Röntgenrückstreuradiografie – Eindringen statt Durchdringen, aber Bilder mit Schatten Translated title: X-ray backscatter radiography – Intrusive instead of penetrating, X-ray shadow phenomenon

Kurzfassung

Der große praktische Vorteil der Rückstreuradiografie allgemein ist, dass kein Bilddetektor am Objekt auf der der Strahlenquelle gegenüberliegenden Seite aufgestellt werden muss. Dieses ist immer dann gegeben, wenn sich das Untersuchungsobjekt in oder an einer Wand befindet oder es so groß ist, dass eine Durchstrahlung aufgrund der zu durchdringenden Schichtdicken nicht infrage kommt. Von der üblichen Methode, das Objekt mit einem wandernden ausgeblendeten Einzelstrahl („Bleistiftstrahl“) abzutasten und die gesamte rückgestreute Strahlung großflächig zu registrieren, unterscheidet sich das hier verwendete Verfahren grundsätzlich. Das Objekt wird voll von einem (unkollimierten) Kegelstrahl angestrahlt. Das Bild wird mit einer Kamera aus absorbierendem Material (Wolfram, Blei) aufgenommen, die einen Matrixdetektor als Bildempfänger enthält. Die „Optik“ besteht aus einer besonders geformten Schlitzblende, die nach einem erweiterten Lochkameraprinzip arbeitet, das auch dickere Blendenmaterialschichten zulässt. Die voneinander unabhängige Positionierung von Kamera und Strahlenquellen erlaubt unterschiedliche Einstrahlgeometrien, die verschiedene Ergebnisbilder liefern. So erscheint ein komplexer Gegenstand vor einer rückstreuenden Wand völlig anders, als wenn er frei im Raum steht. Röntgenrückstreubilder müssen deshalb abhängig von ihrer „Ausleuchtung“ mit der Röntgenstrahlung und näheren Umgebung interpretiert werden.

Abstract

Generally, the primary practical advantage of X-ray backscattering radiography is that there is no need to place a detector on the side of the specimen opposite to the source. Such a situation usually is encountered whenever the specimen is not only standing right in front of a wall or even inside a wall but also if the specimen is such big that radiography is not possible because of the layer thickness to be penetrated. The method used here differs fundamentally from the conventional method to interrogate the object with a scanning beam (“pencil beam”) and to collect the whole backscattered radiation from the area. The object is fully illuminated by a (uncollimated) cone beam. Here, the image is recorded with a camera of absorbent material (tungsten, lead), which contains a matrix detector as the image receiver. The optical effect is generated by a special twisted slit collimator which operates according to an extended pinhole camera. The independent positioning of source and camera allows a variable irradiation geometry which causes different images as a result. As a consequence, a complex object in front of a backscattering wall appears completely different than standing alone. So X-ray backscatter images have to be interpreted according to their illumination with X-rays and their surroundings.