verriegelungsteile 90,
91 vorgesehen, vorzugsweise Neoprenkautschuk mit einer Härte
von etwa 50. Diese Kautschuk- oder Gummielemente haben vor
zugsweise eine Länge in der Größenordnung von 25 oder
50 mm, so daß sie einer begrenzten An
zahl von Zellen zugeordnet sind. Jedes Element hat einen
Hauptschenkel 92 zum Berühren der geschlitzten Elemente 30,
31 aus maschinell bearbeitbarer Glaskeramik und einen klei
nen Schenkel 93 zum gleichzeitigen Berühren einer Ecke der
Platte 50. Ein unelastisches Teil, wie die Platte 95, die die
selbe Länge wie die elastische Befestigung 90 hat, ist an
der hinteren Innenfläche des Aluminiumgehäuses mittels
Schrauben 96 befestigt, wodurch der Hauptschenkel 92 den
Träger aus maschinell bearbeitbarer Glaskeramik berührt und
der kleine Schenkel 93 durch Kontakt mit dem Rand der Plat
te etwas verformt wird und dadurch die Platte zwangsläufig
in ihre Plattenbezugsposition gedrückt und in dieser gehal
ten wird, wobei ihr vorderer Rand an den Anschlägen 70, 71
anliegt und der gesamte vordere Rand in den reflektierenden
Mylarstreifen 82 gedrückt wird und so eine wirksame Lichtab
dichtung erzeugt wird.
Bei dem Fertigungsvorgang (oder bei einem Austausch im Feld,
falls erforderlich) gibt es keine kritischen Toleranzen, die
der Arbeiter zu beachten hat, wenn er Zellen einfügt oder
untereinander austauscht. Die kritischen Toleranzen werden
durch eine Aufspannvorrichtung in der Fabrik erzielt, wenn
die Diode, der Szintillator und andere Elemente auf der Plat
te angeordnet werden. Wenn eine Platte einzuführen ist,
braucht sie nur in ihren Schlitz geschoben und in ihrer Lage
verriegelt zu werden. Wenn die bevorzugte elastische Befe
stigung benutzt wird, drückt diese die bewußte Platte und
ihre Nachbarn in die Bezugsposition und erzeugt gleichzeitig
eine Lichtabdichtung. Wenn eine Zelle im Feld ausgewechselt
werden soll, braucht der Servicetechniker nur die Platten 95
für die bewußte Zelle zu entfernen, die elastischen Befesti
gungen 90 für die bewußte Zelle herauszuheben, die beiden
Drähte von der Datenerfassungssystemverbindungsplatte 69 a
für die bewußte Zelle abzulöten und dann die Zelle aus ihrer
Befestigung herauszuziehen. Eine neue Zelle wird eingesetzt,
indem die Arbeitsfolge einfach umgekehrt wird, wobei der
Servicetechniker keine kritischen Toleranzen zu beachten hat,
da diese automatisch erzielt werden, wenn die Zelle wieder
verriegelt wird.
Claims (2)
1. Vielzellen-Szintillationsdetektor eines Röntgen-
Computertomografie-Abtasters,
bestehend aus einer Vielzahl von nebeneinander an geordneten Detektorzellen, die jeweils mindestens eine lichtreflektierende Kollimatorplatte, einen Szintillatorkörper und eine Fotodiode aufweisen, bei dem die Detektorzellen zwischen zwei gekrümm ten, einander gegenüberliegenden Endteilen ange ordnet sind und
bei dem die Fotodioden so angeordnet sind, daß sie von der zu messenden Röntgenstrahlung nicht be strahlt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Endteile (21, 22) Schlitze (26) aufweisen,
daß in einander gegenüberliegende Schlitze (26) die Kollimatorplatten (51) der Detektorzellen (50) mit Paßsitz eingeschoben sind, und
daß Szintillatorkörper (54) und Fotodiode (60, 61) einer Detektorzelle (50) an der Kollimatorplatte (51) mit Abstand von einer benachbarten Kollimator platte (51) angeordnet sind.
bestehend aus einer Vielzahl von nebeneinander an geordneten Detektorzellen, die jeweils mindestens eine lichtreflektierende Kollimatorplatte, einen Szintillatorkörper und eine Fotodiode aufweisen, bei dem die Detektorzellen zwischen zwei gekrümm ten, einander gegenüberliegenden Endteilen ange ordnet sind und
bei dem die Fotodioden so angeordnet sind, daß sie von der zu messenden Röntgenstrahlung nicht be strahlt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Endteile (21, 22) Schlitze (26) aufweisen,
daß in einander gegenüberliegende Schlitze (26) die Kollimatorplatten (51) der Detektorzellen (50) mit Paßsitz eingeschoben sind, und
daß Szintillatorkörper (54) und Fotodiode (60, 61) einer Detektorzelle (50) an der Kollimatorplatte (51) mit Abstand von einer benachbarten Kollimator platte (51) angeordnet sind.
2. Szintillationsdetektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf jeder Kollimatorplatte (51) an dem von der Einfall
richtung der Röntgenstrahlung abgewandten Rand der
Kollimatorplatte eine reflektierende Schiene (55) befestigt
ist, die parallel zu dem Szintillatorkörper (54) und zu
diesem Rand angeordnet ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/236,738 US4417144A (en) | 1981-02-23 | 1981-02-23 | Modular solid-state detector cell |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3205747A1 DE3205747A1 (de) | 1982-09-16 |
DE3205747C2 true DE3205747C2 (de) | 1989-03-02 |
Family
ID=22890745
Family Applications (1)
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