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Kollimator zur Abgrenzung energiereicher Strahlung, insbesondere y-Strahlung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kollimator zur Abgrenzung energiereicher, insbesondere
y-Strahlung.
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In der kanadischen Patentschrift 514 793 wird ein Kollimator dieser
Art beschrieben, bei dem die Strahlung durch zwei Paare von Blöcken abgegrenzt wird,
die in einer gemeinsamen Ebene beweglich sind, welche im wesentlichen senkrecht
zur Achse der Strahlung liegt. Jeweils ein Ende eines jeden Blockes liegt an der
Seite eines anderen Blockes an, und die Blöcke eines jeden Paares können gegeneinander
und voneinander weg bewegt werden. Dadurch wird eine quadratisch oder rechtwinklige
Öffnung durch einen Kollimator festgelegt, der nur einen geringen Raum einnimmt
und einen ausreichenden Strahlungsschutz gegen die Strahlungsquelle ergibt. Die
in der kanadischen Patentschrift 514 793 beschriebene Konstruktion hat jedoch den
Nachteil, daß die Öffnung immer eine vierseitige Form besitzt. Wenn beispielsweise
ein Krebsgeschwür behandelt werden soll, ist es häufig wünschenswert, daß die Öffnung
anders als quadratisch oder rechteckig geformt ist, so daß der Strahl mit dem zu
behandelnden Geschwür in der Form in Übereinstimmung gebracht werden kann. Dadurch
kann der Strahl auf das zu behandelnde Geschwür konzentriert werden, ohne auf gesundes
Gewebe aufzutreffen.
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Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten Kollimator zu schaffen,
mit dem wenigstens eine und vorzugsweise jede Ecke der rechteckigen Grundform der
Öffnung in einem gewünschten Maß abgedeckt werden kann, so daß eine größere Auswahl
von öffnungsumrissen möglich wird. Wenn jede Ecke unabhängig abgedeckt werden kann,
kann die Öffnung quadratisch oder rechteckig sein und auch. fünf, sechs, sieben
oder acht Seiten besitzen. Da der Betrag, bis zu dem die Ecken abgedeckt werden
können, veränderlich ist, ergibt sich eine große Anzahl von Öffnungsformen. Weiterhin
wird durch ein gleichseitiges Achteck die Gestalt eines Kreises gut angenähert.
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Dieses Ziel wird durch ein schräges Teilen eines der genannten Blöcke
und vorzugsweise jedes der genannten Blöcke entlang einer Linie erreicht, die zu
einem Punkt an der Innenfläche des zuletzt genannten Blockes läuft, der in der Nähe
der Stelle liegt, an der das Ende des genannten Blockes an der Seitenfläche eines
anderen Blockes anliegt, wodurch der zuletzt erwähnte Block in zwei Teile geteilt
wird. Einer dieser Teile wird relativ zum anderen Teil vorgeschoben oder zurückgeschoben,
während beide in gleitender Verbindung bleiben. Das Vorschieben des einen Teils
deckt fortschreitend eine Ecke der Öffnung ab, während der andere Teil seitlich
versetzt wird.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einer vorzugsweisen Ausführungsform
beispielsweise dargestellt und wird im folgenden im einzelnen unter Bezugnahme auf
diese beschrieben.
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Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine Öffnungsblende gemäß der
Erfindung, die mit einem Gerät zusammengebaut ist, das ein Beleuchtungssystem und
einen Kopf besitzt, der eine Strahlungsquelle enthält; Fig. 2 ist eine Druntersicht
der Fig. 1; Fig. 3 ist eine Draufsicht des Öffnungsblendenteils des in den Fig.
1 und 2 dargestellten Gerätes; Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV der
Fig.3; Fig.5 ist ein Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 3 ; Fig.6 stellt eine
perspektivische Ansicht des Offnungsblendenteils dar, bei der einige Teile fortgebrochen
sind; Fig. 7 ist ein Teilschnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 3 ; Fig. 8 ist
ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7.
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Nach den Fig. 1 und 2 ,der Zeichnung wird der öffnungsblenden- oder
Kollimatortei110 durch ein das Beleuchtungssystem enthaltendes Gerät 11 mit einem
Kopf 12 verbunden, der eine in geeigneter Weise abgeschirmte, nicht dargestellte
Strahlungsquelle enthält. Der Kopf 12 kann dem entsprechenden Teil des in der kanadischen
Patentschrift 514 793 dargestellten Gerätes gleich sein. Das das Beleuchtungssystem
enthaltende Gerät 11 besitzt einen Lichtschalter 13, um die in den Gehäusen 14 befindlichen
Lampen zu regeln.
Außerdem kann das das Beleuchtungssystem enthaltende
Gerät 11 einen Feststellknopf 15 für die Winkeleinstellung aufweisen, der in seiner
einen Stellung gestattet, daß das gesamte Öffnungsblendenteil 10 um eine (bezogen
auf Fig. 1) vertikale Achse gedreht werden kann und der in einer anderen Stellung
die Öffnungsblende 10 feststellt. Da das das Beleuchtungssystem enthaltende Gerät
und der Behandlungskopf keinen Teil der Erfindung darstellen, werden sie im folgenden
nicht weiter beschrieben.
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Der öffnungsblendenteil 10 ist im einzelnen in den I# ig. 3 bis 8
einschließlich dargestellt und besteht aus einem kreisringförmigen Gehäuse 16, auf
dessen oberer Kante zwei segmentförmig ausgebildete, festliegende Führungsplatten
17 und 18 befestigt sind. Die innere Kante 19 der festliegenden Führungsplatte 17
liegt parallel zur inneren Kante 20 der festliegenden Führungsplatte 18. Zwei bewegliche
Führungsplatten 21 und 22 sind in hezug auf die Kanten 19 und 20 mittels einer -Nut-
und Federverbindung 22a gleitend gelagert. Die beweglichen Führungsplatten 21 und
22 besitzen jeweils Nuten 23 bzw. 24, in die zwei im Abstand voneinander liegende
Rollen 25 einfassen, die auf dem Kollimatorblock 26 befestigt sind. In gleicher
Weise fassen Rollen 27, die auf dem Kollimatorblock 28 sitzen, in die Nut 24 hinein.
Die bewegliche Führungsplatte 21 bewegt sich mit dem Block 26 nach innen und außen,
wobei die Rollen 25 gestatten, da.ß sich der Block 26 in Bezug auf die bewegliche
Führungsplatte 21 seitlich bewegt. In gleicher `'eise bewegt sich der Block 28 mit
der beweglichen Führungsplatte 22 nach innen und außen, kann jedoch in Bezug auf
die Führungsplatte seitlich versetzt werden. Die Blöcke 26 und 28 besitzen Innenflächen
29 und 30, die zueinander parallel verlaufen. Der Block 26 besitzt eine Endfläche
31, die rechtwinklig zur Fläche 29 liegt; in gleicher Weise besitzt der Block 28
eine Endfläche 32, die rechtwinklig zur Fläche 30 liegt. Die Blöcke 33 und 34 bilden
ein zweites Paar von Blöcken. Der Block 33 besitzt eine Innenfläche 35, an der die
Endfläche 31 des Blockes 26 anliegt, sowie eine Endfläche 36, die rechtwinklig zur
Fläche 35 liegt und die an der Innenfläche 30 des Blocks 28 anliegt. Der Block 34
hat eine Innenfläche 37, an die die Endfläche 32 des Blocks 28 anliegt, sowie eine
Endfläche 39, die rechtwinklig zur Fläche 37 liegt und an der Innenfläche 29 anliegt.
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Die Blöcke 26, 28, 33 und 34 liegen in einer gemeinsamen Ebene und
sind so angebracht, daß sich jeder Block seitlich bewegen kann. Wenn die Blöcke
26 und 28 aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden, verschieben sich die
Blöcke 33 und 34 in seitlicher Richtung. In gleicher Weise verschieben sich, wenn
die Blöcke 33 oder 34 nach innen oder außen bewegt werden, die Blöcke 26 und 28
in seitlicher Richtung. An den aneinanderliegenden Flächen 31 und 35, 30 und 36,
32 und 37 und 29 und 39 sind ineinand erfassende Nut- und Federverbindungen (Schwalbenschwanzführungen)
vorgesehen, um eine seitliche Bewegung eines jeden Blockes in Bezug auf den Block,
der an seiner Innenfläche anliegt, zu ermöglichen, wobei die Blöcke ständig aneinander
anliegen. Aus diesem Grunde sind die Innenflächen der Blöcke mit einer Nut
40 versehen, in die eine Zunge 41 auf den anliegenden Endflächen einfaßt.
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Die Blöcke sind auf einer oberen Nockenscheibe 42 befestigt. Die Nockenscheibe
42 ist mit Rollen 43. 44 versehen, die in Nuten 45 bzw. 46 in den Blöcken 26 und
28 eingreifen. Die obere Nockenscheibe 42 besitzt eine auf dem Umfang liegende Zahnstange
47, in die ein Ritzel 48 eingreift. Das Ritzel 48 wird durch einen Drehknopf 49
für die obere Nockenscheibe betätigt. Wenn der Drehknopf 49 für die obere Nockenscheibe
gedreht wird, dreht sich die Nockenscheibe 42, und die Rollen 43 und 44 bewirken,
daß die Blöcke 26 und 28 aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden, je nach
Drehrichtung des Knopfes 49. Die untere Nockenscheibe 50 ist mit Rollen 51 und 52
versehen, die in die Nut 53 im Block 34 und in die Nut 54 im Block 33 einfassen.
Die untere Nockenscheibe 50 besitzt eine auf dem Umfang liegende Zahnstange 55,
die durch ein Ritzel 56 und einen Drehknopf 57 für die untere Nockenscheibe betätigt
wird. Ein Drehen des Knopfes 57 bewegt je nach Drehrichtung die Blöcke 33 und 34
aufeinander zu oder voneinander weg. Die Rollen oder Nockenlagerungen 43, 44, 51
und 52 sollten auf nach innen gerichteten Ohren, wie beispielsweise den Ohren 58
und 59, befestigt sein. Dadurch werden die Nockenscheiben daran gehindert, in die
den Strahl durchlassende Öffnung hineinzuragen. Außerdem können die auf der unteren
Nockenscheibe befestigten Rollen die Blöcke 33 und 34 bewegen, ohne daß sie von
der oberen Nockenscheibe gehindert werden.
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Jeder der Blöcke 26, 28, 33 und 34 ist entlang einer schrägen Linie
in zwei Teile geteilt, die zu der Stelle verläuft, an der sich die Innen- und Endfläche
des Blockes treffen, Somit ist der Block 26 in einen Hauptteil 60 und einen Nebenteil
61 unterteilt. Der Block 28 enthält einen Hauptteil 62 und einen Nebenteil 63, der
Block 33 einen Hauptteil 64 und einen -Nebenteil 65 und der Block 34 einen Hauptteil
66 und einen Nebenteil 67. Die Neben- und Hauptteile sind jeweils keilförmig. Ein
Hilfsknopf 68 für die Feldeinstellung kann so gedreht werden, d'aß der Nebenteil
61 des Blockes 26 in Bezug auf den Hauptteil 60 vorgeschoben wird. Dadurch
wird fortschreitend die Ecke zwischen den Blöcken 26 und 33 abgeschnitten. In gleicher
Weise wird durch, den Hilfsknopf 69 für die Feldeinstellung der Nebenteil
65 in Bezug auf den Hauptteil 64 vorgeschoben oder zurückgezogen. Der Hilfsknopf
70 zur Feldeinstellung bewegt den Nebenteil 63 in Bezug auf den Hauptteil
62 vor, und der Hilfsknopf 71 zur Feldeinstellung bewegt den Nebenteil 66
in Bezug auf den Hauptteil 67 vor. Wenn jeder Nebenteil vorgeschoben wird, wird
der zugehörige Hauptteil seitlich versetzt. Diese seitliche Versetzung wird durch
die gleitende Verbindung zwischen der Zunge 41 und der Nut 40 und durch die gleitende
Verbindung zwischen der Rolle der Nockenscheibe, die den betreffenden Hauptteil
steuert, und der Nut des zuletzt genannten Hauptteils, in die die Rolle der Nockenscheibe
eingreift, ermöglicht.
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Die Art und Weise, in der die Hilfsknöpfe zur Feldeinstellung beim
Vorschieben oder Zurückziehen der Nebenteile wirken, ist weiterhin in den Fig.7
und' 8 in Bezug auf die Wirkungsweise des Hilfsknopfes 71 dargestellt. Der Hilfsknopf
71 ist auf einer Welle 72 befestigt, die ein mit Schraubengewinde versehenes Teil
73 trägt. Die Welle 72 und der dazugehörige, mit Schraubengewinde versehene Teil
73 sind im Hauptteil 66 in einem Endlager 74 und einem Ringlager 75 (collar) gelagert.
Am I"Tebenteil 67 ist ein Lagergfied 76 befestigt, das mit Genwinde in das mit Schraubengewinde
versehene Teil 73 ennfaßt. Wenn der Hilfsknopf 71 gedreht wird, wird der Nebenteil
67 in Bezug auf den Hauptteil 66 vorgeschoben. Der Hauptteil 66 und
der Nebenteil 67 sind durch eine Zunge 77, die aus dem Hauptteil 66 herausragt und
in eine Nut 78 im Nebenteil 67 hineinfaßt,
gleitend miteinander
verbunden. Im Gehäuse 16 ist ein Schlitz 79 vorgesehen, um bei verschiedenen Stellungen
des Blockes 34 der Welle 72 Platz zu geben.