SE524731C2 - Metod och apparat för detektering av joniserande strålning - Google Patents

Description

f) z.. dubbel detektormetoder eller dubbel energimetoder, se US 6.134.297 utfärdat till Chao samt referenser däri.

Vidare, för att förbättra kontrasten filtreras bredbandsstrål- ningen från ett röntgenrör kraftigt innan den används för radiografiska syften. Det är välkänt att vid de röntgenfoton- energier som typiskt används minskar den fotoelektriska absorp- tionen exponentiellt då röntgenfotonenergin ökar, medan sprid- ningen ökar.

För mjuk vävnad minskar den fotoelektriska absorptionen snabbt vid energier över omkring 20 keV och denna högre energistrål- ning bidrar inte till den detekterade bilden utan minskar kontrasten däri. Således filtreras högre energier bort från strålningen. Självfallet bestämmer elementsammansättningen, densiteten och tjockleken hos föremålet det optimala valet av fotonenergi.

Dessutom absorberas strålningen vid lägre energi nästan full- ständigt i vävnaden och bidrar således inte till den detektera- de bilden, utan ökar endast strålningsdosen, vilken föremålet utsätts för. Således filtreras också lägre energier bort från strålningen och en smalbandig strålning centrerad kring l8 keV används typiskt för mjukvävnadstillämpningar såsom exempelvis mammografi.

Slutligen minskar effektiviteten att detektera röntgenstrålar snabbt med ökande röntgenenergi i alla existerande röntgendetektorer. Vidare minskar rumsupplösningen med ökande röntgenenergi.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett problem med det kända tillvägagångssättet är att de flesta röntgenrör har låg effektivitet vid sådan låg fotoenergi som (_ TI IJ Jï> *J OJ __; 20 keV, dvs antalet röntgenfotoner per effektenhet levererad till röret är lågt.

Vidare emitterar alla röntgenrör strålning inom ett brett energispektrum. För att skapa smalbandig strålning filtrerar typiskt metallfolier strålningen från röntgenröret. Detta gör energispektrumet smalt, men det minskar också flödet av röntgenfotoner inom det valda bandet. Således läggs stor belastning på röntgenröret för att erhålla ett rimligt strål- ningsflöde nedströms om filtren. Det relativt låga flödet på- verkar också exponeringstiden på ett oönskat sätt, dvs gör den lång, vilket uppenbarligen begränsar tillämpningen av tekniken.

Det kraftiga energiberoendet E på den fotoelektriska absorp- tionsdämpningskoefficienten pfi resulterar i ett oönskat, smalt dynamiskt område som är lämpligt för röntgenavbildning av föremålet. Transmissionen av röntgenstrålar genom föremålet ges av uttrycket transmission = exp(ufi(E,Z) * p * t) där pfi är den fotoelektriska absorptionskoefficienten hos det undersökta materialet, p är materialets densitet och t är mate- rialets tjocklek. Eftersom transmissionen beror exponentiellt på produkten p * p * t är röntgenavbildning endast lämplig för föremål där produkten varierar i en begränsad utsträckning över föremålet som skall avbildas. För stora variationer i produkten resulterar i att områden, vari produkten är betydligt större än medelvärdet, underexponeras och områden, vari produkten är betydligt mindre än medelvärdet, överexponeras. Absorptions- koefficienten för fotoelektrisk absorption ufi beror också starkt på atomtalet Z för materialet som undersöks, normalt exponentiellt enligt ZTG. Således ändrar en liten variation i elementsammansättningen hos föremålet produkten u * p * t LYI I* J) Jrï> ~J CN ...s o | . u - .n betydligt och orsakar att vissa områden i bilden lätt kan bli under- eller överexponerade.

De tjocka filtren som för närvarande används mellan röntgen- röret och föremålet som skall undersökas orsakar en stor grad av spridda röntgenstrålar, vilka transmitteras genom föremålet och gör röntgenbilden suddig.

En annan fråga av stor betydelse vid konstruktion av radio- grafiska, avbildande detektorer är strålningsdosen till patien- ten. Medan utvecklingen av effektiva kollimatorer, lämpliga filter och känsliga detektorarrayer under de senaste decennier- na har kraftigt minskat dosen till patienten, finns det fort- farande mycket att göra. Ytterligare minskning av strålnings- dosen är en drivkraft i dagens detektorkonstruktion.

Ett huvudsakligt syfte med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en metod resp. en apparat för detektering av joniserande strålning, vilka överkommer de ovan identifierade problemen som är förknippade med den kända tekniken.

I detta avseende är det ett särskilt syfte att åstadkomma en sådan metod resp. en sådan apparat, vilka sörjer för att endast små energimängder deponeras i ett föremål som skall detekteras.

Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att åstadkomma en sådan metod resp. en sådan apparat, vilka sörjer för möjlig- heten att använda bredbandig strålning för mätningen. Ännu ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en sådan metod resp. en sådan apparat, vari strålning i ett spektral- område, vari risken för under- eller överexponering av vissa delar av bilden minskas, används.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en sådan metod resp. en sådan apparat, vari röntgenstrålar över n - o ~ . ~ .- a ø u u u. 5 ett brett energiintervall, och särskilt vid höga röntgen- energier, kan detekteras med hög effektivitet. Ännu ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en detektor för vilken rumsupplösningen inte minskar vid höga röntgen- energier.

Dessa syften, bland andra, uppnås medelst metoder och apparater i enlighet med de bifogade patentkraven.

Uppfinnarna har funnit att genom att förhindra Comptonspridd strålning från att detekteras, och genom att använda joniserande strålning inom ett spektralområde så att flera, företrädesvis många flera, fotoner av den joniserande strål- ningen Comptonsprids än absorberas genom den fotoelektriska effekten i nämnda föremål, öppnas ett helt nytt radiologifält upp. Eftersom sannolikheten för spridning är huvudsakligen lika över ett brett spektrum av röntgenenergier, kan bredbandig strålning innefattande högre energier från röntgenkällan använ- das för detekteringen.

Vidare behöver inte energiberoendet på absorptionsprocessen i ett material betraktas om den fotoelektriska absorptionen är försumbar eller åtminstone väldigt låg.

Dessutom deponerar en spridd röntgenfoton endast en bråkdel av dess energi i en patient, medan en fotoelektriskt absorberad röntgenfoton deponerar all dess energi. Således, genom att använda spridda röntgenstrålar i stället för fotoelektriskt absorberade röntgenstrålar för avbildning minskas dosen till patienten.

En ytterligare fördel med föreliggande uppfinning är att om bredbandig strålning används för detekteringen förefinns ett mindre behov av tjocka filter, varvid effektiviteten hos röntgenröret ökar, belastningen på röntgenröret kan sänkas och LW KJ .FA ~« s.

(Al __\ 6 exponeringstiden kan minskas (på grund av det högre röntgen- fotonflödet). Ännu en fördel erhålls om fotonenergierna som används är till- räckligt höga så att variationer i den detekterade bilden huvudsakligen härrör endast från Comptonspridning i föremålet.

Dessa variationer orsakas då endast av densitetsvariationen i föremålet, förutsatt att föremålstjockleken är konstant, eller känd och kompenserad för. Detta är sant eftersom dämp- ningskoefficienten för Comptonspridning vid fotonenergier av 10-300 keV endast är svagt beroende på atomtalet och foton- energin. Detta är i skarp kontrast till fotoelektrisk absorp- tion, vilken är kraftigt beroende på energi, och särskilt på atomtal.

Ytterligare en fördel med föreliggande uppfinning är att röntgenbilden som erhålls är en skuggbild av densitetsvariatio- nerna i föremålet. Denna bild kan kombineras med en konventio- nell röntgenbild, som illustrerar en kombination av densitets- och elementsammansättningsvariationer (Z) i föremålet. Från de två bilderna kan en tredje bild härledas, vilken endast illu- strerar elementsammansättningen (Z) hos föremålet.

Att förhindra Comptonspridd strålning från att detekteras kan utföras medelst en endimensionell gasjonisationsdetektor inne- fattande två elektroder, mellan vilka en joniserbar gas är belägen, och en strålningsingång anordnad så att joniserande strålning träder in i nämnda detektor sidledes mellan de två elektroderna, och elektroner som frigörs genom växelverkan mellan den joniserande strålningen och gas accelereras i en riktning huvudsakligen vinkelrät däremot, varvid avståndet mellan elektroderna hålles kort för att huvudsakligen endast tillåta strålning kollimerad i ett plan mellan elektroderna att kunna jonisera gasen. Avståndet mellan elektroderna kan vara kortare än omkring 2 mm, företrädesvis under omkring 1 mm, mera företrädesvis kortare än omkring 0,5 mm, och mest föredraget E f) A 7 '7 fl . . u.. 4. u . . » - a. n .- . *w fl .- .. ' ." aw- ~ =..-=..§z.= z=..§. 'z- .= . . ._ . . .

I I I O II DO Mb. II 7 mellan omkring 0,1 mm och 0,5 mm. Elektroderna kan vara l-50 cm, och företrädesvis 3-lO cm, djupa (i riktningen för den infallande röntgenstrålningen).

Sökanden har nyligen börjat verifiera uppfinningen experimen- tellt och god kontrast har observerats genom att använda ett brett röntgenspektrum med röntgenstrålar av hög energi, vid vilken ett konventionellt detektorsystem inte skulle vara kapabelt att se någon struktur överhuvudtaget. Det antas att den ovan beskrivna endimensionella gasjonisationsdetektorn diskriminerar mer än 99% av de spridda fotonerna, och genom lämplig konstruktion kan det antas att omkring 99,9% eller mera av de spridda fotonerna kan förhindras från att bli detektera- de.

Vidare kan uppfinningen användas vid ännu högre fotonenergier, där parproduktion uppträder med många av fördelarna identifie- rade ovan bevarade. Sådan högenergidetektering kan användas för icke-destruktiv provning av material inom ett stort antal fält, såväl som i medicinska tillämpningar, exempelvis inom onkologi.

Ytterligare kännetecken hos uppfinningen, och fördelar med den- samma, kommer att bli uppenbara från den detaljerade beskriv- ningen av föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning given här nedan och de medföljande fig. l-5, vilka endast ges i illustrerande syften, och skall således icke vara begränsande för föreliggande uppfinning.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig. l är ett schematiskt diagram som illustrerar fotoelektrisk absorption, Comptonspridning, parproduktion och total dämp- ningskoefficient för mänsklig vävnad såsom funktion av röntgen- fotonenergi, samt röntgenspektra för en typisk, känd röntgenkälla samt för en röntgenkälla för användning i föreliggande uppfinning.

- . . . ,, .- -...,: Fig. 2 illustrerar schematiskt i sidovy en apparat för radio- grafi enligt en allmän utföringsform av föreliggande uppfin- ning.

Fig. 3 illustrerar schematiskt i tvärsektionsvy från sidan en utföringsform av en detektoranordning för användning i före- liggande uppfinning.

Fig. 4 illustrerar schematiskt i frontvy, med en ingångsapertur delvis avlägsnad, detektorn i fig. 3.

Fig. 5 illustrerar schematiskt i perspektivvy ytterligare en utföringsform av en detektoranordning för användning i före- liggande uppfinning.

BESKRIVNING Av FÖREDRAGNA UTFöRINGsFommR Såsom kan ses i fig. 1, vilken är ett schematiskt diagram illustrerande fotoelektrisk absorption, Comptonspridning, parproduktion och total dämpningskoefficient pä, pm, pw, pm, för mänsklig mjuk vävnad som funktion av röntgenfotonenergi E, minskar den fotoelektriska dämpningskoefficienten pfi exponen- tiellt med fotonenergin, och vid omkring 25 keV blir dämpningskoeffienten för Comptonspridning p& jämförbar med den fotoelektriska absorptionsdämpningskoefficienten pæ. Mellan omkring 30 och flera hundra keV, dominerar dämpnings- koefficienten för Comptonspridning pä fullständigt, medan vid högre fotonenergier (i storleksordningen av l MeV) ökar sannolikheten för parproduktion snabbt och blir den dominerande växelverkningsprocessen. Vidare kan det noteras att dämp- ningskoefficienten för Comptonspridning pæ är nästan konstant mellan fotonenergier av omkring 30 och flera hundra keV. Medan fig. l endast illustrerar ett exempel för mänsklig mjuk vävnad, gäller den relativa helhetsstrukturen för diagrammet för ett stort antal material. - n - - »a I n v a u - . , ~ . . ø . .a I fig. 1 illustreras också ett typiskt kontinuerligt röntgen- spektrum från ett 30 kV wolframbaserat röntgenrör filtrerat med ett rodiumfilter enligt teknikens ståndpunkt (streckprickad linje) för användning i exempelvis mammografiundersökningar, såväl som ett röntgenspektrum från ett 80 kV wolframbaserat röntgenrör filtrerat med ett järnfilter för samma tillämpning, men i enlighet med föreliggande uppfinning (streckad linje).

Spektrumet filtrerat enligt teknikens ståndpunkt är smalt på grund av krav på kontrasten i bilden som skall detekteras och den starkt energiberoende fotoelektriska effekten. Spektrumet filtrerat enligt uppfinningen, som är bredbandigt och förflyttat mot högre fotonenergier, kommer närmare beskrivas nedan.

Fig. 2 illustrerar schematiskt i sidovy en apparat för radio- grafi enligt en allmän utföringsform av föreliggande uppfin- ning. Apparaten innefattar, sett från vänster till höger, en röntgenkälla l, ett filterarrangemang 4, en källapertur 5 (vilken är valfri), en spridningsförhindrande anordning 8 en detektorapertur 9 (som också är valfri) samt en detektoranordning ll.

Röntgenkällan emitterar en röntgenstràle inom ett brett energi- spektrum. Strålen filtreras medelst filterarrangemanget vid utgången hos röntgenkällan l. Filterarrangemanget 4 skiljer sig från ett konventionellt filter i det att det transmitterar högre energier, och företrädesvis ett mycket bredare spektrum, exempelvis såsom det illustrerat i fig. 1. Strålen förs, efter det att den filtrerats, genom den valfria källaperturen 5 för kollimering av strålen. Företrädesvis är formen och storleken hos källaperturen 5 anpassad för den särskilda storleken och slaget av detektoranordning ll. Således, givet en endimensio- nell detektoranordning, är aperturen 5 konstruerad med ett slitsformigt strålningsgenomsläppligt fönster och givet en rektangulär tvådimensionell detektoranordning är aperturen 5 Ö 5 ~' 1 :ut :";"f-' ø a o . . .p 10 företrädesvis konstruerad med ett rektangulärt strålningsgenom- släppligt fönster.

Källkollimatorn är valfri och används för att minska dosen till patienten, genom att skapa en solfjädersformad röntgenstråle, som endast bestrålar de känsliga ytorna hos detektoranordningen ll. I tillämpningar där dosen till föremålet inte är en fråga, exempelvis i industriella tillämpningar, kan aperturen 5 ute- lämnas.

Strålen 3, som har filtrerats och valfritt kollimerats, träder in i ett föremålsområde, där ett föremål 7 som skall avbildas är beläget. I föremålet 7 kan en del fotoner absorberas foto- elektriskt, andra kan Raleigh- och Comptonspridas (indikerat med strålar 3a i fig. 1) och vissa fotoner kan konverteras till elektroner och positroner i en parproduktionsprocess, där dessa elektroner och positroner kan ge upphov till emission av röntgenfotoner (indikerat med strålar 3b i fig. 1). De olika processerna beror på elementsammansättning, densitet och tjock- lek hos föremålet 7 och på energin hos den inkommande strålen 3.

Strålen som transmitteras genom föremålet 7 utan att avlänkas passerar genom den spridningshindrande anordningen 8 och den valfria detektoraperturen 9 och detekteras därefter av detektoranordningen ll, medan den spridda strålningen förhindras från att detekteras. Typiskt emellertid kan små mängder spridd strålning införas i detektoranordningen ll och göra den detekterade bilden suddig.

Enligt föreliggande uppfinning är filterarrangemanget 4 an- passat till elementsammansättningen, densiteten och tjockleken hos föremålet 7 som skall avbildas på ett sådant sätt att strålen ligger, när den har filtrerats, inom ett spektralt område valt så att fler fotoner i den filtrerade strålen 524- 7231 -u- ' I ~ - .. . » . - . n ll Comptonsprids än absorberas genom den fotoelektriska effekten i föremålet 7.

I fallet med mänsklig mjuk vävnad, såsom bröstvävnad, kan den filtrerade strålningen vara bredbandig röntgenstrålning mellan 10 och 300 keV (dvs liknande det bredbandiga stràlningsspektru- met i fig. 1), företrädesvis mellan 20 och 100 keV, och mera företrädesvis över 30 keV.

I andra fall är den filtrerade strålningen strålning över 30 keV.

Företrädesvis ligger den filtrerade strålningen i ett spektralt intervall så att åtminstone 2 gånger, mera företrädesvis åtmin- stone 5 gånger, och mest företrädesvis åtminstone 10 gånger fler fotoner hos den filtrerade strålningen Comptonsprids än absorberas genom den fotoelektriska effekten i föremålet 7.

Om möjligt skall den filtrerade strålningen vara inom ett spektralt intervall, inom vilket fotoelektrisk absorption huvudsakligen inte uppträder i föremålet 7.

Genom att primärt använda mängden spridd, särskilt Comptonspridd, strålning i stället för fotoelektriskt absorberad strålning såsom signalpåverkande källa för den detekterade bilden uppnås ett antal fördelar.

° Eftersom strålningen primärt sprids från föremålet 7 och inte absorberas i det, minskas strålningsdosen till föremålet. Vid fotonenergier över av 50 keV deponerar en Comptonspridd foton endast omkring 10% av dess energi jämfört med en fotoelektriskt absorbe- rad foton.

° Filtren kan göras tunnare eftersom strålningen inte måste filtreras kraftigt (orsakat av Compton- o R W*?- ...n ., 5¿4 /Öl :::@¿ vana 12 spridningsdämpningskoefficienten jämfört med den foto- elektriska absorptionsdämpningskoefficienten)_ ° Mindre strålning sprids i ett tunt filter än i ett tjockt filter, vilket innebär att den spridda strål- ningen från filterarrangemanget 4 minskas jämfört med ett konventionellt filterarrangemang.

° Effektiviteten hos röntgenröret ökas eftersom större delar av det emitterade spektrumet är användbara. Detta innebär också att belastningen på röntgenröret kan sänkas.

' Exponeringstiden kan minskas tack vare det högre röntgenfotonflödet som kan erhållas.

° Dämpningskoefficienten för Comptonspridning vid foton- energier av 10-300 keV är endast svagt beroende på atomtalet och fotonenergi, och således beror varia- tioner i den detekterade bilden huvudsakligen endast på densiteten hos föremålet, förutsatt att tjockleken hos föremålet är konstant, eller känd och korrigerad för.

Den senare egenskapen kan användas i kombination med en konven- tionell detektor för att skapa en bild som huvudsakligen endast illustrerar elementsammansättningen hos föremålet förutsatt att tjockleken hos föremålet är känd. En första röntgenbild, som illustrerar huvudsakligen endast densitetsvariationer i före- målet, skapas från mängden spridd, företrädesvis Comptonspridd, strålning såsom beskrivs ovan, under det att en andra röntgenbild, vilken är konventionell och illustrerar en kombination av densitets- och elementsammansättningsvariationer i föremålet, åstadkoms medelst någon känd teknik. Slutligen konstrueras en tredje röntgenbild, som illustrerar an . ' ~~ a a _ u > a . - - ~n 13 huvudsakligen endast elementsammansättning hos föremålet från den första och den andra röntgenbilden.

I en anordning enligt teknikens ståndpunkt, där bilden skapas huvudsakligen genom fotoelektrisk absorption i föremålet 7, ges transmissionen genom föremålet 7 av: TPE = eXpwpAEJ) * p * t) där ufi är den fotoelektriska absorptionskoefficienten hos det undersökta materialet, p är densiteten hos materialet och t är tjockleken hos materialet.

Genom definition ges transmissionen TW genom föremålet ll av: TPE z #'YoUT-PL / #'YIN-Pt där #%M% är antalet röntgenstràlar som träder in i föremålet vid ett specifikt läge och #Yw«% är antalet röntgenstrålar som transmitteras genom föremålet utan att fotoelektriskt absorbe- ras. #ywafi är proportionellt mot antalet fotoner #Ym+% som detekteras med detektorn enligt teknikens ståndpunkt (efter korrigering för energiberoende detektoreffektiviteter och möjligen energiberoende signalstyrka i detektorn).

På ett liknande sätt ges transmissionen genom föremålet 7, i föreliggande uppfinning där bilden skapas huvudsakligen genom Comptonspridning i föremålet 7, av: Tcs = eXpH-Åcs * p i' t) där Hu är dämpningskoefficienten för Comptonspridning för det undersökta materialet. m f~ J ~ a oi ._.S u » ~ a -n - - . - . .- 14 På ett liknande sätt ges transmissionen Tæ genom föremålet ll aVI Tcs z #'YoU'r-cs / #'Y1N-:s där #%Mæ är antalet röntgenstrålar som träder in i föremålet vid ett specifikt läge och #ywaæ är antalet röntgenstrålar som transmitteras genom föremålet utan att Comptonspridas. #ywpæ är proportionellt mot antalet fotoner #ymPæ som detekteras i detektorn ll (efter korrigering för energiberoende detektor- effektiviteter och möjlig energiberoende signalstyrka i detek- torn).

Elementsammansättningen vid varje position i föremålet 7 kan således bestämmas såsom beskrivits ovan genom att kombinera signalen (pixel efter pixel) i varje bild. I en alternativ utföringsform av uppfinningen har filterarrangemanget 4 en filterfunktion som beror på föremålet 7 som skall avbildas så att den filtrerade strålningen 3 ligger inom ett spektralt intervall så att fler fotoner konverteras till elektroner och positroner i en parproduktionsprocess än absorberas genom den fotoelektriska effekten i föremålet 7, och detektoranordningen ll är anordnad att förhindra strålning som härrör från parproduktion i föremålet 7 från att detekteras. Sådan högenergidetektering kan vara användbar för icke-destruktiv provning av material inom ett brett fält, såväl som inom det medicinska fältet inom exempelvis onkologi.

För att uppfinningen skall fungera korrekt måste den spridda strålningen diskrimineras från att detekteras i en särskilt stor grad. Företrädesvis förhindras åtminstone 90%, mera före- trädesvis åtminstone 99%, och mest företrädesvis åtminstone 99,9%, av den Comptonspridda strålningen i föremålet 7 från att detekteras. o. , ~ » . . . . u Q » . - . .~ 15 Föreliggande uppfinnare har nyligen utvecklat en detektoranord- ning som uppfyller detta krav, vilken kommer att beskrivas nedan med hänvisning till fig. 3-4.

Detektoranordningen ll är orienterad så att röntgenstràlen 3, som här är en plan stråle, kan träda in sidledes mellan och parallellt med en katod 23 och en anod 24. En valfri, slits- formig apertur 9 och ett strålningsgenomsläppligt fönster 21 är åstadkomna vid detektoranordningens ll front för att bilda en ingång för röntgenstrålen 3 till detektoranordningen ll. Den slitsformiga aperturen 9 kan vara en tunn metallfolie av exem- pelvis volfram, i vilken en tunn slits är utetsad eller ut- skuren, och det strålningsgenomsläppliga fönstret 21 kan vara en tunn plastfolie eller kolfiberfolie.

Företrädesvis definierar elektroderna 23, 24 och fönstret 21 tillsammans med sidoväggar en gastät inneslutning 25 kapabel att kunna fyllas med en joniserbar gas eller gasblandning.

Alternativt är elektroderna 23, 24 anordnade inuti en extern gastät inneslutning (ej illustrerad). Den joniserbara gasen eller gasblandningen kan exempelvis innefatta krypton och koldioxid eller xenon och koldioxid under tryck, företrädesvis i ett intervall av l-20 atm.

En försörjningsenhet för hög spänning och likström (ej illustrerad i fig. 3-4) åstadkoms i syfte att hålla katoden 23 och anoden 24 vid lämpliga elektriska potentialer för att skapa ett elektriskt fält inuti interelektrodinneslutningen 25 för drivning, och valfritt elektronlavinförstärkning, av elektroner och på motsvarande sätt skapade positiva joner däri.

Vidare innefattar detektoranordningen ll ett utläsningsarrange- mang för detektering av elektroner som drivits mot anoden 24 och/eller positiva joner som drivits mot katoden 23. Utläs- ningsarrangemanget innefattas i själva anoden 24 såsom illustreras i fig. 3-4. Alternativt kan ett separat . . . . . .- 16 utläsningsarrangemang anordnas intill anoden 24 eller intill katoden 23, eller annorstädes.

För att åstadkomma endimensionella avbildningsmöjligheter består anoden/utläsningsskiktet 24 av en array med ledande eller halvledande element eller remsor 26 anordnade sida vid sida och elektriskt isolerade från varandra. För att kompensera för parallaxfel i detekterade bilder är anod/utläsningsremsorna 26 huvudsakligen utsträckta i riktningar parallella med rikt- ningen för infallande fotoner i röntgenstrålen vid varje läge.

Således, given en divergent stråle från en punktkälla, är anod/utläsningsremsorna 26 anordnade i en solfjädersformad konfiguration. Var och en av anod/utläsningsremsorna 26 är företrädesvis ansluten till en utläsnings- och signalbehand- lingsanordning (ej illustrerad i fig. 3-4), varvid signalerna från varje remsa kan behandlas separat. Eftersom remsorna 26 också utgör anoden 24 krävs lämpliga kopplingar för separering.

Det skall inses att avståndet mellan elektroderna 23, 24 är kraftigt överdrivet i fig. 3-4 i illustrativa syften. Såsom ett exempel kan detektoranordningen ha en bredd x av omkring 40 mm, en tjocklek y av omkring 2 mm och ett djup z av omkring 35 mm.

Avståndet h mellan elektroderna 23, 24 skall företrädesvis vara kort för att huvudsakligen endast tillåta kollimerad strålning i ett plan mellan elektroderna att kunna jonisera gasen.

Således hålles avståndet h mellan elektroderna åtminstone lO gånger, företrädesvis åtminstone 25 gånger, och mest företrä- desvis 100 gånger, kortare än djupet z hos elektroderna i rikt- ningen för den införda joniserande strålningen. Särskilt kan avståndet h vara kortare än omkring 2 mm, företrädesvis kortare än omkring l mm, mera företrädesvis kortare än omkring 0,5 mm, och mest företrädesvis mellan omkring 0,1 mm och 0,5 mm.

Bredden w hos aperturslitsen 9, som styr tjockleken hos skiktet av strålning som träder in i detektoranordningen ll, kan vara Btw* 7? :__ "r J I I; 31; - - "I ."..", P'rn:- 52 2.::~- 17 så liten som 10 pm eller så stor som 2 mm. Aperturen kan alter- nativt fullständigt avlägsnas. Varje utläsningsremsa 26 kan vara 10 pm - 2 mm bred, vilket innebär att flera hundra eller tusen remsor kan anordnas sida vid sida i en enda detektor- anordning, dvs många fler än vad som illustreras.

I drift träder röntgenstrålar in i detektoranordningen 11 genom aperturslitsen 9, parallellt och företrädesvis nära katoden 23.

Röntgenstrålarna kommer att växelverka med gasen i detektor- anordningen ll enligt en exponentiell sannolikhetsfördelning där majoriteten röntgenstrålar konverterar tidigt i gasvolymen.

Medelväxelverkningslängden kan typiskt vara 10-100 mm.

Vid en växelverkan kan en röntgenfoton 3d överföra all eller viss del av sin energi till en elektron i en gasatom, vilken färdas genom gasen och kolliderar med nya gasatomer, varigenom flera elektroner frigörs. I denna process skapas ett moln 27 av typiskt omkring tusen elektroner. Dessa elektroner attraheras mot anoden i en riktning 29 (vertikal i fig. 3-4) på grund av det anbringade elektriska fältet, vars riktning är huvudsak- ligen vinkelrät mot den infallande röntgenfotonbanan. Om det anbringade elektriska fältet är tillräckligt starkt, uppträder gasbaserad elektronlavinförstärkning. Allteftersom det nu stora antalet elektroner närmar sig anoden, inducerar de elektriska signaler i remsan 26a närmast molnet 27.

Den elektroniska signalen detekteras medelst utläsningselektro- nik ansluten till remsan. I elektroniken förstärks signalen och jämförs med en tröskelspänning. Om signalen överskrider tröskelspänningen, aktiveras en räknare specifik för denna remsa och lägger ett till ett tidigare lagrat värde. På detta sätt räknas antalet röntgenstrålar som faller in ovanför varje anodremsa. Förfarandet kallas fotonräkning. Alternativt kan signalerna från många röntgenstrålar integreras till ett enda värde som relaterar till den totala energin deponerad av alla röntgenstrålar tillsammans. n - Q . . .- De spridna röntgenfotonerna 3a förhindras från att träda in i detektoranordningen ll medelst aperturen 9 och de spridna röntgenfotonerna 3c som faktiskt träder in i detektoranord- ningen ll, men diskrimineras geometriskt av elektroderna 23, 24 själva eller bidrar åtminstone inte i någon betydande utsträck- ning till signalerna som erhålls. Faktiskt, förutsatt att detektoranordningen ll körs i lavinförstärkningsmod, härrör signalerna i utläsningselementen 26 huvudsakligen endast från jonisation inom ett tunt skikt närmast katoden 23, vilket kan vara åtminstone 2-5 gånger tunnare än interelektrodavståndet.

Detta fördelaktiga uppträdande erhålls eftersom förstärkningen är exponentiell och elektroner som frigörs närmare anoden 24 inte kommer att vara kapabla att skapa signaler som är till- räckligt starka för att detekteras.

I en alternativ version av detektoranordningen ll utbytes aperturen 9 mot, eller kombineras med, en slitsformad kollima- tor eller annat slag av spridningshindrande anordning 8 (icke illustrerad i fig.3-4). Kollimatorn kan vara liknande aperturen 9, men mycket djupare, i riktningen för det inkommande strålningsflödet, för att effektivt kollimera strålen 3 och ytterligare minska mängden spridd strålning som förs in i detektoranordningen ll. För att effektivt minska den spridda strålningen också i planet för den plana strålen 3 som förs in i detektoranordningen ll, kan kollimatorn 8 vara utformad som en lamell- eller endimensionell rutnätsstruktur, som släpper igenom en rad med kollimerade små strålknippen. Företrädesvis är kollimatorn anordnad med avseende på anod/utläsningsremsorna 26 så att varje litet strålknippe kommer att färdas parallellt med och direkt ovanför en respektive av anod/utläsningsremsorna 26. Således, givet en divergent stråle från t.ex. en punktkälla, är kollimatorn inrättad att skapa en solfjädersformad konfiguration av små strålknippen.

Gasdetektorn kan göras effektiv, dvs att ha mycket hög sanno- likhet för att detektera röntgenstrålar som växelverkar med sm 7:31 19 gasen, genom att använda en gas med högt atomtal (t.ex. krypton, xenon eller radon) och/eller genom att trycksätta gasen och/eller genom att göra detektorn väldigt djup (i rikt- ningen för det inkommande röntgenflödet).

I röntgendetektorer enligt teknikens ståndpunkt härrör signalen som detekteras från röntgenfotoner, som växelverkar med konver- teringsmediet (gasen) via fotoelektrisk effekt och frigör all sin energi till fotoelektronerna, som vidare joniserar mediet.

Eftersom sannolikheten för fotoelektrisk absorption minskar snabbt med ökande röntgenenergier, minskar effektiviteten hos detektorer enligt teknikens ståndpunkt snabbt med ökande röntgenenergier.

Signaler som härrör från röntgenstrålar, som har Comptonspridits i konverteringsmediet detekteras inte eftersom de spridda röntgenstrålarna bär största delen av energin hos de inkommande röntgenstrålarna (omkring 90% vid 50 keV) och lämnar normalt konverteringsmediet. De rekylerande elektronerna har för liten energi, jämfört med brusnivån i detektorn, för att kunna detekteras.

I en gasdetektor med lavinförstärkning, som beskrivits ovan, är brusnivån i detektorn väldigt låg, och de rekylerande elektro- nerna (och de få elektronerna de kan jonisera) förstärks i en hög grad i lavinförstärkningsprocessen. Detta gör det möjligt att detektera de rekylerande elektronerna från Comptonspridning i konverteringsgasen i detektorn.

Eftersom dämpningskoefficienten för Comptonspridning inte minskar kraftigt med ökande röntgenenergi, minskar inte effek- tiviteten hos en gasdetektor med lavinförstärkning, som beskri- vits ovan, vid högre röntgenenergier.

För det andra beror dämpningskoefficienten för Comptonspridning endast svagt på atomtalet hos gasen. Detta innebär att vid höga 5 4 7 1 5.1 Im! f; "É°'_ 5": 'É o - . . . .. 20 röntgenenergier kan detektorn fungera lika bra genom att använda en konverteringsgas med lågt atomtal, t.ex. argon, neon, koldioxid, metan, etan, isobutan, helium etc, med god effektivitet också vid höga röntgenenergier.

I en detektor enligt teknikens ståndpunkt som använder foto- elektrisk absorption i konverteringsmediet för att skapa signalen minskar rumsupplösningen med ökande röntgenenergi.

Detta orsakas av det faktum att frigjorda fotoelektroner är väldigt energetiska och kan färdas ett långt avstånd och jonisera konverteringsmediet längs en fullständig bana, varvid rumsupplösningen försämras.

I gasdetektorn beskriven ovan, som fungerar med Comptonsprid- ning i konverteringsmediet, har den rekylerande elektronen en låg kinetisk energi också vid höga röntgenenergier, vilket innebär att den endast kan färdas ett kort avstånd i konverte- ringsmediet. Detta resulterar i en bättre rumsupplösning.

Det skall inses av fackmannen inom teknikområdet att utrymmet kan alternativt eller dessutom mellan elektroderna 23 och 24 fyllas med en joniserbar vätska eller en exciterbar fast kropp, exempelvis ett halvledande material.

Detektoranordningen ll kan i allmänhet vara varje en- eller tvådimensionell detektor, som är kapabel att diskriminera spridda fotoner i stor utsträckning. Detektorn kan vara en gasdetektor eller exempelvis en halvledardetektor.

Med hänvisning slutligen till fig. 5 kommer en annan särskild utföringsform av detektoranordningen ll för användning i före- liggande uppfinning beskrivas. Denna detektoranordning ll är företrädesvis något av en TFT-baserad detektor, en scintilla- torbaserad detektor, en halvledardetektor såsom en CMOS-, CCD-, CdZn- eller CdZnTe-baserad detektor, en gasbaserad detektor, eller en kombination därav, för en- eller tvådimensionell av- 524 751 . - . . . .. 21 bildning av strålen 3 som har transmitterats genom ett föremål som skall undersökas. Detektoranordningen är försedd med en spridningshindrande anordning 8 för att diskriminera en stor mängd av den spridda strålningen från att detekteras såsom diskuterats ovan med hänvisning till fig. 2.

Den spridningshindrande anordningen 8 kan vara en Bucky grid konstruerad i detta syfte, dvs kraftigt spridningsdiskriminerande, varvid en lägre transmittans för strålar som inte avleds kan accepteras (eftersom det uppfinningsenliga tillvägagångssättet med spridda fotoner som skapar bildsignalen minskar mängden energi deponerad i föremålet som avbildas). I en version är den spridningshindrande anordningen 8 utformad såsom en en- eller tvådimensionell array med strålningsgenomsläppliga kanaler anordnade framför detektoranordningen ll.

Spridningsundertryckning kan också erhållas genom att sörja för ett långt avstånd mellan föremålet 7 och detektorn ll.

Alternativt är detektoranordningen ll försedd med en spridningshindrande mekanism baserad på dubbeldetektors- eller dubbelenergimetoder som beskrivs i den ovan identifierade US 6.134.297 och i US 5.649.997 och US 5.771.269, vars innehåll innefattas häri genom denna hänvisning.

Det skall inses av fackmannen inom området att praktiskt taget varje typ av detektoranordning och spridningshindrande anordning kända inom teknikområdet kan användas i föreliggande uppfinning så länge som de sörjer för en hög grad av spridningsdiskriminering.

Claims (41)

m :o #- ~s o. ._à - - - - . .u of; PATENTKRAV

1. Metod för detektering av joniserande strålning, k ä n n e t e c k n a d a v stegen att: - joniserande strålning riktas mot ett föremål (7) som skall undersökas, - Comptonspridd strålning (3a, 3c) förhindras från att detekteras och - joniserande strålning som transmitterats genom nämnda föremål detekteras rumsupplöst för att detektera en rumsupplöst densitet hos nämnda föremål, varvid - nämnda joniserande strålning åstadkoms inom ett spektralt intervall så att åtminstone dubbelt så många fotoner i nämnda joniserande strålning Comptonsprids än absorberas genom den fotoelektriska effekten i nämnda föremål för att därigenom minska strålningsdosen till nämnda föremål.

2. Metod enligt krav 1, varvid åtminstone 90%, företrädes- vis åtminstone 99%, och mera företrädesvis åtminstone 99,9%, av den Comptonspridda strålningen i nämnda föremål förhindras från att detekteras.

3. Metod enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda föremål är mänsklig vävnad.

4. Metod enligt krav 3, varvid nämnda mänskliga vävnad är ett bröst.

5. Metod enligt krav 3 eller 4, varvid nämnda joniserande strålning åstadkoms såsom bredbandig röntgenstrálning mellan 10 och 300 keV, företrädesvis mellan 20 och 100 keV, och mera företrädesvis över 30 keV.

6. Metod enligt något av kraven 1-4, varvid nämnda jonise- rande strålning åstadkoms såsom strålning över 30 keV. . n n n » oo a

7. Metod enligt något av kraven L-4, varvid nämnda jonise- rande strålning åstadkoms inom ett spektralt intervall, vid vilket den fotoelektriska absorptionen huvudsakligen inte uppträder i nämnda föremål.

8. Metod enligt något av kraven 1-4, varvid nämnda jonise- rande strålning åstadkoms inom ett spektralt intervall så att åtminstone åtminstone 5 gånger, och mera företrädesvis åtminstone 10 gånger, fler fotoner i nämnda joniserande strålning Comptonsprids än absorberas genom den fotoelektriska effekten i nämnda föremål.

9. Metod enligt något av kraven 1-8, varvid - en första röntgenbild, som illustrerar densitetsvariationer i nämnda föremål, åstadkoms från nämnda transmitterade jonise- rande strålning som detekteras rumsupplöst, - en andra röntgenbild, som illustrerar en kombination av densitets- och elementsammansättningsvariationer i nämnda föremål, åstadkommes och - en tredje röntgenbild, som illustrerar huvudsakligen endast elementsammansättning i nämnda föremål, härleds från nämnda första och andra röntgenbild,

10. Metod enligt något av kraven 1-9, varvid steget att detektera joniserande strålning rumsupplöst som har trans- mitterats genom nämnda föremål utförs medelst en endimensionell detektor (11) innefattande två elektroder (23, 24) mellan vilka en joniserbar eller exciterbar substans är belägen, och en strålningsingång anordnad så att nämnda joniserande strålning kan träda in i nämnda detektor sidledes mellan elektroderna för att jonisera eller excitera nämnda substans.

11. ll. Metod enligt krav 10, varvid nämnda joniserbara eller exciterbara substans är en joniserbar vätska. n f'“ -- . . . . n 3:. _: ' 24

12. Metod enligt krav 10, varvid nämnda joniserbara eller exciterbara substans är ett fast ämne, företrädesvis ett halv- ledande material.

13. Metod enligt något av kraven 1-9, varvid steget att detektera joniserande strålning rumsupplöst som har transmitte- rats genom nämnda föremål utförs medelst en endimensionell gas- jonisationsdetektor (11) innefattande två elektroder (23, 24), mellan vilka en joniserbar gas är belägen, och en strålnings- ingång anordnad så att nämnda joniserande strålning kan föras in i nämnda detektor sidledes mellan elektroderna.

14. Metod enligt krav 13, varvid steget att förhindra Comptonspridd strålning från att detekteras utförs genom att hålla avståndet (h) mellan elektroderna kort för att huvudsak- ligen endast tillåta kollimerad strålning i ett centralt plan mellan elektroderna att jonisera nämnda gas.

15. Metod enligt krav 13, varvid avståndet mellan elektro- derna hàlles åtminstone 10 gånger, företrädesvis åtminstone 25 gånger, och mest företrädesvis 100 gånger, kortare än längden av elektroderna i riktningen för den joniserande strålningen som förs in.

16. Metod enligt krav 13, varvid avståndet mellan elektro- derna hålles kortare än omkring 2 mm, företrädesvis kortare än omkring 1 mm, mera företrädesvis kortare än omkring 0,5 mm, och mest företrädesvis mellan omkring 0,1 mm och 0,5 mm.

17. Metod enligt något av kraven 13-16, varvid nämnda två elektroder är parallella och nämnda joniserande strålning införs i nämnda detektor parallellt med nämnda två elektroder.

18. Metod enligt något av kraven 13-17, varvid elektroner frigjorda som ett resultat av jonisation av nämnda joniserbara 524 73 šïråfïïïáïfi 25 gas medelst nämnda införda joniserande strålning lavinförstär- kes innan de detekteras.

19. Metod enligt krav 18, varvid elektroner frigjorda som ett resultat av jonisation av nämnda joniserbara gas medelst nämnda joniserande strålning och därefter lavinförstärkta, är rekylerande elektroner från Comptonspridning av nämnda joniserande strålning i nämnda joniserbara gas.

20. Metod enligt krav 19, varvid nämnda joniserbara gas är en gas eller gasblandning av atomer med lågt atomtal, särskilt något av argon, neon, koldioxid, metan, etan, isobutan, helium eller en blandning därav.

21. Metod enligt något av kraven 13-20, varvid joniserande strålning som transmitterats genom nämnda föremål införs i nämnda detektor sidledes mellan elektroderna utan att först kollimeras av en apertur.

22. Metod enligt något av kraven 10-21, varvid steget att detektera joniserande strålning rumsupplöst som har trans- mitterats genom nämnda föremål utförs genom att räkna varje infallande foton hos nämnda joniserande strålning.

23. Metod enligt något av kraven 10-21, varvid steget att detektera joniserande strålning rumsupplöst som har trans- mitterats genom nämnda föremål utförs genom att integrera laddningar inducerade i nämnda gas av nämnda joniserande strål- ning.

24. Metod enligt något av kraven 1-9, varvid steget att detektera joniserande strålning rumsupplöst som har trans- mitterats genom nämnda föremål utförs medelst en detektor (11), företrädesvis något av en TFT-baserad detektor, en scintilla- torbaserad detektor, en halvledardetektor såsom en CMOS-, CCD-, (II (k) -{> 7 (_.\! - . ~ n nu Q u o »uno . - . - . -- 2 GW CdZn- eller CdZnTe-baserad detektor, en gasbaserad detektor eller en kombination därav.

25. Metod enligt krav 24, varvid steget att förhindra Comptonspridd strålning från att detekteras utförs medelst en spridningshindrande anordning (8), särskilt en array med strålningsgenomsläppliga kanaler anordnade framför nämnda detektor.

26. Metod för detektering av joniserande strålning, k ä n n e t e c k n a d a v stegen att: - joniserande strålning riktas mot ett föremål (7) som skall undersökas, - strålning (3b) som härrör från parproduktion i nämnda föremål förhindras från att detekteras och - joniserande strålning som har transmitterats genom nämnda föremål detekteras rumsupplöst för att detektera en rumsupplöst densitet hos nämnda föremål, varvid - nämnda joniserande strålning åstadkoms inom ett spektralt intervall så att fler fotoner i nämnda joniserande strålning konverteras till elektroner och positroner i en parproduktions- process än absorberas genom den fotoelektriska effekten i nämnda föremål.

27. Metod enligt krav 26, varvid åtminstone 90%, företrä- desvis åtminstone 99%, och mera företrädesvis åtminstone 99,9%, av strålningen som härrör från parproduktion i nämnda föremål förhindras från att detekteras.

28. Apparat för radiografisk mätning av ett föremål (7) innefattande: - en röntgenkälla (1) som emitterar bredbandig strålning, ~ ett filterarrangemang (4) anordnat framför nämnda röntgen- källa för att filtrera nämnda emitterade bredbandiga strålning, - en källapertur (5) anordnad framför nämnda röntgenkälla för att kollimera nämnda emitterade bredbandiga strålning, - ett föremålsomräde för att inrymma nämnda föremål under nämnda radiografiska mätning och anordnad så att nämnda filtre- rade och kollimerade bredbandiga strålning kan transmitteras genom nämnda föremål och - en detektoranordning (11) anordnad att detektera en bild av nämnda filtrerade och kollimerade bredbandiga strålning som har transmitterats genom nämnda föremål, k ä n n e t e c k n a d a v att - nämnda filterarrangemang har en filterfunktion som beror på föremålet som skall mätas så att nämnda strålning som har filtrerats ligger inom ett spektralintervall så att åtminstone dubbelt så många röntgenfotoner Comptonsprids (3a, 3c) än absorberas genom den fotoelektriska effekten i nämnda föremål och - nämnda detektoranordning är anordnad att förhindra Comptonspridd strålning (3a, 3c) i nämnda föremål från att detekteras.

29. Apparat enligt krav 28, varvid nämnda detektoranordning är anordnad att förhindra åtminstone 90%, företrädesvis åtmin- stone 99%, och mera företrädesvis åtminstone 99,9%, av den Comptonspridda strålningen i nämnda föremål från att detekte- IaS.

30. Apparat enligt krav 28 eller 29, varvid nämnda föremål är mänsklig vävnad, särskilt bröstvävnad.

31. Apparat enligt krav 30, varvid nämnda filtrerade strål- ning ligger inom ett spektralt intervall mellan 10 och 300 keV, företrädesvis mellan 20 och 100 keV, och mera företrädesvis över 30 keV.

32. Apparat enligt något av kraven 28-31, varvid nämnda filtrerade strålning ligger inom ett spektralt intervall så att åtminstone 5 gånger, och mera företrädesvis åtminstone 10 . - . . - .n gånger, fler fotoner i nämnda strålning Comptonsprids än absorberas genom den fotoelektriska effekten i nämnda föremål.

33. Apparat enligt något av kraven 28-32, varvid nämnda detektoranordning är en endimensionell detektor innefattande två elektroder (23, 24), mellan vilka en joniserbar vätska eller en exciterbar halvledare är lokaliserad, och en strål- ningsingång anordnad så att nämnda strålning kan träda in i nämnda detektor sidledes mellan elektroderna.

34. Apparat enligt något av kraven 29-33, varvid nämnda detektoranordning är en endimensionell gasjonisationsdetektor innefattande två elektroder (23, 24), mellan vilka en joniser- bar gas är lokaliserad, och en strålningsingång anordnad så att nämnda strålning kan föras in i nämnda detektor sidledes mellan elektroderna.

35. Apparat enligt krav 34, varvid avståndet (h) mellan elektroderna är kort för att huvudsakligen endast tillåta strålning kollimerad i ett centralt plan mellan elektroderna att jonisera nämnda gas för att därigenom förhindra Comptonspridd strålning från att detekteras.

36. Apparat enligt krav 35, varvid avståndet (h) mellan elektroderna är kortare än omkring 2 mm, företrädesvis kortare än omkring l mm, mera företrädesvis kortare än omkring 0,5 mm, och mest företrädesvis mellan omkring 0,1 mm och 0,5 mm.

37. Apparat enligt något av kraven 34-36, varvid nämnda två elektroder är parallella och nämnda strålningsingång är anord- nad så att nämnda strålning kan föras in i nämnda detektor parallellt med nämnda två elektroder.

38. Apparat enligt något av kraven 34-37, varvid nämnda endimensionella gasjonisationsdetektor innefattar en elektron- lavinförstärkare för, i nämnda gas, lavinförstärka elektroner 524 7 (N .."... .."" . __... . . . xn.". J nu ...... ._ . _... _ .nu .nu o~ a I .aa ~ ,... ' ¿ _... . _. u a o , , _ " V U IQ ut ln o: u n n n ~ na 'ÖC .f_.z frigjorda som ett resultat av jonisation av nämnda joniserbara gas medelst nämnda strålning.

39. Apparat enligt något av kraven 28-32, varvid nämnda detektoranordning är något av en TFT-baserad detektor, en scintillatorbaserad detektor, en halvledardetektor såsom en CMOS-, CCD-, CdZn- eller CdZnTe-baserad detektor, en gasbaserad detektor, eller en kombination därav, försedd med en spridningshindrande anordning (8), särskilt en en- eller tvådimensionell array med strålningsgenomsläppliga kanaler anordnade framför nämnda detektor.

40. Apparat för radiografisk mätning av ett föremål (7) innefattande: - en röntgenkälla (l) som emitterar bredbandig strålning, - ett filterarrangemang (4) anordnat framför nämnda röntgen- källa för att filtrera nämnda emitterade bredbandiga strålning, - en källapertur (5) anordnad framför nämnda röntgenkälla för att kollimera nämnda emitterade bredbandiga strålning, - ett föremålsområde för att inrymma nämnda föremål under nämnda radiografiska mätning och anordnat så att nämnda filtre- rade och kollimerade bredbandiga strålning kan transmitteras genom nämnda föremål och - en detektoranordning (ll) anordnad att detektera en bild av nämnda filtrerade och kollimerade bredbandiga strålning som har transmitterats genom nämnda föremål, k ä n n e t e c k n a d a v att - nämnda filterarrangemang har en filterfunktion som beror på föremålet som skall mätas så att nämnda filtrerade strålning ligger inom ett spektralt intervall så att fler röntgenfotoner konverteras till elektroner och positroner i en parproduktions- process än absorberas genom den fotoelektriska effekten i nämnda föremål och - nämnda detektoranordning är anordnad att förhindra strålning (3b) som härrör från parproduktion i nämnda föremål från att detekteras. 30

41. Apparat enligt krav 40, varvid nämnda detektoranordning är anordnad att förhindra åtminstone 90%, företrädesvis åtmin- stone 99%, och mera företrädesvis åtminstone 99,9%, av strål- ningen som härrör frán parproduktion i nämnda föremål från att detekteras.