DE1811258C - Gammastrahlen-Kamera mit einem Mosaik von in Zeilen und Spalten angeordneten Szintillatorelementen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Gammastrahlen-Kamera Zetlenkanal-Impulshöhen-Selektaren einerseits bzw, mit einem Mosaik von in Zeilen und Spalten ange- die aller Spaltenkanal-Impulshöhen-Selektoren ande-□rdneten, optisch gegeneinander abgeschirmten rerseits zu einem eine Reihe von Und-Toren ent-Szintillatorelementen, deren Szintillationsstärke pro- haltenden Zeilen- bzw. Spalten-Identifikations-Netzportional der Quantenenergie der einfallenden 5 werk geführt sind, das eine der Zahl der Zeilen bzw. Gammastrahlen ist, mit einer Vielzahl von mit der Spalten des Szintillator-Mosaiks gleiche Zahl von LichtaustrittsHäche des Mosaiks optisch gekoppelten den Zeilen bzw. Spalten des Szintillator-Mosaiks photoelektrischen Wandlern, mit den Wandlern nach- eindeutig zugeordneten Ausgängen aufweist und das geschalteten Impulshöhen-Diskriminatoren und einer so ausgebildet ist, daß ein Ausgangsimpuls nur an Schaltung, die die Zeile bzw. die Spalte des Szintil- xo dem der betreffenden Zeile bzw. Spalte des Szinlator-Mosaiks, in der eine Szintillation erfolgt, ein- tillator-Mosaiks zugeordneten Ausgang des Identifideutig definierende Signale aus den Ausgangsimpulsen kations-Netzwerks auftritt, wenn in einem Szintilder Wandler ableitet, wobei gleichzeitig auftretende lator-Element der betreffenden Zeile bzw. Spalte Zeilen- und Spaltensignale das jeweils ansprechende eine Szintillation erfolgt, und daß die Zeilen-Aus-Szintillätor-Element eindeutig identifizieren, zum 15 gänge und die Spalten-Ausgänge zum Anschluß der Anschluß an eine Spe'cher- oder Anzeigevorrichtung Speicher- oder Anzeigevorrichtung eingerichtet sind, für die Erfassung der Szintillationsverteilung über Die neue Anordnung ist wesentlich einfacher als die Mosaikfläche. die eingangs erwähnte bekannte Kamera, da die Bei einer bekannten Gammastrahlen-Kamera komplizierten Lichtleiter-Systeme wegfallen. Ihre dieser Art ist jedes Szintillator-Element über Licht- ao Auflösung ist ebenso groß, also nur durch die Feinführungsstäbe mit einem Zeilenwandler und einem heit des Mosaiks begrenzt. Sie stellt auch keine ein-Spaltenwandler verbunden, wobei für eine Reihe fache Kombination der bekannten Anordnungen dar, (Zeile oder Spalte) der Szintillator-Elemente jeweils denn in keiner dieser Anordnungen sind die photoein Wandler vorhanden ist. Jeder Wandler registriert elektrischen Wandler zeilen- und spaltenweise als ein nur die in seiner Zeile bzw. Spalte auftretenden Szin- as gegenüber dem Szintillator-Mosaik gröberes Gitter tillationen. Die an die einzelnen Reihenwandler an- angeordnet und in keiner derselben werden die die geschlossenen Verstär^r geben beim Eintreffen einer jeweilige Zeile bzw. Spalte des Szintillator-Mosaiks Szintillation einen Impuls konstanter Höhe ab, der identifizierenden Kanalimpulse in der oben beschrievon der Szintillationsstärke unabhängig ist und nur benen Weise erzeugt.

den Ort des betreffenden Wandlers bzv der ihm zu- 30 Die Amplitude des Ausgangsimpulses einer geordneten Elementenreihe charakterisiert. Diese Wandlerreihe, die bei der erfindungsgemäß ausgebil-Anordnung zeigt zwar keine Bildverzerrung und er- deten Kamera getrennt aufsummiert wird, hängt laubt die einwandfreie Lokalisierung jedes Ereignisses einerseits von der Quantenenergie des Gammastrahls in einem bestimmten Szintillator-Element, ist aber (und damit der Szintillationsstärke) und andererseits ziemlich unempfindlich, weil die photoelektrischen 35 von der Lage des SzintilIator-Eleme.i'0, in welchem Wandler schlecht ausgenutzt werden, da stets nur die Szintillation auftrih, ab. Für eine bestimmte vorzwei Wandler auf einem kleinen Teil ihrer Fläche gegebene Quantenenergie kann also der Ausgangsmit dem Lichtstrorn beaufschlagt werden. impuls einer Wandlerreihe verschiedene (z. B. drei) Es sind auch Gammastrahlen-Kameras bekannt, digitale Werte einnehmen, je nachdem ob die Szinbei denen die Anzahl der verwendeten photoelek- 40 tillation in einer Elementenreihe aufgetreten ist, die trischen Wandler erheblich kleiner als diejenige der zentral zu einer Wandlerreihe liegt, oder in einer Szintillator-Elemente ist. Die photoelektrischen Elementenreihe, deren Abstand von der Mitte der Wandler sind hierbei an ein Spannungsteiler-Netz- Wandlerreihe ein oder mehrere Elementabstände bewerk angeschlossen, das analoge Ausgangssignale trägt. Durch die Impulshöhen-Selektoren wird dann zur Charakterisierung des Ortes der Szintillation und 45 jeweils ein ganz bestimmter Lageimpuls herausder Szintillationsstärke abgibt. Diese Anordnung gehoben, der mittels des Identifikations-Netzwerks zeigt bei niedrigen Gammastrahlen-Energien eine einer bestimmten Elementenreihe zugeordnet wird, schlechte räumliche Auflösung und außerdem Bild- Damit eine eindeutige Zuordnung ermöglicht wird, verzerrung an den Bildfeldrändern. ist es erforderlich, daß die Zeilen- und Spalten-Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs be- 50 abstände der photoelektrischen Wandler nach einem schriebene Gammastrahlen-Kamera zu vereinfachen, rationalen Verhältnis größer als diejenigen des Szinohne die Auflösung und die Bildgüte zu beeinträch- tillator-Mosaiks sind, d. h. daß die Wandlerabstände tigen. entweder ein ganzzahliges Vielfaches der Elementen· Diese Aufgabe wird bei einer Gammastrahlen- abstände bilden (z. B. 2:1), oder jedenfalls mit den Kamera der eingangs genannten Art erfindungs- 55 Abständen der Szintillator-Elemente in einem niehl gemäß dadurch gelöst, daß die photoelektrischen ganzzahligen rationalen Verhältnis stehen (z. B. 3:2) Wandler in zu denen des Szintillator-Mosaiks par- Selbstverständlich können diese Verhältnisse hinsieht allelen Zeilen und Spalten mit nach einem ratio- Hch der Zeilenabstände anders als hinsichtlich dei nalen Verhältnis größeren Zeilen" und Spaltenab- Spaltenabstände gewählt werden, ständen, als denen des Szintillator-Mosaiks angeord- 60 Gewisse Reihen von Szintillator-Elementen kön net und über das Szintillator-Mosaik verteilt sind, nen mit gewissen Wandlerreihen zusammenfallen daß die Ausgänge der Wandler zeilen- und spalten* Die diesen Szintillatorreihen zugeordneten Ausgang weise zu Zeilenkanälen und Spaltenkanälen verbun- des Identifikations-Netzwerks sind dann von dem den sind, daß in jedem der jeweils einer Zeile bzw. jenigen Ausgang des dieser Wandlerreihe zugeord Spalte der Wandler-Anordnung zugeordneten Kanäle 65 neten Selektors gebildet, der einem vorbestimmtei ein Impulshöhen-Sclektor mit getrennten, verschle- maximalen Amplitudenbereich entspricht, dencfi impulshöhen-Bereichen entsprechenden Aus- Die den Zeilen und Spalten des Szintillatoi uiineen vorgesehen ist, daß die Ausgänge aller Mosaiks entsprechenden Ausgangsimpulse könnsn \

r aVige;

verschiedener Weise gespeichert oder angezeigt wer- je durch eine bestimmte .^-Koordinate definiert sind; den. Beispielsweise können die Zeilenausgänge und im vorliegenden Beispiel sind zwei Spalten vorhtindie Spaltenausgänge mit einem Magnetkernspeicher den, deren eine durch die Wandler 24 und 2H und oder einem Magnetbandspeicher verbunden werden, deren andere durch die Wandler 26 und 30 gebildet der die Anzahl der von den einzelnen Szintillator- 5 wird. Andererseits sind die Wandler zeilenweise anElementen erzeugten Szintillationen unter entspre- geordnet, wobei die Zeilen parallel zu der A'-Kochenden Speicheradressen registriert. Ordinate 36 verlaufen und je durch eine bestimmte

Es kann auch eine Analog-Darstellung der Lage Y-Koordinate definiert sind. Im vorliegenden Betspiel des betreffenden Szintillator-Elements mittels einer sind zwei solche Zeilen vorhanden, von denen die Kathodenstrahlröhre durchgeführt werden. Hierzu ist io eine durch die Wandler 24 und 26 und die andere mit den Spalten-Ausgängen und den Zeilen-Aus- durch die Wandler 28 und 30 gebildet wird,
gangen je ein Digital-Analog-Umsetzer verbunden; Die Szintillator-EIemente 1 bis 16 sind ebenfalls

an die Ausgänge dieser Digital-Analog-Umsetzer in Zeilen und Spalten angeordnet, die parallel zu sind dann die .^-Ablenkvorrichtung und die Y-Ab- den Zeilen und Spalten der Wandler verlaufen. Die lenkvorrichtung der Kathodenstrahlröhre ange- 15 Gitterkonstante, d. h. der Zeilen- und Spaltenabstand schlossen. benachbarter Szintillator-EIemente ist aber erheblich

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Aus- kleiner als bei den Wandlern. B?i dem in F i g. 1 führungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher dargestellten Beispiel ist der Zen/n- und Spaltenerläutert. Hierin zeigt abstand der Elemente '/» desjenigen der Wandler.

Fig. 1 eine schematische Darstellung der tdativen 20 Die Zeilen der Szintillator-EIemente 1, 2, 3, 4 bzw. Lage der photoelektrischen Wandler und der Szin- 13, 14, 15, 16 fallen mit den Zeilen der Wandler 24, tillator-EIemente bei einem Ausführungsbeispiel nach 26 bzw 28, 30 zusammen. Dasselbe gilt für die der Erfindung, Spalten der Szintillator-Elemente 1, 5, 9, 13 bzw.

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der An- 4, 8, 12, 16 hinsichtlich der Spalten der Wandler 24, Ordnung nach Fig. 1, 25 28 bzw. 26, 30.

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Abhängig- Die beschriebene Anordnung mit dem Mosaik der

keit der Amplitude des Wandlersignals vom Abstand Szintillator-EIemente 1 bis 16 und den Wandlern 26 des Szintillationsorts von der Mittelachse eines bis 30 ist in einem Bleigehäuse untergebracht. Im Wandlers, Betrieb werden Gammastrahlen von dem zu unter-

F i g. 4 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäß 30 suchenden Objekt über einen nicht dargestellten ausgebildeten Geräts, Kollimator auf die Szintillator-EIemente gerichtet,

F i g. 5 eine Anzeigevorrichtung für das Gerät nach wobei jedes Loch des Kollimators sich in Strahl-F i g. 4 und richtung unmittelbar vor einem Szintillator-Element

F i g. 6 eine Abänderung des Geräts nach F i g. 4. befindet.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbei- 35 Die Arbeitsweise des Gerätes läßt sich am besten spiel enthält das Gerät ein Mosaik aus Szintillator- an Hand der F i g. 4 beschreiben ^Tn Wirklichkeit Elementen 1 bis 16. Diese bestehen in bekannter enthält das Gerät eine große Zahl von Kristall-Ele-Weise aus Kristallen, die unter der Einwirkung von menten (z. B. 1500) und viele Photovervielfacher-Gammastrahlen aufleuchten, z.B. solchen aus mit röhren (z.B. 70 bis 100), wobei die Mosaikfläche Thallium aktiviertem Natriumiodid oder mit Thal- 40 z. B. 250 X 250 mm² beträgt und die Vervielfacherlium aktiviertem Caesiumiodid. Beispielsweise ist röhren einen Durchmesser von etwa 20 bis 25 mm jedes Element etwa 10 bis 25 mm lang und hat eine haben. Zur Erläuterung genügt aber die Anordnung freie Stirnfläche (Fenster) von etwa 5 mm². Die Fen- nach Fig. 1 mit 16 Szintillator-Elementen und ster liegen in einer gemeinsamen Ebene. Gegebenen- 4 Wandlern.

falls können die Element auch zylindrisch sein, d. h. 45 In F i g. 4 werden in den Elementen 1, 4, 13 bzw. kreisförmige Fenster aufweisen. Jedes Element ist 16 auftretende Szintillationen hauptsächlich die von seinen Nachbarn durch einen Metallschirm 18 Wandler 24, 26, 28 bzw. 30 belichten. Die Wandler optisch getrennt, wobei eine Aluminiumfolie 20 sind so eingestellt, daß sie den gleichen Verstär-(F i g. 2) zwischen dem Schirm und dem Kristall zur kungsfaktor haben, weshalb die an ihren Ausgängen Lichtreflexion dient. Für den Schirm 18 empfiehlt s<> auftretenden Impulse, die durch eine Szintillation in sich ein Schwermetall, um die Möglichkeit einer dem erwähnten, ihrer Mitte zugeordneten Element Comptonstreuung zwischen benachbarten Elementen ausgelöst werden, die gleiche Amplitude mit einer auszuschließen. Oberhalb des Kristallmosaiks be- relativ hohen Spannung von z. B. 1 Volt haben. Eine finden sich vier als Photovervielfacherröhren ausge- Szintillation im Element 2 hat die gleiche Lichtstärke, bildete Wandler 24, 26, 28 und 30. Der Zwischen- 55 die sich jedoch nun auf die Wandler 24 und 26 aufraurn zwischen den Szintillator-Elementen 1 bis 16 teilt, wobei Wandler 24 einen größeren Anteil des und den Wandlern 24 bis 30 ist durch einen Licht- Lichtes erhält als Wandler 26. Dabs} iss die Impulsleiter 32 aus durchsichtigem Material (z.B. Acryl- amplitude am Ausgang der Vervielfacherröhre24 glas) ausgefüllt, um die Lichtstreuung möglichst zu beispielsweise etwa 0,7 Volt und am Ausgang der vermeiden. 60 Vervielfacherröhre 26 etwa 0,3 Volt. Bei einer Szin-

Dae Gesichtsfeld jedas Wandlers 24 bis 30 umfaßt tillation im Element 3 sind die relativen Impulsamplimehrere Szintillator-Elemente und Überschneidet sich tuden der Wandler 24 und 26 vertauscht. Ebenso mit dem Gesichtsfeld der benachbarten Wandler. ergibt eine Szintillation in einem der Elemente 5, 8,

Die Wandler sind rrJt Bezug auf ein räumliches 9,12,14 bzw. IS eine Impulsamplitude von 0,7 Volt cartesisches Koordinatensystem X, Y so angeordnet, ίj In dem zugeordneten Wandler 24, 26, 28 bzw. 30 daß sie Gitterpunkte desselben besetzen. Sie sind und eine Impulsamplitude von 0,3 Volt in dem zualso einerseits spaltenweise angeordnet, wobei die geordneten Wandler 28, 30, 24, 26, 30 bzw. 28. Snnlteti oarallel zur V-Koordinate 34 verlaufen und Tritt nun eine Szintillation im Element 6 ein. so

verteilt sich das Licht im wesentlichen auf die Wand- gänge der Und-Tore 70, 72 mit einem Oder-Tor 76

ler 24, 26 und 28, wobei die relativen lmpulsampli- verbunden sind. Jedes Oder-Tor erzeugt also nur

tttden in diesen Wandler z. 8. etwa 0,5 Volt, 0,3 Volt dann eine Ausgangsspannung, wenn die Ausgangs*

und 0,3 Volt betragen. Ahnliches gilt für die file- spannungen der Selektoren 58, 60 von einer Szin-

fflente 7, 10 und 11. F i g. 3 zeigt in schematiseher 5 filiation abgeleitet sind, die in einer der zwischen

Weise die Änderung der Impulsamplitude eines den Wandtefreihen 24, 26 und 28, 30 liegenden EIe- Wandlers mit dem Abstand eines eine Scintillation mentenreihen aufgetreten ist. Beispielsweise ergibt

erzeugenden Szintillator-filements von der Mittel- sich eine Ausgangsspannung des Oder-Tores 74 nur

achse de« Wandlers fUr eine gegebene Entfernung dann, wenn eine S/intillation in einem der Elemente 5,

dieser Achse von der Ebene der Fenster der SzIn- io 6, 7 oder 8 aufgetreten ist.

tillator-Elemente. Unter Berücksichtigung dieses Zu- Ein genau gleiches Identiftkations-Netzwerk ist

sammenhangs läßt sich jedes Szintillator-Element für die Impulshöhen-Selektoren 62. 64 vorgesehen,

eindeutig durch die Kombination der tmpulsampli- Es besteht aus vier Und-Toren 80. 82. 84 und 86

tuden von den vier Wandlern festlegen. und zwei Oder-Toren 88 und 90, wahrend die Selek-

Um die in den Ausgangsimpulsen enthaltene In- ij torausgänge für den Pegel 1.0 Volt direkt als Ausformation zu verwerten, ohne jeden Wandlerimpuls gänge des Netzwerkes verwendet werden, einzeln zu behandeln, werden die Ausgangswerte der Somit existieren vier Spaltenausgänge A",, A\„ Λ', Wandler in jeder Reihe addiert. Deshalb sind die und X₁ und vier Zeitenausgänge Y₁, Y₁. K₁ und Y₄, Ausgänge der Wandler 24 und 26 gemeinsam mit d. h., jeder Reihe der Szintillator-Elemente ist ein einer Leitung 40 in FI g. 4 verbunden und die Wand- ao Ausgang zugeordnet. Das Gerät erzeugt jedesmal ler 28 und 30, 24 und 28 bzw. 26 und 30 sind eben- beim Auftreten einer Szintillation in einem Element falls jeweils mit gemeinsamen Leitungen 42, 44 bzw. je ein Ausgangssignal in einem Zeilenausgang und 46 verbunden. einem Spaltenausgang, die einer A'-Kompnnente und

Da die Ausgangsspannungen der in einer Reihe einer K-Komponente entsprechen. Jeder Ausgang im

liegenden Wandler jeweils addiert werden, ergeben as zwar vier Szintillator-Elementen zugeordnet, aber

in mehreren Wandlern dieser Reihe gleichzeitig auf- die Kombination zweier Ausgänge legt ein bestimmtos

tretende Impulse infolge einer bestimmten Szintilla- Element eindeutig fest. Beispielsweise führt ein

tion einen Kanalimpuls, dessen Amplitude (Impuls- Kanalimpuls von der Zeile der Wandler 24. 26. der

hohe) von den zusammenwirkenden Einzelimpulsen den 0,7-Volt-Pegel des Selektors 58 tripgert und d r

der Wandler in dieser Reihe abhängt. Jeder Kanal- 3» gleichzeitig mit einem Kanalimpuls von der /eile ili

impuls hat also eine Amplitude, der in einen von Wandler 28, 30 erfolgt, der den 0,3-Volt-Pegel d ·<

mehreren vorbestimmten Amplitudenbereichen fällt. Selektors 60 triggert, zur öffnung des Und-Ton-* f»*»

Somit ist die Amplitude eines Kanalimpulses ein und kann demgemäß nur aus einem der Elenun 5

Maß für den Abstand der diesen Impuls hervor- oder 8 stammen. Findet die Szintillation im II-

rufenden Szintillation von der betreffenden Wandler- 35 ment 5 statt, so wird gleichzeitig der 1,0-VoIt-Pc el

reihe. Da jede Szintillation voraussetzungsgemäß des Impulshöhen-Selektors 62 der Spalte der Wand

höchstens vier Kanalimpulse erzeugt, nämlich zwei ler 24. 28 getriggert, wodurch der Ort der S/mü'ia

Zeilenimpulse und zwei Spaltenimpulse, kann mittels tion festgelegt ist.

der Kanalimpulse die I-age des betreffenden Szin- Die Ausgänge X₁, X. und K₁, K₄ entsprei h< >i

tillator-EIements ermittelt werden. 40 denjenigen Szintillatorreihen, die mit den Wand!·.

Jede Leitung 40, 42, 44 bzw. 46 ist mit einem reihen zusammenfallen, und empfangen jeweiU Λ ;π" Verstärker 50, 52, 54 bzw. 56 verbunden, dem ein ein Ausgangssignal von dem zugeordneten SeUvo- Impulshöhen-Selektor 58, 60, 62 bzw. 64 nachge- wenn dessen Eingangssignal dem höchsten f cm abschaltet ist. Jeder Impulshöhen-Selektor hat vier Aus- legten Amplitudenpegel (1,0 Volt) entspricht, gänge, die verschiedenen Amplitudenbereichen ent- 45 In einer entsprechenden Anordnung mit \ >r sprechen. Diese sind beispielsweise auf 1 Volt ± 20·/·, Wandlern und 25 Szintillator-Elementen beträgt die 0,7 Volt ± 25·/·. 0,5 Volt ± 30·/· und 0,3 Volt Auflösung etwa 7,5 mm, bei einem Wandlerdur..! + 50·/β eingestellt. An einem Ausgang eines Impuls- messer von 25 mm. Durch Verwendung geringerer höhen-Selektors wird nur dann ein Impuls bestimm- Wandlerdurchmesser könnte die Auflösung auf τ B. ter Höhe erzeugt, wenn der ankommende Impuls in 5° 5 mm verbessert werden, den betreffenden Amplitudenbereich fällt. Die von dem Gerät gelieferte Lageinformnti π

Je zwei Selektoren, die benachbarten Wandler- befindet sich dabei in Digitalform und "kann deshe.l'n

reihen zugeordnet sind, sind mit gemeinsamen Ver- unmittelbar gespeichert werden, beispielsweise i:i

knüpfungsgliedern verbunden. So sind die Selektoren einem Magnetkernspeicher. So kann die Anzahl der

58 und €0 für die beiden vorhandenen Wandlerreihen 55 von jedem Szintillator-Element erzeugten Szintüu-

mit gemeinsamen Und-Toren 66, 68, 70 und 72 ver- tionen unter einer entsprechenden Speicheradresse

bunden. Die Und-Tore stellen ein Identifikations- registriert werden. Es ist hierzu nur erforderlich, die

Netzwerk für die Zeilen und Spalten der Szintillator- Ausgangskanäle des Geräts mit dem Macnetspeicher

Elemente dar. Nur die Ausgänge der Selektoren für zu verbinden. Die Anzahl der von jedem"SzintiHnuv-

0.7, 0,5 und 0,3 Voll führen aber im vorliegenden 60 Element erzeugten Szintillationen ist sclbstverständ-

Beispiel zu Eingängen und Und-Tore, während der lieh ein Maß für die auf dieses Element einfallende

Selektor-Ausgang mit einem Pegel von 1.0 Volt un- Gesamtstrahlung.

mittelbar als Ausgang des Identifikations-Netzwerkes Es kann aber auch eine Analoedarstellunc >n eindient. Mit jedem Und-Tor sind zwei verschiedene fächer Weise durcheeführt werden. Hierzu kann ce-Amplituden-Ausgängc der Selektoren 58_: 60 ver- 6₅ maß Fi g. 5 eine Kathodenstrahlröhre 100 -erwendct bunden. werden. Jeder Spaltenauscans X_x bis Λ', im "'■>:; ic

Die Ausgänge der Und-Tore 66 und 68 sind mit eine eigene monostabile Kippstufe 102. 104. 10Y> einem Oder-Tor 74 verbunden, während die Aus- bzw. 108 mit einem Digital-Analce-l m^tzcr 110

Claims (7)

1. verbunden, der aus einem mit den Ausgängen der fällt, der einer Szintillation entspricht, welche von zugehörigen Kippstufen verbundenen Widerstands- einer Gammastrahlung mit bestimmten Energieniveau netzwerk mit binär abgestuften Widerständen und erzeugt wurde.

   einem nachgeschalteten Verstärker 112 besteht. Der Die Und-Tore 256 bis 261 haben jeweils einen Verstärker 112 führt den ^-Ablenkplatten der Ka- 3 Eingang mehr als die entsprechenden Utid-Tore des thddensufehtröhre ein Analogsignal zu, das einen Geräts nach F i g. 4. Das Ausgangssignal des Amplivon mehreren diskreten Werten hat, je nachdem, an tuden-Diskriminators 265 wird auf diese zusätzlichen «reichem Ausgang X₁ bis X₄ des Spalten-Idenüfi- Eingänge der Und-Tore 256 bis 261 gegeben. Diese lations-Netzwerkes die ^-Komponente des Aus- lassen also nur dann einen Impuls durch, wenn die gangssignals auftritt. Eine entsprechende Anordnung io Gammastrahlung, von der er herrührt, sieh innerhalb Ist für die Y-Ablenkplatten vorgesehen, nämlich die des vorbestimmten Energiebereichs befindet. Das ♦nonostabilen Kippstufen 114, 116, 118 und 120, Ausgangssignal des Amplituden-Diskriminators 265 der Umsetzer 122 und der Verstärker 124. Die Aus- wird ferner weiteren Und-Toren267 bis 271 zugeigänge X_x bis X, und Y, bis V₄ sind ferner über führt, deren Ausgänge Y₁, Y₄, Y₁, X. und X_t unOder-Tore 126, 128 und ein Und-Tor 130 mit einem 15 mittelbar den Ausgängen der Impuishöhen-Selek-Helligkeitssteuerkreis 132 verbunden, der die Heilig- toren 251 bis 255 für den maximalen Spannungskeit der Kathodenstrahlröhre stark erhöht, wenn pegel (1,0 Volt) zugeordnet sind. Diese Ausgänge beide Koordinatenkomponenten eines Ausgangs- entsprechen denjenigen Szintillator-Elementreihen, signals gleichzeitig empfangen werden. die mit Wandlerreihen zusammenfallen. Auch an

   F i g. 6 zeigt eine Abänderung des Geräts nach 10 diesen Ausgängen treten also nur dann Signale auf, Fig. 4. Da die beiden Ausführungsformen sich weit- wenn die auslösende Gammastrahlung ein bestimmtes gehend ähnlich sind, werden nur die abweichenden Energieniveau besitzt. Dadurch werden falsche AusMerkmale im einzelnen beschrieben. gangssignale, die von Streustrahlungen herrühren,

   Das Szintillator-Mosaik besteht hier aus 28 EIe- unterdrückt.

   menten 201 bis 228 (in Wirklichkeit natürlich viel as Die monostabile Kippstufe 266 erzeugt Impulse, mehr). Es sind 6 Wandler (Photovervielfacherröhren) welche den Impulsformern 246 bis 250 zugeführt Ms 235 vorgesehen. werden. Die Impulsformer 246 bis 250 gewährleisten,

   Die Ausgänge jeder Wandlerreihe führen über daß die den Impulshöhen-Selektoren zugeführten Ladungsverstärker 236 bis 240, Spannungsverstärker Impulse stets vergleichbare Gestalt haben, trotz der bis 245 und Impulsformer 246 bis 250 zu Im- 30 leichten Verlaufsschwankungen der von verschiedepulshöhen-Selektoren 251 bis 255 mit je drei fest- nen Wandlern herrührenden Impulse, gelegten Ausgangspegeln. Die Gammastrahlen-Kamera nach der Erfindung

   Die Abstände der Szintillator-Elemente und das kann verschiedene andere Ausgestaltungen erfahren. Gesichtsfeld der Wandler sind so abgestimmt, daß So könn .n die Szintillator-Elemente kreisförmige beispielsweise hinsichtlich der Wandler 230, 231 und 35 Fenster besitzen und in manchen Fällen können eine Szintillation im Element 201 einen Impuls Wandler verschiedenen Durchmessers ven· endet mit der willkürlich angenommenen Bezugshöhe von werden, um verschiedene sich überschneidende Ge-Volt im Wandler 230 allein ergibt. Eine Szintilla- biete des Kristallmosaiks zu beobachten, tion im Element 202 ergibt Impulse von 0.7 und Die relativen Abmessungen bzw. Abstände der

   0,3 Volt in den Wandlern 230 und 231. Eine Szin- 40 Szintillator-Elemente können ebenfalls in weiten filiation im Element 209 ergibt einen Impuls von Grenzen geändert werden. Wenn z. B. der Mitten-0.6 Volt im Wandler 230 und von 0,2 Volt in den abstand der Elemente halb so groß ist wie derjenige Wandlern 231 und 233. der Wandler, liegt zwischen je zwei Wandlerreihen

   Die Amplitudenbereiche der Impulshöhen-Selek- nur eine Elementreihe. Das Identifikations-Netzwerk toren sind auf 1 Volt * 30·/·, 0,65 Volt +40"» 45 für je zwei benachbarte Wandlerreihen benötigt dann und 0,25 Volt + 50°/· festgesetzt. Da also die Im- nur einen Ausgang und kann aus einem ein/igen pulshöhen-Selektoren hier nur drei Amplituden- Und-Tor bestehen, wenn z. B. keine Szintiilatonreihe bereiche haben, bestehen die Zeilen- und Spalten- mit einer von zwei benachbarten Wandlerreihen zu-Identifikations-Netzwerke nur aus den Und-Gliedern sammenfälit.

   fco bis 261, während die Oder-Glieder in Fig. 4 50 Die in Fig. 5 dargestellte Anzeigevorrichtung nicht benötigt werden. Wie in F i g. 4 empfängt jedes kann selbstverständlich auch bei der Anordnung Und-Tor eine andere Kombination von je zwei Se- nach F i g. 6 verwendet werden. Dasselbe gilt für die lektorausgängen. Die Und-Tore 256 bis 261 haben obenerwähnten Digitalspeicher. Ausgänge Y₂, Y_v Y₅, Y₆ und X,, Χ_Λ, welche den
   zwischen benachbarten Wandlerreihen liegenden 55 Patentansprüche:

   Elementreihen entsprechen.

   Die Spaltenimpulse von den Spalten der Wandler 1. Gammasirahlen-Kamera mit einem Mosaik 230, 231, 232 und 233. 234. 236 werden an einer von in Zeilen und Spalten angeordneten, optisch Verbindungsstelle 262 addiert, die mit den Aus- gegeneinander abgeschirmten Szintillator-Elegängen der Verstärker 239. 240 verbunden sind. Die 60 ment^.i. deren SzintiUationsstärke proportional Verbindungsstelle addiert somit alle gleichzeitig auf- der Quantenenergie der einfallenden Gammatretenden Wandlerimpulse. Die gebildete Summe strahlen ist mit einer Vielzahl von mit der Lichtwird über einen Verstärker 264 einem Amplituden- austriUsfläche des Mosaiks optisch gekoppelten Diskriminator 265 mit einem einzigen Ausgangskanal photoelektristhen Wandlern, mit den Wandlern und einer monostabilen Kippstufe 266 zugeführt. Der 65 nachgeschalteten Impulshöhen-Diskriminatoren Diskriminator 265 erzeugt nur dann ein Ausgangs- und einer Schaltung, die die Zeile bzw. die Spalte signal, wenn die Amplitudensumme aller Wandler- des Szintillator-Mof.aiks, in der eine Szintillation impulse in einen bestimmten Amplitudenbereich erfolgt, eindeutig definierende Signale aus den

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   Ausgangsimpulsen der Wandler ableitet, wobei gleichzeitig auftretende Zeilen- und Spaltensignale das jeweils ansprechende Szintillator-Element eindeutig identifizieren, zum Anschluß an eine Speteher- oder Anzeigevorrichtung für die Erfassung der SzintMlationsverteilung über die Mosaikfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Wandler (24, 26, 28, 30) in zu einen des Szintillator-Mosaiks (t bis 16) parallelen Zeilen und Spalten mit nach einem rationalen Verhältnis größeren Zeilen- und Spaltenabständen, als denen des Szintillator-Mosaiks angeordnet und über das Szintillator-Mosaik verteilt sind, daß die Ausgänge der Wandler (24, 26, 28, 30) zeilen- und spaltenweise zu Zeilenkanälen (40, 42) und Spaltenkanälen (44, 46) verbunden sind, daß in jedem der jeweils einer Zeile bzw. Spalte der Wandler-Anordnung zugeordneten Kanäle (z. B. 40) ein Imptilshöhen-Selektor (58) mit getrennten, ver- ao schiedenen Impulshöhen-Bereichen entsprechenden Ausgängen vorgesehen ist, daß die Ausgänge aller Zeilenkanal-Impulshöhen-Selektoren (58, 60) einerseits bzw. die aller Spaltenkanal-tmpulshöhen-Selektoren (62, 64) andererseits zu einem eine Reihe von Und-Toren (66, 68, 70, 72 bzw. 80, 82, 84, 86) enthaltenden Zeilen- bzw. Spalten-Identifikations-Netzwerk geführt sind, das eine der Zahl der Zeilen bzw. Spalten des Szintillator-Mosaiks gleiche Zahl von den Zeilen bzw. Spalten des Szintillator-Mosaiks eindeutig zugeordneten Au-pängen (Y, bis Y₄ bzw. X, bis X₄) aufweist und das so ausgebildet ist, daß ein Ausgangsimpuls nur an dem der betreffenden Zeile bzw. Spalte des Szintillator-Mosaiks zügeordneten Ausgang des Identifikations-N'etzwerks auftritt, wenn in einem Szintillator-Element der betreffenden Zeile bzw. Spalt« eine Szintillation erfolgt, und daß die Zeilen-Ausgänge (Y₁ bis Y_t) und die Spalten-Ausgänge (X₁ bis X₄) zum An-Schluß der Speicher- oder Anzeigevorrichtung (z. B. 100) eingerichtet sind.
2. 2. Gammastrahlen-Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge mehrerer Und-Tore (z. B. 66 bis 72) eines Iderrtifi- kations-Netzwerks jeweils mit verschiedenen Paaren von Ausgängen der Impulshöhen-Selek toren (z. B. 58, 60) benachbarter Zeilen- bzw. Spaltenkanäle (z. B. 4O₁ 42) derart verbunden sind, daß ein Ausgangssignal des betreffenden Und-Tores eine bestimmte zwischen den Wand* lern (z, B. 24, 26) der benachbarten Zeilen- bzw. Spaltenkanäle liegende Reihe von Szintillator-Elementen definiert.
3. 3. Gammastrahlen-Kamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß gewisse Reihen von Szintillator-Elementcn (z. B. 1 bis 4) mit gewissen Wandlcrrcihcn (z. B. 24, 26) zusammenfallen und daß die diesen Szintillatorreihen zugeordneten Ausgänge (z. B. Y_x) des Identifikations-Netzwerks von demjenigen Ausgang des dieser Wandlerreihe zugeordneten Selektors (z. B. 58) gebildet sind, der einem vorbestimmten maximalen Amplitudenbereich entspricht.
4. 4. Gammastrahlen-Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine mit den Ausgängen aller Photowandler (230 bis 235) verbundene Addiervorrichtung (264) für alle gleichzeitig auftretenden Wandlerimpulse und einen ihr nachgeschalteten Amplituden-Diskriminator (265), der auf einen vorbestimmten Amplitudenbereich eingestellt ist und dessen Ausgang mit je einem Eingang eines jeden der Und-Tore (256bis261. 267bis271) verbunden ist (Fig.6).
5. 5. Gammastrahlen-Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Spalten-Ausgängen (X_x bis X₄) und den Zeilen-Ausgängen (Y₁ bis Y₄) je ein Digital-Analog-Umsetzer (110 bzw. 122) verbunden ist (Fig. 5).
6. 6. Gammastrahlen-Kamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Ausgang (X₁ bis X₄; Y₁ bis Y₄) eine monostabile Kippstufe (102 bis 108, 114 bis 120) nachgeschaltet ist und daß die Digital-Analog-Umsetzer (z. B. 110) aus einem mit den Ausgängen der zugehörigen Kippstufen (102 bis 108) verbundenen Widerstandsnetzwerk bestehen.
7. 7. Gammastrahlen-Kamera nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die SzintiHator-Elemente (1 bis 16) gegeneinander abschirmenden Wände (18, 20) optisch reflektierend ausgebildet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen