用于电离散射辐射的屏蔽罩及其生产方法与流程

本发明通常涉及使用电离辐射的成像方法、例如尤其是x射线成像方法。特别地，本发明涉及用于使射线检测器屏蔽散射的电离辐射的罩。

背景技术：

1、使用电离辐射的已知成像方法是计算机断层扫描，作为放射学方法用在诊断中。在此，用x射线扇形光束在不同的平面和方向上透照待检查的物体。然后借助计算机可以由空间分辨记录的信号重建物体的三维模型。

2、计算机断层扫描的一种形式是数字体积断层扫描(dvt)。在该方法中，物体由来自尽可能点状的x射线源的辐射透照，并用矩阵检测器记录。

3、对于信噪比并且因此断层扫描的分辨率和对比度，有利的是在检测器前面阻挡散射辐射。为此，已知使用设计为吸收与x射线源的径直直线路径成角度到达检测器的辐射的栅。目前使用的这种栅的实施例设置了一堆铅条，纸条作为间隔物位于它们之间。在此的缺点是，这种结构仅在一个平面、即垂直于铅条表面的平面中抑制散射辐射。另外，这种结构不是非常机械稳定的并且容易永久变形。此外，该结构通常不允许非常精细的结构化，这进而也会影响断层扫描的空间分辨率。

4、wo 2007/034352 a2公开了一种x射线吸收栅，其中x射线吸收材料、如钨或钼的薄片类似地嵌入硬泡沫材料中并由硬泡沫材料机械稳定。

5、us2016163408 a1公开了借助硅基底生产x射线吸收栅的方法。为此，通过蚀刻在硅基底上产生腔，然后用x射线吸收金属进行电镀填充。

6、从us 5581592 a已知的x射线吸收栅借助锯口将通道引入基底、优选地塑料中来生产。锯条可用于该目的，因为其在芯片生产中用于切割硅晶片。然后通过熔融合金将x射线吸收合金插入通道中。为此，基底必须能够承受熔融温度而没有软化。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于屏蔽电离散射辐射、特别是x射线的改进栅。该目的通过独立权利要求的主题实现。本发明有利的实施例在相应的从属权利要求中说明。

2、因此，本发明提供了一种特别是用于x射线成像设备、例如x射线计算机断层扫描仪的防止x射线散射辐射的屏蔽栅，包括

3、-具有第一侧和与第一侧相反的第二侧的板，板具有

4、-朝板的第二侧开放的凹槽的排列，并且其中

5、-板具有朝第一侧开放的沟槽的栅，其中

6、-沟槽填充有x射线吸收材料，并且其中

7、-从一侧看，沟槽在凹槽之间延伸并与凹槽有一定距离，使得壁保留在凹槽和沟槽之间。

8、因此，从板的一侧看，凹槽位于沟槽之间。在凹槽的位置处，径直x射线可以容易地通过板。由于板的材料形成的壁布置在凹槽周围，因此为板提供足够的机械稳定性，即使沟槽中的x射线吸收材料本身不是耐机械性的。由于凹槽和沟槽朝板的不同侧开放并且因此凹槽朝沟槽开放的侧是封闭的，因此可以容易避免当沟槽填充有x射线吸收材料时同时也填充凹槽。就本公开的目的，x射线吸收材料是这样的材料，对于能量69.5kev的x射线，其x射线吸收系数比板的材料的x射线吸收系数大至少3倍。根据替代的或另外的优选实施例，x射线吸收材料是一种密度比板的材料的密度大至少四倍的材料。对于作为x射线吸收材料的效果，具有高核电荷数的元素的含量也是特别重要的。根据另一替代的或另外的实施例，x射线吸收材料是这样的材料，其包括至少10wt％核电荷数至少z＝56的元素、优选地至少25wt％、更优选地至少50％ z≥56的这种元素。就本公开的目的，x射线吸收材料通常还包括吸收电离辐射、特别是电磁辐射的材料。这种材料通常还对微粒电离辐射有很高的吸收效率。因此，本发明通常涉及防止电离散射辐射的所述屏蔽栅。在此意义上，术语x射线吸收材料是对能够吸收高能辐射的任何材料的简化。x射线吸收材料进一步包括x射线不透明材料。

技术特征：

1.一种特别是用于x射线成像设备的防止电离散射辐射的屏蔽栅(1)，包括：

2.根据权利要求1所述的屏蔽栅(1)，其特征在于，板形成为玻璃板。

3.根据权利要求2所述的屏蔽栅(1)，其特征在于至少一个以下特征：

4.根据前述权利要求任一项所述的屏蔽栅(1)，其特征在于，凹槽(15)和/或沟槽(11)的中心轴线(17)指向共同的虚拟点源(18)。

5.根据前述权利要求任一项所述的屏蔽栅(1)，其特征在于至少一个以下特征：

6.根据前述权利要求任一项所述的屏蔽栅(1)，其特征在于至少一个以下特征：

7.根据前述权利要求任一项所述的屏蔽栅(1)，其特征在于至少一个以下特征：

8.根据前述权利要求任一项所述的屏蔽栅(1)，其特征在于至少一个以下特征：

9.一种x射线成像设备、特别是计算机断层扫描仪(2)，具有x射线源和布置在x射线检测器(39)前面用于检测由x射线源发射的x射线辐射的根据前述权利要求任一项所述的屏蔽栅(1)。

10.一种用于生产根据权利要求1至8任一项所述的防止x射线散射辐射的屏蔽栅(1)的方法，包括以下步骤：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将粉末状玻璃、优选地玻璃焊料(21)作为x射线吸收材料(13)的组成、优选地粉末状玻璃与颗粒的混合物填充到沟槽(11)中，并且其中熔融或熔化玻璃焊料(21)，从而产生粘附于沟槽(11)的壁的固体x射线吸收材料(13)。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，至少部分地倾斜于板(3)的一侧(5、7)引入丝状损伤(41)。

13.根据权利要求10至12任一项所述的方法，其特征在于，至少一些、优选地两组(43、44)丝状损伤在板(3)内终止。

14.根据权利要求10至13任一项所述方法，其特征在于，通过将激光束(40)照射到板(3)的同一侧(5、7)上并改变激光束(40)相对于板的焦点的位置和在沿激光束(40)的方向上的位置产生两组(43、44)丝状损伤(41)的至少一部分。

15.根据权利要求10至14任一项所述的方法，其中提供一种包含玻璃颗粒和金属颗粒(23)的糊状物，其中将糊状物填充到沟槽(11)中，并且其中加热板(3)，使得玻璃颗粒软化，并获得具有嵌入玻璃中的颗粒的x射线吸收材料(13)。

16.根据权利要求10至15任一项所述的方法，包括以下步骤：

17.根据权利要求10至16任一项所述的方法，其特征在于，用金属颗粒(23)填充沟槽(11)，并且在填充后为金属颗粒(23)设置x射线吸收涂层(230)。

18.根据权利要求10至17任一项所述的方法，其特征在于，将x射线吸收材料(13)填充到沟槽(11)中包括填充具有球形金属颗粒(231)的第一金属粉末(232)和随后填充第二金属粉末(233)，其中第二金属粉末(233)的金属颗粒(23)的平均粒径比第一金属粉末(232)的球形金属颗粒(231)小。

19.根据权利要求10至18任一项的方法，其中板(3)的沟槽(11)设有底部开口(110)，其中底部开口的横截面小于沟槽(11)的横截面，并且其中包含金属颗粒(23)的分散体(57)流过沟槽(11)，使得分散体(57)的分散介质(59)在底部开口(110)处排出，其中金属颗粒(23)在底部开口(110)处沉降并阻止进一步的金属颗粒(23)通过底部开口，并且其中通过分散体(57)进一步流过和金属颗粒(23)沉降来填充沟槽(11)。

技术总结
本发明的目的是为提供一种用于X射线成像设备的屏蔽X射线散射辐射的改进栅。为此，提供了一种防止X射线散射辐射的屏蔽栅(1)，包括‑具有第一侧(5)和与第一侧(5)相反的第二侧(7)的板(3)，其中板(3)‑具有一系列朝板(3)的第二侧(7)开放的凹槽(15)，并且其中‑板(3)包括朝第一侧(5)开放的沟槽(11)的栅(9)，其中‑沟槽(11)填充有X射线吸收材料(13)，并且其中‑从一侧(5、7)看，沟槽(11)在凹槽(15)之间延伸并与凹槽(15)有一定距离，使得壁(19)保留在凹槽和沟槽(11)之间。

技术研发人员：O·苏赫,S·勒格纳,P·特莱斯,K·泰伯,M·达尔吉
受保护的技术使用者：肖特股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15