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Die Erfindung betrifft eine Ionisationskammer für Belichtungsautomaten zur Anfertigung von Röntgenaufnahmen, die aus einem oder aus mehreren Messfeldern besteht, wobei jedes Messfeld zwei parallel zueinander angeordnete plattenförmige Elektroden aufweist und in der Mittelebene zwischen diesen beiden plattenförmigen Elektroden parallel nebeneinanderliegende lineare Leiter in einer ungeraden Anzahl vorhanden sind.
Für Röntgenbelichtungsautomaten sind bereits zahlreiche Ionisationskammern bekanntgeworden. Bei allen diesen Ionisationskammern wird das Messfeld bzw. das Messvolumen durch die parallelliegenden plattenförmigen Elektroden begrenzt.
Bei einer bekannten Ionisationskammer dient eine der beiden begrenzenden Elektroden zugleich auch als Messelektrode, deren Spannungsänderung den Belichtungsautomaten steuert. Die an die andere Elektrode geschaltete Spannung sichert die für die Messung nötige Feldstärke.
Es sind auch Ionisationskammern bekanntgeworden, bei denen zwischen zwei zueinander parallelliegenden und miteinander elektrisch verbundenen, die nötige Feldstärke sichernden Elektroden eine die Messelektrode bildende Plattenelektrode vorgesehen ist, die den eigentlichen Messraum in zwei Hälften teilt.
Ein erheblicher Nachteil der ersterwähnten Ausführung liegt darin, dass ihre zum Schutz gegen äussere elektrische Störungen an der Aussenfläche vorgesehene Abschirmung mit der Messelektrode einen Kondensator bildet, was die Empfindlichkeit herabsetzt. Die andere Lösung ist deshalb nachteilig, weil der durch den nötigen Überzug der Elektroden verursachte Röntgenschatten mit ansteigender Elektrodenzahl zunimmt.
Bei von verschiedenen Körperteilen hergestellten Rötgenaufnahmen ist zur richtigen Filmschwärzung das Erfassen der Strahlenmengen, die je nach Art der Röntgenaufnahme die verschiedenen Gebiete des Filmes treffen, wichtig. Deshalb enthalten die bekannten Ionisationskammern mehrere Messfelder in verschiedener geometrischer Anordnung, wobei zur Erfassung der für eine optimale Schwärzung notwendigen Strahlendosis jeweils nur eines der Messfelder oder eventuell die Kombination von mehreren, verwendet wird. In der Praxis wird das auf diese Weise gewählte Messfeld als Dominante bezeichnet.
Die Wahl der Dominante erfolgt gewöhnlich derart, dass die Messelektroden der einzelnen Messfelder über spezialisolierte Kabel an Relais angeschlossen werden, die mit gleichfalls spezialisolierten Kontakten versehen sind und über die die Messelektrode der gewählten Dominanten an den Belichtungsautomaten angeschlossen wird. Die Spezialisolierung besteht darin, dass der Sickerstrom in der Isolation um Grössenordnungen kleiner ist als der auftretende Ionisationsstrom. Der Nachteil dieser bekannten Anordnung liegt darin, dass die hinsichtlich der Isolation empfindlichen Kontakte und Kabel kostspielig sind und ihre Isolierung sich mit der Zeit ändert, so dass diese Bestandteile bedeutende Fehlerquellen sind.
Der Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer einfachen, billigen, praktsich röntgenschattenfreien Ionisationskammer mit einfacher Dominantenwahl ohne schwer instandhaltbare Kabel und spezielle Relais.
Erfindungsgemäss sind die linearen Leiter zu zwei Elektrodensystemen zusammengefasst, wobei die miteinander verbundenen Leiter des einen die Messelektrode darstellenden Elektrodensystems jeweils zwischen zwei Leitern des andern Elektrodensystems liegen und die ebenfalls miteinander verbundenen Leiter dieses andern Elektrodensystems über je einen Widerstand an die plattenförmigen Elektroden angeschlossen sind.
Hiebei ist die eine plattenförmige Elektrode unmittelbar mit dem einen Pol einer Spannungsquelle verbunden und die andere plattenförmige Elektrode mittels eines Schalters wahlweise entweder an den gleichen Pol dieser Spannungsquelle oder an einen Pol mit entgegengesetzter Polarität anschliessbar.
Vorteilhafterweise sind zwei in Reihe liegende Spannungsquellen vorgesehen, deren Verbindungspunkt an Erde liegt, wogegen der dem Verbindungspunkt entgegengesetzte Pol der einen Spannungsquelle mit dem einen Elektrodensystem verbunden ist und das andere Elektrodensystem mittels des Schalters entweder mit dem erstgenannten Elektrodensystem oder mit dem dem Verbindungspunkt entgegengesetzten Pol der andern Spannungsquelle verbindbar ist. Abgesehen davon, dass durch die gitterförmige Ausbildung der Messelektrode eine geringere Kammerkapazität und ein entsprechend kleiner Röntgenschatten erzielt wird, wird die Betriebssicherheit dadurch, dass bei der Dominantenwahl keine Zu- und Abschaltungen der Messelektroden sondern lediglich eine Feldänderung innerhalb der Kammer herbeigeführt wird, wesentlich vergrössert.
Das Einund Ausschalten der Messfelder erfolgt nicht im Stromkreis des Messelektrodensystems, sondern dadurch, dass mittels des Schalters zur Durchführung der Messung die Planelektroden und die das eine Elektrodensystem bildenden Leiter auf gleiches Potential gebracht werden, so dass sich die durch eine Röntgenstrahlung ionisierten Teilchen an den die Messelektrode bildenden Leitern ansammeln.
Im ausgeschalteten Zustand hingegen liegen an den Planelektroden in bezug zur Messelektrode Feldstärken entgegengesetzten Sinnes, so dass der Ionisationsstrom von einer zur andern Plattenelektrode fliesst und an das Messelektrodensystem kein Ionisationsstrom abgegeben wird.
Sind mehrere Messfelder vorhanden, so ist ohne jeglichen Anspruch auf eine besondere Isolation mit dem Schalter eine einfache Dominantenwahl möglich, wobei auch wahlweise soviele Messfelder und in solcher Anordnung eingeschaltet werden können, wie es für die Aufnahme tatsächlich notwendig ist. Die miteinander elektrisch verbundenen Messelektroden beeinflussen die Messgenauigkeit der Messfelder nicht, da ja die zwischen den Plattenelektroden und den Messelektroden liegenden Kammerräume bei den nicht dominanten Messfeldern eine entgegengesetzt gerichtete Feldstärke sichern.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnungen, in denen schematisch zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht die prinzipielle Ausbildung eines Messfeldes und Fig. 2 das elektrische Schaltschema eines Detektors mit zwei Messfeldern.
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sind. Die plattenförmige Elektrode--l--und das eine Ende des Spannungsteilers--5, 6--ist an den einen Pol einer Spannungsquelle--10--angeschlossen, die in Reihe mit einer zweiten Spannungsquelle--11-liegt, wobei alle miteinander verbundenen Pole der Spannungsquellen--10, 11--an Erde liegen.
Die plattenförmige Elektrode --2-- und damit auch das andere Ende des Spannungsteilers--5, 6--ist an den Mittelkontakt eines Wechselschalters --9-- angeschlossen, über den die Elektrode --2-- entweder mit der Elektrode--l--verbunden oder an jenen Pol der Spannungsquelle --11-- gelegt werden kann, dessen Potential jenem Potential, auf dem die Elektrode--l--liegt, entgegengesetzt ist.
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gebildeten Spannungsteilers gelegt sind. In der Ebene des aus den Leitern --3-- gebildeten Elektrodensystems liegt auch das Messelektrodensystem, dessen parallele, miteinander elektrisch verbundene lineare Leiter-4-
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--3-- des andernz. B. eine Elektrometerröhre aufweist.
Liegt nun der Wechselschalter--9--in der in Fig. 1 dargestellten Stellung, so liegen die Elektroden - 1, 2-und das aus den Leitern --3-- gebildete Elektrodensystem auf dem gleichen Potential. In diesem Fall kann das Messfeld in prismatische Elementarfelder aufgeteilt werden, die jeweils von den beiden Elektroden
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gleichem Potential liegen, ist das im Querschnitt eines solchen Elementarfeldes gebildete elektrische Kraftfeld quasi koaxial.
Bewirkt nun eine zwischen die beiden Elektroden --1, 2-- eindringende Röntgenstrahlung eine Ionisation, so erfolgt wegen der vorhandenen Kraftlinienverteilung ein Ionenfluss zu den dem Messelektrodensystem zugehörigen Leitern --4-- hin, so dass an diesen die elektrischen Ladungen gesammelt
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gemessen wird oder nicht, dauernd mit dem eigentlichen Anzeigegerät verbunden bleibt. Ist an die Klemme - 4a-beispielsweise ein Belichtungsautomat zur Anfertigung von Röntgenaufnahmen angeschlossen, so erfolgt im Falle des Ein- und Ausschaltens der Belichtung kein Abtrennen bzw. Ausschalten des hochimpedanten, sehr empfindlichen Messelektrodensystems von bzw. an den Belichtungsautomat.
Sind zur Aufnahme verschiedener Röntgenaufnahmen mehrere Messfelder vorgesehen, die alle an den gleichen Belichtungsautomaten angeschlossen sind, so bleiben auch in diesem Fall die Messelektrodensysteme aller Messfelder dauernd mit dem Belichtungsautomaten verbunden. Der Wechsel von einer Röntgenaufnahme zu einer andern erfolgt nicht durch Umschalten des Messelektrodensystems, sondern einfach durch Modifizierung des elektrischen Feldes, wobei nur jenes Messfeld den Belichtungsautomaten steuert, das durch Schalten des Wechselschalters--9--in die in Fig. l dargestellte Stellung den in Fig. 1 dargestellten Kraftlinienverlauf aufweist und so als Dominante gewählt wurde.
Fig. 2 zeigt eine aus zwei Messfeldern bestehende Vorrichtung. Die einzelnen Messfelder sind auch hier durch plattenförmige Elektroden --1, 2-- begrenzt, wobei die Elektroden--l--unmittelbar an den einen Pol der Spannungsquelle--10--geschaltet sind. Die Elektroden--2--sind über Widerstände--8--mit
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--10-- liegenden Spannungsquelle --11-- verbunden,- kann jeweils die Elektrode --2-- des als Dominante gewählten Messfeldes mit den gemeinsamen Elektroden --1-- verbunden werden.
Die Elektroden --1, 2-- sind, wie beim Beispiel nach Fig. l, durch den
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aus den Widerständen --5, 6-- bestehenden Spannungsteiler überbrückt, mit dessen Teilerpunkt je ein aus linearen Leitern --3-- bestehenden Elektrodensystem elektrisch verbunden ist. Die aus den Leitern--4- bestehenden Messelektrodensysteme sind miteinander und mit der Ausgangsklemme --4a-- elektrisch verbunden. Bei der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Wählerschalters --9a-- ist das rechtsliegende Messfeld als Dominante gewählt, indem mit dem Wählerschalter--9a--die plattenförmigen Elektroden --1, 2-- des rechtsliegenden Messfeldes miteinander verbunden sind.
Im Falle eines Einwirkens einer Röntgenstrahlung in beide Messfelder erzeugt nur die in dem rechtsliegenden Messfeld entstehende Ionisierung eine Ladungs- bzw. eine Spannungsänderung an den Leitern--4--des Messelektrodensystems, wohingegen das linksliegende Messfeld gewissermassen abgeschaltet ist, weil der sich hier bildende Ionisationsstrom zwischen den beiden Elektroden - 1, 2--fliesst und an den Leitern--4--des Messelektrodensystems nur eine vernachlässigbare Ladungsänderung verursacht. Dieser Ionisationsstrom beeinflusst demnach die Messgenauigkeit nicht.
Die Messfelder sind in zweckmässig aus zwei symmetrischen Hälften bestehenden, aus Kunststoff erzeugten Dosen untergebracht, deren mit der Röntgenstrahlung einen grösseren Winkel als 300 einschliessende Wände durch ihre Neigung eine schattenlose Aufnahme sichernd ausgebildet sind. Die schattenlose Aufnahme wird auch dadurch gewährleistet, dass die in den Zeichnungen dargestellten Leitungen--3, 4--aus einem mit einer keinen Schatten werfenden Leiterschicht bedecktem Faden oder Band hergestellt sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ionisationskammer für Belichtungsautomaten zur Anfertigung von Röntgenaufnahmen, die aus einem oder aus mehreren Messfeldern besteht, wobei jedes Messfeld zwei parallel zueinander angeordnete plattenförmige Elektroden aufweist und in der Mittelebene zwischen diesen beiden plattenförmigen Elektroden parallel nebeneinanderliegende lineare Leiter in einer ungeraden Anzahl vorhanden sind, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass die linearen Leiter (3,4) zu zwei Elektrodensystemen zusammengefasst sind, wobei die miteinander verbundenen Leiter (4) des einen die Messelektrode darstellenden Elektrodensystems jeweils zwischen zwei Leitern (3) des andern Elektrodensystems liegen und die ebenfalls miteinander verbundenen Leiter (3) dieses andern Elektrodensystems über je einen Widerstand (5,6)
an die plattenförmigen Elektroden (1, 2) angeschlossen sind, und dass die eine plattenförmige Elektrode (1) unmittelbar mit dem einen Pol einer Spannungsquelle (10) verbunden ist und die andere plattenförmige Elektrode (2) mittels eines Schalters (9, 9a) wahlweise entweder an den gleichen Pol dieser Spannungsquelle (10) oder an einen Pol mit entgegengesetzter Polarität anschliessbar ist.
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