Kollimatorblende

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Der Kollimator (Sammler), welcher in der Regel aus Blei oder Wolfram besteht, lässt Strahlung, die z. B. in der Nuklearmedizin von einem mit Technetium angereicherten Tumor kommt, nur aus bestimmten Raumrichtungen kommend zum Messgerät durch.

Bei nicht-bildgebenden Strahlenmessgeräten (wie Szintillationssonde, Ganzkörperzähler oder Zählrohr) wird die Strahlung häufig durch einfache konische Rohre oder Lamellen kollimiert.

Bei einer Gammakamera sieht der Kollimator quasi wie ein Lochbrett aus, wobei die einzelnen "Löcher" durch die so genannten Septen getrennt werden. Sie sorgen dafür, dass nur die senkrechten Strahlen durch den Kollimator gelassen werden, während schräg einfallende Photonen absorbiert werden.

Septenlänge (=Dicke des Kollimators) und -breite bestimmen die Eignung für verschiedene Photonenenergien (nieder-, mittel- hoch- und ultrahochenergetisch).

Vom Verhältnis Lochbreite zu Septenbreite hängt die Empfindlichkeit (Messausbeute) ab.

Das Schachtverhältnis (Septenlänge zu Lochbreite) bestimmt den erlaubten Eintrittswinkel und damit das räumliche Auflösungsvermögen, das somit gegen das angestrebte räumliche Auflösungsvermögen abzuwägen und durch die der Photonenenergie entsprechende Septendicke limitiert ist. Generell ist bei Kollimatoren immer der Mittelweg zwischen Empfindlichket auf der einen und Auflösungsvermögen auf der Anderen Seite zu treffen. Je kleiner und länger die Löcher sind, desto höher ist die Auflösung, aber desto schlechter die Empfindlichkeit. Im umgekehrten Fall, je dicker und kürzer die Löcher sind, desto höher ist die Empfindlichkeit, aber desto geringer die Auflösung.

Die gebräuchlichen Parallelloch-Kollimatoren erzeugen eine Parallelprojektion. Die Messausbeute ist von der Entfernung zum Objekt fast unabhängig, die Ortsauflösung verschlechtert sich hingegen mit zunehmendem Detektorabstand enorm. Parallellochkollimatoren werden entweder aus Blei- oder Wolframblech hexagonal gefaltet und gelötet, oder gebohrt, oder gegossen. Die Löcher sind mit strahlentransparentem Kunststoff ausgefüllt. Slanthole-Kollimatoren sind Parallellochkollimatoren mit schräg verlaufenden Löchern, um z. B. an den Schultern vorbei näher am Kopf eines Patienten messen zu können.

Divergierende Kollimatoren liefern ein vergrößertes Bild. Bei Fanbeamkollimatoren divergieren die Löcher nur in einer Raumrichtung. Da dabei ein größerer Kristallbereich die von einem kleinen Objekt ausgehende Strahlung aufnimmt, erhöht sich die Zählausbeute.

Pinhole-Kollimatoren funktionieren nach dem Prinzip der Lochkamera: Eine einzige "Pupille" liefert ein seitenverkehrtes und kopfständiges Bild, dessen Abbildungsmaßstab stark vom Objektabstand abhängt. Sie werden zum Abbilden besonders kleiner Strahlungsquellen (Handwurzelknochen, Versuchstiere, ev. Schilddrüse) verwendet.

In der (Positronen-Emissions-Tomographie) dienen Septen-Kollimatoren häufig der Reduktion von "Singles" (einzeln eintreffenden Photonen) und zufälligen Koinzidenzen ("Randoms"), womit nur annähernd axial verlaufende Koinzidenzlinien zum Messergebnis beitragen, was die Zählausbeute verringert. ("2D-Verfahren")