DE10321239A1 - X ray image amplifier system uses air flow to cool the optical system and the CCD camera unit - Google Patents

X ray image amplifier system uses air flow to cool the optical system and the CCD camera unit Download PDF

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Abstract

The X ray image amplifier (RBV) has an input screen (2) on one side and an output screen (3) on the other. Coupled to this is an optical system (OP) that has lenses (5,6) and a CCD sensor panel (8) as part of a camera (KA). The optics and camera are cooled by an open air flow (10,14). An alternative method uses a closed or recirculation air flow.

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenbildverstärkeranordnung mit einem Röntgenbildverstärker und einer dem Röntgenbildverstärker nachgeordneten Optik.The The invention relates to an X-ray image intensifier arrangement with an X-ray image intensifier and one downstream of the X-ray image intensifier Look.

Mit einem Röntgenbildverstärker wird ein Röntgenbild in ein optisches Bild hoher Leuchtdichte umgewandelt, das am Ausgangsschirm des Röntgenbildverstärkers ansteht. Das optische Bild wird anschließend mit einer Optik, z.B. mit hochgeöffneten Spezialobjektiven, übertragen. Das mittels der Optik übertragene optische Bild kann anschließend beispielsweise mit einer Kamera weiterverarbeitet werden, um schließlich mit einem Sichtgerät betrachtet werden zu können (vgl. E. Krestel (Hrsg.), "Imaging Systems for Medical Diagnostics" Berlin, München, Siemens Aktiengesellschaft, 1990, Seiten 318-330).With an X-ray image intensifier an x-ray converted into a high luminance optical image on the exit screen of the X-ray image intensifier. The optical image is then with an optic, e.g. with high open Special lenses, transferred. The one transmitted by means of the optics optical image can then, for example processed with a camera to finally use a viewing device to be considered (see E. Krestel (ed.), "Imaging Systems for Medical Diagnostics "Berlin, Munich, Siemens Aktiengesellschaft, 1990, pages 318-330).

An der Optik, dem Ausgangsschirm des Röntgenbildverstärkers und/oder dem Eingangsfenster der Kamera können sich jedoch Schmutzpartikel ablagern, die das optische Bild beeinträchtigen können. Um eine Beeinträchtigung durch die Schmutzpartikel zumindest zu vermindern, kann die Optik, der Ausgangsschirm des Röntgenbildverstärkers und das Eingangsfenster der Kamera mit Druckluft gereinigt und anschließend abgedichtet werden. Trotz der Druckluftreinigung können jedoch Schmutzpartikel insbesondere an schwer zugänglichen Stellen haften bleiben und sich beispielsweise durch Erschütterungen lösen, und somit das optische Bild negativ beieinträchtigen. Ein luftdichtes Abdichten insbesondere der Zwischenräume zwischen der Optik und der Kamera bzw. dem Röntgenbildverstärker kann auch nicht immer gewährleistet werden.On the optics, the exit screen of the X-ray image intensifier and / or the entrance window of the camera however, dirt particles are deposited that impair the optical image can. To an impairment by at least reducing the dirt particles, the optics, the exit screen of the x-ray image intensifier and that Camera entrance window cleaned with compressed air and then sealed become. Despite the compressed air cleaning, dirt particles can in particular in hard to reach Places stick and become jarred, for example to solve, and thus adversely affect the optical image. An airtight seal especially the gaps between the optics and the camera or the X-ray image intensifier also not always guaranteed become.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Röntgenbildverstärkeranordnung der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass eine Beeinträchtigung des optischen Bildes aufgrund von kleinen Partikeln vermindert wird.The The object of the invention is therefore an X-ray image intensifier arrangement of the type mentioned at the outset such that impairment of the optical image is reduced due to small particles.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst mit einer Röntgenbildverstärkeranordnung mit einem Röntgenbildverstärker und einer dem Röntgenbildverstärker nachgeordneten Optik, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenbildverstärkeranordnung Mittel zum Erzeugen eines Luftstromes für die Optik umfasst.The The object of the invention is achieved with an X-ray image intensifier arrangement with an X-ray image intensifier and one downstream of the X-ray image intensifier Optics, characterized in that the X-ray image intensifier arrangement means to generate an airflow for includes the optics.

Erfindungsgemäß umfasst die Röntgenbildverstärkeranordnung die Mittel zum Erzeugen des Luftstroms. Die Mittel zum Erzeugen des Luftstroms sind z.B. ein Ventilator, der den Luftstrom insbesondere während des Betriebs des Röntgenbildverstärkers an die Optik leitet. Der Luftstrom ist vorzugsweise so stark, dass er Partikel, die sich beispielsweise bei ausgeschalteten Mitteln zum Erzeugen des Luftstroms an der Optik festgesetzt haben, löst. Aufgrund des Luftstromes bewegen sich eventuell vorhandene Partikel relativ schnell, so dass sie vom menschlichen Auge praktisch nicht wahr genommen werden und somit das optische Bild auch nicht stören.According to the invention the X-ray image intensifier arrangement the means for generating the air flow. The means to produce of the air flow are e.g. a ventilator that especially improves the airflow while the operation of the X-ray image intensifier the optics guide. The air flow is preferably so strong that he particles, for example, when agents are switched off fixed on the optics to generate the air flow. Because of the Any airborne particles move relatively quickly, so that they are practically imperceptible to the human eye and therefore do not interfere with the optical image.

Um den Luftstrom gezielt an die Optik heranzuführen, sind nach einer Variante der Erfindung Luftleitkörper vorgesehen, die den Luftstrom von den Mitteln zum Erzeugen des Luftstromes zur Optik führen.Around A variant is to introduce the air flow specifically to the optics the invention air guide provided the airflow from the means for generating the airflow lead to the optics.

Da auch an dem Austrittsschirm des Röntgenbildverstärkers abgesetzte Partikel die Bildqualität des optischen Bildes beeinträchtigen können, leiten gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Röntgenbildverstärkeranordnung die Luftleitkörper den Luftstrom zusätzlich an den Ausgangsschirm des Röntgenbildverstärkers. Umfasst die Röntgenbildverstärkeranordnung eine der Optik nachgeordneten Kamera, so können die Luftleitkörper gemäß einer weiteren Variante der Erfindung den Luftstrom zusätzlich an das Eingangsfenster der Kamera leiten.There also deposited on the exit screen of the X-ray image intensifier Particles the picture quality of the optical image can, lead according to one embodiment the X-ray image intensifier arrangement according to the invention the air baffle the airflow additionally to the output screen of the X-ray image intensifier. includes the X-ray image intensifier arrangement a camera downstream of the optics, so the air guiding body according to a another variant of the invention, the air flow additionally direct the entrance window of the camera.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden die Luftleitkörper einen geschlossenen Luftkreislauf für den Luftstrom. Ist zusätzlich, wie die nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, ein Filter zum Filtern des Luftstromes vorgesehen, dann sammeln sich je nach Größe der Partikel und Beschaffenheit des Filters durch den Luftstrom freigesetzte Partikel im Filter ab und können sich somit nicht mehr im Strahlengang der Optik ansammeln.To a particularly preferred embodiment According to the invention, the air guide bodies form a closed air circuit for the Airflow. Is additional, like that provided according to an advantageous embodiment of the invention is provided a filter for filtering the air flow, then collect depending on the size of the particles and condition of the filter released by the air flow Particles in the filter and can thus no longer accumulate in the optical path of the optics.

Aufgrund des Luftstromes kann zumindest die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass sich Partikel störend an der Optik, dem Ausgangsschirm des Röntgbildverstärkers und/oder am Eingangsfenster der Kamera ablagern können. Eine Ablagerung wird insbesondere dann noch erschwert, wenn entsprechende Bereiche strömungstechnisch günstig ausgelegt sind und der Luftstrom genügend stark ist. Da insbesondere der Ausgangsschirm des Röntgenbildverstärkers, Linsen der Optik und/oder das Eingangsfenster der Kamera sowieso relativ glatt sind, liegen strömungsgünstige Vorraussetzungen in der Regel vor.by virtue of of the air flow can at least reduce the probability that particles become disruptive on the optics, the output screen of the X-ray image intensifier and / or deposit on the entrance window of the camera. A deposit will especially difficult if the corresponding areas are fluidically Cheap are designed and the air flow is strong enough. Because in particular the exit screen of the X-ray image intensifier, lenses the optics and / or the entrance window of the camera anyway relative are smooth, there are aerodynamic requirements usually before.

Ausführungsbeispiele sind exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:embodiments are exemplified in the attached shown schematic drawings. Show it:

1 eine Röntgenbildverstärkeranordnung mit Luftleitkörper und 1 an X-ray image intensifier arrangement with air guide and

2 eine weitere Röntgenbildverstärkeranordnung, bei der die Luftleitkörper einen geschlossenen Luftkreislauf für den Luftstrom bilden. 2 a further X-ray image intensifier arrangement in which the air guide bodies form a closed air circuit for the air flow.

Die in der 1 dargestellte Röntgenbildverstärkerahnohrdung umfasst einen Röntgenbildverstärker RBV, der ein in an sich bekannter Weise ausgebildetes Vakuumgehäuse 1 aufweist, das an seiner Stirnseite mit einem für Röntgenstrahlung transparenten Eingangsfenster 2 abgeschlossen ist. Von einer in der 1 nicht dargestellten Röntgenstrahlenquelle aus gehende und beim Durchtritt durch ein ebenfalls nicht dargestelltes Untersuchungsobjekt geschwächte Röntgenstrahlung kann demnach das Eingangsfenster 2 durchdringen und auf einen in der 1 nicht näher, aber allgemein bekannten Eingangsleuchtschirm auftreffen, der hinter dem Eingangsfenster 2 im Inneren des Vakuumgehäuses 1 angeordnet ist.The in the 1 shown X-ray image intensifier tap ear comprises an X-ray image intensifier RBV, which is a vacuum housing designed in a manner known per se 1 has on its face with an input window transparent for X-rays 2 is completed. From one in the 1 The X-ray source, not shown, coming from and X-ray radiation weakened when passing through an examination object (also not shown) can therefore enter the entrance window 2 penetrate and onto one in the 1 not closer, but well-known entrance fluorescent screen striking the one behind the entrance window 2 inside the vacuum housing 1 is arranged.

Der Eingangsleuchtschirm wandelt in allgemein bekannter Weise zunächst die auftreffende Röntgenstrahlung in ein optisches Bild um, aus dem wiederum eine dem optischen Bild zugeordnete Elektronenverteilung erzeugt wird.The Entrance fluorescent screen first converts the in a generally known manner incident x-rays into an optical image, from which in turn the optical image assigned electron distribution is generated.

Dem Eingangsleuchtschirm ist eine in der 1 nicht dargestellte und eine Elektroden umfassende Elektronenoptik nachgeschaltet, die aufgrund einer an die Elektroden angelegte Spannung die von dem Eingangsleuchtschirm erzeugten Elektronen der Elektronenverteilung in Richtung des Ausgangsschirmes 3 des Röntgenbildverstärkers RBV beschleunigt.The entrance screen is one in the 1 Electron optics, not shown and comprising an electrode, are connected downstream which, due to a voltage applied to the electrodes, cause the electrons of the electron distribution generated by the input fluorescent screen in the direction of the output screen 3 of the X-ray image intensifier RBV accelerated.

Der Ausgangsschirm 3 ist auf der Ausgangsseite des Röntgenbildverstärkers RBV angebracht. Er weist einen im Wesentlichen Glas umfassenden Träger auf, der gleichzeitig das Austrittsfenster des Röntgenbildverstärkers RBV darstellt und auf einer in das Innere des Vakuumgehäuse 1 des Röntgenbildverstärkers RBV zeigenden Oberfläche mit einer vorzugsweise gleichmäßigen, in der 1 nicht dargestellten Leuchtstoffschicht versehen ist. Die von der Elektrodenoptik beschleunigten Elektronen treffen auf den Ausgangschirm 3 auf, wodurch ein optisches Bild auf dem Ausgangsschirm 3 entsteht.The exit screen 3 is attached to the output side of the X-ray image intensifier RBV. It has a carrier essentially comprising glass, which at the same time represents the exit window of the X-ray image intensifier RBV and on one into the interior of the vacuum housing 1 of the X-ray image intensifier RBV surface with a preferably uniform, in the 1 Not shown phosphor layer is provided. The electrons accelerated by the electrode optics hit the exit screen 3 on, creating an optical image on the exit screen 3 arises.

Dem Röntgenbildverstärker RBV ist eine Optik OP, in deren Gehäuse 4 mehrere hochauflösende Objektive 57 angeordnet sind, nachgeschaltet, die das optische Bild des Ausgangsschirms 3 des Röntgenbildverstärkers RBV überträgt. Die Objektive 5 und 7 schließen im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Gehäuse 4 der Optik OP ab.The X-ray image intensifier RBV is an optic OP, in its housing 4 several high-resolution lenses 5 - 7 are arranged downstream, which is the optical image of the output screen 3 of the X-ray image intensifier RBV transmits. The lenses 5 and 7 close the housing in the case of the present exemplary embodiment 4 from the optics operating room.

Der Optik OP ist wiederum eine einen CCD-Sensor 8 umfassende Kamera KA nachgeschaltet. Die Kamera KA nimmt mit dem CCD-Sensor 8 das durch die Optik OP übertragene optische Bild auf, damit es mit einem, mit der Kamera KA verbundenen Monitor M betrachtet werden kann.The optic OP is in turn a CCD sensor 8th comprehensive camera KA downstream. The camera KA takes with the CCD sensor 8th the optical image transmitted through the optics OP so that it can be viewed with a monitor M connected to the camera KA.

Die in der 1 dargestellte Röntgenbildverstärkeranordnung umfasst zusätzlich einen Ventilator V und Luftleitkörper LU. Der Ventilator V saugt Luft aus der Umgebung der Röntgenbildverstärkeranordnung an (Pfeil 9). Die angesaugte Luft wird mittels den Luftleitkörpern LU gebündelt, wodurch ein Luftstrom entsteht. Ein Teil dieses Luftstromes wird durch die Luftleitkörper LU in Richtung eines Pfeils 10 an den Ausgangsschirm 3 des Röntgenbildverstärkers RBV und an die dem Ausgangsschirm 3 zugewandten Seite des Objektives 5 der Optik OP geleitet, so dass dieser Teil des Luftstromes an dem Ausgangsschirm 3 und dem Objektiv 5 in Richtung des Pfeils 11 vorbei strömt und eventuell vorhandene Schmutzpartikel aufwirbelt und eventuell wegbläst.The in the 1 X-ray image intensifier arrangement shown additionally comprises a fan V and air guide body LU. The fan V draws in air from the surroundings of the X-ray image intensifier arrangement (arrow 9 ). The sucked-in air is bundled by means of the air guide bodies LU, which creates an air flow. Part of this air flow is through the air guide LU in the direction of an arrow 10 to the exit screen 3 of the X-ray image intensifier RBV and to the output screen 3 facing side of the lens 5 the optics OP directed so that part of the airflow at the exit screen 3 and the lens 5 in the direction of the arrow 11 flows past and swirls up any dirt particles and possibly blows them away.

Ein weiterer Teil des Luftstromes wird von den Luftleitkörpern LU in Richtung eines Pfeils 12 an den CCD-Sensor 8 der Kamera KA an die dem CCD-Sensor zugewandten Seite des Objektives 7 der Optik OP geleitet, so dass dieser Teil des Luftstromes an dem CCD-Sensor 8 und dem Objektiv 7 in Richtung des Pfeils 13 vorbei strömt und eventuell vorhandene Schmutzpartikel aufwirbelt und eventuell wegbläst.Another part of the air flow is from the air guide bodies LU in the direction of an arrow 12 to the CCD sensor 8th the camera KA to the side of the lens facing the CCD sensor 7 the optics OP directed so that this part of the airflow at the CCD sensor 8th and the lens 7 in the direction of the arrow 13 flows past and swirls up any dirt particles and possibly blows them away.

Ein weiterer Teil des Luftstromes wird im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels von den Luftleitkörpern LU in Richtung eines Pfeils 14 an die Kamera KA geleitet, so dass dieser Teil des Luftstromes durch die Kamera KA strömt und die Kamera KA kühlt.A further part of the air flow is in the case of the present exemplary embodiment from the air guide bodies LU in the direction of an arrow 14 passed to the camera KA, so that this part of the air flow flows through the camera KA and cools the camera KA.

Damit die von dem Ventilator V angesaugte Luft möglichst keine Schmutzpartikel aufweist, ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Ventilator V mit einem Luftfilter LF versehen.In order to the air sucked in by the fan V has as little dirt particles as possible is in the case of the present embodiment, the fan V provided with an air filter LF.

Die 2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Röntgenbildverstärkeranordnung. Der Röntgenbildverstärker RBV, die Optik OP und die Kamera KA der in der 1 dargestellten Röntgenbildverstärkeranordnung entsprechen denen der in der 2 gezeigten Röntgenbildverstärkeranordnung und sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The 2 shows a further X-ray image intensifier arrangement according to the invention. The X-ray image intensifier RBV, the optics OP and the camera KA in the 1 X-ray image intensifier arrangement shown correspond to those in the 2 X-ray image intensifier arrangement shown and are provided with the same reference numerals.

Die Röntgenbildverstärkeranordnung der 2 umfasst ebenfalls einen einen Luftstrom erzeugenden Ventilator und einen Luftfilter, die mit den Bezugszeichen V' und LF' versehen sind. Die Röntgenbildverstärkeranordnung umfasst außerdem ebenfalls Luftleitkörper LU', die jedoch derart ausgebildet sind, dass sie einen geschlossenen Luftkreislauf für den Luftstrom bilden.The X-ray image intensifier arrangement of 2 also comprises an air flow generating fan and an air filter, which are provided with the reference numerals V 'and LF'. The X-ray image intensifier arrangement also includes air guiding bodies LU ', which, however, are designed such that they form a closed air circuit for the air flow.

Die Luftleitkörper LU' sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels derart ausgestaltet, dass der vom Ventilator V' erzeugte Luftstrom teilweise in Richtung eines Pfeils 20 an den Ausgangsschirm 3 des Röntgenbildverstärkers RBV und an die dem Ausgangsschirm 3 zugewandten Seite des Objektives 5 der Optik OP von unten der Röntgenbildverstärkeranordnung herangeleitet wird, so dass dieser Teil des Luftstromes an dem Ausgangsschirm 3 und dem Objektiv 5 vorbei strömt und eventuell vorhandene Schmutzpartikel aufwirbelt und eventuell wegbläst. Ein weiterer Teil des Luftstromes wird in Richtung eines Pfeils 21 an den CCD-Sensor 8 der Kamera KA und an die dem CCD-Sensor 8 zugewandten Seite des Objektives 7 der Optik OP von unten der Röntgenbildverstärkeranordnung herangeleitet, so dass dieser Teil des Luftstromes an dem CCD-Sensor 8 und dem Objektiv 7 vorbei strömt und eventuell vorhandene Schmutzpartikel aufwirbelt und eventuell wegbläst. Ein weiterer Teil des Luftstromes wird in Richtung eines Pfeils 22 an die Kamera KA geleitet.In the case of the present exemplary embodiment, the air guide bodies LU 'are designed in such a way that that the air flow generated by the fan V 'partially in the direction of an arrow 20 to the exit screen 3 of the X-ray image intensifier RBV and to the output screen 3 facing side of the lens 5 the optics OP is guided from below to the X-ray image intensifier arrangement, so that this part of the air flow on the exit screen 3 and the lens 5 flows past and whirls up existing dirt particles and possibly blows them away. Another part of the air flow is in the direction of an arrow 21 to the CCD sensor 8th the camera KA and to the the CCD sensor 8th facing side of the lens 7 the optics OP from below the X-ray image intensifier arrangement, so that this part of the air flow at the CCD sensor 8th and the lens 7 flows past and whirls up existing dirt particles and possibly blows them away. Another part of the air flow is in the direction of an arrow 22 directed to the camera KA.

Im Falle des vorlegenden Ausführungsbeispiels sind die Luftleitkörper LU' des Weiteren derart ausgebildet, dass diejenigen Teile des Luftstromes, die an dem Ausgangsschirm 3, den Objektiven 5 und 7 und dem CCD-Sensor 8 vorbeiströmen, sowie der Teil des Luftstromes, der durch die Kamera KA hindurchströmt auf der Oberseite der Röntgenbildverstärkeranordnung mittels den Luftleitkörpern LU' zurück zum Ventilator V' geleitet werden.In the case of the present exemplary embodiment, the air guiding bodies LU 'are further configured such that those parts of the air flow which are on the exit screen 3 , the lenses 5 and 7 and the CCD sensor 8th flow past, and the part of the air flow that flows through the camera KA on the top of the X-ray image intensifier arrangement is directed back to the fan V 'by means of the air guide bodies LU'.

Der dem Ventilator V' vorgeschaltete Luftfilter LF' filtert dabei den zurückgeleiteten Luftstrom und säubert diesen von eventuell anfallenden Schmutzpartikeln.The upstream of the fan V ' Air filter LF 'filters the returned one Airflow and cleans this from possible dirt particles.

Claims (6)

Röntgenbildverstärkeranordnung mit einem Röntgenbildverstärker und einer dem Röntgenbildverstärker nachgeordneten Optik, daurch gekennzeichnet, dass, die Röntgenbildverstärkeranordnung Mittel zum Erzeugen eines Luftstromes für die Optik umfasst.X-ray image intensifier arrangement with an X-ray image intensifier and optics arranged downstream of the X-ray image intensifier, characterized in that the X-ray image intensifier arrangement comprises means for generating an air flow for the optics. Röntgenbildverstärkeranordnung nach Anspruch 1, bei der der Luftstrom über Luftleitkörper von den Mitteln zum Erzeugen des Luftstromes zur Optik geführt wird.X-ray image intensifier arrangement according to claim 1, wherein the air flow via air guide of the means for generating the air flow is guided to the optics. Röntgenbildverstärkeranordnung nach Anspruch 2, bei der die Luftleitkörper den Luftstrom zusätzlich an den Ausgangsschirm des Röntgenbildverstärkers leiten.X-ray image intensifier arrangement according to claim 2, wherein the air guide additionally to the air flow direct the exit screen of the X-ray image intensifier. Röntgenbildverstärkeranordnung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Luftleitkörper den Luftstrom zusätzlich an das Eintrittsfenster einer der Optik nachgeordneten Kamera leiten.X-ray image intensifier arrangement according to claim 2 or 3, wherein the air guide additionally to the air flow direct the entrance window of a camera downstream of the optics. Röntgenbildverstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Luftleitkörper einen geschlossenen Luftkreislauf für den Luftstrom bilden.X-ray image intensifier arrangement according to one of the claims 2 to 4, in which the air guide form a closed air circuit for the air flow. Röntgenbildverstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die einen Filter zum Filtern des Luftstromes umfasst.X-ray image intensifier arrangement according to one of the claims 1 to 5, which comprises a filter for filtering the air flow.
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