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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schlitzblende, eine Vorrichtung zum Betrieb einer Schlitzblende und ein Verfahren zur Herstellung einer Schlitzblende für Anwendungen in der Radiographie.
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Insbesondere betrifft die Erfindung eine Mehrfachschlitzblende, die für Anwendungen basierend auf der Compton-Rückstreu-Radiographie angepasst ist.
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DE 10 2005 029 674 B4 und
EP 2 333 786 B1 beschreiben eine Schlitzblende zur Begrenzung der von einer Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung. Derartige Blenden sind insbesondere für die Untersuchung von unbekannten Objekten interessant, die aktiv (Gammastrahlung) oder passiv (rückgestreut) hochenergetische Strahlung aussenden. Eine praktisch bedeutsame Untersuchungstechnik nutzt nichtelastisch rückgestreute Röntgen-Photonen zur Bilddarstellung (Radiographie).
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In
US 5 107 530 A wird die Steuerung für einen Röntgendiffraktometer-Verschluss beschrieben. Der Verschluss weist ein erstes und ein zweites feststehendes Element sowie ein axial drehbares bewegliches Element auf.
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Das korrespondierende Radiographie-Verfahren wird als Compton Rückstreutechnik bezeichnet. Objekte, die transparent für Röntgenstrahlung sind, scheinen durch die rückgestreute Strahlung geradezu zu “leuchten”. Das betrifft vor allem organische Materialien und Elemente mit geringer Ordnungszahl in Abhängigkeit von deren Reihenfolge im Periodensystem. Röntgenstrahlen werden von Elementen mit hoher Ordnungszahl, beispielsweise Schwermetallen, hauptsächlich absorbiert, so dass die hier auftretende Streustrahlung, wenn sie überhaupt nachweisbar ist, eine äußerst geringere Intensität aufweist.
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Dieser Umstand lässt sich zur Erzeugung von vergleichsweise hochaufgelösten Bildern nutzen, beispielsweise für Belange einer Sicherheitsüberprüfung oder zur zerstörungsfreien Materialprüfung, wenn eine angepasste Blende eingesetzt wird.
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Die genannten Blenden sind gemäß den an sie zu stellenden Anforderungen vergleichsweise massiv. Messanordnungen, wie beispielsweise gemäß dem Lochkamera-Prinzip konstruierte bildgebende Einrichtungen, die eine Schlitzblende umfassen, sind somit – wenn überhaupt – nur begrenzt mobil einsetzbar. Außerdem sind zur Herstellung der Schlitzblende geeignete Verfahren auf Grund der hohen Anforderungen an die Güte innerer Oberflächen der Blende typischerweise aufwendig und kostspielig. Folglich stellen sich die nachfolgenden Aufgaben:
- 1. einerseits, einen strahlenden Körper möglichst scharf abzubilden und/oder andererseits, mittels Rückstreutechnik Bildinformation über den Aufbau eines unbekannten Objektes zu gewinnen, die mit einem Einzelstrahl nicht erfassbar ist;
- 2. die Abbildungsfläche durch Verwendung einer neuartigen Blende (der hier vorgeschlagenen Mehrfachschlitzblende) zu erweitern, und geeignete Verfahren zur Herstellung der Blende bereitzustellen;
- 3. eine möglichst kompakte (leichte) und dennoch zuverlässig abblendende Blendenvorrichtung bereitzustellen, deren Schlitzbreite einstellbar ist;
- 4. eine Vorrichtung zur mechanischen Einstellung der Schlitzbreite bereitzustellen;
- 5. den Paralleldurchgang von Strahlen durch die Blende zu verhindern und eine Überlagerung von Mehrfachaufnahmen zu unterbinden.
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Vor diesem Hintergrund wird gemäß Anspruch 1 eine Schlitzblende, gemäß Anspruch 12 ein Herstellungsverfahren für eine Schlitzblende und gemäß Anspruch 17 die Verwendung der vorgeschlagenen Schlitzblende zur bildgebenden Darstellung mittels hochenergetischer Strahlung vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform wird eine Schlitzblende, insbesondere für eine bildgebende Einrichtung vorgeschlagen, welche geeignet ist, von einer Strahlungsquelle ausgehende hochenergetische Strahlung, insbesondere Röntgen- und/oder Synchrotronstrahlung, zu begrenzen, umfassend einen ersten Schlitzblock und einen zweiten Schlitzblock, wobei der erste und der zweite Schlitzblock einen strahlungsabsorbierenden Teil und zumindest einen strahlungsdurchlässigen Schlitz umfasst und der erste und der zweite Schlitzblock zueinander so anordenbar sind, dass sich in einer ersten Position der im ersten Schlitzblock angeordnete zumindest eine Schlitz in genau einem im zweiten Schlitzblock angeordneten korrespondierenden Schlitz fortsetzt, sodass ein durch den ersten Schlitz des ersten Schlitzblocks verlaufendes Strahlenbündel ungehindert durch den zweiten Schlitzblock tritt, und in einer zweiten Position, der Schlitz des ersten Schlitzblocks auf einen von Schlitzen freien Bereich des zweiten Schlitzblocks weist, sodass ein durch den ersten Schlitz des ersten Schlitzblocks verlaufendes Strahlenbündel auf einen zum korrespondierenden Schlitz benachbarten Bereich des zweiten Schlitzblocks trifft und so den zweiten Schlitzblock nicht durchdringt. So wird im ersten Block der gesamte Durchtrittskanal für den passierenden Strahl von oben, um zweiten von unten begrenzt.
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Vorteile der Erfindung bestehen einerseits in einer vereinfachten Fertigung einer Schlitzblende mit mehreren Schlitzen (Mehrfachschlitzblende), vorrangig in einer einfachen Konstruktionsweise einer Blende, die zwei zueinander verschiebbare und zumindest einen Schlitz aufweisende Platten umfasst. Die resultierende Blende ist wesentlich leichter, erfordert einen geringeren Materialeinsatz als bekannte Blenden und ist damit leichter zu transportieren und/oder mobil einsetzbar. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Schlitzblende mindestens einen, beispielsweise 3, typischerweise 5 oder mehr strahlungsdurchlässige Schlitze. Ein Vorteil des Vorhandenseins mehrerer Schlitze ergibt sich aus einem verglichen zum Einzelschlitz erweiterten Blickfeld für die Aufnahmen. Dabei wird die Auflösung durch einen schmaleren Spalt auf Kosten der Breite des Blickfeldes verbessert.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform entspricht die zweite Position der Anordnung der beiden Schlitzblöcke wie vorgeschlagen einer Parallelverschiebung der Schlitze des ersten Schlitzblocks zu jenen des zweiten Schlitzblocks.
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Daraus ergeben sich Vorteile für die Reproduzierbarkeit der Blendeneinstellung und die Gestaltung einer Vorrichtung, mit deren Hilfe eine solche Verschiebung erreicht wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein angrenzender Oberflächenbereich zwischen dem ersten und einem benachbarten zweiten Schlitz des zweiten Schlitzblocks zumindest eine Form auf, die sich aus einer Projektion der Querschnittsfläche des ersten Schlitzes des ersten Schlitzblocks auf die dem ersten Schlitzblock zugewandte Oberfläche des zweiten Schlitzblocks ergibt.
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Daraus ergibt sich vorteilhafterweise die Möglichkeit einer Öffnung ohne Scherung des Strahlenkanals und eines fehlerfreien Vergrößerns oder Verengens der effektiven Blendenbreite.
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Erfindungsgemäß weist ein Schlitz der vorgeschlagenen Schlitzblende zumindest zwei einander gegenüberliegende Wandungen von zumindest abschnittsweise identischer Form auf. Die besagten beiden Wandungen liegen einander innerhalb der Schlitzblocks gegenüber.
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Vorteilhafterweise formen die beiden Wandungen somit eine abschnittsweise planparallele Umhüllung eines Strahlenbündels, sodass ein auf einer Seite des Schlitzblockes in den Schlitz eintretendes Strahlenbündel den Schlitzblock auf der anderen, gegenüberliegenden Seite ungeschwächt verlassen kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst zumindest eine der Wandungen der vorgeschlagenen Schlitzblende ein Blech.
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Vorteile ergeben sich aus der vereinfachten Fertigung der Wandungen, insbesondere da sich Bleche vergleichsweise leicht in identische Form bringen lassen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Schlitzblende vorgeschlagen, wobei das Blech ausgewählt ist unter: Aluminium, Bronze, Eisen, Kupfer, Messing, Nickel, Stahl, Titan, Wolfram oder einer Legierung, umfassend zumindest eines der Elemente: Al, Be, Pb, Cu, Cr, Fe, Ni, Sn, Ti, W, Zn. Wenn es sich, gemessen an der Masse der Blende, um ein dünnes Blech handelte, dann verlöre die Wahl des Materials für das Blech an Bedeutung, würde doch die „Hauptlast“ der Abschirmung durch das Füllmaterial zwischen den Begrenzungsblechen der Schlitze übernommen.
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Vorteile dieser Elemente umfassen die Verfügbarkeit von Blechen, umfassend Reinmetalle oder Legierungen dieser Elemente sowie die jeweilige Ordnungszahl dieser Elemente, welche ihre Eignung als Absorber hochenergetischer Strahlung begründet. Durch die Auswahl der Materialien und im Interesse einer portablen Ausführungsform der Blende ist die Schlitzblende für die Anwendung mit hochenergetischer Strahlung im Bereich von 50 bis 1000 kV, insbesondere im Bereich bis 500 kV, bevorzugt für Strahlungsenergien unterhalb von 400 kV angepasst.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Schlitzblende vorgeschlagen, wobei der strahlungsabsorbierende Teil Blei umfasst, das zwischen den Wandungen benachbarter Schlitze angeordnet ist.
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Vorteile von Blei als Absorber hochenergetischer Strahlung sind allfällig. Auch lässt sich ein Bleiblech besonders leicht formen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Schlitzblende vorgeschlagen, wobei eine erste Wandung ein erstes annähernd von der Dicke der maximal möglichen Spaltbreite Blech umfasst, das eine höhere Absorptionsfähigkeit für die hochenergetische Strahlung aufweist, als ein Blech, das von einer zweiten Wandung umfasst ist.
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Vorteile dieser Ausführungsform ergeben sich daraus, dass beim Schließen der Schlitzblende eine der beiden Wandungen des Schlitzes eines Schlitzblocks der ungeschwächten Strahlung des durch den korrespondierenden Schlitz im gegenüberliegenden Schlitzblock tretenden Strahlenbündels ausgesetzt ist. Die beschriebene Ausführungsform sichert eine zuverlässige Abschirmwirkung trotz der im Bereich des Strahlenbündels nur halb so dicken, vom Schlitzblendenmaterial nur eines Schlitzblockes geschaffenen Barriere.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Schlitzblende vorgeschlagen, wobei eine Dicke und/oder ein Profil des ersten Blechs des Schlitzes im ersten Schlitzblock zumindest eine Dicke und/oder ein Profil des korrespondierenden Schlitzes im zweiten Schlitzblock aufweist, und eine Dicke und/oder ein Profil des zweiten Blechs des Schlitzes im zweiten Schlitzblock zumindest eine Dicke und/oder ein Profil des korrespondierenden Schlitzes im ersten Schlitzblock aufweist.
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Vorteile ergeben sich insbesondere für eine einstellbare Güte der Strahlprojektion bzw. Abbildung, d.h. entweder hohe Strahlendurchtrittsdosis auf Kosten der Bildschärfe oder ein scharfes Bild auf Kosten der Intensität, ähnlich wie bei der Blendeneinstellung an einem normalen Fotoapparat, wo es um Tiefenschärfe geht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Schlitzblende vorgeschlagen, wobei zumindest zwei der Schlitze ein und desselben Schlitzblocks eine identische Querschnittsfläche und/oder Form aufweisen.
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Die Vorteile dieser Ausführungsform entsprechen den zuvor genannten. Insbesondere ermöglicht die Anordnung selbstähnlicher Schlitze – nichts anderes soll die vorstehend bezeichnete Ausführungsform beschreiben – eine hohe vergrößerte Abbildungsfläche.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Schlitzblende vorgeschlagen, wobei Ebenen, die durch die Schlitze im ersten Schlitzblock definiert sind, einander in einer Linie schneiden, die außerhalb des ersten Schlitzblocks auf einer dem zweiten Schlitzblock zugewandten Seite liegt.
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Zur effektiveren Abschirmung hochenergetischer Strahlung im Schlitzbereich bei (teilweise) verschlossener Stellung durch entsprechende Verschiebung der vorderen und hinteren Blendenhälfte gegeneinander wird zur Auskleidung ein dichteres Material als dasjenige des übrigen Blendenkörpers vorgeschlagen. Jeder Strahl, der nicht einen der Schlitze passiert, wird von der Blende in ihrer ganzen Schichtdicke abgeschirmt. Derjenige, der in einer verschlossenen Stellung die vordere Blendenhälfte durch einen Schlitz verläuft, kann nur durch den vorgeschobenen Teil der hinteren abgeschirmt werden (vgl. schraffierte Bereiche in 6). Um die fehlende Schichtdicke zur gesamten Blendendicke auszugleichen, wird ein dichteres Material in diesem Bereich vorgeschlagen. Besteht beispielweise der Blendenkörper aus Kupfer oder Messing, dann ist Wolfram ein für diesen Bereich geeignetes Material.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für eine wie vorstehend beschriebene Schlitzblende für hochenergetische Strahlung vorgeschlagen, welche die folgenden Schritte umfasst:
- – Formen von zumindest zwei Blechen an einem Ausgangsformkörper;
- – gleichbeabstandetes Verbinden von jeweils zwei Blechen miteinander, sodass die miteinander verbundenen Bleche einen Kanal bilden, wobei der Kanal ein erstes offenes Ende und ein diesem gegenüber liegendes zweites offenes Ende aufweist;
- – Anordnen und Ausrichten des Kanals in einer Gießform;
- – Füllen der Gießform mit einer bleihaltigen Schmelze derart, dass der Kanal nicht mit der Schmelze gefüllt wird;
- – Entformen eines in der Gießform erhaltenen Gusskörpers umfassend den Kanal.
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Vorteilhaft an diesem Herstellungsverfahren gegenüber bekannten Herstellungsverfahren ist, dass eine vorgegebene Schlitzform eines Schlitzblockes gewissermaßen additiv erzeugt werden kann. Es ist wesentlich aufwendiger einen Schlitz mit den geforderten Eigenschaften (bspw. Planparallelität von Wandabschnitten, Oberflächengüte etc.) durch spanabhebende Verfahren in einem massiven Material zu erzeugen, als einen – im Wesentlichen mit zwei Blechen geformten Schlitz – mit der Schmelze des massiven Materials zu umhüllen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das vorgeschlagene Herstellungsverfahren für eine wie vorstehend beschriebene Schlitzblende für hochenergetische Strahlung den Schritt „Zurichten des Gusskörpers zu einem Schlitzblock“.
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Vorteile dieser Ausführungsform ergeben sich daraus, dass mit nur wenigen Arbeitsschritten gusstechnisch bedingte Grate und/oder Stützstrukturen oder Materialüberschüsse abgetragen werden können.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das vorgeschlagene Herstellungsverfahren den Schritt: – Anpassen und Ausrichten eines ersten und eines zweiten Schlitzblocks, sodass in einer ersten Position der Schlitzblöcke zueinander sich der in dem ersten Schlitzblock angeordnete zumindest eine Schlitz in genau einem in dem zweiten Schlitzblock angeordneten korrespondierenden Schlitz fortsetzt, sodass ein durch den ersten Schlitz des ersten Schlitzblocks verlaufendes Strahlenbündel ungehindert durch den zweiten Schlitzblock tritt, und in einer zweiten Position der Schlitz des ersten Schlitzblocks auf einen von Schlitzen freien Bereich des zweiten Schlitzblocks weist, sodass ein durch den ersten Schlitz des ersten Schlitzblocks verlaufendes Strahlenbündel auf einen zum korrespondierenden Schlitz benachbarten Bereich des zweiten Schlitzblocks trifft und so den zweiten Schlitzblock nicht durchdringt.
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Vorteile dieser Ausführungsform ergeben sich aus der Assemblierung der Schlitzblende aus den zwei sie ausbildenden wesentlichen Bestandteilen: dem ersten und dem zweiten Schlitzblock.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das vorgeschlagene Herstellungsverfahren den Schritt: – Bereitstellen eines Antriebes für einen allmählichen Wechsel zwischen der ersten und der zweiten Position, sodass eine resultierende Mächtigkeit eines den ersten und den zweiten Schlitzblock passierenden Strahlenbündels nach Bedarf einstellbar ist.
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Vorteile ergeben sich aus der so erreichbaren Präzision der Einstellung der Blende.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das vorgeschlagene Herstellungsverfahren den Schritt: – Anordnen einer Bildaufnahmeeinheit auf einer Seite eines Schlitzblockes, sodass ein durch die Schlitzblende fallendes Strahlenbündel auf eine detektierende Fläche der Bildaufnahmeeinheit trifft.
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Typische Vorteile dieser Ausführungsform betreffen die mobile Einsetzbarkeit der Anordnung zur Abbildung von interessierenden Untersuchungsobjekten. Aufgrund der Unabhängigkeit der Arbeitsweise einer portablen Schlitzblendenkamera von der Einstrahlgeometrie mit dem Röntgenstrahler gelingen Aufnahmen, die mit herkömmlichen Röntgenrückstreuverfahren bisher nicht möglich waren. Das Rückstreuverhalten einzelner Materialschichten im Objekt kann durch gezielte Einstrahlung gesteuert werden. Somit ist es möglich, strahlenpassive Bauelemente unabhängig von einer Laborumgebung als Silhouette vor strahlendem Hintergrund darzustellen. Das ist insbesondere für Anwendungen mit sicherheitstechnischem Hintergrund von Bedeutung.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Verwendung einer beispielsweise vorstehend beschriebenen Schlitzblende zur bildgebenden Darstellung eines Prüfkörpers mittels Exposition gegenüber hochenergetischer Strahlung vorgeschlagen, wobei eine Strahlungsquelle hochenergetischer Strahlung, ein Prüfkörper und die Schlitzblende so zueinander angeordnet werden, dass vom Prüfkörper rückgestreute Anteile der hochenergetischen Strahlung durch die Schlitzblende auf eine Bildaufnahmeeinheit und/oder auf einen Detektor treffen.
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Vorteile der Verwendung der beschriebenen Schlitzblende ergeben sich aus den bereits beschriebenen Vorteilen der vorgeschlagenen Vorrichtung. Sie betreffen insbesondere die Möglichkeit zu vergleichsweise deutlichen Abbildung mittels Compton-Rückstreuung eines wenig absorbierenden Bauteils vor dem Hintergrund eines stark absorbierenden Bauteils. Vorausgesetzt ist eine separate Ausleuchtung des Bereiches hinter dem stark absorbierenden Bauteil im Objekt durch entsprechende Kollimierung einer seitlich schräg zur Blickrichtung der Kamera ins Objekt einfallenden Röntgenstrahlung. Somit wird ein strahlender Hintergrund erzeugt, vor dem sich ein absorbierendes Bauteil dann silhouettenartig abhebt. Eine derartige Abbildungsgeometrie ist mit keiner anderen Röntgenrückstreuvorrichtung erreichbar.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen wird vorgeschlagen, die Fertigung zumindest eines der beschriebenen Schlitzblöcke mit Hilfe eines alternativen Herstellungsverfahrens vorzunehmen, wobei das Herstellungsverfahren auf einem 3-D-Druckverfahren beruht. Ein geeignetes 3D-Druckverfahren umfasst typischerweise ein schichtweises Sintern eines feinpartikulären Metallpulvers, beispielsweise mit Hilfe eines Laserstrahls, der schichtweise gemäß einem jeweiligen Querschnitt des konzipierten Schlitzblocks über ein Metallpulverbett geführt wird. Beispielsweise lassen sich bleibasierte Pulver ohne weiteres mittels Sintern zu komplexen räumlichen Gebilden formen. Ein anderes geeignetes 3D-Druckverfahren kann – analog zu etablierten 3D-Schmelz-Druckverfahren mit einem Plastikstrang – mit Hilfe eines Metalldrahtes realisiert werden, z.B. eines Drahtes, der eine bleihaltige Legierung umfasst. 3D-Druckverfahren, die für die Fertigung komplexer räumlicher Strukturen prädestiniert sind, eignen sich besonders für die Herstellung der Schlitze in der Schlitzplatte, die als definierte Hohlräume (Hinterschneidungen) in massivem Material vorliegen. Für beide hier beschriebenen 3D-Druckverfahren kann bezüglich der zum 3D-Drucken nutzbaren Materialien auf Know-how aus dem Fachgebiet der Herstellung von Loten, insbesondere von Lotpasten, und entsprechende Metallpulver aufgebaut werden.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.
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Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechend ähnliche Teile. Dabei zeigt:
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1A eine gemäß dem Stand der Technik übliche Anordnung einer Bildaufnahmeeinheit zur Untersuchung eines Objektes mittels Compton-Rückstreuung über eine „Abtastung mit einem Bleistiftstrahl“
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1B das Prinzip der hier verfolgten Abbildung eines Objektes mittels Compton-Rückstreuung über die Gesamtanstrahlung (Feldausleuchtung) des untersuchten Objektes
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2 ein Schema zum Gestaltung eines aus mehreren Materialien zusammengesetzten Blendenkörpers, ausgehend von einem massiven Blendenkörper;
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3 die Zurückführung der Formen verschiedener Schlitzverläufe in einer Mehrfachschlitzblende auf eine gemeinsame Ausgangsform;
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4 Schritte von einer festen Mehrfachschlitzblende zur variabel einstellbaren Version;
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5 Halbblenden in Aufsicht mit einem (von mehreren möglichen) Schlitzverlauf vorne (schwarz) und hinten (grau) in "geschlossener" Stellung (links) und in geöffneter Stellung (rechts);
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6 Halbblenden vereinfachter Form für eine Halterung, in der steiler einfallende Strahlung durch einen entsprechenden Rahmen absorbiert wird. Die geschlossene Stellung der Blenden ist im linken Teilbild dargestellt, die geöffnete Stellung, nach einer entsprechenden Abwärtsbewegung des rechten Teilkörpers, ist im rechten Teilbild gezeigt;
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7 die Verwendung von Konstruktionsmaterialien unterschiedlicher Dichter zur effektiveren Abschirmung im geschlossenen Teil des Strahlengangs;
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8 die Aufstellung eines trapezoiden Blendenkörpers mit seiner schmalen Seite zum Objekt, sodass sich die durch die Blende fallenden Strahlen vor der Blende in einer senkrechten Achse kreuzen;
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9 eine Seitenansicht eines mechanischen Vortriebs zur Schlitzbreiteneinstellung einer Mehrfachschlitzblende;
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10 Ansicht von oben auf eine mögliche Montierung einer Mehrfachschlitzblende in einem Gehäuse, das sich in einer "Bleiburg" mit Bleiziegeln ("Schwalbenschwänzen") einbauen lässt;
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11 Ansicht von unten auf den Antrieb der Schlitzeinstellung mit Stellrädern, den Achsen des Vortriebgestänges und deren Verbindung über eine in 10 dargestellte Antriebskette.
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Insbesondere zeigt 1A eine gemäß dem Stand der Technik typischerweise benutzte Anordnung zur Untersuchung eines unbekannten Objektes mittels Compton-Rückstreuung. Von einer als Strahlungsquelle genutzten Röntgenröhre 100 ausgehende Röntgenstrahlung wird durch eine Lochblende 200 auf das zu untersuchende Objekt 300 gerichtet. Die Röntgenstrahlung wird als „Bleistriftstrahl“ auf das Objekt 300 gelenkt. Typischerweise wird das Objekt (vgl. senkrechter Pfeil links in 1A) mittels Punktbeleuchtung abgetastet. Von der Oberfläche, ggf. auch aus der Tiefe des Objektes rückgestreute Compton-Strahlung 400 wird von einer Detektionseinheit 500 erfasst und mittels geeigneter Verfahren in Bildinformation umgewandelt (bspw. mittels Röntgenfluoreszenz-Folie, Array-Detektor etc.). Eine Abschirmung 600 dient zum Schutz gegen Fremdbelichtung/-strahlung.
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Im Unterschied dazu kann gemäß dem hier verfolgten Ansatz wie in 1B übersichtsartig gezeigt, unter Verwendung einer Schlitzblende 220 die vom Objekt rückgestreute Röntgenstrahlung 400 direkt zur Bildgebung verwendet werden. Die Schlitzblende 220 ist Bestandteil einer Kamera 700, die eine die Detektionseinheit 500 umschließende Abschirmung 600 umfasst.
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In
2 ist schematisch der Übergang von einem massiven Blendenkörper zu einem aus mehreren Materialien zusammengesetzten Blendenkörper dargestellt. Dabei zeigt das Teilbild a) den Verlauf von drei Schlitzverläufen mit ihrer gemeinsamen Zentralachse (strichpunktierte Linie). Die Umsetzung dieses Konzepts in einem massiven Blendenkörper wurde zuvor beschrieben (
EP 2333786 B1 ). Erfindungsgemäß muss ein absorbierender Blendenkörper den Strahlengang der hochenergetischen Strahlung durch die gezeichneten Schlitzverläufe nicht auf der gesamten Strecke umschließen, sondern es reichen Teilbereiche wie z.B. in den grau gezeichneten Flächen aus, solange die erforderliche Abschirmdicke erhalten bleibt. Das Teilbild b) zeigt dementsprechend eine Anordnung von Blechen, welche die Schlitzverläufe umschließen, wobei zwischen Blechen benachbarter Schlitzverläufe ein absorbierendes Material hoher Dichte eingelagert ist. Die formgebenden Bleche brauchen selbst nicht so stark absorbieren, wie das zwischen ihnen eingelagerte Material, sodass die Abschirmung durch das zwischen benachbarten Blechen eingelagerte dichtere Material gewährleistet wird.
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3 zeigt, wie die Formen verschiedener Schlitzverläufe in einer Mehrfachschlitzblende auf eine gemeinsame Ausgangsform (Mutterform) zurückgeführt werden können. Das Teilbild 3a) zeigt zwei übereinander liegende Schlitzverläufe, die auf eine gemeinsame Zentralachse (strichpunktiert, quer zur Strahlrichtung) ausgerichtet sind. Diese Schlitzverläufe können jeweils oben und unten mit einem Metallblech abgedeckt sein, bzw. direkt an ein Metallblech angrenzen. Das Teilbild 3b) zeigt die Überführung des unteren Schlitzverlaufes (dunkler dargestellt) in eine gemeinsame Ebene mit dem oberen durch einfache Linksverschiebung. Die Schlitze umgebenden Wandungen aus einem Blech können somit für alle Schlitzverläufe aus einer gemeinsamen Mutterform hergestellt werden, z.B. indem die Bleche mit ein und derselben Stanze gestanzt werden. Bleche zur Umhüllung der Schlitzverläufe in den einzelnen Lagen können ausgehend von dieser „Urform“, die natürlich breiter als die einzelnen Schlitzverläufe ist, sodann durch einfaches Kürzen entsprechend zugeschnitten werden.
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4 zeigt schrittweise den Übergang von einer fest eingestellten, bzw. festen Mehrfachschlitzblende zur hier vorgeschlagenen variabel einstellbaren Mehrfachschlitzblende. Dabei zeigt das Teilbild a) eine Mehrfachschlitzblende im Block, wie sie zuvor in
EP 2333786 B1 beschrieben worden ist. Das Teilbild b) zeigt die Unterbrechung eines Schlitzes (oberes Teilbild) etwa in seiner Mitte (unteres Teilbild), wobei der Strahlengang selbst unbeeinflusst bleibt. Das Teilbild c) zeigt die Aufteilung des massiven Mehrfachschlitzblocks in zwei Halbblenden. Das Teilbild d) illustriert die Verringerung der Blendenmasse. Weitere Erläuterungen hierzu werden bei der Beschreibung der
5 und
6 gegeben.
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5 zeigt die beiden Halbblenden aus 4c in Aufsicht mit einem von mehreren möglichen Schlitzverläufen. Im linken Teilbild ist der Schlitzverlauf einer geschlossenen Blende im Bildvordergrund schwarz gezeichnet, während sein vom Blendenkörper verdeckter hinterer Teil (im Bildhintergrund) grau dargestellt ist. Der verschlossene Zustand der Blende wird dadurch verdeutlicht, dass die von links oben nach rechts unten verlaufende grau punktierte Line längs der Oberseite des Schlitzes im linken Schlitzblock und entlang der Unterseite des korrespondierenden Schlitzes im rechten Schlitzblock verläuft. Ein direkter Strahlendurchtritt durch die Blende ist somit nicht möglich, die Blende ist geschlossen. Jeder Strahl durch den Innenraum des Schlitzes in einem der beiden als Schlitzblöcke ausgeführten Teilkörper wird vom anderen Teilkörper, bzw. dem korrespondierenden zweiten Schlitzblock blockiert. Im rechten Teilbild ist die Blende in geöffneter Stellung gezeigt, nachdem der rechte Schlitzblock um ca. eine Spaltenbreite nach unten bewegt wurde. Die erforderliche Abschirmung in geschlossenem Zustand der Blende erfolgt nur durch die Schichtdicke eines der beiden Schlitzblöcke. Dieser Aspekt wird in der folgenden 6 weiterverfolgt.
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Insbesondere zeigt 6 zwei Halbblenden in vereinfachter Form, vorgesehen für Halterungen, in denen steiler einfallende Strahlung durch einen entsprechenden Rahmen der Halterung absorbiert werden kann. Die geschlossene Stellung ist im linken Teilbild dargestellt, die geöffnete Stellung im rechten Teilbild ergibt sich nach einer entsprechenden Abwärtsbewegung des rechten Teilkörpers. Die Abschirmschicht der jeweils weggenommenen Teile der Halbblenden kann in die Halterung verlagert werden, die auf jeden Fall in den Bereichen außerhalb der Blendenkörper auch die Abschirmfunktion übernimmt.
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7 illustriert die Verwendung unterschiedlich dichter Materialien für eine effektivere Abschirmung im geschlossenen Teil des Strahlengangs der vorgeschlagenen Blende. Die Darstellungen der geschlossenen (links) und der offenen Blendenstellung (rechts) aus 5 sind mit den durchtretenden und absorbierten Strahlen und jenen Teilen ergänzt, die vorteilhaft aus dichterem Material gefertigt sein können (vgl. 8, schraffierte Bereiche längs der Schlitzöffnungen). Bei geschlossener Stellung (links) gelangen die Strahlen durch den ersten Schlitzblock (erste Teilblende) und werden erst im zweiten Schlitzblock absorbiert. Zudem steht nur der Teil des ersten Schlitzblocks zur Strahlenabsorption zur Verfügung, der sich in linearer Richtung vor dem Schlitz im zweiten befindet. Diese Teile der Blendenkörper sind grau hervorgehoben. Sie können aus dichterem Material zum Ausgleich der fehlenden Schichtdicken gefertigt werden. Während die Blendenkörper aus Kupfer oder Messing bestehen können, kann als dichteres Material z.B. Wolfram dienen. Das rechte Teilbild zeigt die Blende in (vollständig) geöffneter Stellung mit den durchtretenden Strahlen (strichpunktiert).
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Während in den vorstehenden Figuren das abzubildende Objekt typischerweise hinter der Blende angeordnet ist, zeigt 8 eine Anordnung der Blende zum Objekt, bei der das Objekt vor der Blende steht, sich die Abbildungsebene somit hinter der Blende befindet: Dargestellt ist also der Strahlenverlauf durch die trapezoide Schlitzblende bei „umgekehrter“ Aufstellung. Die Blende ist hier mit ihrer schmalen Seite zum Objekt hin ausgerichtet, so dass sich die Strahlen vor der Blende in einer senkrechten Achse kreuzen. Diese Anordnung bringt gezielt für Mehrfachschlitz-Arrangements Vorteile und wurde speziell erdacht, um bestehende Nachteile einer streng parallelen Schlitz-Anordnung (vgl. die in den Absätzen [0003] und [0052] zitierten Druckschriften) auszugleichen. In 8 ist nur ein Schlitz von mehreren übereinander angeordneten Schlitzen gezeigt. Eine zeichnerische Darstellung der in der Blende angeordneten mehreren Schlitze läuft Gefahr, unübersichtlich und somit unverständlich zu werden, deshalb die hier gezeigte Auswahl von nur einem Schlitz. Diese Auswahl stellt jedoch ausdrücklich keinen Verzicht auf eine Ausführungsform mit typischerweise mehreren übereinander angeordneten Schlitzen dar. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen umfasst die hier vorgeschlagene Schlitzblende mindestens einen, beispielsweise 3, typischerweise 5 oder mehr, beispielsweise 7, 8 oder 9 Schlitze.
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Der ursprüngliche Zweck der trapezoiden Schlitzblendenform war die Vergrößerung des Blickwinkels (
EP 2 333 786 B1 ,
WO 2011/069770 A1 ). Somit ergab sich eine Lage der Bildebene vor dem Schnittpunkt der Schenkelverlängerungen der Trapezform. In der nun vorgeschlagenen Form wird ein anderer Zweck verfolgt. Nachdem sich bei einer Mehrfachanordnung paralleler Schlitze, d.h. enger Anordnung nicht trapezoid geformter breiter Schlitze, eine Überlagerung von Parallelbildern feststellen ließ (
DE 10 2008 025 109 A1 ,
EP 2 124 231 A2 ), wird nun zur Behebung dieses Mangels die trapezoide Form in der hier gezeigten Anordnung vorgeschlagen. Die verlängerten Schenkel der trapezoiden Grundform treffen sich auf der dem Objekt zugewandten Seite der Blende und formen dort eine zweite „Brennachse“, die senkrecht zur ersten innerhalb der Blende liegt. Somit wird vermieden, dass parallel auf den Blendenkörper treffende Strahlen gleichzeitig durch benachbarte Schlitze auf die Bildfläche treffen können. Dadurch wird die Bildgüte wesentlich verbessert, da die störende Überlagerung von Parallelbildern vermieden wird.
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Im oberen Teil ist die Blende in der Aufsicht (von oben) zu sehen. Mit einer kurz gestrichelten Linie ist die Mittelachse, mit einer lang gestrichelten Linie der äußerste laterale Strahlenverlauf gezeigt. Mit einer strichpunktierten Linie, die durch den Blendenkörper verläuft, ist die sich ergebende gemeinsame Schnittachse aller Strahlen gezeigt, die durch den Blendenschlitz gelangen. Auf Grund der Trapezform des Blendenkörpers ergibt sich vor der Blende eine zweite Schnittachse senkrecht dazu, die hier als fetter Punkt dargestellt ist, und die senkrecht zur Bildebene verläuft.
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Die strichpunktierte Linie durch diesen Punkt bildet die Verbindung zum unteren Teilbild, das eine perspektivische Seitenansicht des Blendenkörpers zeigt. Es gilt die gleiche Achsenkennzeichnung wie zuvor, der Fluchtpunkt ist durch die hauchdünn gestrichelten Strahlen angedeutet. Aus Gründen der Vereinfachung ist im unteren Teilbild nur der untere Teil des Blendenkörpers dargestellt. Die äußersten lateralen Strahlen verlaufen an den Kanten dieses Körpers und schneiden die strichpunktierte Schnittachse vor der Blende in der Weise, wie im oberen Teilbild (in der Aufsicht) dargestellt. Danach laufen sie wieder auseinander. Somit sind im Strahlenverlauf zwei Schnittachsen vorhanden (mit strichpunktiert ausgeführten Linien dargestellt), eine im Schlitz der Blende und eine Weitere senkrecht dazu davor.
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Ein Vorteil dieser Ausführungsformen besteht darin, dass auf Grund der quasi parallelen Schlitze entstehende und einander überlagernde Mehrfachbilder vermieden werden. Für eine Abbildung des Objekts muss jedoch der Abstand des Objekts zur Blende (Objektabstand) deutlich größer sein als der Abstand der senkrechten Schnittachse zur Blende. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen beträgt der Objektabstand beispielsweise mindestens das 1, 5-fache, bevorzugt das Doppelte oder ein Mehrfaches des Abstands der senkrechten Schnittachse zu der zum Objekt ausgerichteten Seite des Schlitzblocks (Blende).
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Gemäß bevorzugten Ausführungsformen erfolgt die Einstellung der Blende mit Hilfe eines mechanischen Vortriebs, beispielsweise mit Hilfe eines elektrisch betriebenen Antriebs. 9 zeigt eine Seitenansicht eines mechanischen Vortriebs zur Schlitzbreiteneinstellung einer Mehrfachschlitzblende. Hier ist eine vereinfachte Form von Teilblenden dargestellt, wie sie in 6 gezeigt sind. Jedoch können mehr Schlitze nach oben und nach unten angebracht werden.
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10 zeigt eine Aufsicht, bzw. Ansicht von oben, auf eine mögliche Montierung einer Mehrfachschlitzblende in einem Gehäuse, das sich ohne weiteres in einer üblichen Abschirmung („Bleiburg“) einbauen lässt, die aus einzelnen Bleiziegeln, sogenannten „Schwalbenschwänzen“, zusammengesetzt ist. Eine gegenläufige Bewegung der Teilblenden lässt sich beispielsweise durch entgegengesetzte Schraubgewinde in den Vortriebsstangen erreichen.
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Schließlich zeigt 11 eine Ansicht von unten auf den Antrieb der Schlitzeinstellung mit Stellrädern, die Achsen des Vortriebgestänges und deren Verbindung über eine Antriebskette.
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Hier, wie in allen 9 bis 11, bezeichnen die Bezugszeichen die folgenden Bauteile:
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Bezugszeichenliste
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- 1
- vordere Teilblende in Blickrichtung auf das Einstellrad zur Schlitzbreiteneinstellung;
- 2
- hintere Teilblende;
- 3
- Blendenhalterungen mit innenliegenden Gewinden für den Einstellvortrieb, mit entgegengesetzten Gewinden für die jeweiligen Tellblenden;
- 4
- Achsen der Antriebsstangen für die Einstellung;
- 5
- Zahnräder auf den Achsen der Stangen für den Einstellvortrieb;
- 6
- verbindende Kette zwischen allen Achsen für die Einstellung;
- 7
- großes Zahnrad auf der linken vorderen Achse für die Einstellvortriebsstange als Verbindung zum Einstellrad;
- 8
- Einstellrad;
- 9
- Halterung für das Einstellrad;
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- vordere Abschirmung über der Einstellmechanik, überlappend mit der eigentlichen Blende;
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- Verbindungsschrauben zwischen Blenden und Halterung, quer zur Strahlrichtung (um Lecks zu vermeiden);
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- schräg verlaufende Stirnflächen zwischen Blendenkörper und Halterungen zur Vermeidung von Durchtrittsstellen von Strahlung (Leckvermeidung);
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- Teil des Blendengehäuses, hier zum Einbau in ein experimentelles Gesamtgehäuse für eine Kamera mit Bleiziegeln gestaltet.
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Mit der bekannten Schlitzblendenkamera (
DE 10 2005 029 674 B4 ) wurden erfolgreich mit der Compton-Rückstreuung erfolgreich Gegenstände abgebildet, die mit einer Röntgenröhre angestrahlt wurden (zuletzt vorgestellt auf der ICNDT 2012: N. Wrobel, K. Osterloh, M. Jechow, U. Ewert: X-ray backscattering: Variable irradiation geometry facilitates new insights (vgl. http://www.ndt.net/article/wcndt2012/papers/282_wcndtfinal00282.pdf). Aufgrund der Unabhängigkeit der Arbeitsweise der Schlitzblendenkamera von der Einstrahlgeometrie mit dem Röntgenstrahler gelangen Aufnahmen, die mit den herkömmlichen Röntgenrückstreuverfahren bisher nicht möglich waren. Das Rückstreuverhalten einzelner Materialschichten im Objekt konnte durch gezielte Einstrahlung gesteuert werden. Somit war es möglich, strahlenpassive Bauelemente als Silhouette vor strahlendem Hintergrund darzustellen.
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In der praktischen Handhabung dieser Schlitzblende gab es im experimentellen Aufbau folgendes Problem: Die Schlitzbreite war variabel gestaltet und konnte per Mikrometerschraube eingestellt werden. Es zeigte sich jedoch schnell, dass bei großer Öffnung die Bilder zusehends unscharf wurden, bei zu geringer Blendenöffnung jedoch zu wenig Strahlung zum Detektor gelangt, um ein erkennbares Bild zu erhalten. Das bereits erteilte
EP 2333786 , das eine Blende mit mehrfachen Schlitzen zur Vergrößerung der abgebildeten Fläche und zur Erhöhung der auf den Bilddetektor fallenden Strahlung beschreibt, sieht keine Verstellbarkeit der Schlitzbreiten vor. Eine mechanische Vortriebeinrichtung für jeden einzelnen Schlitz wäre unverhältnismäßig aufwändig, da alle Schlitze synchron verstellt werden müssten.
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Vor diesem Hintergrund wird ausgehend von der Erkenntnis, dass die Schlitzblende nicht zwangsläufig spiegelsymmetrisch in der Strahlrichtung gestaltet sein muss, die hier beschriebene Mehrfachschlitzblende vorgeschlagen. Es genügt, dass jeder Abbildungsstrahl irgendwo auf seinem Weg zum Bilddetektor so umhüllt wird, als würde er einen Kollimator passieren. Mit anderen Worten, der Blendenkörper mit seiner Strahlen selektierenden Eigenschaft kann sich prinzipiell an jeder Stelle des Strahlengangs befinden. Somit muss die zentrale Achse, durch die alle Schlitzebenen verlaufen, sich nicht zwangsläufig innerhalb des Blendenkörpers befinden, sondern kann ebenso davor oder dahinter angeordnet sein. Ein veränderter Strahlendurchtritt an dieser Stelle wirkt sich auf alle Schlitze in der Blende aus.
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Somit wird vorgeschlagen, nur eine mechanische Schlitzbreitenverstellung vorzusehen. Die gesamte Blende besteht hernach aus einer vorderen und einer hinteren Teilblende (hier auch als Schlitzblock bezeichnet), wovon eine beweglich und die andere fest eingebaut gestaltet ist. Damit erübrigt sich vorteilhafterweise das Erfordernis an einer Einstellmechanik, die auf jeden einzelnen Schlitz wirkt. Details hierzu sind an Hand der beigefügten Figuren erläutert, insbesondere die Herleitung der vorgeschlagenen Schlitzblende aus der vorbekannten Schlitzblende in 3, das Funktionsprinzip der neuen Blende in den 4 bis 7 sowie eine angepasste Antriebsmechanik in den 8 bis 10.
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Dabei lässt sich zwar nicht vermeiden, dass im abgesperrten Teil des Strahlengangs die Abschirmung nur durch eine Teilblende, bzw. nur durch einen Schlitzblock erfolgt, jedoch wird dessen Dicke und/oder das Material zumindest eines Teils einer Wandung der die Schlitze umhüllenden Bleche so gewählt, dass seine Abschirmwirkung für die vorgesehene Anwendung ausreicht. Insbesondere ist in 6 gezeigt, dass dieser zunächst nachteilig erscheinende Umstand durch die Verwendung eines dichteren Materials erfolgreich ausgeglichen werden kann. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen umfasst ein Schlitzblock beispielsweise Wolfram, während die übrigen Teile der Blendenkörper Kupfer oder Messing umfassen oder daraus bestehen.
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Die vorgeschlagene Lösung beruht auf der Tatsache, dass die Schlitzblende nicht zwangsläufig spiegelsymmetrisch in der Strahlrichtung gestaltet sein muss. Es genügt, dass jeder Abbildungsstrahl irgendwo auf seinem Weg zum Bilddetektor so umhüllt wird, als würde er einen Kollimator passieren. Mit anderen Worten, der Blendenkörper mit seiner Strahlen selektierenden Eigenschaft kann sich prinzipiell an jeder Stelle des Strahlengangs befinden. Somit muss die zentrale Achse, durch die alle Schlitzebenen verlaufen, sich nicht zwangsläufig innerhalb des Blendenkörpers befinden, sondern davor oder dahinter. Ein veränderter Strahlendurchtritt an dieser Stelle wirkt sich auf alle Schlitze in der Blende aus. Es braucht hier also nur eine mechanische Schlitzbreitenverstellung vorgesehen werden. Die gesamte Blende besteht hernach aus einer vorderen und einer hinteren Teilblende, wovon eine beweglich und die andere fest eingebaut ist. Eine Mechanik, die auf jeden einzelnen Schlitz wirkt, erübrigt sich damit.
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Zusammenfassend, bestehen erreichte Vorteile der vorgeschlagenen Ausführungsformen in einer Leichtbauweise einer Blende für Röntgenstrahlung < 400 kV; im wesentlich weniger aufwendigen Formen der Schlitzblenden aus Blechen anstatt durch Fräsen aus massivem Material; der erleichterten Herstellung zahlreicher Schlitze in einer Mehrfachschlitzblende; der Aufteilung eines Gesamtkörpers in zusammengefügte Bestandteile; einer verbesserten Strahlenausbeute durch das Vorhandensein mehrerer Schlitze; der Verwendung gut formbarer Materialien für das Formen der Schlitze; dem Eingießen von absorbierendem Material zwischen vorgeformte Schlitze; der Möglichkeit der Herstellung aller Schlitze ausgehend von einer (größeren) Ausgangsform und die damit erleichterte Serienherstellung einer portablen Mehrfachschlitzblende.
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Weitere Vorteile betreffen bzw. basieren auf der Aufteilung einer massiven Blende in Teilblendenkörper bzw. zueinander verstellbar angeordnete Schlitzblöcke; der einfachen Verstellbarkeit mehrerer Schlitze durch Verschiebung der Teilblendenkörper (Schlitzblöcke) gegeneinander; der Möglichkeit einer erleichterten Anpassung an eine vorhandene Strahlenintensität; einer schärferen Abbildung bei genügender Strahlenintensität; der Bereitstellung einer angepassten Einstellmechanik; einer Gewichtsreduktion bei Anpassung der Bauform der Mehrfachschlitzblende an niedrigere Strahlenenergien (Röntgen); der Verwendung unterschiedlich dichter Materialien; der zueinander selbstähnlichen Gestaltung der Schlitzwände im Überschneidungsbereich; der weiteren Öffnung, welche kürzere Expositionszeiten für eine unverändert hohe Bildgüte zulässt;
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Die vorstehend beschrieben Ausführungsformen sind vorteilhaft geeignet,
- 1. sowohl von aktiv strahlenden (Gammastrahlung aussendenden) Körpern als auch von unbekannten Untersuchungsobjekten rückgestreute hochenergetische Strahlung zur Erzeugung eines Bildes zu nutzen, das durch eine einfache Lochblende nicht erfassbar ist,
- 2. die für die Bildgebung verwendete Abbildungsfläche durch Verwendung von Mehrfachschlitzen zu vergrößern und durch die Verwendung von Blechen zur Spaltbegrenzung mit anschließender Füllung der Zwischenräume Schlitzverläufe formen zu können, die eine Überlagerung / Mehrfachbelichtung ausschließen (vgl. 2, 3);
- 3. die Einstellbarkeit der Schlitzbreite durch Aufteilung in Teilblöcke (vgl. 4 bis 6), zu gewährleisten, wobei die Schlitzwand, die in den Strahlengang verschiebbar ist, mit einem dichteren Material verstärkt wird (vgl. 7);
- 4. eine mechanische Stellvorrichtung bereitzustellen, die mit einem geeigneten Antrieb gekoppelt, eine zuverlässige Einstellung einer gewünschten Schlitzbreite gewährleistet (vgl. 9 und 10);
- 5. durch Wahl geeignet zueinander verkippter Mehrfachschlitze und einer trapezoiden Form des Strahlverlaufs durch den Blendenkörper, Paralleldurchgänge bzw. Mehrfachbelichtung bei Verwendung der Mehrfachschlitzblende zuverlässig zu vermeiden, und so eine hohe Abbildungsgüte zu erzielen.
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Es wird also einerseits eine rationelle Leichtbauweise einer Mehrfachschlitzblende zur Anwendung in der Compton-Rückstreuradiographie bereitgestellt und andererseits eine verstellbare Version einer Mehrfachschlitzblende zur Belichtungseinstellung in einer Kamera für Abbildungen mit hochenergetischen Strahlen bereitgestellt.
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Zusammenfassend wird eine Schlitzblende vorgeschlagen, insbesondere für eine bildgebende Einrichtung, welche geeignet ist, von einer Strahlungsquelle ausgehende hochenergetische Strahlung, insbesondere Röntgen- und/oder Synchrotronstrahlung, zu begrenzen. Weiterhin wird ein Herstellungsverfahren für diese Mehrfachschlitzblende und ihre Verwendung zur bildgebenden Darstellung eines Prüfkörpers unbekannter stofflicher Zusammensetzung vorgeschlagen. Die Schlitzblende umfasst: einen ersten Schlitzblock und einen zweiten Schlitzblock, wobei der erste und der zweite Schlitzblock einen strahlungsabsorbierenden Teil und zumindest einen strahlungsdurchlässigen Schlitz umfasst. Der erste und der zweite Schlitzblock sind zueinander so anordenbar, dass sich in einer ersten Position der im ersten Schlitzblock angeordnete zumindest eine Schlitz in genau einem im zweiten Schlitzblock angeordneten korrespondierenden Schlitz fortsetzt, sodass ein durch den ersten Schlitz des ersten Schlitzblocks verlaufendes Strahlenbündel ungehindert durch den zweiten Schlitzblock tritt – mit anderen Worten: die Blende ist geöffnet. In einer zweiten Position der beiden Blöcke zueinander weist der zumindest eine Schlitz des ersten Schlitzblocks auf einen von Schlitzen freien Bereich des zweiten Schlitzblocks, sodass ein durch den ersten Schlitz des ersten Schlitzblocks verlaufendes Strahlenbündel auf einen zum korrespondierenden Schlitz benachbarten Bereich des zweiten Schlitzblocks trifft und kann so den zweiten Schlitzblock nicht durchdringen – mit anderen Worten: die Blende ist geschlossen. Zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung der Blende können die beiden Schlitzblöcke präzise hin und her bewegt werden, sodass eine Abschwächung einer zur Abbildung genutzten Strahlung stufenlos regelbar ist.
