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Strahlenmeßeinrichtung mit einer großflächigen Ionisationskammer
Die Erfindung betrifft eine Strahlenmeßeinrichtung mit einer großflächigen Ionisationskammer
zur Strahlungsmessung, wie sie insbesondere in einem Belichtungsautomaten für Röntgendiagnostikapparate
verwendet wird. In den Fig. 1 und 2 ist eine großflächige Ionisationskammer mit
ihrer Breitseite und mit ihrer Schmalseite dargestellt. In einem Holzrahmen 1 ist
eine isolierende Kunststoffplatte 2 gehaltert, deren beide Seiten mit Bleielektroden
3, 4 belegt sind, welche die Platte 2 nur teilweise bedecken.
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Als Außenelektroden und Außenwandung der Kammer dienen die innen mit
einer Bleischicht 5, 6 versehenen Kunststoffplatten 7, 8, die durch eine Schiene9
an dem Holzrahmen 1 gehaltert sind. Eine Spannungszuführungsbuchse 10 ist über schmale
Folien 11, 12 mit den Elektroden 3 und 4 verbunden. Zwischen den beiden geerdeten
Außenelektroden 5, 6 und den Innenelektroden 3, 4 wird eine elektrische Spannung
angelegt, wobei dann die Flächen der kleineren Innenelektroden 3, 4 das sogenannte
Meßfeld der Kammer bestimmen. Vorzugsweise ist eine derartige Kammer mit mehreren
Meßfeldern versehen, die, einzeln oder in Gruppen zusammengeschaltet, für die Messung
herangezogen werden, so daß das aktive Meßfeld der Kammer auf diese Weise mit Rücksicht
auf das Aufnahmeobjekt veränderbar ist.
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Im Sinne der Erfindung ist wesentlich für eine derartige Kammer,
daß einer kleinflächigen Elektrode, welche das Meßfeld der Kammer bestimmt (Meßfeldelektrode),
jeweils eine unter Strahleneinwirkung Elektronen emittierende Elektrode (Gegenelektrode)
gegenübersteht, die mit Rücksicht auf möglichst geringe Absorptionsunterschiede
in der Kammerfläche sich im wesentlichen über die gesamte Kammerfläche erstreckt.
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Es wurde beobachtet, daß bei der beschriebenen Meßanordnung nicht
in allen Fällen nur diejenige Strahlung für die Messung maßgebend ist, welche die
durch die Meßfeldelektrode bestimmte eigentliche Meßfläche durchsetzt. Wenn nämlich
die Kammerteile außerhalb der Meßfeldelektrode durch die sehr starke direkte, d.,h.
durch das Objekt nicht geschwächte Strahlung getroffen werden, so erzielt man einen
zu hohen Meßwert. Für eine in einem Belichtungsautomaten benutzte Meßanordnung führt
das zu unterbelichteten Aufnahmen, wie insbesondere bei seitlichen Aufnahmen der
Lendenwirbelsäule festgestellt wurde. Die Verfälschung des Meßergebnisses kann durch
die Einwirkung der im Kammermaterial entstehenden Streustrahlung auf das Meßfeld
gedeutet werden.
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Zur wenigstens teilweisen Kompensation des beschriebenen Meßfehlers
geht die Erfindung von einer bekannten Strahlenmeßanordnung aus, welche außer
einer
Meßfeldelektrode und einer flächengrößeren, unter Strahleneinwirkung Elektronen
emittierenden Gegenelektrode eine die Meßfeldelektrode umgebende, flächenhafte Hilfselektrode
sowie Mittel zur Erzeugung von Potenialunterschieden zwischen Gegenelektrode und
Meßfeldelektrode einerseits und zwischen Gegenelektrode und Hilfselektrode andererseits
aufweist. Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, die von dem mit der Hilfselektrode
erfaßten Strahlenanteil herrührende Meßgröße als Korrekturgröße für die von der
Meßfeldelektrode erfaßte Strahlenmeßgröße zu benutzen.
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An Hand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung nachfolgend
erläutert werden.
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In der Fig. 3 ist die mittlere Trägerplatte 13 einer Ionisationskammer
mit einer die Meßfeldelektrode 14 in geringem Abstand umgebenden Hilfselektrode
15 dargestellt. Weil die Hilfselektrode 15 nicht zur Erzeugung von Ladungsträgern
beizutragen braucht, kann sie aus einem wenig strahlenabsorbierenden leichtatomigen
Material bestehen, z. B. aus Aluminium oder Graphit, das in sehr verdünnter Lösung
auf die Platte 13 aufgestrichen worden ist. Die Elektroden 14 und 15 sind jede mit
einem Ableitstreifen 14 a, 15 a zur Verbindung mit der nachfolgend beschriebenen
Meßanordnung versehen. Bei geeigneter Ausbildung der Hilfselektrode 15 kann diese
dazu dienen, die (besonders bei der Durchleuchtung) störende Sichtbarkeit der Meßfeldelektrode
zu unterdrücken, z. B. dadurch, daß die Hilfselektrode in an sich bekannter Weise
die Meßfeldelektrode sehr eng umgibt und mindestens in deren Nähe die gleichen Absorptionseigenschaften
wie diese hat, wobei die Hilfselektrode dann entweder bei überall gleicher Absorptionsdichte
die
gesamte übrige Meßkammerfläche ausfüllt oder ihre Absorptionsdichte bei nur teilweiser
Ausfüllung des Meßkammerquerschnitts nach den Außenrändern zu allmählich bis auf
den Nullwert abnimmt.
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In der Fig. 4 ist eine Schaltungsanordnung für den Belichtungsautomaten
eines Röntgenapparates dargestellt. Die geerdeten Außenelektroden der lonisationsmeßkammer
sind durch die Elektrode 16 symbolysiert.
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Die Meßfeldelektrode 14 und die Hilfselektrode 15 sind mit denselben
Bezugszahlen wie in Fig.3 bezeichnet. Vor Beginn der Bestrahlung werden die Kontakte
27 und 28 geöffnet und damit die Kondenstatoren 22 und 23 von den Ladestromquellen30,
31 getrennt. Ohne die Hilfselektrode 15 und damit ohne Kondensator 22 arbeitet die
in Fig. 4 dargestellte Schaltungsanordnung in folgender Weise: Bei Bestrahlung der
Meßkammer 14, 16 wird der mit dem Gitter der Verstärkerröhre21 verbundene Belag
des Integrationskondensators 23 allmählich zunehmend positiv aufgeladen. Der Anstieg
der Gitterspannung der Röhre 21 wird über die Verstärkerröhren24, 25 einem Relais
26 vermittelt, das bei einem vorgegebenen Anodenstrom der Röhre 25 den Röntgenapparat
in bekannter Weise abschaltet.
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Um den Anstieg des Gitterpotentials der Röhre 21 bei starker EinstrahIung
in den an das Meßfeld ane grenzenden Raum zu verzögern, ist die Hilfselektrode 15
mit dem zusätzlichen Integrationskondensator 22 verbunden. Auf diese Weise wird
der Kondensator 22
an seinem mit dem Kondensator 23 verbundenen Ende zunehmend negativer.
Damit wird dem positiven Spannungsanstieg des Kondensators 23 an seinem am Gitter
der Röhre 21 angeschlossenen Belag entgegengearbeitet. Der Grad dieser Kompensation
kann durch den veränderbaren hochohmigen Widerstand 29 eingestellt werden. Außerdem
kann die Korrekturgröße durch die Form der Hilfselektrode, z. B. durch die Breite,
in der sie die Meßfeldelektrode umgibt, beeinflußt werden.