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用于医学 X 射线成像中能量过滤的棱镜阵列透镜

医学物理 2021-01-19 v1

摘要

传统的 X 射线成像能量过滤器基于吸收材料,其衰减低能光子,有时结合吸收边,从而也对更高能量的光子进行甄别。这些过滤器效率相当低,特别是对更高能量的光子,因此已提出其他实现更窄带宽的方法。此类方法包括基于例如镶嵌晶体或折射多棱镜 X 射线透镜(MPL)的各种单色器。棱镜阵列透镜(PAL)与 MPL 类似,但更短、孔径更大且透射率更高。PAL 由若干小棱镜垂直于光轴排列成列构成。柱高沿光轴方向递减,使得透镜材料的投影近似线性并叠加了菲涅耳相板图案。其聚焦效应是一维的,且透镜具有色散性。因此,可通过在所需能量的像平面放置狭缝来阻挡不需要的能量。我们给出了基于硅 PAL 的能量过滤器的首批实验与理论结果。该研究包括评估过滤器的谱整形特性,以及量化相较于标准方法可实现的剂量效率提升。此前,PAL 已利用同步辐射进行研究,但本研究中考虑的是基于常规 X 射线管的医学成像装置。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.06384,
  title  = {Prism-array lenses for energy filtering in medical x-ray imaging},
  author = {Erik Fredenberg and Bjorn Cederstrom and Carolina Ribbing and Mats Danielsson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.06384},
  year   = {2021}
}