Octrooiraad
@ATerinzagelegging © 8 0 0 4 3 7 5 Nederland
@
NL
@
Stralingsdetector met groot oplossend vermogen.
@
Int.CI3.: G01T1/10, G01T1/202, G02B5/14.
(fl)
Aanvrager: American Science & Engineering, Inc. te Cambridge, Massachusetts, Ver. St. v. Am.
@
Gem.: Ir. G.H. Boelsma c.s. Octrooibureau Polak & Charlouis Laan Copes van Cattenburch 8 0 2 5 8 5 GD 's-Gravenhage.
@
Aanvrage Nr. 8 0 0 4 3 7 5 .
@
Ingediend 30 juli 1980.
@
Voorrang vanaf 3 0 juli 1979.
@
Land van voorrang: Ver. St. v. Am. (US).
@
Nummer van de voorrangsaanvrage: 6 1 7 3 9 .
--
©
Ter inzage gelegd 3 februari 1981.
De aan dit blad gehechte afdruk van de beschrijving met conclusie(s) en eventuele tekening(en) bevat afwijkingen ten opzichte van de oorspronkelijk ingediende stukken; deze laatste kunnen bij de Octrooiraad op verzoek worden ingezien.
P & c N 5 7 2 4 - 1 Ned.M/LvD
S t r a l i n g s d e t e c t o r met g r o o t o p l o s s e n d vermogen. De u i t v i n d i n g h e e f t b e t r e k k i n g op een
stralingsdetectie-inrichting
met g r o o t o p l o s s e n d vermogen, en meer i n h e t b i j z o n d e r op e e n z o d a n i g e inrichting,
d i e m i d d e l e n omvat om e e n m e t i n g van i n v a l l e n d e s t r a l i n g
uit
t e v o e r e n met g r o o t o p l o s s e n d vermogen en v o o r t s e e n g r o o t a f s t o p v e r m o g e n b e z i t v o o r s t r a l i n g en e e n hoog d e t e c t i e rendement. Systemen d i e hoog e n e r g e t i s c h e s t r a l i n g t o e p a s s e n ,
bijvoorbeeld
r ö n t g e n s t r a l i n g en g a m m a - s t r a l i n g v o o r h e t o n d e r z o e k e n van de i n w e n d i g e s t r u c t u u r van e e n v a s t o b j e c t z i j n algen—en bekend i n de t e c h n i e k . D e r g e l i j k e s y s t e m e n b e s t r a l e n i n een t y p e r e n d g e v a l e e n o n d e r z o c h t wordend o b j e c t met e e n hoog e n e r g e t i s c h e b u n d e l en p a s s e n d e t e c t i e - a p p a r a t u u r v o o r h e t meten van de i n t e n s i t e i t van de s t r a l i n g ,
toe
d i e door h e t o b j e c t
d o o r g e l a t e n wordt. Het i s b i j v o o r b e e l d bekend i n de t e c h n i e k , i n h e t b i j z o n d e r voor medische t o e p a s s i n g e n ,
e e n f i l m t e g e b r u i k e n v o o r h e t o p t e k e n e n van
een b e e l d van de r ö n t g e n s t r a l e n , zijn.
d i e door een m e n s e l i j k l i c h a a m heengegaan
Een d e r g e l i j k e füta omvat i n een t y p e r e n d g e v a l een bovenscherm
van f l u o r e s c e r e n d m a t e r i a a l , d a t f l u o r e s c e e r t . , w a a r b i j een s t r a l i n g van z i c h t b a a r l i c h t g e p r o d u c e e r d wordt a l s een r e a c t i e op i n v a l l e n d e hoog energetische röntgenstralen.
De van h e t bovenscherm a f k o m s t i g e
l i n g p a s s e e r t : een f o t o - g e v o e l i g e f i l m , d i e r e a g e e r t met h e t z i c h t b a r e l i c h t voor h e t p h y s i s c h o p t e k e n e n van een b e e l d .
lichtstra-
uitgezonden Dergelijke
f i l m s worden g e b r u i k t v o o r h e t v e r s c h a f f e n van een r a d i o g r a a f o f
röntgen-
b e e l d van h e t b e s t r a a l d e l i c h a a m , w a a r b i j h e t r ö n t g e n b e e l d e e n r e s o l u t i e o f o p l o s s e n d vermogen h e e f t i n de o r d e van 5 l i j n e n - p a r e n p e r mm. De d i k t e van h e t f l u o r e s c e r e n d e bovenscherm b e p a a l t z o w e l h e t o p l o s s e n d vermogen van h e t r ö n t g e n b e e l d a l s h e t
röntgenstralen-afstop-
vermogen van de f i l m . Het a f s t o p v e r m o g e n van de f i l m neemt t o e ,
naarmate
de d i k t e van h e t f l u o r e s c e r e n d e scherm t o e n e e m t , a a n g e z i e n een d i k k e r scherm b e t e r i n s t a a t i s om een w i s s e l w e r k i n g aan t e gaan met i n v a l l e n d e r ö n t g e n s t r a l e n en o v e r e e n k o m s t i g z i c h t b a a r l i c h t op t e wekken. Wanneer e c h t e r d e d i k t e van h e t scherm t o e n e e m t , d a a l t h e t o p l o s s e n d e vermogen van de f i l m , a a n g e z i e n h e t d i k k e r e scherm de n e i g i n g h e e f t d e v e r s t r o o t n g van h e t z i c h t b a r e l i c h t ,
waarmee de f o t o g e v o e l i g e f i l m b e l i c h t w o r d t ,
te
vergroten. Ofschoon een r ö n t g e n f i l m een r ö n t g e n b e e l d p r o d u c e e r t , met een r e l a t i e f hoog o p l o s s e n d vermogen, v e r e i s t de f i l m n o o d z a k e l i j k e r w i j z e een b e h o o r l i j k e h o e v e e l h e i d t i j d voor o n t w i k k e l i n g en d a a r n a a s t
vereist
de f i l m een b e t r e k k e l i j k h o o g n i v e a u van b e l i c h t i n g door r ö n t g e n s t r a l e n v o o r h e t p r o d u c e r e n van een b e v r e d i g e n d
800 4 3 7 5
röntgenbeeld.
- 2 -
Eveneens i s h e t f i l m b e e l d n i e t i n e e n vorm, d i é z i c h z e l f
gemakkelijk
l e e n t v o o r h e t o p s l a a n i n een r e k e n t u i g o f v o o r een a n a l y s e . In overeenstemming hiermede z i j n s y s t e m e n o n t w i k k e l d v o o r een s n e l l e r e o p t e k e n i n g van de i n t e n s i t e i t van r ö n t g e n s t r a l e n o f 5
andere
hoog e n e r g e t i s c h e s t r a l e n , d i e worden d o o r g e l a t e n door een d o e l D e r g e l i j k e s y s t e m e n p a s s e n i n e e n t y p e r e n d g e v a l een
object.
scintillatiekristal
t o e , om i n v a l l e n d e r ö n t g e n s t r a l e n om t e z e t t e n i n e e n o v e r e e n k o m s t i g e s t r a l i n g van z i c h t b a a r l i c h ; .
Daarna wordt een f o t o - d e t e c t o r
gebruikt
v o o r h e t opwekken van een e l e k t r i s c h s i g n a a l d a t overeenkomt met de 10
i n t e n s i t e i t van h e t z i c h t b a r e l i c h t .
Het e l e c t r i s c h e s i g n a a l
afkomstig
van de f o t o - d e t e c t o r , kan g e m a k k e l i j k worden omgezet i n een d i g i t a l e vorm en o p g e s l a g e n worden i n een geheugen o f op e l e c t r o n i s c h e worden a f g e b e e l d , b i j v o o r b e e l d op een k a t h o d e s t r a a l b u i s .
wijze
Uiteraard
is
h e t d i g i t a l e g e g e v e n , d a t o n t l e e n d wordt aan de d e t e c t o r s i g n a l e n , 15
g e s c h i k t v o o r g e b r u i k met een r e k e n t u i g . Bekende, met s t r a l i n g s e n e r g i e werkende a f b e e l d s y s t e m e n , een s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
t o e g e p a s t alsmede b i j b e h o r e n d e v a s t e s t o f
hebben optische
d e t e c t o r e n , b i j v o o r b e e l d s i l i c i u m f o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n voor h e t opwekken van e l e c t r i s c h e s i g n a l e n , d i e overeenkomen met de 20
van i n v a l l e n d e r ö n t g e n s t r a l e n .
Dergelijke electronische
apparatuur i s g e b r u i k t i n samenhang met a f t a s t e n d e ,
detectie
potlood-dunne
b u n d e l s o f w a a i e r v o r m i g e b u n d e l s van s t r a l i n g s - e n e r g i e v o o r h e t
snel
v e r s c h a f f e n van een r a d i o g r a a f o f r ö n t g e n b e e l d van een a f g e t a s t
doelobject
bij relatief 25
intensiteit
lage stralingsniveau's,
b i j v o o r b e e l d h e t MICRO-DOSE s y s t e e m ,
z o a l s geopenbaard b i n n e n h e t Amerikaanse o c t r o o i s c h r i f t 3 , 7 8 0 . 2 9 1 ,
past
een a f t a s t e n d e p o t l o o d - d u n n e s t r a l i n g s b u n d e l t o e en e e n b i j b e h o r e n d scintillatiekristal
en f o t o d e t e c t o r v o o r h e t v e r s c h a f f e n van z o w e l
d i g i t a l e s t r a l i n g s i n t e n s i t e i t s g e g e v e n s a l s een corresponderend b e e l d van een b e s t r a a l d d o e l o b j e c t . 30
Er i s v o o r g e s t e l d v o o r a f t a s t - s y s t e m e n , z o a l s t o e g e p a s t b i j met r e k e n t u i g werkende a x i a l e tomographie een w a a i e r v o r m i g e
stralings-
b u n d e l t e g e b r u i k e n om een d w a r s l i j n op een d o e l - l i c h a a m t e b e s t r a l e n en c o r r e s p o n d e r e n d e s t r a l i n g s d e t e c t o r e n t e b e l i c h t e n met de w a a i e r v o r m i g e s t r a l i n g s b u n d e l , d i e u i t h e t lichaam u i t t r e e d t . 35
De w a a i e r v o r m i g e b u n d e l
b i j e e n d e r g e l i j k s y s t e e m wordt g e r o t e e r d rondom h e t l i c h a a m v o o r h e t a f t a s t e n van een s p e c i a l e d w a r s d o o r s n e d e - p l a k o f s c h i j f van h e t l i c h a a m , en de s t r a l i n g s d e t e c t o r e n worden e l e c t r o n i s c h a f g e t a s t v o o r h e t opwekken van een b e e l d van de b e s t r a a l d e p l a k o f
schijf.
Bekende e l e c t r o n i s c h e s t r a l i n g s d e t e c t i e - i n r i c h t i n g e n 40
g e b r u i k t om e l e c t r o n i s c h e r a d i o g r a p h i s c h e b e e l d e n v e e l s n e l l e r
8 0 0 4 3 75
zijn te
- 3 -
p r o d u c e r e n dan gedaan kan worden met f i l m en met l a g e r e
stralingsdoses
dan v e r e i s t z i j n v o o r h e t p r o d u c e r e n van b e e l d e n op een r ö n t g e n f i l m . De met d e r g e l i j k e bekende e l e c t r o n i s c h e s t r a l i n g s d e t e c t o r e n
geprodu-
c e e r d e r ö n t g e n b e e l d e n hebben h e l a a s n i e t h e t h o g e r o p l o s s e n d vermogen 5
g e h a d , d a t kenmerkend i s v o o r op f i l m g e p r o d u c e e r d e r ö n t g e n b e e l d e n . Daarom z i j n e l e c t r o n i s c h e a f b e e l d s y s t e m e n t o t d u s v e r r e n i e t
geschikt
g e w e e s t v o o r h e t p r o d u c e r e n van r ö n t g e n b e e l d e n met hoog o p l o s s e n d v e r mogen. Meer i n h e t b i j z o n d e r h e e f t de d i k t e van h e t 10
scintillatiekristal
b i j bekende e l e c t r o n i s c h e s t r a l i n g s d e t e c t o r e n e e n a a n z i e n l i j k
verlies
aan o p l o s s e n d vermogen v e r o o r z a a k t a l s g e v o l g van de normale
spreiding
en v e r s t r o o i n g van h e t z i c h t b a r e l i c h t ,
d a t b i n n e n h e t k r i s t a l wordt
o p g e w e k t . B i j d e r g e l i j k e bekende i n r i c h t i n g e n wordt de f o t o d e t e c t o r g e p l a a t s t a c h t e r een b i j b e h o r e n d s c i n t i l l a t i e k r i s t a l 15
en de b i n n e n d r i n g e n d e
r ö n t g e n s t r a l i n g wordt t o e g e v o e r d om h e t v o o r s t e v l a k van h e t k r i s t a l
te
b e l i c h t e n . Aldus b e p a a l t de d i k t e van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l h e t a f s t o p verznogen v o o r s t r a l i n g van h e t k r i s t a l en t a s t e v e n e e n s h e t vermogen van h e t z i c h t b a r e l i c h t aan, d a t gemetar fotodetector. 20
Daardoor wordt b i j bekende
oplossend
wordt door de
stralingsdetectie-inrichtingen
h e t o p l o s s e n d vermogen van de d e t e c t o r verminderd door de d i k t e van h e t scintillatiekristal,
ofschoon een
bevredigend afstopvermogen tegen
s t r a l i n g v e r k r e g e n wordt. D i e n o v e r e e n k o m s t i g i s h e t e e n oogmerk van de o n d e r h a v i g e
uit-
v i n d i n g een e f f e c t i e f m i d d e l t e v e r s c h a f f e n om zowel h e t a f s t o p v e r m o g e n 25
v o o r s t r a l i n g van e e n e l e c t r o n i s c h e s t r a l i n g s d e t e c t o r t e v e r g r o t e n en h e t b i j b e h o r e n d e o p l o s s e n d e vermogen van d e d e t e c t o r e v e n e e n s t e v e r g r o t e n . Een v e r d e r oogmerk van de u i t v i n d i n g i s h e t v e r s c h a f f e n v a n e e n z o d a n i g e d e t e c t o r met g r o o t o p l o s s e n d vermogen, d i e werkzaam z a l kunnen z i j n b i j l a g e r e s t r a l i n g s n i v e a u s dan d i e , w e l k e v e r e i s t z i j n v o o r h e t
30
b e l i c h t e n van e e n r ö n t g e n f i l m . Een ander oogmerk v a n de u i t v i n d i n g i s h e t v e r s c h a f f e n van e e n v e r b e t e r d e , met s t r a l i n g s e n e r g i e werkende a f b e e l d - i n r i c h t i n g , g e b r u i k gemaakt wordt van d e d e t e c t o r e n v o l g e n s d e u i t v i n d i n g ,
waarbij met
g r o o t o p l o s s e n d vermogen, v o o r h e t p r o d u c e r e n van r ö n t g e n b e e l d e n , 35
met
e e n o p l o s s e n d vermogen van t e n m i n s t e 5 l i j n e n p a r e n p e r mm. Deze en a n d e r e oogmerken van de o n d e r h a v i g e u i t v i n d i n g d u i d e l i j k worden u i t een o v e r z i c h t van de g e d e t a i l e e r d e
zullen.
beschrijving,
d i e h i e r o n d e r v o l g t en u i t een b e s c h o u w i n g van de b i j b e h o r e n d e
tekeningen.
T e n e i n d e de oogmerken van de u i t v i n d i n g t e b e r e i k e n en de 40
problemen van de bekende s t a n d d e r t e c h n i e k t e o v e r w i n n e n omvat de h o g e
8 0 0 4 3 75
r e s o l u t i e d e t e c t o r e n v o l g e n s de u i t v i n d i n g e e n s c i n t i l l a t i e k r i s t a l , z i c h u i t s t r e k t i n de v o o r t p l a n t i n g s r i c h t i n g van i n v a l l e n d e
dat
röntgenstralen
om w i s s e l w e r k i n g aan t e gaan met d e r ö n t g e n s t r a l e n v o o r h e t opwekken van o v e r e e n k o m s t i g e z i c h t b a r e l i c h t s t r a l i n g . 5
Het z i c h t b a r e l i c h t wordt
g e l e i d door een z i j d e l i n g s g e d e e l t e van h e t k r i s t a l en t r e e d t u i t aan een z i j d e l i n g s e m i s s i e v l a k van h e t k r i s t a l aan de b o v e n - en o n d e r z i j d e . V a s t e s t o f d e t e c t o r r a n g s c h i k k i n g e n , v o o r z i e n van een a a n t a l d & t e c t o r e l e m e n t e n , z i j n g e p l a a t s t l a n g s de z i j d e l i n g s e v a
10
emissievlakken
h e t k r i s t a l v o o r h e t o n t v a n g e n van h e t z i c h t b a r e l i c h t , d a t wordt
u i t g e z o n d e n en v o o r h e t opwekken van o v e r e e n k o m s t i g e e l e c t r i s c h e Een o p t i s c h k o p p e l e n d v e t l a a g j e i s a a n g e b r a c h t t u s s e n de v a s t e d e t e c t o r e n en de z i j d e l i n g s e e m i s s i e v l a k k e n van h e t k r i s t a l .
signalen.
stof
Successieve
v a s t e s t o f d e t e c t o r r a n g s c h i k k i n g e n w i s s e l e n i n p o s i t i e a f t u s s e n de z i j d e l i n g s e e m i s s i e v l a k k e n en o v e r l a p p e n e l k a a r t e r v e r s c h a f f i n g van een 15
c o n t i n u e s t r a l i n g ontvangende zone l a n g s h e t k r i s t a l .
De d e t e c t o r e l e m e n t e n
van de d e t e c t o r - r a n g s c h i k k i n g e n s t r e k k e n z i c h u i t vanaf de v o o r z i j d e van het s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
i n de v o o r t p l a n t i n g s r i c h t i n g van de i n v a l l e n d e
röntgenstralen. De l e n g t e van de d e t e c t o r e l e m e n t e n b e p a a l t h e t 20
a f s t o p v e r m o g e n van de hoge r e s o l u t i e - d e t e c t o r .
röntgenstralings-
De h o o g t e van h e t v o o r s t e
v l a k van h e t k r i s t a l en de k r i t i s c h e h o e k , b e p a a l d door de v e r h o u d i n g van b r e k i n g s i n d i c e s van h e t k r i s t a l en h e t k o p p e l e n d e v e t l a a g j e b e p a l e n de maximale l e n g t e van h e t z i j d e l i n g s e e m i s s i e p a d van h e t z i c h t b a r e
licht
en b e p a l e n daardoor h e t o p l o s s e n d e vermogen van de d e t e c t o r . 25
Een a l t e r n a t i e v e u i t v o e r i n g s v o r m van d e u i t v i n d i n g omvat f l u o r e s c e r e n d e o p t i s c h e v e z e l s d i e worden g e b r u i k t v o o r h e t opwekken van zichtbaar l i c h t ,
a l s r e a c t i e op t o e g e p a s t e r ö n t g e n s t r a l e n .
Een v e r d e r e
u i t v o e r i n g s v o r m van de u i t v i n d i n g omvat o p t i s c h e v e z e l s v o o r h e t
optisch
v e r b i n d e n van de z i j d e l i n g s e e m i s s i e v l a k k e n van h e t k r i s t a l met 30
corresponderende
detectorrangschikkingen.
De hoge r e s o l u t i e d e t e c t o r v o l g e n s de u i t v i n d i n g kan worden g e b r u i k t i n a f b e e l d s y s t e m e n van s t r a l i n g s e n e r g i e i n p o t l o o d dunne b u n d e l en w a a i e r v o r m i g e b u n d e l v o o r h e t p r o d u c e r e n van e l e c t r o n i s c h e r a d i o g r a p h i s c h e b e e l d e n van hoog o p l o s s e n d vermogen. 35
De u i t v i n d i n g z a l h i e r o n d e r aan de hand van e n i g e i n de f i g u r e n d e r b i j g a a n d e t e k e n i n g e n weergegeven u i t v o e r i n g s v o o o r b e e l d e n nader worden t o e g e l i c h t . Fig.
1 t o o n t een a a n z i c h t i n p e r s p e c t i e f van e e n
scintillatie-
k r i s t a l en b i j b e h o r e n d e p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g v o l g e n s de u i t v i n d i n g ; 40
F i g . 2 t o o n t e e n a a n z i c h t i n p e r s p e c t i e f van een
8 0 0 4 3 75
scintillatie-
16
k r i s t a l en een a a n t a l p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n v o l g e n s de u i t v i n d i n g ; Fig.
3 t o o n t een a a n z i c h t i n p e r s p e c t i e f van een g e w i j z i g d e
u i t v o e r i n g s v o r m van de u i t v i n d i n g onder t o e p a s s i n g van o p t i s c h e
vezels
v o o r h e t v e r b i n d e n van e m i s s i e v l a k k e n van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l 5
samenwerkende Fig.
en
photodiode-rangschikkingen; 4 g e e f t e e n a a n z i c h t i n p e r s p e c t i e f van e e n a n d e r e u i t -
v o e r i n g s v o r m van de u i t v i n d i n g onder t o e p a s s i n g van f l u o r e s c e r e n d e optische
vezels; Fig.
10
5 g e e f t een a a n z i c h t i n p e r s p e c t i e f van een a f b e e l d s y s t e e m
met p o t l o o d - d u n n e b u n d e l i n overeenstemming met de u i t v i n d i n g ; Fig.
en
6 g e e f t een a a n z i c h t i n p e r s p e c t i e f van een a f b e e l d s y s t e e m
v o l g e n s de u i t v i n d i n g met w a a i e r v o r m i g e b u n d e l . Het komende g e d e e l t e van de b e s c h r i j v i n g z a l een a a n t a l v o o r k e u r s u i t v o e r i n g s v o r m e n van de u i t v i n d i n g o m s c h r i j v e n , d i e 15
gelezen
moeten worden i n samenhang met de b i j g a a n d e t e k e n i n g e n , w a a r i n g e l i j k e v e r w i j z i n g s c i j f e r s i d e n t i e k e o n d e r d e l e n van de a p p a r a t u u r a a n d u i d e n . Fig.
1 g e e f t een i l l u s t r a t i e i n p e r s p e c t i e f van een g e d e e l t e
van e e n s t r a l i n g s d e t e c t o r met hoog o p l o s s e n d vermogen v o l g e n s de u i v i n d i n g . In b e d r i j f wordt i n v a l l e n d e s t r a l i n g R . b i j v o o r b e e l d r ö n t g e n s t r a l e n , 20
op h e t v o o r v l a k 1 van een s c i n t i l l a t i e k r i s t a l v o o r een d e s k u n d i g e op d i t scintillatiekristal
3 . Het z a l d u i d e l i j k
zijn
v a k g e b i e d , d a t a l s de r ö n t g e n s t r a l e n h e t
d o o r l o p e n , h e t m a t e r i a a l van h e t k r i s t a l e e n w i s s e l -
w e r k i n g z a l aangaan met r ö n t g e n - f o t o n e n ,
onder h e t opwekken van o v e r -
eenkomstige o p t i s c h e of z i c h t b a r e lichtphotonen. 25
gericht
Een d e r g e l i j k
scintillatie
k r i s t a l kan b i j v o o r b e e l d worden gemaakt van c e s i u m - i o d i d e . Het z i c h t b a r e l i c h t ,
d a t door h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
3 wordt
a f g e g e v e n , wordt daarna g e d e t e c t e e r d door een f o t o d e t e c t o r , d i e een e l e c t r i s c h s i g n a a l opwekt, d a t overeenkomt met de i n t e n s i t e i t van h e t z i c h t b a r e l i c h t . De i n f i g u u r 1 w e e r g e g e v e n d e t e c t o r b e v a t een p h o t o 30
diode rangschikking 5, d i e v e l e v a s t e s t o f l i c h t a f t a s t e n d e dioden 7 bezit,
d i e o p g e s t e l d z i j n op e e n c h i p . Een d e r g e l i j k e p h o t o d i o d e r a n g -
s c h i k k i n g kan i n d e h a n d e l v e r k r e g e n worden, b i j v o o r b e e l d z o a l s
geproduceerd
door R e t i c o n . Onder v e r w i j z i n g t h a n s naar f i g . 35
1 z i e t men d a t de p h o t o d i o d e
r a n g s c h i k k i n g 5 h e l e k l e i n e p h o t o d i o d e - e l e m e n t e n 7 omvat, d i e e l k op i n de t e c h n i e k bekende w i j z e i n g e r i c h t z i j n om e e n e l e c t r i s c h s i g n a a l op t e wekken, d a t overeenkomt met d e i n t e n s i t e i t van l i c h t , o p p e r v l a k van h e t p h o t o d i o d e - e l e m e n t ,
dat het bovenste
o p p e r v l a k 9 van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l 40
gezien langs het zijdelingse
3 treft.
Aldus wanneer een r ö n t g e n p h o t o n
XP door e e n s c h i j f
11 van h e t
scintillatiekristal
3 l o o p t en een w i s s e l w e r k i n g a a n g a a t met h e t m a t e r i a a l
van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l onder h e t opwekken van o v e r e e n k o m s t i g e o p t i s c h e p h o t o n e n OP, z a l t e n m i n s t e een g e d e e l t e van de o p t i s c h e photonen o f l i c h t p h o t o n e n door h e t m a t e r i a a l van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l 5
3
l o p e n naar h e t b o v e n s t e z i j - o p p e r v l a k 9 en z a l g e d e t e c t e e r d worden door een c o r r e s p o n d e r e n d p h o t o d i o d e 7A. U i t e r a a r d z a l h e t
photodiode-element
7A een e l e c t r i s c h s i g n a a l opwekken, d a t overeenkomt met de l i c h t p h o t o n e n OP, d i e ontvangen z i j n . De a n d e r e p h o t o d i o d e - e l e m e n t e n 7 i n de p h o t o d i o d e - r a n g s c h i k k i n g 10
5, z u l l e n op de z e l f d e w i j z e r e a g e r e n op l i c h t p h o t o n e n ,
d i e worden
u i t g e z o n d e n door r ö n t g e n p h o t o n e n , d i e door b i j b e h o r e n d e s c h i j v e n van het s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
3 lopen.
Het z a l d u i d e l i j k z i j n d a t de s t r a l i n g s - d e t e c t o r e n van f i g .
1
zowel een hoog o p l o s s e n d vermogen a l s een hoog a f s t o p v e r m o g e n v o o r 15
röntgenstralen bezit.
Het hoge a f s t o p v e r m o g e n voor r ö n t g e n s t r a l i n g
h e t g e v o l g van de r e l a t i e f
is
lange röntgenstralenpenetratiediepte D
c o r r e s p o n d e r e n d met de l e n g t e van de p h o t o d i o d e - e l e m e n t e n 7. De p h o t o d i o d e - e l e m e n t e n 7 z i j n u i t g e r i c h t i n de v o o r t p l a n t i n g s r i c h t i n g van de i n v a l l e n d e r ö n t g e n s t r a l e n R en e l k p h o t o d i o d e - e l e m e n t i s l a n g s 20
l e n g t e D g e v o e l i g voor l i c h t p h o t o n e n ,
zijn
d i e g e p r o d u c e e r d worden door een
p a s s e r e n d r ö n t g e n p h o t o n . Aldus b e p a a l t de l e n g t e van de p h o t o d i o d e - e l e menten 7 h e t b e r e i k van de p e n e t r a t i e - d i e p t e n van r ö n t g e n s t r a l i n g , t o t een meetbaar o p t i s c h s i g n a a l a a n l e i d i n g z u l l e n g e v e n . i s h e t b e l a n g r i j k een v o l d o e n d e p e n e t r a t i e - d i e p t e v o o r 25
die
Uiteraard
röntgenstraling
t e hebben om e r z e k e r van t e z i j n d a t een a a n z i e n l i j k a a n t a l
invallende
r ö n t g e n p h o t o n e n meetbare w i s s e l w e r k i n g e n p r o d u c e r e n , met h e t
scintillatie
kristal
3. De r ö n t g e n d e t e c t o r b e z i t een hoog o p l o s s e n d vermogen a a n g e z i e n
de a f s t a n d H, d i e de opgewekte l i c h t p h o t o n e n OP moeten a f l e g g e n , 30
kelijk klein is.
betrek-
Het z a l d u i d e l i j k z i j n , d a t i n h e t algemeen de d i k t e T
van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
3 de a f s t a n d b e p a a l t , d i e e l k
lichtphotoQ..
moet a f l e g g e n om een b i j b e h o r e n d p h o t o d i o d e - e l e m e n t 7 t e b e r e i k e n . Daarom, i n d i e n de d i k t e van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l k l e i n gemaakt w o r d t , b i j v o o r b e e l d i n de o r d e van o , 3 mm i s e r e e n o v e r e e n k o m s t i g e v e r m i n d e 35
r i n g inde. 1 verstrooiing,
o f verzwakking van de l i c h t p h o t o n e n OP d i e worden
opgewekt door de w i s s e l w e r k i n g van r ö n t g e n p h o t o n e n en h e t m a t e r i a a l van het s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
3.
Het z a l d u i d e l i j k z i j n aan een d e s k u n d i g e op d i t v a k g e b i e d , d a t de s t r a l i n g u i t een e m i t t e r e n d l i c h t p u n t b i n n e n h e t 40
scintillatie-
k r i s t a l kan worden u i t g e z o n d e n v a n u i t een z i j d e l i n g s e m i s s i e v l a k van
800 4 3 7 5
-
7
-
h e t k r i s t a l , b i n n e n e e n z ó n e b e p a a l d d o o r d e a f s t a n d van h e t p u n t v a n u i t h e t e m i s s i e v l a k maal de t a n g e n s van de k r i t i s c h e hoek op h e t g r e n s v l a k t u s s e n h e t k r i s t a l en de p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n .
U i t e r a a r d wanneer
de a f m e t i n g van de e m i s s i e z ö n e van e e n s t r a l i n g s p u n t b r o n wordt v e r g r o o t , 5
wordt h e t o p l o s s e n d e vermogen van de d e t e c t o r v o l g e n s de u i t v i n d i n g d i e n o v e r e e n k o m s t i g v e r m i n d e r d . A l d u s kan h e t o p l o s s e n d e vermogen van de d e t e c t o r worden v e r g r o o t i n d i e n de b r e k i n g s i n d e x op h e t g r e n s v l a k
tussen
h e t k r i s t a l en de p h o t o d e t e c t o r e n wordt v e r k l e i n d . Een k o p p e l e n d v e t l a a g j e 10, b i j v o o r b e e l d een k o p p e l i n g s v e t 10
van Dow Corning d a t e e n b r e k i n g s i n d e x b e z i t , d i e k l e i n e r i s dan d i e v a n h e t k r i s t a l , kan worden g e p l a a t s t op h e t g r e n s v l a k t u s s e n h e t
kristal
en de p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n om de b r e k i n g s i n d e x op h e t g r e n s v l a k verkleinen.
I n b e d r i j f kan h e t v e t 10 worden a a n g e b r a c h t op de z i j d e -
l i n g s e e m i s s i e v l a k k e n van h e t k r i s t a l , 15
te
waarna de p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g -
en a a n g e d r u k t kunnen worden, t o t d a t z i j i n k o n t a k t komen met h e t v e t t e o p p e r v l a k van h e t k r i s t a l . C a p i l l a i r e w e r k i n g en de hoge
inge-
viscositeit
van h e t v e t voorkomen e e n k r u i p e n o f v l o e i e n van h e t v e t na v e r l o o p van tijd. Aldus l i c h t , 20
d a t i n v a l t op h e t z i j d e l i n g s e e m i s s i e v l a k van h e t
k r i s t a l onder een h o e k , d i e g r o t e r i s dan de k r i t i s c h e h o e k ,
bepaald
door d e v e r h o u d i n g van de b r e k i n g s i n d i c e s van h e t k r i s t a l en h e t k o p p e lingsvet,
z a l t o t a a l g e r e f l e c t e e r d worden aan h e t g r e n s v l a k . De g e r e f l e c -
t e e r d e s t r a l i n g z a l z i c h b i n n e n h e t k r i s t a l v o o r t p l a n t e n door v e r d e r e r e f l e c t i e s t o t d a t z i j u i t e i n d e l i j k geabsorbeerd 25
is.
Het z a l d u i d e l i j k z i j n d a t de o p s t e l l i n g v a n de p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g 5 en h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
3 i n overeenstemming met de
u i t v i n d i n g h e t m o g e l i j k maakt de p e n e t r a t i e d i e p t e van r ö n t g e n s t r a l i n g z o d a n i g t e v e r g r o t e n , d a t h e t a f s t o p v e r m o g e n van de d e t e c t o r v e r g r o o t wordt z o n d e r h e t o p l o s s e n d e vermogen van de d e t e c t o r aan t e 30
tasten.
Het z a l d u i d e l i j k z i j n v o o r e e n d e s k u n d i g e op d i t v a k g e b i e d , d a t de bekende s t r a l i n g s d e t e c t o r e n p h o t o d e t e c t o r e n b e z i t t e n , d i e
geplaatst
z i j n a c h t e r een samenwerkend s c i n t i l l a t i e k r i s t a l .
Bij dergelijke
detec-
t o r e n r e s u l t e e r t de toename van de d i k t e van h e t
scintillatiekristal
t e r v e r k r i j g i n g van e e n g r o t e r a f s t o p v e r m o g e n n o o d z a k e l i j k e r w i j z e 35
in
e e n d a l e n d o p l o s s e n d vermogen, a a n g e z i e n de l i c h t p h o t o n e n i n h e t algemeen e e n g r o t e r e a f s t a n d hebben a f t e l e g g e n om e e n b i j b e h o r e n d e p h o t o d e t e c t o r t e kunnen b e r e i k e n . Aldus wordt h e t a f s t o p v e r m o g e n en h e t o p l o s s e n d vermogen van bekende d e t e c t o r e n b e p a a l d door e e n e n k e l e a f m e t i n g v a n h e t samenwerkende
40
scintillatiekristal.
I n o v e r e e n s t e m m i n g e c h t e r met de u i t v i n d i n g ,
8 0 0 4 3 75
zijn het
scintillatie-
- 8 -
k r i s t a l en de b i j b e h o r e n d e p h o t o d e t e c t o r z o d a n i g g e p l a a t s t d a t de ene d i m e n s i e van h e t k r i s t a l h e t o p l o s s e n d e vermogen van de d e t e c t o r bepaalt,
en een andere d i m e n s i e van h e t k r i s t a l h e t
van de d e t e c t o r 5
afstopvermogen
bepaalt.
f i g . 2 g e e f t een i l l u s t r a t i e i n p e r s p e c t i e f van een v o o r k e u r s u i t v o e r i n g s v o r m van de u i t v i n d i n g v o o r h e t meten van de i n t e n s i t e i t van r ö n t g e n s t r a l e n o f andere hoog e n e r g e t i s c h e
straling,
d i e wordt t o e g e p a s t o v e r een zöne d i e a a n z i e n l i j k g r o t e r i s dan de l e n g t e L van een p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g 5. In overeenstemming met de 10
u i t v i n d i n g worden p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n 5 g e p l a a t s t
op h e t
b o v e n s t e z i j d e l i n g s e o p p e r v l a k 9 en op h e t o n d e r s t e z i j d e l i n g s e v l a k 17 van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
opper-
3. Het i s n o o d z a k e l i j k , een a a n t a l
p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n op d e z e w i j z e t o e t e p a s s e n a a n g e z i e n p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n met g r o t e r e d i m e n s i e s n i e t g e m a k k e l i j k b e s c h i k b a a r 15
zijn.
Het d i e n t e c h t e r d u i d e l i j k t e z i j n d a t een e n k e l v o u d i g e p h o t o -
d i o d e r a n g s c h i k k i n g kan worden g e b r u i k t ,
i n d i e n de l e n g t e L van de p h o t o -
d i o d e r a n g s c h i k i n g 5 overeenkomt met de l e n g t e L i n d e x 1 van h e t scintillatiekristal
3.
De i n de h a n d e l v e r k r i j g b a r e p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n 5 20
v o l g e n s de v o o r k e u r s u i t v o e r i n g s v o r m van f i g .
2 hebben een l e n g t e L van
c a . 2 5 , 4 mm en omvatten 1024 p h o t o d i o d e e l e m e n t e n , d i e e l k
lichtgevoelig
z i j n l a n g s een l e n g t e D van c a . 2 mm. Het s c i n t i l l a t i e k r i s t a l een d i k t e T van c a .
0 . 3 mm. Z o a l s e e r d e r u i t e e n g e z e t ,
3 heeft
z i j n de d i k t e T
en de k r i t i s c h e hoek aan h e t g r e n s v l a k t u s s e n h e t k r i s t a l en p h o t o d i o d e n 25
b e p a l e n d v o o r h e t o p l o s s e n d vermogen van de
stralingsdetector.
De l e n g t e D van de p h o t o d i o d e e l e m e n t e n 7 van de p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n 5 i s b e p a l e n d v o o r h e t a f s t o p vermogen o £ maximale
röntgenstralings
p e n e t r a t i e d i e p t e van de r ö n t g e n m e e t i n r i c h t i n g v o l g e n s de u i t v i n d i n g . De p h o t o d i o d e e l e m e n t e n b i n n e n e l k e r a n g s c h i k k i n g 30
strekken
z i c h n i e t u i t n a a r de rand van de b i j b e h o r e n d e m o n o l i t i s c h e c h i p a l s g e v o l g van de p r a k t i s c h e b e p e r k i n g e n i n h e t
vervaardigingsproces.
Daarom i s h e t n i e t p r a k t i s c h om a l l e p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n 5 t e g e n e l k a a r a a n l i g g e n d op een l i j n t e p l a a t s e n aan h e t ene z i j v l a k van h e t scintillatiekristal 35
3 , a a n g e z i e n de e i n d g e d e e l t e n van de r a n g s c h i k k i n g e n
dan onaanvaardbare s p l e t e n zouden vormen i n de l i j n van
lichtgevoelige
e l e m e n t e n van de r a n g s c h i k k i n g e n . Aldus t e r v e r s c h a f f i n g van een g e l i j k v o r m i g e l i j n van s t r a l i n g s d e t e c t i e e l e m e n t e n kunnen s u c c e s s i e v e p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n worden geplaatst 40
in p o s i t i e s , die afwisselen tussen het bovenste zijvlak 9
en h e t o n d e r s t e z i j v l a k 17 van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
800 4 3 7 5
3.
- 9 -
Het z a l d u i d e l i j k z i j n d a t e l k e p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g 5 z o d a n i g g e p l a a t s t w o r d t , d a t z i j e n i g s z i n s de b i j b e h o r e n d e randzöne o v e r l a p t van de v o o r a f g a a n d e p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g ,
z o d a t de p h o t o d i o d e
elementen
aan d e a a n g r e n z e n d e randen van de r a n g s c h i k k i n g e n op de j u i s t e 5
wijze
u i t g e r i c h t kunnen z i j n . De p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n 5 , kunnen i n d e z e a f w i s s e l e n d e , o v e r l a p p e n d e r e l a t i e g e p l a a t s t s worden l a n g s de l e n g t e van het s c i n t i l l a t i e k r i s t a l van e e n b e p a a l d e
3 , t e r v e r s c h a f f i n g van een
stralingsmeetzöne
lengte.
Het z a l d u i d e l i j k z i j n , d a t h e t n i e t n o o d z a k e l i j k i s om de 10
p h o t o d i o d e e l e m e n t e n nauwkeurig u i t t e r i c h t e n v a n de ene z i j d e naar de andere z i j d e , a a n g e z i e n de maximale v e r p l a a t s i n g h a r t - o p - h a r t van o n g e v e e r 0 , 0 1 2 mm d . w . z .
een h a l v e p i x e l , w e i n i g e f f e c t z a l hebben op de k w a l i t e i t
van een r ö n t g e n b e e l d d a t opgewekt i s u i t de e l e c t r i s c h e s i g n a l e n van de photodiode rangschikkingen. 15
Het z a l e v e n e e n s d u i d e l i j k z i j n v o o r
een d e s k u n d i g e op d i t v a k g e b i e d , aangebracht,
d a t een r e k e n t u i g c o r r e c t i e kan worden
t e n e i n d e de g e g e v e n s a f t e v l a k k e n d i e worden o n t v a n g e n u i t
de o v e r l a p p i n g s z ó n e s van de
rangschikkingen.
In b e d r i j f wordt een hoog e n e r g e t i s c h e s t r a l i n g s b r o n 4, b i j v o o r b e e l d een g e c o l l i m e e r d e w a a i e r v o r m i g e s t r a l i n g s b u n d e l 20
1 3 , g e r i c h t op de
v o o r r a n d 1 van h e t k r i s t a l 3. De r ö n t g e n p h o t o n e n d o o r l o p e n de a f s t a n d D in het s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
3 en gaan een w i s s e l w e r k i n g aan met h e t
k r i s t a l onder h e t p r o d u c e r e n van b i j b e h o r e n d e l i c h t p h o t o n e n ,
die
gedetec-
t e e r d worden door de e l e m e n t e n 7 van de p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n 5 . De e l e c t r i s c h e s i g n a l e n van de p h o t o d i o d e e l e m e n t e n worden a f g e t a s t 25
en v e r v o l g e n s o p g e s l a g e n o f a f g e b e e l d op een a f b e e l d - i n r i c h t i n g , b e e l d een k a t h o d e s t r a a l o s c i l l o g r a a f .
bijvoor-
Het z a l d u i d e l i j k z i j n , d a t e e n
a f t a s t e n d e p o t l o o d - d u n n e b u n d e l van rörfcgenstralen o f e e n w i l l e k e u r i g e g e c o l l u m e e r d e o f o n g e c o l l i m e e r d e bron van r ö n t g e n s t r a l e n kan worden g e b r u i k t v o o r h e t b e s t r a l e n van h e t v o o r v l a k 1 van h e t k r i s t a l 3. I n h e t 30
algemeen i s de d i m e n s i e D van de p h o t o d e t e c t o r e l e m e n t e n 7 v o l d o e n d e k l e i n om t e waarborgen d a t h e t v e r l i e s aan o p l o s s e n d vermogen k l e i n i s , röntgenstralen,
d i e i n v a l l e n op h e t v o o r v l a k 1 d i v e r g e r e n d z i j n ,
indien zoals
wanneer e e n bron met e e n w a a i e r v o r m i g e b u n d e l w o r d t g e b r u i k t . Fig. 35
3 i l l u s t r e e r t i n p e r s p e c t i e f e e n i n r i c h t i n g v o l g e n s de
u i t v i n d i n g , w a a r b i j l i c h t p i j p e n o f b u n d e l s v a n o p t i s c h e v e z e l s 19 worden g e b r u i k t om l i c h t p h o t o n e n u i t t e zenden v a n a f de z i j d e l i n g s e o p p e r v l a k k e n 9 en 17 van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
emissie-
3 naar de b i j b e h o r e n d e
p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n 5 . U i t e r a a r d wordt de w e r k i n g van de i n r i c h t i n g v o l g e n s de u i t v i n d i n g door h e t g e b r u i k van d e r g e l i j k e 40
elementen n i e t i n m a t e r i ë l e z i n veranderd.
8 0 0 4 3 75
vezel-optische
- 10 -
Zoals hiervoor t o e g e l i c h t ,
en w e l v o o r de u i t v o e r i n g s v o r m
van f i g u r e n 1 en 2 , wordt i n v a l l e n d e p r i m a i r e s t r a l i n g van hoge e n e r g i e , b i j v o o r b e e l d r ö n t g e n s t r a l i n g omgezet i n s e c u n d a i r e door een s c i n t i l l a t i e k r i s t a l 5
lichtstraling
en wordt de l i c h t s t r a l i n g ontvangen door
een p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g , d i e een c o r r e s p o n d e r e n d e
hoeveelheid
e l e c t r o n e n u i t z e n d t , v o o r h e t opwekken van een e l e c t r i s c h Het z a l e c h t e r d u i d e l i j k z i j n v o o r een d e s k u n d i g e op d i t d a t de p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n van f i g .
signaal. vakgebied,
1 kunnen worden t o e g e p a s t v o o r
h e t r e c h t s t r e e k s o n t v a n g e n van de p r i m a i r e r ö n t g e n s t r a l i n g en v o o r h e t 10
u i t z e n d e n a l s " s e c u n d a i r e s t r a a l " de c o r r e s p o n d e r e n d e e l e c t r o n e n evenredige e l e c t r i s c h e signalen
die
definiëren.
Aldus i n overeenstemming met de u i t v i n d i n g ,
kunnen de p h o t o d i o d e
r a n g s c h i k k i n g e n op z i c h z e l f worden g e b r u i k t v o o r h e t opwekken van s i g n a l e n , d i e e v e n r e d i g z i j n met de i n t e n s i t e i t van de i n v a l l e n d e 15
röntgenstraling,
o f s c h o o n een d e r g e l i j k g e b r u i k kan r e s u l t e r e n i n e e n verminderde werkzame duur v o o r de r a n g s c h i k k i n g e n .
U i t e r a a r d worden de r a n g s c h i k k i n g e n
door een d e r g e l i j k e u i t v o e r i n g s v o r m g e p l a a t s t om s t r a l i n g t e o n t v a n g e n aan een v o o r v l a k , en z i j n g e d i m e n s i o n e e r d om e e n v o l d o e n d e a f s t a n d D a f t e l e g g e n i n de v o o r t p l a n t i n g s r i c h t i n g van de s t r a l i n g , 20
meetbaar g e d e e l t e van de r ö n t g e n s t r a l e n a f t e Fig.
teneinde een
stoppen.
4 i l l u s t r e e r t een u i t v o e r i n g s v o r m van de u i t v i n d i n g ,
w a a r b i j f l u o r e s c e r e n d e o p t i s c h e v e z e l s 20 kunnen worden g e b r u i k t i n p l a a t s van een s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
voor h e t opwekken van l i c h t p h o t o n e n
r e a k t i e op hoog e n e r g e t i s c h e s t r a l i n g R. D e r g e l i j k e 25
als
fluorescerende
o p t i s c h e v e z e l s z i j n i n de t e c h n i e k bekend en omvatten m i d d e l e n v o o r h e t i n w e n d i g f l u o r e s c e r e n a l s r e a k t i e op a a n g e l e g d e
röntgenstraling.
I n b e d r i j f wordt een hoog e n e r g e t i s c h e s t r a l i n g s b r o n ,
bijvoorbeeld
een g e c o l l i m e e r d e waaiervormige s t r a l i n g s b u n d e l R g e r i c h t voor h e t b e s t r a l e n van de v o o r s t e e i n d e n van de o p t i s c h e v e z e l s 30
20.
Naarmate de r ö n t g e n p h o t o n e n de a s van de v e z e l s 20 p a s s e r e n , t r e d e n de photonen i n w i s s e l w e r k i n g met h e t f l u o r e s c e r e n d e m a t e r i a a l van de v e z e l s onder h e t opwekken van c o r r e s p o n d e r e n d e photonen van z i c h t b a a r
licht.
De photonen van h e t z i c h t b a r e l i c h t worden g e d r a g e n door de o p t i s c h e v e z e l s naar p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n 5 , d i e o p t i s c h verbonden z i j n met 35
de e m i t t e r e n d e e i n d e n van de o p t i s c h e v e z e l s . De p h o t o n e n van z i c h t b a a r l i c h t worden door de o p t i s c h e v e z e l s gedragen n a a r p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n 5 , d i e o p t i s c h verbonden z i j n met de e m i t t e r e n d e e i n d e n van de optische vezels.
De photonen van z i c h t b a a r l i c h t worden a f g e t a s t door
de p h o t o d i o d e e l e m e n t e n van de p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n op de z e l f d e 40
w i j z e a l s werd b e s c h r e v e n v o o r h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l van f i g .
8 0 0 4 3 75
2.
- 11 -
De d e t e c t o r van f i g .
4 b e z i t een h o o g o p l o s s e n d vermogen a a n g e z i e n h e t
i n w e n d i g opgewekte l i c h t z i c h b e v i n d t i n de v e z e l s wanneer h e t o v e r g a a t naar de p h o t o d i o d e Fig. 5
rangschikkingen.
5 i l l u s t r e e r t een met e e n p o t l o o d - d u n n e b u n d e l a f t a s t e n d e
s t r a l i n g s e n e r g i e a f b e e l d e n d e i n r i c h t i n g , w a a r i n de hoge r e s o l u t i e d e t e c t o r v o l g e n s de u i t v i n d i n g kan worden t o e g e p a s t . Een d e r g e U j k e a f b e e l d i n r i c h t i n g i s i n de h a n d e l v e r k r i j g b a a r i n de vorm van h e t MICRO-DOSE röntgenstralensysteem, nr.
d a t wordt geopenbaard i n h e t Amerikaanse o c t r o o i
3.780.291.
10
Onder v e r w i j z i n g t h a n s naar f i g u u r 5 z a l h e t d u i d e l i j k
zijn
d a t i n b e d r i j f e e n d o e l o f t r e f p l a a t 21 wordt g e p l a a t s t t u s s e n e e n s t r a l i n g s d e t e c t o r 6 v o l g e n s de u i t v i n d i n g en een
röntgenstralingsbron
23 en b i j b e h o r e n d e o n d e r b r e k i n g s p l a a t o f chopper 2 5 . De r ö n t g e n s t r a l i n g s b r o n 23 wekt e e n w a a i e r v o r m i g e s t r a l i n g s b u n d e l op en de o n d e r b r e k i n g s p l a a t 15
25 wordt g e r o t e e r d om de w a a i e r v o r m i g e b u n d e l t e onderbreken en daardoor een p o t l o o d - d u n n e b u n d e l 26 van r ö n t g e n s t r a l e n op t e wekken. De p o t l o o d - d u n n e bundel 26 b e w e e g t i n een d w a r s r i c h t i n g t e n o p z i c h t e van t r e f p l a a t 21, t e n e i n d e een d o o r s n e d e van de t r e f p l a a t 21 a f t e
tasten.
Wanneer de bundel i n d w a r s r i c h t i n g b e w e e g t , wordt de s t r a l i n g , d i e door 20
de t r e f p l a a t d o o r g e l a t e n w o r d t , g e l e i d naar de v o o r s t e rand van h e t scintillatiekristal
3 en de i n t e n s i t e i t van de d o o r g e l a t e n s t r a l i n g wordt
gemeten door de p h o t o d i o d e e l e m e n t e n van de b i j b e h o r e n d e p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n 5 op de w i j z e z o a l s b e s c h r e v e n v o o r de d e t e c t o r van f i g , 2 . Het e l e e t r i s c h e s i g n a a l van de p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n w o r d t a f g e t a s t 25
en r e p r e s e n t a t i e s van de e l e c t r i s c h ê s i g n a l e n worden o p g e s l a g e n en a f g e b e e l d op e e n w i j z e , z o a l s bekend i n de t e c h n i e k . Het z a l d u i d e l i j k z i j n , d a t h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
3 en b i j b e h o -
r e n d e p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n 5 van de s t r a l i n g s d e t e c t o r 6 van f i g . s t a t i o n a i r z i j n , t e r w i j l de bundel i n d w a r s r i c h t i n g aan h e t a f t a s t e n 30
z o d a t s u c c e s s i e v e z ö n e s l a n g s de l e n g t e van de d e t e c t o r 6 de
5 is,
straling
o n t v a n g e n , d i e wordt d o o r g e l a t e n door de t r e f p l a a t 21. Na e l k e
dwarslijn
a f t a s t i n g van de b u n d e l 26 o v e r de t r e f p l a a t 2 1 , worden de d e t e c t o r 6 en d e b u n d e l naar v o r e n bewogen o v e r e e n k l e i n e toename i n e e n r i c h t i n g haaks op de 35
dwars a f g e t a s t e r i c h t i n g ,
en v o e r t d e b u n d e l e e n nieuwe
lijn-
a f t a s t i n g van de t r e f p l a a t u i t . . A l d u s worden s u c c e s s i e v e l i j n e n o f dwarsdoorsneden van de t r e f p l a a t a f g e t a s t en worden de
successieve
l i j n a f t a s t i n g e n g e c o m b i n e e r d op e e n w i j z e bekend i n de t e c h n i e k v o o r h e t p r o d u c e r e n v a n e e n r ö n t g e n b e e l d van h e t a f g e t a s t e g e d e e l t e van de t r e f plaat. 40
Fig.
6 i l l u s t r e e r t e e n met s t r a l i n g s e n e r g i e werkende a f b e e l d -
8 0 0 4 3 75
- 12 -
inrichting,
d i e e e n s t r a l i n g s b r o n 22 met w a a i e r v o r m i g e b u n d e l
toepast
v o o r h e t a f t a s t e n van de t r e f p l a a t 2 1 . In b e d r i j f wordt een w a a i e r vormige b u n d e l van hoog e n e r g e t i s c h e s t r a l i n g opgewekt op e e n w i j z e , z o a l s bekend u i t de t e c h n i e k en wordt g e r i c h t om een d o o r s n e d e 5
s c h i j f van de t r e f p l a a t 21 t e d o o r l o p e n en de v o o r s t e rand van h e t scintillatiekristal te
3 van de d e t e c t o r 6 met g r o o t o p l o s s e n d vermogen
bestralen.
Het z a l d u i d e l i j k z i j n , d a t v o o r de i n r i c h t i n g van f i g .
6 een g e h e l e
l i j n o f d o o r s n e d e van de t r e f p l a a t 21 wordt b e s t r a a l d op e e n b e p a a l d t i j d s t i p en de c o r r e s p o n d e r e n d e d o o r g e l a t e s t r a l i n g de g e h e l e van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l vermogen b e s t r a a l t .
3 van de d e t e c t o r 6 met g r o o t
lengte
oplossend
De c o r r e s p o n d e r e n d e e l e c t r i s c h e s i g n a l e n opgewekt
door de p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n 5 g e p l a a t s t o v e r de l e n g t e van h e t k r i s t a l 3, worden a f g e t a s t , o p g e s l a g e n en d e s n o o d s 15
afgebeeld.
De w a a i e r v o r m i g e bundel kan s n e l worden bewogen om de g e h e l e l e n g t e van de t r e f p l a a t 21 a f t e t a s t e n door de o n d e r s t e u n i n g 27 t e bewegen, d i e de s t r a l i n g s d e t e c t o r 20 s t e v i g v a s t h o u d t e n de 6 voor waaiervormige bundels.
stralingsbron
U i t e r a a r d a l s de w a a i e r v o r m i g e bundel
a f t a s t over de l e n g t e van de t r e f p l a a t 2 1 , worden de p h o t o d i o d e r a n g 20
s c h i k k i n g e n van de s t r a l i n g s d e t e c t o r 6 c o n t i n u e a f g e t a s t om de s t r a l i n g s - a b s o r b t i e g e g e v e n s t e v e r s c h a f f e n voor s u c c e s s i e v e
lijnen
o f dwarsdoorsneden van de t r e f p l a a t 21. Z o a l s e e r d e r vermeld d i e n t een op d e z e w i j z e g e p r o d u c e e r d r o n t g e n b e e l d h e t z e l f d e o p l o s s e n d e vermogen t e v e r s c h a f f e n a l s een r o n t g e n b e e l d geproduceerd met r a s t e r f i l m 25
f i l m " ) . Aangezien e c h t e r h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
("screen
3 efficiënter is
h e t d e t e c t e r e n van r ö n t g e n s t r a l e n , dan de r a s t e r f i l m , . kan h e t
bij
elec-
t r o n i s c h g e p r o d u c e e r d e r o n t g e n b e e l d v e r k r e g e n worden met l a g e r e b e l i c h t i n g s n i v e a u s van r ö n t g e n s t r a l i n g . Ofschoon s i l i c i u m p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n worden g e b r u i k t 30
a l s p h o t o d e t e c t o r s i n de v o o r k e u r s u i t v o e r i n g s v o r m van de u i t v i n d i n g , z a l h e t d u i d e l i j k z i j n , d a t andere p h o t o d e t e c t i e m i d d e l e n kunnen worden g e b r u i k t zonder b u i t e n de beschermingsomvang van de u i t v i n d i n g t e g e r a k e n , m i t s z u l k e andere d e t e c t i e m i d d e l e n e e n v o l d o e n d k l e i n e meetzöne b e z i t t e n .
stralings
Daarnaast z a l h e t d u i d e l i j k z i j n , dat ofschoon
35 m e t i n g e n van de a f m e t i n g e n van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l en de p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n v o o r z i e n z i j n v o o r de v o o r k e u r s u i t v o e r i n g s v o r m van de u i t v i n d i n g , kunnen andere a f m e t i n g e n worden g e b r u i k t zonder b u i t e n de b e s c h e r m i n g s omvang van de u i t v i n d i n g t e g e r a k e n . Eveneens z a l h e t d u i d e l i j k z i j n , d a t i n overeenstemming met de u i t v i n d i n g h e t a a n t a l 40
s c i n t i l l a t i e k r i s t a l l e n en b i j b e h o r e n d e p h o t o d i o d e r a n g s c h i k k i n g e n op
800 4375
- 13 -
e l k a a r g e s t a p e l d kunnen worden t e r v e r s c h a f f i n g van de r a n g s c h i k k i n g van d e t e c t o r e n met hoog o p l o s s e n d vermogen v o o r h e t g e l i j k t i j d i g meten van de s t r a l i n g o v e r e e n b e s t r a a l d e zone van g r o t e r e b r e e d t e . I n d i e n een d e r g e l i j k e a f b e e l d i n r i c h t i n g wordt g e b r u i k t i n 5
c o m b i n a t i e met de d e t e c t o r v o l g e n s de u i t v i n d i n g , of radiografisch beeld
kan e e n r ö n t g e n b e e l d
( r ö n t g e n - èn g a m m a s t r a l i n g ) met z e e r hoog
o p l o s s e n d vermogen van een t r e f p l a a t 21 worden v e r k r e g e n . Meer i n h e t b i j z o n d e r z a l een d e r g e l i j k e a f b e e l d i n r i c h t i n g e e n r a d i o g r a f i s c h b e e l d p r o d u c e r e n met e e n o p l o s s e n d vermogen van t e n m i n s t e 5 l i j n e n p a r e n p e r 10
mm. Een d e r g e l i j k o p l o s s e n d vermogen i s e q u i v a l e n t met h e t t h a n s v o o r e e n r a s t e r f i l m b e s c h i k b a r e o p l o s s e n d e vermogen, o f s c h o o n e e n a f b e e l d s y s t e e m v o l g e n s de u i t v i n d i n g e e n e l e c t r o n i s c h b e e l d met hoog o p l o s s e n d vermogen z a l v e r s c h a f f e n b i j een v e e l l a g e r b e l i c h t i n g s n i v e a u dan v e r e i s t i s v o o r h e t p r o d u c e r e n van een v e r g e l i j k b a a r b e e l d met een r a s t e r -
15
f i l m s y s t e e m . Daarenboven h e e f t e e n d e r g e l i j k e l e c t r o n i s c h
afbeeldsysteem
met hoog o p l o s s e n d vermogen h e t e x t r a v o o r d e e l van h e t v e r s c h a f f e n van d i g i t a l e g e g e v e n s , d i e op e f f i c i e n t e w i j z e kunnen worden o p g e s l a g e n , g e a n a l y s e e r d of a f g e b e e l d door e l e c t r o n i s c h e
middelen.
A l d u s kan de u i t v i n d i n g worden b e l i c h a a m d i n andere 20
vormen, z o n d e r b u i t e n de beschermingsomvang van de u i t v i n d i n g
specifieke te
g e r a k e n . Daarom z i j n de o n d e r h a v i g e u i t v o e r i n g s v o o r b e e l d e n t e beschouwen i n a l l e o p z i c h t e n i n i l l u s t r a t i e v e z i n en n i e t i n beperkende
25
8 0 0 4 3 75
zin.
- 14 -
C O N C L U S I E S 1. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g met g r o o t o p l o s s e n d vermogen v o o r h e t o n t v a n g e n van p r i m a i r e s t r a l i n g u i t een s t r a l i n g s b r o n en v o o r h e t opwekken van t e n m i n s t e één s i g n a a l d a t c o r r e s p o n d e e r t met de i n t e n s i t e i t van de i n v a l l e n d e p r i m a i r e s t r a l i n g , 5
een s t r a l i n g s o m z e t t e r - m i d d e l ,
bevattende:
i n g e r i c h t om de p r i m a i r e s t r a l i n g
te
o n t v a n g e n en d e z e t e l a t e n l o p e n o v e r een b e p a a l d e a f s t a n d v o o r h e t aangaan van e e n w i s s e l w e r k i n g met de p r i m a i r e s t r a l i n g en h e t opwekken van een c o r r e s p o n d e r e n d e s e c u n d a i r e
straling;
een d e t e c t o r m i d d e l voor h e t ontvangen van de s e c u n d a i r e s t r a l i n g en h e t 10
opwekken van t e n m i n s t e
d a t ene s i g n a a l , d a t overeenkomt met de
i n t e n s i t e i t van de s e c u n d a i r e s t r a l i n g ;
en
r e s o l u t i e m i d d e l e n v o o r h e t r e d u c e r e n van de l a t e r a l e s p r e i d i n g van de secundaire s t r a l i n g ,
d i e l o o p t van h e t s t r a l i n g s omzetmiddel naar h e t
detectormiddel. 15
2. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 1, met h e t kenmerk, d a t h e t r e s o l u t i e m i d d e l tenmminste e e n o p t i s c h e v e z e l omvat,
en
h e t s t r a l i n g s o m z e t t e r m i d d e l f l u o r e s c e r e n d m a t e r i a a l omvat, d a t ingebed', i s i n d i e t e n m i n s t e ene o p t i s c h e
vezel.
3. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 2, met h e t k e n 20
merk, d a t h e t d e t e c t o r m i d d e l t e n m i n s t e een p h o t o d i o d e omvat a a n l i g g e n d t e g e n een e m i s s i e - e i n d e van d i e t e n m i n s t e e n e o p t i s c h e
vezel.
4 . S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 1, met h e t kenmerk, d a t h e t s t r a l i n g s omzetmiddel een s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
omvat,
v o o r z i e n van een v o o r s t e v l a k v o o r h e t o n t v a n g e n van de p r i m a i r e 25
en h e t l a t e n u i t l o p e n o v e r een b e p a a l d e a f s t a n d i n de van de p r i m a i r e s t r a l i n g , welk s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
straling
voortplantingsrichting
tenminste één z i j d e -
l i n g s e m i s s i e v l a k b e z i t voor h e t l a t e n p a s s e r e n van de s e c u n d a i r e 5. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e
straling.
4 , met h e t
kenmerk, d a t h e t r e s o l u t i e m i d d e l o p t i s c h e k o p p e l i n g s m i d d e l e n omvat, 30
aangebracht t u s s e n h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
en h e t d e t e c t o r m i d d e l ,
welk
k o p p e l i n g s m i d d e l e e n b e r e k e n i n g s i n d e x b e z i t , d i e k l e i n e r i s dan de b e r e k e n i n g s i n d e x van h e t
scintillatiekristal.
6 . S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 5 , met h e t kenmerk, d a t h e t o p t i s c h e k o p p e l i n g s m i d d e ^ e e n k o p p e l e n d v e t l a a g j e 35
is.
7 . S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g met hoog o p l o s s e n d vermogen v o o r h e t o n t v a n g e n van p r i m a i r e s t r a l i n g u i t e e n s t r a l i n g s b r o n en h e t opwekken van t e n m i n s t e een e l e c t r i s c h s i g n a a l d a t overeenkomt met de
800 4375
intensiteit
- 15 -
van de i n v a l l e n d e p r i m a i r e s t r a l i n g ,
bevattende:
e e n omzetmiddel v o o r z i e n van een v o o r s t e v l a k v o o r h e t o n t v a n g e n van de p r i m a i r e s t r a l i n g en z i c h u i t s t r e k t o v e r een b e p a a l d e a f s t a n d i n de v o o r t p l a n t i n g s r i c h t i n g van de p r i m a i r e s t r a l i n g v o o r h e t aangaan van e e n 5 w i s s e l w e r k i n g met de p r i m a i r e s t r a l i n g en h e t opwekken van een c o r r e s p o n derende s e c u n d a i r e s t r a l i n g , d i e e e n z i j d e l i n g s g e d e e l t e van h e t o m z e t t e r m i d d e l d o o r l o o p t , w a a r b i j de l e n g t e van h e t z i j d e l i n g s k l e i n e r i s dan de b e p a a l d e a f s t a n d ;
stralings-
gedeelte
en
e e n m i d d e l om t e n m i n s t e d a t ene e l e k t r i s c h e s i g n a a l t e b e p a l e n u i t de 10 s e c u n d a i r e
straling. 8 . S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 7 , met h e t
kenmerk, d a t h e t s t r a l i n g s o m z e t t e r m i d d e l en de s e c u n d a i r e s t r a l i n g b e s t a a t u i t
t e n m i n s t e één f o t o d i o d e omvat,
elektronen.
9 . S t r a l i n g s d e t e c t i e - i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 7 , met h e t 15 kenmerk, d a t h e t o m z e t t e r m i d d e l een s c i n t i l l a t i e k r i s t a l daire straling l i c h t s t r a l i n g
is,
en de s e c u n -
is.
10. S t r a l i n g s d e t e c t i e - i n r i c h t i n g met hoog o p l o s s e n d vermogen v o o r h e t ontvangen van p r i m a i r s s t r a l i n g u i t e e n s t r a l i n g s b r o n en h e t opwekken van t e n m i n s t e é é n e l e k t r i s c h s i g n a a l d a t overeenkomt met de 20 i n t e n s i t e i t van de i n v a l l e n d e p r i m a i r e s t r a l i n g ,
bevattende:
een omzetmiddel v o o r z i e n van een v o o r s t e v l a k v o o r h e t o n t v a n g e n van d e p r i m a i r e s t r a l i n g en h e t l a t e n l o p e n o v e r e e n b e p a a l d e a f s t a n d i n de v o o r t p l a n t i n g s r i c h t i n g van de p r i m a i r e s t r a l i n g om e e n w i s s e l w e r k i n g aan t e gaan met de p r i m a i r e s t r a l i n g en h e t opwekken van een c o r r e s p o n d e r e n d e 25 s e c u n d a r i e s t r a l i n g ,
d i e een z i j d e l i n g s g e d e e l t e van h e t
stralingsomzetter-
m i d d e l d o o r l o o p t en u i t t r e e d t u i t t e n m i n s t e één z i j d e l i n g s van h e t s t r a l i n g s o m z e t t e r m i d d e l ;
emissievlak
en
e e n d e t e c t o r m i d d e l i n g e r i c h t v o o r h e t o n t v a n g e n van t e n m i n s t e een g e d e e l t e van d e s e c u n d a i r e s t r a l i n g , d i e z i j d e l i n g s wordt g e ë m i t t e e r d 30 h e t o m z e t t e r m i d d e l en h e t opwekken van t e n m i n s t e é é n e l e k t r i s c h
uit
signaal
d a t overeenkomt met de i n t e n s i t e i t van de s e c u n d a i r e s t r a l i n g , d i e o n t vangen
is. 11. S t r a l i n g s d e t e c t i e - i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 1 0 , met
h e t kenmerk, d a t h e t o m z e t t e r m i d d e l z i c h u i t s t r e k t i n de v o o r t p l a n t i n g s 35 r i c h t i n g van d e p r i m a i r e s t r a l i n g
o v e r een a f s t a n d , d i e v o l d o e n d e
is
om w i s s e l w e r k i n g aan t e gaan met e e n b e h o o r l i j k g e d e e l t e v a n de p r i m a i r e s t r a l i n g , en de r e s u l t e r e n d e s e c u n d a i r e s t r a l i n g w o r d t d o o r g e l a t e n
in
een z i j d e l i n g s e r i c h t i n g door h e t omzettermiddel over een a f s t a n d ,
die
v o l d o e n d e k l e i n i s om v e r s t r o o i i n g e n v e r z w a k k i n g van de s e c u n d a i r e 40 l i n g minimaal t e houden.
8 0 0 4 3 75
stra-
- 16 -
12. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 10, met h e t kenmerk, d a t h e t o m z e t t e r m i d d e l een s c i n t i l l a t i e k r i s t a l
omvat.
13. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 12, de een o p t i s c h k o p p e l i n g s m i d d e l a a n g e b r a c h t t u s s e n h e t 5
en h e t s c i n t e l l a t i e k r i s t a l ,
omvatten-
detectormiddel
welk k o p p e l i n g s m i d d e l e e n b r e k i n g s i n d e x
b e z i t , d i e k l e i n e r i s dan de b r e k i n g s i n d e x van h e t
scintillatiekristal
v o o r h e t verminderen van de z i j d e l i n g s e s p r e i d i n g van de s e c u n d a i r e s t r a a l , d i e g a a t van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l naar h e t
detectormiddel.
14. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 13, met 10
h e t kenmerk, d a t h e t o p t i s c h e k o p p e l i n g s m i d d e l e e n k o p p e l e n d e v e t l a a g heeft. 15. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e
10,
omvattende o p t i s c h e v e z e l s v o o r h e t o p t i s c h v e r b i n d e n van h e t d e t e c t o r middel en een b i j b e h o r e n d e zone van t e n m i n s t e é é n z i j d e l i n g s 15
van h e t
emissievlak
omzettermiddel. 16. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 10, met
h e t kenmerk, d a t h e t o m z e t t e r m i d d e l t e n m i n s t e een
scintillatiekristal
omvat v o o r h e t o n t v a n g e n van p r i m a i r e r ö n t g e n s t r a l e n en h e t opwekken van c o r r e s p o n d e r e n d e ,
secundaire optische
stralen.
17. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l s i e 10 met h e t
20
kenmerk, d a t h e t d e t e c t o r m i d d e l t e n m i n s t e een v a s t e s t o f d e t e c t o r b e v a t , v o o r z i e n van een a a n t a l d e t e c t i e - e l e m e n t e n ,
voor h e t o n t v a n g e n van s e c u n -
d a i r e o p t i s c h e s t r a l e n en h e t opwekken van een c o r r e s p o n d e r e n d
electrisch
signaal. 25
18. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 10, met h e t kenmerk, d a t h e t o m z e t t e r m i d d e l twee z i j d e l i n g s e e m i s s i e v l a k k e n omvat v o o r h e t d o o r l a t e n van s e c u n d a i r e s t r a l e n en h e t d e c t o r m i d d e l e e n a a n t a l v a s t e s t o f s t r a l i n g s d e t e c t o r e n omvat, d i e e l k g e p l a a t s t z i j n v o o r h e t ontvangen van s e c u n d a i r e s t r a l e n u i t een z ó n e u i t een d e r twee
30
l i n g s e e m i s s i e v l a k k e n en h e t opwekken van c o r r e s p o n d e r e n d e
zijde-
electrische
s i g n a l e n , w a a r b i j s u c c e s s i e v e v a s t e s t o f d e t e c t o r e n g e p l a a t s t z i j n om a f w i s s e l e n d e e n o v e r l a p p e n d e b e t r e k k i n g t e b e w e r k s t e l l i g e n t u s s e n twee zijdelingse
emissievlakken.
19. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 18, met h e t 35
kenmerk, d a t e l k d e r v a s t e s t o f s t r a l i n g s d e t e c t o r e n e e n a a n t a l
detectie
e l e m e n t e n omvat v o o r h e t ontvangen van de s e c u n d a i r e s t r a l e n u i t een g e d e e l t e van h e t b i j b e h o r e n d e z i j d e l i n g s e e m i s s i e v l a k en h e t opwekken van een c o r r e s p o n d e r e n d e l e c t r i s c h
800 4375
signaal.
- 17 -
20. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e gekenmerkt d o o r o p t i s c h e k o p p e l i n g s m i d d e l e n ,
18,
aangebracht t u s s e n e l k
der v a s t e s t o f d e t e c t o r e n en h e t o p p e r v l a k van h e t b i j b e h o r e n d e z i j d e l i n g s e e m i s s i e v l a k , t e r v e r m i n d e r i n g van de z i j d e l i n g s e 5
s p r e i d i n g van de s e c u n d a i r e s t r a l i n g , e m i s s i e v l a k naar de v a s t e s t o f
die l o o p t vanaf h e t
zijdelingse
detectoren.
21. S t r a l i n g s d e t e c t i e i n r i c h t i n g volgens c o n c l u s i e
18,
gekenmerkt door v e z e l o p t i s c h e m i d d e l e n v o o r o p t i s c h e v e r b i n d i n g van e l k der v a s t e s t o f d e t e c t o r e n met e e n c o r r e s p o n d e r e n d e zone op e e n 10
bijbehorend z i j d e l i n g s
8 0 0 4 3 75
emissievlak.
- 18 2 2 . Met s t r a l i n g s e n e r g i e werkende a f b e e l d i n r i c h t i n g van een t y p e , w a a r b i j een s t r a l i n g s b r o n van hoge e n e r g i e een b i j b e h o r e n d e l i n g s b u n d e l opwekt en de bundel wordt bewogen om s u c c e s s i e v e
stra-
doorsneden
van e e n t r e f p l a a t l i c h a a m t e b e s t r a l e n en de s t r a l i n g d i e wordt d o o r g e 5
l a t e n door h e t l i c h a a m omgezet wordt i n v i d e o - s i g n a l e n v o o r a f b e e l d i n g , gekenmerkt door een s t r a l i n g s o m z e t t e r m i d d e l g e p l a a t s t n a b i j h e t l i c h a a m v o o r h e t ontvangen van de d o o r g e l a t e n s t r a l i n g en z i c h u i t s t r e k t
over
e e n b e p a a l d e a f s t a n d i n de v o o r t p l a n t i n g s r i c h t i n g van de d o o r g e l a t e n s t r a l i n g om e e n w i s s e l w e r k i n g aan t e gaan met d e d o o r g e l a t e n 10
straling,
en voor h e t opwekken van c o r r e s p o n d e r e n d e z i c h t b a r e l i c h t s t r a l i n g , g a a t door een z i j d e l i n g s g e d e e l t e van h e t s t r a l i n g s o m z e t t e r m i d d e l u i t t r e e d t van t e n m i n s t e é é n z i j d e l i n g s e m i s s i e v l a k van h e t
die en
stralings-
o m z e t t e r m i d d e l , en een d e t e c t o r m i d d e l g e p l a a t s t v o o r h e t ontvangen van t e n m i n s t e een g e d e e l t e van de z i j d e l i n g s u i t g e z o n d e n z i c h t b a r e 15
s t r a l i n g en v o o r h e t opwekken van c o r r e s p o n d e r e n d e e l e k t r i s c h e
lichtsignalen
voor a f b e e l d i n g . 2 3 . Met s t r a l i n g s e n e r g i e werkende a f b e e l d i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 2 2 , gekenmerkt door m i d d e l e n v o o r h e t opwekken van een w a a i e r vormige b u n d e l van hoog e n e r g e t i s c h e s t r a l i n g om d i e t e l a t e n gaan door 20
e e n d o o r s n e d e - g e d e e l t e van h e t l i c h a a m en v o o r h e t b e s t r a l e n o v e r de l e n g t e van h e t
stralingsomzettermiddel.
2 4 . Met s t r a l i n g s e n e r g i e werkende a f b e e l d i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 2 2 , gekenmerkt door m i d d e l e n v o o r h e t opwekken van een p o t l o o d dunne b u n d e l van hoog e n e r g e t i s c h e s t r a l i n g en h e t i n d w a r s r i c h t i n g de p o t l o o d d u n e b u n d e l een baan t e l a t e n b e s c h r i j v e n o v e r h e t l i c h a a m en l a n g s de l e n g t e van h e t s t r a l i n g s o m z e t t e r m i d d e l v o o r h e t p r o d u c e r e n van een d o o r s n e d e - a f t a s t i n g van h e t l i c h a a m . 2 5 . Met s t r a l i n g s e n e r g i e werkende a f b e e l d i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 22, met h e t kenmerk, d a t h e t s t r a l i n g s o m z e t t e r m i d d e l e e n l a t i e k r i s t a l i s en h e t d e t e c t o r m i d d e l een a a n t a l v a s t e s t o f
detectoren
omvat, w a a r b i j een e e r s t e groep v a s t e s t o f d e t e c t o r e n g e p l a a t s t i s de l e n g t e van h e t b o v e n s t e z i j d e l i n g s e v l a k van h e t
scintil-
over
scintillatiekristal,
d a t daar t e g e n a a n l i g t , w a a r b i j s u c c e s s i e v e d e t e c t o r e n g e s c h e i d e n
zijn
door e e n s p l e e t , en e e n tweede g r o e p d e t e c t o r e n o p g e s t e l d i s l a n g s de l e n g t e van h e t o n d e r s t e z i j v l a k van h e t s c i n t i l l a t i e k r i s t a l en a a n l i g t t e g e n h e t o n d e r s t e z i j d e l i n g s e v l a k op p l a a t s e n d i e overeenkomen met d e s p l e t e n en aan e l k e z i j d e van de s p l e t e n e l k a a r o v e r l a p p e n . 2 6 . Met s t r a l i n g s e n e r g i e werkende a f b e e l d i n r i c h t i n g v o l g e n s c o n c l u s i e 2 5 , met h e t kenmerk, d a t e l k d e r v a s t e s t o f d e t e c t o r e n een a a n t a l d e t e c t i e - e l e m e n t e n omvat v o o r h e t d e t e c t e r e n van u i t g e z o n d é n
8 6 0 4 3 75
lichtstraling
- 19 -
en het opwekken van een corresponderend elektrisch signaal, waarbij elk detectie-element zich uitstrekt vanaf de voorzijde van het bijbehorende zijdelingse emissievlak in de voortplantingsrichting van een invallende röntgenstraal. 5
27. Met stralingsenergie werkende afbeeldinrichting volgens conclusie 25, gekenmerkt door een optisch koppelingsmiddel aangebracht tussen de vaste stof detectoren en het scintillatiekristal voor het verminderen van de zijdelingse spreiding van de zichtbare lichtstraling die gaat van het scintillatiekristal naar de vaste stof detectoren.
8 0 0 4 3 75
OA.nr.
FIG. I
XP
FIG. 2
800 4375
8004310
ft
FIG. 5
FIG. 6
800 4 3 7 5
