DE102004035943B4 - Röntgencomputertomograph sowie Verfahren zur Untersuchung eines Prüfteils mit einem Röntgencomputertomographen - Google Patents

Abstract

Röntgencomputertomograph mit einer Röntgenquelle (1), die einen Fächerstrahl (2) an Röntgenstrahlung erzeugt, mit einem 2-dimensionalen energieauflösenden Detektorarray (5), die an einer Gantry so an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, dass die Röntgenstrahlung einen Untersuchungsbereich vollständig durchdringt und eine Zeile von Detektorelementen (6) in der Ebene des Fächerstrahls (2) liegt und in mindestens eine Richtung senkrecht zum Fächerstrahl (2) mehrere weitere Zeilen von Detektorelementen (7) sich daran anschließen, wobei während der Messung kein Sekundärkollimator zwischen dem Untersuchungsbereich und dem Detektorarray (5) angeordnet ist und die Breite jedes einzelnen Detektorelements (7) kleiner als 0,5·β·Z_P, wobei β der halbe Öffnungswinkel der kohärenten Röntgenstrahlung und Z_P der Abstand des Messpunktes vom Detektor ist, wobei für die Höhe der Detektorelemente (6; 7) gilt h ≤ 0,2·arcsin (q·λ)·ZP,wobei q der Impulsübertrag ist, λ die Wellenlänge der Röntgenstrahlung, und das Impulsübertragungsspektrum zwischen 0,2 und 2 nm^–1 liegt.

Description

• Die Erfindung befasst sich mit einem Röntgencomputertomographen mit einer Röntgenquelle, die einen Fächerstrahl erzeugt, und einem 2-dimensionalen energieauflösenden Detektorarray, die an einer Gantry angeordnet sind. Darüber hinaus befasst sich die Erfindung mit einem Verfahren zur Untersuchung eines Prüfteils mit einem Röntgencomputertomographen.
• Aus der DE 100 09 285 A1 ist ein Computertomograph zur Ermittlung des Impulsübertragungs-Spektrums in einem Untersuchungsbereich bekannt. Dort ist eine Röntgenquelle mit einem Primärkollimator an einer um eine Achse rotierbaren Gantry angeordnet, mit der ein Fächerstrahl erzeugt wird. Der Röntgenquelle gegenüber liegt ein ebenfalls an der Gantry angebrachtes Detektorarray zur Detektion der durch einen Untersuchungsbereich dringenden Röntgenstrahlen. Zwischen dem Untersuchungsbereich und dem Detektorarray ist ein Sekundärkollimator angeordnet, der nur Röntgenstrahlung von einem bestimmten Streuvoxel aus dem Untersuchungsbereich in eine zugeordnete Spalte des Detektorarrays durchlässt. Aus den erhaltenen Streudaten und der gemessenen Primärstrahlung in der Ebene des Fächerstrahls wird mittels einer iterativen algebraischen Rekonstruktionstechnik (ART) eine Rekonstruktion für jedes Streuvoxel im Untersuchungsbereich, der von einem Primärstrahl durchsetzt wird, anhand des Impulsübertragungs-Spektrums vorgenommen. Das Impulsübertragungs-Spektrum ist für die Materie in dem betreffenden Streuvoxel charakteristisch und man erhält somit auch Informationen über die stoffliche Zusammensetzung. Ein solcher Computertomograph und das mit ihm betriebene Verfahren leiden jedoch an gewichtigen Nachteilen. Zum Ersten wird der Computertomograph durch die Verwendung eines Sekundärkollimators erheblich teurer. Zum Zweiten wird der Streufluss verringert, da ein Teil der gestreuten Röntgenquanten am Sekundärkollimator absorbiert wird, wodurch eine höhere Röhrenleistung oder eine längere Untersuchungszeit benötigt wird. Zum Dritten bildet der Sekundärkollimator selbst eine Streuquelle, so dass es insbesondere mit zunehmender Photonenenergie zu „Schmutzeffekten" im gemessenen Impulsübertragungs-Spektrum kommt.
• Ein ähnlicher Computertomograph ist aus der nachveröffentlichten WO 2004/105610 A1 bekannt. Hier wird ohne nähere Erläuterungen kurz ausgeführt, dass der Sekundärkollimator auch weggelassen werden kann. Über die konkrete geometrische Ausgestaltung des Detektorarrays ist jedoch nichts ausgeführt.
• Aus der EP 1 062 914 A1 ist ein Röntgencomputertomograph bekannt, der eine Röntgenquelle mit einem Fächerstrahl und einem 2-dimensionalen energieauflösenden Detektorarray aufweist. Diese Elemente sind an einer Gantry so an gegenüberliegenden Seiten angeordnet, dass die Röntgenstrahlung einen Menschen vollständig durchdringt und eine Zeile von Detektorelementen in der Ebene des Fächerstrahls als ungestreute Strahlung trifft. Darüber hinaus weist der Detektor senkrecht zum Fächerstrahl mehrere weitere Zeilen von Detektorelementen auf, die sich daran anschließen. Zwischen dem zu untersuchenden Menschen und der Zeile von Detektorelementen, die dem ungebeugten Strahl detektieren, ist ein Sekundärkollimator in Form eines räumlichen Filters angeordnet. Dieses räumliche Filter weist eine reguläre periodische Struktur auf, die einem gewöhnlichen Kollimator ähnlich ist. Diese periodischen Strukturen weisen semi-transparentes Material in Hinblick auf die Röntgenstrahlung auf und lassen somit einen Teil dieser ungestreuten Röntgenstrahlung auf die darunter liegende Detektorzeile durch. In diesem Röntgencomputertomographen wird die Verteilung der Elektronenstruktur des untersuchten Menschen abgebildet.
• Aufgabe der Erfindung ist es deswegen, die vorgenannten Nachteile zu überwinden.
• Die Aufgabe wird durch einen Röntgencomputertomographen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Mittels des 2-dimensionalen energieauflösenden Detektorarrays ist es – ohne einen Sekundärkollimator zwischen dem zu untersuchenden Prüfteil und dem Detektorarray anzuordnen – möglich, die kohärente Streustrahlung aus nur einem einzigen beliebigen Streuvoxel zu bestimmen. Ein Zurückrechnen des im zugeordneten Streuvoxel vorliegenden Materials ist hier mittels der bekannten mathematischen Methode gemäß ART möglich. Durch das weglassen des Sekundärkollimators wird der Streufluss vergrößert, so dass eine geringere Röhrenleistung nötig ist bzw. eine geringere Prüfzeit für ein Prüfteil benötigt wird. Darüber hinaus gibt es auch keinen unerwünschten Untergrund an Streustrahlung, die von Lamellen des Sekundärkollimators stammen. Schließlich ist ein erfindungsgemäßer Röntgencomputertomograph auch preiswerter als seine Vorgänger mit Sekundärkollimator, da zum einen Materialkosten eingespart werden und zum anderen die Gantry bedeutend weniger Masse bei ihrer Rotation bewegen muss, was zu preiswerteren Antrieben und Lagerungen führt. Erfindungswesentlich ist auch, dass das Impulsübertragungsspektrum zwischen 0,2 und 2 nm^–1 liegt. In diesem Bereich bewegen sich die Molekülstrukturfunktionen der Materialien, die im Sicherheitsbereich – beispielsweise bei der Sicherheitskontrolle von Gepäckstücken an Flughäfen – von Interesse sind. Oberhalb dieses Bereiches ist die Peakinformation und die Intensität der Molekülstrukturfunktionen für diese Materialien vernachlässigbar. Für die Höhe der Detektorelemente gilt h ≤ 0,2·arcsin (q·λ)·Z_P, und für deren Breite, dass sie kleiner als 0,5·β·Z_P ist, wobei q der Impulsübertrag ist, λ die Wellenlänge der Röntgenstrahlung, β der halbe Öffnungswinkel der kohärenten Röntgenstrahlung und Z_P der Abstand des Messpunktes vom Detektor. Durch die damit erzielte Detektorauflösung wird bei sehr hohen Röntgenener gien und einem gebräuchlichen Abstand des Messpunktes vom Detektor eine vertretbare Detektorelementhöhe erzielt.
• Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Energie der Röntgenstrahlung zwischen 100 und 500 keV liegt. Bei einer so hochenergetischen Röntgenstrahlung wird der Untersuchungsbereich sowohl in der Sicherheitskontrolle als auch der zerstörungsfreien Analyse vergrößert. Darüber hinaus wirkt sich diese Energie auch positiv auf die benötigte Größe der einzelnen Detektorelemente des Detektorarrays aus.
• Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Detektorarray auf einer Zylindermantelfläche um eine senkrecht zum Fächerstrahl durch die Röntgenquelle verlaufende Mittelachse angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, bekannte Anordnungen von Detektorarrays zu verwenden, die an einer Gantry angeordnet sind. Es müssen somit nicht sämtliche Teile des bekannten Röntgencomputertomographen vollständig neu konzipiert werden.
• Vorteilhaft ist es, wenn als Detektorarray ein pixelated Detektorarray verwendet wird mit einer Anzahl von 5 bis 50 Detektorelementen in Richtung der Y-Achse, bevorzugt von 15 Detektorelementen.
• Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Es erfolgt dabei eine ortsaufgelöste Messung von am Prüfteil vorwärts gestreuter kohärenter Röntgenstrahlung, ohne dass ein Sekundärkollimator zwischen dem Prüfteil und dem Detektorarray angeordnet ist. Dadurch wird eine eindeutige und gut zurückrechenbare Möglichkeit gegeben, um das Material zu identifizieren, das in dem jeweiligen Streuvoxel enthalten ist. Hierbei ergeben sich dieselben Vorteile aufgrund der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die oben schon zum erfindungsgemäßen Röntgencomputertomographen ausgeführt wurden. Außerdem gelten für den Impulsübertrag sowie die Breite und die Höhe jedes Detektorelements die oben zum Patentanspruch 1 genannten Werte.
• Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Gantry zur Aufnahme der Streudaten um eine Achse rotiert wird, die senkrecht auf die Ebene des Fächerstrahls steht. Falls in ein Detektorelement auch Streustrahlung aus anderen Streuvoxels bei einer Aufnahme ohne Rotation der Gantry fallen sollte, wird dies durch die Rotation kompensiert, da durch das Streuvoxel immer wieder ein anderer Teilstrahl hindurchtritt. Die vom Streuvoxel ausgehende Streustrahlung ändert sich somit ständig, so dass eine Zurückrechnung aufgrund der Vielzahl der Daten, die während der Rotation der Gantry erhalten werden, möglich ist.
• Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Hauptanteil des Streusignals aus Daten aus Detektorelementen erhalten wird, die in einem Winkelbereich von β ≤ 2·arcsin (q·λ)um die Sichtlinie zwischen Streuvoxel und Röntgenquelle liegen. Dadurch wird sichergestellt, dass der Großteil der kohärent gestreuten Röntgenquanten durch den Detektor erfasst wird.
• Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der weiteren abhängigen Ansprüche oder sind anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
• 1 eine perspektivische, schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Röntgencomputertomographen und
• 2 eine Ansicht senkrecht zur Ebene des Fächerstrahls des Röntgencomputertomographen aus 1.
• In 1 ist der schematische Aufbau eines erfindungsgemäßen Röntgencomputertomographen in stark vereinfachter Art und Weise dargestellt. Bei der Computertomographie mittels kohärent gestreuter Röntgenquanten können ortsaufgelöste Beugungsmuster anhand der gestreuten und detektierten Röntgenstrahlung rekonstruiert werden. Dafür wird ein Fächerstrahl 2 verwendet, der von einer Röntgenquelle 1 produziert wird. Der Fächerstrahl 2 wird dabei regelmäßig durch eine Schlitzblende als Primärkollimator (nicht gezeigt) erzeugt. Er durchdringt vollständig das Prüfteil 4 über dessen gesamte Breite. Bei der herkömmlichen und bekannten Untersuchungsmethode wird zwischen dem Prüfteil 4 und einem Detektorarray 5 ein Sekundärkollimator verwendet, der nur Streustrahlung aus einem bestimmten Bereich des Prüfteils 4, dem Streuvoxel S, in ein bestimmtes Element des Detektorarrays 5 fallen lässt. Dabei werden regelmäßig Winkelauflösungen α im Bereich von 10^–2 rad in der Scanebene, das ist die Ebene des Fächerstrahls 2 (also im dargestellten Beispiel die XZ-Ebene), erreicht.
• Die Molekülstrukturfunktionen derjenigen Materialien, die im Bereich der Sicherheitskontrolle von Interesse sind, liegen lediglich in einem Bereich der Impulsübertragung q von 0,2 bis 2 nm^–1. Im Folgenden wird bei der Berechnung der für den erfindungsgemäßen Röntgencomputertomographen signifikanten Daten exemplarisch auf den Bereich der Sicherheitskontrolle, wie er beispielsweise bei der Überwachung von Containern an See- und Flughäfen durchgeführt wird, Bezug genommen. In anderen Anwendungsfällen, beispielsweise bei der Überprüfung von Schweißnähten an Felgen oder der zerstörungsfreien Analyse von Werkstoffen, ergeben sich andere Werte.
• Man erhält oberhalb des angegebenen Impulsübertragungswerts q von 2 nm^–1 nur vernachlässigbare Peakinformationen und die Intensität in der Molekülstrukturfunktion ist ebenfalls vernachlässigbar. Dieser Wert der Impulsübertragung q entspricht bei jeder einzelnen Photonenenergie E einem bestimmten Winkel β von kohärenter Streustrahlung. Es gelten hierbei die beiden folgenden Beziehungen: E·λ = 1,24 keV nm–1 und β = 2·arcsin (q·λ)
• Wenn man den oben für einen konventionellen Röntgencomputertomographen angegebenen Wert der Winkelauflösung α von 10^–2 rad betrachtet, entspricht β einer Energie der Röntgenquanten von ca. 500 keV. Dies bedeutet, dass die die Röntgenquanten erzeugenden Elektronen im relativistischen Bereich liegen müssen, da deren Ruheenergie E₀ 511 keV beträgt. Bei der angegebnen Photonenenergie rührt der Hauptanteil des Streusignals von einem Streuvoxel S auf der Sichtlinie 3 zwischen dem Detektorelement und der Röntgenquelle 1 her. Dagegen ist der Beitrag an kohärenter Streuung von einem Material aus einem Streuvoxel S, welches auf der Sichtlinie 3 eines benachbarten Detektorelements liegt, vernachlässigbar klein. Insofern ist es nicht mehr länger notwendig einen Sekundärkollimator mit Lamellen zwischen das Prüfteil 4 und das Detektorarray 5 einzufügen.
• Das Detektorarray 5 weist eine Reihe von Elementen in einer 2-dimensionalen Struktur auf. Es ist aus einem Material hergestellt, das die Fähigkeit zur energieauflösenden Detektierung aufweist, beispielsweise aus CdZnTe. Die Detektorelemente des Detektorarrays 5 sind auf einer Zylindermantelfläche angeordnet. Die Achse des Zylindermantels geht dabei durch die Röntgenquelle 1 und verläuft parallel zur Y-Achse, steht also senkrecht auf den Fächerstrahl 2. Die gestrichelte Linie gibt die Z-Achse an, die im dargestellten Fall der Sichtlinie 3 zwischen dem Detektorelement, das im Koordinatenursprung angeordnet ist, und der Röntgenquelle 1 entspricht.
• Der Übersichtlichkeit halber ist nur ein Teil der einzelnen Detektorelemente des gesamten Detektorsarrays 5 dargestellt. Das Detektorarray 5 weist Zeilen auf, die sich parallel zur X-Achse erstrecken und Spalten, die sich parallel zur Y-Achse erstrecken. Auf der X-Achse sind die Primärstrahlungselemente 6 angeordnet. Mit diesen wird die direkt von der Röntgenquelle 1 durch das Prüfteil 4 hindurchtretende Röntgenstrahlung, die also nicht gestreut wurde, detektiert. Dagegen wird in den außerhalb der X-Achse verlaufenden teilen, in den Streustrahlungselementen 7, lediglich Röntgenstrahlung detektiert, die eine kohärente Streuung innerhalb des Streuvoxels S erfahren haben.
• Das gesamte Detektorarray 5 erstreckt sich in X-Richtung so weit, dass der gesamte Fächerstrahl 2, der durch das Prüfteil 4 hindurchtritt, erfasst wird. In Richtung der Y-Achse, also bezüglich der Detektorspalten reichen 50 Detektorelemente regelmäßig aus, da die kohärente Streustrahlung in ihrer Intensität zu größeren Streuwinkeln hin abnimmt.
• Die kohärent gestreute Röntgenstrahlung aus einem Streuvoxel S um einen bestimmten Beobachtungspunkt P herum ergibt aufgrund der angegebenen streuwinkelabhängigen Intensität der kohärent gestreuten Röntgenquanten, dass lediglich in dem angegebenen Streuwinkelbereich bis β signifikante Streustrahlung detektiert wird. Von dem Beobachtungspunkt P aus ergibt sich somit ein Kegel, in dessen Bereich im Detektorarray 5 kohärent gestreute Röntgenquanten aus dem Streuvoxel S detektiert werden. Der Radius R dieses Bereichs ist für kleine Winkel proportional zu dem Produkt β·Z_P aufgrund der Näherung bei kleinen Winkeln, wobei Z_P die Koordinate des Beobachtungspunkts P in Bezug auf den Ursprung des Koordinatensystems darstellt. Wenn man von bekannten Röntgencomputertomographen ausgeht, beträgt dieser Abstand Z_P ungefähr 2 m, so dass sich als Radius R ca. 1 cm ergibt. Die Detektorauflösung hängt von diesem Radius R ab. Sie ist umso feiner, je mehr Detektorelemente in einer Spalte des Detektorarrays 5 innerhalb dieses Radius R angeordnet sind. Als Detektorauflösung erhält man R/N, wobei N größer sein muss als 10, um vernünftige Ergebnisse zu erhalten. Gute Ergebnisse erhält man für N zwischen 10 und 50, bevorzugt wird N = 15 gewählt. Bei den genannten Ausgangsvoraussetzungen trägt lediglich Material zum kohärenten Streusignal in einem speziellen Detektorelement bei, das aus dem Bereich des Streuvoxels S stammt. Aus Simulationsrechnungen ist bekannt, dass zwar eine Vielzahl von unterschiedlichen Beiträgen zu dem gesamten Streusignal beiträgt, jedoch dominiert im Bereich von kleinen Impulsüberträgen q die kohärente Streuung. Dies ergibt sich daraus, dass aufgrund von Elektronenbindungseffekten das einfache Compton-Signal unterdrückt wird, und die mehrfachen Compton-Signale sich als strukturloser Untergrund darstellen, der häufig durch eine Konstante angenähert werden kann.
• In 2 ist schematisch dargestellt, wie die Röntgenquelle 1 und das Detektorarray 5 an einer Gantry (nicht gezeigt) befestigt sind, die um das Prüfteil 4 herum rotiert werden kann. Hier ist gut zu erkennen, welchen Bereich des Prüfteils 4 ein einzelnes Detektorelement des Detektorarrays 5 „sieht". Im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Fall ist hier die Gantry um einen Abbildungswinkel ϕ um eine zur Y-Achse parallele Achse gedreht. Das Detektorarray 5 wird für jeden Wert des Abbildungswinkels ϕ ausgelesen, so dass sich für jeden Abbildungswinkel ϕ ein 4-dimensionales Datenset ergibt. Dieses Datenset S_raw (ϕ, E, x, y) neben dem Abbildungswinkel ϕ auch von der Energie E des im energieauflösenden Detektorelement detektierten Röntgenquants sowie der X- und Y-Koordinate des detektierenden Detektorelements ab.
• Im Folgenden wird ein Verfahren beschrieben, mit dem anhand der erhaltenen 4-dimensionalen Streudaten zurückgerechnet werden kann auf das Material, das im Prüfteil 4 in jedem einzelnen Streuvoxel S enthalten ist. Zuerst muss eine Energiekalibrierung des Systems erfolgen. Danach schließt sich das Abziehen der Mehrfachstreuungskomponenten vom detektierten Streusignal an. Dann findet eine Normierung des Streusignals auf die Transmissionskomponente statt. Aus den oben genannten Rohdaten S_raw erhält man somit die korrigierten Streudaten S (ϕ, E, x, y) des Streusignals. Solche Verfahren sind in der Literatur bekannt und werden algebraische Rekonstruktionstechniken (ART) genannt.
• Beim zweiten Schritt wird eine Abschätzung der Mehrfachstreukomponente benötigt. Diese kann aus Messungen oder Photonentransportsimulationen mit typischen Prüfteilgeometrien erhalten werden. Es ist auch möglich, diesen zweiten Schritt in die iterative Konstruktion unter einer Abschätzung der Mehrfachstreuungskomponente zu fassen, die auf die aktuelle Objektverteilung gründet. Bei der ART werden Vorwärtsprojektionsdaten, die von einer angenommenen Materialverteilung stammen, deren Molekülstrukturfunktion bekannt ist, mit den gemessenen Streudaten verglichen. Die Abweichungen zwischen diesen beiden Datensätzen werden iterativ Rückprojektionen in den Objektraum unterzogen.
• Eine Objektmatrix σ_mol wird mit Daten der Rückprojektion der Daten S (ϕ₁, E₁, x₁, y₁) aus der ersten Projektion in den Objektraum unter Beachtung der geometrischen Annahmen eingeschrieben. Bei einem statischen Bildraster wird die Rotation des Systems aus Röntgenquelle 1 und Detektorarray 5 simuliert, mit den Winkelschritten, die in der Messung vorgenommen wurden. Es wird dann eine Vorwärtsprojektion durchgeführt, indem die Werte der Objektmatrix σ_mol vom Eingangsschritt verwendet werden. Der Unterschied zwischen den Vorwärtsprojektionsdaten und den gemessenen Daten wird in eine Differenzmatrix eingesetzt, die anschließend für eine Rückprojektion verwendet wird. Wiederholte iterative Vorwärts- und Rückwärtsprojektionen werden so lange durchgeführt, bis die Abbildungsdaten alle einmal verwendet wurden. Diese Prozedur wird mehrere Male wiederholt, wobei jedes Mal die Gewichtung reduziert wird, bis die mittlere quadratische Fehlersumme der Differenzmatrix im nächsten Iterationsschritt nicht mehr verringert wird.

1

Röntgenquelle

2

Fächerstrahl

3

Sichtlinie

4

Prüfteil

5

Detektorarray

6

Primärstrahlungselement

7

Streustrahlungselement

8

Beobachtungsbereich

P

Beobachtungspunkt

S

Streuvoxel

R

Radius

ϕ

Abbildungswinkel

Claims (7)

1. Röntgencomputertomograph mit einer Röntgenquelle (1), die einen Fächerstrahl (2) an Röntgenstrahlung erzeugt, mit einem 2-dimensionalen energieauflösenden Detektorarray (5), die an einer Gantry so an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, dass die Röntgenstrahlung einen Untersuchungsbereich vollständig durchdringt und eine Zeile von Detektorelementen (6) in der Ebene des Fächerstrahls (2) liegt und in mindestens eine Richtung senkrecht zum Fächerstrahl (2) mehrere weitere Zeilen von Detektorelementen (7) sich daran anschließen, wobei während der Messung kein Sekundärkollimator zwischen dem Untersuchungsbereich und dem Detektorarray (5) angeordnet ist und die Breite jedes einzelnen Detektorelements (7) kleiner als 0,5·β·Z_P, wobei β der halbe Öffnungswinkel der kohärenten Röntgenstrahlung und Z_P der Abstand des Messpunktes vom Detektor ist, wobei für die Höhe der Detektorelemente (6; 7) gilt h ≤ 0,2·arcsin (q·λ)·ZP,wobei q der Impulsübertrag ist, λ die Wellenlänge der Röntgenstrahlung, und das Impulsübertragungsspektrum zwischen 0,2 und 2 nm^–1 liegt.
2. Röntgencomputertomograph nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie der Röntgenstrahlung zwischen 100 und 500 keV liegt.
3. Röntgencomputertomograph nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektorarray (5) auf einer Zylindermantelfläche um eine senkrecht zum Fächerstrahl (2) durch die Röntgenquelle (1) verlaufende Mittelachse angeordnet ist.
4. Röntgencomputertomograph nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Detektorarray (5) ein pixelated Detektorarray verwendet wird mit einer Anzahl von 5 bis 50 Detektorelementen (6, 7) in der Y-Richtung, bevorzugt von 15 Detektorelementen (6, 7).
5. Verfahren zur Untersuchung eines Prüfteils (4), insbesondere eines Gepäckstücks, mit einem Röntgencomputertomographen, bei dem eine ortsaufgelöste Messung von am Prüfteil (4) vorwärts gestreuter kohärenter Röntgenstrahlung erfolgt, wobei während der Messung kein Sekundärkollimator zwischen dem Prüfteil (4) und dem Detektorarray (5) angeordnet ist und die Breite jedes einzelnen Detektorelements (7) kleiner als 0,5·β·Z_P ist, wobei für die Höhe der Detektorelemente (6; 7) gilt h ≤ 0,2·arcsin (q·λ)·ZP,und das Impulsübertragungsspektrum zwischen 0,2 und 2 nm^–1 liegt.
6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das vorwärts projizierte Streusignal und das gemessene Streusignal in eine Differenzmatrix eingetragen werden und so lange Vorwärts- und Rückwärtsprajektionen durchgeführt werden, bis alle Projektionsdaten einmal verwendet wurden.
7. Verfahren nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärts- und Rückwärtsprojektionen so lange mit verringerter Gewichtung wiederholt werden, bis die Summe der mittleren quadratischen Fehler der Differenzmatrix nicht mehr abnimmt.