CH318318A - Vorrichtung zum selbsttätigen Bemessen der günstigsten Belichtungsdauer bei der Herstellung von Röntgenaufnahmen - Google Patents

Vorrichtung zum selbsttätigen Bemessen der günstigsten Belichtungsdauer bei der Herstellung von Röntgenaufnahmen

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CH318318A
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Johannes Oosterkamp Wijbe
Fransen Jacobus
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Philips Nv
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Description


  Vorrichtung     zum    selbsttätigen Bemessen der     günstigsten    Belichtungsdauer bei der Herstellung  von Röntgenaufnahmen    Die benötigte Zeitdauer zur     Herstellung     einer photographischen Aufnahme     mit    Hilfe  von Röntgenstrahlen ist abhängig von der der  Röntgenröhre zugeführten Leitung, von der  Strahlenabsorption im Objekt und von der  Empfindlichkeit der photographischen     Platte     oder des photographischen Films. Da die ver  schiedenen Objekte beträchtliche Strahlen  absorptionsunterschiede aufweisen können, be  reitet die genaue Feststellung der Belichtungs  dauer in vielen Fällen Schwierigkeiten.

   Aus  diesem     Grunde    ist man dazu übergegangen,  vor der eigentlichen Aufnahme die Strahlungs  intensität an einer Stelle hinter dem Objekt,  die in einem für die Diagnose wichtigen Ge  biet liegt, zu messen. An Hand der zur Ver  fügung stehenden Daten über die     Schwärzung     einer     photographischen    Platte bzw. einem Film  als Funktion der Strahlendosis ist aus dem  für eine bestimmte     Schwärzung    benötigten  Produkt der Strahlenintensität und der     Be-          lichtunggdaner    in     dieser        Weise    die erforder  liche Aufnahmedauer ableitbar.

   Für lebende  Objekte     weist        dieses    Verfahren den     Nachteil     auf, dass allein für die     Messung    eine     gewisse     Menge     Röntgenstrahlung    erforderlich ist, .die       grösstenteils    vom Objekt     aufgenommen    wird,  wodurch     die    Gefahr besteht, dass bei der       nachfolgenden        Hersstiellung    der Aufnahme die    für das Objekt     zulässige        Dosis        überstiegen     wird.  



  Es gibt bereits Vorrichtungen zum Herstel  len von Röntgenaufnahmen, bei denen die Be  tätigungsdauer der Röntgenröhre automatisch  bestimmt wird. Diese sind mit einer strahlen  empfindlichen Anzeigevorrichtung ausgestat  tet. Unter dem Einfluss der in das Objekt ein  dringenden Strahlung erfolgt im Anzeiger  Elektronenleitung, und der auftretende Elek  tronenstrom bildet ein Mass für die     Intensität     der vom. Objekt durchgelassenen Strahlen.  Dieser Strom     wird        zum    Aufladen oder Ent  laden eines     Kondensators    benutzt.

   Beim       Übersteigen    einer     bestimmten        Ladungsände-          rung    schaltet sich die Röntgenanlage automa  tisch .  aus.  



  Das strahlenempfindliche Element einer  solchen Vorrichtung kann ein     ionisierbares     Gas enthalten und aus einer flachen     dosen-          förmigen        Ionisationskammer    bestehen, deren  wirksame Oberfläche annähernd der Bild  grösse entspricht. Bei einer andern Ausfüh  rung besteht der Strahlungsanzeiger aus einem.  Leuchtschirm, und das     auf    demselben erzeugte  Licht wird -von einer photoelektrischen Zelle  aufgefangen.  



  Die verschiedenen Anzeiger haben die ge  meinsame     Eigenschaft,    dass der auftretende  elektrische Strom dem über die     wirksame    Ober-           fläche    des strahlenempfindlichen Elementes  auftretenden Mittelwert der     Röntgenstxahlen-          intensität    etwa proportional ist.  



  Die Belichtungsdauer wird also als Funk  tion eines elektrischen Stromes gemessen, der  aber aus verschiedenen Gründen beträchtlich  von dem Wert abweichen kann, der erhalten  wird,     wenn    sich die Anzeige auf einen Teil der  Bildgrösse beschränkt, der innerhalb des  eigentlichen zur     Beobachtung    wichtigen Ge  bietes liegt. Einer solchen     Beschränkung    haf  ten aber auch Nachteile an, namentlich da die       Messstelle    vorher bestimmt werden muss.

   Eine  der Ursachen davon, dass die über der ganzen  Oberfläche auftretende mittlere     Strahleninten-          sität    nicht immer proportional zur mittleren       Intensität    hinter denjenigen Teilen des auf  genommenen Gegenstandes ist, die für die  Diagnose     wichtig    sind, findet man bei der Her  stellung von Aufnahmen von Objekten ver  schiedener Grösse. Namentlich wenn ein Teil  der auf den Anzeiger auftreffenden Strahlung  am Objekt vorbei läuft und mithin unge  schwächt ist, können grosse Abweichungen ent  stehen.

   Man hat     bereits        versucht,    diesem übel  stand dadurch abzuhelfen, dass die Grösse der  wirksamen     Oberfläche    des     Strahlungsanzeigers     entsprechend der Objektgrösse geändert wird.  Es     können    hierbei immer noch Abweichungen  von der optimalen Belichtungsdauer entstehen,  wenn das Objekt     unvorhergesehenerweise     irgendwo eine grosse Durchlässigkeit für die       Röntgenstrahlung    hat.  



  Bei     einer    bekannten Vorrichtung, bei der  die Möglichkeit besteht, die Grösse der wirk  samen Oberfläche zu ändern, benutzt man  eine     Ionisationskammer,    die als eine flache  Dose von geringer Dicke ausgestaltet und mit  einigen     Messfeldern    von verhältnismässig ge  ringem Umfang versehen ist, die einzeln oder  in Gruppen verwendet werden. Durch geeig  nete     Formgabe    der     einzelnen    Felder kann man  eine wirksame Oberfläche erhalten, die für       Lungenaufnahmen,    Schädelaufnahmen bzw.  Gelenkaufnahmen geeignet ist.  



  Ferner ist es bekannt, bei einer Vorrich  tung mit einem Anzeiger, der aus einem       Leuchtschirm    und einer photoelektrischen    Zelle zusammengesetzt ist, den Schirm zu  einem grösseren oder kleineren Teil mit einem  im Strahlenbündel angeordneten, aus Blei her  gestellten Schieber abzublenden.  



  Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor  richtung zum selbsttätigen Bemessen der Be  tätigungsdauer einer Röntgenröhre bei der       Herstellung    von Röntgenaufnahmen mittels  eines für Röntgenstrahlen empfindlichen An  zeigers, der einen von der hinter dem Objekt  auftretenden     Röntgenstrahlenintensität    abhän  gigen Elektronenstrom ermöglicht oder erzeugt  und zielt auf die     Beseitigung    der     erwähnten     Nachteile ab.

   Nach der     Erfindung    besitzt der       Anzeiger    eine Anzahl strahlenempfindliche  elektronische Zellen, die je     aneinandergren-          zende    Felder der wirksamen Oberfläche des  Anzeigers und gemeinsam mindestens an  nähernd die ganze von den Röntgenstrahlen  getroffene Oberfläche einnehmen, wobei die  Zellen, gegebenenfalls zusammen mit einem  dazu geeigneten Element, je die Eigenschaft  haben, dass nach einer von der Strahlungs  intensität abhängigen Zeitdauer ihr Elektro  nenstrom bis auf einen von der Strahleninten  sität abhängigen niedrigen Wert abfällt.  



  Diese Eigenschaft der strahlungsempfind  lichen Zellen wird benutzt zum Begrenzen des  Einflusses der überbelichteten Teile auf die  Aufnahmedauer, da sie es ermöglicht, dass in  einem solchen Gebiet angeordnete Zellen nur  während eines kleinen Teils der Belichtungs  dauer tätig sind und, nach einer bestimmten  nicht zu grossen Strahlendosis, diese Zellen die  weitere Belichtungsdauer nicht weiter zu be  einflussen     vermögen.    An weniger stark belich  teten Stellen angeordnete Zellen werden von  dieser Strahlendosis nicht so bald ausser Wir  kung gesetzt.  



  Die dazu erforderliche Massnahme beinhal  tet, dass der     Stromkreis    einer jeden Zelle eine       kapazitive    Impedanz besitzt, die durch eine  besondere Ausbildung der Zellen oder aber  durch     Verwendung    eines gesonderten     Kon-          densators    darstellbar ist.  



  Bei den Ausführungsbeispielen der Vor  richtung nach der Erfindung wird der Beitrag  eines jeden Feldes mittels seiner     elektronischen         Zelle zum     Gesamtelektronenstrom,    ebenso wie  es bei den bekannten     Vorrichtungen    der Fall  ist, anfänglich von der örtlichen     Röntgenstrah-          lenintensität    beherrscht, und zu Beginn der  Aufnahme ist dieser Strom deshalb annähernd  der mittleren     Röntgenstrahlenintensität    pro  portional über die ganze     Anzeigeoberfläche     bezogen. Dieser Strom nimmt mit der Zeit ab,  da die anfänglich grossen Beiträge überbelich  teter Felder abnehmen.

   Damit diese Verrin  gerung von wirklicher Bedeutung ist, soll  dafür gesorgt werden, dass die benötigte La  dung, um an der Kapazität die erforderliche       PotentialändeiLing    zu     bewirken,    bei der der die  Zelle durchfliessende Strom bis auf einen  niedrigen Wert abfällt, klein im Vergleich  zu der von diesem Strom beförderten Ladung  ist, wenn er während der ganzen Belichtungs  dauer fliesst.  



  Der Einfluss der weniger stark belichteten  Teile wird also mit fortschreitender Belich  tungszeit allmählich grösser     und    der Gesamt  strom kleiner als proportional zu dem über  der ganzen wirksamen Oberfläche des Anzei  gers auftretenden Mittelwert der Strahlen  intensität. Infolgedessen wird der überwie  gende Einfluss der nicht oder wenig ge  schwächten Strahlung auf die Aufnahme  dauer beträchtlich herabgesetzt. Die Auf  nahmedauer wird in dieser Weise dem Inten  sitätspegel der weniger stark belichteten Par  tien besser angepasst.  



  Man kann in     bekannter        Weise    den ganzen       Elektronenstrom        zum    Aufladen oder Entladen  eines in den     gemeinsamen        Stromkreis    zum Spei  sen der Zellen     in.    Reihe geschalteten     Kondensa-          tors    benutzen und die hierdurch     verursachte          Spannu@ngsänderting    zum Steuern eines     eIek-          tronischen        Relais        verwenden,

      das den Haupt  sehalter der     Röntgenvorriehtung        betätigt.     



  Weiter ist es möglich, dem Entladungs  strom in einer jeden Zelle oder der hierdurch  herbeigeführten     Ladungsänderung    eine Span  nung zu entnehmen und diese dem Gitterkreis  einer Entladungsröhre zuzuführen. Mit jeder  Zelle arbeitet in diesem Fall eine     Entladungs-          röhre    zusammen, deren     Gesamtentladungs-          strom    ein Relais betätigt, das mit dem Haupt-    Schalter der Röntgenvorrichtung     zusammen     arbeitet.  



       Eine        Ionisationskammer        .zur        Verwendung     bei der     Vorrichtung    nach der Erfindung kann  aus zwei flachen, einander gegenüberliegenden  Wänden bestehen, die durch einen     kleinen    Zwi  schenraum voneinander getrennt sind und aus       Isolierstoff    besteht, wobei die Wände an den  Rändern miteinander verbunden sind, so dass  das Ganze als eine flache Dose     ausgestaltet    ist.

    Von den- einander zugewandten Oberflächen  der Wände kann die eine mit einer ununter  brochenen Schicht     aus        elektrisch    leitendem  Material bestehen, während eine solche Be  legung auf der andern Wand in voneinan  der     isolierte    Felder aufgeteilt     sein    kann. Die  Aussenfläche der letztgenannten Wand kann  mit einer homogenen Schicht aus leitendem  Stoff versehen sein. Diese Schicht kann aber  in eine gleiche Anzahl Felder     wie    die gegen  überliegende Seite geteilt sein.

   Der Raum  innerhalb der Kammer ist mit einem     ionisier-          baren    Gas oder mit einem festen Stoff gefüllt,  dessen Leitfähigkeit sich bei Bestrahlung mit  Röntgenstrahlen ändert. Verschiedenen     als     Halbleiter bezeichneten Stoffen wohnt diese       Eigenschaft    mehr oder weniger inne.  



  Ein Anzeiger, bei dem die Röntgenstrahlen  in sichtbare Lumineszenz umgewandelt- wer  den, der zur Anwendung bei der     Vorrichtung     nach der     Erfindung    geeignet ist, entsteht da  durch, dass hinter einem Leuchtschirm .eine  Anzahl lichtempfindlicher Photozellen oder  anderer elektronischer Zellen, z. B. unter dem  Einfluss der     Lumineszenzstrahlen    einen Strom  erzeugende Zellen, angeordnet werden und das  Licht dieses Schirmes über die Zellen ver  teilt wird. Zu diesem Zweck kann ein im  Lichtweg angeordnetes Gitter verwendet wer  den, das aus     einem    für Licht     undurchlässigen     Material besteht und mit     Öffnungen    versehen  ist.

   In jeder Öffnung kann sich     eine    kleine  Linse     befinden,    um das Licht des von der  Linse     bestriehenen    Teils der Oberfläche des  Leuchtschirmes auf die Zelle zu konzentrieren.  



  Durch allmähliche     Unterdrückung    des von  stark belichteten Feldern erzeugten Elektro  nenstromes wird erreicht, dass der Gesamt-      Strom der     Vorrichtung    nicht weiter linear  veränderlich     ist,    sondern sich gemäss einer  Kurve ändert, die besser zur     Schwärzungs-          kurve    der photographischen Platte bzw. des  Films über einen Teil des     Schwärzungsberei-          ches    passt, der sich etwa von der mittleren       Schwärzung    ab bis in den Bereich der sehr  starken     Schwärzungen    erstreckt.  



  Der logarithmische Charakter dieser Kurve  im Bereich der geringen     Schwärzungen    lässt  sieh dadurch     annäliern,    dass bei der Vorrich  tung die     Empfindlichkeit    gegen schwache oder       stark        abgeschwächte        Strahlenintensitäten        ge-          steigert    wird.  



  Bei der     Verwendung    einer     Ionisationskam-          mer    können zu diesem Zweck Materialien ver  schiedener     Zusammensetzung    und stark ver  schiedener Atomnummer, wie z. $. Zinn, Kup  fer     und    Aluminium, als Wandbelag für die in  Felder geteilte Elektrode zur Verwendung  kommen. Bei einer geeigneten Anwendung die  ser Stoffe besteht eine     Anzahl.    Felder aus  einem ersten Stoff, eine Anzahl Felder aus  einem zweiten Stoff und gegebenenfalls eine  weitere Anzahl von Feldern aus einem dritten  Stoff, wobei die Verteilung derart ist, dass  Kombinationen von einander     benachbarten     Feldern der verschiedenen Stoffe entstehen.

    Dabei benutzt man die Eigenschaft der Stoffe,  dass sie unter dem Einfluss von Röntgen  strahlen in verschiedenem Masse Photoelektro  nen emittieren.  



  Bei der     Verwendung        eines        Lumineszenz-          anzeigers    wie oben     gesehildert,    können die Git  teröffnungen mit Filtern verschiedener Durch  lässigkeit abgedeckt werden. Eine andere Mög  lichkeit besteht in der     Verwendung    eines  Leuchtschirmes, der in Felder geteilt ist, die  aus Stoffen von in verschiedenem Masse trenn  scharfem Absorptionsvermögen bestehen.  



  Im folgenden wird die Wirkungsweise von  Ausführungsbeispielen der Vorrichtung nach  der Erfindung näher beschrieben     unter    Hin  weis auf die beiliegende     Zeichnung,    in der       Fig.    1 die Anwendung einer     Ionisations-          kammer        veranschaulicht,    von der eine der  Elektroden in Felder geteilt ist, die mit einem    gemeinsamen Stromkreis     kapazitiv    gekoppelt  sind.  



       Fig.    2 zeigt die Anwendung eines entspre  chend arbeitenden     Lumineszenzanzeigers.     Die     Fig.    3 und 4 zeigen Beispiele einer ver  schiedenen Anwendung der beiden Anzeiger.       Fig.1    ist eine schematische Darstellung  einer     Vorrichtung    zum Herstellen von Rönt  genaufnahmen. Die Röntgenröhre ist mit 1,  ein Querschnitt des Objektes mit 2 und das  strahlenempfindliche Material, auf dem das  Röntgenbild hergestellt     wird,    z. B. eine photo  graphische Platte bzw. ein Film, mit 3 be  zeichnet.

   Zwischen dem Objekt 2     und    der       photographischen        Platte    3     ist    die     Ionisations-          kammer    4 angeordnet, die aus einer flachen,  vierkantigen oder rechteckigen Dose besteht,  die etwa der Grösse der photographischen  Platte entspricht. Die Wände der     Ionisations-          kammer    bestehen aus Isolierstoff, der mög  lichst wenig Röntgenstrahlen absorbiert.

   Diese  kann zum     Beispiel        aus    dem     Markenpro-          dukt         Perspex     oder andern geeigneten       Kunstharzen        hergestellt    sein. Die Vorder  wand 5 und die Hinterwand 6 sind mittels  eines kleinen     Zwischenraumes    7 voneinander  getrennt und an den Rändern miteinander  verbunden. Die einander zugewandten Ober  flächen der Wände sind mit einer leitenden  Schicht, z. B. Graphit, versehen. Die Wand 5  ist mit einer ununterbrochenen Schicht     ss    be  deckt, und die leitende Oberfläche der Wand  6 ist in voneinander isolierte Felder 9 ge  teilt.

   Die Felder können rechteckig sein oder  die Form eines regelmässigen     Vielecks    haben  und grenzen aneinander, so dass sie die ganze  Oberfläche bedecken. Die Herstellung kann  dadurch erfolgen, dass man eine ununter  brochene Schicht leitenden Materials anbringt  und von dieser längs parallelen Linien in zwei  senkrecht zueinander stehenden Richtungen  schmale Bahnen abschabt.  



  Die Aussenseite der Wand 6 ist mit einer  ununterbrochenen leitenden Schicht 10 ver  sehen, wodurch mit der Wand als     Dielektri-          kum    die in Felder geteilte Belegung mit der  letztgenannten     Schicht    10 eine gleiche Anzahl  Kondensatoren bildet wie es einzelne Felder      gibt. Die Schicht 10 und die Belegung 8 sind  mit     Anschlussklemmen    11 und 12 versehen.  



  Die     Anschlussklemme    12 ist mit einem  Kondensator 13 und über den Widerstand 14  mit der Regelelektrode 15 einer     Entlad-Zngs-          röhre    16 verbunden. Der andere Pol des     Kon-          densators    1.3 ist einerseits über eine Span  nungsquelle 17 mit der     Anschlussklemme    11  und anderseits über die Spannungsquelle 18  > mit der Kathode 19 der Entladungsröhre 16  Verbunden.  



  Unter dem Einfluss der von der Röntgen  röhre 1 gelieferten Röntgenstrahlen kann  Elektronenleitung in der     Ionisationskammer     stattfinden. Das Instandhalten eines Poten  tialunterschiedes mittels der Spannungsquelle  17 erzeugt einen Elektronenstrom. Die Elek  tronenleitung entsteht bei Verwendung eines  gasförmigen Mittels als Füllung der     Ioni-          sationskammer,    da das Gas     ionisiert    wird. Eine  andere Form von Elektronenleitung entsteht  bei der Verwendung irgendeines halbleitenden  Stoffes als Füllstoff für die Kammer, z. B.  Selen, dessen Leitfähigkeit beim Auftreffen  ;von Röntgenstrahlen zunimmt.  



  In den Bereichen, die von Röntgenstrahlen  getroffen werden, die beim Durchqueren des  Patienten wenig abgeschwächt sind, da sie nur  Gewebe mit geringer Strahlenabsorption pas  siert haben, ist der in den einzelnen Ent  ladungsstrecken auftretende Elektronenstrom  beträchtlich, aber dieser nimmt bald ab in  folge der von der     kapazitiven    Kopplung in  bezug auf die gemeinsame     Stromzufuhrbele-          gung    10 herbeigeführte     Gegenspannung.    In  Bereichen, in denen die Absorption der Rönt  genstrahlen stärker ist, ist der Elektronen  strom geringer, aber er behält diesen Wert  eine längere Zeit bei,

   da die     -unter    dem Ein  i     fluss    der     Bestrahlung    auftretende Leitfähig  keit geringer ist.  



  Der     Gesamtelektronenstrom    lädt den Kon  densator 1.3 auf, wodurch an den Polen ein  der     Spannung    der Stromquelle 18 entgegen  ; gesetzt gerichteter Potentialunterschied- auf  tritt. Die Summe dieser Spannungen ist wirk  sam im Gitterkreis der Entladungsröhre 16  und     steuert    den Anodenstrom.

   Bei der Ver-         wendung    einer     gasgefüllten    Entladungsröhre  wird die Röhre zünden, wenn das Potential  an der Regelelektrode 15 bis zum Kathoden  potential     .ansteigt.    Der     auftretende        Entla:          dungsstrom    wird in     bekannter    Weise zur Be  tätigung eines elektromagnetischen Relais ver  wendet, dessen Wicklung 22 im Anodenkreis  der Entladungsröhre 16 liegt. Zur Speisung  dieser Röhre     wird    Wechselspannung verwen  det, die den Anschlüssen 20, 21 zugeführt wird.

    Bei der Betätigung des Relais wird der Kon  takt 23 geöffnet und der die Primärwicklung  24 des Hochspannungstransformators 25  durchfliessende Strom unterbrochen. Die Se  kundärwicklung 26 dient zum Speisen der  Röntgenröhre 1.  



  Eine     Einrichtung    zur     Verwendung    eines       Lumineszenzanzeigers    ist in     Fig.    2 dargestellt.  Hinter der photographischen Platte oder dem  Film ist ein Leuchtschirm 27 angeordnet.  Dem     Schirm.    27 gegenüber sind eine Anzahl  photoelektrischer Zellen 28 angeordnet, die  ihr Licht von diesem     Schirm    empfangen.

   Zwi  schen der Reihe von Photozellen 28 und dem  Schirm 27 ist ein Gitter 29 aus für die vom  Schirm ausgesandte Lumineszenz undurchläs  sigem Material, in dem für jede Photozelle eine       Öffnung    30 vorgesehen ist, so dass jede Zelle  nur die von einem 'teil des Schirmes 27 stam  mende     Lamineszenz    anfängt. Jede     Öffnung    30  kann mit einer Linse 31 versehen sein, um das  aufgefangene Licht zu konzentrieren.  



  Statt Photozellen     können    auch andere elek  tronische     Zellen        und    neben Zellen mit äusserer  Photowirkung auch solche mit innerer Photo  wirkung zur Verwendung kommen.  



  Mit jeder Zelle 28     ist        ein    kleiner Kon  densator 32 in Reihe geschaltet. Zufolge der  bei der Belichtung auftretenden Elektronen  ströme werden diese Kondensatoren aufge  laden     und    der Gesamtstrom bewirkt, in ähn  licher Weise wie im     Zusammenhang    mit     Fig.    1  erörtert, eine     Potentialunterschiedsänderung     an den Polen des Kondensators 13. Die Wir  kungsweise dieser     Einrichtung    entspricht im  übrigen genau derjenigen nach     Fig.    1.

   In den  Kreisen mit stark belichteten Zellen haben die  Kondensatoren 32 bald den Ladezustand er-      reicht, in dem der Potentialunterschied der       Kondensatoren    so     gross    geworden     ist,    dass die  Zellen nicht weiter von Strom durchflossen  werden, wobei das Erreichen dieses Zustandes  in andern Kreisen mit weniger stark belich  teten Zellen eine grössere Zeit     beansprucht.     Der Gesamtstrom zum Bewirken der     vorbe-          schriebenen        Ladungsänderung    am Konden  sator 13 erfährt also eine allmähliche Verrin  gerung, und dies liefert das gewünschte,

   in  einer Verringerung des Einflusses der stark       belichteten    Teile der Aufnahme auf die Belich  tungsdauer bestehende Ergebnis.  



  Die     Fig.    3     und    4 zeigen     Einrichtungen,    bei  denen der Signalstrom verstärkt wird. Die       Einrichtung    nach     Fig.3    besitzt eine     Ionisa-          tionskammer    als     strahlenempfindliche    elek  tronische Zelle.

   Diese     Ionisationskammer    ist  verschieden von der bei der     Einrichtung    nach       Fig.1    verwendeten, da die Aussenbelegung 10  der Wand 6 weggelassen ist und sämtliche  Felder. 9 der auf der Wand 6 vorhandenen       Innenbelegung    mit sich durch die Wand 6 er  streckenden     Stromzuführungen    33     verbinden     sind. Diese     Zuführungen    33 sind über Kon  densatoren 34 mit dem gemeinsamen Strom  draht 35 gekoppelt, der am negativen Pol der  Spannungsquelle 17 befestigt ist.  



  In der Schaltungsanordnung entspricht die       Anzahl        Triodenröhren    36     derjenigen    der Kon  densatoren 34, und bei jeder Röhre ist die  Regelelektrode mit einem     Zufuhrdraht    33 und       infolgedessen    mit dem einen Pol eines Kon  densators 34 verbunden, während die Anoden  und Kathoden dieser Röhren parallel geschal  tet sind. Der     Gesamtanodenstrom    dieser Röh  ren durchfliesst die Magnetwicklung 37 eines  elektromagnetischen Relais. In den Anoden  stromkreis ist die Spannungsquelle 38 auf  genommen. Die Kathodenleitung kann ummit  telbar oder über die Quelle negativer Span  nung 40 mit den negativen Polen der Span  nungsquellen 17 und 38 verbunden werden.  



  Unter dem Einfluss der Röntgenstrahlen  werden die von den einzelnen Feldern in der       Ionisationskammer    gebildeten Entladungs  strecken mehr oder weniger leitend. Jede  Strecke führt einen Elektronenstrom, der den    entsprechenden     Kondensator    34 auflädt. Die  von der Stromquelle 17 gelieferte     Spannung     ist derart gerichtet, dass die mit den Steuer  elektroden der Röhren 36 verbundenen Pole  der     Kondensatoren    positiv werden, so dass  beim Aufladen der Kondensatoren der Poten  tialunterschied in bezug auf die- gemeinsame  Kathodenleitung abnimmt.

   Mit der Zunahme  der     Kondensatoraufladespannungen    nimmt all  mählich der     Anodenstrom        der    Röhren zu,     und          wenn    dieser einen bestimmten     Wert    über  steigt, fällt das Relais 37 ab.  



  Um die     Kondensatoren    34 nach der Auf  nahme zu entladen, ist ein Umschalter 39 vor  gesehen, mit dem die Kathodenleitung der  Röhren 36 unmittelbar mit den negativen  Klemmen der Spannungsquellen 17 und 18  verbunden werden kann. Die Potentialver  ringerung der Kathoden der     Triodenröhren    36       bewirkt,    dass sich die Kondensatoren 34 über  diese Röhren entladen können. Vor dem An  fang einer folgenden Aufnahme     bringt    man  den Umschalter 39 wieder in die Anfangs  stellung     zurück.     



  Bei der Einrichtung nach     Fig.l    kann  man die     Aufladung    der Kapazitäten dadurch  rückgängig machen, dass die Klemmen 11 und  1.2 miteinander verbunden und die     Ionisations-          kammer    mit Röntgenstrahlen bestrahlt oder  die Wände aufeinander zu bewegt werden, bis  die Belegungen sich berühren. In     Fig.    2 wird  die Entladung durch Umlegen des Schalters  41 in die Stellung bewirkt, in der die Span  nungsquelle 17 ausgeschaltet ist bei gleich  zeitiger Bestrahlung des Anzeigers mit Rönt  genstrahlen.  



  Der in     Fig.4    dargestellte Lumineszenz  anzeiger entspricht dem nach     Fig.    2. Er besitzt  einen Leuchtschirm 27, ein Linsengitter 29  und die gleiche Anzahl Photozellen 28 wie  das Gitter Linsenöffnungen 30 hat. Hinter  jeder Linse 31 ist eine Photozelle 28 angeord  net.  



  Entsprechend der in     Fig.    2 dargestellten  Einrichtung     ist    mit jeder     Entladungsstrecke     ein Kondensator 32 in Reihe geschaltet. Im  übrigen sind die beiden Ausführungsbeispiele      nach den     Fig.    3 und 4 einander gleich. In       Fig.4    sind auch die gleichen Bezugszeichen  wie in     hig.    3 für     entsprechende,    in der Schal  tungsanordnung verwendete Elemente ver  wendet.  



  Nachdem die Röntgenröhre 1 zur Herstel  lung einer     Röntgenaufnahme    des Objektes 2  auf der photographischen Platte 3 eingeschal  tet worden ist, erfolgt Anregung des Leucht  schirmes 27, wobei die in     diesem        Schiinn,    ab  sorbierte Röntgenenergie in Licht umgewan  delt wird. Dieses Licht erregt die Photozellen  28 entsprechend der Helligkeit der von jeder       Linse    31 aufgefangenen     Liunineszenz.    Die  Kondensatoren 32 werden von den Photo  strömen aufgeladen und der hierdurch be  wirkte     Potentialunterschie'    als positive     Git-          terspannung    den Entladungsröhren 36 zu  geführt.

   Der     Gesamtanodenstrom    dieser Röh  ren betätigt das elektromagnetische Relais 37.  



  Nach der Beendung einer Aufnahme, durch  Unterbrechen des Speisestromes der Röntgen  vorrichtung mit dem Schalter 23, wird in den       Fig.3    und 4 der Schalter 39 umgelegt, um  die Ladung der Kondensatoren 32 und 34  abzuführen.  



  Zu Beginn einer folgenden Aufnahme soll  dieser Schalter seine vorige Stellung einneh  men. Die Gitter der Entladungsröhren wer  den infolgedessen über die Spannungsquelle 40  stark negativ, und der Anodenstrom wird  unterdrückt.  



  Die Spule 37 gibt den Kontakt 23 frei,  und der Speisestrom der Röntgenvorrichtung  wird eingeschaltet. Durch Ladungsaufspeiche  rung in den Kondensatoren 34 und 32 unter  dem Einfluss der Röntgenstrahlen werden die       Gitterpotentiale    der verschiedenen Entladungs  röhren zunehmen, und zwar ist die Zunahme  in dem Masse schneller wie die     Intensität    der  auf die betreffende Zelle auftreffenden Strah  len grösser ist. Die     Beteiligung    einer jeden  Entladungsröhre am Gesamtstrom rückt also  stetig zu einem durch die Spannung der       Speisequelle    17     bestimmten        Wert    heran.

   Die  ser Anteil kann nicht überstiegen     werden,    so  dass der Einfluss stark belichteter Teile be  grenzt ist, während die weniger stark und    schwach belichteten- Zellen ihren     Einfluss    in  grösserem Masse gelten lassen, da sie, obgleich  langsamer, schliesslich auch die erforderliche  Zunahme des     Gitterpotentials    bewirken.  



  Durch Änderung der von der Spannungs  quelle 17 gelieferten     Spannung    hat man es  in der Hand, die     günstigste    Einstellung     zu     wählen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum selbsttätigen Bemessen der günstigsten Belichtungsdauer bei der Her stellung von Röntgenaufnahmen mittels eines gegen Röntgenstrahlen empfindlichen An zeigers, der einen von der hinter dem Objekt auftretenden Röntgenstrahlenintensität abhän gigen elektrischen Strom ermöglicht oder be wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der An zeiger .eine Anzahl strahlenempfindliche elek- tronische Zellen besitzt,
    die je aneinandergxen- zende Felder der wirksamen Oberfläche des Anzeigers und gemeinsam mindestens an nähernd die ganze von den Röntgenstrahlen getroffene Oberfläche einnehmen, wobei jede Zelle die Eigenschaft hat, dass nach einer von der Strahlenintensität abhängigen Zeitdauer ihr Elektronenstrom bis auf einen von der Strahlenintensität unabhängigen niedrigen Wert abfällt. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass alle Zellen mit je einer in Reihe geschalteten Kapazität in Par- allelschaltung mit einem gemeinsamen Strom- kreis verbunden sind. 2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, mit einer zwischen dem Objekt und der photo graphischen Platte bzw.
    dem Film angeord neten flachen Ionisationskammer, die aus zwei einander gegenüber angeordneten flachen Wänden aus Isolierstoff besteht, die auf den einander zugewandten Seiten mit einer leiten den Belegung versehen sind, dadurch gekenn zeichnet, dass eine der Belegungen in vonein ander isolierte, in Verhältnis zur Wandober fläche kleine Felder geteilt ist, die mit einer gemeinsamen Stromzuführung kapazitiv ge koppelt sind. 3.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass jedes Feld der unterteilten Ionisationskammerelektrode mit dem Steuergitter einer Entladungsröhre und mit einem in den Steuergitterkreis aufgenom menen Kondensator verbunden ist, so dass die Anzahl Entladungsröhren der Anzahl Felder entspricht, in welche die Ionisationskammer- elektrode unterteilt ist, wobei die Entladungs röhren parallel geschaltet. sind und in die ge meinsame Anodenleitung die Wicklung eines elektromagnetischen Relais aufgenommen ist, das den Hauptschalter der Röntgenvorrich tung betätigt.
    4. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass in die gemein same Kathodenleitung ein Schalter aLifgenom- men ist, der die Kathoden wahlweise über eine Quelle negativer Gittervorspannimg oder un mittelbar mit dem negativen Pol einer Anoden spannungsquelle und mit der gemeinsamen Stromzuleitung verbindet. 5.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 1, mit einem einen Leuchtschirm enthaltenden An zeiger, dadurch gekennzeichnet, dass an der von der Strahlenquelle abgewandten Seite des Leuchtschirmes eineAnzahl gegen die Lumines zenz empfindliche elektronische Zellen und zwischen diesen und dem Schirm ein aus für die Lumineszenz undurchlässigem Material hergestellter Schirm angeordnet ist, der mit Öffnungen versehen und bei dem hinter jeder Öffnung eine empfindliche Zelle angeordnet ist. 6.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet., dass die mit. jeder Zelle in Reihe geschaltete Kapazität einen Teil des Git terkreises einer Triodenentladungsröhre bildet, wobei die Entladiimgsröhren parallel geschal tet sind und in die gemeinsame Anodenleitung die Wicklung eines elektromagnetischen Relais aufgenommen ist, das den Hauptschalter der Röntgenvorrichtung betätigt. 7.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass in die gemeinsame Xathodenleitung ein Umschalter aufgenommen ist, der die Kathoden wahlweise über eine nuelle negativer Gittervorspannung oder um- mittelbar mit dem negativen Pol einer Anoden- spannungsquelle und mit der gemeinsamen Stromzuleitung verbindet. B.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 2, mit einer Ionisationskammer, die aus einer flachen Dose besteht mit zwei einander gegenüber an geordneten, durch eineu kleinen Zwischenraum getrennten Wänden aus Isolierstoff, die auf den einander zugewandten Seiten mit einer Schicht elektrisch leitenden Materials versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine dieser Belegungen in voneinander isolierte, im Ver hältnis zur Grösse der Wandoberfläehe kleine Felder geteilt ist, und die Aussenfläche der Wand, auf der diese Felder angeordnet sind, mit einer homogenen leitenden Schicht ver sehen ist. 9.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 3, mit einer Ionisationskammer, die aus einer flachen Dose mit zwei einander gegenüber angeord neten, durch einen kleinen Zwischenraum ge trennten Wänden aus Isolierstoff besteht, wo bei die Wände auf den einander zugewandten Seiten mit einer Schicht leitenden Materials versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine dieser Flächen in voneinander isolierte, im Verhältnis zur Grösse der Wandoberfläche kleine Felder geteilt ist, die je mit einer quer durch die Wand der Kammer hindurchgeführ ten Stromzuleitung verbunden sind. 10.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Felder der unterteilten Elektrode aus verschiedenen Stof fen bestehen, die unter der Einwirkung der Röntgenstrahlen in verschiedenem Masse photo elektrisch emittieren. 11. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die unterteilte Elektrode aus einem regelmässigen Mosaik von Gruppen von Feldern aus verschiedenen Stof fen besteht. 12.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwi= scheu den beiden Wänden mit einem festen Stoff gefüllt ist, dessen Leitfähigkeit sich bei der Bestrahlung mit Röntgenstrahlen ändert.
CH318318D 1953-03-03 1954-03-01 Vorrichtung zum selbsttätigen Bemessen der günstigsten Belichtungsdauer bei der Herstellung von Röntgenaufnahmen CH318318A (de)

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