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Nicht planare Roentgenflachdetektoren fuer Spezialanwendungen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000130163D
Published in the IP.com Journal: Volume 5 Issue 10B (2005-11-10)
Included in the Prior Art Database: 2005-Nov-10
Document File: 5 page(s) / 77K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Roentgendetektoren finden in der Medizintechnik und der Materialforschung vielfaeltige Anwendung. So wird zwischen Detektoren basierend auf Direkt- und Indirekttechnik unterschieden. Typischerweise bestehen indirekt konvertierende Detektoren aus einem Szintillator, der Roentgenstrahlung in Licht umwandelt, und einer Schicht wie beispielsweise amorphem Silizium (a-Si), in der Licht in Ladungen konvertiert werden. Bei direkten Detektoren erfolgt die Umwandlung der Roentgenstrahlung beispielsweise in amorphem Selen mit einem elektrischen Feld parallel zur Eintrittsebene. Bei den Detektoren ist das Plate auf einem Substrat (zumeist Glas) aufgebracht. Bei indirekten Detektoren wird zudem der Szintillator auf das Plate geklebt. Alle diese Detektoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine plane Eintrittsebene, ein sogenanntes Eintrittsfenster, besitzen. Detektoren fuer die Computertomographie bestehen aus ebenen Einzel- bzw. Zeilen- oder Flaechendetektoren, die nebeneinander auf einem Kreisausschnitt angeordnet sind. Bildverstaerker besitzen ein kalottenfoermiges (konvexfoermiges) Eingangsfenster. Das ist fuer eine Vielzahl von Anwendungen sinnvoll oder ausreichend, zumal der Flat Panel Detector (FPD) fuer Medizinanwendungen beispielsweise gegenueber dem Bildverstaerker keine gekruemmte Eingangskalotte mehr aufweist, die zu den bekannten Artefakten wie dem Bildastigmatismus und der kissenfoermigen Verzeichnung fuehrt. Andererseits gibt es zu untersuchende medizinische und nicht medizinische Objekte, die typischerweise nicht eben sind und fuer die ein gekruemmtes, nicht planares Eingangsfenster des FPD sinnvoll waere.

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Nicht planare Roentgenflachdetektoren fuer Spezialanwendungen

Idee: Mathias Hoernig, DE-Forchheim

Roentgendetektoren finden in der Medizintechnik und der Materialforschung vielfaeltige Anwendung. So wird zwischen Detektoren basierend auf Direkt- und Indirekttechnik unterschieden. Typischerweise bestehen indirekt konvertierende Detektoren aus einem Szintillator, der Roentgenstrahlung in Licht umwandelt, und einer Schicht wie beispielsweise amorphem Silizium (a-Si), in der Licht in Ladungen konvertiert werden. Bei direkten Detektoren erfolgt die Umwandlung der Roentgenstrahlung beispielsweise in amorphem Selen mit einem elektrischen Feld parallel zur Eintrittsebene.

Bei den Detektoren ist das Plate auf einem Substrat (zumeist Glas) aufgebracht. Bei indirekten Detektoren wird zudem der Szintillator auf das Plate geklebt.

Alle diese Detektoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine plane Eintrittsebene, ein sogenanntes Eintrittsfenster, besitzen. Detektoren fuer die Computertomographie bestehen aus ebenen Einzel- bzw. Zeilen- oder Flaechendetektoren, die nebeneinander auf einem Kreisausschnitt angeordnet sind. Bildverstaerker besitzen ein kalottenfoermiges (konvexfoermiges) Eingangsfenster. Das ist fuer eine Vielzahl von Anwendungen sinnvoll oder ausreichend, zumal der Flat Panel Detector (FPD) fuer Medizinanwendungen beispielsweise gegenueber dem Bildverstaerker keine gekruemmte Eingangskalotte mehr aufweist, die zu den bekannten Artefakten wie dem Bildastigmatismus und der kissenfoermigen Verzeichnung fuehrt. Andererseits gibt es zu untersuchende medizinische und nicht medizinische Objekte, die typischerweise nicht eben sind und fuer die ein gekruemmtes, nicht planares Eingangsfenster des FPD sinnvoll waere.

Fuer Spezialanwendungen koennen nun Roentgendetektoren nicht planar und in ihrer Form (in der Eingangsfensterebene) dem zu untersuchenden Objekt anpassbar gestaltet werden (siehe Abb. 1). Derartige nicht planare Roentgendetektoren besitzen folgende Eigenschaften:

* Das Eingangsfenster kann von einer Ebene in eine nicht planare Form gebracht werden und in seiner Form wiederholt variiert werden,

* Das Traegersubstrat (z.B. fuer das a-Si-, a-Se-Plate) besteht aus einem flexiblen Material, vorzugsweise aus Kunststoff (z.B. Polymeren) und ist als Folie ausgepraegt,

* Das Plate (sowie der Szintillator bei einem indirekten Detektor) ist verformbar. Die Verformung kann mechanisch (siehe Abb. 2) oder durch Druckaenderung (siehe Abb. 3) erfolgen,

* In einer weiteren Ausfuehrungsform (siehe Abb. 5), bei der die Auslenkung durch Bimetallsegmente an der Substratrueckseite erfolgt, ist neben dem Eingangsfenster auch die Detektorrueckwand flexibel verformbar. Hierzu werden wesentliche Elektronikkomponenten (PCBs - Printed Circuit Boards) aus dem Detektor verlagert.

* Zumindest das Eingangsfenster ist flexibel verformbar (Folie, Gaze, etc., Material mit kleiner Kernladungszahl Z) (siehe Abb. 4)

* Das Eingangsfenster ist fuer einen Kollision...