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DE3644007A1 - Ic-detektorsystem fuer computertomographen sowie verfahren und vorrichtung zu dessen fertigung - Google Patents

Ic-detektorsystem fuer computertomographen sowie verfahren und vorrichtung zu dessen fertigung

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Publication number
DE3644007A1
DE3644007A1 DE19863644007 DE3644007A DE3644007A1 DE 3644007 A1 DE3644007 A1 DE 3644007A1 DE 19863644007 DE19863644007 DE 19863644007 DE 3644007 A DE3644007 A DE 3644007A DE 3644007 A1 DE3644007 A1 DE 3644007A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
detector
side parts
plates
station
sheets
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19863644007
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Boehm
Holger Iglberger
Horst Engelmann
Karl Brunner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE19863644007 priority Critical patent/DE3644007A1/de
Publication of DE3644007A1 publication Critical patent/DE3644007A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2921Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
    • G01T1/2935Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras using ionisation detectors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein IC-Detektorsystem für Computertomographen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspru­ ches 1. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf das Ver­ fahren zur Fertigung derartiger IC-Detektorsysteme gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 5 und auf eine zugehörige Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 13.
Kernstück von Computertomographen ist das Detektorsystem für Röntgenstrahlung: Dieses befindet sich üblicherweise auf dem der Strahlungsquelle gegenüberliegenden Teil des Gerätes und bildet insbesondere bei sogenannten Fächerstrahlgeräten ein Ringsegment mit beispielsweise 1100 Einzelelementen. Die Ab­ bildungseigenschaften des Computertomographen hängen maßgeb­ lich von der Qualität des Detektorsystems ab.
In Fächerstrahlgeräten werden bisher zwei unterschiedliche Detektortypen verwendet, nämlich Gasdetektoren aus Edelgas- Hochdruck-Ionisationskammern und Halbleiterdetektoren aus Szintillationskristallen, die mit lichtempfindlichen Halb­ leitern kombiniert sind.
Gasdetektorsysteme bestehen im einzelnen aus einem Druckge­ fäß, in dessen Inneren die einzelnen Plattenelektroden an­ gebracht sind. Als Gasfüllung wird vorzugsweise Xenon mit einem Druck von 10 bis 20 bar verwendet. Die Kammerlänge in Strahlrichtung beträgt etwa 6 cm. Das Detektorsystem wird mit einer Betriebsspannung von beispielsweise 500 Volt betrieben. Halbleiterdetektorsysteme werden dagegen aus einzelnen Detek­ torelementen zusammengesetzt, die aus gekapselten und auf lichtempfindliche Dioden auf gekitteten Szintillationskristallen von etwa 5 mm Dicke bestehen. Diese Einzelelemente werden auf einer Leiterplatte montiert. Eine spezielle Betriebsspannung wird dabei nicht benötigt.
Bei beiden Systemen ist es für eine hinreichende Bildqualität zwingend erforderlich, daß die einzelnen Detektorelemente, d.h. entweder die Bleche oder aber die Halbleiterkristalle exakt auf den Brennpunkt des Systems ausgerichtet sind. Dies bereitet in der Praxis bei der Herstellung derartiger Detek­ toren erhebliche Probleme. Entsprechend den Qualitätsanforde­ rungen müssen weiterhin speziell bei den Halbleiter-Detektor­ systemen eine große Anzahl von Halbleiterbauelementen während der Fertigung aussortiert werden, die das System in seine Kosten wesentlich beeinflussen. Demgegenüber ist ein Gasdetek­ tor wesentlich kostengünstiger. Allerdings hängt speziell hier die Bildqualität ganz wesentlich von der mechanischen Ausrichtung der einzelnen Bleche ab, was für die Herstellung derartiger Systeme sicher beherrscht werden muß.
Vom Stand der Technik ist es bekannt, zur Herstellung von Gasdetektoren entsprechend ausgebildete Seitenteile in vorge­ gebener Teilung zu schlitzen, in diese Schlitze die Bleche einzustecken und durch nachträgliches Einbringen eines Kle­ bers die Bleche in ihrer Lage zu stabilisieren. Dabei müssen die Schlitze der Seitenteile in ihren Abmessungen so dimen­ sioniert werden, daß die Fertigungstoleranzen der Schlitze sowie der Bleche die Schlitzbreite bestimmen. Im Ergebnis wird dadurch die Ausrichtung der Bleche zum Fokus des Systems von vielen Eventualitäten abhängig.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein IC-Detektor­ system für Computertomographen zu schaffen, bei dem Toleranzen bei der Lage der Detektorbleche weitgehend ausgeschaltet sind. Daneben soll ein Verfahren sowie die zugehörige Vorrichtung zur Herstellung derartiger Detektorsysteme angegeben werden.
Die Aufgabe ist bezüglich des Detektorsystems erfindungsge­ mäß durch die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Ein Verfahren zur Fertigung derartiger Detektor­ systeme ist im Patentanspruch 5 und die zugehörige Vorrichtung im Patentanspruch 13 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen des Detektorsystems, des Fertigungsverfahrens sowie der zuge­ hörigen Vorrichtung sind in den diesbezüglichen Unteransprüchen angeben.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die Ausrich­ tung zum Fokus und eine konstante Kammerbreite bei einem Gasdetektor die Qualitätsmerkmale sind, die Bilder ohne Verzerrungen gewährleisten. Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, daß diese Punkte bereits bei der Herstellung be­ rücksichtigt werden müssen und die einzelnen Blechabstände durch Keile der gewünschten Teilung bestimmt werden können. Durch abwechselndes Aneinanderreihen, d.h. Schachteln von Keilen und Blechen, sind bei entsprechender Schachteleinrich­ tung alle auftretenden Fehler bereits bei der Herstellung kompensierbar. Dies kann dadurch erreicht werden, daß bei der Schachteleinrichtung die einzelnen Kammern durch entsprechen­ de Keile definiert sind und jedes Blech in seiner absoluten Lage und seiner Ausrichtung zum Fokus gemessen wird, wozu sich an einem Meßarm zwei voneinander unabhängige Meßsysteme befinden. Damit kann jedes Blech sofort nach seiner Ein­ bringung auf Genauigkeit untersucht werden.
Nach dem Fertigschachteln des Detektors kann ein Abschlußkeil gesetzt werden, der das Blech/Keil-Paket zusammenhält. In einer Klebestation werden die mit Kleber beschichteten Sei­ tenteile definiert an die Keile angedrückt und können in dieser definierten Lage aushärten. Anschließend werden die Keile gezogen und durch Kontaktieren jedes zweiten Bleches an eine 500 Volt-Leitung der Detektor fertiggestellt.
Wesentlich ist bei dem erfindungsgemäßen Detektorsystem, daß die Seitenteile ohne Schlitzungen glatt ausgebildet und mit einem aushärtbaren Kleber beschichtet sind und daß die ein­ zelnen Detektorbleche seitlich durch den aushärtbaren Kleber in definierter Lage fixiert werden. Bei der Herstellung wird durch zusätzliches Tempern erreicht, daß alle Kleberbestand­ teile total vernetzt sind und ein nachträgliches Ausgasen im Tomographiergerät eingebauten Zustand nicht mehr auftreten kann.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungs­ beispielen. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:
Fig. 1 ein IC-Detektorsystem im Seitenriß,
Fig. 2 ein speziell erfindungsgemäßes Detektorsystem in zu Fig. 1 senkrechter Schnittrichtung, woraus wesentliche Merkmale der Erfindung erkennbar sind,
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Fertigung der erfindungsgemäßen Detektoren,
Fig. 4 eine Gesamtdarstellung der Stapelstation,
Fig. 5 und Fig. 6 zwei senkrechte Schnitte durch die Schach­ teleinrichtung der Stapelstation mit den zugehörigen Meß­ mitteln,
Fig. 7 eine Darstellung der zusätzlichen Kontrolleinrichtung am Ende des Meßarms und
Fig. 8 eine Schnittdarstellung der Montagestation.
In den Figuren sind identische Teile mit den gleichen Bezugs­ zeichen und sich entsprechende Teile mit analogen Bezugszei­ chen versehen. Die Figuren werden teilweise zusammen be­ schrieben, um insbesondere das spezifische Herstellungsver­ fahren für die Detektorsysteme zu erläutern.
In Fig. 1 ist ein Gasdetektorsystem 1 dargestellt, das Ver­ wendung bei einem Fächerstrahl-Computertomographiegerät finden kann. Der Gasdetektor ist in etwa kreisringsegmentför­ mig mit Ausrichtung auf einen Fokus F ausgebildet und reali­ siert physikalisch das Prinzip einer Ionisationskammer (Ionisation Chamber), wobei beispielsweise 1100 Einzelein­ heiten vorhanden sind.
Das IC-Detektorsystem 1 besteht im einzelnen aus einem Druck­ gefäß 2, das in der Papierebene von (in Fig. 1 nicht erkennba­ ren) Seitenteilen 3 begrenzt ist und eine Anzahl von Detektor­ blechen 4 und 5 aufweist. An jedem zweiten Detektorblech liegt dabei eine Versorgungsspannung von beispielsweise 500 Volt einer Spannungsquelle 7, so daß eine Meßzelle begrenzt wird, wobei die dazwischen liegenden Detektorbleche 4 als Meßsonden dienen. Die Meßsignale werden jeweils über Verstärker 8 erfaßt und Bildsignalverarbeitungseinheiten zugeführt.
Wesentliche Merkmale eines guten IC-Detektors sind eine exakte Ausrichtung der Bleche 4, 5 zum Fokus F und eine konstante Kammerbreite der einzelnen Detektorzellen. Beim Stand der Technik werden dazu die Seitenteile in einer vorgegebenen Teilung geschlitzt, die Bleche in diese Schlitze eingeschoben und durch nachträgliches Einbringen eines Klebers in ihrer Lage stabilisiert. Da Fertigungstoleranzen der Bleche einer­ seits und der Schlitze andererseits berücksichtigt werden müssen, ist eine exakte Ausrichtung der Bleche zum Fokus nicht immer gewährleistet.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß Seitenteile 11 mit einer Schicht 12 versehen sind, in die Detektorbleche 14 und 15 ein­ tauchen, ohne die Seitenteile 11 selbst zu berühren. Wird für die Schicht 12 ein aushärtbarer Kleber verwendet, so lassen sich bei einem derartigen Aufbau die Bleche 14, 15 zunächst in eine korrekte Position zum Fokuspunkt F bringen. Anschlie­ ßend werden die mit der Klebeschicht 12 versehenen Seiten­ teile 11, bei denen der Kleber noch nicht ausgehärtet ist, definiert auf die Bleche aufgedrückt, so daß sich in den Schichten 12 jeweils Einbettnuten 13 bilden, die nicht bis zu den Seitenteilen 11 durchgehen. Durch Vernetzen des Klebers in dieser Lage werden die Bleche 14, 15 fixiert, so daß nun­ mehr ein Detektorsystem 10 mit definiert ausgerichteten Ein­ zelblechen 14 und 15 geschaffen ist.
Als Material für die Klebeschicht 12 kann beispielsweise Epoxidharz, das bei Verarbeitung hochviskose Eigenschaften hat, gewählt werden. Der Kunststoff ist auf das Material der Seitenteile 11 abgestimmt, die beispielsweise aus glasfaser­ verstärktem Epoxidharz (GFK) bestehen. Die Detektorbleche sind in bekannter Weise ausgebildet und bestehen beispiels­ weise aus Molybdän.
Ein Detektorsystem gemäß Fig. 2 läßt sich definiert her­ stellen: Zunächst werden die einzelnen Bleche 14, 15 durch abwechselndes Schachteln mit Keilen entsprechender Geometrie (aus Fig. 2 nicht erkennbar) aufeinandergestapelt. Dabei kann die korrekte Lage jedes einzelnen Bleches unmittelbar beim Schachteln automatisch geprüft werden. Ist eine vorge­ gebene Anzahl von Blechen und Keilen aneinandergereiht, wird der gesamte Stapel durch einen Abschlußkeil fixiert. In die­ ser fixierten Lage werden dann die Bleche 14, 15 mit den Seitenteilen 11 verklebt und anschließend die Keile heraus­ gezogen.
Aus Fig. 3 ist der schematische Aufbau einer Anlage zur Fer­ tigung des beschriebenen Detektorsystems mit den zugehörigen Verfahrensablauf schematisch dargestellt: Er besteht im wesent­ lichen aus einer Schachtelstation 31 und einer Klebestation 32 der eine Montagestation 33 sowie eine Schweißstation 34 nach­ geordnet sind. In der Schachtelstation 31, die weiter unten anhand der Fig. 4 bis 7 noch im einzelnen beschrieben wird, erfolgt das Aufeinanderreihen der Detektorbleche 14 und 15 unter Nachbildung der Fokuslage. Parallel dazu werden in der Klebestation 32 die Seitenteile 11 vorbereitet, wobei in der Montagestation 33 das Zusammenfügen von gestapelten Blechen 14, 15 und den Seitenteilen 11 erfolgt. Verfahrensmäßig wer­ den dazu einerseits die Bleche verklebt und anschließend an die fixierten Bleche die entsprechenden Kontaktleitungen an­ geschweißt. Vor dem Einbau des Systems in einen Computertomo­ graphen wird der Detektor zusätzlich getempert. Dadurch wird erreicht, daß alle Kleberbestandteile vollkommen vernetzt sind und ein nachträgliches Ausgasen im eingebauten Zustand nicht auftreten kann.
Bei dem beschriebenen Herstellungsverfahren ist wesentlich, daß zunächst die Lage der Detektorbleche 14, 15 "in situ" nachgebildet wird und daß während der Fertigungsschritte Toleranzen in den Blechen 14, 15, insbesondere variierende Dicken und/oder Winkligkeiten, kompensiert werden können. Damit wird ausgeschlossen, daß sich Toleranzabweichungen zu größeren Fehlern aufsummieren und Linearitätsfehler entstehen können. Es kann vielmehr beim Erkennen von eventuellen Tole­ ranzabweichungen unmittelbar dafür Sorge getragen werden, daß die Abweichungen ausgeglichen werden und damit derartige Fehler erst gar nicht entstehen. Dafür muß die Station 31 für das Stapeln der Bleche in spezifischer Weise ausgebaut sein.
In Fig. 4 ist der eigentlichen Schachteleinrichtung 50, die in Schräglage mit 15°-Abweichung von der vertikalen angeordnet ist und anhand Fig. 5 und Fig. 6 im einzelnen beschrieben wird, eine Arbeitsplattform 40 mit Hubbühne zugeordnet, auf der Vorratsbehälter 41, und 42 für die unterschiedlichen Detek­ torbleche 14 und 15 einerseits sowie ein Vorratsbehälter 43 für Keile vorgegebener Geometrie andererseits in geeigneter Weise angeordnet sind. Von den Behältern 41 und 42 wird je­ weils ein Raster I mit Spalten I bis III und Zeilen a bis f gebildet, die jeweils drei bzw. sechs nach unterschiedlichen Kriterien klassifizierte Vorratsteile aufnehmen können. Bei­ spielsweise sind drei Dicken und sechs Winkeligkeiten der Detektorbleche 14 und 15 vorgegeben, so daß sich insgesamt jeweils 18 unterschiedliche Blechtypen ergeben können. Mit­ tels eines der Schachteleinheit 50 zugeordneten Rechners mit Display 45 wird beim Stapeln nach Ausmessen der Fokuslage jeweils angegeben und an den der Fächermatrix zugeordneten Leuchtdioden angezeigt, welches Einzelteil für den nächsten Stapelvorgang benötigt wird. Die Bedienperson erhält dadurch exakte Anweisungen für den weiteren Fertigungsvorgang. Glei­ chermaßen kann bei einer automatisierten Fertigung ein Industrieroboter bzw. ein Handhabungssystem entsprechend gesteuert werden.
Aus Fig. 5 und Fig. 6 ist ersichtlich, daß die Schachtelein­ richtung 50 derart gestaltet ist, daß beim Schachteln die Bleche 14, 15 mit jeweils dazwischenliegenden Keilen in ihrer absoluten Lage durch einen im Fokusmaß entsprechen­ den Abstand befindlichen Meßkopf gemessen werden. Dazu be­ steht die Schachteleinrichtung im wesentlichen aus einem Gerüst 51 mit einem Lagerteil 52, einem Mittelteil 53 und einem Schachtelteil 54, wobei im Lagerteil 51 ein Drehlager 55 für einen Meßarm 60 vorhanden ist. Das Drehlager 55 be­ steht aus einem Bolzen 56 in einer Halterung 57 und einer Innenwelle 58, welche in den Meßarm 60 eingreifen. Dadurch ist der Meßarm 60 um das Drehlager 55 schwenkbar. Mittels einer Hubeinrichtung 65 im vorderen Teil 54 des Gerüstes 51 ist der Schwenkarm 60 in seiner Lage veränderbar und auf eine genaue Höhenposition einstellbar. Die Hubeinrichtung besteht dabei im wesentlichen aus einer Spindel 66 mit zugehörigem Gestänge 67 und wird von einem Motor 68 aktiviert.
Auf dem Meßarm 60 ist im Abstand des Schachtelradius ein erstes Meßsystem 70 angebracht, mit dem die Ausrichtung eines einzelnen Bleches 14 bzw. 15 zum Fokus F geprüft werden kann. Das Meßsystem 70 ist beispielsweise als induktive Meßein­ richtung ausgebildet.
Am Ende des Meßarmes 60 befindet sich ein zweites Meß­ system 75 zur Messung des Teilungsmaßes für die Nachbildung des Detektors. Das Meßsystem 75 ist vorteilhafterweise als optisch/elektronische Meßeinrichtung ausgebildet und weist als Meßkopf eine sogenannte Exe 76 auf, von der ein Meßband 77 anvisiert wird.
Beide Meßsysteme 70 und 75 liefern elektrische Signale zur Auswertung im Rechner und Anzeige auf dem Display 45. Zu­ sätzlich kann am Meßarm 60 eine visuelle Kontrolleinrichtung 80 angebracht werden, auf die anhand von Fig. 7 näher einge­ gangen wird.
In das Schachtelteil 54 des Gerüstes 51 läßt sich ein Schach­ teleinsatz 100 zur Aufnahme von Detektorblechen 14 bzw. 15 und entsprechender Keile einlegen, das mit Endteilen 101 und 102 und einem entsprechend ausgebildeten Blecheinsatz 103 exakt den Kreisringsektor des zu fertigenden Detektorsystems nachbildet. Am Schachtelteil 53 sind zur exakten Fixierung Halterungs- bzw. Justagemittel 104 bis 106 vorhanden.
Aus Fig. 5 ist der Meßarm 60 in einer Anfangsposition erkenn­ bar. Im Verlauf des Schachtelns wird der Meßarm 60 über die Hubeinrichtung 65 schrittweise nach oben geschwenkt, wobei entsprechende Arbeitspositionen gestrichelt angedeutet sind. Mit dem Meßarm 60 und den zugehörigen Meßeinrichtungen 70 bzw. 75 kann jedes Detektorblech 15 bzw. 16 sofort nach sei­ ner Einbringung auf eine genaue Position überprüft werden. In Abhängigkeit von den Meßwerten lassen sich durch Auswahl nachfolgender Bleche mit entsprechend vorgegebener Dicke und/oder Winkligkeit durch Toleranzabweichungen auftretende Fehler sofort bei der Fertigung kompensieren. In jedem Fall wird das Entstehen von Summationsfehlern verhindert.
Während die Meßsysteme 70 bzw. 75 gemäß Fig. 6 elektronisch arbeiten, ist durch die Bedienungsperson auch eine unmittel­ bare visuelle Kontrolle des Schachtelergebnisses möglich. Da­ für ist eine zusätzliche Kontrolleinrichtung 80 vorhanden: Gemäß Fig. 7 besteht diese Kontrolleinrichtung 80 im wesent­ lichen aus einem Schlitten 81, der auf dem Meßarm 60 ver­ schiebbar ist, an dem über ein Winkelstück 82 ein Meßmikro­ skop 85 angebracht ist.
Mit der beschriebenen Schachteleinrichtung erfolgt nunmehr das Schachteln der Detektorbleche 14, 15 mit bisher nicht erreichbarer Genauigkeit: Nach dem Fertigschachteln wird ein Abschlußkeil gesetzt, so daß das gesamte Blech/Keil-Paket zu­ sammengehalten wird. Der Schachtelsatz 100 kann dann mit dem Blech/Keil-Paket entnommen werden, wobei die Lage der Bleche 14 bzw. 15 nicht verändert wird.
In der separaten Klebestation 32 werden parallel dazu die Seitenteile 11 vorbereitet und mit einer Klebstoffschicht versehen. Dazu sind entsprechende Dosierungsmittel vorhanden, mit denen eine Schicht vorbestimmter Stärke auf die Seiten­ teile aufgetragen werden kann. In der Praxis werden dazu sogenannte Rakel verwendet, wobei die Schichtdicke ständig kontrolliert wird. Anschließend werden die so vorbereiteten Seitenteile 11 in die Motagestation 33 gebracht.
Die Montagestation 33 besteht gemäß Fig. 8 im wesentlichen aus einem Gestell 90, das Halterungsmittel für den Schach­ teleinsatz 100 einerseits und für die Seitenteile 11 ande­ rerseits aufweist. Dabei kommt es darauf an, diese Halte­ rungsmittel mit Justageeinrichtungen derart auszubilden, daß der Schachteleinsatz 100 mit Blech/Keil-Paket, der in der Stapeleinrichtung 50 definiert geschachtelt wurde, nicht ver­ ändert wird und daß die Seitenteile 11 demgegenüber vonein­ ander unabhängig relativ verschoben werden können. Das Ge­ stell 90 besteht dazu im einzelnen aus zwei in Säulen 91 geführten horizontalen Platten 92 und 93, die gegeneinander höhenverschiebbar sind und jeweils ein Seitenteil 11 in definierter Lage tragen. Dazwischen ist der Schachteleinsatz 100 mit dem Blech-/Keil-Paket mittels seitlicher Schieber 110 als Festklemmeinheit gehaltert.
Zur Montage wird zunächst die obere Platte 92 mit einem ersten Seitenteil 11 auf das Blech-/Keil-Paket abgesenkt und mittels einer mechanischen Preßvorrichtung aus Schraubzwinge 94 und Gegendruckplatte 95 soweit angedrückt, bis die Bleche 14 bzw. 15 im der Kleber eine definierte Eintauchtiefe erreicht ha­ ben. Es wird so lange gewartet, bis die Teile vernetzt sind. Anschließend wird ein zweites beschichtetes Seitenteil 11 von außen auf der unteren Platte 93 in die korrekte Position eingeschoben und mittels einer Hubvorrichtung 96, beispiels­ weise mit vorgegebener schiefer Ebene, auf definierte Höhe angehoben und von unten solange an das Blech-/Keil-Paket ge­ drückt, bis der Kleber und die Teile vernetzt sind. Dabei läßt sich jeweils durch entsprechenden Verfahrweg erreichen, daß die Detektorbleche 14 bzw. 15 bis in definierte Tiefe in den Kleber eintauchen und die Seitenteile 11 nicht berühren. Es werden in der Schicht 12 jeweils Eintauchnuten 13 ge­ bildet.
Sind die Detektorbleche 14 bzw. 15 fixiert und der Kleber ausreichend vernetzt, werden die dazwischenliegenden Keile entfernt. Anschließend werden die Mittelfahnen der 500 V-Bleche geschränkt und mit einem durchgehenden Nickelband kontaktiert. Zum Schluß werden an den Seitenteilen Distanz­ klötze aus GFK-Material geklebt, um die Spannkräfte der Positionsschrauben aufnehmen zu können.
Vor der endgültigen Fertigstellung des Gasdetektors und Ein­ bringung in ein gasdichtes Gehäuse mit Gasfüllung wird das Detektorgerüst noch einmal getempert. Dadurch wird gewähr­ leistet, daß alle Kleberbestandteile vollkommen vernetzt sind. Ein unerwünschtes nachträgliches Ausgasen des Detek­ tionssystems wird damit also ausgeschlossen.
Die beschriebene Fertigungsvorrichtung aus Stapelstation 31, Klebestation 32, Montagestation 33 und Schweißstation 34 bildet eine komplettre Fertigungszelle, mit der im Rahmen einer flexiblen Automatisierung Detektorsysteme unterschied­ licher Geometrie herstellbar sind. Die mit dieser Vorrichtung gefertigten IC-Detektorsysteme zeichnen sich durch eine hohe Genauigkeit aus. Sie haben sich im Einsatz bei Computertomo­ graphen, die ohne aufwendige Halbleiterdetektoren arbeiten, bewährt.

Claims (25)

1. IC-Detektorsystem für Computertomographen, das aus ein­ zelnen Detektorzellen besteht, die ein ringsegmentartiges Array bilden, wobei die Detektorzellen von radial zum Fokus ausge­ richteten Blechen zwischen durchgehenden Seitenteilen begrenzt werden , dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (11) ohne Schlitzungen glatt ausgebildet und mit einer Schicht (12) von aushärtbaren Klebstoff versehen sind und daß die einzelnen Detektorbleche (14, 15) seitlich durch die Schicht (12) des Klebers fixiert werden.
2. IC-Detektorsystem nach Anspruch 1 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Detektorbleche (14, 15) endseitig in der Klebstoffschicht (12) eingebettet sind und die Seitenteile (11) nicht berühren.
3. IC-Detektorsystem nach Anspruch 1 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schicht (12) des aushärt­ baren Klebstoffes aus Epoxidharz, das bei Verarbeitung hoch­ viskose Eigenschaften hat, besteht.
4. IC-Detektorsystem nach Anspruch 1 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Seitenteile (11) aus glas­ faserverstärktem Epoxidharz bestehen.
5. Verfahren zur Herstellung eines IC-Detektorsystems gemäß Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem Detektor­ bleche in vorbestimmter Lage radial zum Fokussystem zwischen zwei Seitenteilen fixiert werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • a) Die Bleche werden durch abwechselndes Schachteln mit Keilen vorgegebener Geometrie aneinandergereiht,
  • b) die korrekte Lage jedes einzelnen Bleches wird unmittelbar beim Schachteln geprüft und das nächste Blech definiert aus­ gewählt,
  • c) der gesamte Stapel wird durch wenigstens einen Abschlußkeil fixiert,
  • d) in dieser fixierten Lage werden die Bleche mit den Seiten­ teilen verklebt,
  • e) anschließend werden die Keile herausgezogen.
6. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei den Verfahrensschritten a) und b) Dicke und/oder Winkligkeit jedes Bleches berücksichtigt werden, um Summations- bzw. Linearitätsfehler zu kompensieren.
7. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekenn­ zeichnet, bei Verfahrensschritt b) zusätzlich eine nachgeschaltete visuelle Kontrolle mit einem Mikroskop erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Seitenteile vor dem Verkleben mit hochviskosen Epoxidharz als Kleber beschichtet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bezugspotential führenden Bleche nach dem Verkleben kontaktiert werden, wogegen die Meßbleche alternierend mit Anschlußstiften oben oder unten gewählt wurden.
10. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach Verfahrensschritt e) das Detektor­ system getempert wird, um eine vollständige Vernetzung zu er­ reichen.
11. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei den Verfahrensschritten d) und e) das gesamte geschachtelte Blech-/Keilpaket in Montagestellung gehalten, daß zunächst das obere mit Kleber beschichtete Seiten­ teil definiert angedrückt wird, daß nach Ablauf einer vorgege­ benen Vernetzungszeit anschließend das untere mit Kleber be­ schichtete Seitenteil definiert aufgedrückt wird und daß nach Ablauf einer weiteren vorgegebenen Vernetzungszeit die Keile gezogen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß wiederverwendbare Keile eingesetzt wer­ den, die aus verschleißarmen Material in Endmaßqualität, vor­ zugsweise aus Stahl, bestehen.
13. Vorrichtung zur Herstellung von IC-Detektorsystemen gemäß Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, unter Anwendung eines Verfahrens gemäß Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 7 bis 12 , gekennzeichnet durch eine Stapelstation (31) für die Bleche (14, 15) und eine davon getrennte separate Klebestation (32) für die Seitenteile (11), den sich eine gemeinsame Montagestation (33) zum Verbinden von Blechen (14, 15) und Seitenteilen (11) sowie eine Schweißstation (34) zum Kontaktieren der Bezugspotential führenden Bleche anschließt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stapelstation eine Schach­ teleinrichtung (50) für das Ausrichten der Detektorbleche (14, 15) in radialer Richtung zu einem vorbestimmten Punkt (F) auf­ weist, der ein erstes Meßsystem (70) zur Überprüfung der Aus­ richtung jedes einzelnen Detektorbleches (14, 15) zum Fokus (F) und ein zweites Meßsystem (75) zum Messen der Position der Detektorbleche (14, 15) zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste und das zweite Meß­ system an einem gemeinsamen Meßarm (60) angebracht sind, der um ein Drehlager (55) als Fokuspunkt des Detektorsystems (10) verschwenkbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich das erste Meßsystem (70) zur Überprüfung der Blechausrichtung am Meßarm (60) im Ab­ stand des Schachtelradius befindet.
17. Vorrichtung nach Anspruch 13 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich das zweite Meßsystem (75) zur Messung der absoluten Lage jedes einzelnen Detektorbleches (14, 15) am Ende des Meßarmes (60) befindet.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf dem Meßarm (60) zusätzlich ein Mikroskop (80) auf einem Schlitten (81) als visuelles Kontrollsystem verschiebbar angeordnet werden kann.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß der um das Drehlager (55) schwenkbare Meßarm (60) mittels eines Spindelantriebs (66, 67) mit zugehörigem Motor (68) verschiebbar ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 13 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schachteleinrichtung (50) der Stapelstation (31) Justagemittel zum reproduzierbaren Einsetzen eines Schachteleinsatzes (100) aufweist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schachteleinrichtung (50) Vorratseinrichtungen für Detektorbleche (14, 15) einerseits und Keile andererseits zugeordnet sind, wobei insbesondere die Detektorbleche (14, 15), nach Dicke und/oder Winkeligkeit klassifiziert, rechnergesteuert entnehmbar sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch 13 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klebestation (32) Justage­ mittel für die Seitenteile (11) aufweist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Klebestation (32) Dosie­ rungsmittel für das gleichmäßige Aufbringen einer Klebstoff­ schicht vorbestimmter Dicke aufweist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 13 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Montagestation (33) aus einem Gestell (90) besteht, das Halterungsmittel (91-94) für Seitenteile (11) einerseits und den Schachteleinsatz (100) andererseits aufweist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 22 , dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Gestell (90) Verstell­ mittel zur Relativverschiebung der Seitenteile (11) und Schachteleinsatz (100) vorhanden sind.
DE19863644007 1986-12-22 1986-12-22 Ic-detektorsystem fuer computertomographen sowie verfahren und vorrichtung zu dessen fertigung Withdrawn DE3644007A1 (de)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2940380A1 (de) * 1979-10-05 1981-04-23 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Strahlennachweisvorrichtung
DE3248184A1 (de) * 1982-11-02 1984-05-03 Yokogawa Hokushin Electric Corp., Musashino, Tokio/Tokyo Roengtenstrahlungsdetektor und verfahren zu seiner herstellung

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