[0001] Die Erfindung betrifft eine Blende, insbesondere für eine bildgebende Einrichtung,
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Häufig stellt sich das Problem, die Form verdeckter Quellen hochenergetischer Strahlung
mit unbekannter Struktur beziehungsweise räumlichem Aufbau zu ermitteln. Bei der Strahlenquelle
kann es sich beispielsweise um den effektiven Brennfleck auf der Anode einer Röntgenröhre
oder um flächig verteiltes strahlendes Material handeln. Letzteres können über einen
Raum verteilte radioaktive Abfälle in einer Sammeltonne sein, wobei vermeintliche
Diskrepanzen zwischen Deklarierung und tatsächlichem Inhalt zu klären sind. Weitere
Beispiele für Strahlenquellen, deren Gestalt man abbilden möchte, sind Lagerstätten
mit uranhaltigen Erzen oder kerntechnische Anlagen, bei denen es oftmals nicht nur
von Belang ist, die Natur der Strahlung zu ermitteln, sondern auch die räumliche Struktur
der Strahlenquellen zu bestimmen. Neben den genannten Quellen, welche die hochenergetische
Strahlung direkt erzeugen, sind auch solche zu nennen, welche diese durch Röntgen-
bzw. Gammarückstreuung erzeugen.
[0003] Um die Gestalt solcher Strahlenquellen abzubilden, ist es naheliegend, das Prinzip
einer Fotokamera anzuwenden. Es können dabei recht unterschiedliche Flächendetektoren
eingesetzt werden: Filmmaterial, Speicherplatten, Speicherfolien, Halbleiter-Flachdetektoren,
Vidicams, Bildverstärker oder Konverterfolien. Da solche Aufnahmen auch und vor allem
in Umgebungen anfallen können, in die sich nach Möglichkeit Personen nicht hineinbegeben
sollten, muss eine möglichst einfache Bedienbarkeit sichergestellt werden. Die einfachste
Funktionalität und Handhabung wäre ein fernbedientes Platzieren eines entsprechenden
Gerätes mit einer Rückholung nach der Expositionzeit ohne jegliche Betätigung irgendwelcher
Bedienungselemente.
[0004] Es ist bekannt, bei der Abbildung mit Hilfe energiereicher Strahlung das Lochkameraprinzip
zu benutzen. Bei einer Lochkamera oder
Camera obscura erzeugt ein kleines Loch auf einer Projektionsfläche ein Abbild von angestrahlten
oder strahlenden Gegenständen. Dabei beschränkt der kleine Durchmesser der Blende
die einfallenden Strahlenbündel auf einen kleinen Öffnungswinkel und verhindert so
die vollständige Überlappung der Strahlen in der Abbildungsfläche. Strahlen von einem
oberen Bereich eines strahlenden Körpers fallen auf den unteren Rand der Projektionsfläche,
während umgekehrt Strahlen vom unteren Bereich auf den oberen Rand der Projektionsfläche
abgebildet werden. Somit wird jeder Punkt des Gegenstandes als Scheibchen auf der
Projektionsfläche abgebildet, so dass die Überlagerung der Scheibchenbilder ein Bild
des strahlenden Körpers liefert, dessen Auflösung vom Abstand des strahlenden Körpers
und der Form der Blende abhängt.
[0005] Bei hochenergetischer Strahlung tritt das Problem auf, dass wegen ihres hohen Durchdringungsvermögens
die Dicke des Materials für die Lochblende groß, das heißt im Verhältnis zur Halbwertsdicke
der Intensität der zur Abbildung benutzten Strahlung gewählt werden muss. Deshalb
wird die erreichbare Abbildungsgüte im Wesentlichen durch Blendendurchmesser und Materialdicke
und -dichte bestimmt. Oft erhält man daher bestenfalls ein Schattenbild der eigentlichen
Lochblende, wobei die Lochblende, die zur Abbildung dienen soll, aufgrund der Wanddicke
zum Kollimator wird, der nur ein gradliniges Strahlenbündel passieren lässt. Deshalb
wird oftmals die Blende in den Lochkameras trompetenförmig mit der engen Stelle zur
Strahlenquelle gestaltet, um die abbildenden Eigenschaften nicht vollends zu verlieren.
[0006] Die
DE 690 01 117 offenbart eine Vorrichtung zur Erfassung von Strahlungsquellen in Echtzeit. Die Vorrichtung
umfasst einen Kollimator, welcher durch eine Wandung in Form eines Doppelkonus begrenzt
wird, wobei der Doppelkonus aus zwei Konen desselben Öffnungswinkels gebildet wird,
welche im Scheitelpunkt gegenüber gesetzt sind. Der Scheitelpunkt bildet die Lochblende
der dadurch entstehenden Kamera.
[0007] Um den Öffnungswinkel einer Lochkamera für energiereiche Strahlung bei Erhalt eines
hohen Auflösungsvermögens zu vergrößern, schlägt die
DD 240 091 ein rotierendes Blendensystem vor, welches aus mehreren konzentrisch um die optische
Achse angeordneten Hohlkegeln besteht. Jeder Hohlkegel besteht zur Hälfte aus einem
die jeweilige Strahlung stark beziehungsweise schwach absorbierenden Material, wobei
die Hohlkegelhälften so ineinander gesteckt sind, dass stets Hohlkegelhälften aus
unterschiedlichem Material aneinander grenzen.
[0008] Eine weitere mechanisch bewegte Lösung ist aus der
DE 40 00 507 bekannt, bei welcher eine Schlitzblende wie die Öffnung einer Lochkamera wirkt. Durch
die relative Bewegung der Schlitzblende zum Detektor gelangt die von verschiedenen
Punkten des Prüfobjekts gestreute Strahlung auf den Detektor. Durch die Relativlage
der Schlitzblende ist vorgegeben, von welcher Tiefe des Prüfobjekts sekundäre Strahlung
von einem Detektor erfasst wird.
[0009] Eine Lösung zur Erweiterung des Gesichtsfeldes bei einer Lochkamera ist aus der
DE 196 03 212 bekannt, bei welcher das Kernstück der Kamera ein zylindrisches Bohrlochkristall
aufweist, welches von einem Pinhole-Kollimator abgeschlossen wird, welcher im Bereich
des Bohrlochs kegelförmig ausgewölbt ist. Im Zentrum des Kollimators befindet sich
eine Blende. Das Gesichtsfeld hat je nach Ausformung des Kollimators einen Öffnungswinkel
bis zu etwa 120°.
[0010] Aus dem Stand der Technik sind außerdem vielfältige Ansätze bekannt, das Problem
der Penetration harter Strahlung für eine Blende mit einer möglichst geringen Schichtdicke
zu lösen. Zu nennen sind zum Beispiel detektornahe Flächenkollimatoren mit Schrägplatten,
welche aus der
US 6,377,661 bekannt sind, oder die Verwendung bewegter Kollimatoren (
GB 1 046 337).
[0011] Nachteil aller beschriebenen Lösungen ist, dass bei energiereicher Strahlung aufgrund
der erforderlichen Materialdicke eine erhebliche Abweichung vom idealen Lochkameraprinzip
vorliegt, außer wenn mechanisch bewegte Lösungen zum Einsatz kommen, welche sehr aufwändig
sind.
[0012] In der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 029 674 A1 ist eine Blende offenbart, welche einige der Nachteile der beschriebenen Lösungen
überwindet. Die Blende beruht nicht auf einer mechanisch bewegten Lösung und lässt
sich mit nahezu beliebiger Materialschichtdicke verwirklichen, ohne dabei ihre abbildenden
Eigenschaften zu verlieren. Die Blende ist geeignet, von einer Strahlungsquelle ausgehende,
insbesondere hochenergetische, Strahlung zu begrenzen und entlang einer optischen
Achse
x nach dem Lochkameraprinzip auf einen Abbildungsbereich zu richten. Die Blende umfasst
die Strahlung wenigstens teilweise absorbierende Bereiche, und in der Blende ist ein
Spalt oder zumindest ein die Strahlung gering absorbierender Bereich vorhanden, welcher
mindestens eine erste nicht-ebene Oberfläche und eine zweite nicht-ebene Oberfläche
aufweist, welche ihn von den die Strahlung wenigstens teilweise absorbierenden Bereichen
abgrenzen. Die Kontur der ersten nicht-ebenen Oberfläche kann zumindest teilweise
durch eine Funktion
z(
x,y) =
f(
y)
*x +
n beschrieben werden, und die Kontur der zweiten nicht-ebenen Oberfläche ist zumindest
teilweise komplementär zu der Kontur der ersten nicht-ebenen Oberfläche.
[0013] Nachteilig ist an dieser Blende, dass die Abbildungsqualität, die Abbildungsgröße
und die Strahlenausbeute Beschränkungen unterworfen sind. Durch Verringerung der Spaltbreite
lässt sich zwar die Abbildungsqualität erhöhen; dadurch wird jedoch gleichzeitig der
abgebildete Bereich in
y-Richtung eingeschränkt und die Strahlenausbeute verringert. Umgekehrt wird durch
Erhöhung der Spaltbreite der abgebildete Bereich in
y-Richtung ausgedehnt und die Strahlenausbeute erhöht, gleichzeitig jedoch die Abbildungsqualität
herabgesetzt.
[0014] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Blende für eine Lochkamera anzugeben, welche
die Vorteile der in der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 029 674 A1 offenbarten Blende teilt, jedoch eine bessere Abbildungsqualität und/oder einen größeren
Abbildungsbereich und/oder eine höhere Strahlenausbeute erzielt.
[0015] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blende mit besserer Abbildungsqualität
und/oder größerem Abbildungsbereich und/oder höherer Strahlenausbeute anzugeben, welche
nach einem gegenüber dem in der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
10 2007 057 261.3 offenbarten Verfahren zur Herstellung der in der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 029 674 A1 offenbarten Blende nur geringfügig modifizierten Verfahren herstellbar ist.
[0016] Erfindungsgemäß werden die Aufgaben mittels einer Blende, insbesondere für eine bildgebende
Einrichtung, mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
[0017] Insbesondere weist die erfindungsgemäße Blende gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 die oben beschriebenen vorteilhaften Merkmale der in der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 029 674 A1 offenbarten Blende auf, wobei für die erfindungsgemäße Blende in der Funktion
z(
x,y) =
f(
y)*
x +
n(
y) der Term
n(
y) nicht notwendigerweise konstant ist, sondern eine Abhängigkeit von der Koordinate
y aufweisen kann.
[0018] Für die Beschreibung der Oberflächenkonturen wird ein dreidimensionales kartesisches
Koordinatensystem zugrunde gelegt, dessen Ursprung ohne Beschränkung der Allgemeinheit
auf der ersten nicht-ebenen Oberfläche liegt (vergleiche Figur 2). Die Funktionsweise
der Blende lässt sich dadurch erläutern, dass ein Strahlbündel mit einem Richtungsvektor
(1, y
s, z
s) betrachtet wird, also ein Strahlenbündel, welches sich in Richtung der positiven
optischen Achse x fortpflanzt. Für diejenigen Strahlenbündel, deren y-Komponente verschwindet
und die sich durch einen Richtungsvektor (1,0,tan ψ) beschreiben lassen (vergleiche
Figur 3), existiert eine Gerade auf der ersten nicht-ebenen Oberfläche, welche parallel
zum Strahlenbündel verläuft, wenn
f(y)=
tan ψ gilt. Wenn f(y) eine streng monoton steigende oder fallende Funktion ist, ist somit
nur an einer Stelle eine Durchsicht durch den entstehenden Spalt in gerader Richtung
möglich. An anderen Stellen wird die Strahlung stärker absorbiert.
[0019] Der bereits beschriebene Spalt oder die Strahlung gering absorbierende Bereich wird
hier als
erster Spalt oder die Strahlung gering absorbierender Bereich bezeichnet, da die erfindungsgemäße
Blende mindestens einen zusätzlichen Spalt oder zumindest mindestens einen zusätzlichen
die Strahlung gering absorbierenden Bereich aufweist.
[0020] Die die Strahlung gering absorbierenden Bereiche können mit einem geeigneten Material
gefüllt sein, welches die relevante Strahlung weniger absorbiert als die die Strahlung
wenigstens teilweise absorbierenden Bereiche, wobei das Material in Form eines separaten
Einsatzstückes oder einer auf mindestens eine der nicht-ebenen Oberflächen aufgebrachten
Beschichtung vorliegen kann. Im Folgenden soll unter einem Spalt auch ein solcher
die Strahlung gering absorbierender und mit Material gefüllter Bereich verstanden
werden. Unter nicht-ebenen Oberflächen sind jegliche Oberflächen zu verstehen, die
nicht eben sind, beispielsweise geschwungene und gekrümmte Oberflächen.
[0021] Im Folgenden bezeichnet der Begriff "affine Abbildung" eine Abbildung des dreidimensionalen
Raumes auf sich selbst, welche jede Gerade auf eine Gerade abbildet. Eine solche Abbildung
lässt sich in Vektordarstellung in Bezug auf ein gegebenes affines, d.h. geradliniges
Koordinatensystem durch eine Abbildungsvorschrift der Form
x →
Ax +
b beschreiben, wobei
x der den abzubildenden Punkt beschreibende Vektor,
A eine beliebige reguläre 3x3-Matrix und
b ein beliebiger Dreiervektor ist. Der Begriff "Isometrie" bezeichnet eine isometrische
Abbildung des dreidimensionalen Raumes auf sich selbst, d.h. eine Starrkörperbewegung,
welche Abstände und Winkel invariant lässt. Eine Isometrie ist eine affine Abbildung,
in deren Vektordarstellung in Bezug auf ein kartesisches Koordinatensystem die Matrix
A orthogonal ist. Der Ausdruck "Scherung entlang der Richtung A parallel zu der Ebene
B" bezeichnet eine affine Abbildung, welche jeden Punkt des Raumes entlang der Richtung
A parallel zu der Ebene B um eine zu dem Abstand des Punktes von der Ebene B proportionale
Strecke verschiebt.
[0022] Alle diese Abbildungen bilden im mathematischen Sinne den gesamten dreidimensionalen
Raum auf sich selbst ab, d.h. ordnen jedem Punkt des dreidimensionalen Raumes einen
Punkt des dreidimensionalen Raumes zu. Unter der Anwendung einer solchen Abbildung
g auf die Kontur einer Oberfläche ist zu verstehen, dass jeder Punkt p der Kontur
auf den Punkt g (p) abgebildet wird, den ihm die Abbildung g zuordnet. Das Ergebnis
der Anwendung der Abbildung auf die Kontur ist die durch die so abgebildeten Punkte
gebildete Kontur.
[0023] Dadurch, dass in der Blende mindestens ein zusätzlicher Spalt vorhanden ist, wird
erreicht, dass zusätzliche Strahlung in den Abbildungsbereich gelangt, wodurch ein
größerer Abbildungsbereich und/oder eine höhere Strahlenausbeute erzielt werden kann.
Aufgrund dessen kann die Spaltbreite verringert werden, um eine bessere Abbildungsqualität
zu erzielen. Ferner können bei dichter Packung mehrerer Spalte größere Wanddicken
realisiert werden, wie sie z.B. bei Gammastrahlung notwendig sind.
[0024] Dadurch, dass jeder zusätzliche Spalt jeweils mindestens eine erste zusätzliche nicht-ebene
Oberfläche und eine zweite zusätzliche nicht-ebene Oberfläche aufweist, welche ihn
von den die Strahlung wenigstens teilweise absorbierenden Bereichen abgrenzen, zu
jedem zusätzlichen Spalt eine zugehörige affine Abbildung existiert, die Kontur der
ersten zusätzlichen nicht-ebenen Oberfläche nach Anwendung der zugehörigen affinen
Abbildung jeweils zumindest teilweise durch dieselbe Funktion
z(
x,
y) beschrieben werden kann, durch welche die erste nicht-ebene Oberfläche des ersten
Spalts zumindest teilweise beschrieben werden kann, und die Kontur der zweiten zusätzlichen
nicht-ebenen Oberfläche jeweils zumindest teilweise komplementär zu der Kontur der
ersten zusätzlichen nicht-ebenen Oberfläche ist, wird erreicht, dass die zusätzlichen
Spalte jeweils ähnliche Abbildungseigenschaften aufweisen wie der erste Spalt.
[0025] In bevorzugter Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Menge affiner Abbildungen,
welche für den ersten Spalt die Identitätsabbildung sowie für jeden zusätzlichen Spalt
die zugehörige affine Abbildung umfasst, in eine Sequenz gebracht werden kann, derart,
dass eine die Sequenz erzeugende affine Abbildung existiert, derart, dass zu jedem
Paar affiner Abbildungen, welche in der Sequenz aufeinander folgen, die in der Sequenz
nachfolgende affine Abbildung des Paares sich durch Verkettung der in der Sequenz
vorangehenden affinen Abbildung des Paares mit der die Sequenz erzeugenden affinen
Abbildung ergibt. Dadurch wird erreicht, dass die durch die einzelnen Spalte bewirkten
Teilabbildungen in besonders einfacher und regelmäßiger Relation zueinander stehen.
[0026] Vorzugsweise ist für jeden zusätzlichen Spalt die zugehörige affine Abbildung jeweils
eine Isometrie. Dadurch wird erreicht, dass sich die zusätzlichen Spalte ausbilden
lassen, indem nach Ausführen einer der jeweiligen Isometrie entsprechenden Bewegung
der Blende ein Verfahren angewendet wird, welches im Wesentlichen dem zur Ausbildung
des ersten Spalts angewendeten Verfahren entspricht. Wird außerdem die Sequenz affiner
Abbildungen durch eine Isometrie erzeugt, so wird dadurch ferner erreicht, dass zur
Ausbildung sämtlicher Spalte jeweils dieselbe Bewegung vor Anwendung des zur Ausbildung
eines Spalts angewendeten Verfahrens auszuführen ist.
[0027] In weiter bevorzugter Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass für jeden zusätzlichen
Spalt die zugehörige Isometrie sich jeweils als Verkettung einer ersten Isometrie
und einer zweiten Isometrie beschreiben lässt, wobei jede der ersten und zweiten Isometrien
jeweils entweder eine Translation entlang einer Koordinatenachse oder eine Rotation
um eine parallel zu einer Koordinatenachse verlaufende oder mit einer Koordinatenachse
zusammenfallende Achse ist. Dadurch wird erreicht, dass die Abbildungseigenschaften
der durch die zusätzlichen Spalte bewirkten Teilabbildungen in besonders einfach zu
beschreibender Relation zu der durch den ersten Spalt bewirkten Teilabbildung stehen
und dass die zur Ausbildung der zusätzlichen Spalte erforderlichen Bewegungen besonders
einfach und genau durchzuführen sind.
[0028] Insbesondere kann für jeden zusätzlichen Spalt jede der ersten und zweiten Isometrien
eine Rotation um eine parallel zu einer Koordinatenachse verlaufende oder mit einer
Koordinatenachse zusammenfallende Achse sein. Dadurch wird erreicht, dass die Beschreibung
der Relation, in der die Abbildungseigenschaften der durch die zusätzlichen Spalte
bewirkten Teilabbildungen zu der durch den ersten Spalt bewirkten Teilabbildung stehen,
weiter vereinfacht wird und dass zur Ausbildung der zusätzlichen Spalte keine Verschiebungen
erforderlich sind.
[0029] In bevorzugter Ausführung ist für jeden zusätzlichen Spalt die erste Isometrie jeweils
eine Rotation um einen jeweiligen Winkel α um eine erste Achse, welche in der
x-
y-Ebene liegt und parallel zu der
y-Achse verläuft oder mit der
y-Achse zusammenfällt, und die zweite Isometrie jeweils eine Rotation um einen jeweiligen
Winkel β um eine zweite Achse, welche in der
x-z-Ebene liegt und parallel zu der
z-Achse verläuft oder mit der
z-Achse zusammenfällt. Dadurch wird erreicht, dass die durch die Spalte bewirkten Teilabbildungen
mindestens in einem vorbestimmten Abstand von der
y-
z-Ebene aneinander anschließen und dort eine konsistente Gesamtabbildung ergeben. Der
Winkel β kann jeweils 0° betragen.
[0030] Die erste Achse kann jeweils mit der
y-Achse zusammenfallen. Dadurch wird erreicht, dass die durch die Spalte bewirkten
Teilabbildungen unabhängig von dem Abstand von der y-z-Ebene aneinander anschließen
und eine konsistente Gesamtabbildung ergeben.
[0031] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist für jeden zusätzlichen
Spalt die zugehörige affine Abbildung jeweils eine Scherung. In besonders bevorzugter
Ausgestaltung der Erfindung ist die Scherung jeweils eine Scherung in
y-Richtung parallel zu der
y-z-Ebene. Dadurch wird erreicht, dass die Abbildungsfläche unabhängig von dem Abstand
der Abbildungsebene zur Blendenmitte vergrößert wird und die Verzerrungen bzw. Unschärfen
bei der Überlagerung der durch die Spalte bewirkten Teilabbildungen besonders gering
sind.
[0032] In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Funktion
z(
x,
y) die Form
z(
x,y) =
A*
x +
B*
y +
C*
y*
x +
n aufweist. A, B, C und n sind dabei Konstanten. Dadurch wird eine besonders einfache,
linear variierende Oberflächenkontur angegeben, durch welche das Lochkameraprinzip
gewährleistet werden kann. Die Durchtrittsöffnung in dem ersten Spalt, welche ein
Strahlenbündel mit dem Richtungsvektor (1,0,tan ψ) passieren lässt, wandert bei dieser
Anordnung für einen größer werdenden Betrachtungswinkel ψ kontinuierlich von einer
Seite der Blende auf die gegenüberliegende Seite.
[0033] Vorzugsweise besteht zwischen den jeweiligen Winkeln α und β und der Konstante
B jeweils die Beziehung α
= B*β. Dadurch wird erreicht, dass für alle Spalte jeweils dieselbe mathematische Beziehung
zwischen Richtungsvektor und Abbildungsort besteht.
[0034] Die Konstante A kann den Wert 0 haben, und die Konstante B kann den Wert 0 haben.
In diesem Fall entspricht die Form der ersten nicht-ebenen Oberfläche der Form der
ersten nicht-ebenen Oberfläche der in der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 029 674 A1 offenbarten Blende.
[0035] In bevorzugter Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die die Strahlung wenigstens
teilweise absorbierenden Bereiche in einem Bereich mit
x >
x0 angeordnet sind, wobei
x0 ein konstanter Wert mit
x0 ≥ 0 ist. Dadurch wird erreicht, dass der Bereich um
x = 0, in welchem sich die um die
y-Achse gedrehten Oberflächenkonturen überschneiden würden, außerhalb der wenigstens
teilweise absorbierenden Bereiche liegt, so dass die wenigstens teilweise absorbierenden
Bereiche trotz der zusätzlichen Spalte zusammenhängend bleiben.
[0036] Ferner ist bevorzugt, dass für jeden zusätzlichen Spalt sich jeweils die Kontur der
zweiten zusätzlichen nicht-ebenen Oberfläche relativ zu der Kontur der ersten zusätzlich
nicht-ebenen Oberfläche zumindest teilweise in derselben Lage befindet, in welcher
sich die Kontur der zweiten nicht-ebenen Oberfläche relativ zu der Kontur der ersten
nicht-ebenen Oberfläche befindet. Dadurch wird erreicht, dass die Abbildungseigenschaften
der Spalte übereinstimmen und alle Spalte mit demselben Verfahren ausgebildet werden
können.
[0037] In bevorzugter Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Spalt eine
in einer Richtung parallel zur optischen Achse x im Wesentlichen konstante Spaltbreite
h(y) aufweist. Die in Richtung des Strahlenbündels sichtbare Durchtrittsöffnung hat
dann eine Größe, welche proportional zum Ausdruck
ist. Wenn die Spaltbreite h(y) so gewählt ist, dass der
genannte Ausdruck konstant ist, werden Strahlenbündel gleicher Intensität mit der
gleichen Abbildungsqualität abgebildet.
[0038] Weiter ist bevorzugt, dass die Breite der Spalte variierbar ist. Hierdurch können
die bildgebenden Eigenschaften der Blende an verschiedene Situationen, insbesondere
an verschiedene Intensitäten der untersuchten Strahlungsquellen, angepasst werden.
[0039] Da der erste Spalt das ideale Lochkameraprinzip nur für Strahlenbündel erfüllt, deren
Richtungsvektoren in der x-z-Ebene liegen, ist in einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung vorgesehen, dass die die Strahlung wenigstens teilweise absorbierenden Bereiche
um die optische Achse x rotierbar angeordnet sind, so dass die Spalte gedreht werden
können. Somit können mehrere Abbildungen eines Gegenstandes angefertigt werden, welche
jeweils eine Linie enthalten, für welche ideale Abbildungseigenschaften bestehen.
[0040] Als Baumaterial für die Blende kommen alle Werkstoffe in Frage, die in der Lage sind,
die von der Strahlungsquelle ausgehende Strahlung effektiv zu absorbieren. Im Falle
von Röntgen- oder Gammastrahlen sind dies Schwermetalle mit hoher Ordnungszahl, zum
Beispiel Kupfer oder Wolfram. Für Neutronenstrahlen sind dagegen Kunststoffe mit hohem
Wasserstoffgehalt, zum Beispiel Polyethylen, geeignet.
[0041] Wie oben erwähnt ist es eine vorteilhafte Eigenschaft der erfindungsgemäßen Blende,
dass die zusätzlichen Spalte mit demselben oder einem ähnlichen Verfahren ausgebildet
werden können wie der erste Spalt. Insbesondere können die Spalte gemäß dem in der
deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
10 2007 057 261.3 offenbarten Verfahren ausgebildet werden.
[0042] Die Erfindung stellt daher auch ein Verfahren zur Herstellung einer wie oben beschrieben
gestalteten Blende bereit, in welchem eine relative Bewegung zwischen einem Schneidwerkzeug,
welches geeignet ist, entlang einer geraden Linie zu schneiden, und einem Werkstück
ausgeführt wird derart, dass das Schneidwerkzeug das Werkstück entlang einer Linie
schneidet, die einem Strahlengang in der herzustellenden Blende, wobei die relative
Bewegung mindestens einmal wiederholt wird und wobei vor jeder Wiederholung der relativen
Bewegung das Werkstück bewegt wird.
[0043] Vorzugsweise wird das Werkstück entlang einer unveränderlichen ersten Richtung geschnitten
wird. Ferner ist bevorzugt, dass eine Rotationsbewegung des Werkstücks um eine erste
Drehachse, welche entlang einer zweiten Richtung senkrecht zur Schneidrichtung des
Schneidwerkzeugs verläuft, und gleichzeitig eine Translationsbewegung des Werkstücks
entlang der zweiten Richtung ausgeführt werden. Vorzugsweise werden die Rotationsbewegung
und die Translationsbewegung des Werkstücks linear gekoppelt.
[0044] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen
genannten Merkmalen.
[0045] Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine bildgebende Einrichtung mit einer erfindungsgemäßen Blende;
- Figur 2
- eine nicht-ebene Oberfläche mit eingezeichnetem kartesischen Koordinatensystem und
eingezeichneten Strahlengängen;
- Figur 3
- ein kartesisches Koordinatensystem mit eingezeichnetem Richtungsvektor in der x-z-Ebene;
- Figur 4a, b
- eine Blende gemäß Offenlegungsschrift DE 10 2005 029 674 A1 aus zwei Betrachtungsrichtungen;
- Figur 5
- eine Blende gemäß Offenlegungsschrift DE 10 2005 029 674 A1 mit gekipptem Spalt;
- Figur 6
- (schematisch) eine Testanordnung;
- Figur 7
- eine Perspektivansicht einer Blende gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden
Erfindung;
- Figur 8
- eine Querschnittsansicht der Blende von Figur 7 in Schnittebene A in Blickrichtung
a;
- Figur 9
- eine Draufsicht der Zentralstrahlen der Blende von Figur 7 in Blickrichtung b;
- Figur 10
- eine Perspektivansicht der Blende von Figur 7 und ihrer Zentralstrahlen;
- Figur 11
- eine Perspektivansicht einer Blende gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden
Erfindung;
- Figur 12
- eine Perspektivansicht zur Verdeutlichung des Aufbaus der Blende von Figur 11;
- Figur 13a,
- b eine Draufsicht in z-Richtung einer in einer dritten Ausführung der vorliegenden
Erfindung verwendeten Scherung;
- Figur 14
- eine Perspektivansicht zur Verdeutlichung des Aufbaus einer Blende gemäß der dritten
Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
- Figur 15
- eine Perspektivansicht einer Blende gemäß einer vierten Ausführung der vorliegenden
Erfindung.
[0046] Figur 1 veranschaulicht das Lochkameraprinzip an einer bildgebenden Einrichtung 200.
Von einer Strahlungsquelle 10, zum Beispiel einem Testkörper, wird hochenergetische
Strahlung 12, insbesondere Röntgen- oder Gammastrahlung, emittiert. Die Strahlung
12 trifft auf eine Blende 100, durch welche sie begrenzt wird und entlang einer optischen
Achse x nach dem Lochkameraprinzip auf einen Abbildungsbereich 14 gerichtet wird.
Der Abbildungsbereich 14 ist typischerweise eine Projektionsfläche, auf welcher eine
Abbildung des Testkörpers 10 erzeugt wird. Im Abbildungsbereich 14 befindet sich eine
Empfangseinheit 16, welche für die Strahlung 12 empfindlich ist, insbesondere ein
Detektor oder eine Kamera.
[0047] Die erfindungsgemäße Blende 100 umfasst die Strahlung 12 wenigstens teilweise absorbierende
Bereiche. Ein erster die Strahlung 12 absorbierender Bereich 18 ist in Figur 2 gezeigt.
Er wird durch eine erste nicht-ebene Oberfläche 20 von einem Spalt oder die Strahlung
12 gering absorbierenden Bereich (nicht gezeigt) abgegrenzt. Die Lage des kartesischen
Koordinatensystems ist ohne Beschränkung der Allgemeinheit derart gewählt, dass sein
Ursprung auf der ersten nicht-ebenen Außenfläche 20 liegt. Die x-Achse fällt mit der
optischen Achse zusammen.
[0048] Die Oberflächenkontur der in Figur 2 gezeigten nicht-ebenen Oberfläche 20 des die
Strahlung 12 absorbierenden Bereichs 18 kann durch eine Funktion der Form z(x,y) =
C·y·x beschrieben werden, d.h. in diesem Fall gilt z(x,y) = f(y)·x + n(y) mit f(y)
= C·y und n(y) = 0. Für die in Figur 2 gezeigte Oberfläche gilt C < 0; ebenso kann
jedoch auch C > 0 gewählt werden. Der die Strahlung 12 absorbierende Bereich 18 ist
in diesem Fall ein quaderförmiger, bezüglich des Koordinatensystems symmetrischer
Körper aus geeignetem absorbierendem Material (Breite a, Tiefe b). Für harte Strahlung
ist dies ein Schwermetall mit möglichst hoher Dichte, zum Beispiel Kupfer oder Wolfram.
In Figur 2 sind Strahlengänge 22a, b dargestellt, welche parallel zu den Seitenkanten
24a, b des die Strahlung absorbierenden Bereichs 18 verlaufen. Die Strahlengänge 22a,
b entsprechen Richtungsvektoren (1, 0, ± aC/2). Für jeden Richtungsvektor (1, 0, z),
für welchen - aC/2 < z < aC/2 gilt, gibt es genau eine parallele Kante auf der nicht-ebenen
Oberfläche 20. Für jeden Richtungsvektor mit nicht verschwindender y-Komponente sind
dagegen die entsprechenden Linien auf der nicht-ebenen Oberfläche 20 nicht linear.
[0049] Figur 3 zeigt ein kartesisches Koordinatensystem mit eingezeichnetem Richtungsvektor,
welcher in der x-z-Ebene liegt und einen Winkel ψ mit der x-Achse bildet. Strahlung
mit einem solchen Richtungsvektor, dessen y-Komponente verschwindet, gelangt durch
die erfindungsgemäße Blende an einer Stelle y, an der f(y)=tan ψ gilt.
[0050] Figuren 4a, b zeigen zunächst zur Veranschaulichung für zwei Betrachtungswinkel eine
Blende gemäß Offenlegungsschrift
DE 10 2005 029 674 A1 mit einem einzigen Spalt 32 und zwei die Strahlung absorbierenden Bereichen 18 und
26. Abhängig von der Blickrichtung ist nur an einer Stelle eine Durchsicht durch den
Spalt 32 in gerader Richtung möglich. In der jeweiligen Richtung erscheint dadurch
eine parallelogrammförmige Durchtrittsöffnung 34. Die Spaltrichtung kann wahlweise
waagerecht (Figur 4) oder senkrecht (Figur 5) ausgerichtet sein. Anhand einer zweiten
Aufnahme mit derart gedrehter Blende lassen sich Entfernungen zum Objekt anhand großflächiger
Konturen abschätzen und gegebenenfalls messen.
[0051] Figur 6 zeigt schematisch eine Testanordnung. Eine kontinuierlich strahlende, leistungsstarke
Röntgenröhre 46 erzeugt Strahlung, welche durch eine allseitige Abschirmung, hier
eine Bleiwand mit Fenster 48, ausgeblendet wird. Die durch das Fenster der Bleiwand
48 hindurchtretende Strahlung fällt auf eine Aluminiumplatte als Streufilter 50. Das
eigentliche Testobjekt 10 ist zwischen dem Streufilter 50 und der erfindungsgemäßen
Blende 100, welche in einer Abschirmwand 30 aus Blei integriert ist, angeordnet. Als
Detektor 16 auf der Projektionsfläche 14 dient ein Röntgenfilm oder eine Bildspeicherfolie
(engl.: phosphor imaging plate) in einer Kassette.
[0052] Figur 7 zeigt eine Perspektivansicht einer Blende gemäß einer ersten Ausführung der
vorliegenden Erfindung. Eine erste nicht-ebene Oberfläche, welche den ersten Spalt
32 von dem die Strahlung 12 absorbierenden Bereich 28b abgrenzt, kann durch eine Funktion
der Form z(x,y) = C·y·x beschrieben werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist C >
0 gewählt; ebenso kann jedoch auch C < 0 gewählt werden. Eine zweite nicht-ebene Oberfläche,
welche komplementär zu der ersten nicht-ebenen Oberfläche ist, grenzt den ersten Spalt
32 von dem die Strahlung 12 absorbierenden Bereich 28a ab.
[0053] Die erfindungsgemäße Blende weist außerdem zusätzliche Spalte 32a und 32b auf, welche
jeweils durch erste und zweite zusätzliche nicht-ebene Oberflächen von den die Strahlung
absorbierenden Bereichen 28a und 26 beziehungsweise 18 und 28b abgegrenzt sind. Dabei
ist, wie in Figuren 8 und 9 näher verdeutlicht, jeweils die erste zusätzliche nicht-ebene
Oberfläche gegenüber der ersten nicht-ebenen Oberfläche um einen Winkel α um eine
parallel zu der y-Achse verlaufende Achse gekippt sowie um einen Winkel β um die z-Achse
gedreht, und die zweite zusätzliche nicht-ebene Oberfläche ist jeweils komplementär
zu der ersten zusätzlichen nicht-ebenen Oberfläche.
[0054] In diesem Ausführungsbeispiel weist die Blende zwei zusätzliche Spalte auf; es können
jedoch beliebig viele zusätzliche Spalte hinzugefügt werden, um die Abbildungseigenschaften
der Blende weiter zu verbessern. Dabei ergibt sich vorzugsweise die räumliche Lage
jedes weiteren Spalts aus der räumlichen Lage des benachbarten Spalts jeweils durch
dieselbe Isometrie.
[0055] Figur 8 zeigt eine Querschnittsansicht der Blende von Figur 7 in Schnittebene A in
Blickrichtung a, mit dem ersten Spalt 32, den zusätzlichen Spalten 32a und 32b sowie
den die Strahlung absorbierenden Bereichen 18, 28a, 28b und 26. Die zusätzlichen Spalte
32a und 32b sind jeweils gegenüber dem ersten Spalt 32 um einen Winkel α um eine parallel
zu der y-Achse durch die Empfangseinheit 16 verlaufende Achse gekippt, so dass die
Zentralstrahlen der Spalte bei der Empfangseinheit 16 konvergieren. Wenn die Spalte
relativ zur Abbildungsebene eng beieinander gelegt werden, kann der Winkel α so klein
gehalten werden, dass Verzerrungen aufgrund des schrägen Einfalls auf die Bildfläche
vernachlässigbar sind und die bekannten Näherungen für kleine Winkel (sin α ≈ tan
α) angewendet werden können.
[0056] Figur 9 zeigt eine Draufsicht der Zentralstrahlen der Blende von Figur 7 in Blickrichtung
b. Die Zentralstrahlen 36a, 36b der zusätzlichen Spalte sind gegenüber dem Zentralstrahl
36 des ersten Spalts um einen Winkel β um die z-Achse gedreht. Die überlagerten Grundrisse
dienen nur der Verdeutlichung der Ausrichtung und beziehen sich nicht auf den Blendenkörper.
Der Winkel β kann frei gewählt werden; er bestimmt die Entfernung bzw. Überlappung
der benachbarten Teilabbildungen.
[0057] Figur 10 zeigt eine Perspektivansicht der Blende von Figur 7, mit dem ersten Spalt
32, den zusätzlichen Spalten 32a und 32b, den die Strahlung absorbierenden Bereichen
18, 28a, 28b und 26 sowie dem Zentralstrahl 36 des ersten Spalts 32 und den Zentralstrahlen
36a und 36b der zusätzlichen Spalte 32a und 32b. In der x-y-Ebene münden alle Strahlen
aus einer Durchgangsrichtung exakt auf eine waagerechte Bildachse 38, so dass eine
Aneinanderreihung der durch die Spalte bewirkten Teilabbildungen gewährleistet ist.
[0058] Figur 11 zeigt eine Perspektivansicht einer Blende gemäß einer zweiten Ausführung
der vorliegenden Erfindung. Auch diese Blende weist einen ersten Spalt 32 und zusätzliche
Spalte 32a und 32b sowie die Strahlung 12 absorbierende Bereiche 18, 28a, 28b und
26 auf. Die erste nicht-ebene Oberfläche, welche den ersten Spalt 32 von dem die Strahlung
12 absorbierenden Bereich 28b abgrenzt, kann wiederum durch eine Funktion der Form
z(x,y) = C·y·x beschrieben werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist C < 0 gewählt;
ebenso kann jedoch auch C > 0 gewählt werden.
[0059] Die zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich in zwei wesentlichen
Merkmalen von der ersten Ausführung. Zum einen fällt die Achse, bezüglich welcher
die zusätzlichen Spalte gegenüber dem ersten Spalt um den Winkel α gekippt sind, in
dieser Ausführung mit der y-Achse zusammen. Dadurch ist in dieser Ausführung kein
fester Abstand vorgegeben, in dem die Empfangseinheit 16 relativ zu der Blende angeordnet
werden muss.
[0060] Zum anderen liegt in dieser Ausführung die y-Achse außerhalb des Blendenkörpers.
Dies ist in Figur 12 näher verdeutlicht.
[0061] Figur 12 zeigt eine Perspektivansicht zur Verdeutlichung des Aufbaus der Blende von
Figur 11. Der Klarheit halber ist nur der erste Spalt 32 gezeigt. Außer dem Umriss
der Blende 100' gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist zum Vergleich
der Umriss der Blende 100 der ersten Ausführung gezeigt. Ferner sind jeweils die Schnittlinien
des ersten Spalts 32 mit den äußeren Grenzflächen der beiden Blenden eingezeichnet.
Die Blende 100' ist im Vergleich zu der Blende 100 bei einer x-Koordinate x
0 mit
x0 ≥ 0 abgeschnitten; hingegen ist sie in Richtung höherer x-Koordinaten im Vergleich
zu der Blende 100 erweitert. Die Strahlenführung ist dabei gegenüber der ersten Ausführung
unverändert.
[0062] Durch diese asymmetrische Gestaltung kommt die y-Achse außerhalb des Blendenkörpers
zu liegen. Dadurch ist es möglich, die Spalte relativ zueinander um die y-Achse gekippt
anzuordnen, ohne dass dabei der Blendenkörper zerfällt. Dadurch wird es besonders
einfach, weitere Spalte hinzuzufügen, und die einzelnen Spalte können enger gestaltet
werden. Zur Herstellung einer Blende gemäß dieser zweiten Ausführung der vorliegenden
Erfindung könnten beispielsweise viele Spalte durch Stapeln entsprechend geformter
Bleche mit keilförmigen Profilen verwirklicht werden.
[0063] Figur 13 zeigt eine Draufsicht in z-Richtung einer in einer dritten Ausführung der
vorliegenden Erfindung verwendeten Scherung. Es handelt sich um eine Scherung in
y-Richtung parallel zu der
y-z-Ebene. Figur 13a zeigt den ungescherten ersten Spalt, und Figur 13b zeigt den gescherten
zusätzlichen Spalt. In Figur 13b ist ferner der Scherungswinkel γ eingezeichnet, den
die gescherte
x-Achse mit der ungescherten
x-Achse bildet.
[0064] Figur 14 zeigt eine Perspektivansicht zur Verdeutlichung des Aufbaus einer Blende
gemäß der dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Der erste Spalt 32 und ein
zusätzlicher, gemäß der in Figur 13 dargestellten Scherung gescherter Spalt 32a sind
gezeigt. Es können jedoch beliebig viele zusätzliche Spalte hinzugefügt werden; Grenzen
sind nur durch die mechanische Stabilität des Blendenmaterials sowie durch die Notwendigkeit,
eine für die Abschirmung hinreichende Schichtdicke zu bewahren, gesetzt. Aufgrund
der Scherung stören sich die Spalte nicht gegenseitig in ihrem Verlauf.
[0065] Außer dem Umriss der Blende 100" gemäß der dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung
sind zum Vergleich die Umrisse der Blende 100 der ersten Ausführung sowie der Blende
100' der zweiten Ausführung gezeigt. Ferner sind die Schnittlinien des ersten Spalts
32 mit dem Umriss der Blende 100', die Schnittlinien des zusätzlichen Spalts 32a mit
dem Umriss der Blende 100" sowie der Scherungswinkel γ eingezeichnet. Die Blende 100"
ist im Vergleich zu der Blende 100' in
y-Richtung erweitert, so dass der gemäß der in Figur 14 dargestellten Scherung gescherte
zusätzliche Spalt 32a darin Platz findet.
[0066] Je größer der Scherungswinkel γ gewählt wird, desto breiter wird die Gesamtabbildung.
Da die Intensität der Teilabbildungen von der Mitte eines jeden Spalts seitwärts abnimmt,
sollte bei der Wahl des Scherungswinkels γ eine Überlappung der Teilbilder der einzelnen
Spalte vorgesehen werden.
[0067] Figur 15 ist eine Perspektivansicht einer Blende gemäß einer vierten Ausführung der
vor-liegenden Erfindung. Wiederum sind der erste Spalt 32 und ein zusätzlicher Spalt
32a gezeigt, wobei weitere Spalte hinzugefügt werden können. Die Blende gemäß der
vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung besteht aus zwei Blenden gemäß der dritten
Ausführung der vorliegenden Erfindung, welche an ihren Zentralachsen zusammengefügt
sind. Dadurch lässt sich eine höhere Wanddicke für besonders hochenergetische Strahlung
erreichen.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0068]
- 100(')(")
- Blende
- 200
- bildgebende Einrichtung
- 10
- Strahlungsquelle/Testobjekt
- 12
- (hochenergetische) Strahlung/Strahlungsfeld
- 14
- Abbildungsbereich/Projektionsfläche
- 16
- Empfangseinheit/Detektor/Kamera
- 18
- Strahlung absorbierender Bereich
- 20
- erste nicht-ebene Oberfläche
- 22a, b
- Strahlengänge/Strahlenbündel
- 24a, b
- Seitenkanten
- 26
- Strahlung absorbierender Bereich
- 28a, b
- Strahlung absorbierende Bereiche
- 30
- Abschirmelement/Abschirmwand
- 32
- (erster) Spalt
- 32a, b
- zusätzliche Spalte
- 34
- Durchtrittsöffnung
- 36
- erster Zentralstrahl
- 36a, b
- zusätzliche Zentralstrahlen
- 38
- Bildachse
- 46
- Röntgenröhre
- 48
- Bleiwand mit Fenster
- 50
- Streufilter/Aluminiumplatte
1. Blende (100), insbesondere für eine bildgebende Einrichtung (200), welche geeignet
ist, von einer Strahlungsquelle (10) ausgehende, insbesondere hochenergetische, Strahlung
(12) zu begrenzen und entlang einer optischen Achse x nach dem Lochkameraprinzip auf einen Abbildungsbereich (14) zu richten,
wobei die Blende (100) die Strahlung (12) wenigstens teilweise absorbierende Bereiche
(18, 28a, 28b, 26) umfasst und
wobei in der Blende (100) ein erster Spalt (32) oder zumindest ein erster die Strahlung
(12) gering absorbierender Bereich vorhanden ist, welcher mindestens eine erste nicht-ebene
Oberfläche und eine zweite nicht-ebene Oberfläche aufweist, welche ihn von den die
Strahlung (12) wenigstens teilweise absorbierenden Bereichen (18, 28a, 28b, 26) abgrenzen,
wobei die Kontur der ersten nicht-ebenen Oberfläche zumindest teilweise durch eine
Funktion z(x,y) = f(y)*x + n(y) beschrieben werden kann und
wobei die Kontur der zweiten nicht-ebenen Oberfläche zumindest teilweise komplementär
zu der Kontur der ersten nicht-ebenen Oberfläche ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Blende (100) mindestens ein zusätzlicher Spalt (32a, 32b) oder zumindest mindestens
ein zusätzlicher die Strahlung (12) gering absorbierender Bereich vorhanden ist,
wobei jeder zusätzliche Spalt (32a, 32b) oder die Strahlung (12) gering absorbierende
Bereich jeweils mindestens eine erste zusätzliche nicht-ebene Oberfläche und eine
zweite zusätzliche nicht-ebene Oberfläche aufweist, welche ihn von den die Strahlung
(12) wenigstens teilweise absorbierenden Bereichen (18, 28a, 28b, 26) abgrenzen, und
wobei zu jedem zusätzlichen Spalt (32a, 32b) oder die Strahlung (12) gering absorbierenden
Bereich eine zugehörige affine Abbildung existiert,
wobei jeweils die Kontur der ersten zusätzlichen nicht-ebenen Oberfläche nach Anwendung
der zugehörigen affinen Abbildung zumindest teilweise durch die Funktion z(x,y) beschrieben
werden kann und
wobei jeweils die Kontur der zweiten zusätzlichen nicht-ebenen Oberfläche zumindest
teilweise komplementär zu der Kontur der ersten zusätzlichen nicht-ebenen Oberfläche
ist.
2. Blende (100) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Menge affiner Abbildungen, welche die Identitätsabbildung sowie für jeden zusätzlichen
Spalt (32a, 32b) oder die Strahlung (12) gering absorbierenden Bereich die zugehörige
affine Abbildung umfasst, in eine Sequenz gebracht werden kann, derart, dass eine
die Sequenz erzeugende affine Abbildung existiert, derart, dass zu jedem Paar affiner
Abbildungen, welche in der Sequenz aufeinander folgen, die in der Sequenz nachfolgende
affine Abbildung des Paares sich durch Verkettung der in der Sequenz vorangehenden
affinen Abbildung des Paares mit der die Sequenz erzeugenden affinen Abbildung ergibt.
3. Blende (100) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
für jeden zusätzlichen Spalt (32a, 32b) oder die Strahlung (12) gering absorbierenden
Bereich die zugehörige affine Abbildung jeweils eine Isometrie ist.
4. Blende (100) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
für jeden zusätzlichen Spalt (32a, 32b) oder die Strahlung (12) gering absorbierenden
Bereich die Isometrie sich jeweils als Verkettung einer ersten Isometrie und einer
zweiten Isometrie beschreiben lässt,
wobei jede der ersten und zweiten Isometrien jeweils entweder eine Translation entlang
einer Koordinatenachse oder eine Rotation um eine parallel zu einer Koordinatenachse
verlaufende oder mit einer Koordinatenachse zusammenfallende Achse ist.
5. Blende (100) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
für jeden zusätzlichen Spalt (32a, 32b) oder die Strahlung (12) gering absorbierenden
Bereich
die erste Isometrie jeweils eine Rotation um einen jeweiligen Winkel α um eine erste
Achse ist, welche in der x-y-Ebene liegt und parallel zu der y-Achse verläuft oder mit der y-Achse zusammenfällt und
die zweite Isometrie jeweils eine Rotation um einen jeweiligen Winkel β um eine zweite
Achse ist, welche in der x-z-Ebene liegt und parallel zu der z-Achse verläuft oder mit der z-Achse zusammenfällt.
6. Blende (100) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
für jeden zusätzlichen Spalt (32a, 32b) oder die Strahlung (12) gering absorbierenden
Bereich die zweite Achse jeweils mit der z-Achse zusammenfällt und/oder die erste
Achse jeweils mit der y-Achse zusammenfällt und/oder der Winkel β jeweils 0° beträgt.
7. Blende (100) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
für jeden zusätzlichen Spalt (32a, 32b) oder die Strahlung (12) gering absorbierenden
Bereich die zugehörige affine Abbildung jeweils eine Scherung in y-Richtung parallel zu der y-z-Ebene ist.
8. Blende (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Funktion z(x,y) die Form z(x,y) = A*x + B*y + C*y*x + n aufweist.
9. Blende (100) nach den Ansprüchen 6, 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
für jeden zusätzlichen Spalt (32a, 32b) oder die Strahlung (12) gering absorbierenden
Bereich die jeweiligen Winkel α und β jeweils durch die Gleichung α = B*β verknüpft sind.
10. Blende (100) nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Konstante A den Wert 0 und/oder die Konstante B den Wert 0 hat.
11. Blende (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die die Strahlung (12) wenigstens teilweise absorbierenden Bereiche (18, 28a, 28b,
26) in einem Bereich mit x > x0 angeordnet sind, wobei x0 ein konstanter Wert mit x0 ≥ 0 ist.
12. Verfahren zur Herstellung einer Blende (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
in welchem eine relative Bewegung zwischen einem Schneidwerkzeug, welches geeignet
ist, entlang einer geraden Linie zu schneiden, und einem Werkstück ausgeführt wird
derart, dass das Schneidwerkzeug das Werkstück entlang einer Linie schneidet, die
einem Strahlengang in der herzustellenden Blende (100) entspricht,
dadurch gekennzeichnet, dass
die relative Bewegung mindestens einmal wiederholt wird,
wobei vor jeder Wiederholung der relativen Bewegung das Werkstück bewegt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück entlang einer unveränderlichen ersten Richtung (x) geschnitten wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotationsbewegung des Werkstücks um eine erste Drehachse, welche entlang einer
zweiten Richtung (z) senkrecht zur Schneidrichtung (x) des Schneidwerkzeugs verläuft,
und gleichzeitig eine Translationsbewegung des Werkstücks entlang der zweiten Richtung
(z) ausgeführt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsbewegung und die Translationsbewegung des Werkstücks linear gekoppelt
werden.