DE102009040034A1

DE102009040034A1 - photon source

Info

Publication number: DE102009040034A1
Application number: DE200910040034
Authority: DE
Inventors: Holger Baule; Marvin Möller; Sven Dr. Müller
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2011-03-17
Also published as: WO2011026776A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Photonenquelle, die beim Auftreffen von in einer Elektronenquelle erzeugten Elektronen (2) auf ein Target (1) Photonenstrahlung (3) erzeugt, die durch einen der Aufhärtung der Photonenstrahlung (3) dienenden Modulator (4) tritt. Erfindungsgemäß ist der Modulator (4) in wenigstens zwei Modulationsstufen schaltbar, wobei in einer ersten Modulationsstufe (4a) die Photonenstrahlung (3) ungefiltert aus dem Modulator (4) austritt und in wenigstens einer weiten Modulationsstufe (4b, 4c, 4d) die Photonenstrahlung (3) nach einer Filterung aufgehärtet aus dem Modulator (4) austritt. Eine derartige Photonenquelle ist konstruktiv einfach aufgebaut und ermöglicht eine schnelle und sensitive Bildgebung.The invention relates to a photon source which generates photon radiation (3) upon impact of electrons (2) generated in an electron source on a target (1) which passes through a modulator (4) which hardens the photon radiation (3). According to the invention, the modulator (4) can be switched in at least two modulation stages, wherein in a first modulation stage (4a) the photon radiation (3) emerges unfiltered from the modulator (4) and the photon radiation (4b, 4c, 4d) emerges in at least one wide modulation stage (4b). 3) emerges after filtering hardened out of the modulator (4). Such a photon source is structurally simple and allows fast and sensitive imaging.

Description

Die Erfindung betrifft eine Photonenquelle, die beim Auftreffen von in einer Elektronenquelle erzeugten Elektronen auf ein Target Photonenstrahlung erzeugt, die durch einen der Aufhärtung der Photonenstrahlung dienenden Modulator tritt.The invention relates to a photon source which generates photon radiation upon impact of electrons generated in an electron source onto a target, which radiation passes through a modulator which hardens the photon radiation.

Photonenstrahlung verschiedener Energie (keV bis MeV) wird in vielen Bereichen zur Durchstrahlung oder Bestrahlung eingesetzt, beispielsweise zur Bildgebung in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung sowie zur Bildgebung in der Medizin bei Diagnose und Therapie. Außerdem wird Photonenstrahlung ab 100 keV bis weit in den MeV-Bereich zur direkten Strahlentherapie genutzt.Photon radiation of various energies (keV to MeV) is used in many areas for radiation or irradiation, for example for imaging in the non-destructive testing of materials as well as for imaging in medicine during diagnosis and therapy. In addition, photon radiation from 100 keV far into the MeV range is used for direct radiotherapy.

Die Photonenstrahlung wird durch Abbremsung (Bremsstrahlung) eines Strahls schneller Elektronen in einem Target erzeugt. Die so erzeugten Photonen (Photonenquanten) haben eine spektrale Verteilung, deren maximale Energie der Energie der beschleunigten Elektronen entspricht. Das Photonenspektrum lässt sich beispielsweise verändern durch die Modifikation der Energie der auf das Target auftreffenden Elektronen (z. B. von 1 MeV bis 6 MeV), durch die Auswahl des Targetmaterials und dessen Dicke sowie durch den Einsatz diverser Aufhärtungsfilter hinter dem Target. Dies wird z. B. in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung zur Materialerkennung genutzt. Das Verfahren beruht darauf, dass Materialen bei spektral unterschiedlicher Photonenstrahlung ein verändertes Absorptionsverhalten haben. Für eine schnelle materialsensitive Bildgebung ist eine rasche Umschaltung der Elektronenenergie bzw. rasche spektrale Veränderung der zur Durchleuchtung verwendeten Photonenstrahlung notwendig.The photon radiation is generated by deceleration (Bremsstrahlung) of a jet of fast electrons in a target. The photons (photon quanta) generated in this way have a spectral distribution whose maximum energy corresponds to the energy of the accelerated electrons. For example, the photon spectrum can be changed by modifying the energy of the electrons incident on the target (eg, from 1 MeV to 6 MeV), by selecting the target material and its thickness, and by using various hardening filters behind the target. This is z. B. used in non-destructive material testing for material detection. The method is based on the fact that materials have a different absorption behavior with spectrally different photon radiation. For a fast material-sensitive imaging, a rapid switching of the electron energy or rapid spectral change of the photon radiation used for the transillumination is necessary.

Um eine Veränderung der Photonenstrahlung zu erreichen, wird die Beschleunigungsenergie der Elektronen verändert, wodurch sich die obere Grenzenergie des Photonenspektrums verschiebt.In order to achieve a change in the photon radiation, the acceleration energy of the electrons is changed, which shifts the upper limit energy of the photon spectrum.

Diese Art der Energieumschaltung ist aufwändig, da die Beschleunigungsenergie der Elektronen primär durch eine Änderung der Amplitude der E-Felder im Beschleuniger (Elektronenquelle) erreicht wird. Diese E-Felder müssen somit in den kurzen Zeitabständen der aufeinander folgenden Strahlungspulse umgeschaltet werden. Die pro Strahlungspuls unterschiedlich beschleunigten Elektronen bewirken durch ihre Wechselwirkung im Target Photonenstrahlungspulse mit unterschiedlich ausgedehnten Energiespektren.This type of energy switching is complex, since the acceleration energy of the electrons is achieved primarily by a change in the amplitude of the E fields in the accelerator (electron source). These E-fields must therefore be switched in the short intervals of the successive radiation pulses. The different accelerated per radiation pulse electrons cause by their interaction in the target photon radiation pulses with different energy spectra.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine konstruktiv einfach aufgebaute Photonenquelle zu schaffen, die eine schnelle und sensitive Bildgebung ermöglicht.Object of the present invention is to provide a structurally simple constructed photon source, which allows a fast and sensitive imaging.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Photonenquelle gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Photonenquelle sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.The object is achieved by a photon source according to claim 1. Advantageous embodiments of the photon source according to the invention are the subject of further claims.

Die Photonenquelle nach Anspruch 1 umfasst ein Target, das beim Auftreffen von in einer Elektronenquelle erzeugten Elektronen Photonenstrahlung erzeugt, die durch einen der Aufhärtung der Photonenstrahlung dienenden Modulator tritt. Erfindungsgemäß ist der Modulator in wenigstens zwei Modulationsstufen schaltbar, wobei in einer ersten Modulationsstufe die Photonenstrahlung ungefiltert aus dem Modulator austritt und in wenigstens einer weiteren Modulationsstufe die Photonenstrahlung nach einer Filterung aufgehärtet aus dem Modulator austritt.The photon source according to claim 1 comprises a target which generates photon radiation upon impingement of electrons generated in an electron source which passes through a modulator which hardens the photon radiation. According to the invention, the modulator can be switched in at least two modulation stages, wherein in a first modulation stage the photon radiation emerges unfiltered from the modulator and in at least one further modulation stage the photon radiation emerges hardened after filtering out of the modulator.

Die vorliegende Erfindung nutzt hierzu den Effekt der Aufhärtung von Photonenstrahlung im Target und/oder nach dem Target, durch zumindest ein Filter in wenigstens einer weiteren Modulationsstufe.For this purpose, the present invention uses the effect of hardening of photon radiation in the target and / or after the target, by at least one filter in at least one further modulation stage.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt die Modulation des Spektrums der Photonenstrahlung nicht durch eine aufwändige Veränderung der Beschleunigungsenergie der Elektronen, sondern durch eine Aufhärtung der im Target erzeugten Photonenstrahlung. Die Aufhärtung der Photonenstrahlung erfolgt durch zumindest ein Filter, das im Strahlgang der vom Target emittierten Photonenstrahlung angeordnet ist und das Bestandteil wenigstens einer weiteren Modulationsstufe ist.In the solution according to the invention, the modulation of the spectrum of the photon radiation is not carried out by a complex change in the acceleration energy of the electrons, but by a hardening of the photon radiation generated in the target. The hardening of the photon radiation is effected by at least one filter which is arranged in the beam path of the photon radiation emitted by the target and which is a component of at least one further modulation stage.

Bei der Aufhärtung von Photonenstrahlung handelt es sich um eine spezielle Filterung der Photonenstrahlung, bei der der Anteil von weicher (energiearmer) Photonenstrahlung reduziert wird. Weiche Photonenstrahlung besitzt eine geringere Durchdringungsfähigkeit von Materie, weist also eine höhere Absorption auf. Dies führt zu einer zusätzlichen Strahlenbelastung (Erhöhung der Strahlenexposition des Patienten) und ist deshalb unerwünscht. Auch bei der Materialuntersuchung ist es von Vorteil, mit unterschiedlich aufgehärteten Photonenspektren zu arbeiten.The hardening of photon radiation is a special filtering of photon radiation, which reduces the amount of soft (low-energy) photon radiation. Soft photon radiation has a lower permeability of matter, so has a higher absorption. This leads to an additional radiation exposure (increasing the radiation exposure of the patient) and is therefore undesirable. It is also advantageous to work with differently hardened photon spectra in material analysis.

Durch erfindungsgemäße Maßnahme bleibt die Ausdehnung des Spektrums der Photonenstrahlung erhalten (Grenzwellenlängen bleiben gleich), jedoch werden die niederenergetischen Photonen der Photonenstrahlung durch wenigstens ein in seinem Material auf das gewünschte Photonenspektrum abgestimmtes Filter stärker geschwächt als die höherenergetischen Photonen der Photonenstrahlung. Somit verschieben sich die Anteile im Photonenspektrum hin zu höheren Energien und man erhält insgesamt härtere Strahlung (relative Zunahme der energiereicheren Photonenstrahlung). Damit kann sowohl mit der primären Bremsstrahlung als auch mit der aufgehärteten Photonenstrahlung gearbeitet werden, eine Änderung der E-Feld-Amplitude ist nicht erforderlich. Damit stehen bei der erfindungsgemäßen Lösung zwei oder mehrere unterschiedliche Photonenspektren zur Durchleuchtung von Materialien oder Personen zur Verfügung.By means of the measure according to the invention the expansion of the spectrum of the photon radiation is maintained (cut-off wavelengths remain the same), however, the low-energy photon photons are attenuated more strongly than the higher-energy photons of the photon radiation by at least one filter matched in its material to the desired photon spectrum. Thus, the proportions shift in the photon spectrum toward higher energies and you get a total of harder radiation (relative increase in energy-rich photon radiation). This can both working with the primary Bremsstrahlung as well as the hardened photon radiation, a change in the E-field amplitude is not required. Thus, in the solution according to the invention, two or more different photon spectra are available for the transillumination of materials or persons.

Der Einfluss unterschiedlicher Filterung auf das Photonenspektrum besteht darin, dass die Intensität bei zunehmender Filterdicke und bei gleichem Filtermaterial bzw. bei steigender Ordnungszahl Z des Filtermaterials und bei gleicher Filterdicke vermindert wird und dass sich zusätzlich die spektrale Zusammensetzung der Photonenstrahlung verändert. Somit lassen sich durch eine geeignete Wahl der Filterdicken und/oder der Filtermaterialien verschieden aufgehärtete Photonenspektren mit einer einzigen Elektronenquelle erzeugen. Weiche Anteile der Photonenstrahlung werden im Filtermaterial stärker gefiltert als härtere Anteile (kürzere Wellenlänge bzw. höhere Frequenz), was zu einer Aufhärtung der Photonenstrahlung führt. Der Zweck zusätzlicher Filterung besteht somit darin, weiche Anteile der Photonenstrahlung zu absorbieren, um sowohl in der Materialuntersuchung und in der Bildgebung als auch in der Therapieanwendung schnell mit Photonenstrahlung unterschiedlicher spektraler Verteilung arbeiten zu können.

Materialuntersuchung: Materialspezifische Kontraständerung bei Durchleuchtung,
Therapie: Verringerung der Strahlenexposition des Patienten,
Bildgebung: Erhöhung der Bildinformation (Dual Energy).

The influence of different filtering on the photon spectrum is that the intensity is reduced with increasing filter thickness and the same filter material or with increasing atomic number Z of the filter material and the same filter thickness and that additionally changes the spectral composition of the photon radiation. Thus, by a suitable choice of the filter thicknesses and / or the filter materials, different hardened photon spectra can be generated with a single electron source. Soft parts of the photon radiation are filtered more strongly in the filter material than harder parts (shorter wavelength or higher frequency), which leads to a hardening of the photon radiation. The purpose of additional filtering is thus to absorb soft portions of the photon radiation in order to be able to work quickly with photon radiation of different spectral distribution both in material examination and in imaging as well as in the therapy application.

Material investigation: Material-specific contrast change during fluoroscopy,
Therapy: reducing the radiation exposure of the patient,
Imaging: Increasing image information (Dual Energy).

Der Modulator der erfindungsgemäßen Photonenquelle umfasst eine erste Modulationsstufe, in der die Photonenstrahlung (vom Target emittierte Bremsstrahlung) ungefiltert aus dem Modulator austritt und zumindest eine weiteren Modulationsstufe, aus der ein aufgehärteter und damit modulierter Photonenstrahl austritt. Bei mehreren weiteren Modulationsstufen ist es möglich – abhängig von der jeweils angesteuerten weiteren Modulationsstufe – entsprechend unterschiedlich aufgehärtete Photonenstrahlung zu erzeugen. Durch die unterschiedlich stark aufgehärtete Photonenstrahlung (nicht aufgehärtet bis stark aufgehärtet) wird auf einfache Weise eine schnelle und sensitive Bildgebung für eine vollständige zerstörungsfreie Untersuchung verschiedener Materialien bzw. für eine strahlungsarme Untersuchung von Patienten ermöglicht.The modulator of the photon source according to the invention comprises a first modulation stage, in which the photon radiation (brake radiation emitted by the target) emerges unfiltered from the modulator and at least one further modulation stage, from which emerges a hardened and thus modulated photon beam. In the case of several further modulation stages, it is possible-depending on the respective further modulation stage-to generate correspondingly differently hardened photon radiation. The different degrees of hardened photon radiation (not hardened to strongly hardened) makes it possible in a simple manner to provide fast and sensitive imaging for a complete non-destructive examination of various materials or for a low-radiation examination of patients.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Photonenquelle ist der Modulator als drehbewegliche Scheibe ausgebildet, die eine den Modulationsstufen entsprechende Anzahl von Aussparungen aufweist.In a preferred embodiment of the photon source according to the invention, the modulator is designed as a rotatable disk which has a number of recesses corresponding to the modulation stages.

Eine alternative, ebenfalls vorteilhafte Ausführungsform der Photonenquelle ist dadurch gekennzeichnet, dass der Modulator als linearbeweglicher Einschub ausgebildet ist, der eine den Modulationsstufen entsprechende Anzahl von Aussparungen aufweist.An alternative, likewise advantageous embodiment of the photon source is characterized in that the modulator is designed as a linearly movable insert which has a number of recesses corresponding to the modulation stages.

Ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass der Modulator und das Target als gemeinsames Bauteil ausgeführt sind.A further alternative embodiment is characterized in that the modulator and the target are designed as a common component.

Weist der Modulator eine den Modulationsstufen entsprechende Anzahl von Aussparungen auf, dann ist es vorteilhaft, wenn die Photonenstrahlungspulsen mit den Aussparungen bzw. den Modulationsstufen mittels einer Synchronisationseinrichtung synchronisierbar sind.If the modulator has a number of recesses corresponding to the modulation stages, then it is advantageous if the photon radiation pulses can be synchronized with the recesses or the modulation stages by means of a synchronization device.

Die Synchronisationseinrichtung kann hierbei beispielsweise eine Laserquelle und einen Fotodetektor oder alternativ einen Magneten und eine Hallsonde umfassen.The synchronization device may in this case comprise, for example, a laser source and a photodetector or alternatively a magnet and a Hall probe.

Die für die Aufhärtung der Photonenstrahlung notwendige Filterung wird erfindungsgemäß in einer oder in mehreren weiteren Modulationsstufen vorgenommen. Die hierfür benötigten Filter können beispielsweise aus Wolfram oder Kupfer bestehen. Bei einer Aufhärtung eines 6 MeV-Photonenspektrums mittels Wolfram ist eine Filter-Schichtdicke von ca. 1 mm bis ca. 20 mm vorteilhaft. Die Kombination von Filtermaterial und Filterdicke ist hierbei abhängig vom Spektrum der vom Target emittierten Photonenstrahlung (Bremsstrahlungsspektrum).The filtering necessary for the hardening of the photon radiation is carried out according to the invention in one or more further modulation stages. The filters required for this purpose may consist, for example, of tungsten or copper. When hardening a 6 MeV photon spectrum by means of tungsten, a filter layer thickness of about 1 mm to about 20 mm is advantageous. The combination of filter material and filter thickness depends on the spectrum of the photon radiation emitted by the target (bremsstrahlung spectrum).

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im Folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Photonenquelle in der Zeichnung näher erläutert, ohne jedoch auf das erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein. Es zeigen:The invention and further advantageous embodiments are explained in more detail below with reference to a schematically illustrated embodiment of the photon source according to the invention in the drawing, but without being limited to the illustrated embodiment. Show it:

1 eine Seitenansicht einer Photonenquelle im Bereich eines der Aufhärtung der Photonenstrahlung dienenden Modulators und 1 a side view of a photon source in the region of a hardening of the photon radiation serving modulator and

2 eine Draufsicht auf den Modulator der Photonenquelle gemäß 1. 2 a plan view of the modulator of the photon source according to 1 ,

Die in 1 dargestellte Photonenquelle umfasst ein Target 1, das beim Auftreffen von Elektronen 2 Photonenstrahlung 3 erzeugt. Die Elektronen 2 werden z. B. durch thermische Emission auf an sich bekannte Weise in einer Elektronenquelle erzeugt, die in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist.In the 1 illustrated photon source comprises a target 1 that when hitting electrons 2 photon radiation 3 generated. The electrons 2 be z. B. generated by thermal emission in a conventional manner in an electron source, the in 1 is not shown for reasons of clarity.

Die im Target 1 erzeugte Photonenstrahlung 3 (Bremsstrahlung) tritt durch einen Modulator 4 und wird dadurch unterschiedlich stark aufgehärtet (nicht aufgehärtet bis stark aufgehärtet).The in the target 1 generated photon radiation 3 (Bremsstrahlung) passes through a modulator 4 and is thereby hardened to varying degrees (not hardened to strongly hardened).

Der Modulator 4 ist in wenigstens zwei Modulationsstufen schaltbar, wobei in einer ersten Modulationsstufe die Photonenstrahlung 3 ungefiltert aus dem Modulator 4 austritt und in wenigstens einer weiteren Modulationsstufe die Photonenstrahlung 3 nach einer Filterung aufgehärtet aus dem Modulator 4 austritt.The modulator 4 is switchable in at least two modulation stages, wherein in a first modulation stage, the photon radiation 3 unfiltered from the modulator 4 emerges and in at least one other modulation stage, the photon radiation 3 after filtering hardened out of the modulator 4 exit.

In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Modulator 4 als eine um eine Rotationsachse 5 drehbare Scheibe 6 ausgebildet. Die Scheibe besitzt einen kreisförmigen Querschnitt und weist eine den Modulationsstufen 4a, 4b, 4c, 4d entsprechende Anzahl von Aussparungen 6a, 6b, 6c, 6d auf.In the in 2 illustrated embodiment is the modulator 4 as one around a rotation axis 5 rotatable disc 6 educated. The disc has a circular cross-section and has one of the modulation stages 4a . 4b . 4c . 4d corresponding number of recesses 6a . 6b . 6c . 6d on.

Der in 2 gezeigte Modulator 4 umfasst eine erste Modulationsstufe 4a, aus der die Photonenstrahlung 3 ungefiltert austritt. In diesem Fall besitzt die Photonenstrahlung 3 nach ihrem Durchtritt durch die Aussparung 6a weiterhin das primäre Bremsspektrum. Der Modulator 4 umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel außerdem drei weitere Modulationsstufen 4b, 4c, 4d, in denen die Photonenstrahlung 3 jeweils durch eine Filterung unterschiedlich stark aufgehärtet wird. Hierzu ist in jeder der drei Aussparungen 6b, 6c, 6d jeweils ein anderer Filter 7b, 7c, 7d angeordnet, durch den die im Target 1 erzeugte Photonenstrahlung 3 (Bremsstrahlung) hindurch tritt und aufgrund der drei verschiedenen Filter 7b, 7c, 7d jeweils unterschiedlich aufgehärtet wird.The in 2 shown modulator 4 includes a first modulation stage 4a from which the photon radiation 3 unfiltered exit. In this case, the photon radiation possesses 3 after passing through the recess 6a continue the primary brake spectrum. The modulator 4 In the illustrated embodiment also comprises three further modulation stages 4b . 4c . 4d in which the photon radiation 3 each hardened to a different degree by filtering. This is in each of the three recesses 6b . 6c . 6d each a different filter 7b . 7c . 7d arranged by the ones in the target 1 generated photon radiation 3 (Bremsstrahlung) passes through and due to the three different filters 7b . 7c . 7d each hardened differently.

Die Auswahl der Filter 7b, 7c, 7d hinsichtlich Material und Schichtdicke ist hierbei abhängig von der ursprünglichen Energie der Bremsstrahlung und der auf den Anwendungsfall abgestimmten Aufhärtung der Photonenstrahlung.The selection of filters 7b . 7c . 7d In terms of material and layer thickness is dependent on the original energy of the Bremsstrahlung and the tailored to the application hardening of the photon radiation.

Nach ihrer Aufhärtung tritt die Photonenstrahlung 3 aus dem Modulator 4 aus und trifft auf das zu untersuchende Objekt (Patient oder Materialprobe).After its hardening occurs the photon radiation 3 from the modulator 4 and hits the object to be examined (patient or material sample).

Durch die Rotation der runden Scheibe 6 gelangen nacheinander alle Aussparungen 6a, 6b, 6c, 6d in den Strahlengang des Photonenstrahls 1. In Abhängigkeit von der Stellung der Scheibe 6 ergibt sich für den Photonenstrahl 1 somit nacheinander eine unterschiedliche Aufhärtung (Filterung).By the rotation of the round disc 6 successively get all the recesses 6a . 6b . 6c . 6d into the beam path of the photon beam 1 , Depending on the position of the disc 6 results for the photon beam 1 thus successively a different hardening (filtering).

Weist der Modulator eine den Modulationsstufen entsprechende Anzahl von Aussparungen auf, dann ist es vorteilhaft, wenn die Photonenstrahlungspulse mit den Aussparungen bzw. den Modulationsstufen mittels einer in den 1 und 2 nicht dargestellten Synchronisationseinrichtung synchronisierbar sind. Der Photonenstrahlungspuls ist dadurch mit der Position der Aussparungen 6a, 6b, 6c, 6d getriggert.If the modulator has a number of recesses corresponding to the modulation stages, then it is advantageous if the photon radiation pulses with the recesses or the modulation stages by means of a 1 and 2 not shown synchronization device can be synchronized. The photon radiation pulse is thereby aligned with the position of the recesses 6a . 6b . 6c . 6d triggered.

Die Synchronisationseinrichtung kann beispielsweise eine Laserquelle und einen Fotodetektor oder alternativ einen Magneten und eine Hallsonde umfassen.The synchronization device may comprise, for example, a laser source and a photodetector or alternatively a magnet and a Hall probe.

Anstelle einer mit einer gepulsten Elektronenstrahlung synchronisierten Spektrenmodulation ist im Rahmen der Erfindung bei einer kontinuierlichen Strahlungsquelle (Röntgenröhre oder Nuklide) auch eine positionsgesteuerte Spektrenmodulation möglich. Der Modulator gemäß 2 besteht in diesem Fall in den durchstrahlten Bereichen aus Kreissegmenten, die aus entsprechenden Filtermaterialien und/oder entsprechenden Filterdicken gefertigt sind.Instead of a synchronized with a pulsed electron radiation spectral modulation in the invention in a continuous radiation source (X-ray tube or nuclides) and a position-controlled spectral modulation is possible. The modulator according to 2 consists in this case in the irradiated areas of circular segments, which are made of corresponding filter materials and / or corresponding filter thicknesses.

Die bei dem drehbeweglichen Modulator erläuterten Maßnahmen sind ohne weiteres auch bei einem linearbeweglichen Modulator anwendbar.The measures explained with the rotatable modulator are readily applicable to a linearly movable modulator.

Claims

Photon source, which is generated when electrons generated in an electron source hit ( 2 ) on a target ( 1 ) Photon radiation ( 3 ) caused by one of the hardening of the photon radiation ( 3 ) modulator ( 4 ), characterized in that the modulator ( 4 ) is switchable in at least two modulation stages, wherein in a first modulation stage ( 4a ) the photon radiation ( 3 ) unfiltered from the modulator ( 4 ) and in at least one further modulation stage ( 4b . 4c . 4d ) the photon radiation ( 3 ) after filtering hardened out of the modulator ( 4 ) exit.

Photon source according to claim 1, characterized in that the modulator ( 4 ) as a rotatable disc ( 6 ), one of the modulation stages ( 4a - 4d ) corresponding number of recesses ( 6a - 6d ) having.

Photon source according to claim 1, characterized in that the modulator is designed as a linearly movable insert which has a number of recesses corresponding to the modulation stages.

Photon source according to claim 1, characterized in that the modulator and the target ( 1 ) are executed as a common component.

Photon source according to one of claims 2 to 4, characterized in that the photon radiation ( 3 ) comprises a plurality of photon radiation pulses that are connected to the recesses ( 6a - 6d ) of the modulation stages ( 4a - 4d ) can be synchronized by means of a synchronization device.

Photon source according to claim 5, characterized in that the synchronization device comprises a laser source and a photodetector.

Photon source according to claim 6, characterized in that the synchronization device comprises a magnet and a Hall probe.