DE1564765C - Blockblende zur Begrenzung energiereicher Strahlen - Google Patents

Description

gekrümmten Führungsschienen für die Blöcke nicht geeignet sind, bei einer Blende der eingangs genannten Art bei Veränderung des Abstandes der Blöcke eines Paares voneinander auch die beiden anderen Blöcke mitzunehmen. Auch der im Am. Journ. Roentg. beschriebene Verstellungsmechanismus ist zur Lösung der der.Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe nicht geeignet, weil er eine Verstellung der Blendenblöcke nur in einer Richtung erlaubt.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Blockblende dadurch gelöst, daß die zur Begrenzung der Blendenöffnung dienenden Flächen der Blöcke in an sich bekannter Weise auf die Strahlenquelle ausgerichtet sind, daß jeder Block in an sich bekannter Weise mittels starrer Glieder aufgehängt ist, daß sich die Schwenkpunkte dieser Glieder in an sich bekannter Weise in unmittelbarer Nähe der Strahlenquelle befinden und daß jeder der Blöcke mittels dieser Glieder um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbar ist.

Die sich bei der Verstellung der Blende zwischen zwei benachbarten Blöcken bildende Stufe kann klein gehalten werden, wenn alle der Strahlenquelle zugewandten Flächen der Blöcke mindestens angenähert auf einer ersten Kugelfläche mit dem Krümmungsmittelpunkt nahe der Strahlenquelle und alle der Strahlenquelle abgewandten Flächen der Blöcke mindestens angenähert auf einer zweiten Kugelfläche mit dem gleichen Krümmungsmittelpunkt liegen, und wenn der Aufhängepunkt jedes Blockes auf der Verlängerung der zur Strahlenquelle hin gerichteten, das ausgeblendete Feld begrenzenden Endkante dieses Blockes liegt.

Zur gegenseitigen Führung zweier benachbarter Blöcke empfiehlt es sich, jeden Block mit einer parallel ., zu seiner zur Begrenzung der Blendenöffnung dienenden Fläche verlaufenden Nut zu versehen, in der mindestens eine Rolle geführt ist, welche auf einem Ausleger drehbar gelagert ist, der an dem mit seiner Endfläche an diesem Block anliegenden Block befestigt ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zur Erfüllung noch höherer Anforderungen an die Schärfe der Strahlenbegrenzung besteht darin, daß mit jedem Block ein weiterer fokusferner angeordneter Block aus strahlenabsorbierendem Material mittels starrer Glieder verbunden ist, und daß jeder dieser weiteren, das gleiche Strahlenbündel begrenzenden Blöcke ebenfalls nur mit seinem einen Ende an der zur Begrenzung des Strahlenbündels dienenden Fläche des benachbarten Blockes anliegt und die zur Begrenzung dienenden Flächen dieser weiteren Blöcke ebenfalls auf die Strahlenquelle ausgerichtet sind.

Bei der erfindungsgemäßen Blende ist es möglich, in der Nähe der Strahlenquelle Abschirmmaterial so unterzubringen, daß auch bei weit geschlossener Blende außerhalb der Blende keine unzulässige Strahlung austreten kann.

Die erfindungsgemäße Blende eignet sich besonders zur Verwendung in Verbindung mit Strahlenquellen mit gewisser räumlicher Ausdehnung, bei denen man auf die Kanten der Strahlenquelle fokussiert, z. B. für Kobalt- oder Cäsium-Bestrahlungsgeräte.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen in Verbindung mit den Unteransprüchen. In den Zeichnungen stellen dar:

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile einer Blende nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen mit der Blende nach Fig. 1 bestückten Strahlerkopf, wobei die für die Erfindung unwesentlichen Teile weggelassen sind,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in F i g. 2, wobei eine kleine Blendenöffnung eingestellt ist, und

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3.

In F i g. 1 sind mit 1 bis 4 vier als Ringsegmente ausgebildete Blöcke bezeichnet, die die von einer kleinen zylinderförmigen Strahlenquelle 5, z. B. von einer Kobalt- oder Cäsiumquelle ausgehenden Strahlen abgrenzen. Die Blöcke 1 bis 4 können z. B. aus Wolfram oder Blei mit einem Stahlmantel bestehen. Eine Stirnfläche jedes Blockes ist gegen die Seitenfläche des benachbarten, im rechten Winkel zu ihm liegenden Blockes gerichtet. Stangen 6 bis 9 verbinden die Blöcke 1 bis 4 mit diesen zugeordneten Kreuzgelenken, deren in einer in unmittelbarer Nähe der Quelle 5 senkrecht zum Zentralstrahl 27 verlaufenden Ebene liegenden Gelenkpunkte 10 bis 13 in F i g. 1 eingezeichnet sind. Die Gelenkpunkte 10 bis 13 liegen auf den Kanten der ausgeblendeten Strahlungspyramide. Zwei Kreuzgelenke 14, 15, die den Gelenkpunkten 10,13 entsprechen, sind in F i g. 2 sichtbar. Die Krümmungsachse eines jeden der Blöcke 1 bis 4 schneidet die Verbindungsstrecke zweier Gelenkpunkte in der Mitte, wenn die Innenflächen der Blöcke parallel zum Zentralstrahl 27 stehen. Dadurch wird erreicht, daß die sich bei der Verstellung der Blöcke ergebende maximale Stufe zwischen zwei im rechten Winkel zueinander liegenden Blöcken den kleinstmöglichen Wert aufweist In F i g. 1 sind diese Schnittpunkte 28,29 der Krümmungsachse der Blöcke 2 und 3 mit den entsprechenden Strecken 10—11 bzw. 11—12 dargestellt. Die Innenflächen und die dem nächsten Block zugewandten Stirnflächen der Blöcke 1 bis 4 sind, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, auf die entsprechenden Schwenkpunkte 10 bis 13, d. h. auf die Strahlungsquelle 5 gerichtet.

Zur gegenseitigen Führung der Blöcke 1 bis 4 sind an ihnen Ausleger 16 bis 19 befestigt, an denen jeweils zwei Rollen drehbar gelagert sind, die in Nuten 20 bis 23 der Blöcke 1 bis 4 geführt sind. In F i g. 1 sind die Rollen 24 und 25 der Ausleger 17 und 18, in den F i g. 2 und 3 noch die Rollen 26 des Auslegers 16 dargestellt. Zwischen zwei im rechten Winkel zueinander liegenden Blöcken ist dabei ein schmaler Spalt von einigen hundertste! Millimetern vorgesehen, damit die Blöcke bei der Verstellung der Blende nicht aneinander gleiten. Zwischen einem Ausleger und dem seine Rollen führenden Block ist ferner ein der maximalen Stufe zwischen zwei im rechten Winkel zueinander liegenden Blöcken entsprechender Spalt freigelassen.

Die Blockpaare 1, 3 und 2, 4 können unabhängig voneinander verstellt werden, so daß wahlweise rechteckige oder quadratische Felder ausgeblendet werden können. In den F i g. 2, 3 und 4 sind zwei hierfür vorgesehene Stellringe mit 30 und 31 bezeichnet, die auf einem Zylinder 33 verdrehbar gelagert sind. Der Zylinder 33 besitzt einen Flansch 32 und ist auf einem aus stark abschirmendem Material, vorzugsweise aus Wolfram oder Uran, bestehenden Abschirmkörper 34 befestigt. Der Abschirmkörper 34, der die Strahlungspyramide umschließt und in das Abschirmmaterial des

Strahlerkopfes eingebettet ist, schirmt die Strahlung so ab, daß auch bei weit geschlossener Blende außerhalb, der Blöcke 1 bis 4 keine unzulässige Strahlung austreten kann. In dem Abschirmkörper 34 ist oben ein Ring 35 eingesetzt, in dem die Kreuzgelenke 14,15 und die beiden anderen nicht dargestellten Kreuzgelenke gelagert sind. An Stelle von Kreuzgelenken können selbstverständlich auch andere Gelenke, z. B. Kugelgelenke, vorgesehen sein. Die Stangen 6,9 sind dabei an den herabhängenden Teilen 36,37 der Kreuzgelenke 14,15 und die Stangen 7, 8 in gleicher Weise an den entsprechenden Kreuzgelenken befestigt.

An dem Flansch 32 sind vier Lenker 38 bis 41 um Bolzen 42 bis 45 schwenkbar gelagert. An den Lenkern 38 bis 41 sind Hohlstifte 46 bis 49 befestigt, in welchen jeweils ein Stift axial unter Überwindung der Kraft einer Spiralfeder verschiebbar ist Diese Stifte werden federnd gegen den Grund von in den Blöcken 1 bis 4 vorgesehenen, parallel zur Innenfläche verlaufenden Nuten 50 bis 53 gedruckt In den F i g. 2 und 4 ist der im Hohlstift 47 geführte Stift 54 dargestellt Die Verschwenkung der Lenker 38 bis 41 erfolgt durch an ihnen befestigte Kugellager 55 bis 58, wobei die Lager 56,58 in zwei von außen nach innen verlaufenden Schlitzen 59, 60 des Stellringes 31 und die Lager 55,57 in gleicher Weise verlaufenden Schlitzen 61, 62 des Stellringes 30 geführt sind.

Die Verstellung der Blöcke 1 bis 4 erfolgt auf folgende Weise:

Wird der Stelking 31 von der in den F i g. 3 und 4 gezeichneten Stellung aus im Uhrzeigersinn verdreht, so werden die Lenker 39, 41 durch die in den Schlitzen £9, 60 gleitenden Kugellager 56,58 um die Bolzen 43, 45 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Durch . den Stift 54, der in der Nut 51 gleitet, werden dabei die Blöcke 1 und 2, die durch die Rollen 26 formschlüssig miteinander verbunden sind, nach rechts gezogen, wobei die Rollen der Ausleger 17,19 in den Nuten 22, 20 der Blöcke 3,1 verschoben werden. In gleicher Weise werden die ebenfalls formschlüssig

ίο verbundenen Blöcke 3,4 durch den im Hohlstift 49 geführten Stift nach links gezogen. Dadurch vergrößert sich die Breite des ausgebildeten Strahlungsfeldes, ohne daß sich dessen Länge ändert. Bei der Verdrehung des Stellringes 30 im Uhrzeigersinn werden die Lenker 38,40 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß die Blöcke 1, 4 nach oben und die Blöcke 2,3 nach unten verschoben werden. Dadurch vergrößert sich die Länge des ausgeblendeten Strahlungsfeldes. Die in den Nuten 50 bis 53 geführten Stifte verhindern weiterhin, daß sich die Blöcke 1 bis 4 um den Zentralstrahl 27 verdrehen und gleichen den bei der Verstellung der Blendenöffnung sich ändernden Abstand der Blöcke 1 bis 4 von den entsprechenden Hohlstiften 46 bis 49 aus.

as Durch die Stellringe 30, 31 kann eine rechteckige oder quadratische Form des ausgeblendeten Strahlungsfeldes eingestellt werden. Die Stellringe 30,31 können manuell oder motorisch verdrehbar sein.
Die eingangs erwähnten Halbschattentrimmer können durch Stangen mit den Blöcken 1 bis 4 verbunden sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Blockblende zur veränderbaren rechteckförmigen Begrenzung des von. einer Strahlenquelle für energiereiche Strahlung ausgehenden Strahlenbündels, bestehend aus vier Blöcken aus strahlenabsorbierendem Material, die in der Weise rechtwinkling aneinander angrenzen, daß jeder der Blöcke nur mit seinem einen Ende an der zur Begrenzung der Blendenöffnung dienenden Fläche des benachbarten Blockes anliegt und von denen jeder Block in zwei zueinander senkrechten Richtungen, nämlich sowohl in Richtung auf den Zentralstrahl als auch quer dazu verstellbar gelagert ist, und aus einer Verstellvorrichtung für die Blöcke, die es ermöglicht, den Abstand der einander gegenüberliegenden Blöcke (Blockpaar) voneinander unter Mitnahme der beiden anderen Blöcke zu verändern, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Begrenzung der Blendenöffnung dienenden Flächen der Blöcke (1,2, 3, 4) in an sich bekannter Weise auf die Strahlenquelle (5) ausgerichtet sind, daß jeder Block (1, 2, 3, 4) in an sich bekannter Weise mittels starrer Glieder (6, 7, 8, 9) aufgehängt ist, daß sich die Schwenkpunkte (10, 11, 12, 13) dieser Glieder (6, 7, 8, 9) in an sich bekannter Weise in unmittelbarer Nähe der Strahlenquelle (5) befinden und daß jeder der Blöcke (1, 2, 3, 4) mittels dieser Glieder (6, 7,8, 9) um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbar ist.

2. Blockblende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle der Strahlenquelle (S) zugewandten Flächen der Blöcke (1, 2, 3, 4) mindestens angenähert auf einer ersten Kugelfläche mit dem Krümmungsmittelpunkt nahe der Strahlenquelle und alle der Strahlenquelle abgewandten Flächen der Blöcke (1, 2, 3, 4) mindestens angenähert auf einer zweiten Kugelfläche mit dem gleichen Krümmungsmittelpunkt liegen, und daß der Aufhängepunkt (z. B. 13) jedes Blockes (z. B. 4) auf der Verlängerung (z. B. 63) der zur Strahlenquelle (5) hin gerichteten, das ausgeblendete Feld begrenzenden Endkante (z. B. 64) dieses Blockes (z. B. 4) liegt.

3. Blockblende nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Block (z. B. 3) eine parallel zu seiner zur Begrenzung der Blendenöffnung dienenden Fläche verlaufende Nut (z. B. 22) aufweist, in der mindestens eine Rolle (z. B. 24) geführt ist, welche auf einem Ausleger (17) drehbar gelagert ist, der an dem mit seiner Endfläche an diesem Block (3) anliegenden Block (2) befestigt ist.

4. Blockblende nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit jedem Block (1, 2, 3, 4) ein weiterer fokusferner angeordneter Block aus strahlenabsorbierendem Material mittels starrer Glieder, vorzugsweise abnehmbar, verbunden ist, und daß jeder dieser weiteren, das gleiche Strahlenbündel begrenzenden Blöcke ebenfalls nur mit seinem einen Ende an der zur Begrenzung des Strahlenbündels dienenden Fläche des benachbarten Blockes anliegt und die zur Begrenzung dienenden Flächen dieser weiteren Blöcke ebenfalls auf die Strahlenquelle ausgerichtet sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blockblende zur veränderbaren rechteckförmigen Begrenzung des von einer Strahlenquelle für energiereiche' Strahlung ausgehenden Strahlenbündels, bestehend aus vier Blöcken aus strahlenabsorbierendem Material, die in der Weise rechtwinklig aneinander angrenzen, daß jeder der Blöcke nur mit seinem einen Ende an der zur Begrenzung der Blendenöffnung dienenden Fläche des benachbarten Blockes anliegt und von denen jeder Block in zwei zueinander senkrechten Richtungen, nämlich sowohl in Richtung auf den Zentralstrahl als auch quer dazu verstellbar gelagert ist, und aus einer Verstellvorrichtung für die Blöcke, die es ermöglicht, den Abstand der einander gegenüberliegenden Blöcke (Blockpaar) voneinander unter Mitnahme der beiden anderen Blöcke zu verändern.

Eine Blockblende dieser Art ist durch die USA.-Patentschrift 2 675 486 bekannt. Jeder Block ist dabei in einer Ebene in zwei zueinander senkrechten Richtungen, nämlich sowohl parallel zu seiner der Strahlenbegrenzung dienenden Fläche als auch in Richtung auf den Zentralstrahl verstellbar.

Diese bekannte Einebenen-Blockblende hat zwar den Vorteil, daß sie einfach aufgebaut ist und einen geringen Platzbedarf, vor allem eine geringe Bauhöhe hat, es werden aber die zur Begrenzung der Strahlen dienenden Flächen der Blöcke von der Strahlung unter einem relativ großen Winkel geschnitten, so daß die Halbschattenzone relativ breit und die eingeblendete Strahlung nicht scharf abgegrenzt ist. Damit die Strahlung unter weitgehender Schonung des gesunden Gewebes auf die zu behandelnde Stelle konzentriert werden kann, ist es aber erforderlich, daß durch die Blende eine möglichst scharfe Abgrenzung der Strah-

•₃₅ lungerfolgt.

Es sind auch bereits fokussierte Blenden zur Begrenzung energiereicher Strahlen bekannt, bei denen diejenigen Flächen der strahlenbegrenzenden Teile, die an die Strahlung angrenzen, in jeder Blendenstellung auf die Strahlenquelle ausgerichtet sind. Solche Blenden sind z. B. in den britischen Patentschriften 811 192 und 1 029 860 und im Am. Journ. Roentg., 81, 1959, 1, Seite 6 beschrieben. Diese bekannten Blenden erlauben zwar eine scharfe Abgrenzung der ausgeblendeten Strahlung bei sehr kleiner Halbschattenzone, sie' sind jedoch sehr kompliziert aufgebaut, störanfällig, teuer in der Herstellung, und die scharfe Abgrenzung der Strahlung im Bereich der Ecken des eingeblendeten Feldes bereitet insbesondere bei der Blende nach der britischen Patentschrift 811 192 Schwierigkeiten. Die beiden anderen bekannten Blenden weisen außerdem eine große Bauhöhe auf, und die Blende nach dem Am. Journ. Roentg. kann nicht völlig geschlossen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blockblende der eingangs genannten Art, also eine einfach aufgebaute Blockblende geringer Bauhöhe, bei der auch im Bereich der Ecken des eingeblendeten Feldes eine einwandfreie Strahlenbegrenzung erfolgt, zu fokussieren, also die Blöcke so anzuordnen und verstellbar zu machen, daß ihre zur Begrenzung der Blendenöffnung dienenden Flächen stets auf die Strahlenquelle ausgerichtet sind, wie es durch die britischen Patentschriften 811 192 und 1 029 860 und das Am.

Journ. Roentg. an sich bekannt ist.

Bei der Lösung dieser Aufgabe mußte davon ausgegangen werden, daß die in den genannten britischen Patentschriften beschriebenen, zur Strahlenquelle hin