DE1764503A1 - Tomographic gamma ray scanner - Google Patents
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Description
Hai Oscar Anger, 1771 Highland Place, Berkeley, California 94709/USAShark Oscar Anger, 1771 Highland Place, Berkeley, California 94709 / USA
Tomografisches Gammastrahlen-AbtestgerätTomographic gamma ray scanner
Die vorliegende Erfindung betrifft Anzeigegeräte zur Abbildung der Verteilung von Radioaktivität und genauer Geräte zum gleichzeitigen Erhalten von Bildern, die jeweils in einer anderen Ebene in der zu untersuchenden Substanz fokusiert sind. Die hierin beschriebene Erfindung u/urde in dem Verlauf von oder unter dem Vertrag U/-7405-eng-48 mit der Atameneucjiekommiaion der Verein-The present invention relates to display devices for mapping the distribution of radioactivity, and more particularly Devices for the simultaneous acquisition of images, each in a different plane in the one to be examined Are substance focused. The invention described herein was made in the course of or under the contract U / -7405-eng-48 with the Atameneucjiekommiaion of the association
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nigten Staaten won Amerika gemacht. United States made America.
Bei einer typischen Anwendung eines Strahlungsanzeige gerätes wird eine radioaktive Substanz in ein Subjekt eingeführt, ein solches via beispielsweise sin internistischer Patient, um einen Bereich zu lokalisieren, u»o sich eine solche Substanz konzentriert oder um den Fließverlauf der Substanz durch einen Teil des Subjektes zu verfolgen. Einige herkömmliche Abbildungsgeräte für Radioaktivität sehen ein einziges Abbild vor, da£ in einer einzigen Ebene in dem Subjekt fokusiert ist. Oa die Tiefe einer Strahlungsquelle in dem Subjekt im allgemeinen unbekannt ist, sind mehrere Neueinstellungen des Abbildungsgerätes nötig, bevor ein scharf eingestelltes Bild erhalten wird.In a typical application of a radiation indicator , a radioactive substance is introduced into a subject, e.g. via an internal patient, to localize an area where such a substance is concentrated or to guide the flow of the substance through part of the subject follow. Some conventional radioactivity imaging devices provide a single image because £ is focused in a single plane in the subject. Since the depth of a radiation source in the subject is generally unknown, several readjustments of the imaging device are required before a focused image is obtained.
Selbst wenn ein scharf eingestelltes Bild erhalten wird, kann die räumliche Konfiguration der Strahlungequelle in dem Subjekt nicht bestimmt werden. Even if a focused image is obtained, the spatial configuration of the radiation source in the subject cannot be determined.
In dem Gerät der vorliegenden Erfindung wird eine Anzahl von Abbildungen gleichzeitig erhalten, wobei jede der Abbildungen in einer verschiedenen Ebene in dem Subjekt fokusiert ist. Um Hehrfachanzeigen zu erhalten, wird ein Anzeigegerät zur Abbildung von Strahlung mit einem KoIi- In the apparatus of the present invention, a number of images are obtained simultaneously, each of the images being focused in a different plane in the subject. To obtain multiple displays, a display device for imaging radiation with a KoIi-
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mator neben einem Subjekt angebracht und relative Bewegungen zwischen dem Kolimator und dem Subjekt u/erden herbeigeführt. Die relative Bewegung bewirkt ein Bewegen von Stahlungsabbildern der Strahlungsquellen in dem Subjekt über einen Scintillator in dam Anzeigegerät. Die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Bewegung des Abbildes auf dem Scintillator steht in Relation zu der Tiefe der Quelle in dem Subjekt. Die Strahlungeabbildeijauf und die genauer die Scintillationen in dem Scintillator werden dann in Ausgangssignale umgewandelt· Die Ausgangssignale u/erden abgeglichen und mit Ausgangssignalen Kombiniert die die Koordinatenstellung des Anzeigegerätes für das Strahlungsbild definieren, so daß in verschiedenen Ebenen scharf eingestellte Aufzeichnungen der Strahlungsverteilung erhalten und aufgezeichnet werden, wie beispielsweise auf einen fotografischen Film oder in einem Rechengerät.mator attached next to a subject and relative movements between the collimator and the subject and / or earth. The relative movement causes radiation images of the radiation sources in the subject to move via a scintillator in the display device. The speed and extent of movement of the image on the scintillator is related to the depth of the source in the subject. The radiation image and the more precisely the scintillations in the scintillator are then converted into output signals. The output signals u / earth adjusted and combined with output signals the coordinate position of the display device for the Define radiation image so that sharply adjusted recordings of the radiation distribution are obtained and recorded in different planes, for example on a photographic film or in one Computing device.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Gerät zum genauen Darstellen der Stellung von radioaktivem material in einer ausgewählten Ebene eines Subjektes zu schaffen.It is an object of the present invention to provide an improved one Device for displaying the exact position of radioactive material in a selected plane of a To create the subject.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung fflehrfachabbildungen von radioaktivem Material in einem Subjekt gleichzeitig zu erhalten, wobei jedes Bild inIt is another object of the present invention to have multiple images of radioactive material in one Subject at the same time, with each image in
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einer verschiedenen Ebene darin scharf eingestellt ist.a different plane in it is in focus.
Die Erfindung wird am beaten im Zusammenhang mit der Zeichnung verstanden.The invention is best used in connection with the Understand drawing.
Fig. 1 ist eine Gesamtansicht des Abtastgerätea, wobei die elektronische Schaltung in Blockform dargestellt ist.Fig. 1 is an overall view of the scanning device a, wherein the electronic circuit is shown in block form.
1 0 Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs der Linie }Q 1 0 Fig. 2 is a sectional view taken along line Q}
in Fig. 1.in Fig. 1.
Bildaonde, wobei für Zwecke der Erklärung Strahlungsquellen dargestellt sind.Image aonde, where radiation sources are shown for the sake of explanation.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Anzeigegerätes.Fig. 4 is a schematic representation of the display device.
mes von Fig. 4 für verschiedene Stellungen der Bild· sonde von Fig. 34 for different positions of the image probe of FIG. 3
Fig. 6 zeigt die Formierung eines Teiles von drei Ablesungen für Punktquellen auf drei verschiedenen Ebenen von fFig* 3 undFig. 6 shows the formation of a portion of three readings for point sources on three different levels of f Fig * 3 and
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Fig. 7 zeigt fünf vollständige Ablesungen der Quellen von Fig. 3, iuobei jede in verschiedenen Ebenen fokusiert ist.Figure 7 shows five complete readings of the sources of Figure 3, each focused in different planes.
Mehrere zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete Bildanzaigegeräte werden ausführlich "The Transactions of the Instrument Society of America" Band 5, Nr. 4, Seite 311 bis 334 vom Oktober 1966 beschrieben. Die hierjbeschriebene Ausführungsform der Erfindung verwendet ein Bildanzeigegerät ähnlich jenem, das auf Seite 313, 314 und der obigen Veröffentlichung dargestellt und in dem am 2b. November 1961 erteilten US Patent Nr. 3011057 mit dem Titel" Radiation Image Device" beschrieben wird.Several image scanners suitable for use in the present invention are described in detail in " The Transactions of the Instrument Society of America " Vol. 5, No. 4, pp. 311-334, October 1966. The embodiment of the invention described herein employs an image display device similar to that shown on pages 313, 314 and the above publication and shown in FIG. 2b. U.S. Patent No. 3011057, issued November 1961, entitled "Radiation Image Device".
Fig. 3 zeigt eine ausgebrochene Ansicht eines solchen Bilddetektors 43, welcher einen dicken Scintillationskristall 61 auf der Inneseite eines äußere^die Strahlung abschrimenderiGehäuses 62 und eine Gruppe von über dem Kristall angeordneten Fotozellen 65 aufweist. Auf den Scintillationskristall 61 fallende Strahlung erzeugt einen Lichtblitz in dem Kristall, der ein Signal in jeder Fotozelle 65 mit einer Amplitude erzeugt, die sich in Übereinstimmung mit dem Abstand zwischen der Scintillation und der Fotozelle verändert.Fig. 3 shows a broken view of such an image detector 43, which has a thick scintillation crystal 61 on the inside of an outer ^ the radiation shielding housing 62 and a group of above Has crystal arranged photocells 65. On the Scintillation crystal 61 falling radiation creates a flash of light in the crystal, which is a signal in each photocell 65 is generated with an amplitude which varies in accordance with the distance between the scintillation and the photocell changed.
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Allgemein gesagt ist ein Kolimator mit einer großen Anzahl von kleinen Öffnungen neben dem Scintillatxonskristall zwischen dem Kristall und dem die Strahlungsquelle enthaltenden Subjekt angebracht. Die Strahlung von einer Quelle durchläuft den Kolimator um Strahlungsabbilder auf und Lichtblitze in dem Scintillationskristall zu erzeugen. Die Größe der Strahlungsabbilder von einer Quelle, angenommen einer Punktquelle verändern^- sich als eine Funktion des Abstandes zwischen der Quelle und der Brennebene des Kolimatore und deshalb des Abstandes zwischen dem Kolimator und der Quelle.Generally speaking, a colimator is one with a large number of small openings adjacent to the Scintillatexon crystal attached between the crystal and the subject containing the radiation source. The radiation from one The source passes through the collimator to generate radiation images and flashes of light in the scintillation crystal. The size of the radiation images from a source, say a point source, changes ^ - changes as a function the distance between the source and the focal plane of the colimator and therefore the distance between the colimator and the source.
Während der relativen Bewegung zwischen dem Kolimator und der Quelle bewegt sich das Strahlungsabbild mit einer Geschwindigkeit über den Scinzillationskristall, welche ebenso' als eine Funktion des Abstandes zwischen dem Kolimator un der Ebene in welcher die Quelle liegt,/ variiert. Das sich bewegende Strahlungsabbild verursacht das Erscheinen von Lichtblitzen in verschiedenen Teilen dee Scintillationskristallee, die Scintillationen werden durch die Fotozellen aufgenommen und in elektrischen Ausgangssignale umgeeandelt, die die Stellung der Scintillationen auf dem Kristall definieren. Die Ausgangseignale werden abgeglichen mit Signalen kombiniert, die die Koordinatenstellung des Bilddetektors anzeigen und in solchDuring the relative movement between the collimator and the source, the radiation image moves with it a speed across the scintillation crystal, which is also a function of the distance between the colimator and the plane in which the source lies / varies. The moving radiation image causes the appearance of flashes of light in different parts of the scintillation crystals that become scintillations picked up by the photocells and converted into electrical output signals that define the position of the scintillations on the crystal. The output signals are matched with signals combined that indicate the coordinate position of the image detector and in such
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einer UiEise aufgezeichnet, da die Aufzeichnung ader Anzeige scharf eingestellte Bilder der Strahlungsquellen in einer Anzahl von verschiedenen Ebenen in dem Subjekt vorsieht. a UiEise recorded as the record of the display provides focused images of the radiation sources in a number of different planes in the subject.
Uiie aus Fig. 3 hervorgeht, meist der fokussierte Kolimator 63 eine Anzahl von dünnen koaxialen Abschirmungen auf, die jede einen Kegelstumpfartigen Konus begrenzen, deren Spitzen auf einem gemeinsamen Punkt 64 liegen. Der Punkt 64 ist der Brennpunkt für den Kolimator und Strahlung von einer radioaktiven Punktquelle 66, die sich an einem solchen Brennpunkt befindet, kann sich zwischen all den Abschirmungen in den Kolimator ausbreiten und Scintillationen oder Lichtblitze über der gesamten Fläche des Kristalls 61 verursachen. Uiie bereits besprochen, werden 5cintillationen in dem Kristall 61 durch Fotozellen 65 aufgenommen, welche jede schließlicher Ausgangsaignale erzeugen, deren Amplitude dem Abstand von der Scintillation zu der lichtempfindlichen Oberfläche der Fotozellen entspricht. Die Ausgangssignale werden einem Bildschaltkreis 44 zugeführt (in Fig. 1 in Blockform dargestellt) welcher Ausschlag- (Koordinaten) -Signale erzeugt, die der Stellung der einzelnen Scintillationen auf dem Kristall entsprechen und ein Intensitäts- (Helligkeits)-Signal. Der Bildschaltkreis 44 verwendet bekannte Bauteile und seine Auegangseig-As can be seen from FIG. 3, mostly the focused collimator 63 have a number of thin coaxial shields each delimiting a truncated cone, the Tips lie on a common point 64. Point 64 is the focus for the collimator and radiation from a radioactive point source 66, which is located at such a focal point, can be between all of the Spread shields in the colimator and create scintillations or flashes of light over the entire surface of the crystal 61 cause. As already discussed, cintillations in the crystal 61 are caused by photocells 65 each producing eventual output signals whose amplitude is the distance from the scintillation corresponds to the photosensitive surface of the photocells. The output signals are an image circuit 44 (shown in block form in FIG. 1) which generates deflection (coordinate) signals corresponding to the position correspond to the individual scintillations on the crystal and an intensity (brightness) signal. The image circuit 44 uses known components and their output
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nale werden einem Katodenstrahl- Oszillographen 46 (dargestellt in Fig. 4) zugeführt. Bei der Verwendung solcher Signale u/erden Lichtblitze veranlasst auf dem Oszillographenschirm an Stellungen zu erscheinen , die den Stellungen der einzelnen Scintülationen in dem Kristall 61 entsprechen.Signals are fed to a cathode ray oscilloscope 46 (shown in FIG. 4). When using such Signals and ground flashes of light cause them to appear on the oscilloscope screen at positions which correspond to the positions of the individual scintulations in crystal 61 correspond.
Andere Stzahlungsquellen wie beispielsweise eine Punktquelle 67 die in einer Ebene A zwischen der Brennebene und dem Kolimator angebracht ist und eine Punktquelle 6Θ die auf einer Ebene E jenseits der Brennebene liegt. Strahlung von diesen Quellen kann nur durch eine oder einigeOther sources of payment such as a point source 67 in a plane A between the focal plane and the collimator is attached and a point source 6Θ which lies on a plane E beyond the focal plane. Radiation from these sources can only pass through one or some
der Offnungen in dem Kolimator passieren und erzeugt deshalb Bilder und Lichtblitze, die sich über eine kleinere Fläche des Scintillationskristalles erstrecken. Die Quelle 66 ist dazwischen liegend auf einer Brennebene C angeordnet, während die Ebenen B und D zur späteren Verwendung dargestellt sind.pass through the openings in the colimator and therefore creates images and flashes of light that spread over a smaller one Extend the surface of the scintillation crystal. The source 66 is arranged in between on a focal plane C, while planes B and D are for later use are shown.
Ein Speziallinsensystem in einer Lichtabschirmung 47 (dargee teilt in Fig. <) projeziert Bilder die auf dem Schirm des Oszillographen 46 erscheinen, auf einen forografischen Film in einer zweiten Lichtabschirmung 4Θ , die im folgenden ausführlicher beschrieben wird.A special lens system in a light shield 47 (shown divided in Fig. <) Projects images that appear on the screen of the oscilloscope 46 onto a forographic film in a second light shield 4Θ, which will be described in more detail below.
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lliie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist eine Vorrichtung1 and 2 is apparent from Figs. 1 and 2 is a device
10 vorgesehen, um den Kolimator vorzugsweise geradlinig relativ zu der Strahlungsquelle zu bewegen. Allgemeine Überlegungen des geradlinigen Abtastens, werden auf Seite 381 bis 426 der Veröffentlichung "Instrumentation in Nuclear Medicine"von Gerald 3. Hine beschrieben, herausgegeben von Academic Press, New York 1967. Die Vorrichtung 10 umfasst eine ortsfeste Plattform oder einen Tisch10 is provided in order to move the collimator preferably in a straight line relative to the radiation source. General considerations of rectilinear scanning are described on pages 381-426 of Instrumentation in Nuclear Medicine by Gerald 3. Hine, published by Academic Press, New York 1967. Apparatus 10 includes a stationary platform or table
11 mit Stützen 12, wobei unter dem Tisch ausreichend Platz ist um ein Subjekt oder ein Probestück 13 auf einer Unterlage 14 anzubringen. Gewöhnlich ist nur ein kleiner Teil 16 des Probestückes von Interesses. Eine untere be— wegbarePiattform 17 wird auf dem Tisch 11 auf Rädern oder Rollen 18 aufgenommen, die geeignet sind quer über den Tisch 11 in Rillen oder Spuren 19 darin zu rollen. Ein Motor 21 auf dem Tisch 11 zieht infolge des Schlieöens eines Netzschalters 22 die bewegbare Plattform 17 durch Aufwickeln eines Seiles 23 auf eine Trommel 24, die durch den Motor 21 angetrieben wird. Ein normalerweise geschlossener Mikroschalter 26 der in Reihe mit dem Motor 21 verbunden ist, beendet.wennVaurch eine an der Plattform befestigte Lasche 27 betätigt wird, automatisch die Vorwärtsbewegung der unteren bewegbaren Plattform 17.11 with supports 12, with sufficient space under the table to place a subject or specimen 13 on a To attach pad 14. Usually only a small portion 16 of the specimen is of interest. A lower be— moveable platform 17 is on the table 11 on wheels or Rollers 18 received, which are suitable to roll across the table 11 in grooves or tracks 19 therein. A Motor 21 on the table 11 pulls the movable platform 17 through as a result of the closing of a power switch 22 Winding of a rope 23 on a drum 24 which is driven by the motor 21. A normally closed one Microswitch 26 connected in series with motor 21 is finished when one is attached to the platform Tab 27 is actuated automatically the forward movement of the lower movable platform 17.
Eine obere bewegbare Plattform 28 wird auf Rädern 29, dieAn upper movable platform 28 is on wheels 29, the
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in Rillen 31 in der oberen Fläche der unteren bewegbaren Plattform 17 laufen^ aufgenommen, u/obei die Rillen 31 hinsichtlich der Spuren 19 in den Tisch 11 im Ulinkel von 90° dazu angeordnet sind. Erste und zweite Motoren 32 und 33 werden wechselweise gespeist, um die obere Plattform abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen zu ziehen, das durch einen normalerweise geschlossenen Begrenzungsschalter 34 und einen normalerweise offenen Begrenzungsschalter 36 gesteuert wird, die beide an der unteren Plattform 17 befestigt sind. Eine Lasche 37 an der oberen Plattform betätigt die Begrenzungsschalter an den gewünschten Grenzen der tiewegung. Eine Relaisspule 38 ist in Reihe mit den Begrenzungsschaltern 34 und 36 geschaltet. UJenn ein Netzschalter 39 geschlossen wird, wird der Motor 33 durch den Relaiskontakt 41 gespeist, da die Relaisspule 38 nicht gespeist wird. U/enn der Begrenzungsschalter 36 durch die Lasche 37 geschlossen ist, wild dar ITIotor 32 durch den Kontakt 41 gespeist und der motor 33 wird abgeschaltet. Die Relaisspule 38 v/erbleibt durch den Haltekontakt 42 in Betrieb,bis die Betätigung des fflotors 32 die Lasche 37 veranlasst, den normalerweise geschlossenen Begrenzungsschalter 34 zu öffnen. Das Relais wird dadurch abgeschaltet und der Motor 33 erneut eingeschaltet.run in grooves 31 in the upper surface of the lower movable platform 17 ^ recorded, u / obei the grooves 31 are arranged with respect to the tracks 19 in the table 11 at an angle of 90 ° to it. First and second motors 32 and 33 are alternately fed to alternately pull the upper platform in opposite directions controlled by a normally closed limit switch 34 and a normally open limit switch 36, both of which are attached to the lower platform 17. A tab 37 on the top platform actuates the limit switch at the desired limits of the ti ewegung. A relay coil 38 is connected in series with the limit switches 34 and 36. When a mains switch 39 is closed, the motor 33 is fed by the relay contact 41, since the relay coil 38 is not fed. When the limit switch 36 is closed by the tab 37, the ITIotor 32 is fed through the contact 41 and the motor 33 is switched off. The relay coil 38 remains in operation through the holding contact 42 until actuation of the rotor 32 causes the tab 37 to open the normally closed limit switch 34. The relay is thereby switched off and the motor 33 is switched on again.
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Ein paar von die Stellung angebenden Motoren oder SelsynlYlotoren 49 und 51 erfassen die Bewegung der oberen bzui. unteren Plattform, u/obei die Motoren Zahnräder aufweisen, die in eine an diesen Plattformen befestigte Zahnstange eingreifen. Somit werden elektrischen Ausgangssignale erzeugt, die die Koordinatenstellung des Kolimators (und des Bilddetektors) hinsichtlich des Probestückes 13 anzeigen und dazu verwendet werden, die Bewegung der Plattformen ferngesteuert zu wiederholen.A couple of position indicating motors or selenium motors 49 and 51 detect the movement of the upper bzui. lower platform, u / above the motors have gears, which engage in a rack attached to these platforms. Thus, electrical output signals which indicate the coordinate position of the colimator (and the image detector) with respect to the specimen 13 and used to remotely repeat the movement of the platforms.
Der Bilddetektor 43 ist auf der oberen Plattform 2d befestigt, erstreckt sich davon nach unten und ist dem Probestück 13 zugewendet. Der Bilddetektor 43 wird in einem geradlinigen Abtastmuster über den Teil 16 des Probestückes 13 bewegt. Um eine solche Abtastung vorzusehen, wird der Motor 21 veranlasst, die untere Plattform hinsichtlich der Hin- und Herbewegung der oberen Plattform 28 sehr langsam zu bewegen.The image detector 43 is mounted on the upper platform 2d, extends downward therefrom and faces the specimen 13. The image detector 43 is in a straight line Scanning pattern moved over the part 16 of the test piece 13. To provide such sampling, the Motor 21 causes the lower platform to reciprocate the upper platform 28 a lot move slowly.
In Fig. 4 wird eine Anzeigenvorrichtung 45 dargestellt, wobei die Lichtabschirmungen 47 und 48 entfernt sind. Ein Pfeil 72 wird auf dem Schirm 71 einer Katodenstrahlröhre in dem Oszillographen 46 dargestellt, um die verschiedenen optischen Eigenschaften der Anzeigevorrichtung leichter verständlich zu machen. Jedoch soll ein solcher Pfeil 72In Fig. 4, a display device 45 is shown with the light shields 47 and 48 removed. A Arrow 72 is shown on the screen 71 of a cathode ray tube in the oscilloscope 46 to indicate the various optical properties of the display device easier to make understandable. However, such an arrow should 72
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kein Beispiel einer Anzeige sein, wie sie im Betrieb der vorliegenden Erfindung erhalten wird, da nur einzelne» Lichtpunkte zeitweise auf dem Schirm 71 erscheinen. not be an example of an ad like that in operation the present invention is obtained because only individual » Points of light appear temporarily on the screen 71.
Ein fotografischer Film 73 ist auf einem oberen bewegbaren Tisch 74 befestigt, der durch Führungen 76 an gegenüberliegenden Stirnseiten des Tisches aufgenommen wird, wobei die Führungen in Rinnen 77 in den Stirnseiten des Tisches 74 passen. Ein Seleyn-Motor 78 erhält die Auegangssignals von dem Selsyn-Motor 49 von Fig. 1 und treibt ein Zahnrad 79 an, welches in einer Zahnstangelauf dem Tisch 74 eingreift und den Tisch veranlasst, synchron mit der oberen Plattform 28 von Fig. 1 bewegt zu werden. Der Motor 78 und die Führungen 76 sind an einem unteren Tisch 82 befestigt, welcher seinerseits auf dieselbe Weise seitlich bewegt wird, wie der obere Tisch 74. Führungen B3 passen in Rinnen 84 in dem unteren Tisch, welcher durch einen Selsyn-ITIotor 86 über ein Zahnrad 87 und eine Zahnstange 88 angetrieben wird. Der Motor 86 folgt dem Motor 51 von Fig. 1, wodurch der Film 73 synchron mit dem Bilddetektor 43 bewegt wird. Die Geschwindigkeit der Bewegung des Filmes kann sich natürlich von jener des Bilddetektors unterscheiden und größer oder kleiner sein, wie es am besten durchführbar ist.A photographic film 73 is fixed on an upper movable table 74, which is received at opposite end faces of the table by guides 76, the guides in grooves 77 fit into the end faces of the table 74th A Seleyn motor 78 receives the output signals from the Selsyn motor 49 of FIG. 1 and drives a gear 79 which engages a rack on the table 74 and causes the table to move in synchronism with the upper platform 28 of FIG will. The motor 78 and guides 76 are attached to a lower table 82, which in turn is moved laterally in the same manner as the upper table 74. Guides B3 fit into grooves 84 in the lower table which is driven by a Selsyn ITIotor 86 over Gear 87 and a rack 88 is driven. The motor 86 follows the motor 51 of FIG. 1, thereby moving the film 73 in synchronism with the image detector 43. The speed of movement of the film can of course be different from that of the image detector and be greater or lesser as is best practicable.
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Der Film 73 ist in einer Anzahl von Feldern 73 a bis e unterteilt, was der Anzahl der verschiedenen durch das Gerät angezeigten Ebenen entspricht. In einer zur Zeit bevorzugten Ausführungsform werden fünf Ebenen angezeigt, so daß fünf Felder 73 a bis 73 e auf dem Film angeordnet sind. Jedes Feld entspricht der vollen durch den Bilddetektor 43 abgetasteten Fläche.The film 73 is divided into a number of fields 73 a to e, which is the number of different by the Device corresponds to the levels displayed. In a currently preferred embodiment, five levels are displayed, so that five fields 73 a to 73 e are arranged on the film. Each field corresponds to the full one through the image detector 43 scanned area.
Die Abbildungen des Schirmes 71 werden durch Linsen von verschiedenen Brennweiten auf den Film 73 projiziert, um scharf eingestellte Aufzeichnungen der Strahlungsverteilung der fünf Ebenen in dem Probestück zu erhalten. Die fünf Aufzeichnungen zeigen die Stellung der Strahlungsquellen in der Form von Ablesungen vor Auflösung. Die Ebenen werden so gewählt, daü sie die gesamte Tiefe des Probestückes überdecken. Die Strahlungsaufzeichnungen schaffen ein Bild der Verteilung der Strahlungsquellen in dem Probestück.The images of the screen 71 are projected onto the film 73 through lenses of different focal lengths, to obtain in focus records of the radiation distribution of the five planes in the specimen. The five records show the position of the radiation sources in the form of readings before dissolution. The levels are chosen so that they cover the entire depth of the specimen. Create the radiation records an image of the distribution of the radiation sources in the specimen.
Eine Linse 89 ist zwischen dem Schirm 71 und dem Film 73 angebracht und sieht ein verhältnismäßig großes Bild des Schirmes 71 auf dem Feld 73 a vor. Eine Linse 91 ist ebenfalls zwischen dem Schirm 71 und dem Film 73 angebracht und bringt ein kleineres Bild des Schirmes 71 auf das Feld 73 b des Filmes. Eine Platte 92 ist in der Nähe des FilmesA lens 89 is between the screen 71 and the film 73 attached and provides a relatively large image of the screen 71 on the field 73 a. A lens 91 is also is placed between the screen 71 and the film 73 and brings a smaller image of the screen 71 onto the field 73 b of the film. A plate 92 is near the film
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angebracht und meist eine Öffnungn93 auf, durch welche Licht von dem Schirm 71 auf das Feld 73 c fallen kann. Eine Kombination eines Umkehrprismas 94 und einer Linse 96 und eine K mbination eines Umkehrprismas 97 und einer Linse 9ti bringen jeweils zunehmend größere Bilder des Schirmes 71 auf die Felder 73 d bzw. 73e, wobei die Bilder hinsichtlich der Bilder von den Linsen B9 und 91 umgekehrt sind. Die Linsen 89 und 91, die Platte 92 die Linsen 96 und 98 sind auch jeweils mit den Buchstaben A bis E bezeichnet, um anzuzeigen welche L^nse ein Bild vorsieht, das auf die entsprechend bezeichneten Ebenen A bis E in Fig. 3 scharf eingestellt ist. Es ist einzusehen, daß eine Lichtabschirmung vorgesehen wird, um das Eindringen von Fremdlicht auf den Film 73 zu verhindern.attached and usually an opening 93 through which light from the screen 71 can fall on the field 73c. A combination of an erecting prism 94 and a lens 96 and a combination of an erecting prism 97 and a lens 9ti each bring increasingly larger images of the screen 71 onto the fields 73d and 73e, the images being reversed with respect to the images from the lenses B9 and 91 are. The lenses 89 and 91, the plate 92, the lenses 96 and 98 are also each designated by the letters A to E in order to indicate which lens provides an image which is focused on the correspondingly designated planes A to E in FIG is. It will be appreciated that a light shield is provided to prevent extraneous light from entering the film 73.
Das Ableseverfahren wird ausführlich im Zusammenhang mit Fig. 5 bis 7 betrachtet. Um die Erklärung zu vereinfachen, ist die Abtastbewegung als quer über den Abtastbereich vorschreitend dargestellt, anstatt einer etwas schrägen Abtastung, die mit dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Gerät erreicht wird. Uienn gewünscht, kann bei geringfügiger Veränderung des Gerätes von Fig. 1 und 2 eine querverlaufende Abtastung erreicht werden.The reading method is considered in detail in connection with FIGS. 5-7. To simplify the explanation, the scanning movement is shown as advancing across the scanning area, rather than a slightly oblique one Sampling achieved with the device shown in Figs. If desired, a transverse scan can be achieved with a slight change in the device of FIGS. 1 and 2.
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Fig. 5 zeigt die Lichtblitze auf dem Schirm 71 des Oszillographen als Schiitnbilder 67a bis 67e, 68 a bis 68e, und 101 während fünf Abtastungen de3 Bilddetektors 43 über den Quellen 67, 66 und 68 die auf den Ebenen A1 C und E von Fig. 3 liegen. Ein Bild der Quelle 67, die beispielsweise zwei Zentimeter von dem Kolimator auf der Ebene A uon Fig. 3 liegt, erscheint auf dem Scintillationskristall 61 und deshalb auch auf dem Schirm in der Form uon Schirmbildern 67 a, mährend der ersten Abtastlinie. Das Schirmbild 67 a erscheint auf dem unteren Teil des Schirmes und bewegt sich über den Schirm in der entgegengesetzten Richtung zur Abtastrichtung. Nachdem das Schirmbild 67 a verschwunden ist, erscheint das Schirmbild 68 a der Quells 6d auf dem SChirm 71 auf dieselbe UJeise. Oa die Quells 68 jenseits der Brennebene C liegt}, erscheint das Schirmbild 6d a auf dem oberen Teil des Schirmes und bewegt sich in derselben Richtung wie die Abtastrichtung über den Schirm. UJährend der nächsten Abtastung erscheint zuerst das Schirmbild 68 b und dann das Schirmbild 67 b. Es sei vermerkt, daß sich die Schirmbilder während der aufeinanderfolgenden Abtastungen über die Strahlungsquellen auf das Zentrum des Schirmes zu und dann auf die andere Seite des Schirmes bewegen. Je dichter eine Strahlungsquelle an der Brennebene liegt, desto größer ist das Strahlungsbild auf dem Scintillationekristal 61 und das Schirmbild auf demFig. 5, the light flashes shows on the screen 71 of the oscilloscope as Schiit images 67a to 67e, 68a to 68e, and 101 for five samples de3 image detector 43 through the sources 67, 66 and 68 on the levels A 1 C and E of Figure 3 lie. An image of the source 67, for example two centimeters from the collimator on the plane A of Fig. 3, appears on the scintillation crystal 61 and therefore also on the screen in the form of screen images 67a during the first scan line. The screen image 67a appears on the lower part of the screen and moves across the screen in the opposite direction to the scanning direction. After the screen 67a disappears, the screen 68a of the source 6d appears on the screen 71 in the same way. Since the source 68 is beyond the focal plane C}, the screen image 6d a appears on the top of the screen and moves across the screen in the same direction as the scanning direction. During the next scan, the screen image 68b appears first and then the screen image 67b. It should be noted that during the successive scans the screen images move across the radiation sources towards the center of the screen and then to the other side of the screen. The closer a radiation source is to the focal plane, the larger the radiation image on the scintillation crystal 61 and the screen image on the
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Schirm 71 und desto schneller bewegen eich die Bilder über den Kristall und den Schirm. Somit erscheint das Schirmbild 101 von der Quelle 66, die beispielsweise β cm von dem Kolimator auf der Ebene C der geometrischen Trennebene liegt, nur kurz auf dem Schirm, da die Ansprechzone am nächsten an der Brennebene liegt.Screen 71 and the faster I move the images across the crystal and screen. Thus, the screen image 101 displayed by the source 66, for example, β cm geometric T r is ennebene of the collimator at the level C, only briefly on the screen, as the response zone is closest to the focal plane.
Fig. 5 veranschaulicht deshalb die Schirmbilder während fünf Abtastungen über den in Fig. 3 dargestellten Quellen. Jedes der Schirmbilder 67a bis 67 β und 68 a bis 68 e bewegt sich natürlich von seinem ersten Erscheinen auf dem Bildschirm bis zu seinem l/erschwinden ständig und gleichmäßig über den Schirm. U/enn der Bilddetektor 43 die Quelle 67 abtastet (Abtastzeile 1 von Fig. 5) breitet sich die Strahlung von der Quelle nur durch Durchgänge in einer Seite des Kollimators 63 aus, richtet Strahlung somit nur auf eine Seite des Kristalls 61 und bewirkt das Erscheinen der Schirmbilder 67 a. U/enn der Detektor 43 fortsetzt, eich während nachfolgender Abtastungen über die Quelle 67 zu bewegen, breitet sich Strahlung durch die Durchgänge in der ((litte des Kolimators aus, um die Schirmbilder 67 c zu ergeben und dann durch die Durchgänge an der gegenüberliegenden Seite des Kolimators, um die Schirmbilder 67 e zu bewirken. Wenn die Quelle 66 sich an dem Brennpunkt 64 des Kolimators 63 befindet, kann sich die Strahlung davon durch alle Ko-FIG. 5 therefore illustrates the screen images during five scans over the sources shown in FIG. Each of the S c hirmbilder 67a to 67 and β 68 a to 68 e moves naturally from its first appearance on the screen until its l / erschwinden constantly and evenly over the screen. When the image detector 43 scans the source 67 (scan line 1 of FIG. 5), radiation from the source propagates through only passages in one side of the collimator 63, thus directing radiation to only one side of the crystal 61 and causing it to appear of the screens 67 a. As the detector 43 continues to move over the source 67 during subsequent scans, radiation propagates through the passages in the center of the colimator to give the screens 67c and then through the passages on the opposite side of the collimator to effect the screen images 67e. When the source 66 is at the focal point 64 of the collimator 63, the radiation therefrom can travel through all of the co-
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limatordurchgänge ausbreiten. Das Schirmbild 101 das erhalten tuird, wenn der Bilddetektor 43 auf die Quelle 66 gerichtet ist, breitet sich über den gesamten Schirm 71 aus und bedekct diesen deshalb vollständig.Spread limator passages. The screen 101 that obtained when the image detector 43 is on the source 66 is directed, spreads over the entire screen 71 and therefore covers it completely.
Es sei daran erinnert, daß sich der Film 73 synchron mit dem Detektor 43 bewegt, sodaß dieX-Y-Stellung des Detektors relativ zu dem Probestück 13 dieselbe ist luie die X-Y-Stellung des Filmes hinsichtlich des Schirmes 71. Der letztere u/eist jedoch vorzugsweise einen verminderten lYiaßstab auf, so daß Strahlungsaufzeichnungen eines verhältnismäßig großen Subjektes, wie beispilssuisise der Kopf eines IKlenschen an einem verhältnismäßig kleinen Film abgelesen u/erden. Von dem dargestellten Satz der Oszillographenanzeigen können mehrere Ebenen mit Hilfe der Linsen und der Platte von Fig. 4 in scharfen Einzelheiten herausgelesen uierden.Recall that film 73 moves in synchronism with detector 43 so that the X-Y position of the detector relative to specimen 13 is the same as the X-Y position of the film with respect to screen 71. The latter, however, preferably has a reduced scale so that radiation records are relatively easy large subject, such as, for example, the head of an I-man read from a relatively small film u / earth. From the set of oscilloscope displays shown, several levels can be made with the help of the lenses and the plate of Fig. 4 in sharp detail.
Zuerst sei die Ablesung der Ebene C betrachtet. Die Lochblendenplatte 92 ist beinahe in Berührung mit dem Feld 73 c des fotografischen Filmes angebracht und verbleibt hinsichtlich des Oszillographen ortsfest oder stationär. Wenn eine Strahlungsquelle an dem Brennpunkt des Kolimator8 erscheint, belichtet ein vollbeleuchteter Schirm 71 (Schirmbild 101) den Film durch die öffnung,First consider the level C reading. The pinhole plate 92 is almost in contact with the Field 73c of the photographic film attached and remains stationary or stationary with regard to the oscilloscope. If a radiation source is at the focal point of the Kolimator8 appears, a fully illuminated one exposed Screen 71 (screen 101) the film through the opening,
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ums infolge der hohen Lichintensität und der kurzen Dauer des Blitzes eine Belichtung hoher Auflösung ergibt. Schirmbilder t/on Strahlungsquellen in anderen Ebenen ergeben unscharfe Belichtungen niedriger Auflösung des Filmes in dem Feld 73 c durch die Öffnung in der Platte 92, u/eil solche Schirmbilder wie beispielsweise eines der Schirmbilder 67 a bis 67 e über verhältnismäßig lange Zeiträume auf dem Schirm verbleiben. Somit u/erden nur Filmbelichtungen von Quellen in der Brennebene des Kolimators deutlich und scharf u/erden.which results in a high resolution exposure due to the high light intensity and the short duration of the flash. Screen images t / on radiation sources in other planes result in blurred, low-resolution exposures of the film in the field 73c through the opening in the plate 92, sometimes screen images such as one of the screen images 67a to 67e over relatively long periods of time on the screen remain. Thus, only film exposures from sources in the focal plane of the colimator will clearly and sharply ground.
Fig. 6 ist eine grafische Darstellung einer Ablesung der in Fig. 3 dargestellten Quelle mittels Scintillatorabtastung wie sie durch die Linse 69, die Linse 98 und die Platte erzeugt u/ird. Der oberste Teil von Fig. 6 veranschaulicht die Größe und die relative Stellung der Lichtblitze auf dem Scintillationskrietall oder der Schirmbilder 67 c, 68 c und 1Q1 auf dem Oszillographsnschirm 71, während der dritten Abtastlinie, die in Fig. 5 veranschaulicht wird, wo der Bilddetektor 43 sich direkt über den Quellen 66, 67 und 68 bewegt.Figure 6 is a graphical representation of a scintillator scan reading from the source shown in Figure 3 as created by lens 69, lens 98 and plate. The top part of Fig. 6 illustrates the size and the relative position of the flashes of light on the scintillation crystal or the screen images 67 c, 68 c and 1Q1 on the oscilloscope screen 71, while of the third scan line illustrated in FIG. 5, where the image detector 43 is directly above the sources 66, 67 and 68 moves.
Die Ablesung von Strahlungsquellen in der Ebene A welche beispielsweise zwei Zentimeter von dem Kolimator entferntThe reading of radiation sources in plane A which are, for example, two centimeters away from the collimator
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ist, sei zuerst betrachtet. U/enn der Bilddetektor 43 die Quelle 67 abtastet, bewegt sich das Schirmbild 67 c über die Schiebe 71 von rechts nach links. Das Schirmbild 67 c u/ird durch die Linse 39 auf das Feld 73 a des fotografischen Filmes 73 projiziert. Der Film 73 bewegt sich in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit, u»ie das durch die Linse 89 auf den Film projizierte Schirmbild 67 c, sodaß alle Schirmbilder 67 c auf derselben Fläche des Filmes aufgezeichnet werden. Somit uiird die Quelle 67 auf dem Film mit scharfer Auflösung abgelesen. is, consider first. When the image detector 43 the source 67 scans, the screen image 67c moves over the slide 71 from right to left. The screen 67 c u / ird through the lens 39 on the field 73 a des photographic film 73 is projected. The film 73 moves in the same direction and at the same speed, u »ie the screen image 67c projected onto the film through the lens 89, so that all screen images 67c are on the same Area of the film can be recorded. Thus uiird the source 67 on the film read with sharp resolution.
Nur eine Abtastzeile wird in Fig. 6 dargestellt, jedoch verursacht die Quelle 67 auch Schirmbilder 67 a, 67 b, 67d und 67 e, während andere Abtastungen vorbei an der Quelle, jedoch nicht direkt darüber wo die Strahlung von jener Quelle den Scintillationskristall erreicht. Obwohl die Schirmbilder 67 a,b,d, und e nicht auf dem Schirm 71 zentriert sind, wie das Schirmbild 67 c, werden sie nichtdeetoweniger auf dieselbe Fläche des Bildes 73 a des Filmes überlagert, weil die Querverschiebung der Bilder auf dem Schirm wie in Fig. 5 dargestellt, durch den Tisch 74 und den Film kopiert wird.Bei der Ablesung A von Fig. 6 wird die Quelle 67 somit scharf aufgelöst, »eil die Bewegung der Schirmbilder 67a bis 67 eOnly one scan line is shown in Figure 6, however causes the source 67 also screens 67a, 67b, 67d and 67e while other scans past the Source, but not directly above where the radiation from that source reaches the scintillation crystal. Although the screens 67 a, b, d, and e are not centered on the screen 71, as is the screen 67 c they nonetheless superimposed on the same area of the image 73 a of the film because the transverse displacement of the images on the screen as shown in Fig. 5 is copied through the table 74 and the film. On reading A of FIG. 6, the source 67 is thus sharply resolved because of the movement of the screen images 67a to 67e
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gleich der Bewegung des Filmes 73 ist.is equal to the motion of the film 73.
bei der Ablesung 73 a nicht scharf aufgelöst und weil das Schirmbild 101 den gesamten Schirm 71 bedeckt, wird es durch die Linse 89 vergrößert. Obwohl eine Belichtung des Filmes stattfindet, ist sie unscharf. Die Schirmbilder 68 a bis 68 β von der Quelle 68 bewirken auch Belichtung des Filmes in dem Feld 73 a, aber sie wird gleichermaßen bei der Ablesung A nicht scharf aufgelöst, weil ihre Bewegung über den Schirm 71 nicht gleich der Bewegung des Filmes ist. Somit ergeben nur die Schirmbilder 67 a bis 67 e von der Quelle 67 in der Ebene A ein scharf aufgelöstes Bild oder eine Ablesung in dem Feld 73 a, wodurch angezeigt wird, daß eine Strahlungsquelle sich in dieser Ebene befindet. Die Koordinatenstellung der Ablesung in dem Feld 73 a desFilmes wird natürlich durch die Stellung des Tisches 74 bestimmt, welcher seinerseits des'Stellung des Detektors 43 hinsichtlich des Probestükkes 13 entspricht, so daß die Ablesung genau die Stellung der Strahlungsquellen zeigt.at reading 73 a not sharply resolved and because the screen image 101 covers the entire screen 71 it is enlarged by the lens 89. Though an exposure of the film takes place, it is out of focus. The screen images 68 a to 68 β from the source 68 also cause exposure of the film in the field 73 a, but it is likewise not sharply resolved at the reading A because their movement across the screen 71 is not equal to the movement of the film. Thus only the screens result 67 a to 67 e from the source 67 in the plane A a sharply resolved image or a reading in the field 73 a, which indicates that a radiation source is in this level is located. The coordinate position of the reading in the field 73a of the film is of course determined by determines the position of the table 74, which in turn corresponds to the position of the detector 43 with respect to the specimen 13, so that the reading exactly matches the position the radiation sources shows.
Bei der Ablesung 73 c wird das S hirmbild 101 von der Quelle 66 scharf aufgelöst, weil die Öffnung in der Platte 92 klein ist und die Scintillationen auf dem Schirm 71 nur für eine kurze Zeit erscheinen, nämlich wenn der fokuseierte Kolimator 63 genau auf die Quelle 66 gerichtet ist. Schirmbilder von Quellen, wie beispielsweise die QuellenWhen reading 73c, the screen image 101 is sharply resolved by the source 66 because the opening in the plate 92 is small and the scintillations appear on the screen 71 only for a short time, namely when the focused collimator 63 is aimed precisely at the source 66. Screens of sources, such as the sources
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67 und 60 in anderen Ebenen als der Brennebene C, werden in der Ablesung C nicht scharf aufgelöst, u/eil sie während des Abtastens für eine längere Zeit auf dem Schirm erscheinen. Somit zeigen die Filmbelichtungen in dem Feld 73 c uon Quellen die nicht in der Brennebene liegen keine hohe Auflösung.67 and 60 in planes other than the focal plane C. not sharply resolved in reading C, but while appear on the screen for a long time after scanning. Thus, the film exposures in the Field 73 c uon sources that are not in the focal plane do not have a high resolution.
Bei der Ablesung 73 e werden die Schirmbilder 68 a bisWhen reading 73 e, the screen images 68 a to
68 e auf das Feld 73 e des Filmes projiziert und werden scharf aufgelöst, uieil das Umkehrprisma 97 die Bewegungsrichtung des Schirmbildes auf dem Schirm 71 umkehrt. Die projizierten Schirmbilder 66 a bis 68 e bewegen sich mit dem Film wie es die Schirmbilder 67 a bis 67 e taten, auf die oben verwiesen wurde. Dieselbe Filmfläche in dem Feld 73 e wird belichtet solang die Schirmbilder 68 a bis 68 e auf dem Schirm erscheinen.68 e are projected onto the field 73 e of the film sharply resolved, uieil the erecting prism 97 the direction of movement of the screen image on the screen 71 is reversed. The projected screen images 66 a to 68 e move with it the film as did screens 67a through 67e referred to above. Same area of film in that Field 73 e is exposed as long as the screen images 68 a to 68 e appear on the screen.
UjEnn sich eine Quelle auf der Ebene B befindet, uielleicht 5 cm won dem Kolimator entfernt, bewegen sich die entsprechenden Schirmbilder schneller über den Schirm, als die Schirmbilder von der Quelle 67 in der Ebene A. Uiie bereits früher erwähnt, stammt dies von der Tatsache, daß die Geschwindigkeit mit welcher die Scintillationen von einer Strahlungsquelle sich über den Kristall 61 bewegen und deshalb die Geschwindigkeit mit welcher sich die Schirm-If there is a source on level B, maybe 5 cm away from the colimator, the corresponding screens move across the screen faster than the Screen images from the source 67 in the plane A. Uiie mentioned earlier, this is due to the fact that the speed with which the scintillations from a radiation source move over the crystal 61 and therefore the speed at which the umbrella
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bilder über den Schirm 71 bewegen, eine Funktion des Abstandes zwischen dem Kolimator. 63 und der Quelle ist. Oa die Geschwindigkeit des Tisches 74 und des Filmes konstant ist, i$t es nötigfdie Brennweite der Linse 91 so zu wählen, daß sich die Schirmbildprojektion auf dem Feld 73 b des Filmes mit derselben Geschwindigkeit bewegt, wie der Tisch 74 und der Film.move images across screen 71, a function of the distance between the colimator. 63 and the source is. Oa, the speed of the table 74 and the film is constant, i $ t it necessary f the focal length of the lens 91 to be chosen so that the screen image projected on the panel 73 b of the film at the same speed moved as the table 74 and the film .
Somit kann allgemein gesagt werden, daß die Linsen der Anzeigevorrichtung 45 wie folgt gewählt werden müssen: Jede Linse muß eine Brennweite aufweisen, welche die projizierten Schirmbilder, die von einer Strahlungsquelle in einer durch jede Linse abzulesenden Ebene herstammen, v/eranlasst, sich mit derselben Geschwindigkeit und in derselben Richtung zu bewegen, wie der Film auf welchen das Bild projiziert wird. Schirmbilder von allen Strahlungsquellen in anderen als der bestimmten Ebene, bewegen sich obwohl sie auf denFilm projiziert werden, mit anderen Geschwindigkeiten als der Film und ergeben kein scharf aufgelöstes Bild. Auf diese U/Eise können Strahlungsquellen in der bestimmten Ebene mit hoher Auflösung auf dem Film aufgezeichnet werden. Eine Ablesung verschiedener solcher Ebenen ergibt eine Strahlungsaufzeichnung von verschiedenen Ebenen des Probestückes und stellt dadurch sicher,Thus it can generally be said that the lenses of the display device 45 must be selected as follows: Each lens must have a focal length that corresponds to the projected screen images produced by a radiation source originate in a plane to be read through each lens, causes them to move at the same speed and in the same direction as the film on which it Image is projected. Screen images of all radiation sources in other than the specified plane move although they are projected onto the film at different speeds than the film and do not give a clear image. Radiation sources can be placed on this U / Eise can be recorded in the specific plane with high resolution on the film. A reading of several of these Levels provides a radiation record from different levels of the specimen and thus ensures
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daß im wesentlichen jeder Teil des Probestückes in einer der Ablesungen scharf aufgelöst wird.that essentially every part of the specimen is sharply resolved in one of the readings.
Zur Ablesung der Ebenen D und E die 11 und 14 cm von dem Koiimator 63 entfernt angeordnet sind,u/erden dieselben Bildgrößen verwendet wie für die Ebenen B bziu. A, jedoch kehren Prismen 94 und 97 jedes Bild um. Für Quellen auf den Ebenen D und E welche jenseits der geometrischen Trennebene des Kolimators liegen, bewegt sich die bestrahlte Fläche in der entgegengesetzten Richtung zur entsprechenden Bewegung der Quellen. Deshalb werden zur Ablesung der Ebenen D und E Umkehrprismen 94 und 97 verwendet, um die reproduzierten Blitze hinsichtlich des bewegten Filmes ortsfest zu machen.To read planes D and E the 11 and 14 cm from that Coimator 63 are remotely located, and / or ground them Image sizes used as for layers B bziu. A, however, prisms 94 and 97 invert each image. For sources on the planes D and E, which are beyond the geometric separation plane of the colimator, move the irradiated Area in the opposite direction to the corresponding movement of the sources. Therefore become a reading of planes D and E erecting prisms 94 and 97 are used to track the reproduced flashes with respect to the moving film to make stationary.
Fig. 7 zeigt eine grafische Darstellung der Ablesungen von 5 Scintillatorabtastungen der 3 Quellen 66, 67 und 68 auf den Feldern 73 a bis 73 e. Diese Ablesungen sind aus vielen Abtastzeilen zusammengesetzt, die nötig sind um die Quellen während einer eigentlichen geradlinigen Abtastung vollständig abzubilden, anstatt der einzigen Zeile die als Beispiel in Fig. 6 dargestellt wird. Nur 3 gut aufgelöste fotografische Ablesungen 66 R, 67 R und 68 R werden von den Quellen erhalten. Sie befinden sich in den Feldern 73 c, 73 a, bzw. 73 d des Filmes.IhreFigure 7 shows a graphical representation of the readings from 5 scintillator samples from 3 sources 66, 67 and 68 on fields 73 a to 73 e. These readings are made up of many scan lines that are necessary to completely map the sources during an actual straight-line scan instead of the only one Line shown as an example in FIG. 6. Only 3 well-resolved photographic readings 66 R, 67 R and 68 R are obtained from the sources. You are in fields 73 c, 73 a, or 73 d of the film
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Stallung in den Feldern entspricht der Stellung der Quellen in dem Probestück und ihr Erscheinen auf einem oder dem anderen der Felder des fotografischen Filmes bestimmt, auf welcher Ebene oder wie tief in dem Probestück sie liegen.Stable in the fields corresponds to the position of the Sources in the specimen and their appearance on one or the other of the fields of photographic film determines at what level or how deep in the specimen they lie.
UJird somit ein Subjekt mit darin befindlichen Strahlungsquellen abgetastet wird, kann die Intensität und die räumliche Stellung der Quellen bestimmt werden. Wenn gewünscht, kann natürlich eine größere oder geringere Anzahl won Ablesungen vorgesehen werden, um Bilder hoher Auflösung von Quellen zu erhalten, die sich zwischen den in Fig. 3 dargestellten Ebenen befinden. Dies erfordert nicht mehr als eine entsprechende Änderung in der Anzahl der Linsen und der Felder auf dem Film. Das übrige Gerät verbleibt unverändert.If a subject with radiation sources located therein is thus scanned, the intensity and the spatial position of the sources can be determined. Of course, if desired, a greater or lesser number of readings can be provided in order to obtain high resolution images from sources located between the in Fig. 3 levels shown are located. This requires no more than a corresponding change in the number of lenses and fields on the film. The rest of the device remains unchanged.
Um die Aktivität auf einer gegebenen Ebene mit maximaler Auflösung abzulesen, muß eine bestimmte Beziehung bestehen zwischen der Abtastgeschwindigkeit S des Bilddetektors 43, der Abtastgeschwindigkeit S1 des Filmes 73, dem Aufnahmewinkel (gesamtes Gesichtsfeld) Alpha des fokussierten Kolimators 63, den Durchmesser D des auf den Film 73 projizierten Oszillographenbildes, dem Abstand f vom Brennpunkt zum Kolimator und dem Abstand b von der gegebe-In order to read the activity on a given plane with maximum resolution, there must be a certain relationship between the scanning speed S of the image detector 43, the scanning speed S 1 of the film 73, the recording angle (entire field of view) alpha of the focused collimator 63, the diameter D of the the film 73 projected oscilloscope image, the distance f from the focal point to the collimator and the distance b from the given
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nerv Ebene zu dem Kolimator. Die Beziehung ist: D = 2 SJ (f_b) tan anerve level to the colimator. The relationship is: D = 2 SJ ( f _ b ) tan a
Die Gleichung gib-· t den erforderlichen Durchmesser D des auf den Film 73 projezierten Bildes zur maximalen Auflösung der Aktivität, die auf einer Ebene in einem Abstand b von dem Kolimator liegt. Ohne jegliche Veränderung der Abtastgeschuiindigkeiten oder anderer Parameter, kann Aktivität auf anderen Ebenen mit maximaler Auflösung abgelesen werden, indem Bilder von verschiedenen Größen auf den Film projiziert werden. Die Bildgröße wird durch die Stellung und die Brennweite der verwendeten Linse gesteuert. Für b f ist D eine negative Zahl und eine Bildumkehrung ist erforderlich.The equation gives the required diameter D of image projected onto the film 73 for maximum resolution of the activity taking place on a plane at a distance b from the colimator. Without any change in scanning speeds or other parameters, activity can be read at other levels with maximum resolution by taking pictures of different Sizes are projected onto the film. The image size is determined by the position and the focal length of the used Lens controlled. For b f, D is a negative number and an image inversion is required.
Wenn die obigen Parameter eingestellt sind, eine maximale Auflösung der Ebene A zu Erhalten, wird Quelle 67 in Fig. 7 durch eine kleine intensive Fläche repräsentiert, deren Durchmesser gleich der bestrahlten Fläche desScintillators ist, wia sie auf den Film 73 projiziert wird. Die Quelle 66 wird auf diese Ablesung durch eine Fläche repräsentiert, deren Durchmesser gleich dem Schirmbilddurchmesser D ist, wie er auf den Film projiziert wird. Die Quelle 6b wird durch eine Fläche repräsentiert,When the above parameters are set to get a maximum level A resolution, source becomes 67 represented in Fig. 7 by a small intensive area, the diameter of which is equal to the irradiated area of the scintillator is how it is projected onto film 73. The source 66 is responsive to this reading by a Represents area whose diameter is equal to the screen image diameter D as projected onto the film will. The source 6b is represented by an area
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die ungefähr zweimal so groß ist uiie der Bilddurchmesser D. Ähnliche Beziehungen bestehen in den anderen Ablesungen der Scintillatorabtastung.which is about twice as large as the image diameter D. Similar relationships exist in the other readings of the scintillator scan.
Viele Variationen sind in dem Geist und dem Bereich der Erfindung möglich, z.B. kann der Kolimator auf einen Punkt außerhalb der Mittelachse oder auf einen Punkt vor oder hinter dem Kolimator fokkusiert sein oder er kann durch einen spitzen Konus (nicht dargestellt) mit einer Nadel lochähnlichen Öffnung ersetzt werden. Zur Erreichung der relativen Bewegung zwischen dem Kolimator un dem Subjekt können offenbar verschiedene Hilfsmittel verwendet werden und das Subjekt könnte bewegt werden, während der Bilddetektor und der Kolimator ortsfest sind. Z.B. kann das Gerät konstruiert werden, anstatt einer geradlinigen Abtastung das Subjekt in einer Kreis- oder Spiralbewegung abzutasten. Außerdem können die Anzeigevorrichtung und/oder die Linsen bewegt werden, während der Film stationär ist. Der bestimmte dargestellte Bilddetektor kann natürlich durch andere Arten von bekannten Bilddetektoren ersetzt werden.Many variations are possible within the spirit and scope of the invention, e.g. Point off the central axis or on a point in front of or behind the colimator or it can be focused be replaced by a pointed cone (not shown) with a needle hole-like opening. To achieve the relative movement between the collimator and the subject evidently various aids can be used and the subject could be moved while the image detector and the collimator are stationary. E.g. can the device can be constructed instead of a rectilinear scan of the subject in a circular or spiral motion to feel. In addition, the display device and / or the lenses can be moved while the film is stationary. The particular illustrated image detector can of course be replaced by other types of known image detectors will.
Anstelle des eben beschriebenen fotografischen Ablesesystems, können andere Ablesesysteme vorgesehen werden, wie beispielsweise ein System in welchem die selben Bilder in einem Digital-Rechengerät 111 gespeichert werden, wie inInstead of the photographic reading system just described, other reading systems can be provided, such as for example, a system in which the same images are stored in a digital computing device 111 as in FIG
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209810/054 6209810/054 6
Fig. 1 dargestellt wird. Dann können die Bilder nachfolgend auf einem Anzeigegerät 112 zur visuellen Untersuchung dargestellt und die nummerischen Daten durch herkömmliche Techniken extrahiert werden. Ein solches Anzeigegerät kann entweder ein Oszillograph oder ein X-Y-Schreiber von der Art sein, der mit einer Farbfeder an jedem Punkt einer Anzeige auf Papier herstellt, für welchen Korodinaten Information erhalten wird.Fig. 1 is shown. The images can then be subsequently viewed on a display device 112 for visual examination and the numerical data are extracted by conventional techniques. Such a display device can be either an oscilloscope or an X-Y recorder of the type that uses a color pen establishes at each point of a display on paper for which corodinates information is obtained.
Angenommen fünf vollständige Speicherkernsysteme sind in dem Rechengerät 111 vorgesehen, ein Kernsystem für jede der Ebenen A bis E, so werden die Bilder wie folgt gespeichert. Zuerst werden X-Y-Signale , die von dem Gerät erhalten werden das die relative Bewegung zwischen dem Kolimator und dem Subjekt bewirkt, wie beispielsweise die Motoren 49 und 51, die Koordinaten des Bilddetektors 43 relativ zu dem Probestück 13 anzeigen. Solche X- und Y-Signetle können zum Beispiel auch durch Ersetzen der Hflotoren 49 und 51 mit Potentiometern erhalten werden, die mechanisch mit dem Detektor 43 durch die beschriebene Zahnrad und Zahnstangenanordnung gekoppelt sind. In einem geradlinigen Abtastgerät wird der Ursprung dieses Koordinatensystems an einer Ecke der Abtastung angenommen. Wenn Strahlung angezeigt wird, wird ein zweiter SeL· von Signalen X- und Y- durch den Bildschaltkreis 44 für jede ange-Assuming five complete memory core systems are provided in the computing device 111, one core system for each of the levels A to E, the images are stored as follows. First, XY signals obtained from the apparatus that causes the relative movement between the collimator and the subject, such as motors 49 and 51, are indicative of the coordinates of the image detector 43 relative to the specimen 13. Such X and Y signs can also be obtained, for example, by replacing the Hflotoren 49 and 51 with potentiometers which are mechanically coupled to the detector 43 by the described gearwheel and rack and pinion arrangement. In a straight line scanner, the origin of this coordinate system is assumed to be at a corner of the scan. When radiation is displayed, a second SeL of signals X- and Y- is displayed by the image circuit 44 for each.
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zeigte Strahlung erzeugt, wie in der vorher beschriebenen Anzeigevorrichtung. Der Ursprung dieses zuzeiten Koordinatensystems wird in der lYlitte des Scintillators 61 in dem Bilddetektor 43 angenommen.showed radiation generated as in that previously described Display device. The origin of this co-ordinate system at times is in the middle of the scintillator 61 accepted in the image detector 43.
Wenn der Bildetektor 43 das Subjekt abtastet, wird jede Scintillation als ein einfacher Vorgang in jedem der 5 Speicherkernsysteme in dem REchengerät 111 gespeichert. Die Speichers teile ist in jedem Speichersystem verschieden mit Ausnahme des speziellen Falles, mo eine Scintillation genau in dem Zentrum des Scintillators 61 eintritt, da x-y- dann nur sind. Vor dem Speichern sind die Koordinaten der Stellung von jeder Scintillation X = x + knx1 Y Jf y + kny1 f When the image detector 43 scans the subject, each scintillation is stored in each of the 5 memory core systems in the computing device 111 as a simple operation. The memory parts are different in each memory system with the exception of the special case, mo a scintillation occurs exactly in the center of the scintillator 61, since xy- are then only. Before saving, the coordinates of the position of each scintillation are X = x + knx 1 Y Jf y + kny 1 f
Ifrobei X die x-Koordinate der gespeicherten Vorgänge in einem gegebenen Speichersystem ist.Ifrobei X is the x-coordinate of the stored operations in a given storage system.
Y die Y-Koordinate der gespeicherten Vorgänge in einem gegebenen Speichersystem ist.Y the Y-coordinate of the stored processes in one given storage system.
k und η Konstanten sind, deren Beträge den Abstand von der geometrischen Brennebene C des Kolimators 63 zu den verschiedenen Ableseebenen A, B, D und E bestimmen.k and η are constants, the amounts of which correspond to the distance from the geometric focal plane C of the collimator 63 to the determine different reading levels A, B, D and E.
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176A503176A503
Für scharfe Ablesung von Aktivität auf EbBne C (dar geometrischen Brennebene des fokussierten Kolimators 63) ist kn gleich Null. Für diese Ablesung hängt die Stellungen welcher die festgestellte Strahlung gespeichert wird, einzig von der Stellung des Deteltors 43 ab. Zum scharfen Ablesen der Ebenen A und B ist kn positiv und für die Ebenen D und E kn negativ. Die Stellungen der Scintillationen in dem Detektor 43 erlangen dann Bedeutung und luenn die Polarität und Größe von kn richtig sind, gleicht die Bewegung der bestrahlten Flächen über den Scintillator 61 genau die Beu/egung des Detektors 43 aus. Dann werden andere Ebenen als die geometrischen Brennebene scharf eingestellt abgelesen.For a clear reading of activity at EbBne C (the geometric Focal plane of the focused collimator 63) kn is zero. For this reading depends on the position in which the detected radiation is stored, only depends on the position of the detector gate 43. To the sharp Reading of levels A and B kn is positive and for levels D and E kn is negative. The positions of the scintillations in the detector 43 then acquire meaning and run the polarity and size of kn are correct, the movement of the irradiated areas across the scintillator 61 is the same the deflection of the detector 43 precisely. Then other planes than the geometric focal plane are brought into focus read.
UJenn k eine Konstante ist und η die UJerte +2, +1, 0-1 und -2 für die entsprechenden Ebenen A bis E zugeordnet bekommt, wird eine im gleichen Abstand zueinander angeordnete topografische Serie von Ebenen in den b Speichersystemen gespeichert. Ein negativer liiert für kn ist gleichbedeutend mit der Umkehrung des Bildes von Schirm 71 mit einem Prisma in dem vorher beschriebenen fotografischen Ablesesystem und die V/eränderung des tUertes von η ist gleichbedeutend mit der Veränderung der Größe des vom Schirm 71 auf den Film projizierten Bildes. Wenn die Koordinaten von einem ausgewählten Speicherkernsystem in dem REchengerät 111 dem Anzeigegerät 112 zugeführt werden, wird ein Bild erhalten,If k is a constant and η is assigned the values +2, +1, 0-1 and -2 for the corresponding levels A to E, a topographical series of levels arranged at the same distance from one another is stored in the b storage systems. A negative liiert for kn is equivalent / hange with the image from screen 71 with a prism in the above-described photographic reading system and the V inversion of tU e RTEs is η equivalent to the projected with the change in the size of the screen 71 onto the film Image. If the coordinates are fed from a selected memory core system in the computing device 111 to the display device 112, an image is obtained,
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20981 0/054620981 0/0546
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u/ΐθ mit der vorher beschrieoenen fotografischen Vorrichtung. u / ΐθ with the previously described photographic device.
Als sine Variation ist es möglich, die Daten von dem Bildschaltkreis 44 und den Motoren 49 und 51 direkt zu speichern und nachfolgend die beschriebenen Berechnungen durchzuführen, um eine auf eine gewünschte Ebene fokussierte Ablesung zu erhalten. Es versteht sich, daß keine Beschränkung bezüglich der Anzahl von Ebenen besteht, die abgelesen werden können und dap die verschiedenen in der obigen Beschreibung verwendeten Zahlen und Abmessungen nur als Beispiel gedacht sind. Deshalb ist nicht beabsichtigt, die Erfindung zu begrenzen, mit Ausnahme der Definitionen in den folgenden Patentansprüchen.As a variation, it is possible to use the data from the Image circuit 44 and the motors 49 and 51 to store directly and the calculations described below perform to one focused on a desired level Get reading. It goes without saying that there is no limit to the number of levels which can be read off and dap the various numbers and dimensions used in the description above are only intended as an example. Therefore, it is not intended to limit the invention, except of the definitions in the following claims.
PatentansprücheClaims
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209810/0546209810/0546
Claims (1)
D = 2 S (f-b) χ tan | S
D = 2 S (fb) χ tan |
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