Антирассеивающее устройство, способ и система

Авторы патента:


Антирассеивающее устройство, способ и система
Антирассеивающее устройство, способ и система
Антирассеивающее устройство, способ и система
Антирассеивающее устройство, способ и система
Антирассеивающее устройство, способ и система
Антирассеивающее устройство, способ и система
Антирассеивающее устройство, способ и система
Антирассеивающее устройство, способ и система
Антирассеивающее устройство, способ и система

 


Владельцы патента RU 2413317:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Использование: для предотвращения прохождения рентгеновского рассеянного излучения. Сущность: заключается в том, что антирассеивающее устройство для подавления рассеянного излучения содержит множество слоев, поглощающих рентгеновское излучение, и множество разделительных слоев, каждый из разделительных слоев располагается между любыми двумя из множества слоев, поглощающих рентгеновское излучение, для того, чтобы удерживать множество слоев, поглощающих рентгеновское излучение, в предварительно заданной ориентации, причем разделительный слой дополнительно содержит множество незакрытых пустот на каждом из разделительных слоев, сформированных для уменьшения поглощения рентгеновского излучения, падающего, по меньшей мере, на часть каждого разделительного слоя. Технический результат: обеспечение улучшенного разрешения изображения. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к области рентгенографии. Более конкретно, изобретение относится к антирассеивающему устройству.

Кроме того, изобретение относится к способу изготовления антирассеивающего устройства.

Также изобретение относится к использованию антирассеивающего устройства.

Антирассеивающие устройства обычно представляют собой съемные устройства, которые закрепляются на измерительном конце устройства формирования рентгеновского изображения. Антирассеивающее устройство, обычно расположенное между объектом и детектором рентгеновского излучения, преимущественно используется при устранении фонового помутнения или потере контрастности в получаемом рентгеновском изображении, которые вызываются рассеянным излучением. Эти антирассеивающие устройства сконструированы таким образом, что они избирательно пропускают первичное и ослабленное рентгеновское излучение, проходящее через объект в ходе процедуры формирования изображения, и поглощают или предотвращают прохождение рассеянного излучения. Типичное антирассеивающее устройство содержит матрицу (набор одинаковых элементов) из материала, поглощающего рентгеновское излучение, отделенных друг от друга разделительным материалом. Элементы матрицы выполнены из материала, поглощающего рентгеновское излучение, который обычно представляет собой свинец, ориентированы под заданными углами, которые задаются по отношению к конкретной системе формирования рентгеновского изображения. Разделительный материал располагается так, чтобы обеспечить механическую стабильность антирассеивающей решетки и также предотвратить изменения в ориентации элементов материала, поглощающего рентгеновское излучение. Однако при использовании антирассеивающих устройств уровни средней мощности рентгеновского излучения должны быть увеличены. Это требуется из-за увеличения поглощения рентгеновского излучения материалом, поглощающим рентгеновское излучение. Следовательно, доза рентгеновского облучения, которую получает пациент в ходе процедуры формирования изображения, увеличивается при использовании антирассеивающей решетки.

Вариант реализации антирассеивающего устройства для рентгенографии описывается в патенте США 6594342В2. Описанное антирассеивающее устройство включает в себя множество элементов, обычно поглощающих излучение, и множество элементов, обычно не поглощающих излучение. Множество элементов, обычно поглощающих излучение, включает в себя множество пустот, и желательно, чтобы элементы, не поглощающие излучение, включали в себя эпоксидный или полимерный материал и множество полых микросфер. Кроме того, документ описывает приспособление для формирования антирассеивающего устройства, где приспособление включает в себя поворотный манипулятор и поверхность для использования при юстировке множества разнесенных в пространстве и обычно поглощающих излучение элементов по отношению к источнику излучения.

При использовании описанной методики изготавливать антирассеивающее устройство становится дорого и сложно. Это связано со специальными требованиями, включающими наличие множества микросфер в материале, обычно не поглощающем излучение. Кроме того, возможно, что некоторые из этих микросфер или все они будут со временем разрушаться, что вызовет изменение поглощения и отсутствия поглощения рассеянного излучения в антирассеивающем устройстве. Это приводит к ухудшению разрешения формируемого изображения.

Следовательно, целью настоящего изобретения является создание антирассеивающего устройства, которое обеспечивает улучшенное разрешение изображения. В изобретении, охарактеризованном в пункте 1 формулы изобретения, создается антирассеивающее устройство для достижения этой цели. Кроме того, преимущественные варианты реализации антирассеивающего устройства определяются в пунктах 2-4.

Еще одной целью изобретения является создание способа изготовления антирассеивающего устройства, охарактеризованного в пункте 5. Пункты 6-8 охарактеризовывают дополнительные преимущественные варианты реализации способа изготовления.

Также целью изобретения является создание способа использования антирассеивающего устройства, охарактеризованного в пункте 9.

Первый аспект изобретения обеспечивает раскрытие типичного антирассеивающего устройства для подавления рассеянного излучения. Как объясняется здесь выше, использование термина «излучение» в настоящем контексте должно относиться к рентгеновскому излучению. Антирассеивающее устройство содержит множество слоев, поглощающих рентгеновское излучение. Кроме того, антирассеивающее устройство содержит множество разделительных слоев, так что каждый разделительный слой располагается между любыми двумя из множества слоев, поглощающих рентгеновское излучение для того, чтобы каждый из множества слоев, поглощающих рентгеновское излучение, сохранял предварительно заданную ориентацию. Также каждый из множества разделительных слоев содержит множество незакрытых пустот для уменьшения поглощения рентгеновского излучения, падающего, по меньшей мере, на часть каждого из разделительных слоев. Подробная информация о предварительно заданной ориентации разделительных слоев по отношению к слоям, поглощающим рентгеновское излучение, может быть найдена в предшествующем документе, патенте США 6594342В2, который включен в данное описание путем ссылки.

Множество незакрытых пустот на каждом из разделительных слоев может преимущественно быть использовано для дополнительного уменьшения поглощения рентгеновского излучения, падающего на каждый из разделительных слоев, тем самым облегчается правильное детектирование рентгеновского излучения. Еще одно преимущество наличия множества незакрытых пустот на разделительных слоях состоит в том, что уменьшается доза рентгеновского облучения, которую получает объект, например пациент, в ходе процедуры формирования рентгеновского изображения. Другими словами, для данной дозы рентгеновского облучения, которую получает объект, использование такого устройства, вариант реализации которого здесь приводится, способствует получению изображения с улучшенным разрешением. Кроме того, устройство также содействует уменьшению дозы облучения, полученной пациентом. Это происходит потому, что в приспособлении для формирования изображения, использующем антирассеивающее устройство, уровни средней мощности выше, чем при процедуре формирования изображения, когда антирассеивающее устройство не используется. Однако, для специалиста в данной области является очевидным, что антирассеивающие устройства являются необходимыми для уменьшения воздействий рассеянного излучения, которое приводит к ухудшению разрешения получаемого изображения.

В еще одном варианте реализации изобретения разделительный слой в антирассеивающем устройстве содержит волоконный материал. Волоконный материал может преимущественно использоваться благодаря тому, что облегчается формирование множества пустот, в особенности, когда механические и/или оптические средства используются для формирования множества пустот и также благодаря тому, что облегчается формирование композитных полос. Например, в одном варианте реализации волоконный материал может быть растительным волоконным материалом, таким, как бумага из хлопчатобумажного сырья.

В соответствии с другим вариантом реализации изобретения описывается способ изготовления антирассеивающего устройства для подавления рассеянного излучения. Способ содержит нанесение первого связующего материала на первую поверхность разделительного материала. Способ также содержит прикрепление, по меньшей мере, слоя материала, поглощающего рентгеновское излучение, ко второй поверхности разделительного материала с помощью второго связующего материала для формирования композитной фольги. Способ также содержит формирование множества незакрытых пустот, по меньшей мере, на части каждого разделительного материала. Также способ содержит формирование множества композитных полос из композитной фольги и наложение одной композитной полосы на другую для каждой из множества композитных полос. Кроме того, способ содержит нагревание наложенных композитных полос для активации первого связующего материала, для закрепления множества композитных полос при заданной ориентации. Одно из преимуществ антирассеивающего устройства состоит в том, что оно является недорогим в изготовлении, так как включает очень небольшую модификацию существующих процессов изготовления антирассеивающих решеток, которые выпускаются в настоящее время, при этом обеспечивая улучшенное разрешение полученного изображения при использовании совместно с прибором, формирующим рентгеновское изображение.

Разделительный материал обычно поглощает рентгеновское излучение в меньшей степени по сравнению с поглощающим материалом. Как описано выше, разделительный материал используется между всеми элементами из материала, поглощающего рентгеновское излучение, для сохранения заданной ориентации материала, поглощающего рентгеновское излучение. Разделительный материал обычно является волоконным материалом. Например, в некоторых вариантах реализации разделительный материал может быть, например, видом бумаги или материалом, подобным бумаге. Однако подходящий материал, такой, как пластик или любой другой материал, который обычно не поглощает рентгеновское излучение, может быть использован взамен и должен рассматриваться в рамках изобретения. Другими требующимися свойствами разделительного материала, не связанными со способностью поглощать рентгеновское излучение в возможно меньшей степени, является способность обеспечивать механическую стабильность по отношению к устройству и не разрушаться с течением времени.

Первый связующий материал наносится на первую поверхность разделительного материала. Например, в качестве первого связующего материала может быть использован клей на основе шеллака. Первый связующий материал выбирается таким образом, что он может быть активирован за счет нагрева в любой требуемый момент времени.

Материал, поглощающий рентгеновское излучение, прикрепляется ко второй поверхности разделительного материала с помощью второго связующего материала. Материал, поглощающий рентгеновское излучение, располагается так, чтобы поглощать любое рассеянное излучение, т.е. любое ослабленное рентгеновское излучение, которое не вносит вклад в получение истинного изображения. Нужно заметить, что, когда рентгеновское излучение проходит через объект, большая часть излучения ослабляется и проходит через объект вдоль того же направления, по которому шли падающие лучи. Однако некоторые рентгеновские лучи при прохождении через объект меняют направление из-за рассеяния. В некоторых случаях энергия рентгеновского излучения может уменьшаться. Эти лучи называются рассеянным излучением, которое является формой вторичного излучения.

Конструкция разделительного слоя, имеющего первый связующий материал и второй связующий материал на обеих сторонах, и поглощающего слоя, прикрепленного к разделительному слою с помощью второго связующего материала, называется композитной фольгой. Перед формированием композитной фольги множество незакрытых пустот формируется на разделительном слое. Нужно отметить, что множество незакрытых пустот может быть сформировано на разделительном слое в любой момент времени до формирования композитной фольги. В то время, как слой разделительного материала обычно не поглощает излучение, некоторое количество излучения будет поглощаться разделительным материалом. Формирование незакрытых пустот на каждом слое разделительного материала, кроме того, уменьшает поглощение рентгеновского излучения разделительным материалом.

Композитная фольга затем разрезается на множество композитных полос. После того, как композитные полосы получены, они накладываются одна поверх другой. Нужно отметить, что при наложении слой каждой композитной полосы, поглощающий рентгеновское излучение, будет находиться в контакте с первым связующим материалом соседней композитной полосы. Кроме того, должно быть очевидно, что, несмотря на первый и второй связующий материал, каждый слой материала, поглощающего рентгеновское излучение, по существу заключен как сэндвич между слоями разделительного материала и наоборот. Как описано здесь выше, функция каждого слоя разделительного материала включает обеспечение возможности прохождения первичного и ослабленного рентгеновского излучения, обеспечение механической стабильности по отношению к устройству, так же, как сохранение каждого слоя материала, поглощающего рентгеновское излучение, в заданной ориентации.

После формирования набора наложенных друг на друга полос, его нагревают для активации первого связующего материала, благодаря чему каждая композитная полоса в наборе скрепляется с соседней композитной полосой, в результате чего формируется устройство.

В еще одном варианте реализации изобретения способ содержит формирование множества незакрытых пустот на разделительном материале перед нанесением первого связующего материала. Преимущество формирования множества пустот на разделительном материале, таким образом, состоит в том, что облегчается обработка разделительного материала.

В другом варианте реализации изобретения способ содержит формирование множества пустот в разделительном материале до формирования композитной фольги, но после нанесения первого связующего материала. Преимущество формирования множества пустот в разделительном слое после нанесения первого связующего материала, но до формирования композитной фольги состоит в том, что не появляются выступы первого связующего материала в разделительном материале на границе раздела с материалом, поглощающим рентгеновское излучение.

В еще одном варианте реализации изобретения способ содержит формирование множества незакрытых пустот с помощью, по меньшей мере, одного из механических средств, химического средства или оптического средства.

В некотором варианте реализации механическое средство может содержать устройство, выполненное с возможностью пробивать отверстия в разделительном материале. В других вариантах реализации механические средства могут содержать устройство для сверления или устройство для распиливания. В еще одном варианте реализации могут применяться химические средства для формирования множества пустот в разделительном материале с использованием технологии травления, известной в уровне техники. В другом варианте реализации множество пустот также может быть сформировано в разделительном материале с использованием оптических средств, таких, как высокоинтенсивные лазеры. Нужно заметить, что выбор механических, химических или оптических средств для формирования множества отверстий зависит от размера, формы незакрытых пустот, которые должны быть сформированы, так же, как и от разделительного материала. Преимущество формирования незакрытых пустот в разделительном материале состоит в том, что это позволяет лучше контролировать формирование пустот. Также в некоторых вариантах реализации незакрытые пустоты могут быть сформированы способом, который позволяет пустотам разного размера находиться на разных участках вдоль разделительного материала в зависимости от требований.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения описывается типичный способ использования антирассеивающего устройства для подавления рассеянного излучения в устройстве для сбора данных. Способ включает создание антирассеивающего устройства для закрепления на поверхности контакта устройства для сбора данных, при этом поверхность контакта располагается так, чтобы принимать с помощью устройства, по меньшей мере, часть излучаемого рентгеновского излучения. Антирассеивающее устройство содержит множество слоев, поглощающих рентгеновское излучение, расположенных с предварительно заданной ориентацией, и множество разделительных слоев, так, что каждый разделительный слой располагается между любыми двумя из множества слоев, поглощающих рентгеновское излучение для того, чтобы сохранять множество слоев, поглощающих рентгеновское излучение в заданной ориентации. Кроме того, каждый разделительный слой содержит множество пустот, расположенных таким образом, чтобы уменьшалось поглощение рентгеновского излучения, падающего, по меньшей мере, на часть каждого из множества разделительных слоев.

Эти и другие аспекты изобретения станут очевидными и будут объяснены со ссылкой на варианты реализации, описанные ниже, как показано на следующих чертежах.

Фиг.1 представляет собой трехмерное схематичное изображение типичного расположения различных слоев для формирования композитной фольги;

фиг.2 представляет собой схематичное изображение набора композитных полос, причем каждая полоса содержит слой, поглощающий рентгеновское излучение, разделительный слой, первый связующий материал и второй связующий материал;

фиг.3 представляет собой схематичное изображение типичной системы формирования рентгеновского изображения, содержащей антирассеивающее устройство;

фиг.4 представляет собой схематичное изображение типичного разделительного слоя, имеющего множество пустот;

фиг.5 представляет собой схематичное изображение другого типичного разделительного слоя, имеющего множество пустот;

фиг.6 представляет собой схематичное изображение еще одного типичного разделительного слоя, имеющего множество пустот;

фиг.7 также представляет собой схематичное изображение типичного разделительного слоя, имеющего множество пустот;

фиг.8 иллюстрирует типичный способ изготовления антирассеивающего устройства для избирательного пропускания рентгеновского излучения; и

фиг.9 иллюстрирует другой типичный способ изготовления антирассеивающего устройства для избирательного пропускания рентгеновского излучения.

Обратимся теперь к чертежам, со ссылкой сначала на фиг.1, на которой проиллюстрировано расположение композитной фольги 100, которая составляет и формирует антирассеивающее устройство для избирательного прохождения рентгеновского излучения. Композитная фольга 100 содержит слой 110 материала, поглощающего рентгеновское излучение, слой 120 разделительного материала, слой 130 первого связующего материала и слой 140 второго связующего материала. Кроме того, как утверждалось ранее, слой 120 разделительного материала содержит множество пустот, в общем виде обозначенных ссылкой 150.

Слой 110 материала, поглощающего рентгеновское излучение, обычно может представлять собой свинец. Однако с развитием технологии любой подходящий материал, поглощающий рентгеновское излучение, может быть использован вместо свинца для достижения аналогичной функциональности, и такая замена допускается в рамках изобретения, как здесь описано. В некоторых других вариантах реализации слой 110 материала, поглощающего рентгеновское излучение, может также состоять из комбинации двух или более материалов, поглощающих рентгеновское излучение.

Несмотря на то, что на настоящем чертеже проиллюстрировано, как множество пустот 150 сориентировано вдоль заданной оси слоя 120 разделительного материала, т.е. вдоль более широкой поверхности слоя 120 разделительного материала, нужно отметить, что в некоторых других вариантах реализации изобретения множество пустот 150 может быть расположено в соответствии с любой другой ориентацией на плоскости слоя 120 разделительного материала. Другими словами, множество пустот 150 может быть сформировано вдоль более широкой поверхности слоя 120 разделительного материала. Однако, при всех обсуждениях здесь ниже, будет учитываться первый вариант расположения множества пустот 150. Подробное обсуждение множества пустот будет представлено в частях описания, которые следуют здесь ниже.

Первый связующий материал 130 имеет свойство, состоящее в том, что после нанесения он может быть активирован путем нагревания в любой более поздний момент времени. Примером такого связующего материала является клей на основе шеллака. В одном типичном варианте изобретения первый связующий материал 130 наносится на одну поверхность слоя 120 разделительного материала, в то время как второй связующий материал 140 наносится на другую, противоположную, поверхность слоя 120 разделительного материала. Второй связующий материал 140 располагается так для того, чтобы прикрепить слой 110 материала, поглощающего рентгеновское излучение, к слою 120 разделительного материала. Второй связующий материал 140 может не иметь свойства, которое дает возможность активировать его в более поздний момент времени. Задача второго связующего материала 140 состоит в надежном скреплении слоя 110 материала, поглощающего рентгеновское излучение, и слоя 120 разделительного материала и удерживании двух слоев (110, 120) в заданной ориентации по отношению друг к другу. Примером выбора второго связующего материала может быть эпоксидный клей. Предпочтительно, первый связующий материал 130 и второй связующий материал 140 должны обладать способностью поглощать рентгеновское излучение настолько слабо, насколько это возможно.

Здесь нужно отметить, что слой 110 материала, поглощающего рентгеновское излучение, и слой 120 разделительного материала обычно должны представлять собой фольгу с соответствующей толщиной. Следовательно, раз эти упомянутые выше слои располагаются вместе, в результате получается композитная фольга 100, имеющая открытый слой первого связующего материала 130 на одной стороне, слой 120 разделительного материала, слой второго связующего материала 140 и слой материала 110, поглощающего рентгеновское излучение, имеющий открытую поверхность на другой стороне композитной фольги.

Множество пустот 150 может быть изготовлено множеством способов со многими формами и размерами. Как будет признано квалифицированным специалистом, материал разделительного слоя должен играть значительную роль в определении того, как формируется множество пустот и с использованием какого средства. Одно из требуемых свойств разделительного слоя состоит в том, что он должен обеспечивать достаточную механическую стабильность по отношению к антирассеивающему устройству и также иметь способность удерживать слои материала, поглощающего рентгеновское излучение, в нужной и заданной ориентации. Это, кроме того, означает, что разделительный слой должен иметь способность не разрушаться с течением времени, поскольку это приводит к изменению ориентации слоев материала, поглощающего рентгеновское излучение.

Множество открытых пустот 150 может быть сформировано с помощью химических средств, механических средств или оптических средств и, в некоторых примерах, с помощью комбинации одного или более упомянутых выше средств. Например, когда разделительный слой содержит волоконный материал, такой как бумага из хлопчатобумажного сырья, механические средства обеспечивают простой способ формирования множества незакрытых пустот 150. Механические средства могут включать новое изобретение, которое реализуется таким способом, как в перфорационной машине, где имеется требуемая глубина и форма перфорации. Кроме того, изобретение может быть сконструировано таким образом, чтобы удовлетворять требованиям различной толщины и типа разделительного материала.

В еще одном варианте реализации множество незакрытых пустот 150 может быть сформировано химическими средствами, такими как избирательное химическое травление для формирования требуемой формы и размера пустот. При подходящем контроле воздействия на разделительный материал со стороны разных видов растворителей или газов, можно регулировать форму и размер пустот.

В другом варианте реализации при использовании таких оптических средств, как лазеры, можно сформировать множество незакрытых пустот 150. Использование лазеров имеет значительное преимущество, состоящее в том, что точность множества пустот и точная геометрия пустот могут легко регулироваться и настраиваться. Обычно, когда для формирования пустот используются лазеры, они управляются с помощью микропроцессора, который может быть динамически запрограммирован для формирования различных размеров и форм пустот или может быть предварительно запрограммирован под конкретное требование.

Поскольку в частях описания, приведенных выше, подробно обсуждалось формирование множества незакрытых пустот, нужно также отметить, что слой разделительного материала может в некоторых вариантах реализации содержать множество более тонких слоев. При правильном и точном расположении между всеми слоями могут оставаться пустоты, тем самым формируется множество пустот в слое разделительного материала.

Возвращаясь назад к обсуждению фиг.1, композитную фольгу 100, сформированную таким образом, затем разрезают на множество композитных полос так, что каждая композитная полоса имеет такие же слои в поперечном сечении, что и композитная фольга. Фиг.2 иллюстрирует примерный набор, который формирует антирассеивающее устройство 200. Антирассеивающее устройство 200 содержит множество композитных полос 210, каждая композитная полоса в общем отмечена ссылкой 210. Как будет ясно из предыдущего описания, каждая композитная полоса будет включать слой 215 материала, поглощающего рентгеновское излучение, слой 230 разделительного материала, первый связующий материал 220 и второй связующий материал 240. Как будет ясно из фиг.2, слой первого связующего материала 220 в отдельной композитной полосе 210 будет находиться в контакте со слоем материала 215, поглощающего рентгеновское излучение на другой композитной полосе 210, расположенной над ней. Таким образом, при составлении набора из композитных полос 210 может быть сформировано устройство для избирательного пропускания рентгеновского излучения, имеющее конкретный размер, где каждая композитная полоса может быть сориентирована под заданным углом падения рентгеновского излучения. В частности, нужно отметить, что как только композитные полосы расположены в заданной ориентации, первый связующий материал 220 в каждой композитной полосе 210 активируется. Активация первого связующего материала 220 может быть осуществлена различными способами. Например, в некотором варианте реализации, когда первый связующий материал 220 представляет собой клей на основе шеллака, первый связующий материал 220 может быть активирован при подаче тепловой энергии к набору композитных полос. Клей на основе шеллака активируется, и каждая композитная полоса 210 приклеивается к композитной полосе, расположенной выше нее, и формирует жесткую конструкцию, представляющую собой антирассеивающее устройство, которое может использоваться для избирательного пропускания рентгеновских лучей. Также, в частности, нужно отметить, что как только жесткая конструкция сформирована, ориентация композитных полос предпочтительно может не меняться.

Для объяснения использования этого набора рассмотрим типичную систему 300 формирования рентгеновского изображения, как показано на фиг.3. Система 300 формирования рентгеновского изображения включает источник рентгеновского излучения 310, детектор рентгеновского излучения 320. Они закрепляются на подвижном рычаге 330 для обеспечения подвижности источника 310 и детектора 320 над любой требуемой областью. Система 300 формирования изображения, кроме того, включает стол 340 для пациента. На нем закреплен детектор 320 рентгеновского излучения, антирассеивающее устройство 350. Антирассеивающее устройство 350 представляет собой съемный блок и используется по существу для устранения любого фонового помутнения или потери контрастности в полученном рентгеновском изображении, которые вызываются рассеянным излучением. Антирассеивающее устройство 350 всегда располагается между детектором 320 рентгеновского излучения и объектом 360, изображение которого формируется и который располагается на столе 340 для пациента.

Как упоминалось ранее, за счет использования антирассеивающего устройства в соответствии с различными аспектами настоящей методики, доза рентгеновского излучения, которую пациент должен получать в ходе процедуры формирования изображения, значительно уменьшается и, как будет описано, в частях описания, приведенных ниже, реализованное здесь антирассеивающее устройство также является недорогим. Также нет ничего плохого в том, что антирассеивающее устройство также обычно закрывается или герметизируется для обеспечения его жесткой и прочной внешней оболочкой. Использование углеродного волокна или углеродного композита для герметизации имеет преимущество, состоящее в том, что антирассеивающее устройство является прозрачным для рентгеновских лучей и не вызывает какого-либо искажения рентгеновских лучей, которые через него проходят. Кроме того, расстояние между источником рентгеновского излучения и детектором рентгеновского излучения обычно является постоянным. В этом состоит причина того, что антирассеивающие устройства почти всегда являются индивидуальными, сконструированными в соответствии с конкретной конструкцией для каждой конкретной системы формирования рентгеновского изображения. Также из-за этого различные слои материала, поглощающего рентгеновское излучение, и разделительного материала должны быть ориентированы под заданным углом или в заданном направлении в процессе формирования антирассеивающего устройства. Это означает, что конкретное антрассеивающее устройство, сконструированное для одной конкретной модели системы формирования рентгеновского излучения не может использоваться с аналогичным или равным эффектом в различных системах формирования рентгеновского изображения.

Фиг.4 иллюстрирует один типичный вариант реализации слоя 400 разделительного материала, содержащего множество незакрытых пустот 450. Как показано, множество незакрытых пустот 450, в данном случае круглых, располагается вдоль определенных рядов и столбцов. Преимущество наличия такого расположения состоит в том, что такое расположение является простым при формировании множества незакрытых пустот. Фигуры с 5 по 7 иллюстрируют различные варианты реализации слоя 500, 600, 700 разделительного материала, соответственно, причем каждый имеет особую картину расположения множества незакрытых пустот 550, 650 и 750, соответственно. Фиг.5 иллюстрирует множество незакрытых пустот 550, которые являются круглыми, но располагаются в шахматном порядке. Преимущество такого расположения в шахматном порядке состоит в том, что большее количество незакрытых пустот может быть получено в данной области разделительного материала 500. Однако необходимо проявлять осторожность для обеспечения того, чтобы механическая жесткость разделительного материала и, следовательно, антирассеивающего устройства, была не нарушена.

Фиг.6 иллюстрирует вариант реализации разделительного материала 600, где незакрытые пустоты являются эллиптическими по форме и располагаются вдоль определенного ряда и колонки. Хотя это не проиллюстрировано, нужно отметить, что незакрытые пустоты эллиптической формы также могут быть расположены в шахматном порядке, как проиллюстрировано на фиг.5 для случая круглых незакрытых пустот. Фиг.7 иллюстрирует расположение незакрытых пустот 750 прямоугольной формы в типичном варианте реализации разделительного материала 700. Преимущество расположения в данном варианте реализации состоит в том, что может реализовываться максимальное использование пространства для создания незакрытых пустот 750 в разделительном материале 700.

В то время, как предыдущие фигуры с 4 по 7 иллюстрировали различные типичные варианты реализации, изображающие различные формы и расположение множества незакрытых пустот в разделительном материале, нужно признать, что эти представления не должны рассматриваться как ограничивающие. В некоторых вариантах реализации разделительный материал может иметь комбинацию одной или более форм из вариантов реализации незакрытых пустот или может включать некоторые формы, здесь не показанные. Такие варианты для достижения эффектов, аналогичных представленным здесь, должны рассматриваться как находящиеся в объеме данного изобретения.

Фиг.8 иллюстрирует типичный способ изготовления антирассеивающего устройства. В проиллюстрированном варианте реализации способ включает в себя нанесение первого связующего материала на первую поверхность слоя разделительного материала. Способ также включает в себя формирование множества незакрытых пустот, по меньшей мере, на части разделительного материала. Кроме того, способ включает в себя закрепление, по меньшей мере, слоя материала, поглощающего рентгеновское излучение, на второй поверхности слоя разделительного материала с помощью второго связующего материала для формирования композитной фольги. Также способ включает в себя формирование множества композитных полос из композитной фольги и наложение одной композитной полосы на другую. Окончательно, способ включает приложение тепла (тепловой энергии) к каждой композитной полосе для активации первого связующего материала для закрепления множества композитных полос с заданной ориентацией для формирования антирассеивающего устройства.

Как обсуждалось выше, в некоторых вариантах реализации другой типичный способ изготовления антирассеивающего устройства, как показано на фиг.9, может содержать стадию формирования множества незакрытых пустот, по меньшей мере, на части слоя разделительного материала до нанесения первого связующего материала на первую поверхность слоя разделительного материала.

Порядок описанных вариантов реализации способа текущего изобретения не является обязательным, специалист в данной области техники может изменять порядок стадий или стадии реализации одновременно, используя представленные модели, многопроцессорные системы или множество процессов без отступления от идеи текущего изобретения.

Нужно отметить, что упомянутые выше варианты реализации иллюстрируют более, чем ограниченное изобретение, и что специалист в данной области техники будет способен сконструировать много альтернативных вариантов реализации без выхода за рамки прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения любые позиции ссылок, расположенные в скобках, не должны восприниматься как ограничивающие формулу. Слово «содержащий» не исключает наличие элементов или стадий, отличных от тех, которые перечислены в формуле изобретения. Наличие элементов в единственном числе не исключает наличия множества таких элементов. Изобретение может быть реализовано с помощью аппаратных средств, содержащих несколько различных элементов, и с помощью подходящего программируемого компьютера. В формуле изобретения, характеризующей систему, перечислено несколько средств, некоторые из них могут быть реализованы с помощью одной и той же операции считываемого компьютерного программного обеспечения или аппаратных средств. Простой факт, что некоторые признаки перечисляются в различных взаимозависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что их комбинация не может быть использована для получения преимущества.

1. Антирассеивающее устройство (200, 350) для подавления рассеянного излучения, содержащее:
множество слоев (110, 215), поглощающих рентгеновское излучение; и
множество разделительных слоев (120, 230), каждый из разделительных слоев располагается между любыми двумя из множества слоев (110, 215), поглощающих рентгеновское излучение, для того, чтобы удерживать множество слоев, поглощающих рентгеновское излучение, в предварительно заданной ориентации; причем разделительный слой (120, 230) дополнительно содержит:
множество незакрытых пустот (150) на каждом из разделительных слоев, сформированных для уменьшения поглощения рентгеновского излучения, падающего, по меньшей мере, на часть каждого разделительного слоя.

2. Антирассеивающее устройство по п.1, в котором множество незакрытых пустот (150) формируется с помощью механических средств, химических средств, оптических средств или их комбинации.

3. Антирассеивающее устройство по п.1, в котором разделительный слой содержит, по меньшей мере, волоконный материал.

4. Антирассеивающее устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, один из множества слоев (215), поглощающих рентгеновское излучение, соединяется, по меньшей мере, с одним из множества разделительных слоев (230) с помощью связующего материала.

5. Способ изготовления антирассеивающего устройства (200, 350) для подавления рассеянного излучения, заключающийся в том, что
наносят первый связующий материал (130, 220) на первую поверхность слоя разделительного материала (120, 230);
прикрепляют, по меньшей мере, один слой материала (110), поглощающего рентгеновское излучение, ко второй поверхности слоя разделительного материала (120, 230) с помощью второго связующего материала (140) для формирования композитной фольги (100), причем вторая поверхность отлична от первой поверхности;
формируют множество незакрытых пустот (150), по меньшей мере, на части разделительного материала (120, 230);
формируют множество композитных полос (210) из композитной фольги (100);
накладывают каждую композитную полосу (210) из множества композитных полос на другую композитную полосу из множества композитных полос;
нагревают наложенные композитные полосы для активации первого связующего материала (130) и для соединения множества композитных полос в заданной ориентации.

6. Способ изготовления антирассеивающего устройства по п.5, в котором формируют множество незакрытых пустот (150) до нанесения соответствующего связующего материала (130, 220).

7. Способ изготовления антирассеивающего устройства по п.5, в котором формируют множество незакрытых пустот (150) до формирования композитной фольги, но после нанесения первого связующего материала (130, 220).

8. Способ изготовления антирассеивающего устройства по п.5, в котором обрабатывают слой разделительного материала (120, 230) с помощью, по меньшей мере, одного из механических средств, химических средств или оптических средств для формирования множества незакрытых пустот (150).

9. Применение антирассеивающего устройства (200, 350) для подавления рассеянного излучения в системе (300) формирования рентгеновского изображения, заключающееся в том, что
обеспечивают антирассеивающее устройство (350) для прикрепления на поверхность контакта системы формирования рентгеновского изображения, причем поверхность контакта выполнена с возможностью принимать, по меньшей мере, часть рентгеновского излучения, испускаемого системой формирования рентгеновского изображения, с помощью антирассеивающего устройства, антирассеивающее устройство дополнительно содержит:
множество слоев (215), поглощающих рентгеновское излучение, расположенных с заданной ориентацией;
множество разделительных слоев (230), каждый разделительный слой располагается между любыми двумя из множества слоев, поглощающих рентгеновское излучение, таким образом, чтобы удерживать множество слоев, поглощающих рентгеновское излучение, в предварительно заданной ориентации;
причем каждый разделительный слой содержит:
множество незакрытых пустот (150), выполненных с возможностью уменьшать поглощение рентгеновских лучей, падающих, по меньшей мере, на часть каждого из множества разделительных слоев.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нейтронной физики, неразрушающих методов контроля с использованием тепловых нейтронов. .

Изобретение относится к области оптики нейтронов и предназначено для получения пучков тепловых нейтронов различной конфигурации, применяемых для исследования внутренней структуры и элементного состава материалов, в том числе и в микрообъектах, нейтронной терапии и пр.

Изобретение относится к области радиационной техники, а более конкретно к устройствам для управления потоками частиц или электромагнитного излучения с использованием коллиматора.
Изобретение относится к области диагностики с использованием проникающего излучения и может быть использовано при изготовлении приборов для преобразовании пучков частиц и излучений, например в медицинской радиологической технике для ограничения прохождения излучения, распространяющегося в различных направлениях, набором заданных путей при подавлении распространения излучения в других направлениях.

Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано в качестве фокусирующей системы для мощного лазерного излучения при создании лазерных технологических комплексов.

Изобретение относится к области исследования структурных характеристик объектов с помощью проникающего излучения. .

Изобретение относится к средствам для получения рентгеновского излучения, в частности к средствам, предназначенным для использования при исследовании веществ, материалов или приборов.
Изобретение относится к области технологии коллиматоров, применяемых в гамма-камерах и других радиационных приборах. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для получения терапевтических и диагностических пучков тепловых и промежуточных нейтронов различной геометрической конфигурации, спектрального состава и интенсивности, применяемых при нейтронной терапии злокачественных опухолей человека и животных на одном источнике нейтронов без его реконструкции

Изобретение относится к отражательной рентгеновской оптике, а более конкретно, к технологии изготовления рентгенооптических осесимметричных фокусирующих элементов
Изобретение может использоваться в квантовой радиофизике, при изготовлении коллиматоров атомно-лучевых трубок, необходимых для формирования атомных пучков, например, в квантовых стандартах частоты. Способ изготовления многокапиллярного коллиматора для атомно-лучевой трубки включает изготовление перфорированных металлических пластин, сборку их в пакет и последующую фиксацию. Изготовление упомянутых пластин проводят методами гальванопластики. Сборку пакета осуществляют совмещением по знакам двух и более пластин с помещенным между ними прозрачным полимером, преимущественно фоторезистом. Фиксацию пластин проводят после полимеризации последнего путем сварки каждой пластины с соседними, после чего полимер удаляют и на поверхности сборки, в том числе на внутренней поверхности сквозных отверстий, образующих капилляры, химическим осаждением наращивают слой металла. Сварка пластин с соседними может проводиться по их торцам внутри знаков совмещения на установке сварки расщепленным электродом. Удаление полимера осуществляют путем плазмохимического травления. Техническим результатом является возможность изготовления коллиматора с капиллярами требуемого диаметра и количества при оптимальном расстоянии между ними и улучшение их вертикальности и качества внутренней поверхности. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области рентгенотехники. Переносная рентгеновская система (200) имеет воспринимающее средство, чтобы обнаруживать, прикреплена ли отсеивающая решетка (230) к переносному детектору (240) или нет. Система выполнена с возможностью изменения автоматическим образом настроек (265а, 265b, 265с, 265d) по умолчанию экспозиции, когда решетка (230) удаляется или прикрепляется к переносному детектору (240). Технический результат - снижение риска недо- или переэкспозиции изображения. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к изготовлению решетки для селективного пропускания электромагнитного излучения, в частности рентгеновского излучения. Решетка содержит конструктивный элемент со стенками, содержащими множество частиц, содержащих первый поглощающий излучение материал. Частицы спечены вместе с образованием между соседними частицами пор. Указанные поры, по меньшей мере, частично заполнены вторым твердым материалом, содержащим поглощающий излучение материал. Заполнение пор осуществляют введением в них второго материала в жидком, предпочтительно расплавленном виде. Повышается механическая стабильность решетки и повышаются ее свойства к поглощению излучения. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области рентгенотехники. Система (100) формирования изображения для генерации рентгеновских изображений содержит по меньшей мере один источник рентгеновских лучей, предпочтительно решетку источников (101а-101d) рентгеновских лучей и детектор (103) рентгеновских лучей с решеткой чувствительных пикселей (103а-103е). Между источником рентгеновских лучей и детектором установлен коллиматор (102) таким образом, что два отверстия (Р) коллиматора (102) допускают проход рентгеновских лучей в направлении двух соседних пикселей (103а-103е), при том что область между упомянутыми пикселями является по существу экранированной. Это экранирование обычно нечувствительных областей между пикселями уменьшает излишнюю экспозицию рентгеновскими лучами. Технический результат - повышение интенсивности рентгеновских лучей посредством использования множества небольших источников (101а-101d) рентгеновских лучей. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам для сканирования с использованием множества рентгеновских пучков. Рентгеновское устройство содержит источник, детектор и первый коллиматор, имеющий первое рабочее положение, и второй коллиматор, имеющий второе рабочее положение, при этом рентгеновское устройство дополнительно содержит позиционный датчик и средство для переключения на один из коллиматоров в зависимости от значения из позиционного датчика. Второй вариант выполнения рентгеновского устройства содержит источник, несколько позиционно чувствительных узких приемников рентгеновского излучения, расположенных в виде конфигурации детекторов, средство сканирования, переключаемое многощелевое коллиматорное устройство, которое выполнено с возможностью переключения между двумя положениями, формирующими первую и вторую конфигурации узких апертур, при этом рентгеновское устройство дополнительно содержит позиционный датчик и средство для переключения на одну из первой и второй конфигураций апертур в зависимости от значения из позиционного датчика. Способ формирования изображения объекта с использованием рентгеновского устройства, содержащего источник, детекторы, позиционный датчик, два набора узких апертур и средство для переключения на один из двух наборов узких апертур в зависимости от значения из позиционного датчика, содержит этапы получения позиционным датчиком значения, характеризующего граничное положение объекта, определения на основе граничного положения объекта и используя средство для переключения, какой из двух наборов узких апертур должен быть использован для формирования изображения объекта, перемещения определенного одного из первого и второго наборов узких апертур до первого или второго расстояния и вдоль пути распространения излучения между источником и детекторами, и генерирования источником излучения, проходящего через определенный один из первого и второго наборов узких апертур к детекторам рентгеновского излучения. Коллиматорное устройство для применения в рентгеновском устройстве содержит первый и второй коллиматоры, расположенные один относительно другого под углом, отличным от нуля. Второй вариант выполнения коллиматорного устройства дополнительно содержит переключаемое многощелевое коллиматорное устройство, выполненное с возможностью переключения между двумя положениями. Изобретения позволяют повысить разрешение изображения в рентгеновском устройстве. 5 н. и 18 з.п. ф-лы, 16 ил.
Наверх