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Einrichtung zur automatischen Bestimmung der Belichtungszeit von Röntgenaufnahmen
Es sind bereits Einrichtungen bekannt, die es ermöglichen, bei Röntgenaufnahmen
die Röntgenröhre selbsttätig abzuschalten, sobald eine gewisse Röntgenstrahlendosis
auf die bilderzeugende Schicht eingewirkt hat. Die Abschaltung erfolgt über einen
Verstärker von einer lichtelektrischen Zelle (Photozelle oder Selenzelle) aus, die
außer durch die bilderzeugenden Röntgenstrahlen durch einen Fluoreszenzschirm beeinflußt
wird, welcher der durch das aufzunehmende Objekt hindurchgegangenen Röntgenstrahlung
ausgesetzt wird. Bei diesen bekannten Einrichtungen wird eine Spezialkassette verwendet,
bei welcher der Boden (d. h. also die der Röntgenstrahlenquelle nicht zugekehrte
Kass-ettenrückwand) oder ein Teil desselben für Röntgenstrahlen durchlässig ist.
Die die Kassette durchdringenden Röntgenstrahlen fallen auf den Leuchtschirm, dessen
Helligkeit von einer lichtelektrischen Zelle mit Verstärker oder auch von einem
Sekundärelektronenvervielfacher gemessen und erfaßt wird. Man kann die photoelektrische
Einrichtung so einstellen, daß der in der Kassette zwischen den Verstärkerfolien
befindliche Film einen für die betreffende Aufnahme günstigsten Schwärzungswert
erhält, indem durch die Photozelle die Röntgenröhre nach Ablauf einer Zeit abgeschaltet
wird, in der bei der gewählten Röhrenspannung das für die richtige Schwärzung erforderliche
Produkt aus Röhrenstromstärke und Belichtungszeit (mAs-Zahl) erreicht ist. Diese
bekannten Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß bei einer gegebenen Einstellung
der photoelektrischen Einrichtung bei einer Veränderung der Röhrenspannung bzw.
der Stärke des Patienten nicht die gleiche Schwärzung erreicht werden kann. Die
Ursache hierfür ist darin zu sehen, daß das Verhältnis der auf den Film gelangenden
Röntgenintensität zu der auf den Leuchtschirm fallenden Intensität nicht konstant
ist, sondern von der Höhe der Röhrenspannung und der Absorptionsfähigkeit des aufzunehmenden
Objektes abhängig ist. Diese Abhängigkeit ist verursacht durch die Absorption in
der auf der Röntgenstrahlenquelle abgewandten Seite des Films liegenden Verstärkerfolie
(Hinterfolie) und zum Teil auch durch die Absorption in der Trägerschicht des die
Photozelle beeinflussenden Leuchtschirmes. Um diesen Nachteil zu beseitigen, hat
man versucht, dem Leuchtschirm eine bestimmte Spannungsabhängigkeit der Lichtintensität
zu geben, welche die Differenzen in den Schwärzungen ausgleichen soll. Dieser Weg
führt aber nur in einem sehr eng begrenzten Spannungsbereich zum Ziel.
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Die Erfindung schlägt einen anderen Weg zur Beseitigung des geschilderten
Nachteiles vor. Sie betrifft eine Einrichtung zur automatischen Bestimmung der Belichtungszeit
von Röntgenaufnahmen mit einer Photozellenanordnung, die von dem Licht beeinflußt
wird, das die durch das aufzunehmende Objekt hindurchgegangene Röntgenstrahlung
auf einer Fluoreszenzschicht erzeugt. Erfindungsgemäß ist die die Photozelle beeinflussende
Fluoreszenzschicht die Schicht einer zusammen mit dem photographischen Emulsionsträger
in der Aufnahmekassette befindlichen Verstärkerfolie, die -einen lichtdurchlässigen,
z. B. durchscheinenden oder durchsichtigen Träger für die Fluoreszenzschicht aufweist
und mit ihrer einen Seite dem photographischen Schichtträger in bei Verstärkerfolien
üblicher Weise unmittelbar anliegt, während sich auf ihrer anderen Seite ein während
der Aufnahme freizugebender lichtdurchlässiger Teil der Kassette und dahinter die
Photozelle befinden. Vorzugsweise wird die Anordnung so getroffen, daß die den lichtdurchlässigen
Träger auf-,veisende Verstärkerfolie auf der der Röntgenstrahlung abgewandten Seite
des photographischen Schichtträgers (als Hinterfolie) liegt. Man braucht bei einer
solchen Anordnung gemäß der Erfindung also keinen zusätzlichen Leuchtschirm mehr,
wie ihn die eingangs erwähnten bekannten Einrichtungen zur Beeinflussung der Photozelle
benötigen. Die Absorption in -der Hinterfolie und in der Trägerschicht des Leuchtschirmes,
welche die Ursache für den eingangs erwähnten Mangel der bekannten Einrichtungen
ist, wird also bei der Erfindung vermieden, so daß in einem weiten Spannungsbereich
sowie unabhängig von der Stärke des aufzunehmenden..Objektes eine gleichmäßige Filmschwärzung
bei konstanter Einstellung der photoelektrischen Einrichtung erzielt wird. Man kann
die Anordnung gemäß der Erfindung dann, wenn dem photographischen Schichtträger
mindestens
auf der der Röntgenstrählenquelle zugewandten Seite eine
Vvrstärkerfolie zugeordnet ist, auch so treffen, daß diese Verstärkerfolie (Vorderfolie)
einen lichtdurchlässigen Träger aufweist und zur Steuerung der Photozellenanordnung
über einen Spiegel dient. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird die Photozellenanordnung
nur von dem in der Verstärkerfolie erzeugten Licht, nicht aber auch von der durch
das aufzunehmende Objekt hindurchgegangenen Röntgenstrahlung beeinflußt.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihrer Vorteile ist in der
Abb. 1 schematisch die prinzipielle Ausführung der bekannten Einrichtungen dargestellt,
während in den Abb. 2 und 3 zwei Ausführungsbeispiele für ein-- Einrichtung gemäß
der Erfindung gezeichnet sind. In allen Abbildungen ist mit dem Pfeil 11 die Röntgenstrahlenrichtung
und mit 12 das aufzunehmende Objekt bezeichnet. Die bei den bekannten Einrichtungen
benutzte Spezialkassette enthält, wie die Abb. 1 zeigt, zwischen den beiden Verstärk.erfolien
13 und 14 den Aufnahmefilm 15. Das Kassettenge'häuste ist mit 16 bezeichnet. Der
mit 17 bezeichnete Teil der Kassettenrückwand (Kassettenboden) ist für Röntgenstrahlen
durchlässig, so daß die durch das aufzunehmende Objekt 12, die Verstärkerfolien
13,14 und den Film 15 :hindurchgehende Röntgenstrahlung den Leuchtschirm 18 trifft,
der mit einer Photozelle 19 in einem lichtdichten Gehäuse 20 angeordnet ist. Die
Wiflcungsweise dieser Einrichtung ist kurz folgende: Die den Körper 12 durchdringende
Röntgenstrahlung geht durch die Vorderfolie 13 und den Film 15 hindurch und regt
die Hinterfolie 14 ebenso wie die Vorderfolie 13 zum Fluoreszieren an. Durch den
für Röntgenstrahlen durchlässigen, für Licht aber undurchlässigen Teil
17 der Kassettenrückwand trifft die durch den Körper 12 und die Kassette
16 hindurchgegangene Röntgenstrahlung den Leuchtschirm 18, dessen Helligkeit von
der Photozelle 19 gemessen wird.. Die Helligkeit des Leuchtschirmes 18 hängt also
ausschließlich von der ihn treffenden Röntgenstrahlung ab. Wie schon eingangs erwähnt,
ist das Verhältnis der für die Schwärzung des Films 15 maßgeblichen Röntgenintensität
zu der auf den Leuchtschirm 18 fallenden Röntgenintensität nicht konstant, sondern
abhängig von der Strahlenqualität. Bei einer sehr harten Röntgenstrahlung, also
bei einer sehr hohen Röntgenröhrenspannung, wird in der Hinterfolie 14 ein geringerer
Teil der Strahlung absorbiert als bei einer weicheren Röntgenstrahlung, d. h. also
bei einer niedrigeren Röntgenspannung. Infolgedessen wird, da die Absorption der
Hinterfolie 14 sich nur auf dem Leuchtschirm 18, nicht aber auf dem Film 15 bemerkbar
macht, die Konstanz des Verhältnisses der für die Schwärzung des Films 15 maßgebenden
Röntgenintensität zu der den Leuchtschirm 18 anregenden Röntgenintensität gestört.
Die Konstanz dieses Verhältnisses ist aber Voraussetzung für das richtige Arbeiten
der Einrichtung.
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Bei dem in Abs. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
befindest sich in der Kassette 16 -wieder der Film 15 zwischen der Vorderfolie 13
und der Hinterfolie 14. Die Hinterfolie 14 weist nun einen lichtdurchlässigen Träger
(Unterlage) auf, so daß di° Folie 14 unter dem Einfluß der sie treffenden Röntgenstrahlung
ihr Licht nicht nur auf den Film 15, sondern auch nach der entgegengesetzten Seite
wirft. Die Kassettenrückwand weist einen lichtdurchlässigen Teil 21 auf. Vor diesem
Teil 21 befindet sich ein Gehäuse 22 mit einer Photozelle 23, welche von dem von
der Folie 14 ausgehenden Licht beeinflußt wird. Das Gehäuse 22 ist lichtdicht an
die Rückwand der Kassette 16 ansetzbar. Der lichtdurchlässige Teil 21 der Kassettenrückwand
erhält einen in der Abb.2 nicht dargestellten Abdeckschieber, der beim Auswechseln
der Kassette oder beim Entfernen des Gehäuses 22 zweckmäßig selbsttätig geschlossen
wird. Die Photozelle 23 wird bei dieser Anordnung gemäß der Erfindung in der Hauptsache
von dem von der Verstärkerfoliee 14 ausgehenden Licht beeinflußt. Das Verhältnis
der die Photozelle 23 beeinflussenden Lichtintensität zu der den Film 15 beeinflussenden
Lichtintensität ist nicht von der Absorption der Röntgenstrahlung in der Folie 14
abhängig. Die Photozelle 23 wird zwar auch hier von der Röntgenstrahlung beeinflußt,
jedoch ist dieser Anteil im Verhältnis zu dem die Photozelle beeinflussenden Lichtanteil
vernachlässigbar klein, so daß die in der Folie 14 stattfindende Absorption der
Röntgenstrahlung praktisch keine Rolle auf das Intensitätsverhältnis spielt. Auf
diese Weise wird also erreicht, daß in weitem Spannungsbereich und unabhängig von
der Stärke des aufzunehmenden Objektes eine gleichmäßige Filmschwärzun.g bei konstanter
Einstellung der photoelektrischen Einrichtung stattfindet.
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Bei dem in Abb. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel für die Erfindung
wird die Vorderfolie 13 zur Beeinflussung der Photozelle 23 benutzt. Daher weist
die Vorderfolie 13 einen lichtdurchlässigen Träger auf. Das Kassettengehäuse 16
enthält einen für Röntgenstrahlen durchlässigen Spiegel 24, der das von der Folie
13 ausgehende Licht auf die Photozelle 23 reflektiert. Die Photozelle 23 wird bei
dieser Ausführungsform praktisch von der Röntgenstrahlung nicht direkt beeinflußt.
Die Hinterfolie 14 kann bei diesem Beispiel in üblicher Weise ausgebildet sein.
Die Kmsettenrückwand ist wie gewöhnlich für Röntgen- undLichtstrahlen undurchlässig
ausgebildet. Bei der praktischen Ausgestaltung wird man den Spiegel 24 und die Photozelle
23 nicht fest mit der Kassette 16 zusammenbauen, sondern in einem besond@eren Gehäuse
unterbringen, das an die Kassette 16 lichtdicht ansetzbar ist. Die Kassette 16 erhält
dann eine lichtdurchlässige Vorderwand, die bei Entfernung der Kassette zweckmäßig
selbsttätig durcheinen Abdeckschieber lichtdicht verschlossen wird. Diese Ausführungsform
hat praktisch die gleichen Vorteile gegenüber den bekannten Einrichtungen wie die
in Abb. 2 dargestellte.
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Der lichtdurchlässige Träger der die Photozelle beeinflussenden Fluoreszenzschicht
(in Abb. 2 der Verstärkerfolie 14, in Abb. 3 der Verstärkerfolie13) wird zwekmäßig
aus einem Kunststoff hergestellt.
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Gegebenenfalls genügt es, wenn man bei dem in Abb. 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel nur die vor dem Teil 21 liegende Stelle des Trägers der Folie
14 lichtdurchlässig ausführt. Dabei eventuelle auftretende Differenzen in der Verstärkerwirkung
der Folie 14 auf den Film 15 können erforderlicherfalls durch eine entsprechend
reflektierende Ausbildung der Innenivandungen des Gehäuses 22 oder durch geeignete
Ausbildung des lichtundurchlässigen Teiles des Trägers der Folie 14 ausgeglichen
werden.