DE1764779A1 - Szintillationsaufzeichnungsvorrichtung - Google Patents

Description

Patentanwalt *

8G00 MÜNCHEN 71

Franz-Hals-Straße .21

Telefon 796213

■X 2309 München, den 26. Juli 1968

Dr. H. /K. /Ht.

Picker Corporation 1275 Mamaroneck Avenue White Plains, New York V. St. A.

SzintillationsaufzeichnungsvorriGhtung

Priorität! U.S.A.j 15. August 1967 F.S.Ser.No. 660 823

Die Erfindung bezieht sich auf die Szintillationsmessung der Konzentration und Verteilung von radioaktiven Isotopen und insbesondere auf eine Szintillationsaufzeichnungsvorrichtung zum Erzeugen einer vielfarbigen photographischen Aufzeichnung.

Die Szintillationsmessung wird bei modernen medizinischen Methoden zur Diagnose vjion bestimmten Arten von Krankheiten benutzt, wie etwa zur der Entscheidung, ob bösartige oder gutartige Eumoren vorliegen. Bei Verwendung einer Szintillationsmeßteohnik wird dem Patienten eine bestimmte Menge eines radioaktiven Isotopes verabreicht. Das verarbreichte

Bayerische VeremsbaBk München 820993

Isotop sammelt; sich in bestimmten Organen des Körpers des Patienten, wie etwa in seiner Leber oder in seiner Milz. Die Menge und die Verteilung der radioaktiven Energie in dem betrachteten Organ wird dann gemessen und aufgezeichnet, so daß ein Radiologe oder ein Arzt den Ort und das Ausmaß der Mißbildung innerhalb des Organes bestimmen kann.

Es sind schon verschiedene Vorrichtungen zur Durchführung der Szintillationsmessung und -Aufzeichnung bekannt. Ein erfolgreiches Szintillationsmeßgerät wird in dem kanadischen Patent 666 874 beschrieben, das dem U.S.A. Reissue Patent Nr. RE 26 014 vom 3. Mai 1966 von J.B. Stickney entspricht. Bei der Benutzung dieser Vorrichtung wird eine Szintillationssonde oberhalb des zu untersuchenden Gebietes des Körpers des Patienten positioniert. Die Sonde wird dann über dem Patienten in einer Reihe von geradlinigen, einen Abstand voneinander aufweisenden Bahnen vor- und zurückbewegt, bis eine graphische Darstellung der Verteilung des Isotops in dem zu untersuchenden Gebiet erzeugt worden ist.

Bei der obenerwähnten Vorrichtung von Stickney wird die Szintillationssonde mechanisch und elektrisch mit einem geeigneten Punktschreiber verbunden, um eine Art einer permanenten graphischen Darstellung zu erzeugen. Die Sonde ist außerdem elektrisch und mechanisch mit einer Lichtquelle verbunden , wie z.B. einer Kathodenstrahlröhre. Die letztge-

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nannte 'elektrische Verbindung wird im einzelnen in dem kanadischen Patent 643 255 beschrieben, das dem U.S.A. Patent Nr. 3 159 744 vom 1. Dezember 1964 von J.B. Stickney entspricht. Bei der in dem letzteren Patent beschriebenen Vorrichtung erzeugt die Lichtquelle Mehtimpulse, die sowohl in der Frequenz als auch in der Intensität entsprechend dem Betrag von gemessener Radioaktivität variieren, so daß eine sogenannte "Überhöhung" (enhancement) oder "Kontrastüberhöhung" (contrast enhancement) erzeugt wird. Die Mchtimpulse belichten einen photographischen Film, so daß eine graphische Wiedergabe der Verteilung des Isotops in dem untersuchten Gebiet erzeugt wird, wobei Gebiete mit größerer Radioaktivität hellere Bilder auf dem Negativfilm erzeugen, als Gebiete geringerer Radioaktivität.

In letzter Zeit sind verschiedene Versuche bekannt geworden, um eine vielfarbige graphische Wiedergabe der Verteilung der Radioaktivität zu erzeugen, wobei die Farbvariationen des Bildes den Intensitätsvariationen der von der Sonde erhaltenen Strahlung entsprechen. Bei einer derartigen Anordnung wird eine Mehrzahl von Tinten verschiedener Farben benützt, so daß die endgültige graphische Darstellung aus einer Reihe von verschiedenen Farben besteht. Die bestimmte Farbe einer Tinte entspricht einem bestimmten Bereich der radioaktiven Intensität, so daß die Verteilung der Radioaktivität nicht nur durch die Anzahl der Punkte, die die Darstellung bilden, wiedergespiegelt wird, sondern auch durch die Farbe, in der die Punkte

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aufgezeichnet werden.

Es ist ebenfalls bekannt, ein Bild auf einem farbempfindli- · chen photographischen Film zu erzeugen. Bei diesem Verfahren wird eine Gruppe von Farbfiltern mit einem Servomechanismus gekoppelt und zwischen einer Lichtquelle (Kathodenstrahlröhre) und einen farbempfindlichen Mim gebracht. Der Servomechanismus verschiebt die Filter entsprechend dem Betrag der gemessenen Radioaktivität. Diese Anordnung ist zwar recht erfolgreich, sie enthält jedoch mechanisch bewegliche Teile, um die verschiedenen Filter vor den Lichtfleck der Stirnfläche der Kathodenstrahlröhre zu bringen. Dies kann nachteilig sein sowohlh hinsichtlich einer genauen Positionierung der Filter als auch hinsichtlich der Erzeugung einer klaren TrerriLinie, wenn von einem Filter auf ein Anderes übergegangen wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird dieser Nachteil vermieden,indem eine Vorrichtung vorgesehen wird, bei der die Änderung von einer auf dem färbempflindlichen Film auftreffenden Lichtfarbe zu einer anderen elektronisch gesteuert wird und bei der die einzig erforderliche mechanische Bewegung dafür notwendig ist, die Bewegung des Abtastkopfes und die Bewegung des farbigen Lichtfleckes bezüglich des farbempfindlichen Filme zu koordinieren. Dadurch wird die Ansprechgeschwindigkeit stark erHht.

Die Benutzung von farbigen Darstellungen bei Szintillationsmessungen hat verschiedene Vorteile. Ein Vorteil ist der, daß

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ein farbiges Bild die Diagnose einer Erkrankung durch einen Radiologen oder einen anderen die Untersuchung durchführenden Spezialisten erleichtert, und ein /besonderer Vorteil ergibt sich für Chirurgen und andere Ärzte, die in der Analyse einer von einer derartigen Untersuchung erhaltenen Information nicht so geübt sind wie der Spezialist. Während es schwierig sein kann, die verschiedenen Grauschattierungen in einem Schwarzweißbild voneinander zu trennen, werden bei

■■■■'-..■ en der Verwendung eines vielfarbigen Bildes die Änderung/der Strahlungsintensität hervorgehoben., indem diese durch verschiedene Farben in verschiedenen Teilen des Bildes angezeigt werden.

Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt sowohl ein übliches photographisches Schwarz-Weiß-Bild der Strahlungsverteilung des untersuchten Gebietes als auch ein vielfarbiges Bild dieses Gebietes. Das Schwarz-Weiß-Bild wird mit Hilfe einer Schaltungsanordnung erzeugt, die in dem obenerwähnten kanadischen Patent Ur. 643 255 und dem U.S.A. Patent 3 159 744 beschrieben ist, während das vielfarbige Bild dadurch erhalten wird, daß drei Primärfarben des Iiichtes einzeln oder in verschiedenen Kombinationen benutzt werden, um 6 verschiedene Farben zur Belichtung eines farbempfindlichen photographischen Films zu erzeugen. Ein Signal, dessen Amplitude proportional zu der Strahlungsintensität ist, die von der Szintillationssonde während der Abtastung des untersuchenden Gebietes gemessen wird, wird dem Eingang einer Mehrzahl

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von Diskriminatoren zugeführt. Die Diskriminatoren werden soeingestellt, daß sie aktiviert werden, wenn das ankommende Eingangssignal einen bestimmten Prozentsatz seiner maximalmöglichen Amplitude erreicht, und daß sie nicht aktiviert werden, wenn das ankommende Eingangssignal sich innerhalb anderer Amplitudenbereiche befindet. Jeder Diskriminator steuert die Aktivierung je einer Mehrzahl von Lichtquellen, wobei z.B. drei Quellen für weißes Licht vorgesehen sein können. Jede dieser Quellen weißen Lichtes ist mit einem Filter versehen, das Licht einer jeweils anderen Farbe durchläßt, wobei das durchgelassene Licht von den drei Primärfarben Rot, Grün und Blau entweder eine Farbe oder eine Farbkombination sein kann. Das durch die drei Filter gelangende Licht wird durch eine Fiberoptik geführt und fällt auf einen Fleck auf einem farbempfindlichen Film.

Wie beim Stand der Technik werden in der Vorrichtung immer dann Signale erzeugt, wenn die von der Szintilationssonde gemessene Strahlung einen vorgegebenen Wert übersteigt, und die Rate der Signale hängt von der Intensität der- gemessenen Strahlung ab. In dem erzeugten Schwarz-Weiß-Bild ist dieses Merkmal notwendig, um die Dichtigkeit des Bildes in denjenigen Gebieten zu erhöhen, in denen die Strahlungsintensität am größten ist. In dem vorliegenden Fall, in dem außerdem ein farbiges Bild erzeugt wird, ist die Änderung der Dichtigkeit in dem farbigen Bild nicht mehr erforderlich.

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Eine SzintillationsaufZeichnungevorrichtung mit einer szintillationsempfindlichen Vorrichtung zur Erzeugung von ImpulsSignalen, deren impulsrate der gemessenen Radioaktivität proportional ist, und mit einem Impulsratenmeßgerät, das mit der szintillationsempfindlichen Vorrichtung verbunden ist und ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Amplitude entsprechend der Impulsrate der Impulssignale variiert, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß eine Mehrzahl von Lichtquellen verschiedener Farbe Aktivierungssignale von einer das genannte Ausgangssignal empfangenden Diskriminatorschaltung erhält und daß die Diskriminatorschaltung die Aktivierungssignale den farbigen Lichtquellen selektiv zuführt entsprechend den verschiedenen Amplituden des Ausgangssignales.

Durch die erfindungsgemäße Szintillationsaufzeichnungsvorrichtung kann verhindert werden, daß die das farbige Bild bildenden Punkte sich überlappen, wodurch störende dunkle Hecke auf dem farbempfindlichen Film entstehen könnten. Ferner wird ermöglich^/fc, eine Steuerung zur Kontrasterhöhung vorzusehen, wobei der Bereich der Strahlung komprimiert werden kann, so daß z.B. die sechs auf dem Film aufgezeichneten verfügbaren Farben einen Bereich von nur 50 Prozent des normalen Bereiches der Strahlungsintensität überdecken, der aufgezeichnet werden kann. Z.B. kann es sein, daß ein Gebiet eines unter-

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suchten menschlichen Körpers Strahlung von beträchtlicher Intensität aussendet, wobei aber die Tariation vom maximalen bis zunminimalen Wert sich nur über 50 Prozent des maximal/verwendbaren Bereichere erstreckt. Die Steuerung zur Kontrasterhöhung kann dann so eingestellt werden, daß alle sechs verfügbaren Farben innerhalb des Bereiches von 50 Prozent benutzt werden, anstatt daß nur eine oder nur zwei Farben verfügbar sind.

Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind in den beiliegenden Patentansprüchen gekennzeichnet. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagranmeiner erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 ein Schaltungsdiagrammder in der Vorrichtung gem. Fig. 1 benutzten Diskriminatoren;

Fig. 5 und 4 Schaltungediagramme der Geschwindigkeitssteuerung bzw. des Normierungsverstärkers, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung benutzt werden;

Fig. 5 ein logisches Schaltungsdiagramm der bei der

Vorrichtung nach Fig. 1 benutzten Ordnerschaltung (derandomizer), die dazu dient, das Überlappen von farbigen Lichtpunkten auf dem farbempfindlichen Film zu verhindern.

Soweit in dem im folgenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die in dem bereits erwähnten kanadieohen Patent 643 255 (entsprechend U.S.A. Patent 3 159 744) beschriebene Schaltungsanordnung zur Anwendung kommt, wird dieser Teil

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der erfindungsgemäßen Vorriclitung hler nur kurz beschrieben werden. Für eine vollständigere Beschreibung der verschiedenen Elemente wird auf dieses Patent Bezug genommen werden.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Wie gezeigt wird, erzeugt eine ezintillationsempfindliche Vorrichtung wie etwa eine übliche Szintillationssonde 10 Si--gnalimpulse, die der von der Sonde gemessenen Strahlung entsprechen. Die von der Sonde 10 erzeugten Signalimpulse werden einem Diskriminatorverstärker 12 zugeführt. Der Diskriminatorverstärker 12 ist von üblicher Bauart und verstärkt jeden von der Sonde 10 empfangenen Impuls in der Weise, daß ein verstärkter Impuls für jeden radioaktiven Zählimpuls erzeugt wird, der von der Sonde 10 gemessen wird und innerhalb eines vorbestimmten Pulshöhenbereiches liegt. Der Ausgang des Diskriminatorverstärkers 12 ist mit einem Schreiber (nicht gezeigt) verbunden, um eine graphische Darstellung auf einem Papierstreifen in üblicher wohlbekannter Weise zu erzeugen. Der Ausgang des Verstärkers 12 ist ferner mit dem Eingang eines Impulsratenmeßgerätes 14 und mit dem Eingang eines monostabilen Multivibrators 16 verbunden.

Das Impulsratenmeßgerät 14 ist von üblicher Bauart und dient zur Messung und der Anzeige der Impulsrate der Signalimpulse. Ein Bereichsschalter 18 ist zur Wahl eines geeigneten Bereichs dee Anzeigegerätes 20 vorgesehen. Ein Zeitkonstanten-WählBChalter 22 ist dafür vorgesehen, um die Länge des.ZeIt-

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Intervalls zu wählen, währenddessen die Signalimpulse gemessen werden, um die Impulsrate zu bestimmen. Je langer die Zeitkonstante ist, um so stabiler wird die Ablesung auf dem Anzeigegerät 20 sein. Je.de Änderung der Impulsrate " wird durch den Ausgang des Impulsratenmeßgerätes angezeigt, aber dieser Ausgang wirdder tatsächlichen Änderung um eine Zeitspanne hinterherlaufen, die proportional zur gewählten Zeitkonstante ist.

Der Ausgang des Impulsratenmeßgerätes 14 ist mit dem Eingang eines direkt gekoppelten Verstärkers 24 mit variabler Verstärkung verbunden, dessen Ausgangssignal ständig innerhalb eines bestimmten vorgegebenen Bereiches liegt.

Der Ausgang des Verstärkers 24 variabler Verstärkung ist mit dem Eingang der Stromversorgung 26 verbunden. Das variierende Ausgangssignal des Verstärkers 24 steuert die Stromversorgung 26, was zur Folge hat, daß deren Ausgangsspannung proportional zum Ausgangssignal des Verstärkers und daher proportional zur Impulsrate der von der Sonde kommenden Signalimpulse variiert.

Die Stromversorgung 26 ist von üblicher Bauart, und ihr Ausga-ng ist mit einem Beschleunigungsring oder einer Elektrode 28 einer Kathodenstrahlröhre verbunden, die mit 30 bezeichnet ist. Der Ausgang der Stromversorgung 26 ist auch über

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in Reihe zueinanderliegende Widerstände 52 und 54- mit Erde verbunden. !Das Kathodenstrahlrohr 50 weist eine Fokussierelektrode 36 auf, die mit dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 52 und 54 verbunden ist.

Der monostabile Multivibrator 16, dessen Eingang mit dem Ausgang des Diskriminatorverstärkers 12 verbunden ist,ist von solcher Bauart, daß er einen Impuls einer vorbestimmten Zeitdauer und Höhe bei jedem Signalimpuls aussenden wird, den er von dem Diskriminatorverstärker 12 empfängt. Der monostabile Multivibrator 16, der von üblicher Bauart ist, enthält vorzugsweise eine Einrichtung, mit der die Zeitdauer seiner Ausgangsimpulse variiert werden kann.

Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 16 ist über einen Kopplungskondensator 58 mit dem Steuergitter 40 des Kathodenstrahlrohrs 50 verbunden. Das Steuergitter 40 ist über einen Widerstand 42 geerdet. Das Kathodenstrahlrohr ist ferner mit einer Kathode 44 versehen, die mit dem Ausgang einer Gleichstromquelle 46 von 55 Volt verbunden ist. Die Verbindungen des Steuergitters 40 und der Kathode 44 des Kathodenstrahlrohrs unterscheidet sich nur wenig von denen, die in dem obenerwähnten Patent Nr. 643»²55 entsprechend dem U.S.A. Patent Nr. 5 159 744 beschrieben sind. Gemäß diesem Patent befindet sich das Steuergitter auf

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Erdpotential und der Auegang dee monostabilen MuItivibratorβ ist mit der Kathode verbunden. Jedoch ist die Wirkungsweise dee Kathodenstrahlröhre 30 im wesentlichen dieselbe wie bei dem in dem erwähnten EatentbeBetriebenen Kathodenstrahlrohr. Das Kathodenstrahlrohr 30 enthält ferner einen üblichen Fluoreszenzschirm 48, und das von diesem ausgehende Licht wird durch einen Kollimator 50 auf einen Fleck geeigneter Größe fokussiert, um auf einen photographischen Schwarz-Weiß,-PiIm 52 aufzutreffen.

Wie im Einzelnen genauer in dem obenerwähnten Patent beschrieben wird, wird beim Erreichen dee diskriminierten Niveaus der Strahlungsintensität ein Lichtimpuls von der Kathodenstrahlröhre 30 für ;jeden von der Sonde 10 gemessenen Zählimpuls emittiert und durch den Diskriminator ve r stärker 12 gegeben. Die Intensität des emittierten Lichtimpulses variiert mit der Impulsrate der Signalimpulse, weil die Spannungen an der Beschleunigungselektrode 28 und an der Fokussierelektrode 36 des Kathodenstrahlrohres mit der Zählrate variieren. Dementsprechend wird die Intensität des auf den Film 52 auftreffenden Lichtes und demnach die Dichtigkeit des darin entstehenden Bildes in jedem Fleck die Impulsrate der Signalimpulee wiederspiegeln, die sich in einem entsprechenden Fleck des untersuchten Gebietes ergeben. Da die Sonde 10 und das Kathodenstrahlrohr 30 mechanisch miteinander verbunden sind und sich, zusammen bewegen, während die Abtastung durchgeführt

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wird, ergibt die resultier ende Filmbelichtung ©ine graphische Wiedergabe, welche die Umrieee des Verteilungemueters der Strahlung und die Konzentration der in dem untersuchten öebiet vorhandenen Radioaktivitat anzeigt. "

Das variable AuBgangssignal des Impulsratenmeßgerätes 14 wird mit dem Eingang eins» Normierungsverstärkers 54 verbunden. Die Funktion dee Normierungsverstärkers 54 besteht darin, ein Auegangssignal au erzeugen, dessen Amplitude über einen vor-• bestimmten Amplitudembereioh entsprechend dem von dem Impulsratenmeßgerät H herkommenden Singangesignal variiert, das über einen anderen Amplitudenbereich variieren kann.

Der Jf ormierungsveratärker 54 ißt mit einer Steuerung 56 zur Erhöhung des Kontastes versehen, deren Funktion darin besteht, die Übergangspunkte anzuheben, bei den/die später noch beschriebenen Niveattdiekriminatoren arbeiten. Dadurch wird im wesentlichen der Bereich der untersuchten Strahlungsintensität w komprimierty Wenn eine Steuerung zur Erhöhung des Kontrastes nicht vorgesehen würde, wäre es möglich, daß bei bestimmten Untersuchungen aq&enig Unterschied zwischen den verschiedenen empfangenen Strahlungebeträgen bestthen würde, dag nur eine oder zwti dfr sechs verfügbaren Farben in dem farbigen Bild vorhanden s#in würden. Durch Einstellung der Steuerung zur Erhöhung des Kontrastes kann der Bereich so komprimiert werden, daß aiii sechs Farben zur Verfügung stthen, um die Strah-

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lungsvariation über einen kleineren Bereich anzuzeigen.

Das Ausgangssignal des Normierungeverstärkers 54 wird dem . Eingang einer Mehrzahl von Hiveausdiskriminatoren 58, 60, zugeführt. Die Niveaudiskriminatoren 58, 60, 62 sind so eingestellt, daß sie aktiviert werden, wenn ihr Eingangssignal jeweils vorbestimmte Amplitudenniveaus erreicht und daß sie nicht aktiviert werden, wenn die Amplitude des Eingangseignals geringer oder größer iet als die vorbestimmten Werfe Im vorliegenden Fall, in|dem drei Niveaudiekriminatoren benutzt werden, spricht der Diskriminator 58 an, wenn dessen Eingangssignal zwischen 0 Prozent und 50 Prozent des maximalmöglichen Amplitudenbereichs liegt. Xn anderen Worten, wenn das von dem Normierungeverstärker 54 kommende Eingangssignal von -5 Volt bis -10 Volt variiert, spricht der Diskriminator 58 auf ein Signal an, dessen Amplitude zwischen -5 Volt und -7,5 Volt liegt. Der Niveaudiskriminator 60 spricht auf ein Eingangssignal an, das innerhalb eines Amplitudenbereiches von 34 Prozent bis 84 Prozent des maximalmöglichen Amplitudenbereiohes von -5 Volt bis -10 Volt liegt und der Niveaudiekriminator 62 spricht auf ein Signal an, das innerhalb eines Amplitudenbereicheβ von 0 bis 17 Prozent und 67 bis 100 Prozent des maximalmögliohen Amplitudenbereicheβ liegt. Wenn also das Eingangssignal der Niveaudiskriminatoren in den Amplitudenbereioh 0 bis Prozent fällt, sprechen die Diskriminatoren 58 und 62 an;

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wenn das Signal in den Amplitudenbereich 17 bis 34 Prozent fällt, spricht der Diskriminator 58 anj wenn das Signal in den Bereich 34 "bis 50 Prozent fällt, sprechen die Diskriminatoren 58 und 60 an;' wenn das Signal in den Bereich 50 "bis 67 Prozent fällt, spricht nur der Diskriminator 60 an; wenn das Signal in den Bereich 67/bis 84 Prozent fällt, sprechen die Diskriminatoren 60 und 62 anj wenn das Signal in den Bereich 84 "bis 100 Prozent.fällt, spricht nur der Diskriminator 62 an. Die jeweiligen Übergangspunkte zwischen den Signalniveaus können wunschgemäß variiert werden, und die hier angegebenen Niveaus sind nur beispielsweise angegeben.

Die Ausgangesignale der Niveaudiskriminatοren 58, 60 und 62 sind -jeweils den Eingängen der UND-Tore 64 bzw. 66 bzw. 68 zugeführt. Ferner werden den Toren 64, 66, 68 von einer Ordnerschaltung 70 Eingangssignale zugeführt. Der Eingang der Ordnerschaltung 70 ist mit dem Ausgang des monostabilen Multivibrators 16 verbunden, so daß die Ordnersehaltung 70 Impulse konstanter Höhe und länge jedesmal empfängt, wenn von dem Diskriminatorverstärker 12 dem Multivibrator ein Signalimpuls zugeführt wird.

Die Ordgerschaltung 70 enthält logische Schaltstufen, um die Überlappung von Punkten in dem farbigen Bild zu verhindern, was zur Erzeugung von dunklen Flecken auf dem farbempfindlichen Film führen könnte. Es ist daher notwendig, daß ein TorBchaltungsimpuls von der Ordnerschaltung 70 an

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den Eingängen der Tore 64, 66 und 68 liegt, bevor ein von den Niveaudiskriminatoren 58, 60, 62 kommendesSignal die lore paseieren kann. Die maximale Impulsrate der von der Ordnersohaltung an die lore gegebenen Impulse wird durch eine Geschwindigkeitssteuerung 72 gesteuert, die manuell BO eingestellt wird, daß sie der Abtastgeschwindigkeit der Sond® 10 entspricht. Wenn erwünscht, können die Ordnereinheit und die Geschwindigkeitssteuerung weggelassen werden und der Ausgang des Multivibrators 16 kann direkt mit den Toren 64, 66 und 68 verbunden werden. In diesem Fall kann die Überlappung von Punkten dadurch verhindert werden, daß die Rate der Eingangsimpulse in einen niedrigeren Bereich gebracht wird oder daß die Breite der Punkte begrenzt wird.

Wenn das Tor 64 gleichzeitig Signale von der Ordnerschaltung 70 und von dem Niveaudiskriminator 58 empfängt, wird das Tor 64 geöffnet und eine Lichtquelle 74 wird aktiviert. In ähnlicher Weise wird das Tor 66 geöffnet, wenn es gleichzeitig Signale von der Ordnersehaltung 70 und von dem Niveaudiskriminator 60 empfängt, und das Tor 68 wird geöffnet, wenn es gleichzeitig Signale von der Ordnerschaltung 70 und von dem Niveaudiskriminator 62 empfängt. Wenn die Tore 66 und 68 geöffnet werden, wird die Aktivierung der Lichtquellen 76 bzw. 78 ermöglicht. Die Lichtquellen 74, und 78 sind miteinander identisch und erzeugen an ihrem

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Ausgang im wesentlichen weißes 'Liebt-· Geeignete Lichtquellen sind vonSyIvania Electric Products erhältlich und werden

dort als Modell B 1151 G verkauft, das/'Glimmmodulator'¹ bekannt ist. Dia se be sondere Lichtquelle ist zwar nicht die einzige, die in der erfindungagemäßen Vorrichtung benutzt werden kann, weist ^edoch den Vorteil auf, daß sie duroii Impulsschaltung mit großer Seeohwindigkeit an- und abgeeohaltet werden kann»

Die Lioßtq.uellea 74, 76 und 78 eind !«weile mit filtern 80 bzw« 82 bzw. 84 verethen. Bei dem vorliegenden Bespiel ist das Filter 80 Rot, das filter 82 Blau und das filter 84 öriin. Die Pilter 80* 82 und 84 sind vom üblichen Wratten-Iyp und können von der Eastman Kodak Gresellsohaft? Rochester, New York erhalten werden. Das durch die filter 80, 82 und 84 gelangende:Licht geht durch Lichtleiter 86 bzw. 88 bzw* 90, von'denen-.jeder'aus einer Reihe von parallelen lichtleitenden Glasfasern besteht. Die Lichtleiter 86, 88 und 90 bilden eine fiberoptik, die Licht leitet und gleichzeitig flexibel ist. Das durch die Lichtleiter 86, 88 und 90 gehende Licht gelangt durch eine geeignete öffnung 92 a in einer Kollimatorvorrichtung 92 und fällt auf ©inen Abschnitt 94 eines farbempfindlichen photographischen Films. Die Kollimatorvorriohtung 92 ist vorzugsweise mechanisch mit der Sonde 10 verbunden, so daß während der Abtastung des untersuchten Gebietes durch die Sonde die Kollimatorvorrichtung sich über den

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Filmabschnitt 94 "bewegt. Bine andere Möglichkeit würde darin bestellten, daß die Kollimatorvorrichtung 92 feststehend ist und der Film bewegt wird.

3)ie Fiberoptik wird als bevorzugtes Mittel zur Übertragung des Lichtes von den Filtern 80, 82 und 84 gezeigt, stellt aber nicht das einzige verwendbare Lichtttbertragungsmittel dar. Das Liohtübertragungsmittel kann auch aus einem Spiegelsystem, einem Linsensystem oder irgend einem anderen System bestehen, das von den verschiedenen Filtern einfallendes Licht auf im wesentlichen das selbe Gebiet einfallen läßt, das in einer Ebene liegt, die durch die Öffnung 92 a in der Kollimatorvorrichtung 92 definiert wird. Natürlich ist die Öffnung 92 a in ihren Abmessungen variabel, so daßäie Größe des auf dem Filmabschnitt 94 einfallenden Lichtfleckes oder Lichtpunktes bestimmt werden kann.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der farbempfindliche Film 94 ein Negativfilm, der eine Farbe erzeugt, die zu der Farbe des den Film belichtenden Lichtes komplementär ist. Ein derartiger Film ist im Handel bei der Eastman Kodak Gesellschaft unter dem Namen "Ektacolor" erhältlich. Es ist offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung eines Negativfilms begrenzt ist, sondern daß ein Positivfilm genauso benutzt werden könnte. Wenn natürlich ein farbempfindlicher Film vom Negativtyp benutzt wird, um die gewünschte Farbe in dem Film herzustellen, muß der Film mit dem Licht

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einer Komplimentärfarbe ausgesetzt werden. Um z.B. die Farbe Zyan in dem Film zu erzeugen, muß dieser rotem Licht ausgesetzt werdenj um die Farbe Magenta in dem Film zu erzeugen, muß dieser grünem Licht ausgesetzt werden; um die Farbe gelb^i in dem Film zu erzeugen, muß dieser blauem Licht ausgesetzt werden. Wenn ein positiver Farbfilm benutzt wird, wird er derjenigen Lichtfarbe ausgesetzt, die in dem farbigen Bild wunschgemäß erscheinen soll«

Die folgende !Tabelle zeigt die verschiedenen Farben, die in einem farbempfindlichen Negativfilm erzeugt werden, wenn verschiedene Kombinationen von farbigem Licht auf den Film auftreffen entsprechend verschiedener Niveaus der Eingangsignale in die Niveaudiskriminatoren.

• Farbe des Negativfilms

Blau

Zyan

Grün

Gelb

Rot

Magenta

Rot (74)

&rün(78)

Rot (74)

Rot (74)! Blau(76)

Blau(76)

Blau(76) Grün(78)

Grün (78)

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Bs wird besonders darauf hingewiesen, daß die Anordnung, in der die verschiedenen LiGhtq.uellen und ihre Kombinationen benutzt werden, so eingerichtet jst, daß einem farbenblinden Menschen soweit wie möglich geholfen wird, zwischen den verschiedenen

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verschiedene Strahlungsintensitäten darstellenden Farben unterscheiden zu können. Es ist wohl bekannt, daß ein an Dichromathismus leidender Mensch in seiner Farbwahrnehmung im wesentlichen darauf beschränkt ist, nur zwischen Gelb und Blau zu unterscheiden. Die meisten derartigen Menschen verwechseln Rot, Grün und Gab bestimmter Schattierungen miteinander , verwechseln aber niemals Gelb u. Blau. Daher ist die Reihenfolge, in der die verschiedenen Lichtquellen aktiviert werden, so angelegt, daß Blau u. Gelb gut voneinander getrennt sind, so daß ein an nrmaler Farbenblindheit leidender Mensch einen Anstieg der Strahlungsintensität leicht wahrnehmen kann, während die Farbe des Films von Blau über Zyan und Grün auf Gelb und von da auf Rot und Magenta übergeht. Damit sind die verwechslungsfähigen Gebiete Rot und Grün durch Gelb voneinander getrennt, was für den an normaler Farbenblindheit leidenden Menschen klar von Blau unterscheidbar ist. Wenn natürlich die Farbenblindheit des Betrachters vom monochromatischen Typus ist, so wird er alle Farben als verschiedene Grauschattierungen sehen, und das farbige photographische Bild wird ihm wenig mehr Hilfestellung als das Bohwarz-Weiß-Bild geben.

Wenn ein farbempfindlicher Positivfilm benutzt wird und dieselbe Farbanordnung wie in dtm Fall des farbempfindlichen Negativfilms auf dtm Film erwünscht ist, müeein dit Lichtquellen in einer anderen Reihenfolge aktiviert werden.

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Um Zyan au erzeugen, müssen die blauen und grünen Lichtquellen aktiviert werden; um Gelb zu erzeugen, müssen die grünen und roten Lichtquellen aktiviert werdenj um Magenta zu erzeugen, müssen die roten und blauen Lichtquellen aktiviert werden. Eine derartige Anpassung liegt im Rahmen des Könnens des auf diesem Gebiet erfahrenen Fachmanns.

Pig» 2 ist ein Schaltungsdiagramm der Niveaudiekriminatoren 58, 60 und 62 und der Tore 64, 66 und 68. Das von dem ftormierungsveretärker 54 herkommende "Eingangssignal (-5 bis -10 YoIt) wird mit Hilfe einer Anschlußklemme 96 an die Eingangeleitung 98 gelegt, die zu allen drei Niveaudiskriminatoren führt.

Wie bereits vorher in dem gezeigten Beispiel erwähnt, spricht der Niveaudiekriminator 58 an, wenn das voä dem Normierungsverstärktjr 54 kommende Eingangssignal zwischen O und 50 $ des maximalköglichan Amplitudenbereiches liegt. Wenn daher der maximale Bereich des Bingangseignales eich von -5 Volt bis -10 Volt erstreckt» spricht 4»r Hiveaudiskriminator 58 dann an, wenn 4as Signal zwischen -5 Volt und «■?,5 Volt liegt. Wie gezeigt wird, enthält der Diskriminator 58 einen DiffereÄ"|ialveretärker_? der duroh d*s Bezugszeichen 100 bezeichnet ist und der awei PNP-Sransistoren 102 und 104 enthält. Die Basis des Eransirfcors 102 ist mit der Eingangslel-

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tung 98 über einen Widerstand 106 verbunden, und die Emitter der Transistoren 102 und 104 Bind miteinander verbunden und über einen Widerstand 108 geerdet. Die Kollektoren der Transistoren 102; u. 104 sind jeweils über Lastwiderstände 110 bzw. 112 mit einer Gleichspannungequelle von -24 Volt (nicht gezeigt) verbunden. Sie Basis des Transistors 104 liegt zwischen der Spannungequelle von -24 Volt und Erde. Der Kollektor des Transistors 104 ist ferner mit der Anode einer Diode 116 verbunden, deren Kathode mit der Basis eines »PA-Transistors 118 verbunden ist. Die Basis des Transistors 118 ist ebenfalls mit der Spannungsquelle von -24 Volt über einen Widerstand 120 verbunden, der einen relativ hohen Widerstandswert hat. Der Emitter dieses Transistors ist über einen Lastwiderstand 122 mit der Spannungsquelle von -24 Volt verbunden, und sein Kollektor ist über einen Widerstand 124 geerdet. Der Kollektor des Transistors 118 ist ferner direkt mit der Basis eines PNP-Transistore 126 in dem Tor 64 verbunden.

Das Tor 64 enthält den Transistor 126, einen NPN-Transistören 128 und einen PNP-Transistor 130. Der Kollektor des Transistors 126 ist über einen Lastwiderstand 132 mit der Spannungsquelle von -24 Volt verbunden, und der Emitter dieses Transistors ist mit der Kathode einer Diode 134 verbunden. Die Amode der Diode 134 ist mit dem einen Ende eines konstanten Widerstands 136 verbunden, dessen anderes Emde über einen variablen Widerstand 138 mit dem Emitter des Transistors 128 verbunden ist.

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Die Basis des-Transistors 128 ist mit der Spannungsquelle von -24 Volt über einen Widerstand HO verbunden und ist ferner direkt mit dem Kollektor des Transistors 130 verbunden, Der Kollektor des Transistors 128 ist mit einer Anschlußklemme H2 über einen Widerstand 144 verbunden. Die Anschlußklemme 142 ist mit der einen Seite der Lichtquelle 74 verbunden, die sich hinter dem Rotfilter 80 (Fig. 1) befindet, während die andere Seite der Lichtquelle mit einer positiven Spannungequelle (nicht gezeigt) durch eine Anschlußklemme 145 verbunden ist. Wenn die Transistoren 128 und 126 leitend sind, fließt ein Strom durch die Lichtquelle und durch die Transistoren zu der Spannungsquelle von -24 Volt. Der variable Widerstand 138 dient als Helligkeitssteuerung für die Lichtquelle 74. Die Basis des Transistors 130 ist mit einer Anschlußklemme 146 über einen Widerstand 148 verbunden, und > der Emitter dee Transistors 130 ist direkt mit Erde verbunden. Die Anschlußklemme 146 ist so geschaltet, daß sie negative Torschaltungsimpulse von der Ordnerschaltung 70 (I¹Ig. 1} empfängt, um den Transistor 130 leitend zu machen..

Beim Betrieb des Niveaudiekriminators 58 ist der Transistor 104 normalerweise leitend, und der Transistor 102 ist noramalerweise nicht leitend. Dies wird dadurch erreicht, daß der bewegliche Arm des Potentiometers 114 so eingestellt wird, daß ein Potential von ungefähr -7>5 Volt auf die Basis des Transistors 104 gegeben wird. Die Leitung des Transistors 104 verursacht einen Spannungsabfall über den Widerstand

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108 von im wesentlichen /7,2 Volt. Damit wird der Emitter des Transistors 102 negativ "bezüglich der Basis des Transistors 102, bis das Eingangssignal auf der Leitung 98 ungefahr -7»5 Volt erreicht und in eine negative Richtung geht. Wenn dies auftritt, beginnt der Transistor 102 zu leiten, wodurch der Spannungsabfell über den Widerstand 108 erhöht wird und der Transistor 104 abgeschaltet wird.

Wenn der Transistor 104 leitend ist, ist das von dessen Kollektor über die Diode 116 zu der Basis des Transistors 118 übertragene Potential positiv bezüglich des Potentials des Emitters des Transistors 118. Daher leitet der Transistor 118. Wenn der Transistor 118 leitet, beträgt das Potential; an dessen Kollektor ungefähr -12 Volt, die zu der Basis des Transistors 126 in dem Tor 64 übertragen werden. Damit ist die Basis des Transistors 126 bezüglich des Emitters negativ,und der Transistor 126 leitet, wenn der Transistor 128 leitend ist. Dr Transistor 128 leitet, wenn dessen Basis positiv bezüglich dessen Emitter ist. Diese Bedingung ist dann erfüllt, wenn der Transistor 130 leitend ist. Der Transistor 130 leitet, wenn ein negativer Torschaltungsimpuls von der Ordnerschaltung 70 empfangen wird und dessen Basis zugeführt wird. Wenn der Transistor 130 leitet, steigt die Basis des Transistors 128 bis auf Erdpotential, was zur Folge hat, daß der Transistor leitet. Daher wird ein Strompfad von der Anschlußklemme 74 durch die Traneistoren U28 und 126 zu der Spaanungsquelle tu - 24 Volt erzeugt, um die Lichtquelle 74 zu aktivitrtn.

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Ein Eingangssignal in dem Niveaudiskriminator 58 von -5 YoXt bis -7,5 Volt muß gleichzeitig mit einem negativen Impuls von der Ordnerschaltung 70 an dem Tor 64 empfangen werden, damit die Lichtquelle 74 aktiviert wird.

We&a das Eingangssignal auf der Leitung 98 in negativer Richtung -7»5 ToIt erreicht oder übertrifft, leitet der Transistor 102, wodurch der transistor 104 abgeschaltet wird. Das KoI-lektorpotential des Transistors 104 fällt auf -24 Volt, und dieses Potential wird zu der Basis des Transistors 118 übertragen. Di· Basis und der Emitter des Transistors 118 befinden sich nun beide auf demselben Potential, und dieser transistor wird abgeschaltet» WeWa. der Transistor 118 abgeschaltet ist, steigt dessen Kollektorpotential auf Erdpotemtial, wodurch wiederum der Transistor 126 abgeschaltet wird und der Strompfad von der Anschlußklemme 142 zu der Spannungsquelle von -24 Volt unterbrochen wird. .

Der Niveaudiskriminator 60 und das Tor 66, die zur Aktivierung der hinter:demblauen Filter 82 liegenden Lichtquelle 76 vorgesehensimd (Fig.1), sind im allgemeinen ähnlich dem gerade beschriebenen Diskriminator 58 und dtm Tor 64 ausgeführt. Der Niveaudiskriminator 60 unterscheidet sioh von dem Niveaudiskriminator 58 jedoch dadurch, daß er zwei Differentialverstärker enthält , die durch die Bezugszeichen 150 und 152 angezeigt werden. Die Wirkungsweise des Niveaudiskriminators 60

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ist von dem des Niveaudiskriminators 58 verschieden, weil der Diskriminator 60 das Tor 66 dann Öffnet, wenn das Eingangssignal in den Diskriminator 60 sich zwischen 34 Prozent und 84 Prozent des maximal möglichen Amplitudenbereiches der Eingangesignale befindet.

Der Differentialverstärker 150 enthält zwei PNP-Transistören 154 und 156. Die Kollektoren der Transistoren 154 und 156 sind über Lastwiderstände 158 bzw. 160 mit der Spannungsquelle -24 Volt verbunden. Die Emitter der Transistoren 154 und I56 sind miteinander verbunden und über einen Widerstand 162 geerdet. Die Basis des Traneistors 154 ist über einen Widerstand 164 mit der Eingangsleitung 98 verbunden, um das von dem Normierungsverstärker 54 kommende Signal zu empfangen. Die Basis des Transistors 156 ist mit dem beweglichen Arm eines Potentiometers 166 verbunden, dessen eines Ende mit der Spannungsquelle von -24 Volt verbunden ist und dessen anderes Ende geerdet ist.

Der zweite Differentialverstärker 152 ist sehr ähnlich dem Verstärker 150 und enthält zwei PNP-Transistören 168 und 170. Die Kollektoren des Transistors 168 und 170 sind über Lastwiderstände 172 bzw. 174 mit der Spannungsquelle von -24 Volt verbunden, und die Emitter sind miteinander verbunden und über einen Widerstand 176 geerdet. Die Basis des Transistors 168 ist über einen Widerstand 178 mit der Eingangsleitung 98 verbunden, um das Eingangssignal von dieser Leitung zu empfangen. Die Basis des Transistors 170 ist mit dem beweglichen Arm eines Potentiometers 180 verbunden, das als Span-

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nungsteiler dient und zwischen die Spannungsquelle von -24 YoIt und Erde geschaltet ist.

Ein. paar Dioden 182 und 184 sind mit ihren Kathoden an die Kollektoren der Transistoren 156 bzw. 168 angeschlossen. Die Anoden der Dioden sind miteinander und mit der Basis eines NPN-Transistors 186 verbunden. Die Basis des Transistors 186 ist mit Erde über einen Widerstand 188 verbunden, der einen relativ hohen Widerstandswert hat, und der Kollektor des Transistors 186 ist über einen Widerstand 190 mit Erde verbunden. Der Emitter des Transistors 186 ist mit der Verbindungsstelle der Widerstände 192 und 194 verbunden, die einen zwischen der Spannungsquelle von -24 Volt und Erde liegenden Spannungsteiler bilden. Der Kollektor des Transistors 186 ist ferner direkt mit der Basis eines PHP-Transistors 196 in dem Tor 66 verbunden.

Das Tor 66 enthält den Transistors 196, einen NPN-Transistor 198 und einen PNP-Transistor 200. Der Kollektor des Transistors 196 ist mit der Spannungsquelle von -24 Volt über einen Lastwiderstand 202 verbunden, und der Emitter ist mit der Kathode einer Diode 204 verbunden. Die Anode der Diode 204 ist mit dem einen Ende eines Widerstandes 206 verbunden, dessen anderes Ende mit dem Emitter des Transistors 198 über einen variablen Widerstand 208 verbunden ist, der zur Steuerung der Helligkeit der Lichtquelle dient. Der Kollektor des Transistors 198 ist über einen Widerstand 210.mit einer Anschlußklemme verbunden. Die hinter dem blauen Filter 82 .(Pig. 1')- befindliche

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Lichtquelle 76 liegt zwischen der Anschlußklemme 212 und einer Anschlußklemme 214 (positive Spannung) und wird aktiviert, wenn die !Transistoren 196 und 198 beide leitend sind. Der Emitter des PNP-Transistors 200 ist geerdet, und der Kollektor ist über einen Lastwiderstand 216 mit der Spannungsquelle von -24 Volt verbunden, und die Basis ist über einen Widerstand 218 mit einer Klemme 220 verbunden. negative Torsohaltungsimpulse werden der Klemme 220 von der Ordnerschaltung 70 zugeführt, um den Transistor 200 an- und abzuschalten.

Im Betrieb sind die Transistoren 156 und 170 leitend, wenn das auf der Leitung 98 empfangene Eingangssignal sich am nullseitigen Ende des Bereiches der Signalamplituden befindet, d.h. bei -5»0 Volt. Die beweglichen Arme der Potentiometer 166 und 180 werden so eingestellt, daß geeignete negative Spannungen £en Basisanschlüssen der Transistoren 156 und 170 zugeführt werden, um diese leitend zu halten, bis die Eingangssignale zu den Transistoren 154 und 168 vorbestimmte Bruchteile der maximal möglichen Signalamplitude erreichen. Beim vorliegenden Beispiel ist es erwünscht, daß der Transistor 170 aufhört zu leiten, wenn das Eingangssignal auf der Leitung 98 -6,7 Volt erreicht und in negative Richtung geht, und daß der Transistor 156 aufhört zu leiten, wenn das Eingangssignal -9»2 Volt erreicht. Dies wird durch entsprechende Einstellung der beweglichen Arme der Potentiometer 166 und 180 erreicht, eo daß an die lasisanschlüsse der Transistoren 156 und 170 negative Spannungen von ungefähr -9»2 Volt bzw. -6,7 Volt gegeben werden.

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• Bevor das Eingangssignal auf der Leitung 98 in negativer Sichtung ansteigend - 6,7 Volt erreicht, ist der Transistor 156 vollständig leitend, weil dessen Baals WzUgIiCh dessen Emitter leitend ist. Der Transistor 154 ist wegen des negativen Potentials seines Emitters nicht leitend. In ähnlicher Weise ist der Transistor 170vollständig leitend, und der Transistor 168 ist abgeschaltet. Wenn der Transistor 156 leitend ist, beträgt dessen JCollektarepannusig ungefähr -HToIt, Wenn der Transistor 168 nichtleitend iet, beträgt dessen Kollektorpotential ungefähr -24 Volt. Ein Verbindungspunkt 222 zwischen den Anoden der Dioden 182 und 184 nimmt das am meisten negative Potential an, das an den Kollektoransohlüesen der Transistoren 156 und 168 vorliegt* Dieses Potential (-24 Volt) wird an die Basis des Transistors 186 gegeben und hält den abgeschalteten Zustand dieses Trahsi&ors aufrecht, weil dessen Basis bezüglich dessen Emitter negativ ist.

Wenn der Transistor 186 abgeschaltet wird, befindet sich dessen

f ■

Kollektor jpiuf Erdpotential, so daß das Tor 66 geschlossen gehalten wird unedle Lichtquelle 76 nioht aktiviert wird. Dies ergibt sich daraus, daß, wenn die Basis dee Transistors 196 sich auf Erdpotential befindet, dieser Traneistor niohtleitend ü · ßelbjet wenn von der Ordner schaltung auf der Klemme 220 ein negati|ver Pule erhalten wird und der Transistor 200 leitend wirdi' bleibt die Lichtquelle 76 in ihrem niohtaktivierten Zuetand» weil kein ßtrompfad von der Klemme 212 zu der Spannung «quelle von ~2 4 Volt ex/faetiert·

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Wenn das an die Basis des Transistors 168 von der Eingangsleitung 98 angelegte Eingangssignal das vorbest^mmte Niveau von -6,7 Volt erficht (34 Prozent des Signalamplitudenbereiches), wird die Basis des Transistors 168 bezüglich dessen Emitter negativ,und der Transistor wird eingeschaltet. Wenn der Transistor 168 einschaltet, schaltet des Transistor 170 ab. Die Spannung an dem Verbindungspunkt 222 steigt auf ungefähr -14 Volt, wodurch die Basis des Transistors 186 bezüglich seines Emitters positiv wird. Der Transistor 186 wird demnach angeschaltet, und das Potential seinens Kollektors und der Basis dee Transistors 196 fällt unter das Erdpotential auf ungefähr -H Volt. Wall der Emitter des Transistors 196 bezüglich dessen Basis positiv ist, leitet der Transistor 196, wenn der Transistor 198 leitend 1st, was wiederum dann vorliegt, wenn der Transistor 200 leitend ist. Der Transistor 200 wird dann leiten, wenn ein negativer Impuls an der Klemme 220 von der Qrdnersohaltung 70 empfangen wird, und macht dann die Basis des Transistors 198 positiv bezüglich dessen Emitter. Ein Stromkreis ist dann über die zwischen den Klemmen 212 und 214 liegende Lichtquelle 76 und über die Transistoren 198 und 196 zu der Spannungaquelle von -24 Volt geschlossen, so daß die Lichtquelle aktiviert wird.

Der Strompfad für die Lichtquelle 76 wird unterbrochen, wenn der Stromfluß durch den Transistor 200 duroh die Abwesenheit eines negativen Torschaltungeiapulses von der Ordnerechaltung 70 unterbrocitn wird oder wenn der Stromfluß durch den Tran-

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sistor. 196 aufgrund eines Nichtleitende des Transistors 186 in dem NiveaudiskriminatOr 60 unterbrochen wird. Das Letztere wird dann vorliegen, wenn das Eingangssignal auf der Leitung 98 das vorbestimmte Amplitudenniveau von -9,2 Volt erreicht (84 Prozent des Signalamplitudenbereiches). Wenn das Eingangssignal bei Verschiebung in negativer Richtung dieses vorbestimmte Niveau erreicht, wird die Basis des Transistors 154 bezüglich dessen Emitter negativ. Der Transistor 154 leitet dann, wodurch der Stromfluß durch den Transistor 156 abgeschaltet wird. Der Kollektor des Transistors 156 fällt dann auf ein Potential von -24 Volt, das durch die Diode 182 auf die Basis des Transistors 186 übertragen wird. Die Basis des Transistors 186 wird dann bezüglich dessen Emitterpotential negativ, und der Stromfluß durch den Transistor 186 wird abgeschaltet. Dieser Zustand existiert solange, bis das Eingangssignal in den Diskriminator unter das Niveau von 84 Prozent fällt, worauf der Transistor 156 wieder leitend wird und den Transistor 186 leitend macht. Während der Zeit, in der das φ Eingangssignal 84 Prozent des Signalamplitudenbereiches übersteigt, bleibt der Transistor 168 in seinem leitenden Zustand, und der Transistor 170 wird abgeschaltet. -

Kurz rekapitulierend sei noch einmal festgestellt, daß, wenn das Eingangssignal in den NiveaudiskriminatOr 60 sich in dem Bereich zwischen -5 Volt und -6,7 Volt befindet (0-34 Prozent des Signalamplitudenbereiches), die Transistoren 154 und 168

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abgeschaltet werden, die Spannung an der Basis des Transistors * 186 ungefähr -24 Volt beträgt und der Transistor 186 nichtleitend ist. Wenn die Spannung des Eingangssignals zwischen -6,7 Volt und 9»2 Volt liegt (34 bis 84 Prozent des Eingangssignalbereiches), sind die Transistoren 154 und 170 nichtleitend, und die Transistoren 156 und 168 sind leitend. Die Spannung an der Basis des Transistors 186 beträgt ungefähr - H Volt, und der Transistor 186 ist leitend. Wenn die von der Leitung 98 kommende Eingangsspannung -9,2 Volt in negativer Richtung übersteigt (84 bis 100 Prozent des Signalamplitudenbereiches), sind die Transistoren 154 und 168 leitend, und die Transistoren 156 und 170 sind nichtleitend. Dies bringt das Potential der Basis des Transistors 186 wieder herunter auf -24 Volt, sodaß

lieh dieser Transistor abgeschaltet wird. Es ist nun offensichy, daß die zwischen den Klemmen 212 und 214 liegende lichtquelle 76 nur dann aktiviert werden kann, wenn das Eingangssignal auf der Leitung 98 zwischen -6,7 Volt und-9,2 Volt liegt, d.h., zwischen 34 Prozent und 84 Prozent des Amplitudenbereiches des Eingangssignales.

Der Niveaudiskriminator 62 ist sehr ähnlich dem gerade beschriebenen Niveaudiskriminator 60, außer daß der Diskriminator 62 dann aktiviert wird, um das Tor 68 zu öffnen, wenn das Eingangssignal zwischen ο und 17 Prozent des Signalamplitudenbereiches liegt und wenn dieses zwischen 67 Prozent und 100 Prozent de» Signalamplitudenbereichs liegt. Wieder enthält der Diskriminator 62 zwei Differenzverstärker, die durch die Bezugszeiohsn 230

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und 232 "bezeichnet werden·

Der Differenzverstärker 230 enthält ein faar von PNP-Sansistören 234 und 236. Die Kollektoren der Transistoren 234 und 236 sind über IiastwiderBtände 238 "bzw.. 240 mit der Spannungsquelle -24 Volt verbunden« Die Emitter der zwei Transistoren sind miteinander verbunden und über einen Wideretand 242 geerdet« Da* von dem Hormierungsveretärker kommende Eingangssignal wird von der Leitung 98 aus der Basis des Transistors 234 über einen Eingangswiderstand 244 ζAgeführt. Bin Potentiometer 246 ist zwischen die Spannungsquelle von -24 Volt und Erde geschaltet, und sein, beweglicher Arm ist direkt mit der Basis des Transistors 236 verbunden, so daß ein vorbestimmtes negatives Potential an die Basis des Transistors gelegt wird.

Der Differenzialverstärker 232 enthält ein Paar von PHP-Transistoren 248 und 250. Die Kollektoren der Transistoren 248 und 250 sind jeweils über Lastwideratände 252 bzw. 254 mit der Span-, nungsquelle von -24 Volt verbunden, und die Emitter der Transistoren sind miteinander verbunden und über einen Widerstand 256 geerdet. Die Basis des Transistors 248 ist mit der Eingangeleitung 98 über einen Eingangawiderstand 258 verbunden. Die Basis des Transistors 250 ist mit dsm beweglichen Arm eines Potentiometers 260 verbunden, das ale Spannungsteiler zwischen die Spannungsquelle von -24 Volt und Erde geschaltet ist, so daß ein vorbestimmtes negatives Potential an die Basis des Translebors gelegt wird.

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Die Kollektoren der Traneistoren 236 und 248 sind jeweils mit den Anoden der Dioden 260 bzw. 262 verbunden. Die Kathoden der Dioden 260 und 262 sind mit einem Verbindungspunkt 264 verbunden, der mit der Spannungβquelle von -24 Volt über einen Widerstand 266 und direkt mit der Basis- eines HPK-Transistors 268 verbunden ist.

Der Emitter des Transistors 268 ist mit der Spannungsquelle von -24 Volt über einen Wideretand 270 verbunden. Der Kollektor des Transistors 268 ist mit Erde über einen Widerstand 272 verbunden und ist ferner direkt mit der Basis eines PNF-Transistore 274 in dem Tor 68 verbunden. Der Zustand des Transistors 268 in dem Niveaudiskriminator 262 steuert das öffnen und Schließen des Tores 68, wenn man im Moment von der Anwesenheit oder Abwesenheit eines negativen Impulses von der Ordnerschaltung 70 zu dem Tor 68 absieht.

Das Tor 68 enthält den Transistor 274, einen NPN-Transistor 276 und einen PNP-Transistor 278. Der Kollektor des Transistors 274 ist mit der Spannungsquelle -24 Volt über einen Widerstand 280 verbunden. Der Emitter dieses TranAstors ist mit der Kathode einer Diode 282 verbunden, deren Anode mit dem einen Ende eines konstanten Widerstands 284 verbunden ist. Das andere Ende des Widerstands 284 iet über einen variablen Widerstand 286 mit dem Emitter des Transistors 276 verbunden. Der Kollektor des Transistors 276 ist über einen Widerstand 290 mit einer Klemme 288 verbunden. Die hinter dem Grünfilter 84 (Fig.Ό befindliche Lichtquelle 78 ist zwischen die Klemme 288 und eine positive

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Klemme 292 geschaltet. Der variable Widerstand 286 dient als Helligkeitssteuerung für die Lichtquelle 78, wenn der Sansistor 274 leitend ist. Die Basis des Transistors 276 ist mit der Spannungsquelle -24 Volt über einen Widerstand 294 verbunden und ist direkt mit dem Kollektor des Transistors 278 verbunden. Der Emitter des Transistors 278 ist geerdet, und dessen Basis ist über einen Widerstand 296 mit einer Klemme 298 verbunden, um negative Torschaltungsimpulse von der Ordnerschaltung 70 zu empfangen.

Das Tor 68 arbeitet in der selben Weise wie die vorher beschriebenen Tore 64 und 66, und seine Wirkungsweise wird daher nicht im Einzelnen beschrieben werden. Es genügt hier anzumerken, daß ein Strompfad von der Klemme 288 zu der Spannungsquelle -24 ToIt geschaffen wird, wenn die Transistoren 274 und 276 beide leitend sind. Der Transistor 274 wird dann leitend, wenn der Transistor '268 in dem Nive audi skr imina tor leitend ist. Wenn der -Transistor 268 abgeschaltet wird, steigt das Basispotential des Transistors 274 auf Erdpotential, so daß dieser Transistor abgeschaltet wird. Wenn der Transistor 278 aufgrund der Abwesenheit eines negativen Eingangsimpulses an der Klemme 298 abgeschaltet wird, wird ferner das Potential ander Basis des Transistors 276 auf -24 Volt fallen, so daß dieser Transistor abgespaltet wird. Damit kann man sehen, daß die Transistoren 268 , 274, 276 und 278 alle leitend sein müssen, damit die Lichtquelle 78 aktiviert wird.

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Damit der Niveaudiskriminator 62 in der gewünschten Weise arbeitet, muß der Transistor 268 leitend sein, wenn das Eingangsignal auf der Leitung 98 zwischen -5 Volt und -518 Volt liegt ( 0 bis 17 Prozent des Signalamplitudenbereiches). Der Transistor 268 muß nichtleitend sein, wenn das Eingangssignal zwischen -5»8 Volt und -8,4 Volt liegt, und muß leitend sein, wenn das Eingangssignal zwischen -8,4 Volt und -10 Volt liegt (zwischen 67 und 100 Prozent des Eingangssignalbereiches)» Bei dem beschriebenen Beispiel wird der bewegliche Arm des Potentiometers 246 so eingestellt, daß ein Potential von -518 Volt an die Basis des Transistors 236 gelegt wird, und der bewegliche Arm des Potentiometers 260 wird so eingestellt, daß ein Potential von -8,4 Volt an die Basis des Transistors 250 gelegt wird. Bevor das Eingangssignal, das an der Basis des Transistors 234 in dem ersten Differenzialverstärker 230 liegt, -5,8 Volt in negativer Richtung übersteigt, ist der Transistor 234 nichtleitend, und der Transistor 236 ist leitend. Während dieser Zeit ist der Transistor 248 nichtleitend und der Transistor 250 ist leitend. Der Kollektor des Transistors 236 befindet sich ungefähr bei -14 Volt, wenn dieser Transistor leitend ist, und der Kollektor des Transistors 248 befindet sich bei -24 Volt, wenn dieser Transistor nichtleitend ist. Der Verbindungepunkt 264 befindet sich auf dem positiveren Potential der Kollektorpotentiajfe der Transistoren 236 und 248. Ein Potential von -14 Volt wird daher an die Basis des Transistors 268 gelegt, wodurch der Transistor 268 leitend wird. Der Kollektor des Transistors 268 befindet sich ungefähr bei^il-H Volt, wodurch der Transistor 274 leitend wird.

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Wenn das Eingangssignal an der Basis des Transistors 234 bei Verschiebung in negativer Riontung -5_f8 Volt erreicht, wird der Transistor 234 leitend, und der Transistor 236 wird abgeschaltet. Der Transistor 248 bleibt abgeschaltet, und der Transistor 250bleibt in einem leitenden Zustand. Dadurch fällt die Spannung an dem Verbihdungspunkt 264 und an der Basis des Transistors 268 auf -24 Volt, wodurch der Transistor 268 abgeschaltet wird« Die Kollektorspannung des Transistors 268 steigt auf Erdpotential und sohaltet den Transistor 274 in dem Tor 68 ab. Die Schaltkreise bleiben in diesem Zustand, bis das Eingangssignal an der Basis des Transistors 248 bei Verschiebung in negativer Richtung -8,4 Volt erreicht. Wenn dieses Niveau erreicht ist, wird der Transietor 248 leitend und schaltet den Transistor 250 ab. Der Transistor 234 bleibt in einem leitenden Zustand, und der Transistor 236 bleibt in einem nichtleitenden Zustand. Der Verbindungspunkt 264 und die Basis des Transistors 268 nehmen die Kollektorspannung des Transistors 248 (-14 Volt) an, und der Transistor 268 wird wieder leitend. Daß Kollektorpotential des Transistors 268 fällt von Erdpotential auf ungefähr -H Volt, wodurch der Transistor 274 in dem Tor 68 eingeschaltet wird. Die Schaltkreise verbleiben in diesem Zustand über den ganzen restlichen Bereich von 67 bis 100 Prozent des Signalamplitudenbereiches.

Kurz gesagt, wenn das Eingangssignal in den Niveaudiskriminator 62 sieh in dem Bereich zwischen -5Volt und -5,8 Volt befindet ( 0 bis 17 Prozent des Signalamplitudenbereiches), iat der Tran-

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sistor 236 leitend, beträgt die an der Basis dee Transistors 268 liegende Spannung ungefähr -14 Volt, und ist der Transistor 268 leitend. Wenn die Spannung des Eingangsignals zwischen -5,8 Volt und -8,4 Volt liegt, ist der Transistor 236 abgeschaltet. Die an der Basis des Transistors 268 liegende Spannung fällt auf -24 Volt, und dieser Transistor wird abgeschaltet. Wenn die Eingangsspannung von der Leitung 98 -8,4 Volt in negativer Richtung übersteigt (67 bis 100 Prozent des Signalamplitudenbereiches), wird der Transistor 248 leitend, wodurch ein Potential von ungefähr -14 Volt an die Basis des Transistors 268 gelegt wird. Dadurch wird der Transistor 268 wieder leitend, und ungefähr -14 Volt werden an die Basis des Transietors 274 gelegt, so daß dieser leitend wird. Die Lichtquelle 78 wird nur dann aktiviert, wenn ein negativer Torschaltungsimpuls an der Klemme 298 von der Ordnerschaltung 70 erhalten wird und wenn gleichzeitig ein Eingangssignal von dem Normierungsverstärker 54 erhalten wird, das in dem Bereich von 0 bis 17 Prozent und 67 bis 100 Prozent des Signalamplitudenbereiches liegt.

Es wird darauf hingewiesen, daß mehr als sechs Ausgangsfarben erhalten werden können, wenn mehr als ein Niveaudiskriminator in Verbindung mit jeder Lichtquelle benutzt wird. Wenn mehr als ein Diskriminator für eine Lichtquelle benutzt wird,, kann jeder Diskriminator einen getrennten Schalttransistor steuern, sodaß mehr als ein Niveau des Stromflusses durch die entsprechende Quelle des monogh^omatischen Lichtes entsteht. Wenn

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z.B. die grüne und blaue Quelle gleiche Lichtintensität erzeugen, wird die Kombination die Lichtfarbe Zyan erzeugen. Wenn dann die Intensität des grünen Lichtes angehoben wird, wird das ausgesandte Licht der beiden Quellen mehr nach Grün hin tendieren und nicht mehr die Farbe Zyan in reiner Form darstellen. Natürlich könnten zusätzliche Niveaudiskriminatoren in beinah unbegrenzter Zahl vorgesehen werden, um tatsächlich ein kontinuierliches Spektrum des ausgesandten Lichtes zu erzeugen. Es ist Jedoch gefunden worden, daß ein oder zwei Intensitäten!- veaüs der drei Primärlichtquellen für normale Analysenzwecke für die Aussendung von genügend viel Farben sorgen.

Es wird auch darauf hingewiesen, daß alle drei Quellen gleichzeitig bei gleicher Intensität betrieben werden können, um weißes Licht zu erzeugen; dies kann manuell oder automatisch geschehen.

Der Normierungsverstärker 54 (Fig.1) ist im wesentlichen ein Gleichstromverstärker, dessen Funktion darin besteht, Ausgangssignaü zu erzeugen, deren Amplituden über einen vorbestimmten Bereich variieren entsprechend den EingangsSignalen von dem Impulsratenmeßgerät 14, die über einen anderen Amplitudenbereich variieren können. Wie in dem schematischen Diagramm von Fig. gezeigt wird, werden die von dem Impulsratenmeßgerät 14 kommenden Signale einer Klemme 300 zugeführt, die über einen Eingangswiderstand 302 mit der Basis eines PNP-Transistors 304 verbunden ist. In dem vorliegenden Fall ist die Anordnung so,

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daß Eingangssignale von dem Impulsratenmeßgerät H in ihrer Amplitude von -5 Volt "bis zu einer negativeren Spannung variieren kann, die -10 Volt nicht übersteigt. Der Kollektor des Transistors 304 liegt mit einem konstanten Widerstand 306 und mit einem variablen Widerstand 308 in Serie an der Spannungsquelle von -24 Volt. Der variable Widerstand 308 dient zur Steuerung des Verstärkungsgrades des Verstärkers. Der Emitter des Transistors 304 ist über einen Widerstand 310 mit dem beweglichen Arm eines Potentiometers 312 verbunden. Die Enden des Potentiometers 312 sind mit Erde bzw. mit einer Gleichstromquelle von - 6 Volt verbunden. Das Potentiometer 312 dient als Steuerung zur Nulleinstellung, um den Verstärker so einzustellen, daß er ein Ausgangssignal von -5 Volt erzeugt, wenn das Eingangssignal von dem Impulsratenmeßgerät 14 -5 Volt beträgt.

Der Kollektor des Transistors 304 ist ferner direkt mit der Basis eines NPN-Transistors 314 verbunden. Der Emitter des Transistors 314 ist über einen Widerstand 316 mit der Spannungβquelle von -24 Volt verbunden. Der Kollektor des Transistors 314 ist über einen konstanten Widerstand 318 mit dem beweglichen Arm eines Potentiometers 320 verbunden. Ein Ende des Potentiometers 320 ist geerdet, und das andere Ende ist mit der Spannung8quelle -6 Volt verbunden. Das Potentiometer 320 dient zur Steuerung der Kontrasterhöhung, worauf oben in Verbindung mit Fig. 1 unter Verwendung des Bezugszeichens 56 in dieser Figur Bezuggenommtn wurde.

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Der Kollektor des Transistors 314 ist ferner direkt mit der Basis eines PNP-Transistore 322 verbunden, dessen Kollektor direkt mit der Spannungequelle -24 Volt verbunden ist. Der Emitter des Träneistors 322 ist über einen konstanten Widerstand 324 geerdet und ist ferner dirifc mit einer Ausgangskbmme 320 verbunden, um den Niveaudiskriminatoren 58160 und 62 in der vorgeschriebenene Weise ein Signal zuzuführen.

Der Anfangspunkt des Signalamplitudenbereiches von —5 Volt wird durch den Spannungsabfall über einen Widerstand 328 erzeugt, dessen eines Ende geerdet und dessen zweites Ende mit der Anode einer Diode 330 verbunden ist. Die Kathode der Diode 330 ist direkt mit der Spannungsquelle -6 Volt verbunden. Das zweite Ende des Widerstands 328 ist ferner über ein Meßgerät 332» einen konstanten Widerstand 334 und einen variablen Widerstand 336 in Serie an die Ausgangsklemmen26 geschaltet. Der variable Widerstand 336 dient zur Eichung des Meßgerätes, um dieses auf seinen vollen Skalenwert zu bringen. Die Skala des Meßgerätes 332 kann in Prozenten des SignalampXitudenbereiches oder in Farben der aktivierten !lichtquellen geeicht sein. Die Diode 330 dient dazu, den Baeis-Emitter-Spannungßabfall des Transistors 322 zu kompensieren. Eine Diode 338 ist Über das Meßgerät 332 mit ihrer Diode an den Widerstand 334 geschaltet und mit ihrer Kathode en die Anode der Diode 330 gesohaltet. Der Zweck der Diode 338 ist eey zu verhindern, daß ein übermäßiger umkehrstrom durch das Meßgerät 332 fließt, wenn sich der Transistor 332

in «einem nichtleitenden Zustand befindet* .·... 109845/0378 - 42 -

BAD ORIGINAL

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Beim Betrieb wird das Potentiometer 312 zunächst so eingeetellt, dafl an der Klemme 326 ein Ausgangssignal von -5 Volt erscheint, wenn das Eingangssignal an der Klemme 300 -5 Volt beträgt und der Arm des Potentiometers 320 wird auf -6 Volt gestellt. In anderen Worten wird das Potentiometer 312 so eingestellt, daß der Transistor 304 gerade nichtleitend ist, wenn dagfeingangssignal zu dessen Basis -5 Volt beträgt, was den Transistor 314 in einem nichtleitenden Zustand hält. Der Emitter des Transistors 322 und die Ausgangsklemme 326 befinden sich auf einem Potential von ungefähr -5 Volt. Wenn es erwünscht ist, daß der Amplitudenbereich dos von dem Impulsmeßgerät 14 kommenden Eingangssignal einen entsprechenden proportionalen Amplitudenbereich des von dem Verstärker kommenden Ausgangssignals erzeugt, wird der Arm des Potentiometers 320 zur Kontrasterhöhung so eingestellt, daß an der Basis des Transistors 322 -6 Volt blieben. Der Emitter des Transistors 322 befindet sich auf -5 Volt, und damit befindet sich auch die Klemme 326 bei -5 Volt. Die Auegangeklemme 326 wird negativer entsprechend den in negativer Hichtung -5 Volt übertreffenden EingangsSignalen. Der Widastand 308 zur Verstärkungssteuerung wird dann so eingestellt, daß ein Ausgangssignal von -10 Volt an der Klemme 326 entsteht entsprechend dem am meisten negativen von dem Impulsratenmeßgerät 14 kommenden Eingangssignal. Wenn es andererseits erwünscht ist, daß das Ausgangssignal an der Klemme 326 von -5 Volt bis -10 Volt variiert entsprechend einer Variation des Eingangssignales von z.B. -6 Volt bis zu seinem negativsten Wert, wird das Potentiometer 320 zur Kontrasterhöhung so eingestellt, daß eine weniger negative Spannung an der Basis des PNP-Transietors 322 entsteht.

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BAD ORfGINAL

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Bies erfordert ein Eingangssignal, das negativer ist als -5 Volt, um ein Ausgangssignal -5 Volt an der Klemme 326 zu erzeugen. In dieser Weise werden Eingangs signale mit einer Amplitude, die innerhalb eines vorbestimmten Teiles des Signalamplitudenbereiches liegt, in wirksamer Weise unterdrückt. In anderen Worten erzeugen Eingangssignale, deren Amplituden weniger negativ als ein vorbestimmtes Niveau sind, am Ausgang keine Farbänderung. Der obere Teil des normalen Ausgangsbereiches des Verstärkers wird expandiert, so daß die sechs .Lichtfarben, die den farbempfindlichen Film belichten, weniger als den vollständigen Bereich der Eingangssignalamplituden überdecken.

Es wird darauf hingewiesen, daß das Ende der Windung des Potentiometers 320 zur Kontrasterhöhung, das als geerdet gezeigt wird, auch mit einer positiven Spannungsquelle (nicht gezeigt) verbunden werden kann,die dazu dient, den verfügbaren Kontrastbereich zu erhöhen.

Ijie Ordnerschalter 70 (Fig. T) enthält eine logische Schaltungsanordnung, die in Pig. 5 gezeigt wird. Sie dient dazu, die Überlappung von Punkten in dem auf dem Farbfilm erzeugten farbigen Bild zu verhindern, was zu dunklen Flecken auf dem Film führen könnte. Soweit die Ordnersehaltung eine Mehrzahl von logischen Elementen enthält, von denen jedes wohl bekannt ist, werden dessen besondere Schaltkreise nicht beschrieben werden. Es kann dabei auf irgendeine eine Anzahl von verschiede-

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nen technischen Veröffentlichungen Bezuggenommen werden, in denen die Schaltkreise der verschiedenen Elemente "beschrieben werden, z.B. in "Department of the Army Technical Manual. TM 11 - 690» von 1959.

Es wird darauf hingewiesen, daß alle Impulse, die in der Ordnerschaltung empfangen , erzeugt und bereitgestellt werden, sich unterhalb des Erdpotentials befinden. In anderen Worten, wenn ein positiver Impuls oder ein zum Positiven hingehender Impuls erwähnt wird, bedeutet dies einen Impuls, der bei einem negativen Potential beginnt und auf Erdpotential steigt und dann zum negativen Potential zurückkehrt. In ähnlicher Weise wird mit einem negativen'Impuls oder mit einem in's Negative.gehenden Impuls ein Impuls gemeint, der bei Erdpotential beginnt, auf ein negatives Potential abfällt und dann wieder zu Erdpotential zurückkehrt.

Wie in Fig. 5 gezeigt wird, wird ein zum Positiven hingehender Impuls von dem monostabilen Multivibrator 16 her an der Eingangsklemme 350 empfangen, die als ein Eingang zu dem NAND-Tor 352 geschaltet ist. Der Ausgang des NAND-Tors 352 ist als ein Eingang zu einem monostabilen Multivibrator 354 geschaltet. Der Multivibrator 354 gibt einen zum Positiven hingehenden Impuls an einen Inverter 356 und einen zum Negativen hingehenden Impuls an einen Inverter 358 und an einen Eingang eines NOR-Tores 360.

Der zum Negativen hingehende Ausgangsimpuls des Inverters

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• gelangt an eine Ausgangsklemme 362, von wo er an die Tore 64, 66, 68 in der vorherbeschriebenen Weise gelangt. Der zum negativen hingehende Ausgangsimpuls des Inverters 356 gelangt ferner zu dem Eingang eines monostabilen Multivibrators 364. Der mono stabile Multivibrator 364 ist von üblicher Bauart, wobei die Länge seiner Ausgangsimpulse durch die Entladungszeit eines Kondensators in dem Multivibrator bestimmt wird. Um den Kondensator mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu entladen, und zwar in Abhängigkeit von der Abtastgeschwindigkeit der Sonde 10 (Pig.1), ist eine Verbindung zum Multivibrator an einer Klemme 366 von dem Geschwindigkeitssteuerkreis 72 vorgesehen. Der Geschwindigkeitssteuerkreis wird später im Einzelnen beschrieben werden.

Der Multivibrator 364 erzeugt zwei Ausgangssignale. Bin zum Positiven hingehender Ausgangsimpuls wird über einen Inverter 368 an den einen Eingang eines NAND-Tores 370 gekqpelt. Der Ausgangsimpuls des NAND-Tores 370 wird als zweiter Eingang zu dem monostabilen Multivibrator 354 zugeführt.

Der zum Negativen hingehende Impuls am Ausgang des Multivibrators 364 wird als Eingang dem lfAHD-!or 352 und dem NOR-Tor 360 zugeführt, Das von dem NOR-Tor 360 kommende Ausgangssignal wird als. Eingangssignal dem NAND-Tor 372 zugeführt, dem ein zweites Eingangssignal von der Eingangsklemme 350 zugeführt wird.

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Ein zum Negativen hingehendes Ausgangssignal des NAND-Tores 372 wird dem Einstelleingang eines bistabilen Multivibrators 374 zugeführt. Der Rückstelleingang des Multivibrators 374 ist so geschaltet, daß er das zum Positiven hingehende Signal von dem Inverter 358 empfängt Ein zum Positiven hingehendes Ausgangssignal von dem bistabilen Multivibrator 374 wird als zweites Eingangssignal dem NAND-Tor 370 zugeführt.

Um die Wirkungsweise der Ordnerschaltung besser zu verstehen, sei zunächst angenommen, daß eine Zeitlang keine Eingangssignal empfangen worden sind* Das bedeutet, daß das von dem NAND-Tor 352 zu dem Multivibrator 354 gehende Ausgangssignal sich auf Erdpotential befindet, das der zu dem Inverter 356 führende Ausgang dieses Multivibrators ein negatives Potential aufweist und das der zu dem Inverter 358 führende Ausgang dieses Multivibrators und das NOR-Tor 360 sich auf Erdpotential befinden. Daraus folgt, daß das von dem Inverter 356 zu dem monostabilen Multivibrator 374 führende Eingangssignal sich auf Erdpotential befindet und daß sich das an der Rückstellklemme des Multivibrators 374 liegende Eingangssignal auf. einem negativen Potential befindet. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 364, der in den Inverter 368 führt, befindet sich auf einem negativen Potential, und der zu dem NAND-Tor 370 führende Ausgang des Inverters 368 befindet sich auf Erdpotential. Der zu dem NOR-Tor 360 und zu dem NAND-Tor 352 führende Ausgang des Multivibrators 364 befindet sich auf Erdpotential. Wenn nun ein zum Positiven hingehender Impuls an der Eingangsklemme 350 empfangen wird, wird ein negativer Impuls von dem NAND-Tor 352 zu dem monostabi-

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len Multivibrator 354 gegeben. Der Multivibrator 354 gibt einen positiven Impuls an den Inverter 356, der den Impuls invertiert, "sodaß ein negativer Impuls an die Ausgangsklemme 362 und an den Eingang des monostabilen Multivibrators 364 gegeben wird. Ein negativer Ausgangsimpuls von dem Multivibrator 354 wird durch den Inverter 358 invertiert, so daß ein positiver Impuls an die Rückstellklemme des bistabilen Plip-FlopXs 374 gelegt wird. Ein negativer Impuls wird ferner an den Eingang des UOR-Tores 360 von dem Multivibrator 354 gelegt. Der monostabile Multivibrator 364 spricht auf einen negativen Impuls nicht an und gibt daher weiterhin eine negative Spannung an den Inverter 368 und ein Erdpotential an das NOR-Ior 360 und das NAND-Tor 352. Der von dem Multivibrator 354 an den Eingang des NOR-Tores 360 gegebene negative Impuls erzeugt einen positiven Ausgangsimpuls zu dem NAND-Tor 372. Wenn, während der von dem NOR-Tor 360 an das NAND-Tor 372 gegebene Eingangsimpuls positiv ist, ein weiterer positiver Impuls dem NAHD-Tor 372 von der Eingangsklemme 350 zugeführt wird, so ist der Ausgang des HAHD-Tores 372 ein negativer Impuls, der den Multivibrator 374 einstellt, so daß eine positive Spannung an das !Dor 370 gegeben wird. Der bistabile Multivibrator 374 bleibt dann in seinem eingestellten Zustand unabhängig davon, wieviele Impulse von der Eingangsklemme 350 her durch dasUAND-Tor 372 empfangen werden, bis er durch einen von dem Inverter 358 kommenden positiven Impuls zurückgestellt wird. ♦ ■'.

Wenn der Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators 354 wie-

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der in¹s negative übergeht und ein positiver Impuls an den zweiten monostabilen Multivibrator 364 übertrqpn wird, gibt der Multivibrator 364 einen positiven Impuls an den Inverter' 368, der wiederum einen negativen Impuls an den einen Eingang des Tores 370 gibt. Ein negativer Ausgangsimpuls wird ferner von dem monostabilen Multivibrator 364 an das NOR-Tor 360 und an den zweiten Eingang des NAND-Tores 352 gegeben. Damit wird das NAND-Tor 352 geschlossen, und kein weiterer Eingangsimpuls kann dem monostabilen Multivibrator 354 von der Eingangsklemme 350 her zugeführt werden, bis der von dem monostabilen Multivibrator 364 zu dem NAND-Tor 352 führende Eingang wieder auf Erdpotential zurückkehrt. Es wird wieder darauf hingewiesen, daß die von dem zweiten monostabilen Multivibrator 364 erzeugten Auegangsimpulse von variabler Länge sind, wobei die Länge der Impulse durch Einstellung des 5·- schwindigkeitssteuerkreises bestimmt wird, der mit der Klemme 366 des Multivibrators verbunden ist. Diese Steuerkreisverbindung mit der Klemme 366 erzeugt einen Entladungsweg für einen Kondensator in dem Multivibrator 364, wenn die an dem Kondensator aufgebaute Ladung einen vorbestimmten Wert erreicht, und sorgt damit für eine Beendigung der Ausgangsimpulse des Multivibrators.

Wenn die von dem aonostabllen Multivibrator 364 an dtn Inverter 368 gelangenden Ausgangsimpulee wieder zum Negativen hingehen, wird ein positiver Impuls an den einen Eingang des

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• HAND-Tores 370 gegeben. Wenn zu dieser Zeit sich der Multivibrator 374 in seinem eingestellten Zustand befindet, wird ein positives Potential an den anderen Eingang des NAND-Torea 370 gegeben, wodurch, wieder ein negativer Ausgang von dem NAMD-Tor 370 an den ersten mono stabilen Multivibrator 354 gegeben wird. Damit wird ein weiterer Ausgangsimpuls von dem monostabilen Multivibrator 354 erzeugt. Wenn während der Zeit, in der einer der beiden Multivibratoren 354 oder. 364 eingestellt ist, kein zusätzlicher Impuls an der Eingangsklemme . 350 empfangen wird, geht der dem NAND-Tor 370 von dem Inverter 368 zugeflihrte Impuls nicht durch das Tor 370, weil der Multivibrator 374 nicht eingestellt ist und sein zu dem Tor 370 führender Ausgang negativ ist. Daher wird von der Ordnerschaltung kein weiterer Ausgangsimpuls an dessen Ausgangsklemme 362 gegeben werden, bis ein weiterer Impuls an der Klemme 350 eintrifft.

Es ist Offtneiehtlich, daß der bistabile Multivibrator 374 im Effekt QIe Speiehereinheit dient, um einen Eingangsimpuls zu speicheim, wenn der Impuls an der Eingangsklemme350 empfangen wird, bevor der erste monostabile Multivibrator 354 sioh in einem Zustand befindet, in dem er wieder eingestellt werden kann, φϊι., vor dem Ende des von dem Multivibrator 364 an das NAKD-TQr 352 gegebenen negativen Impulses. Der Inverter 358 führt dem Multivibrator 374 einen Impuls zu, um diesen bei der vöTd*rfB.Kaiite des von dem monoatabilen Multivibrator 354

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kommenden Ausgangsimpulses zurückzustellen, so daß der Multivibrator 374 während des nächsten Betriebszyklus wieder eingestellt werden kann.

Der Geschwindigkeitssteuerkreis , der mit der Klemme 366 des zweiten monostabilen Multivibrators 364 in der Ordnereinheit verbunden ist, wird in Fig. 3 gezeigt. Er enthält einen variablen Widerstand 380 und ein Potentiometer 382, die zwischen der Spannungsquelle -24 Volt und Erde in Serie liegen. Ein beweglicher Arm des Potentiometers 382 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 384 verbunden. Der Emitter des Tansistors 384 ist über einen variablen Widerstand 386 und einen konstanten Widerstand 388 mit der Spannungsquelle -24 Volt verbunden. Der Kollektor des Transistors 384 ist mit einer Ausgangsklemme 390 verbunden, die mit der Klemme 366 des Multivibrators 364 (Pig. 5) verbunden ist. Die variablen Widerstände 380 und 386 dienen nur zur Eichung.

Die Einstellung des beweglichen Arms des Potentiometers 382 bestimmt das an die Basis des Transistors 384 gelegte Potential und steuert daher den Kollektorstrom des Transistors. Dieser Strom eteuert die Länge der Ausgangsimpulse des Multivibrators 364 in der Ordnerschaltung. Der Arm des Potentiometers 382 kann manuell entsprechend den verschiedenen verfügbaren Abtastgeschwindigkeiten der Sonde 10 eingestellt werden, oder er kann mechanisch mit dem Geschwindigkeitssteuermechanismus der Sonde verbunden sein. In jedem Fall

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wird.das Potentiometer so eingestellt, daß» wenn die Sonde mit einer geringen Geschwindigkeit abtastet, die Länge der Ausgangsimpulse des zweiten monostabilen Multivibrators 364 relativ groß ist. Umgekehrt, wenn die Sonde mit einer relativ hohen Geschwindigkeit abtastet, wird die Länge der Ausgangsimpulse von dem Multivibrator 364 beträchtlich kleiner sein. In anderen Wortey wenn die Abtastgeschwindigkeit der Sonde langsam ist, wird das Potentiometer 382 so eingestellt, daß der Kollektorstrom des Transistors 384 abfällt, wogegen bei relativ hoher Abtastgeschwindigkeit der Sonde das Potentiometer so eingestellt wird, daß ein erhöhter Kollektorstrom durch den Transistor fließt. Damit wird der Kondensator in dem monostabilen Multivibrator 364 in verschiedenen Zeitspannen je nach der Abtastgeschwindigkeit der Sonde entladen.

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Claims (1)

1. X 2309 - Ί- -

   Patentansprüche

   Szintillationsaufzeichnungsvorrichtung mit einer szintillationsempfindlichen Vorrichtung zur Erzeugung von Impulssignalen, deren Impulsrate der gemessenen Radioaktivität proportional ist, und mit einem Impulsratenmeßgerät, das mit der szintillationsempfindlichen Vorrichtung verbunden ist und ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Amplitude entsprechend der Impulsrate der Impulssignale variiert, dadurch gekennzeichnet , daß eine Mehrzahl von Lichtquellen (74, 76, 78) verschiedener Farbe Aktivierungssignale von einer das genannte Ausgangssignal empfangenden Diskriminatorschaltung(58, 60, 62) erhält und daß die Diskriminatorschaltung die Aktivierungssignale den farbigen Lichtquellen selektiv entsprechend den verschiedenen Amplituden des Ausgangssignales zuführt.

   2« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtquellen (74, 76, 78) aus drei verschiedenen Primärfarben bestehendes Licht erzeugen.

   3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Diekriminatoreohaltung (58, 60, 62) die Lichtquellen ( 74, 76, 78) selektiv aktiviert und daß dadurch eine Anzahl von mehr als drei verschiedenen Lichtfarben erzeugt wird.

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   X 2509 ' ^; _·#> -

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3r dadurch g e k e η η zel-o.h net ,daß die Lichtquellen (74, 76, 78) in der Weise selektiv aktiviert werden, daß das lieht in dem Parkbereich fortschreitend von Gelb nach Hot nach Magenta nach Blau nach Zylan nach Grün variiert, während die Amplitude des Ausgangseignales fortschreitend von dem einen Ende seines Bereiches zu dem anderen Ende variiert«

   5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dad u r ch g e k e η η ζ e ic h η et, daß eine Sorschaltungsanordnung (64, 66, 68), die die Aktivierungssignale und die Signalimpulse empfängt, mit den farbigen !lichtquellen (74, 76, 78) verbunden ist und eine Aktivierung der lichtquellen zuläßt, wenn die Aktivierungssignale und die Signalimpulse gleichzeitig empfangen werden.

   6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch g e k e η η ze i c h η et, daß eine logische Schaltungsanordnung (70.).,,. die die Signalimpulse empfängt, - Tors ehalt ungsimpulse vorbeetlmmter Länge und vorbestimmter maximaler Impulsrate >at sprechend den Signalimpuleen erzeugt und daß eine lorschaitungeanordnung (64, 6.6, 68) , die die Aktivierungssignale und die Torachaltungsimpulse empfängt, mit den farbigen Lichtquellen (74, 76, 78) verbunden iet und eine Aktivierung der Lichtquellen bewirkt, wenn die Aktlvierungaaignale und die Tor-Bchaltungtimpulst gleichseitig empfangen werden.

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   X 2309

   st

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte maximale Impulsrate der Torsohaltungsimpulse variabel ist und der Abtastgeschwindigkeit proportional ist.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß die logische Schaltungsanordnung (70) ein Speicherelement (374) enthält, um ein Impulssignal zu speidern, das zeitlich von einem vorangehenden Impulseignal um eine geringere Zeit getrennt iet, als der durch die maximale Impulsrate der Torschaltungeimpulse bestimmten Zeit entspricht.

   9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärker (54) zwischen das Impulsratenmeßgerät (20) und die Diskriminatorschaltung (53,60,62) geschaltet ist, um das Ausgangssignal des Impulsratenmeßgerätes (20) in ein zweites Ausgangssignal umzuwandeln, dessen Amplitude entsprechend der Impulsrate der Signalimpulse variiert, jedoch über einen Bereich, der von dem Bereich des Ausgangssignales des Impulsratenmeßgerätes (20) verschieden sein kann.

   10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste (78), eine zweite (76) und eine dritte (74) Quelle mit jeweils

   •verschieden farbigem licht vorgesehen ist und daß ein erster (62), ein zweiter (60) und ein dritter (58) Diskriminator

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   X 2309 -^-

   selektiv durch verschiedene Amplituden des Ausgangssignales aktiviert werden können und entsprechende Aktivierungssignale den jeweiligen Lichtquellen zuführen.

   11. Tor richtung nach Anspruch 10, dadurch g e k en η ζ e i c h η e t , daß die Lichtquellen einzeln Licht von insgesamt drei verschiedenen Primärfarben erzeugen und daß die Diskriminatoren (58, 60, 62) selektiv aktiviert werden, um die Lichtquellen zur Erzeugung einer Mehrzahl von verschiedenen Farben zu veranlassen.

   12. Vorrichtung nah Anspruch 11, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß, während das zweite Ausgangssignal in seiner Amplitude fortschreitend von dem einen Ende zu dem anderen Ende eines Bereiches variiert, die erste (78), und dritte (74) Lichtquelle zur Erzeugung von gelbem Licht veranlaßt werden, die dritte Lichtquelle (74) zur Erzeugung von rotem Licht veranlaßt wird, die zweite (76) und dritte (74) Lichtquelle zur Erzeugung der Lichtfarbe Magenta veranlaßt werden, die zweite (76) Lichtquelle zur Erzeugung von blauem Licht veranlaßt wird, die erste (78) und zweite(76) Lichtquelle zur Erzeugung der Lichtfarbe Zyan veranlaßt werden, die erste Lichtquelle (78) zur Erzeugung von grünem Licht veranlaßt wird und alle Lichtquellen (74, 76, 78) zur Erzeugung von weißem Licht veranlaßt werden.

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   13· Vorrichtung nach, einem der Ansprüche 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß erste (68), zweite (66) und dritte (64) Tore entsprechend den ersten, zweiten und dritten lichtquellen (78, 76, 74) und ersten, zweiten und dritten Diskriminatoren (21, 60, 58) so geschaltet sind, daß sie die von den entsprechenden Diskriminatoren kommenden Aktivierungssignale und die Signalimpulse empfangen, und mit entsprechenden Lichtquellen verbunden sind, um die Lichtquellen zu aktivieren, wenn die Aktivierungssignale und die Signalimpulse gleichzeitig eintreffen.

   14· Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kathodenstrahlrohr (30) mit einer Elektrode emittierenden Kathode (44), mit einer Steuerelektrode (40) und mit einer Elektronenbeschleunigungssteuerung (36) vorgesehen ist, und daß die szintillationsempfindliche Vorrichtung (10, 12) mit der Steuerelektrode (40) verbunden ist und daß eine Spannungsversorgung (26) mit dem Ausgang des Impulsratenmeßgerätes (20) und mit der Beschleunigungssteuerung (36) verbunden ist, um die an der Beschleunigungsspannung (36) anliegende Spannung entsprechend der Amplitude des Ausgangssignales zu variieren.

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   15· Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a du roh ge k en n ζ ei c h η e t , daß eine Apertureinrichtung (92) eine Ebene definiert, in der das von den Lichtquellen (74, 76, 78) kommenden Licht koinzident ist.

   16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms H, d a d u r ch g β kenn ζ e i c hn e t , daß !Fiberoptik (86, 88, 90) vorgesehen ist, um Licht von den Lichtquellen (74, 76, 78) koinzident in eine Ebene zu leiten, die durch eine Apertur (92a) definiert ist.

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