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Dokumentenidentifikation DE102005056346A1 14.09.2006
Titel Radiographische Bilderfassungssysteme und Verfahren zum Entwerfen derselben
Anmelder Agilent Technologies, Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Palo Alto, Calif., US
Erfinder Heumann, John M., Loveland, Col., US;
Meyer, Gerald L., Loveland, Col., US
Vertreter Schoppe, Zimmermann, Stöckeler & Zinkler, 82049 Pullach
DE-Anmeldedatum 25.11.2005
DE-Aktenzeichen 102005056346
Offenlegungstag 14.09.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.09.2006
IPC-Hauptklasse G01N 23/06(2006.01)A, F, I, 20051125, B, H, DE
Zusammenfassung Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst ein Verfahren zum Entwerfen eines radiographischen Bilderfassungssystems 1) ein Empfangen einer Anzahl von Entwurfseinschränkungen für das System und dann 2) ansprechend auf die Einschränkungen ein Erzeugen einer Mehrzahl von Entwürfen von radiographischen Bilderfassungssystemen, von denen jeder eine unterschiedliche Anzahl von radiographischen Quellen aufweist und jeder eine unterschiedliche Anzahl von nominalen Abtastdurchgängen erfordert, um eine interessierende Probenregion abzubilden. Entwürfe, die eine größere Anzahl von radiographischen Quellen aufweisen, weisen Sätze von verschobenen radiographischen Erfassungsbereichen auf, die zumindest einige zusammenfallende nominale Abtastdurchgänge gemeinschaftlich verwenden, verglichen mit Entwürfen von radiographischen Bilderfassungssystemen, die weniger radiographische Quellen aufweisen. Jeder Satz von verschobenen radiographischen Erfassungsbereichen ist einer radiographischen Quelle zugeordnet, die bezüglich einer radiographischen Quelle reproduziert und verschoben ist, die einen Teil eines Entwurfs eines radiographischen Bilderfassungssystems bildet, der weniger radiographische Quellen aufweist. Diesbezügliche Systeme und Vorrichtung sind ebenfalls offenbart.

Beschreibung[de]

Radiographische Bilderfassungssysteme sind verschiedenartig beschrieben, z. B. in der U.S.-Patentschrift Nr. 4,383,327 von Kruger, der U.S.-Patentschrift Nr. 5,583,904 von Adams, der U.S.-Patentschrift Nr. 6,324,249 B1 von Fazzio und der veröffentlichten U.S.-Patentanmeldung Nr. 20040184576 A1 von Meyer. Kruger beschreibt ein radiographisches Abtastsystem, das ein multilineares Array von radiographischen Sensoren verwendet, die in einem Zeitverzögerungs- und Integrationsmodus betrieben werden. Adams beschreibt ein Schichtaufnahme-(Laminographie-)System, das eine Erzeugung von Röntgenstrahllaminographen hoher Geschwindigkeit und hoher Auflösung unter Verwendung eines kontinuierlichen Abtastverfahrens, zwei oder mehr Lineardetektoren und einer oder mehr kollimierten Röntgenstrahlquellen ermöglicht. Fazzio beschreibt ein Linearabtastgeometrielaminographiesystem, das eine Erzeugung von Röntgenstrahllaminographen hoher Geschwindigkeit und hoher Auflösung unter Verwendung eines elektronischen Detektors, der in einem Zeitbereichintegrationsmodus betrieben wird, gekoppelt mit einer sich bewegenden Quelle von Röntgenstrahlen ermöglicht. Meyer offenbart ein Röntgenstrahluntersuchungssystem, das eine einzige Röntgenstrahlquelle und ein planares Array von linearen Sensoren verwendet, die mit ihren Längsachsen parallel ausgerichtet sind. Im Gegensatz zu Adams, bei dem ein zu untersuchender Artikel einen einzigen Durchgang über eine Spalte von linearen Sensoren unternimmt, lehrt Meyer, dass ein zu untersuchender Artikel eine Mehrzahl von Durchgängen über ein Array von linearen Sensoren unternimmt.

Einige radiographische Bilderfassungssysteme (z. B. das von Kruger offenbarte) sind zweidimensional, was bedeutet, dass die Beziehung zwischen einer radiographischen Quelle, einem oder mehr radiographischen Detektoren und einer abzubildenden Probe das Abbilden einer einzigen Ebene der Probe ermöglicht. Andere radiographische Bilderfassungssysteme sind dreidimensional (z. B. die von Adams, Fazzio und Meyer offenbarten), was bedeutet, dass die Beziehung zwischen den radiographischen Quellen des Systems, den radiographischen Detektoren und einer abzubildenden Probe das Abbilden mehrerer Ebenen oder einer dreidimensionalen Region der Probe ermöglicht. Ein dreidimensionales Bilderfassungssystem kann auch die Erstellung eines dreidimensionalen Modells der Probe ermöglichen. Folglich sind dreidimensionale Systeme oft besser für die Untersuchung von komplexen oder mehrschichtigen Proben oder Proben, die interessierende Merkmale aufweisen, die durch andere Merkmale verdeckt sind, geeignet.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein radiographisches Bilderfassungssystem, ein Verfahren zum Entwerfen eines radiographischen Bilderfassungssystems und eine skalierbare Plattform eines radiographischen Bilderfassungssystems mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein radiographisches Bilderfassungssystem gemäß Anspruch 1 oder 4, ein Verfahren gemäß Anspruch 17 sowie eine Plattform gemäß Anspruch 24 gelöst.

Bei einem Ausführungsbeispiel weist ein radiographisches Bilderfassungssystem ein Bilderfassungssystem auf, das mehrere radiographische Quellen und ein Array von radiographischen Erfassungsbereichen aufweist. Unterschiedliche Sätze der radiographischen Erfassungsbereiche erfassen eine Strahlung, die durch unterschiedliche der radiographischen Quellen gesendet wird. Jede Beziehung zwischen einer gegebenen der radiographischen Quellen und einem gegebenen der radiographischen Erfassungsbereiche, der ihre Strahlung erfasst, entspricht einer Beziehung zwischen einer radiographischen Quelle und einem radiographischen Erfassungsbereich in einem Mehrabtastdurchgangs-Einquellenbilderfassungssystemmodell. Beziehungen zwischen den Sätzen von radiographischen Erfassungsbereichen entsprechen Translationen der radiographischen Erfassungsbereiche bei dem Bilderfassungssystemmodell. Das System weist ferner ein Bildakquisitionssystem auf, das das Bilderfassungssystem betreibt, wenn sich eine abzubildende Probe relativ zu dem Bilderfassungssystem in einer Mehrzahl von Abtastdurchgängen bewegt. Das System weist auch ein Bewegungssteuersystem auf, um relative Positionen des Bilderfassungssystems und der Probe zu variieren, um dadurch die Mehrzahl von Abtastdurchgängen zu liefern. Zumindest einige der Abtastdurchgänge bewirken, dass Strahlung von zumindest zweien der radiographischen Quellen 1) durch eine interessierende Probenregion gesendet und 2) durch radiographische Erfassungsbereiche erfasst wird, die zu zumindest zwei entsprechenden Sätzen von radiographischen Erfassungsbereichen gehören.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist ein radiographisches Bilderfassungssystem ein Bilderfassungssystem auf, das mehrere radiographische Quellen und ein Array von radiographischen Erfassungsbereichen aufweist. Die radiographischen Quellen und radiographischen Erfassungsbereiche sind in Bezug aufeinander fest, und unterschiedliche Sätze der radiographischen Erfassungsbereiche erfassen eine Strahlung, die durch unterschiedliche der radiographischen Quellen gesendet wird. Das System weist ferner ein Bildakquisitionssystem auf, das das Bilderfassungssystem betreibt, wenn sich eine abzubildende Probe relativ zu dem Bilderfassungssystem in einer Mehrzahl von Abtastdurchgängen bewegt. Das System weist auch ein Bewegungssteuersystem auf, um relative Positionen des Bilderfassungssystems und der Probe zu variieren, um dadurch die Mehrzahl von Abtastdurchgängen zu liefern. Zumindest einige der Abtastdurchgänge bewirken, dass Strahlung von zumindest zweien der radiographischen Quellen 1) durch eine interessierende Probenregion gesendet und 2) durch radiographische Erfassungsbereiche erfasst wird, die zu zumindest zwei entsprechenden Sätzen von radiographischen Erfassungsbereichen gehören.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist ein Verfahren zum Entwerfen eines radiographischen Bilderfassungssystems 1) ein Empfangen einer Anzahl von Entwurfseinschränkungen für das radiographische Bilderfassungssystem und dann 2) ansprechend auf die Einschränkungen ein Erzeugen einer Mehrzahl von Entwürfen eines radiographischen Bilderfassungssystems auf, von denen jeder eine unterschiedliche Anzahl von radiographischen Quellen aufweist und jeder eine unterschiedliche Anzahl von nominalen Abtastdurchgängen erfordert, um eine interessierende Probenregion abzubilden. Die Entwürfe, die eine größere Anzahl von radiographischen Quellen aufweisen, weisen Sätze von verschobenen radiographischen Erfassungsbereichen auf, die zumindest einige zusammenfallende nominale Abtastdurchgänge gemeinschaftlich verwenden, verglichen mit Entwürfen von radiographischen Bilderfassungssystemen, die weniger radiographische Quellen aufweisen. Jeder Satz von verschobenen radiographischen Detektoren ist einer radiographischen Quelle zugeordnet, die bezüglich einer radiographischen Quelle reproduziert und verschoben ist, die einen Teil eines Entwurfs eines radiographischen Bilderfassungssystems bildet, der weniger radiographische Quellen aufweist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist eine skalierbare Plattform eines radiographischen Bilderfassungssystems einen Probenhalter, ein Bilderfassungssystem und ein Bewegungssteuersystem auf. Das Bilderfassungssystem weist erste ein oder mehr Strukturen, um eine Mehrzahl von radiographischen Quellen zu halten, und zweite ein oder mehr Strukturen auf, um eine Mehrzahl von radiographischen Detektoren zu halten. Die Strukturen halten jede radiographische Quelle und ihre entsprechenden radiographischen Detektoren an entgegengesetzten Seiten des Probenhalters in festen Positionen in Bezug aufeinander. Die Plattform weist auch ein Bewegungssteuersystem auf, um relative Positionen des Bilderfassungssystems und des Probenhalters gemäß einem Abtastdurchgangsmuster zu variieren, das durch die Anzahlen und Positionen von radiographischen Quellen und radiographischen Detektoren, die in den Strukturen des Bilderfassungssystems eingebaut sind, vorgegeben ist.

Andere Ausführungsbeispiele werden ebenfalls offenbart.

Veranschaulichende Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigen:

1 ein exemplarisches Verfahren zum Entwerfen eines radiographischen Bilderfassungssystems;

2 einen Entwurf eines radiographischen Bilderfassungssystems, der lineare Detektoren aufweist, die in gleichen Azimutwinkeln beabstandet sind;

3 den Systementwurf, der in 2 gezeigt ist, nach einem Lockern der Beabstandung der Detektoren, um gleich beabstandete Abtastdurchgänge über die Detektoren zu liefern;

4 einen Aufriss des Systementwurfs, der in 3 gezeigt ist;

5 und 6 zwei exemplarische Teilsätze von Detektoren, die aus dem Systementwurf von 3 abgeleitet sind;

7 bis 10 Systementwürfe, die auf dem Systementwurf basieren, der in 3 gezeigt ist, wobei jeder Systementwurf eine unterschiedliche Anzahl von radiographischen Quellen aufweist und eine unterschiedliche Anzahl von Abtastdurchgängenerfordert; und

11 eine skalierbare Plattform eines radiographischen Bilderfassungssystems.

Die U.S.-Patentschrift 5,583,904 von Adams offenbart ein Röntgenstrahluntersuchungssystem, das eine einzige Spalte von linearen Sensoren verwendet, von denen unterschiedliche durch unterschiedliche Röntgenstrahlquellen bestrahlt werden. Jede der Röntgenstrahlquellen bestrahlt ihre entsprechenden Sensoren in unterschiedlichen Winkeln, wodurch ermöglicht wird, dass jeder der Sensoren ein unterschiedliches Bild oder eine unterschiedliche Projektion einer abzubildenden Probe erfasst. Ein Vorteil des Systems von Adams ist sein hoher Durchsatz. Das heißt, das System von Adams kann eine Probe in nur einem einzigen Abtastdurchgang über seine Sensoren abbilden. Dies erfordert jedoch die Verwendung von mehreren Röntgenstrahlquellen, was die Systemkosten erhöht.

Im Gegensatz zu dem System von Adams offenbart die veröffentlichte U.S.-Patentanmeldung Nr. 20040184576 A1 von Meyer ein Röntgenstrahluntersuchungssystem, das eine einzige Röntgenstrahlquelle und ein Array von linearen Sensoren verwendet. Jeder der Sensoren erfasst ein unterschiedliches Bild oder eine unterschiedliche Projektion einer abzubildenden Probe. Damit jedoch jeder Sensor ein vollständiges Bild der Probe erfasst, muss die Probe mehrere Abtastdurchgänge über die Sensoren unternehmen.

Die Erfinder haben festgestellt, dass die Systeme, die von Adams und Meyer offenbart sind, durch eine Anzahl von Entwurfsvariablen in Beziehung stehen, z. B. Systembildqualität (einschließlich, aber nicht ausschließlich der Wahl, wie viele Bilder oder Projektionen einer Probe zu erfassen sind, und der Höhen- und Azimutwinkel der Projektionen), Systemkosten und Systemdurchsatz. Falls einige, aber nicht alle dieser Entwurfsvariablen eingeschränkt sind, kann eine Mehrzahl von unterschiedlichen Entwürfen von radiographischen Bilderfassungssystemen (d. h. eine Familie von Systementwürfen) entwickelt werden. Falls z. B. Systemeinschränkungen von „14 Projektionen in gegebenen Höhenwinkeln" spezifiziert werden, dann können Kosten und Durchsatz von Hoch zu Niedrig variiert werden, um eine Mehrzahl von Systementwürfen zu erzeugen, von denen jeder unterschiedliche Anzahlen von radiographischen Quellen aufweist (wodurch Systemkostenvariationen geliefert werden) und jeder eine unterschiedliche Anzahl von Abtastdurchgängen erfordert, um eine interessierende Probenregion abzubilden (wodurch Systemdurchsatzvariationen geliefert werden). Durch ein Erzeugen dieser Systementwürfe könnte einem Hersteller oder einem Benutzer eine Mehrzahl von Systementwürfen geliefert werden, von denen einer basierend auf vorhergehend nicht spezifizierten Entwurfsvariablen (z. B. bei dem vorhergehenden Beispiel Kosten und Durchsatz) ausgewählt werden könnte.

Im Lichte der obigen Feststellung veranschaulicht 1 ein exemplarisches Verfahren 100 zum Entwerfen eines radiographischen Bilderfassungssystems. Das Verfahren 100 beginnt mit dem Empfang 102 einer Anzahl von Entwurfseinschränkungen für das radiographische Bilderfassungssystem. Wie bereits erwähnt, können diese Einschränkungen eine vorbestimmte Systembildqualität, Systemkosten, einen Systemdurchsatz oder andere Faktoren umfassen.

Ansprechend auf die empfangenen Einschränkungen fährt das Verfahren 100 dann mit der Erzeugung 104 einer Mehrzahl von Entwürfen von radiographischen Bilderfassungssystemen fort, die mit den obigen ein oder mehr Einschränkungen in Einklang stehen, sich jedoch in ihren Anzahlen von radiographischen Quellen und nominalen Abtastdurchgängen, die erforderlich sind, um eine interessierende Probenregion (ROI) abzubilden, unterscheiden.

Wie es hier definiert ist, ist ein „nominaler Abtastweg" ein Weg, dem ein Referenzpunkt in einer interessierenden Probenregion (ROI) folgt, während sich die ROI bezüglich der radiographischen Quelle und der Detektorsätze eines Systems bewegt. Bei den exemplarischen Schritt-und-Wiederholen-(Step-and-Repeat-)Abtastsystemen, die in dieser Beschreibung präsentiert werden, weist ein nominaler Abtastweg normalerweise einen oder mehr nominale Abtastdurchgänge auf, wie es durch die Liniensegmente 232 bis 244 veranschaulicht ist, die in 2 gezeigt sind. 2 kann man sich so vorstellen, dass dieselbe eine Anzahl von nominalen Abtastdurchgängen veranschaulicht, die von dem Referenzpunkt durchlaufen werden, die über ein verkleinertes Bild eines Detektorarrays gelegt sind, oder äquivalent dazu ein vergrößertes Bild der nominalen Abtastdurchgänge, die über ein tatsächliches Detektorarray gelegt sind.

Wie es später in dieser Beschreibung genauer beschrieben wird, können Systementwürfe (z. B. System 700), die eine größere Anzahl von radiographischen Quellen aufweisen, Sätze von verschobenen radiographischen Erfassungsbereichen (z. B. lineare Erfassungsbereiche) aufweisen, die zumindest einige zusammenfallende nominale Abtastdurchgänge gemeinschaftlich verwenden, verglichen mit Systementwürfen (z. B. System 300), die weniger radiographische Quellen aufweisen. Bei Systementwürfen, die Sätze von verschobenen radiographischen Erfassungsbereichen aufweisen, ist jeder Satz von verschobenen radiographischen Erfassungsbereichen einer radiographischen Quelle zugeordnet, die bezüglich einer radiographischen Quelle reproduziert und verschoben ist, die einen Teil eines Entwurfs eines radiographischen Bilderfassungssystems bildet, der weniger radiographische Quellen aufweist.

Optional kann das Verfahren 100 ein Zuordnen 106 jedes Entwurfs zu ein oder mehr Entwurfscharakteristika umfassen, die vor dem Erzeugen der Mehrzahl von Systementwürfen nicht als Entwurfseinschränkungen spezifiziert wurden. Auf diese Weise kann ein Hersteller oder ein Benutzer eine informierte Entscheidung darüber treffen, welcher Entwurf einen bestimmten Bedarf erfüllt. Wie es im Folgenden beschrieben ist, können die Entwürfe auch verwendet werden, um eine skalierbare Plattform eines radiographischen Bilderfassungssystems herzustellen, bei der radiographische Quellen und Detektoren hinzugefügt, entfernt oder neu positioniert werden können, um abwechselnd verschiedene einer Familie von Entwürfen von radiographischen Bilderfassungssystemen zu implementieren.

Die 3 & 710 veranschaulichen Grundrissansichten einer exemplarischen Familie von Systementwürfen, die über das Verfahren 100 erzeugt werden könnten. Obwohl jeder Entwurf flach gezeigt ist, würden tatsächliche Implementierungen der Entwürfe ein Aufhängen ihrer radiographischen Quellen über oder unter einer Ebene (oder Ebenen) erfordern, in der die radiographischen Detektoren angeordnet sind. Es sei z. B. auf 4 verwiesen, die einen Aufriss des Entwurfs 300 veranschaulicht, der in 3 gezeigt ist (es sei darauf hingewiesen, dass in 4 die radiographischen Detektoren 202216 die radiographischen Detektoren 218228 verbergen).

Die Systementwürfe, die in den 3 & 710 gezeigt sind, können auf eine Vielzahl von Weisen erzeugt werden, von denen eine nun im Detail beschrieben wird. Zu Beginn wird eine Anzahl von (d. h. eine oder mehr) Systementwurfseinschränkungen empfangen. Bei diesem Beispiel beziehen sich die Einschränkungen auf eine Systembildqualität und bestehen aus einem Spezifizieren der Akquisition von 14 Projektionen, von denen jede in einem festen Höhenwinkel, aber einem unterschiedlichen Azimutwinkel vorgenommen wird. Experimente haben gezeigt, dass eine Digitaltomographie, die auf 14 Projektionen basiert, von denen jede in einem festen Höhenwinkel und einem in etwa gleich beabstandeten Azimutwinkel vorgenommen wird, Querschnittsbilder von typischen Lötverbindungen liefern kann, die qualitätsmäßig mit denjenigen vergleichbar sind, die durch das 5DX automatisierte Röntgenstrahluntersuchungssystem geliefert werden, das von Agilent Technologies, Inc. (ein Delaware-Unternehmen mit Hauptsitz in Palo Alto, Kalifornien, USA) angeboten wird.

Wenn die Bildqualitätseinschränkungen von 14 Projektionen gegeben sind, kann ein Entwurf 200 eines radiographischen Bilderfassungssystems, das nur eine radiographische Quelle verwendet, entworfen werden, wie es in 2 gezeigt ist. Das System 200, das in 2 gezeigt ist, kann dahingehend als „für eine Bildqualität optimiert" betrachtet werden, dass dasselbe jeden seiner 14 radiographischen Detektoren 202228 in in etwa gleich beabstandeten Azimutwinkeln bezüglich der einzigen radiographischen Quelle 230 des Systems positioniert. Die Linien 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244 durch die Mitten der Detektorpaare 202/204, 206/208, 210/212, 214/216, 218/220, 222/224 zeigen nominale Abtastdurchgänge 232244 an.

Es sei darauf hingewiesen, dass die gleich beabstandeten Azimutwinkel des Entwurfs 200 zu einer ungleichen Beabstandung zwischen den nominalen Abtastdurchgängen 232244 führen. Eine ungleiche Beabstandung kann bisweilen unerwünscht sein. Das System 300, das in 3 gezeigt ist, verschiebt deshalb einige der Detektorpaare 206/208, 210/212, 218/220, 222/224, die in 2 gezeigt sind, um einen Systementwurf 300 mit parallelen nominalen Abtastdurchgängen 332, 334, 336, 338, 340, 342, 344 zu liefern. Es sei darauf hingewiesen, dass die nominale Beabstandung zwischen nominalen Abtastdurchgängen hauptsächlich ein Entwurfswerkzeug ist. Bei einem tatsächlichen Betrieb eines radiographischen Systems ist es möglich und oft erwünscht, von nominalen Abtastdurchgängen abzuweichen. Um nur ein Beispiel anzuführen, vermeidet, wenn die Beabstandungen zwischen benachbarten nominalen Abtastdurchgängen gleich sind und der Entfernung zwischen benachbarten Detektormitten entsprechen, wie es in 3 veranschaulicht ist, ein Betreiben mit einer etwas kleineren tatsächlichen Beabstandung zwischen Abtastdurchgängen potentielle Probleme an den Grenzen der Detektoren und garantiert, dass jeder Punkt in einer ROI zumindest einmal von jedem Detektor abgebildet wird.

Aus dem Systementwurf 300, der in 3 gezeigt ist, kann ein Entwurf 700 eines radiographischen Bilderfassungssystems (7), der zwei radiographische Quellen 730a, 730b verwendet, wie folgt abgeleitet werden. Zuerst können die Detektorpaare (d. h. die Detektoren, die einem gemeinsamen nominalen Abtastdurchgang entsprechen) des Systementwurfs 300, der eine Quelle 230 aufweist, in zwei Sätze 500, 600 aufgeteilt werden, z. B. durch ein Zuordnen jedes zweiten Detektorpaars zu einem anderen Satz 500, 600. Die sich ergebenden Sätze 500, 600 sind in den 5 und 6 gezeigt. Es sei darauf hingewiesen, dass jeder Satz 500, 600 von Detektoren seine gleiche Beziehung zu der radiographischen Quelle 230 aufrecht erhält. Es sei nun betrachtet, dass jeder Satz 500, 600 von Detektoren einer reproduzierten Kopie der Quelle 230 derart zugeordnet ist, dass während einer Translation eines oder beider der Detektorensätze 500, 600, um eine Überlappung ihrer nominalen Abtastdurchgänge zu bewirken, die Beziehungen zwischen den radiographischen Detektoren und der Quelle eines gegebenen Satzes aufrecht erhalten werden. Das heißt, die Detektoren 706a, 708a, 714a, 716a, 722a und 724a bei dem Systementwurf 700 weisen die gleichen Positionen relativ zu der Quelle 730a auf, wie sie die radiographischen Detektoren 206, 208, 214, 216, 222 und 224 bei dem Systementwurf 300 relativ zu der Quelle 230 aufweisen; auf ähnliche Weise weisen die Detektoren 702b, 704b, 710b, 712b, 718b, 720b, 726b und 728b bei dem Systementwurf 700 die gleichen Positionen relativ zu der Quelle 730b auf, wie sie die radiographischen Detektoren 202, 204, 210, 212, 218, 220, 226 und 228 bei dem Systementwurf 300 relativ zu der Quelle 230 aufweisen.

Zusätzlich zum Erfordern einer zusätzlichen radiographischen Quelle verwendet der Systementwurf 700 eine nominale Beabstandung zwischen Abtastdurchgängen, die doppelt so groß wie diejenige des Systementwurfs 300 ist. Der Systementwurf 700 benötigt deshalb Detektoren 702b, 704b, 706a, 708a, 710b, 712b, 714a, 716a, 718b, 720b, 722a, 724a, die die doppelte Länge der Detektoren 202228 aufweisen, die bei dem Systementwurf 300 verwendet werden. Obwohl die zusätzliche Quelle und die längeren Detektoren die Kosten des Systementwurfs 700 erhöhen, sei darauf hingewiesen, dass der Durchsatz des Systementwurfs 700 grob 1,75 mal so hoch ist wie derjenige des Systementwurfs 300, da derselbe nur vier Abtastdurchgänge benötigt, um eine interessierende Probenregion abzubilden (verglichen mit den sieben Abtastdurchgängen, die von dem Systementwurf 300 benötigt werden). (Anmerkung: Der Durchsatz ist aufgrund der erhöhten Längen einiger Abtastdurchgänge etwas geringer als 1,75 mal derjenige des Systementwurfs 300).

Es sei darauf hingewiesen, dass die Detektoren 702b, 704b, 706a, 708a, 710b, 712b, 714a, 716a, 718b, 720b, 722a, 724a und die Quellen 730a, 730b, die in 7 gezeigt sind, nicht nur horizontal verschoben sind, sondern auch vertikal verschoben sind (d. h. entlang der nominalen Abtastdurchgänge verschoben). Obwohl sie nicht nötig ist, kann eine vertikale Translation nützlich sein, um die Entfernungen zwischen Detektoren oder Quellen anzupassen, die zu nahe beieinander liegen (z. B. in Folge von physischen Platzanforderungen der Detektoren oder Quellen). Eine vertikale Translation kann auch verwendet werden, um zu bewirken, dass Detektoren von unterschiedlichen Sätzen sich überlappen oder zusammenfallen. Überlappende Detektoren können dann beseitigt werden, solange der verbleibende Detektor konfiguriert werden kann, um die Strahlung zu erfassen und zu unterscheiden, die von unterschiedlichen radiographischen Quellen emittiert wird. Der Betrieb eines derartigen Doppelerfassungsdetektors wird später in dieser Beschreibung genauer beschrieben.

Die 810 präsentieren Systementwürfe 800, 904, 1000 mit drei 830a, 830b, 830c, vier 930a, 930b, 930c, 930d und sieben Quellen 1030a–g, die auf dem Systementwurf 300 basieren. Bei dem Systementwurf 800 erfassen Detektoren 802a, 804a, 814a, 816a, 826a und 828a eine Strahlung, die von der Quelle 830a emittiert wird; Detektoren 806b, 808b, 818b und 820b erfassen eine Strahlung, die von der Quelle 830b emittiert wird; und Detektoren 810c, 812c, 822 und 824c erfassen eine Strahlung, die von der Quelle 830c emittiert wird. Bei dem Systementwurf 900 erfassen Detektoren 914a und 916a eine Strahlung, die von der Quelle 930a emittiert wird; Detektoren 902b, 904b, 918b und 920b erfassen eine Strahlung, die von der Quelle 930b emittiert wird; Detektoren 906c, 908c, 922c und 924c erfassen eine Strahlung, die von der Quelle 930c emittiert wird; und Detektoren 910d, 912d, 926d und 928d erfassen eine Strahlung, die von der Quelle 930d emittiert wird. Bei dem Systementwurf 1000 erfassen Detektoren 1014a, 1016a eine Strahlung, die von der Quelle 1030a emittiert wird; Detektoren 1010b, 1012b erfassen eine Strahlung, die von der Quelle 1030b emittiert wird; Detektoren 1006c, 1008c erfassen eine Strahlung, die von der Quelle 1030c emittiert wird; Detektoren 1002d, 1004d erfassen eine Strahlung, die von der Quelle 1030d emittiert wird; Detektoren 1018e, 1020e erfassen eine Strahlung, die von der Quelle 1030e emittiert wird; Detektoren 1022f, 1024f erfassen eine Strahlung, die von der Quelle 1030f emittiert wird; und Detektoren 1026g, 1028g erfassen eine Strahlung, die von der Quelle 1030g emittiert wird.

Bei jedem der Systementwürfe 700, 800, 900 bzw. 1000 sind die Detektorpaare, die bei dem Systementwurf 300 gezeigt sind, in eine zunehmende Anzahl von Detektorsätzen aufgeteilt, von denen jeder einer Reproduktion der radiographischen Quelle 230 zugeordnet wird, bevor derselbe bezüglich der anderen Sätze verschoben wird. Der Systementwurf 300 dient deshalb als ein Modell, auf dem die anderen Systementwürfe 700, 800, 900, 1000 basieren. Alternativ dazu könnte einer der anderen Systementwürfe 700, 800, 900, 1000 als ein Ausgangspunkt dienen, wobei nach Wunsch Quellen hinzugefügt oder gestrichen werden und Detektoren verschoben werden. Wenn der Systementwurf 300 das Modell ist, wird jeder der Systementwürfe 700, 800, 900, 1000 durch ein Verschieben von ein oder mehr reproduzierten Quellen und Detektorsätzen erzeugt, wodurch bewirkt wird, dass zumindest einige der nominalen Abtastdurchgänge 332344 bei dem Systementwurf 300 zusammenfallen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Systementwürfe 700, 800, 900 und 1000 nicht erschöpfend, sondern nur exemplarisch sind, und dass viele andere äquivalente Entwürfe unter Verwendung dieses Verfahrens erzeugt werden können.

Als allgemeine Regel stellen die Systementwürfe 300, 700, 800, 900 und 1000 fortschreitend kostspieligere Systeme (aufgrund ihrer zunehmenden Anzahl von Quellen und längeren Detektoren) mit einem größeren Durchsatz (aufgrund ihrer größeren Beabstandungen zwischen Abtastdurchgängen und der entsprechenden Verringerung der Anzahl von benötigten Abtastdurchgängen) dar. Jedes dieser Systeme liefert eine identische Geometrie und Bildqualität, wenn dasselbe unter Verwendung von nominalen Abtastdurchgangsbeabstandungen betrieben wird. Wenn dieselben mit anderen als den nominalen Beabstandungen betrieben werden, sind die verschiedenen Systementwürfe trotzdem auf ähnliche Weise wirksam, obwohl nicht mehr garantiert ist, dass dieselben identisch sind.

Es sei darauf hingewiesen, dass Systementwürfe mit fünf und sechs Quellen, die auf dem Systementwurf 300 basieren, nicht gezeigt sind. Der Grund hierfür liegt darin, dass diese Entwürfe zu keiner weiteren Verringerung der benötigten Anzahl von Abtastdurchgängen eines Systems führen (d. h. es gäbe zwei benötigte Abtastdurchgänge bei Entwürfen mit vier, fünf und sechs Quellen, wobei eine Verringerung auf einen Abtastdurchgang nicht möglich ist, bis eine siebte Quelle hinzugefügt wird).

Beispielsweise zeigt jeder der Systementwürfe, die in den 3 & 710 gezeigt sind, eine Anzahl von linearen radiographischen Detektoren, deren Längsachsen parallel angeordnet sind und die zur Verwendung bei linearen Abtastdurchgängen konfiguriert sind. Obwohl dieselben praktisch und oft erwünscht sind, sind diese Merkmale nicht wesentlich. Somit müssen die Längsachsen der Detektoren bei alternativen Ausführungsbeispielen nicht parallel sein. Es ist auch nicht erforderlich, dass die Detektoren diskret oder linear sind. Zum Beispiel könnten ein oder mehr Bereichssensoren anstelle von einem oder mehr der linearen Detektoren verwendet werden, oder die Detektoren könnten gekrümmt anstatt gerade sein. Auf ähnliche Weise könnten die Abtastdurchgänge gekrümmt anstatt linear sein, solange dieselben parallel sind.

Die Systementwürfe, die in den 3 & 710 gezeigt sind, veranschaulichen auch eine Anzahl von linearen Abtastdurchgängen, wobei die nominale Beabstandung zwischen Abtastdurchgängen der Mitte-zu-Mitte-Beabstandung von Gruppen von Detektoren entspricht, die in Spalten angeordnet sind. Bei alternativen Ausführungsbeispielen müssen die Detektoren nicht in Spalten angeordnet sein. Es ist auch nicht erforderlich, dass Beabstandungen zwischen benachbarten Abtastwegen alle gleich sind und Detektor-Mitte-zu-Mitte-Beabstandungen entsprechen. Detektoren könnten auch derart angeordnet sein, dass dieselben mehrere Abtastwege schneiden. Bei anderen Ausführungsbeispielen könnten Abtastdurchgänge gekrümmt anstatt linear sein.

11 veranschaulicht einen Aufriss einiger der Komponenten eines exemplarischen skalierbaren radiographischen Bilderfassungssystems 1100 (z. B. einer Röntgenstrahlbilderfassungs- oder Untersuchungssystemplattform), das einen oder mehr der Systementwürfe implementieren kann, die in den 3 & 710 gezeigt sind. Beispielsweise ist das System 1100 so gezeigt, dass dasselbe in der Lage ist, den Systementwurf 700 oder den Systementwurf 800 (7 & 8) zu implementieren. Alternativ dazu könnte das System 1100 modifiziert werden, um dasselbe in die Lage zu versetzen, einen beliebigen der Systementwürfe zu implementieren, die in den 3 & 710 gezeigt sind. Oder das System 1100 könnte auf eine nicht skalierbare Weise hergestellt werden (z. B. durch ein Herstellen desselben derart, dass dasselbe nur einen einzigen Systementwurf implementiert, wie z. B. den Systementwurf 700).

Das System 1100 weist erste ein oder mehr Strukturen (in 11 als eine Struktur 1102 gezeigt) zum Halten einer Mehrzahl von radiographischen Quellen und zweite ein oder mehr Strukturen 1104 (in 11 als eine Struktur 1104 gezeigt) zum Halten einer Mehrzahl von radiographischen Detektoren auf. Beispielsweise können die Strukturen 1102, 1104 Positionen oder Elemente (z. B. Verbinder, Klemmen oder Halterungen) zum Halten von beliebigen der Quellen-/Detektorkombinationen aufweisen, die in den 7 & 8 gezeigt sind (von denen nur einige 810c, 714a/814a, 822c, 710b/818b, 706a, 806b, 802a, 702b, 804a, 824c, 704b, 708a, 812c, 808b, 716a/816a, 712b/820b in dem Aufriss sichtbar sind, der in 11 gezeigt ist). Es sei darauf hingewiesen, dass einigen radiographischen Quellen und Detektoren (z. B. Quelle 730a/830a und Detektor 714a/814a) mehrere Bezugszeichen gegeben sind, um anzuzeigen, dass der eine oder der andere dieser Detektoren in diesen Positionen platziert sein kann. Es sei auch darauf hingewiesen, dass einige radiographische Quellen und Detektoren (z. B. Quelle 830c und Detektor 810c) mit einer gestrichelten Umrandung gezeigt sind, um anzuzeigen, dass diese Quellen und Detektoren derzeit nicht in dem skalierbaren System 1100 eingebaut sind.

Wie es gezeigt ist, halten die Strukturen 1102, 1104 jede radiographische Quelle und ihre entsprechenden radiographischen Detektoren in festen Positionen in Bezug aufeinander an entgegengesetzten Seiten einer Probenhalteplattform 1106. „Feste Positionen in Bezug aufeinander" bedeutet, dass die Quellen und Detektoren während einer Verwendung des Systems 1100 in festen Positionen in Bezug aufeinander gehalten werden. „Fest" bedeutet jedoch nicht, dass die Quellen und Detektoren unbewegbar sind. Bei einem Ausführungsbeispiel können die Quellen und Detektoren nach Bedarf eingebaut oder von dem System 1100 entfernt werden, um entweder den Systementwurf 700 oder den Systementwurf 800 zu implementieren. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können die einzelnen Detektoren, die in 11 gezeigt sind, durch einen oder mehr Bereichssensoren ersetzt werden, deren eine oder mehr Oberflächen konfiguriert sein können, um eine Operation der verschiedenen Detektoren, die in 11 gezeigt sind, zu simulieren.

Obwohl die Detektoren, die in dem System 1100 enthalten sind, so gezeigt sind, dass dieselben in einer gemeinsamen Ebene liegen, muss dies nicht der Fall sein. Außerdem könnten die Quellen 830c, 730a/830a, 730b/830b auch in unterschiedlichen Ebenen liegen, wobei unterschiedliche Quellen sogar an entgegengesetzten Seiten der Probenhalteplattform 1106 befestigt sind. Die Platzierung von Quellen an entgegengesetzten Seiten der Plattform 1106 würde jedoch auch die Neupositionierung von Detektoren an entgegengesetzten Seiten der Plattform 1106 erfordern. Die Quellen und Detektoren des Systems 1100 können bisweilen zusammen als ein Bilderfassungssystem 1108 bezeichnet werden.

Das System 1100 weist ferner ein Bildakquisitionssystem 1110 auf. Das Bildakquisitionssystem 1110 betreibt die Komponenten des Bilderfassungssystems 1108, wenn sich eine abzubildende Probe 1112 relativ zu dem Bilderfassungssystem 1108 bewegt (wie es im folgenden Absatz beschrieben ist).

Ein Bewegungssteuersystem 1114 wird verwendet, um die relativen Positionen des Bilderfassungssystems 1108 und der Probenhalteplattform 1106 zu variieren. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Bewegungssteuersystem 1114 das Bilderfassungssystem 1108 bewegen, während die Plattform 1106 feststehend bleibt. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Bewegungssteuersystem 1114 die Plattform 1106 bewegen, während das Bilderfassungssystem 1108 feststehend bleibt. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Bewegungssteuersystem 1114 sowohl das Bilderfassungssystem 1108 als auch die Plattform 1106 bewegen. Das Bewegungssteuersystem 1114 bewegt nicht nur die Probenhalteplattform 1106 in einer Anzahl von Abtastdurchgängen bezüglich der Detektoren des Systems, sondern das Bewegungssteuersystem 1114 kann abhängig von dem Systementwurf, für den das System 1100 derzeit konfiguriert ist, auch die Plattform 1106 oder das Bilderfassungssystem 1108 zwischen Abtastdurchgängen verschieben. Zumindest einige der Abtastdurchgänge bewirken, dass eine Strahlung von zumindest zweien der radiographischen Quellen 730a/830a, 730b/830b 1) durch eine interessierende Probenregion gesendet und 2) durch radiographische Erfassungsbereiche 706a, 708a, 714a, 716a, 722a, 724a, 702b, 704b, 710b, 712b, 718b, 720b, 726b, 728b, die zu zumindest zwei entsprechenden Sätzen von radiographischen Erfassungsbereichen gehören, erfasst wird.

Wenn mehrere radiographische Quellen (z. B. Quelle 730a, 730b) in dem Bilderfassungssystem 1108 eingebaut sind, kann es sein, dass unterschiedliche Sätze der Detektoren konfiguriert sein müssen, um eine Strahlung zu erfassen, die von unterschiedlichen der Quellen gesendet wird. Zum Beispiel kann es sein, dass die Quelle 730b nur Detektoren 702b, 704b, 710b, 712b, 718b, 720b, 726b und 728b beleuchten muss.

Bei einem Ausführungsbeispiel des Systems 1100 wird ein mechanisches radiographisches Kollimationssystem 1116 verwendet, um die Strahlung, die von jeder Quelle 830c, 730a/830a, 730b/830b emittiert wird, zu kollimieren und zu ihren entsprechenden Detektoren zu richten. wie es gezeigt ist, kann das Kollimationssystem 1116 eine Mehrzahl von Öffnungen aufweisen, die einschränken, welche Quellen welche Detektoren beleuchten. Das Kollimationssystem 1116 kann näher an den ein oder mehr Quellen, wie gezeigt, oder näher an den Detektoren positioniert sein, wobei in diesem Fall die Positionen der Öffnungen des Kollimationssystems dementsprechend angepasst würden. Kombinationen von Quellen- und Detektorkollimation können ebenfalls verwendet werden. Alternativ dazu kann das Bildakquisitionssystem 1110 entsprechende der radiographischen Quellen und Detektoren auf eine zeitteilungsgemultiplexte Weise betreiben. Auf diese Weise kann eine mechanische Kollimation beseitigt oder verringert werden, da immer nur eine Quelle mit Energie versorgt wird und Strahlungsablesungen nur von einem Detektor erfasst werden, wenn seine entsprechende Quelle mit Energie versorgt ist.

Eine andere Möglichkeit, die Notwendigkeit eines mechanischen radiographischen Kollimationssystem 1116 zu beseitigen oder zu verringern, besteht darin, die radiographischen Quellen unter Verwendung von eindeutigen orthogonalen Modulationssequenzen zu modulieren. Auf diese Weise können alle Quellen und Detektoren parallel betrieben werden, und eine geeignete der Modulationssequenzen kann an die Daten angelegt werden, die von einem gegebenen Detektor erfasst werden, um die Strahlungskomponente abzuleiten, die von der entsprechenden Quelle des Detektors empfangen wird. Aufgrund der orthogonalen Beschaffenheit der Modulationssequenzen kann jede andere Strahlung, die durch einen Detektor empfangen wird, als Rauschen behandelt werden und aus seinen Strahlungsablesungen herausgezogen werden.

Eine andere Möglichkeit, die Notwendigkeit eines mechanischen radiographischen Kollimationssystems 1116 zu beseitigen oder zu verringern, besteht darin, jede radiographische Quelle zu konfigurieren (oder auszuwählen), um eine unterschiedliche Strahlungswellenlänge zu emittieren. Die Detektoren, die einer bestimmten Quelle entsprechen, können dann so gefiltert werden, dass dieselben nur die Strahlung erfassen, die von ihrer entsprechenden Quelle emittiert wird. Falls Wellenlängenerfassungsdetektoren anstelle von Filtern verwendet werden, können überlappende Detektoren von unterschiedlichen Gruppen kombiniert werden, wie es im Vorhergehenden beschrieben ist.

Ein Durchschnittsfachmann wird nach dem Durchlesen der obigen Absätze verstehen, dass die hier beschrieben Verfahren zum Sicherstellen, dass jeder Detektor nur auf Strahlung von einer oder mehr entsprechenden Quellen anspricht, sich gegenseitig nicht ausschließen. Auch sind dieselben nicht erschöpfend.

Bei einem Ausführungsbeispiel kann das System 1100 mit 12–16 linearen radiographischen Detektoren und bevorzugter 14 radiographischen Detektoren ausgestattet sein. Das System 1100 kann jedoch alternativ dazu mit mehr oder weniger Detektoren ausgestattet sein. Wie bereits erwähnt, kann ein Bereichssensor in einigen Fällen, können die Detektoren Zeitbereichsintegrationsdetektoren sein.


Anspruch[de]
  1. Radiographisches Bilderfassungssystem (1100), das folgende Merkmale aufweist:

    ein Bilderfassungssystem (1108), das mehrere radiographische Quellen (730a, 730b) und ein Array von radiographischen Erfassungsbereichen (702b, 704b, 706a, 708a, 710b, 712b, 714a, 716a, 718b, 720b, 722a, 724a, 726b, 728b) aufweist, wobei i) unterschiedliche Sätze der radiographischen Erfassungsbereiche eine Strahlung erfassen, die durch unterschiedliche der radiographischen Quellen gesendet wird, ii) jede Beziehung zwischen einer gegebenen der radiographischen Quellen und einem gegebenen der radiographischen Erfassungsbereiche, der ihre Strahlung erfasst, einer Beziehung zwischen einer radiographischen Quelle und einem radiographischen Erfassungsbereich bei einem Mehrabtastdurchgangs-Einquellenbilderfassungssystemmodell entspricht, und iii) Beziehungen zwischen den Sätzen von radiographischen Erfassungsbereichen Translationen der radiographischen Erfassungsbereiche bei dem Einquellenbilderfassungssystemmodell entsprechen;

    ein Bildakquisitionssystem (1110), um das Bilderfassungssystem (1108) zu betreiben, wenn eine abzubildende Probe (1112) sich relativ zu dem Bilderfassungssystem (1108) in einer Mehrzahl von Abtastdurchgängen bewegt; und

    ein Bewegungssteuersystem (1114), um relative Positionen des Bilderfassungssystems (1108) und der Probe (1112) zu variieren, um dadurch die Mehrzahl von Abtastdurchgängen zu liefern, wobei zumindest einige der Abtastdurchgänge bewirken, dass eine Strahlung von zumindest zweien der radiographischen Quellen i) durch eine interessierende Probenregion gesendet und ii) durch radiographische Erfassungsbereiche erfasst wird, die zu zumindest zwei entsprechenden Sätzen von radiographischen Erfassungsbereichen gehören.
  2. System gemäß Anspruch 1, bei dem jeder Satz von radiographischen Erfassungsbereichen einem bestimmten Satz von nominalen Abtastdurchgängen zugeordnet ist, und wobei die Beziehung zwischen zumindest zweien der Sätze von radiographischen Erfassungsbereichen eine Überlappung von zumindest einigen der nominalen Abtastdurchgänge von jedem der zumindest zwei Sätze von radiographischen Erfassungsbereichen liefert.
  3. System gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Abtastwege gekrümmt sind.
  4. Radiographisches Bilderfassungssystem (1110), das folgende Merkmale aufweist:

    ein Bilderfassungssystem (1108), das mehrere radiographische Quellen (730a, 730b) und ein Array von radiographischen Erfassungsbereichen (702b, 704b, 706a, 708a, 710b, 712b, 714a, 716a, 718b, 720b, 722a, 724a, 726b, 728b) aufweist, wobei die radiographischen Quellen und die radiographischen Erfassungsbereiche in Bezug aufeinander fest sind, und wobei unterschiedliche Sätze der radiographischen Erfassungsbereiche eine Strahlung erfassen, die durch unterschiedliche der radiographischen Quellen gesendet wird;

    ein Bildakquisitionssystem (1110), um das Bilderfassungssystem (1108) zu betreiben, wenn sich eine abzubildende Probe (1112) relativ zu dem Bilderfassungssystem (1108) in einer Mehrzahl von Abtastdurchgängen bewegt; und

    ein Bewegungssteuersystem (1114), um relative Positionen des Bilderfassungssystems (1108) und der Probe (1112) zu variieren, um dadurch die Mehrzahl von Abtastdurchgängen zu liefern, wobei zumindest einige der Abtastdurchgänge bewirken, dass eine Strahlung von zumindest zweien der radiographischen Quellen i) durch eine interessierende Probenregion gesendet und ii) durch radiographische Erfassungsbereiche erfasst wird, die zu zumindest zwei entsprechenden Sätzen von radiographischen Erfassungsbereichen gehören.
  5. System (1100) gemäß Anspruch 4, bei dem zumindest einige der radiographischen Erfassungsbereiche (702b, 704b, 706a, 708a, 710b, 712b, 714a, 716a, 718b, 720b, 722a, 724a, 726b, 728b) durch lineare Detektoren geliefert werden.
  6. System (1100) gemäß Anspruch 5, bei dem die linearen Detektoren mit ihren Längsachsen parallel angeordnet sind.
  7. System (1100) gemäß Anspruch 4, bei dem zumindest einige der radiographischen Erfassungsbereiche durch eine Anzahl von Bereichssensoren geliefert werden.
  8. System (1100) gemäß Anspruch 4, bei dem die radiographischen Erfassungsbereiche (702b, 704b, 706a, 708a, 710b, 712b, 714a, 716a, 718b, 720b, 722a, 724a, 726b, 728b) lineare Erfassungsbereiche sind, und wobei zumindest einige der linearen Erfassungsbereiche durch einen einzigen Bereichssensor geliefert werden.
  9. System (1100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, das ferner ein mechanisches radiographisches Kollimationssystem (1116) aufweist, wobei das Kollimationssystem eine Mehrzahl von Öffnungen aufweist, über die eine Strahlung, die von den radiographischen Quellen emittiert wird, kollimiert und zu entsprechenden Sätzen von radiographischen Erfassungsbereichen gerichtet wird.
  10. System (1100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, bei dem das Bildakquisitionssystem (1110) entsprechende der radiographischen Quellen (730a, 730b) und der Sätze von radiographischen Erfassungsbereichen (702b, 704b, 706a, 708a, 710b, 712b, 714a, 716a, 718b, 720b, 722a, 724a, 726b, 728b) auf eine zeitteilungsgemultiplexte Weise betreibt.
  11. System (1100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, bei dem das Bildakquisitionssystem (1110) unterschiedliche der radiographischen Quellen (730a, 730b) ansprechend auf eindeutige orthogonale Modulationssequenzen betreibt.
  12. System (1100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, bei dem die radiographischen Quellen (730a, 730b) unterschiedliche Strahlungswellenlängen emittieren, und wobei die radiographischen Erfassungsbereiche gefiltert werden, um eine Strahlung von ihren entsprechenden radiographischen Quellen zu erfassen.
  13. System (1100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 12, bei dem die radiographischen Erfassungsbereiche in einer gemeinsamen Ebene liegen.
  14. System (1100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 12, bei dem die radiographischen Erfassungsbereiche in unterschiedlichen Ebenen liegen.
  15. System (1100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 14, bei dem die radiographischen Quellen und Erfassungsbereiche radiographische Röntgenstrahlquellen und -erfassungsbereiche aufweisen.
  16. System (1100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 15, bei dem die radiographischen Erfassungsbereiche Zeitbereichintegrationsdetektoren aufweisen.
  17. Verfahren (100) zum Entwerfen eines radiographischen Bilderfassungssystems (1100), das folgende Schritte aufweist:

    Empfangen (102) einer Anzahl von Entwurfseinschränkungen für das radiographische Bilderfassungssystem (1100); und

    ansprechend auf die Einschränkungen Erzeugen (104) einer Mehrzahl von Entwürfen (300, 700, 800, 900, 1000) von radiographischen Bilderfassungssystemen, von denen jeder eine unterschiedliche Anzahl von radiographischen Quellen (730a, 730b) aufweist und jeder eine unterschiedliche Anzahl von nominalen Abtastdurchgängen (332, 334/336, 338/340, 344) benötigt, um eine interessierende Probenregion abzubilden; wobei Entwürfe (700, 800, 900, 1000) von radiographischen Bilderfassungssystemen, die eine größere Anzahl von radiographischen Quellen aufweisen, Sätze von verschobenen radiographischen Erfassungsbereichen aufweisen, die zumindest einige zusammenfallende nominale Abtastdurchgänge gemeinschaftlich verwenden, verglichen mit Entwürfen (300, 700, 800, 900) von radigraphischen Bilderfassungssystemen, die weniger radiographische Quellen aufweisen, wobei jeder Satz von verschobenen radiographischen Erfassungsbereichen einer radiographischen Quelle zugeordnet ist, die bezüglich einer radiographischen Quelle reproduziert und verschoben ist, die einen Teil eines Entwurfs eines radiographischen Bilderfassungssystems bildet, der weniger radiographische Quellen aufweist.
  18. Verfahren (100) gemäß Anspruch 17, bei dem die radiographischen Erfassungsbereiche (702b, 704b, 706a, 708a, 710b, 712b, 714a, 716a, 718b, 720b, 722a, 724a, 726b, 728b) lineare Erfassungsbereiche sind, und wobei ein Entwurf eines radiographischen Bilderfassungssystems, der eine größere Anzahl von radiographischen Quellen (730a, 730b) aufweist, mit längeren linearen Erfassungsbereichen ausgestattet ist als ein Entwurf eines radiographischen Bilderfassungssystems, der eine geringere Anzahl von radiographischen Quellen aufweist.
  19. Verfahren (100) gemäß Anspruch 17 oder 18, bei dem die Entwurfseinschränkungen eine oder mehr Einschränkungen aufweisen, die sich auf eine Systembildqualität beziehen.
  20. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem zumindest eine der Entwurfseinschränkungen aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Folgendes umfasst: Systembildqualität, Systemkosten und Systemdurchsatz.
  21. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, das ferner für Systementwürfe (700, 800, 900, 1000) mit mehreren radiographischen Quellen ein Verschieben von Positionen einiger radiographischer Quellen und ihrer entsprechenden radiographischen Erfassungsbereiche entlang der nominalen Abtastdurchgänge aufweist, um Entfernungen zwischen den radiographischen Abtastbereichen anzupassen.
  22. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, das ferner für Systementwürfe (700, 800, 900, 100) mit mehreren radiographischen Quellen folgende Schritte aufweist:

    Verschieben von Positionen einiger radiographischer Quellen und ihrer entsprechenden radiographischen Erfassungsbereiche entlang der nominalen Abtastdurchgänge, bis sich radiographische Erfassungsbereiche, die unterschiedlichen radiographischen Quellen entsprechen, überlappen; und

    Beseitigen von einem der überlappenden radiographischen Erfassungsbereiche, wodurch die Verwendung eines radiographischen Erfassungsbereichs ermöglicht wird, um eine Strahlung zu erfassen, die von unterschiedlichen radiographischen Quellen emittiert wird.
  23. Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, das ferner ein Zuordnen der Entwürfe von radiographischen Bilderfassungssystemen zu ein oder mehr Entwurfscharakteristika aufweist, die vor einem Erzeugen der Mehrzahl von Entwürfen von radiographischen Bilderfassungssystemen nicht als Entwurfseinschränkungen spezifiziert waren.
  24. Skalierbare Plattform eines radiographischen Bilderfassungssystems (1100), die folgende Merkmale aufweist:

    einen Probenhalter (1106);

    ein Bilderfassungssystem (1108), das erste ein oder mehr Strukturen (1102), um eine Mehrzahl von radiographischen Quellen (730a/830a, 730b/830b, 830c) zu halten, und zweite ein oder mehr Strukturen (1104) aufweist, um eine Mehrzahl von radiographischen Detektoren (810c, 714a/814a, 822c, 710b/818b, 806b, 802a, 702b, 804a, 824c, 704b 708a, 812c, 808b, 716a/816a, 712b/820b) zu halten, wobei i) die ersten und die zweiten ein oder mehr Strukturen (1102, 1104) jede radiographische Quelle und ihre entsprechenden radiographischen Detektoren an entgegengesetzten Seiten des Probenhalters (1106) halten, und ii) die Strukturen (1102, 1104) die radiographischen Quellen und radiographischen Detektoren in festen Positionen in Bezug aufeinander halten; und

    ein Bewegungssteuersystem (1114), um relative Positionen des Bilderfassungssystems (1108) und des Probenhalters (1106) gemäß einem Abtastdurchgangsmuster zu variieren, das durch Anzahlen und Positionen von radiographischen Quellen und radiographischen Detektoren vorgegeben ist, die in den Strukturen (1102, 1104) des Bilderfassungssystems (1108) eingebaut sind.
  25. System gemäß Anspruch 24, bei dem die radiographischen Quellen und Detektoren radiographische Röntgenstrahlquellen und -detektoren aufweisen.
Es folgen 10 Blatt Zeichnungen






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