DE1925141B1 - Vorrichtung zur Streustrahlenbeseitigung bei einem Schichtaufnahmegeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Streustrahlenbeseitigung bei einem Schichtaufnahmegerät mittels eines Streustrahlenrasters, wobei der Röntgenstrahier und die Aufnahmekassette zueinander gegenläufig in zwei Richtungen (längs und quer) bewegbar sind.

Streustrahlenraster haben die Aufgabe, die bei der Durchstrahlung eines Objektes in diesem erzeugte Streustrahlung auf dem Film nicht wirksam werden zu lassen. Sie besitzen zu diesem Zweck Bleilamellen, die so angeordnet sind, daß nur die Strahlung, die ungefähr unter dem gleichen Winkel einfällt wie die Nutzstrahlung, durchgelassen wird, und sind zwischen dem Objekt und dem Film angebracht. Bei Übersichtsaufnahmen (Bucky-Aufnahmen) wird das Streustrahlenraster bewegt, damit seine=. Bleilamellen nicht auf dem Film abgebildet werden.

Bei bekannten Schichtaufnahmegeräten, bei denen der Röntgenstrahier 1 (vgl. F i g. 1) quer (in Richtung des Pfeiles 2 bzw. 2') und längs (in Richtung des Pfeiles 3 bzw. 3') zur Längsachse des Untersuchungstisches 4 und der Film in der jeweils entgegengesetzten Richtung bewegt werden, ergeben sich besondere Schwierigkeiten, weil das Streustrahlenraster 5 bei einer Bewegung des Röntgenstrahlen 1 quer zur Richtung seiner Bleilamellen 6 die gesamte Nutzstrahlung absorbieren würde.

Dies wäre beispielsweise bei einem Streustrahlenraster mit 10 mm hohen, 1 mm voneinander entfernten Bleilamellen, das von dem Röntgenstrahier einen Abstand von 1 m hat, schon der Fall, wenn der Röntgenstrahier aus seiner zentralen Stellung 10 cm quer zur Richtung der Lamellen bewegt wird.

Bei dem bekannten Gerät nach der deutschen Auslegeschrift 1155 976 ist dieses Problem dadurch gelöst worden, daß das Streustrahlenraster bei einer kombinierten Längs- und Querbewegung — beispielsweise beim Durchfahren eines Kreises oder einer Ellipse — gedreht wird, derart, daß die Lamelle in seiner Mitte immer auf die Normalprojektion des Brennfleckes auf die Filmebene ausgerichtet bleibt.

Der mechanische Aufbau dieses Gerätes umfaßt unter anderem einen in Längsrichtung verfahrbaren Schlitten (Längsschlitten), auf dem ein weiterer quer verschiebbarer Schlitten (Querschlitten) angebracht ist. Der Querschlitten ist mit dem Röntgenstrahier über eine Lenkstange so gekuppelt, daß Röntgenstrahier und Querschlitten jeweils gegenläufig.zueinander bewegbar sind. Er enthält eine Filmkassette und darüber — an einem Zahnkranz befestigt — das Streustrahlenraster. Wenn bei einer Bewegung des Röntgenstrahlers der Querschlitten relativ zum Längsschlitten verschoben wird, wird über eine Mitnehmervorrichtung ein Zahnrad gedreht, das mit dem Zahnkranz im Eingriff steht, so daß auch das Streustrahlenraster in der gewünschten Weise gedreht wird.

Dabei können jedoch die Lamellen des Rasters auf dem Film abgebildet werden, weil es ja lediglich gedreht wird, so daß wenigstens die Drehpunkte in der Aufnahme erscheinen können. Um das zu vermeiden, ist noch eine zusätzliche Antriebsvorrichtung vorgesehen, die das Streustrahlenraster senkrecht zur Richtung seiner Lamellen bewegt. Aus diesem Grunde ist der mechanische Aufbau der bekannten Konstruktion verhältnismäßig aufwendig.

Die Aufgabe, ein bei Schichtaufnahmegeräten verwendetes Streustrahlenraster ohne aufwendige Hilfsmittel so zu bewegen, daß ein möglichst geringer Teil der Nutzstrahlung absorbiert wird, wird in besonders einfacher Weise dadurch gelöst, daß bei der Bewegung des Röntgenstrahlers in einer zu den Bleilamellen senkrechten Richtung das Streustrahlenraster gleichsinnig mit dem Röntgenstrahier verschiebbar ist.

Die Absorptionsverluste durch das Streustrahlenraster lassen sich besonders klein halten, wenn gemäß ίο einer weiteren Ausbildung der Erfindung das Streustrahlenraster um die gleiche Strecke verschiebbar ist wie der Röntgenstrahier.

Das Streustrahlenraster wird hierbei also in Richtung senkrecht zu den Bleilamellen gegensinnig zur Filmkassette bewegt. Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Streustrahlenraster (bei einer Bewegung des Röntgenstrahlers parallel zu den Bleilamellen) gleichsinnig und um die gleiche Strecke verschiebbar wie die Filmkassette in Richtung der Bleilamellen.

Zweckmäßig ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in der Richtung senkrecht zu den Bleilamellen die Verschiebung des Streustrahlenrasters so groß gewählt, daß das Streustrahlenraster in allen Stellungen die Filmkassette sicher abdeckt.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß

einer Weiterbildung der Erfindung die Verschiebung des Streustrahlenrasters motorisch über eine von der Strahlung des Röntgenstrahlers beeinflußte Nachlaufsteuerung erfolgt.

Dabei kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung bei der Verschiebung des Röntgenstrahlers in der Richtung senkrecht zu den Lamellen ein Potentiometerabgriff bestellt werden, dessen Potential die Nachlaufsteuerung beeinflußt.

Hierbei läßt sich die Gefahr einer Abbildung der

Rasterlamellen auf den Film noch weiter herabsetzen, wenn gemäß der Erfindung die Verschiebungen des Röntgenstrahlers und des Streustrahlenrasters gegeneinander zeitlich verzögert sind.

Wird das Schichtaufnahmegerät, daß an sich eine gegenläufige Bewegung von Röntgenstrahier und Aufnahmekassette in zwei Richtungen (längs und quer) erlaubt, in einem Sonderfall so benutzt, daß die Bewegung parallel zu den Bleilamellen erfolgt, so wird gemäß der Erfindung eine an sich bekannte hin- und hergehende Bewegung des Streustrahlenrasters senkrecht zur Lamellenrichtung dadurch erreicht, daß die Nachlaufsteuerung von einem Wechselstromgenerator beeinflußt wird.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt ... .

Fig. 2 die Verschiebung des Röntgenstrahlers quer zur Lamellenrichtung,

Fig. 3 einen Überblick über die Verhältnisse, wenn das Streustrahlenraster nicht so weit verschoben werden kann wie der Röntgenstrahler, und

Fig. 4 eine Nachlaufsteuerung für ein Schichtaufnahmegerät gemäß Fig. 3.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Schmalseite des Untersuchungstisches 4. Unter der Tischplatte befindet sich das Streustrahlenraster 5, dessen Lamellen 6 parallel zur Tischlängsachse verlaufen. Unter dem Streustrahlenraster 5 befindet sich die Filmkassette 7.

Die Filmkassette 7 ist senkrecht und parallel zur * Tischlangsachse- Verschiebbar. Sie kann dazu in be-

kannter und nicht näher dargestellter Weise quer verschiebbar in einem Wagen bzw. Schlitten gelagert sein, der seinerseits parallel zur Tischlängsachse verschoben werden kann (Längswagen bzw. Längsschlitten). Des weiteren ist die Filmkassette über eine Lenkstange mit dem Röntgenstrahier gekuppelt, so daß Röntgenstrahier und Filmkassette zueinander gegensinnig bewegbar sind. Die Filmkassette wird also nach rechts bewegt, wenn der Röntgenstrahier sich nach links bewegt, und bei einer Bewegung des Röntgenstrahlers nach vorn wird die Filmkassette nach hinten bewegt. Diese gegenläufige Verschiebung ist bei Schichtaufnahmegeräten allgemein üblich; sie ist jedoch für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich, weshalb auf die Darstellung näherer Einzelheiten verzichtet wird.

Das Streustrahlenraster wird bei einer Bewegung der Filmkassette in Tischlängsrichtung in der gleichen Richtung und um die gleiche Strecke verschoben. Es bewegt sich in dieser Richtung also gegenläufig zum Röntgenstrahier. Zu diesem Zweck kann es auf dem erwähnten Längswagen — quer verschiebbar — gelagert sein.

Insoweit entspricht das Gerät vollständig dem Stand der Technik. Während jedoch bei allen bekannten Geräten bei einer Bewegung des Röntgenstrahlers quer zur Lamellenrichtung (1-1') das Streustrahlenraster zusammen mit der Filmkassette gegenläufig zum Röntgenstrahler bewegt wird, wird es gemäß der Erfindung in der gleichen Richtung und um nahezu die gleiche Strecke (5-5') verschoben wie der Röntgenstrahler. Es bewegt sich also gegensinnig zu der Filmkassette (7-7'). Dadurch wird folgendes erreicht:

Die gleichsinnige Bewegung von Streustrahlenraster und Röntgenstrahler verhindert, daß bei seitlicher Verschiebung des Röntgenstrahlers (quer zur Richtung der Bleilamellen) das Streustrahlenraster die Strahlung vollständig absorbiert. Durch die gegensinnige Bewegung von Filmkassette und Streustrahlenraster wird eine Abbildung der Bleilamellen auf dem Film verhindert.

Am wenigsten Strahlung wird absorbiert, wenn das Streustrahlenraster in der Querrichtung um die gleiche Strecke verschoben wird wie der Röntgenstrahler. In diesem Falle verschieben sich das Streustrahlenraster und die Filmkassette gegeneinander um eine Strecke, die von dem gegenseitigen Abstand zwischen der Filmkassette und dem Röntgenstrahler sowie von dem Winkel abhängt, den die Verbindungslinie dieser beiden Teile mit dem Lot bildet. Bei einer großen gegenseitigen Verschiebung könnte dabei also vorkommen, daß das Streustrahlenraster den Film nicht mehr ganz überdeckt, so daß die Strahlung teilweise direkt auf den Film trifft. Aus diesem Grunde wird man das Streustrahlenraster immer so anordnen, daß seine Lamellen in der Richtung verlaufen, in der die größere Verschiebung des Röntgenstrahlers möglich ist. (Das ist im allgemeinen die Längsrichtung.)

Zu diesem Zweck kann das Streustrahlenraster mechanisch, z. B. mittels eines Mitnehmers, mit dem Röntgenstrahler gekoppelt sein, so daß es bei einer Querverschiebung desselben um die gleiche Strecke verschoben wird.

Aber auch bei einer solchen Anordnung kann es vorkommen, daß bei einer Verschiebung des Röntgenstrahlers quer zur Lamellenrichtung ein Teil der Strahlung direkt auf den Film fällt, wenn der Röntgenstrahler und das Streustrahlenraster quer zur Lamellenrichtung um die gleiche Strecke verschoben werden. Hiergegen kann man sich dadurch helfen/ daß man das Streustrahlenraster nicht um die gleiche Strecke wie den Röntgenstrahler, sondern nur um einen bestimmten Bruchteil dieser Strecke verschiebt. Wie groß der Bruchteil sein muß, hängt von den geometrischen Verhältnissen sowie dem zulässigen

ίο Nutzstrahlungsverlust ab.

Fig. 3 zeigt diese Lösung schematisch bei einem Schichtaufnahmegerät, bei dem die Lage der aufzunehmenden Schicht durch eine Höhenverschiebung der Tischplatte bestimmt wird. Bei diesem Gerät bleibt der Drehpunkt 8 fest, und die Tischplatte wird in der gewünschten Weise nach oben oder nach unten verschoben. Daher kann hierbei auch die Höhe des Streustrahlenrasters und des Filmes verstellt werden, woraus unterschiedliche Abstände zwischen demRöntgenstrahier und dem Streustrahlenraster resultieren.

Bei einer praktisch realisierten Ausführungsform

betrug der Abstand des Drehpunktes 8 von der Ebene, in der der Röntgenstrahler verschoben wird, 760 mm; der Abstand der Ebene des Streustrahlenrasters vom Drehpunkt 8 lag zwischen 160 mm (Stellung I) und 330 mm (Stelung Π).

Der Röntgenstrahler konnte, wie die in Fig. 3 eingetragenen Zahlen andeuten, quer zur Lamellenrichtung um 106 mm verschoben werden. In der oberen Stellung (I) ließ sich die Kassette 97 mm seitlich verschieben, ohne daß die Strahlung direkt auf den Film traf; wenn die Filmkassette und das Streustrahlenraster sich in der unteren Stellung (II) befanden, betrug die noch zulässige maximale Querverschiebung nur 80 mm, weil in dieser Stellung die Filmkassette 17 mm zur entgegengesetzten Seite hin verschoben ist.

Trotzdem sind die Absorptionsverluste in der unteren Stellung nicht größer als in der oberen Stellung, weil die Strahlung das Streustrahlenraster in beiden Stellungen ungefähr unter dem gleichen Winkel durchdringt; Messungen haben ergeben, daß sie in der Größenordnung der Absorptionsverluste einer Bucky-Aufnahme mit bewegtem Streustrahlenraster liegen.

F i g. 4 zeigt ein Prinzipschaltbild einer Nachlaufsteuerung für das Streustrahlenraster eines Schichtaufnahmegerätes nach Fig. 3.

Der Anker eines Motors 10, der der Querverschiebung des Streustrahlenrasters dient und der zu diesem Zweck auf dem erwähnten Längswagen angebracht sein kann, ist in dem Ausgangskreis eines Gleichstromverstärkers eingeschaltet.
Je nach Polarität der Ausgangsspannung kann sich der Motor links oder rechts herum drehen, so daß auch das Streustrahlenraster dementsprechend nach links oder nach rechts (oder umgekehrt) verschoben wird.

Der Verstärker 11 wird von einer Spannung gesteuert, die dem Mittelwert der Spannungen in den Abgriffen zweier Potentiometer 12 und 13 entspricht, die über Widerstände 14, 15 mit dem Verstärkereingang verbunden sind. Da die beiden Potentiometer parallel an einer konstanten Gleichspannung liegen, hängt die Spannung am Verstärkereingang nur von der Stellung der beiden Potentiometerabgriffe ab.

Der Abgriff des Potentiometers 12 ist mit dem

Röntgenstrahler so gekuppelt, daß er bei einer Quer-

verschiebung desselben verstellt wird, so daß die Stellung dieses Potentiometerabgriffes die Stellung des Röntgenstrahlers anzeigt. Der Abgriff des Potentiometers 13 ist mit dem Streustrahlenraster verbunden; beide werden gemeinsam von dem Motor 10 verstellt.

Die Schaltung arbeitet wie folgt: Bei einer Querverschiebung des Röntgenstrahlers (beispielsweise nach rechts) wird der Abgriff des Potentiometers 12 verstellt, so daß die abgegriffene Spannung ζ. Β. ίο positiver wird; daher wird auch die Spannung am Verstärkereingang positiver, so daß in der Ankerwicklung des Motors 10 ein Strom fließt. Infolgedessen verschiebt der Motor das Streustrahlenraster — ebenfalls nach rechts — und verstellt außerdem as den Abgriff des Potentiometers 13 derart, daß die abgegriffene Spannung negativer wird. Infolgedessen wird auch die Eingangsspannung des Verstärkers negativer, und der Strom durch die Ankerwicklung nimmt ab. Wenn der Ankerstrom zu Null geworden ist, bleibt der Motor stehen, und bei geeigneter Bemessung ist das Streustrahlenraster dann um die gleiche Strecke — oder einen bestimmten Bruchteil davon — verschoben worden wie der Röntgenstrahier.

Diese Nachlaufsteuerung kann die seitliche Rasterverschiebung auf verschiedene Weise beeinflussen. Wenn die seitliche Auslenkung des Röntgenstrahlers aus der Mittellage beispielsweise eine sinusförmige Zeitabhängigkeit aufweist, kann es erwünscht sein, daß der zeitliche Verlauf der Streustrahlenrasterverschiebung nicht auch sinusförmig ist, vielmehr wäre auch ein dreieckförmiger zeitlicher Verlauf der Bewegung möglich. Dann verharrt das Streustrahlenraster nur kurz in seiner äußersten Stellung, so daß sich seine Lamellen auf dem Film nicht abbilden können. Ebenso könnte das Raster dem Röntgenstrahier verzögert nachgeführt werden, wodurch erreicht ist, daß während einer Aufnahme das Streustrahlenraster und der Film immer gegeneinander bewegt werden, so daß die Rasterlamellen sich ebenfalls nicht auf dem Film abbilden. Es ist auch möglich, die verzögerte und die dreieckf örmige Nachführung zu kombinieren. Dabei muß jedoch darauf geachtet werden, daß der seitliche Abstand zwischen dem Röntgenstrahier und der Rastermitte einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet, denn sonst wird zu viel Strahlung absorbiert.

Damit das Streustrahlenraster in der unteren Stellung (II) nicht so weit verschoben wird wie in der oberen Stellung (vgl. Fig. 3), wird in dieser Stellung ein Widerstand 17 in die Zuleitung zwischen dem Verstärkereingang und dem Abgriff des Potentiometers 12 eingeschaltet, der sonst durch einen Überbrückungsschalter 18 ausgeschaltet ist. Die Eingangsspannung wird daher bei einer Verstellung des Abgriffs des Potentiometers 12 weniger stark verändert, so daß auch die Querverschiebung des Streustrahlenrasters geringer wird.

Bei Bucky-Aufnahmen oder bei solchen Schichtaufnahmen, bei denen der Röntgenstrahier nur in Längsrichtung bewegt wird, verschieben sich Filmkassette und Streustrahlenraster gegeneinander nicht, und der Abgriff des Potentiometers 12 wird nicht verstellt, so daß die Rasterlamellen abgebildet werden wurden. Das wird (F i g. 4) dadurch verhindert, daß ein Wechselstromgenerator 19, der an Stelle des Potentiometers 12 mittels eines Umschalters 20 an dem Verstärkereingang angeschaltet wird, die Nachlaufsteuerung beeinflußt. Dieser Generator kann so ausgelegt sein, daß er einen sinus- oder dreieckförmigen Strom niedriger Frequenz erzeugt, wodurch das Streustrahlenraster hin und her bewegt wird, so daß sich die Bleilamellen nicht abbilden können.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Streustrahlenbeseitigung bei einem Schichtaufnahmegerät mittels eines Streustrahlenrasters, wobei der Röntgenstrahier und die Aufnahmekassette zueinander gegenläufig in zwei Richtungen (längs und quer) bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bewegung des Röntgenstrahlers (1) in einer zu den Bleilamellen (6) des Streustrahlenrasters (5) senkrechten Richtung das Streustrahlenraster gleichsinnig mit dem Röntgenstrahier (1) verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streustrahlenraster (5) um die gleiche Strecke verschiebbar ist wie der Röntgenstrahier (1).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich das Streustrahlenraster (5) gleichsinnig und um die gleiche Strecke wie die Filmkassette (7) in Richtung der Bleilamellen (6) verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Richtung senkrecht zu den Bleilamellen (6) die Verschiebung des Streustrahlenrasters (5) so groß gewählt ist, daß das Streustrahlenraster in allen Stellungen die Filmkassette (7) sicher abdeckt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Streustrahlenrasters (5) motorisch über eine von der Stellung des Röntgenstrahlers (1) beeinflußte Nachlaufsteuerung (10, 11) erfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verschiebung des Röntgenstrahlers (1) in der Richtung senkrecht zu den Lamellen (6) ein Potentiometerabgriff (13) verstellt wird, dessen Potential die Nachlaufsteuerung (10, 11) beeinflußt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Streustrahlenrasters (5) und des Röntgenstrahlers (1) gegeneinander zeitlich verzögert sind.

8. Vorrichtung zur Streustrahlenbeseitigung bei einem Schichtaufnahmegerät mittels eines Streustrahlenrasters, wobei der Röntgenstrahier und die Aufnahmekassette zueinander gegenläufig in zwei Richtungen (längs und quer) bewegbar sind und bei der die Verschiebung des Streustrahlenrasters motorisch über eine von der Stellung des Röntgenstrahlers beeinflußte Nachlaufsteuerung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer ausschließlichen Bewegung des Röntgenstrahlers (1) in einer zu den Bleilamellen (6) des Streustrahlenrasters (5) parallelen Richtung das Streustrahlenraster in eine an sich bekannte Bewegung senkrecht zur Lamellenrichtung dadurch versetzt wird, daß die Nachlaufsteuerung von einem Wechselstromgenerator (19) beeinflußt ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen