DE1243789B - Device for measuring X-ray radiation with two ionization chambers - Google Patents
Device for measuring X-ray radiation with two ionization chambersInfo
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Description
Vorrichtung zum Messen von Röntgenstrahlung mit zwei Ionisationskammern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von Röntgenstrahlung mit zwei in Richtung des Einfalls der Röntgenstrahlung hintereinander angeordneten Ionisationskammern, bei der die Qualitätsabhängigkeit ihrer Empfindlichkeit der einer Film-Folien-Kombination angepaßt werden kann.Device for measuring X-rays with two ionization chambers The invention relates to a device for measuring X-rays with two Ionization chambers arranged one behind the other in the direction of the incidence of the X-ray radiation, where the quality dependence of its sensitivity is that of a film-foil combination can be customized.
Es sind Ionisationskammern bekannt, die sich als Meßorgan des Röntgenbelichtungsautomaten zwischen dem Patienten und der Kassette befinden. Sie haben die Aufgabe, über die entsprechende elektronische Einrichtung den Röntgenapparat auszuschalten, sobald die für die Filmschwärzung erforderliche Dosis eingestrahlt ist.There are known ionization chambers which act as the measuring device of the automatic X-ray exposure apparatus between the patient and the cassette. You have the job over that appropriate electronic device to switch off the X-ray machine as soon as the dose required for blackening the film is irradiated.
Diese Abschaltung soll unter anderem möglichst in einem großen 'Bereich unabhängig von unterschiedlicher Röhrenspannung und Objektdichte sein. Dazu ist es erforderlich, daß die Ionisationskammer dieselbe Qualitätsabhängigkeit wie die verwendete Film-Folien-Kombination mit der Kassette besitzt, wie dies in »Fortschritte auf dem Gebiet der Röntgenstrahlen«, Bd. 86, 1957, Nr.3, S.389, beschrieben wird.This shutdown should, among other things, as possible in a large 'area be independent of different tube voltage and object density. Is to it is necessary that the ionization chamber have the same quality dependency as the used film-foil combination with the cassette, as described in »Advances in the field of X-rays ", Vol. 86, 1957, No. 3, p.389.
Die bekannten Ionisationskammern für Belichtungsautomaten bestehen aus zwei Außenelektroden aus Leichtmetall oder Kunststoff mit aufgedampftem Schwermetallbelag. In der Mitte zwischen den beiden Außenelektroden befindet sich die Innenelektrode aus Kunststoffolie, auf deren beiden Seiten die Meßfeldelektroden ebenfalls aus Schwermetall aufgedampft sind. Diese Schwermetallschichten sind erforderlich, um einen möglichst hohen Kammerstrom durch die vermehrte Ionisation im Luftraum der Kammer durch Ausnutzung der Photoelektronenemission aus den Schwermetalloberflächen zu erhalten. Die Messung des Kammerstromes erfolgt in der bekannten Weise mit der Methode der Aufladung oder Entladung eines Meßkondensators.The known ionization chambers for automatic exposure machines exist consisting of two outer electrodes made of light metal or plastic with a vapor-deposited heavy metal coating. The inner electrode is located in the middle between the two outer electrodes made of plastic film, on both sides of which the measuring field electrodes are also made Heavy metal vapor deposited. These heavy metal layers are required to the highest possible chamber flow due to the increased ionization in the air space of the Chamber by utilizing the photoelectron emission from the heavy metal surfaces to obtain. The chamber flow is measured in the known manner with the Method of charging or discharging a measuring capacitor.
Für niedrige sowie für höhere Spannung ist bei diesen bekannten Ionisationskammern eine größere Dosis als für eine mittlere Spannung zur konstanten Auf- bzw. Entladung des Meßkondensators erforderlich. Durch Art und Dicke der Schwermetallschicht kann dieser Verlauf etwas beeinflußt werden. Die Charakteristik selbst bleibt jedoch erhalten. Sie ist bedingt durch die verhältnismäßig große Absorption der weichen Strahlung durch die Kammerwand sowie die unvollkommene Ausnutzung der Sekundärelektronenemission bei harter Strahlung.These are known ionization chambers for both low and high voltages a larger dose than for a medium voltage for constant charging or discharging of the measuring capacitor is required. Due to the type and thickness of the heavy metal layer this course can be influenced somewhat. However, the characteristic itself remains obtain. It is due to the relatively large absorption of the soft Radiation through the chamber wall as well as the imperfect utilization of the secondary electron emission with hard radiation.
Weiterhin sind Ionisationskammem bekannt, die aus Meß- und Kompensationskammer bestehen, wie dies in der deutschen Auslegeschrift 1191047 und in der britischen Patentschrift 366 715 offenbart wird, und bei denen zur Korrektur des Härteganges der Kammeranordnung vor eine der beiden Kammern ein Absorber gesetzt wird. Wird dieser Absorber vor die Kompensationskammer gesetzt, so ergibt sich eine Härtegangsveränderung im nichtgewünschten Sinn. Wird dieser Absorber vor die eigentliche .Meßkammer gesetzt, so ergibt sich zwar eine Annäherung an den gewünschten Härtegang, jedoch ist eine medizinisch nicht gewünschte Aufhärtung der Strahlenqualität sowie eine größere Strahlenbelastung des Patienten durch den zusätzlichen Absorber die Folge. Eine volle Anpassung wird nicht erreicht. Weiterhin ist nachteilig, daß durch die Verwendung des zusätzlichen Absorbers vor der Meßkammer die Dicke der Kammer unerwünscht erhöht wird.Furthermore, ionization chambers are known which consist of measuring and compensation chambers exist, as in the German Auslegeschrift 1191047 and in the British Patent 366 715 is disclosed, and in which to correct the hardness gear an absorber is placed in front of one of the two chambers of the chamber arrangement. Will If this absorber is placed in front of the compensation chamber, there is a change in hardness in the undesired sense. If this absorber is placed in front of the actual measuring chamber, this results in an approximation of the desired degree of hardness, but is one medically undesirable hardening of the radiation quality as well as a larger one The result is that the patient is exposed to radiation from the additional absorber. One full adjustment is not achieved. Another disadvantage is that the use the additional absorber in front of the measuring chamber undesirably increases the thickness of the chamber will.
Zweck der Erfindung ist es, durch eine Ionisationskammer für Belichtungsautomaten Fehlbelichtungen des Filmmaterials bei optimal geringer Strahlenbelastung des Patienten zu vermeiden.The purpose of the invention is to provide an ionization chamber for automatic exposure machines Incorrect exposure of the film material with optimally low radiation exposure of the patient to avoid.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Ionisationskammer zu einer bestehenden Meßkammer eine spezielle Kompensationskammer zu schaffen, mit deren Hilfe die Qualitätsabhängigkeit der Meßkammer so kompensiert wird, daß eine Anpassung an diejenige des Film-Folien-Materials erreicht wird und somit eine richtige Belichtung unabhängig von Röntgenröhrenspannung und Objektdicke erfolgt.The object of the invention is in an ionization chamber to one existing measuring chamber to create a special compensation chamber with which Help the quality dependency of the measuring chamber is compensated so that an adjustment to that of the film-sheet material is achieved and thus a correct exposure takes place independently of X-ray tube voltage and object thickness.
Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Messen von Röntgenstrahlung mit zwei in Richtung des Einfalls der Röntgenstrahlung hintereinander angeordneten und im Sinne einer Kompensation der Kammerströme gegeneinandergeschalteten Ionisationskammern, wobei die Kompensationskammer in Richtung der Strahlung vor der Meßkammer angeordnet ist, dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß Art und Dicke der die Meßfeldelektrode und die Polarisationselektrode der Kompensationskammer bildenden Metallauflagen derart gewählt sind, und der Abstand der Meßfeldelektrode von der Polarisationselektrode dieser Kompensationskammer so klein ist, daß die Empfindlichkeit der Kompensationskammer für weiche Strahlung im Verhältnis zu der der Meßkammer in der Weise erhöht ist, daß die Differenz der Kammerströme eine vorgegebene, der einer bestimmten Film-Verstärkerfolien-Kombination entsprechende Abhängigkeit von der Qualität der Strahlung aufweist.The task is with a device for measuring X-rays with two arranged one behind the other in the direction of incidence of the X-ray radiation and ionization chambers connected to one another to compensate for the chamber currents, wherein the compensation chamber is arranged in front of the measuring chamber in the direction of the radiation is achieved in that, according to the invention, the type and thickness of the measuring field electrode and metal supports forming the polarization electrode of the compensation chamber are chosen such, and the Distance of the measuring field electrode from the The polarization electrode of this compensation chamber is so small that the sensitivity the compensation chamber for soft radiation in relation to that of the measuring chamber is increased in such a way that the difference in the chamber currents is a predetermined, the a certain film-intensifying screen combination depending on the quality of the radiation.
Es ist vorteilhaft, die Kompensationskammer und die Meßkammer in einem Rahmen baulich zusammenzufassen sowie die Meßfeldelektrode der Kompensationskammer aus Blei mit einer wirksamen Dicke von 0,5 lm und die Polarisationselektrode der Kompensationskammer aus Aluminium herzustellen und den Elektrodenabstand der Kompensationskammer zu dem der Meßkammer im Verhältnis 1 : 4 zu wählen. Um eine unterschiedliche Qualitätsabhängigkeit der Ionisationskammer zu erreichen, kann diese wahlweise in Kompensationsschaltung, ohne Kompensation (Einfachschaltung) oder in Parallelschaltung (Doppelschaltung) betrieben werden.It is advantageous to have the compensation chamber and the measuring chamber in one To summarize the frame structurally as well as the measuring field electrode of the compensation chamber made of lead with an effective thickness of 0.5 lm and the polarization electrode of Compensation chamber made of aluminum and the electrode spacing of the compensation chamber to that of the measuring chamber in a ratio of 1: 4. To a different quality dependency to reach the ionization chamber, this can optionally be in compensation circuit, without compensation (single connection) or in parallel connection (double connection) operate.
Die Vorteile der Erfindung kommen vor allem in der Beseitigung der Differenz zwischen dem Härtegang des Film-Folien-Materials und dem der Meßkammer zum Ausdruck. Weiterhin ist vorteilhaft, daß durch einfache Schaltungsänderungen an ein und derselben Kammerkombination drei verschiedene Härtegänge erreicht werden können.The advantages of the invention come mainly in the elimination of the Difference between the hardness of the film-foil material and that of the measuring chamber to expression. It is also advantageous that by simple circuit changes Three different degrees of hardness can be achieved in one and the same chamber combination can.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 die Qualitätsabhängigkeit der Empfindlichkeit bekannter Röntgenfilme mit einer Universalfolien- und mit einer Hochleistungsfolien-Kombination, F i g. 2 die Qualitätsabhängigkeit der Empfindlichkeit einer bekannten Ionisationskammer, F i g. 3 den Aufbau einer speziellen Ionisations, kammer-Kombination nach der Erfindung mit der Prinzipschaltung, F i g. 4 verschiedene Qualitätsabhängigkeiten, -wie sie mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Ionisationskammer erhältlich sind.The invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. In the drawing, F i g. 1 the quality dependence of the Sensitivity of known X-ray films with a universal foil and with a High-performance film combination, FIG. 2 the quality dependence of the sensitivity a known ionization chamber, FIG. 3 the construction of a special ionization, chamber combination according to the invention with the basic circuit, F i g. 4 different Quality dependencies, -as they are with the ionization chamber designed according to the invention are available.
In F i g. 1 ist der bekannte Kurvenverlauf a der Qualitätsabhängigkeit eines Röntgenfilmes mit einer Universalfolien-Kombination und der Verlauf b mit einer Hochleistungsfolienkombination in graphischer Darstellung zu erkennen, wobei die erforderliche Dosis D zur Erzielung einer konstanten Filmschwärzung auf der Ordinate und die Röntgenröhrenspannung UR o auf der Abszisse aufgetragen ist.In Fig. 1 is the known curve shape a of the quality dependency an X-ray film with a universal film combination and the course b with to recognize a high-performance film combination in graphical representation, wherein the required dose D to achieve a constant film density on the Ordinate and the X-ray tube voltage UR o is plotted on the abscissa.
Bei höheren Röhrenspannungen ist dabei mit den üblichen Filmqualitäten eine kleinere Strahlendosis als bei niedrigen Röhrenspannungen nötig, um dieselbe Schwärzung des Röntgenfilmes zu erreichen. Diese Tendenz ist bei der sogenannten Hochleistungsfolie noch mehr ausgeprägt als bei einer Universalfolie, da sich hier -die größere Absorption der weichen Strahlung durch Kassettenwand und Verstärkerfolie auswirkt.At higher tube voltages, the usual film quality is used a smaller radiation dose than required for low tube voltages in order to achieve the same To achieve blackening of the X-ray film. This tendency is with the so-called High-performance film even more pronounced than with a universal film, because here -The greater absorption of the soft radiation by the cassette wall and intensifying screen affects.
In F i g. 2 ist die ebenfalls bekannte Qualitätsabhängigkeit einer üblichen Ionisationskammer für Belichtungsautomaten dargestellt, welche aus zwei Außenelektroden aus Leichtmetall oder Kunststoff und einer zwischenliegenden Innenelektrode aus Kunststoffolie mit jeweils aufgedampftem Schwermetallbelag in Form und Größe der Meßfelder besteht.In Fig. 2 is the well-known quality dependency of a usual ionization chamber for automatic exposure machines, which consists of two External electrodes made of light metal or plastic and an internal electrode in between Made of plastic film with a vapor-deposited heavy metal coating in shape and size the measuring fields exist.
Hierbei ist auf der Ordinate die Dosis am Ort der Kassette, d. h. hinter der Kammer, aufgetragen, die sich bei konstanter Aufladespannung des Meßkondensators durch den Kammerstrom ergibt. Diese Aufladespannung ist gegeben durch die Wahl der Empfindlichkeitseinstellung des Automaten. Auf der Abszisse ist ebenfalls wie in F i g. 1 die Röhrenspannung aufgetragen.The ordinate shows the dose at the location of the cassette, i.e. H. behind the chamber, which is applied at a constant charging voltage of the measuring capacitor results from the chamber flow. This charging voltage is given by the choice of Sensitivity adjustment of the machine. The abscissa is also like in F i g. 1 plotted the tube voltage.
Wie ersichtlich, stimmen die Kurven- nach der F i g. 1 und die nach F i g. 2 nicht überein. Es erfolgt also die automatische Belichtung von Röntgenfilmen mit einer solchen bekannten Kammer als Meßorgan nicht unabhängig von der Qualität der Röntgenstrahlung, d. h. von der Röntgenröhrenspannung und Objektdicke.As can be seen, the curves are correct according to FIG. 1 and the after F i g. 2 does not match. So there is the automatic exposure of X-ray films with such a known chamber as the measuring element, it is not independent of the quality the X-rays, d. H. on the X-ray tube voltage and object thickness.
Wird die Empfindlichkeit der Automatik mit dieser Kammer so eingestellt, daß bei einer mittleren Röhrenspannung gerade eine richtige Belichtung erreicht wird, ergibt sich für niedrige Spannungen eine Unterbelichtung und für höhere Spannungen eine überbelichtung des Röntgenfilmes. In der Praxis wird bisher dieser Fehler in Kauf genommen, oder ein gewisser Ausgleich wird durch die Regelung der Empfindlichkeitseinstellung des Automaten kontinuierlich oder in Stufen mit der Röntgenröhrenspannung geschaffen. Eine Qualitätsänderung der Röntgenstrahlung durch verschiedene Objekte wird dabei allerdings nicht erfaßt.If the sensitivity of the automatic system is set with this chamber in such a way that that with a medium tube voltage a correct exposure is achieved becomes underexposure for low voltages and for higher voltages an overexposure of the X-ray film. In practice, this error has so far been reported in Bought, or some compensation is made by adjusting the sensitivity setting of the machine created continuously or in stages with the X-ray tube voltage. A change in the quality of the X-ray radiation caused by various objects is thereby however not recorded.
In der F i g. 3 ist in einem Rahmen 1 eine Meßkammer 2 mit einer Kompensationskammer 3 zusammengefaßt. Das Volumen der Meßkammer 2 ist von dem Volumen der Kompensationskammer 3 durch eine beispielsweise 1 mm dicke Kunststoffplatte 4 mit besonders guten Isolationseigenschaften voneinander getrennt. Auf jeder Seite dieser Kunststoffplatte 4 befinden sich je ein oder mehrere Meßfeldelektroden 5 und 6 aus einem aufgedampften Metallbelag. Dicke und Art des Metallbelages wird zweckentsprechend gewählt. Die Meßkammer 2 wird durch eine Kunststoffplatte 7 mit einer ganzseitigen Metallauflage 8 und die Kompensationskammer 3 durch eine Kunststoffplatte 9 mit einer Graphit- oder besonders dünnen Metallauflage 10 abgeschlossen.In FIG. 3 is a measuring chamber 2 with a compensation chamber in a frame 1 3 summarized. The volume of the measuring chamber 2 depends on the volume of the compensation chamber 3 by a, for example, 1 mm thick plastic plate 4 with particularly good insulation properties separated from each other. On each side of this plastic plate 4 are each one or more measuring field electrodes 5 and 6 made of a vapor-deposited metal coating. The thickness and type of metal covering is chosen appropriately. The measuring chamber 2 is through a plastic plate 7 with a full-sided metal support 8 and the Compensation chamber 3 by a plastic plate 9 with a graphite or especially thin metal pad 10 completed.
Die Meßfeldelektrode 5 und die Metallauflage 8 bilden die Elektroden der Meßkammer 2 und die Meßfeldelektrode 6 und Metallauflage 10 die der Kompensationskammer 3, wobei die Meßfeldelektroden 5 und 6 miteinander und mit einem Meßkondensator 11 elektrisch leitend verbunden sind. An den Metallauflagen 8 und 10 liegen die entsprechenden, von den Spannungsquellen 12 und 13 gelieferten Kammerspannungen. Eine Meßspannung 14 wird der elektronischen Meßeinrichtung zugeführt. Die Kompensationskammer 3 wird zuerst von der Röntgenstrahlung durchdrungen, so daß die weiche Strahlung verhältnismäßig ungeschwächt in dem Meßraum zur Wirkung kommt. Durch zweckmäßige Wahl von Art und Dicke sowie durch entsprechend geringen Abstand der Meßfeldelektroden 6 und Metallauflage 10 zeigt diese Kompensationskammer 3 eine besonders große Empfindlichkeit für die weiche Strahlung. Beispielsweise kann die Metallauflage 10 aus Aluminium und die Meßfeldelektrode 6 aus 0,5 #tm dickem Blei bestehen, und das Verhältnis der Elektrodenabstände in der Kompensations- zu denen in der Meßkammer kann 1:4 betragen. Die Qualitätsabhängigkeit der eigentlichen Meßkammer 2 entspricht der der bereits bekannten Automatenkammer.The measuring field electrode 5 and the metal support 8 form the electrodes the measuring chamber 2 and the measuring field electrode 6 and metal support 10 that of the compensation chamber 3, the measuring field electrodes 5 and 6 with one another and with a measuring capacitor 11 are electrically connected. On the metal supports 8 and 10 are the corresponding chamber voltages supplied by the voltage sources 12 and 13. A measuring voltage 14 is fed to the electronic measuring device. The compensation chamber 3 is first penetrated by the X-rays, so that the soft radiation comes into effect relatively unattenuated in the measuring room. Through functional Choice of type and thickness as well as a correspondingly small distance between the measuring field electrodes 6 and metal coating 10, this compensation chamber 3 shows a particularly high sensitivity for the soft radiation. For example, the metal support 10 can be made of aluminum and the measuring field electrode 6 are made of lead 0.5 µm thick, and the ratio the distance between the electrodes in the compensation chamber and those in the measuring chamber can 1: 4. The quality dependence of the actual measuring chamber 2 corresponds that of the already known machine chamber.
Durch Kompensation der beiden Kammerströme wird die gewünschte Qualitätsabhängigkeit erreicht. Mit dieser Kammerkombination lassen sich noch zwei weitere Qualitätsabhängigkeiten je nach Schaltung erreichen.The desired quality dependency is achieved by compensating the two chamber currents achieved. With this chamber combination, two further quality dependencies can be determined depending on the circuit.
Bei Einfachschaltung liegt nur die Meßkammer an der Kammerspannung. Die Qualitätsabhängigkeit entspricht der der bereits bekannten Automatenkammer.With a single circuit, only the measuring chamber is connected to the chamber voltage. The quality dependency corresponds to that of the already known machine chamber.
Bei Parallelschaltung (Doppelschaltung) ist die Kammerkombination so geschaltet, daß sich die beiden Kammerströme addieren. Die Kammerkombination ist bei weicher Strahlung besonders empfindlich.In the case of parallel connection (double connection), the chamber combination is switched so that the two chamber currents add up. The chamber combination is particularly sensitive to soft radiation.
F i g. 4 zeigt graphisch die verschiedenen Qualitätsabhängigkeiten dieser Kammerkombination als Kurven. Kurve a' gilt für Kompensationsschaltung, Kurve c für Einfachschaltung und Kurve d für Parallelschaltung. Kurve a' läßt dabei eine nahezu volle übereinstimmung des Kurvenverlaufes der Kammerkombination mit dem der Kurve a in F i g. 1 für einen Röntgenfilm mit Universalfolien-Kombination ersehen. Die Abweichungen in der übereinstimmung bei Verwendung von Filmen mit Hochleistungsfolien-Kombinationen bleiben noch in erträglichen Grenzen.F i g. 4 graphically shows the various quality dependencies this chamber combination as curves. Curve a 'applies to compensation circuit, curve c for single connection and curve d for parallel connection. Curve a 'leaves a almost full correspondence of the curve of the chamber combination with that of the Curve a in FIG. 1 for an X-ray film with a universal film combination. The deviations in conformity when using films with high-performance film combinations remain within tolerable limits.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist dabei nicht nur als Meßorgan für die Belichtungsautomatik, sondern auch für alle anderen Messungen der Röntgenstrahlung geeignet, bei denen Verfälschungen der Meßwerte durch unerwünschte und nicht beherrschbare Streustrahlung usw. erfolgen und zu einer Abhängigkeit des Meßergebnisses von der Qualität der Strahlung führen.The arrangement according to the invention is not only used as a measuring element for the automatic exposure, but also for all other measurements of the X-ray radiation suitable where falsifications of the measured values are caused by undesired and uncontrollable Scattered radiation etc. take place and a dependence of the measurement result on the Quality of radiation lead.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1960V0019665 DE1243789B (en) | 1960-11-14 | 1960-11-14 | Device for measuring X-ray radiation with two ionization chambers |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1960V0019665 DE1243789B (en) | 1960-11-14 | 1960-11-14 | Device for measuring X-ray radiation with two ionization chambers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1960V0019665 Pending DE1243789B (en) | 1960-11-14 | 1960-11-14 | Device for measuring X-ray radiation with two ionization chambers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1243789B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2218237A1 (en) * | 1971-04-16 | 1972-11-02 | Thomson-Csf, Paris | Security system for an irradiation device |
DE3424306A1 (en) * | 1984-07-02 | 1986-01-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Radiation measurement chamber |
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-
1960
- 1960-11-14 DE DE1960V0019665 patent/DE1243789B/en active Pending
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