DE1070402B

DE1070402B - Arrangement for long-term visualization of very faint and low-contrast luminous phenomena

Info

Publication number: DE1070402B
Application number: DENDAT1070402D
Authority: DE
Inventors: Darmstadt-Eberstadir Dipl.-Ing. Frithiof Rudert
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Publication date: 1959-12-03

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

F26011IX/42hF26011IX / 42h

ANMELDETAG: 21. JUNI 1958REGISTRATION DATE: JUNE 21, 1958

BEKANNTMACHUNG
DEK ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AÜSLEGESCHRIFT:NOTICE
DEK REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
LEGAL LETTERING:

3. DEZEMBER 1959DECEMBER 3, 1959

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur längerdauernden Sichtbarmachung sehr lichtschwacher und kontrastarmer Leuchterscheinungen, z. B. des Fluoreszenzbildes auf einem Röntgenschirm mit Hilfe einer Fernsehanlage, welche eine Blauschriftröhre umfaßt. Es sind Vorschläge gemacht worden, um mit Hilfe von Speicherröhren oder speicherfähigen Halbleitern Röntgenbilder und andere Lichterscheinungen, z. B. Betatrondurchstrahlungsbilder, über längere Zeit zu speichern. Die bisher bekannten Anordnungen haben jedoch in verschiedener Hinsicht Nachteile, welche die praktische Einführung in die medizinische Röntgendiagnostik oder technische Materialuntersuchung verhindert haben.The invention relates to an arrangement for the long-term visualization of very faint and low-contrast luminous phenomena, e.g. B. the fluorescence image on an X-ray screen with the help a television system which includes a blue script tube. Suggestions have been made to go with With the help of storage tubes or storable semiconductors, X-ray images and other light phenomena, z. B. Betatron radiation images to save over a long period of time. The previously known arrangements however, have disadvantages in several respects, which the practical introduction to medical Have prevented X-ray diagnostics or technical material examinations.

Man hat z. B. vorgeschlagen, das auf einem Röntgenleuchtschirm erscheinende Bild mit einer Bildspeicherröhre, z. B. einem hochempfindlichen Image-Orthikon, aufzunehmen und die erhaltenen Bildsignale einer Empfangsspeicherröhre zuzuführen, in der das Bild in Form eines auf einem isolierenden Netz erzeugten Ladungsbildes für eine Zeit von einigen Minuten festgehalten werden kann. Die Auflösung der bisher bekannten Empfangsspeicherröhren und die Persistenz des gespeicherten Bildes sind jedoch nicht so groß, wie dies für die Röntgenpraxis Avünschenswert wäre. Da das Netz von solchen Speicherröhren weder beliebig fein noch beliebig groß gemacht werden kann, ist die Detailwiedergabe auf niedrige Zeilenzahlen beschränkt. Zudem findet eine fortlaufende Verschlechterung des Bildes durch Ionen statt, da diese auch bei sehr gutem Vakuum der Röhre nicht völlig beseitigt werden können und das Ladungsbild schließlich löschen.One has z. B. suggested that on a X-ray fluorescent screen appearing image with an image storage tube, e.g. B. a highly sensitive Image-Orthicon, to record and to feed the received image signals to a receiving storage tube, in which the image in the form of a charge image generated on an insulating mesh for a time of can be held for a few minutes. The resolution of the previously known receiver storage tubes and the persistence of the stored image, however, are not as great as they are for the X-ray practice A would be desirable. Since the network of such storage tubes is neither arbitrarily fine nor arbitrarily large can be made, the reproduction of details is limited to a low number of lines. There is also a Continuous deterioration of the image by ions takes place, since this occurs even with a very good vacuum of the tube cannot be completely eliminated and eventually erase the charge image.

Ferner sind Aufnahmeröhren für die unmittelbare Aufnahme von Röntgenbildern bekanntgeworden, bei denen die Röntgenstrahlung direkt auf einen halbleitenden Schirm einwirkt und dessen Leitfähigkeit verändert. Die Speicherfähigkeit solcher Schirme ist zwar relativ gut. Auch kann man die Auflösung durch Benutzung von größeren Kolben verhältnismäßig weit treiben; jedoch reicht die Empfindlichkeit der bisherigen Schichten zur Verringerung der Strahlungsdosis nicht aus, so daß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Herabsetzung der Gefährdung von Patient und Bedienungspersonal, mit den genannten Beispielen nicht erreicht werden kann.Furthermore, recording tubes for the direct recording of X-ray images have become known at which the X-rays act directly on a semiconducting screen and its conductivity changes. The storage capacity of such screens is relatively good. You can also see the resolution drive relatively far by using larger pistons; however, the sensitivity is sufficient the previous layers to reduce the radiation dose are not sufficient, so that a goal of the present Invention, a reduction in the risk to the patient and operating personnel, with the examples mentioned cannot be achieved.

Nun ist als Speicherröhre zur Sichtbarmachung von Oszillogrammen u. dgl. die sogenannte Blauschriftröhre bekanntgeworden, in der die von Elektronen getroffenen Stellen des Bildschirmes sich blau verfärben, so daß ein Bild von den lichtabsorbierenden Spuren des Kathodenstrahls gezeichnet wird. Dieses Bild hat eine relativ lange Beständigkeit, aber leider ist der mit solchen Röhren erzielbare Kontrast Anordnung zur längerdauerndenNow the so-called blue writing tube has become known as a storage tube for visualizing oscillograms and the like, in which the electron tubes spots on the screen turn blue, so that a picture is drawn of the light-absorbing traces of the cathode ray. This image has a relatively long persistence, but unfortunately the contrast that can be achieved with such tubes is Arrangement for long-term

Sichtbarmachung sehr lichtschwacherVisualization very faint

und konstrastarmer Leuchterscheinungenand contrasting luminous phenomena

Anmelder:Applicant:

Fernseh G.m.b.H.,TV G.m.b.H.,

Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Dipl.-Ing. Frithjof Rudert, Darmstadt-Eberstadt,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Frithjof Rudert, Darmstadt-Eberstadt,
has been named as the inventor

zu gering, als daß das Bild ohne weiteres zur Auswertung der ohnehin wenig kontrastreichen Röntgenbilder brauchbar ist. Man hat versucht, dem Nachteil des geringen Kontrastes durch Konstruktion einer Röhre abzuhelfen, in der ein Blauschriftschirm zur Aufzeichnung des Bildes verwendet wird und die Wiedergabe durch Lichtpunktabtastung mit Hilfe eines auf der Rückseite des Blauschriftschirmes angebrachten Leuchtschirmes erfolgt, dessen punktweises Leuchten von einer Fotozelle aufgenommen wird und zur Modulation eines Verstärkers oder eines unmittelbar angeschalteten Fernsehempfängers dient. Die Herstellung einer solchen Röhre ist aber verhältnismäßig schwierig, da wenigstens zwei Strahlsysteme benötigt werden. Auch macht es Schwierigkeiten, einen kombinierten Blauschrift-Fluoreszenzschirm herzustellen, bei dem eine rasche Löschung möglich ist. too small for the image to be readily available for evaluating the X-ray images, which are in any case low in contrast is useful. Attempts have been made to overcome the disadvantage of the low contrast by constructing a To remedy the tube in which a blueprint screen is used to record the image and the Reproduction by light point scanning with the aid of a mounted on the back of the blue screen Luminous screen takes place, the point-wise glow of which is recorded by a photocell and is used to modulate an amplifier or a directly connected television receiver. However, the manufacture of such a tube is relatively difficult because there are at least two beam systems are needed. It also makes it difficult to produce a combined blue-writing fluorescent screen which can be rapidly erased.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß das mit einer ersten Fernsehkamera aufgenommene Bild auf dem Schirm der Blauschriftröhre von einer zweiten Aufnahmekamera in Videosignale umgewandelt wird, die durch einen nachgeschalteten Verstärker auf einen den Kontrast des Blauschriftbildes übersteigenden Kontrastwert gebracht und sodann auf dem Leuchtschirm von Fernsehempfängern sichtbar gemacht werden.According to the present invention, these disadvantages are avoided in that with a first TV camera recorded image on the screen of the blue script tube by a second recording camera is converted into video signals, which are transmitted by a downstream amplifier to the Contrast of the blue-text image exceeding the contrast value brought and then made visible on the luminescent screen of television receivers.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß eine hohe Aufnahmeempfindlichkeit mit einer ausreichenden Speicherdauer des Empfangsbildes vereinigt wird, so daß eine zeitlich fast unbeschränkte Beobachtung des Bildes unter möglichster Schonung des Patienten oder des Aufnahmepersonals vor Röntgenschädigungen möglich ist. Zur Anpassung der Speicherdauer von Image-Orthikonröhren an die zum Aufzeichnen der Blauschrift nötige Zeit kann man dieThe advantage of this method is that a high recording sensitivity with a sufficient Storage duration of the received image is combined, so that an almost unlimited time Observation of the image with the greatest possible care for the patient or the admission staff X-ray damage is possible. To adapt the storage time of image orthicon tubes to the One can record the necessary time in blue

909 687/185909 687/185

:■■■■■ . . 3 . 4: ■■■■■. . 3. 4th

Betriebstemperatur von normalerweise 45° C auf ζ. B. ,;;; Blauschriftröhre 5 beginnt. Hierzu dient die Lei-20° C herabsetzen und eventuell zusätzliche Kühlung tung 8, mit der die Schaltgeräte 9 und 10 verbunden anwenden. sind. Das Gerät 9 dient zur zeitlichen Begrenzung desOperating temperature from normally 45 ° C to ζ. B., ;;; Blue writing tube 5 begins. The Lei-20 ° is used for this C reduce and possibly additional cooling device 8, with which the switching devices 9 and 10 are connected use. are. The device 9 is used to limit the time

Zur Speicherung ist folgendes zu bemerken: Man Röntgenimpulses, das Gerät 10 zur Inbetriebnahme kann z. B. mit einem kurzzeitigen Röntgenblitz 5 der Kamera 4. und der Blauschriftröhre 5 zwecks Aufgeringer Dosis einen Fluoreszenzschirm vor dem zeichnung des Fluoreszenzbildes auf dem Schirm 3 Patienten zum Aufleuchten bringen und das er- und das Gerät 11 zur Speisung der Lampe 16. Nachscheinende Bild auf der Speicherelektrode der dem das· Leuchtschirmbild durch einen einmaligen Kameraröhre speichern, bis es durch einen langsamen oder mehrmaligen Abtastvorgang der beiden Röhren Abtaststrahl von z. B. einer Abtastdauer von 1 bis io auf dem Blauschriftschirm gespeichert ist, kann es zu 4 Sekunden oder auch durch kurzzeitige mehrmalige gegebenem Zeitpunkt oder auch sofort auf den Abtastung abgenommen und auf die Blauschriftröhre Schirmempfängern T bis T" sichtbar gemacht werübertragen ist. Von dieser kann das . Speicherbild zu den, indem man über die Leitung 12 die Beleuchtungsgegebener Zeit, z. B. nach einer halben Stunde oder quelle 16 für den Schirm einschaltet. In dem Augensofort, auf einem Fernsehempfänger mehreren 15 blick erscheint das Bild auf den bereits laufenden Beobachtern sichtbar gemacht und gegebenenfalls in Empfängern 7' bis T". The following should be noted for storage: One X-ray pulse, the device 10 for commissioning can, for. B. with a brief X-ray flash 5 of the camera 4. and the blue writing tube 5 for the purpose of lower dose a fluorescent screen before the drawing of the fluorescent image on the screen 3 patient to light up and the er and the device 11 to power the lamp 16. Luminous image the storage electrode which stores the luminescent screen image through a one-time camera tube until it is scanned by a slow or repeated scanning process of the two tubes, e.g. B. a scanning duration of 1 to io is stored on the blue-writing screen, it can be removed for 4 seconds or by briefly repeated given times or immediately on the scan and made visible on the blue-writing tube screen receivers T to T " . From this can To the memory image by switching on the lighting given time, e.g. after half an hour or source 16 for the screen via line 12. Immediately, on a television receiver, the image appears on the observers who are already running made visible and possibly in receivers 7 'to T ".

kurzer Zeit erneuert werden. Zu dem Zweck wird das Bei einer Wiederholung der Aufnahme wird manbe renewed in a short time. For this purpose, when you repeat the recording, you will

Bild auf der Blauschriftröhre durch eine etwa zunächst über die Leitung 13 einen Infrarotstrahler 14 15 Sekunden dauernde Wärmestrahlung gelöscht und einschalten, welcher das Bild der Blauschriftröhre hiernach ein neues Bild aufgenommen. 20 löscht. Das Verschwinden des Bildes wird in denImage on the blue lettering tube by an infrared radiator 14 initially via the line 13 15 seconds of heat radiation is deleted and switched on, which shows the image of the blue writing tube then taken a new picture. 20 clears. The disappearance of the image will appear in the

Der bei Verwendung einer Blauschriftröhre sich Empfängern kontrolliert. Dann wird die Beleuchtung ergebende relativ geringe Kontrast kann in gewünsch- der Blauschriftröhre ausgeschaltet und wiederum über tem Maße in dem nachfolgenden Aufnahmesystem die Leitung 8 die Röntgenröhre, die Kameraröhre 4 verbessert und auf solche Kontrastwerte gebracht und, die Blauschriftröhre 5 in Gang gebracht, so daß werden, die die Hervorhebung des für die Diagnose 25 in wenigen Sekunden die neue Aufnahme sichtbar besonders geeigneten Bereiches gestatten. Hierzu gemacht werden kann. Der Schalter besitzt zweckbietet das vorliegende Verfahren besonders wirksame mäßig die Form eines Drehschalters mit drei Schalt-Möglichkeiten, da die Kamera des zweiten Aufnahme- Stellungen und drei Rasten zwischen den Schaltsystems mit Hilfe der in weitem Umfang regelbaren Stellungen I und II, II und III, III und I. Bei DurchBeleuchtung des Blauschriftbildes auf einen günstigen 30 drücken des Schalters in die erste Raststellung erfolgt Belichtungswert eingestellt werden kann. die Belichtung durch Röiitgenblitz und die AbtastungWho controls the recipients when using a blue writing tube. Then the lighting The resulting relatively low contrast can be switched off in the desired blue lettering tube and again over tem measure in the subsequent recording system the line 8 the X-ray tube, the camera tube 4 improved and brought to such contrast values and, brought the blue script tube 5 in motion, so that the highlighting of the diagnosis 25 visible in a few seconds the new recording particularly suitable area. This can be done. The switch has a purpose the present method particularly effective moderately the form of a rotary switch with three switching options, as the camera of the second recording positions and three notches between the switching system with the help of the widely adjustable positions I and II, II and III, III and I. With through-lighting of the blue-lettered image takes place on a favorable 30 press of the switch in the first detent position Exposure value can be adjusted. X-ray exposure and scanning

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen- des Fluoreszenzbildes sowie die Aufzeichnung des Standes wird im folgenden an Hand der Figur näher Speicherbildes, bei Einrasten in die erste Raste die erläutert. Wiedergabe des Empfangsbildes, während zugleichAn embodiment of the invention-the fluorescence image and the recording of the The status is in the following with reference to the figure in more detail memory image, when engaging in the first notch explained. Playback of the received image while at the same time

In dieser Figur ist 1 eine Röntgenstrahlquelle, 35 der Aufzeichnungsvorgang abläuft und beendet wird.In this figure, 1 is an X-ray source, 35 the recording process is in progress and is terminated.

2 der zu untersuchende Körper, z. B. ein Patient, In der Schaltstellung II wird die Wiedergabe des2 the body to be examined, e.g. B. a patient, in switch position II, the playback of the

3 ein Röntgenleuchtschirm, 4 eine Fernsehaufnahme- Bildes unterbrochen, wobei das Blauschriftbild kamera, 5 eine Blauschriftröhre, 6 eine zweite Fern- gegebenenfalls durch Kühlung der Röhre (Anblasen sehkamera und T bis T" ein oder mehrere Emp- mit gekühlter Luft) konserviert werden kann. In der fänger, auf deren Leuchtschirm das Röntgenbild sieht- 40 Raste zwischen den Schaltstellungen II und III kann bar gemacht werden soll. Zur Ausführung des erfin- das Bild erneut dargeboten werden, während die derischen Systems werden die genannten Geräte in Schaltstellung III eine gänzliche Löschung des Bildes folgender Weise geschaltet. Man verbindet die Auf- herbeiführt, von der man sich in der Raststellung nahmekamera 4 und die Blauschriftröhre 5 mit einem zwischen III und I überzeugen kann.
Signalkabel, in das noch ein Kippgerät 15 einge- 45 Eine weitere Verbesserung kann dadurch erreicht schaltet ist. Die Ablenkung der Blauschriftröhre 5 und werden, daß einem eventuellen Verblassen der Blauder Kameraröhre 4 erfolgt aus dem gleichen Kipp- schrift während der Belichtung bzw. Betrachtung gerät, so daß eine synchrone und konphase Bewegung durch eine automatisch arbeitende Amplitudenregeder beiden Strahlen sichergestellt ist. Die zweite lung entgegengewirkt wird, so daß dem Beobachter ein Kamera 6 und die Empfänger 7' bis T" werden da- 50 stets gleichmäßig kontrastiertes Bild dargeboten ist. gegen mit einer höheren Abtastfrequenz, insbesondere Die Regelung wird jedoch zweckmäßig während der der normgemäßen Abtastfrequenz von 625 Zeilen be- Löschung des Bildes ausgeschaltet, damit man das trieben, deren Ablenkbasis in einem Empfänger liegen Verschwinden des Bildes feststellen kann.3 a fluorescent X-ray screen, 4 a television picture interrupted, whereby the blue-writing image camera, 5 a blue-writing tube, 6 a second remote control, if necessary by cooling the tube (blowing vision camera and T to T " one or more receiving with cooled air) can be preserved In the catcher, on whose luminescent screen the X-ray image can be seen- 40 detent between the switch positions II and III can be made. To execute the invention, the image is presented again, while the deric system, the devices mentioned in switch position III are a complete Deletion of the image switched in the following way: You connect the display of which you can see the camera 4 in the detent position and the blue lettering tube 5 with one between III and I.
Signal cable into which a tilting device 15 is also switched. The deflection of the blue writing tube 5 and that a possible fading of the blue writing camera tube 4 occurs from the same tilt writing during exposure or viewing, so that a synchronous and conphase movement is ensured by an automatically operating amplitude regulator of the two beams. The second position is counteracted so that the observer is presented with a camera 6 and the receivers 7 'to T " are always presented with a uniformly contrasted image 625 lines of erasure of the image switched off so that one can do it, whose base for distraction lies in a receiver and can determine the disappearance of the image.

kann. Zur Einstellung des Bildes auf den Schirmen Wenn man die Richtung der Zeilen bei der zweiten der Geräte T bis T" ist in dem Übertragungskanal 55 Aufnahmekamera parallel zu den Zeilen des Blauzwischen der Aufnahmeröhre der Kamera 6 und den Schriftbildes verlaufen läßt, so kann unter Umständen Empfängern T bis T" ein Amplitudenregler 17 ein- eine Bildstörung durch einen Zeilenmoire entstehen, geschaltet. Ein weiterer Amplitudenregler 16 kann Eine solche Störung wird vermieden, wenn man zweckmäßig zwischen der Kamera 4 und der Blau- vorzugsweise die Lage der Zeilen bei der zweiten schriftröhre 5 vorgesehen werden. Diese in der Fern- 60 Kamera so wählt, daß diese einen Winkel von sehtechnik bekannten Regelgeräte gestatten die Ein- vorzugsweise 90° mit der Zeilenrichtung des Blaustellung des Kontrastumfangs des Bildes auf einen Schriftbildes einschließen. Wenn auch in der vorgewünschten Wert. stehenden Beschreibung nur von einer Blauschrifi-Damit das Zusammenwirken der einzelnen Geräte röhre die Rede ist, also einer Kathodenstrahlröhre mit in einfacher und zweckmäßiger Weise erfolgt, werden 65 einem Schirm aus einem kristallinen Material, der die Röntgenstrahlquelle, die Kamera 4 und die Blau- sich bei Elektronenbeschuß blau verfärbt, so ist es für schriftröhre .5 durch einen gemeinsamen Impuls ein- den Fachmann klar, daß auch die Verwendung von geschaltet, derart, daß mit dem Auftreten des Röntgen- anderem Material, das eine andersartige, z. B. braune impulses zugleich die Abtastung des Bildes auf dem Verfärbung zeigt, im Rahmen der Erfindung liegt. Fluoreszenzschirm 3 und die Aufzeichnung in der 70 Die Blauschriftröhre und das Wiedergabesystem kön-can. To adjust the image on the screens If the direction of the lines in the second of the devices T to T ″ is parallel to the lines of the blue between the recording tube of the camera 6 and the writing in the transmission channel 55, receivers may be able to run T to T " an amplitude regulator 17 a picture disturbance caused by a line moire, switched. A further amplitude regulator 16 can. Such a disturbance is avoided if the position of the lines in the second writing tube 5 is expediently provided between the camera 4 and the blue one. Selects this in the television camera so that it allows an angle from control devices known from visual technology to enclose preferably 90 ° with the line direction of the blue setting of the contrast range of the image on a typeface. Even if in the desired value. In order to talk about the interaction of the individual devices tube, i.e. a cathode ray tube with a simple and expedient manner, a screen made of a crystalline material, which contains the X-ray source, the camera 4 and the blue ones Colored blue when bombarded with electrons, it is clear to the person skilled in the art for writing tubes .5 by a common pulse that the use of switched, in such a way that with the occurrence of the X-ray other material, which is a different, e.g. B. brown pulse at the same time the scanning of the image on the discoloration shows, is within the scope of the invention. Fluorescent screen 3 and the recording in the 70 The blue writing tube and the playback system can

nen gegebenenfalls auch nach der Norm des öffentlichen Fernsehens mit 25 Bildwechseln pro Sekunde und 625 Zeilen betrieben werden. In diesem Fall vergeht unter Umständen eine gewisse Zeit, bis das Empfangsbild deutlich sichtbar aufgebaut ist; danach kann es aber für eine längere Zeitdauer, eventuell nach dem Abschalten der Bestrahlung des Objektes, betrachtet werden.If necessary, also according to the standard of public television with 25 image changes per second and 625 lines can be operated. In this case, it may take a certain time before the The reception image is clearly visible; after that it can be for a longer period of time, possibly after switching off the irradiation of the object.

Claims

Claims: IO

1. Arrangement for longer-lasting visualization of very faint and low-contrast Luminous phenomena, e.g. B. the fluorescence image on an X-ray screen with the help of a television system, which comprises a blue lettering tube, characterized in that with a first TV camera recorded image on the screen of the blue script tube by a second Recording camera is converted into video signals by a downstream amplifier brought to a contrast value exceeding the contrast of the blue writing image and then on made visible on the screen of television receivers.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that primarily an orthicon camera and secondarily a vidicon camera is used.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the amplifier of the secondary system has an automatic control system to keep it constant the image amplitude during image reproduction.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the automatic control during the Deletion of the blue font image is switched off.

5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the individual Devices are coupled with each other and with a rotary switch and that the rotary switch is formed with notches between the switching positions, such that when you press the X-ray pulse triggered and the memory image is recorded that when snapped into the first two intermediate positions the image on the receiver is made visible that in the second switch position the received image is preserved and that in the third switch position the memory image is deleted and the apparatus is prepared for a new exposure.

6. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the lines of the blue writing image and the second camera form an angle with one another, preferably stand perpendicular to each other.

1 sheet of drawings